数据流分析在汽车故障诊断中的应用

1、数据流分析在汽车故障诊断中的应用数据流是指电子控制单元 ECU 与传感器、执行器交 流的数据参数通过诊断接口由专用诊断仪读取的数据编码 信息，数据流随时间和工况而变化动态 。数据的传输就 像排队一样， 一个一个地通过数据线流向诊断仪。 ECU 中记 忆的数据流真实地反映了各传感器、执行器的工作电压和状 态，为故障诊断提供了依据。数据流只能通过专用诊断仪器 读取。数据流可以作为 ECU 的输入、输出数据，使维修人 员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。读 取数据流不仅可以检测各电气元件的工作状态，通过数据流 还可以设定汽车的运行数据。一、数据流中数据参数的分类 根据数据在检测仪上显示

2、的方式不同，数据参数可以分为 2 大类，即数值参数和状态参数。数值参数是有一定单位、一 定变化范围的参数，它们通常反映电控装置中各部件的工作 电压、压力、温度、时间、速度等；状态参数是那些只有 2 种工作状态的参数，如“开或“关 、“闭合或“断开 、 “高或“低 、“是或“否等，它们通常表示电控装置 中开关和电磁阀等元件的工作状态。根据 ECU 的控制原理， 数据参数又分为输入参数和输出参数。输入参数是指各传感 器或开关输入给 ECU 的参数，输入参数可以是数值参数， 也可以是状态参数；输出参数是 ECU 输出给各执行器的指 令，输出参数大多是状态参数，也有少局部是数值参数。数 据流显示功能不

3、仅可以对控制系统的运行参数最多可达上 百个进行数据分析，还可以观察 ECU 的动态控制过程。 因此，它具有从 ECU 内局部析其工作过程的诊断功能。二、 测量数据流的方法一般用电脑通信的方式来获得数据流，即 通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制电脑的实 时数据参数以串行的方式传送给电脑诊断仪。数据流中包括 故障信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断仪之 间的相互控制指令，诊断仪在接收到这些信号数据以后，按 照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以便维修 人员观察系统的运行状态并对这些内容进行分析。电脑诊断 仪有 2种， 1种为通用诊断仪，另 1 种为专用诊断仪。通用 诊断仪的

4、主要功能有：控制电脑版本识别、故障码读取和清 除、动态数据参数显示、传感器和局部执行器功能测试与调 整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试 记录等。通用诊断仪可以测试的车型较多，适用范围较广， 因此被称为通用型仪器。但是，通用诊断仪无法完成某些特 殊功能，这也是大多数通用仪器的缺乏之处。专用诊断仪是 汽车生产厂家自行设计或委托设计的专业测试仪器，只适用 于本厂家生产的车型。专用诊断仪除具备通用诊断仪的各种 功能外，还有参数修改、数据设定、防盗密码设定和更改等 各种特殊功能。三、常用数据流分析方法数值分析法：数值分析法是对元件所测数值的变化规律和范围进行分析，如 转速、车速、电脑读

5、数与元件实际值之间的差异等。时间 分析法：时间分析法是对数据变化的频率和周期进行分析， 如氧传感器的数据。因果分析法：因果分析法是对相互间 有联系的相应数据的响应情况和响应速度进行分析， 如 EGR 阀和EGR位置传感器之间的关系。比拟分析法：比拟分 析法是对相同的车型和系统在相同的工况下进行数据流的 比拟分析，对间歇性故障出现的某个瞬间的1 个或数个数据进行比照分析，很容易找出故障原因。关联分析法：关联 分析法是对互为关联的几个数据进行逻辑关系分析和推理， 如发动机转速、节气门位置、空气流量与喷油时间等。在进 行电控装置故障诊断时，还应将几种不同类型或不同系统的 参数进行综合对照分析。不同厂

6、家及不同型号的汽车，其电 控装置的数据流参数名称和内容都不完全相同。四、主要数 据流的分析运用 1节气门开度节气门开度是一个数值参数， 其单位根据车型不同有 3种，假设单位为电压V，那么数值范 围为05.1V ;假设单位为角度，那么数值范围为0。90; 假设单位为百分数%,那么数值范围为0%100%。该参数的 数值表示发动机电脑接收到的节气门位置传感器的信号值， 或是根据该信号值计算出来的节气门开度的大小。其绝对值 小，那么表示节气门的开度小;其绝对值大，那么表示节气门的 开度大。高手点拨 AUTOMOBILEMAINTENANCE 在进行数值分析时，应分别检查节气门全关和全开时参数值的大小。

7、 当节气门全关时， 以电压为单位的参数值应低于 0.5V ；以角 度为单位的参数值应为 0；以百分数为单位的参数值应为 0% 。当节气门全开时，以电压为单位的参数值应为4.5V 左右； 以角度为单位的参数值应大于 82； 以百分数为单位的 参数值应大于 95% 。假设参数值有异常，可能是节气门位置传 感器调整不当或有故障，也可能是线路故障或电脑内部有故 障。线性节气门位置传感器输出与节气门开度成比例的电压 信号，控制系统根据其输入的电压信号判断节气门的开度， 即发动机负荷的大小，从而决定喷油量等参数的控制。如果 传感器的特性发生了变化，即由线性输出变成非线性输出， 传感器输出的电压信号虽然在规

8、定的范围内，但并不与节气 门开度成规定的比例，发动时机出现工作不良的现象，但故 障指示灯不会点亮，当然也不会有故障代码。2发动机转速发动机转速是由电控单元ECU或动力系统控制模块 PCM 根据发动机的点火信号或曲轴位置传感器的脉冲信 号计算而得的，它反映了发动机的实际转速。发动机转速一 般以“ r/min 为单位，其变化范围为 0至发动机最高转速。 该参数本身并无分析价值，一般用于对其它参数进行分析时 作为参考基准。 3氧传感器工作状态氧传感器工作状态参 数表示由发动机排气管上的氧传感器测得的排气中氧气含 量的状况，有些双排气管的汽车将这一参数显示为左氧传感 器工作状态和右氧传感器工作状态 2

9、 个参数。排气中的氧气 含量取决于进气中混合气的空燃比。氧传感器是测量发动机 混合气浓稀状态的主要传感器。氧传感器必须被加热至300 C以上时才能向发动机电脑提供正确的信号。发动机电 脑必须处于闭环控制状态才能对氧传感器信号做出反响。氧 传感器工作状态参数的类型依车型而有所不同，有些车型以 状态参数的形式显示，其变化为“浓或“稀 ；有些车型 将它以数值参数的形式显示， 其单位为 “ mV 。“浓或“稀 表示排气的总体状态，“ mV 表示氧传感器的输出电压。在 发动机热车后以中速15002000r/min 运转时，该参数呈 现“浓/稀交替变化，或输出电压在 100900mV之间反复 变化，每10

10、s的变化次数应大于 8次0.8Hz。假设该参数变 化缓慢或不变化，或者数值异常，说明氧传感器或电脑内的 反响控制系统有故障。 氧传感器工作电压过低 一直在 0.3V 以下的主要原因有：喷油器泄漏；燃油压力过高；活性碳 罐电磁阀常开；空气质量传感器有故障；氧传感器加热故障 或氧传感器脏污。氧传感器工作电压过高一直在 0.6V 以 上的主要原因有：喷油器堵塞；空气质量传感器有故障； 燃油压力过低；空气质量传感器与节气门之间有未经计量的 空气；排气歧管垫片处有未经计量的空气；氧传感器加热故 障或氧传感器脏污。氧传感器工作电压不正常可能引起的主 要故障有车辆加速不良，行驶时“发冲 ，排气管冒黑烟，有时

11、发动机自行熄火。 4 5V 基准电压 5V 基准电压是一个 数值参数，它是表示发动机电脑向某些传感器输出的基准工 作电压的数值，其变化范围为05.12，单位为“ V。大部分汽车发动机电脑的基准电压均为 5.0V 左右。该电压是衡 量电脑工作是否正常的一个根本标志，假设该电压异常，那么表 示电脑有故障。 5 喷油脉宽信号喷油脉冲宽度是发动机电 脑控制喷油器每次喷油的时间长度，是喷油器工作是否正常 的最主要的指标，该参数所显示的喷油脉冲宽度数值的单位 为“ ms。该参数显示的数值大，表示喷油器每次翻开喷油 的时间较长，发动机将获得较浓的混合气；该参数显示的数 值小，表示喷油器每次翻开喷油的时间较短

12、，发动机将获得 较稀的混合气。喷油脉冲宽度没有一个固定的标准，它随着 发动机转速和负荷的不同而变化。影响喷油脉冲宽度的主要 因素如下：入调节、活性碳罐混合气浓度、空气温度与密度、 蓄电池电压喷油器翻开的快慢 。喷油量过大的常见原因 有空气流量计损坏；节气门控制单元损坏；有额外负荷；某 缸或数缸工作不良。 1 利用燃油控制系统检查喷油脉宽使 发动机运转 5min 以上，进入闭环控制状态氧传感器信号 参与发动机反响系统 ，然后关掉所有附属用电设备，检查 喷油脉宽。取掉油压调节器上的真空管并用软塞堵好，此时 发动机转速上升。夹住回油管使油压增高，如果反响系统正 常，氧传感器也正常， 可以看出喷油脉宽减少， 一般减少 0.10.2ms,这是电脑对过浓的混合气进行修正的结果。还可以人为地造成真空泄漏，使混合气变稀，如果系统工作正常，喷 油脉宽将增加1.011.04m