數(shù)據(jù)流分析在汽車發(fā)動機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)流分析在汽車發(fā)動機(jī)故障診斷中的應(yīng)用    摘要：汽車電控發(fā)動機(jī)包括許多傳感器、執(zhí)行器和ecu，增加了許多電子控制系統(tǒng)，這就使發(fā)動機(jī)整個電控系統(tǒng)非常復(fù)雜。由于系統(tǒng)的復(fù)雜化，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生疑難故障時，對于疑難故障的診斷也是非常困難的事情。所以目前現(xiàn)代轎車都帶有故障自診斷系統(tǒng)，可以通過專用檢測儀器對系統(tǒng)進(jìn)行故障碼、數(shù)據(jù)流的讀取和分析，給維修人員對于查找疑難雜癥故障原因提供一個很好的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)、診斷、故障、數(shù)據(jù)流 一、前言目前發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)都有自診斷系統(tǒng)的功能，自診斷系統(tǒng)的功能是維修技術(shù)人員診斷和維修車輛的重要輔助工具。發(fā)動機(jī)控制模塊不斷檢測各個傳

2、感器信號，一旦發(fā)現(xiàn)有任何不正常的信號（傳感器信號中斷、信號值超出正常范圍、無信號輸出等），無論是傳感器故障、還是執(zhí)行器、線路、ecu故障引起的，系統(tǒng)都將設(shè)置故障碼，并點亮儀表板上的故障指示燈，在對系統(tǒng)進(jìn)行查找故障原因時，可通過讀取故障碼，維修人員就很容易了解大概的故障位置，為維修人員查找故障原因提供一個很好的渠道。當(dāng)系統(tǒng)有故障碼存在時，在大多數(shù)情況下的確有故障，也會有不同程度的故障癥狀，而在某些情況下，當(dāng)故障癥狀出現(xiàn)時，系統(tǒng)一定有故障，但不一定有故障碼，（凡不受控制電腦約束的機(jī)械、真空部分都沒有設(shè)置故障點），此時可以利用自診斷系統(tǒng)的另一功能，通過數(shù)據(jù)流的讀取來查找故障原因所在。目前所有采用第二

3、代車載電腦自診斷系統(tǒng)的汽車，除了可以用汽車電腦檢測儀來讀取發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的故障碼，還可以用電腦檢測儀讀取汽車發(fā)動機(jī)電腦通過診斷插座向外輸出的、反映發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)工作狀況的數(shù)據(jù)流。由于發(fā)動機(jī)電腦的故障自診斷系統(tǒng)只能監(jiān)測出控制系統(tǒng)中傳感器或執(zhí)行器的信號超出規(guī)定范圍的故障，如果某個傳感器的特性發(fā)生了變化，其輸出的電信號雖然在規(guī)定的范圍內(nèi)，但卻和正常的信號有一定的誤差，這時就會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)工作不良的故障，而發(fā)動機(jī)的故障警告燈并不會點亮。此時維修人員就可以通過對數(shù)據(jù)流中的各項參數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析以判斷電控系統(tǒng)及其傳感器、執(zhí)行器的工作是否正常，為查找故障原因提供依據(jù)。二、案例分析1.故障現(xiàn)象：2003hfc64

4、70ka瑞風(fēng)車，裝備韓國原裝g4js 2.4l雙頂置凸輪軸16氣門電控汽油發(fā)動機(jī)和手動變速器，累計行駛156000km。出現(xiàn)發(fā)動機(jī)怠速抖動、加速無力現(xiàn)象。該車在行車過程中加速無力，最高車速達(dá)不到100km/h,有時發(fā)動機(jī)故障燈也會點亮，但將發(fā)動機(jī)熄火后重新啟動，故障燈也會熄滅。造成電控汽油發(fā)動機(jī)怠速抖動的可能因素有：燃油系統(tǒng)壓力不足、燃油系統(tǒng)管路堵塞、燃油品質(zhì)不良、進(jìn)氣系統(tǒng)有漏氣現(xiàn)象、節(jié)氣門閥體及怠速控制閥臟堵（積碳）、點火系統(tǒng)火花塞及點火線圈工作不良、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)相關(guān)傳感器及其線路連接器接觸不良、發(fā)動機(jī)ecu故障、發(fā)動機(jī)機(jī)械故障等。2.故障排除首先借助元征x-431診斷儀對發(fā)動機(jī)系統(tǒng)讀取了

5、故障碼。故障碼為p0110進(jìn)氣溫度傳感器線路不良，id未定義； p0340凸輪軸位置傳感器故障，清除故障碼，上述故障碼消失。讀取系統(tǒng)怠速時的數(shù)據(jù)流，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在580700r/min之間變化不停，噴油持續(xù)時間為4.9ms，發(fā)動機(jī)負(fù)載為37.8%,怠速控制閥占空比為48.7%，氧傳感器信號電壓一直持續(xù)在800900mv之間，長期燃油b1為0.0%,短期燃油b1為8.6%。接著用診斷儀對發(fā)動機(jī)做動作測試（斷缸試驗），經(jīng)反復(fù)驗證，在對1、4缸分別做動作試驗時，發(fā)動機(jī)沒有異常現(xiàn)象。而在對2、3缸分別進(jìn)行動作試驗時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降，且抖動嚴(yán)重，有自動熄火現(xiàn)象。通過上述檢查基本可以判斷1、4缸不工作。

6、為了快速找出故障點，拆下節(jié)氣門室罩塑料蓋板，拆下1、4缸及2、3缸的點火線圈的固定了螺絲，然后將1、4缸及2、3缸的點火線圈對調(diào)裝車試驗。經(jīng)診斷儀動作測試，發(fā)現(xiàn)1、4缸現(xiàn)工作正常，2、3缸不工作，由此可以判斷故障出在1、4缸點火線圈，而不是1、4缸點火線圈供電線路。經(jīng)更換一只新的點火線圈裝車，發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，加速流暢。讀取發(fā)動機(jī)故障碼，前述故障碼沒有再次出現(xiàn)，讀取系統(tǒng)怠速時的數(shù)據(jù)流時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)速。數(shù)據(jù)流 更換線圈前 更換線圈后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min) 580700 749噴油脈寬ms 4.9 2.3發(fā)動機(jī)負(fù)荷(%) 37.8 17.8怠速閥占空比(%) 48.7 37.8氧傳

7、感器電壓mv 800900 0900長期修正值(%) 0.0% ±8短期修正值(%) 8.6% ±83.故障分析通過故障現(xiàn)象得知當(dāng)汽車啟動后發(fā)動機(jī)故障指示等能夠熄滅說明相應(yīng)傳感器本身沒有故障。在正常情況不能通過調(diào)取故障碼查找出原因，此時就要進(jìn)一步按照電控發(fā)動機(jī)工作原理進(jìn)行分析。四、總結(jié)當(dāng)發(fā)動機(jī)在無故障碼的情況下出現(xiàn)故障現(xiàn)象時，應(yīng)首先檢查控制系統(tǒng)中的傳感器實際顯示的數(shù)據(jù)與正常值作比較，確定其值是否超出正常范圍，比如當(dāng)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)故障時，應(yīng)首先檢查控制行程怠速混合氣的進(jìn)氣量和供油時間參數(shù)，同時要確定氧傳感器信號是否正常?如果氧傳感器信號不正常則應(yīng)先確定氧傳感器自身是否損壞，氧傳

8、感器信號是控制系統(tǒng)的控制單元判斷混合氣比例是否正確的依據(jù)，如果氧傳感器自身損壞，將會造成給控制單元一個錯誤信號，從而造成控制單元錯誤控制噴油量。例如氧傳感器錯誤的提供一個混合氣偏濃的信號，則控制單元會根據(jù)這個控制信號減少噴油量，同樣當(dāng)進(jìn)氣量測量信號出現(xiàn)偏差，控制單元也會相應(yīng)改變噴油器的噴油時間，都會造成混合氣濃或稀而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，其他一些修正信號也會造成發(fā)動機(jī)故障運轉(zhuǎn)，如冷卻液溫度信號和進(jìn)氣溫度信號，這兩個溫度信號是給電控單元的一個修正信號，電控單元根據(jù)這兩個信號進(jìn)行噴油器噴油量的修正，如果這兩個溫度修正信號出現(xiàn)偏差，同樣導(dǎo)致電控單元不能夠精確控制噴油器噴油量，會造成怠速運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)

9、象。總之，應(yīng)對電控發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的故障，在讀取數(shù)據(jù)流來分析故障原因時，不能單純的來通過直觀數(shù)據(jù)判斷系統(tǒng)中傳感器、執(zhí)行器工作是否正常，在分析故障原因時我們不僅須要理解控制系統(tǒng)的電路工作原理，利用其工作原理分析系統(tǒng)的故障，同時還要結(jié)合汽油發(fā)動機(jī)工作的基本原理去分析控制電路以外可能產(chǎn)生的故障原因，這些原因不僅包含一部分發(fā)動機(jī)的電路，還包含發(fā)動機(jī)油路和進(jìn)氣系統(tǒng)，另外也包括保證發(fā)動機(jī)能正常工作的機(jī)械裝置，可能這些真空、機(jī)械部分的故障原因也會導(dǎo)致在解碼器上的電控系統(tǒng)傳感器、執(zhí)行器輸出的信號有問題。所以我們只有綜合分析才能較快的解決系統(tǒng)存在的故障?！?】汽車電控裝置故障速查快修 林平主編，北京電子工業(yè)出版社，2005.5【2】汽車典型電控系統(tǒng)構(gòu)造與維修解福泉主編，人民交通出版社，2005.9【3】電控發(fā)動機(jī)疑難故障分析排除精華董克發(fā)主編，機(jī)械