如何利用數(shù)據(jù)流進(jìn)行故障診斷和分析

在使用掃描工具診斷故障時(shí)，往往需要使用一些數(shù)據(jù)流來(lái)尋找故障排除的線索。

1.數(shù)據(jù)流分析的重要性

通常，在診斷電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障時(shí)，通常遵循以下原則：

第一步，確定故障是電控部分還是機(jī)械部分引起的。使用的方法是用診斷儀檢查控制單元的自診斷系統(tǒng)中是否有故障記憶。如果有故障記憶，可以確定故障在電控部分；如果不是，可以初步確定故障是機(jī)械零件引起的。

其次，根據(jù)故障記憶的內(nèi)容和故障原因的相關(guān)提示，確定故障在系統(tǒng)中的位置。這些故障大多發(fā)生在各種信號(hào)傳感器、連接線和連接器上。

第三步：在無(wú)故障記憶或控制系統(tǒng)故障排除的基礎(chǔ)上，根據(jù)通常的發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除規(guī)則，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)故障現(xiàn)象確定可能引起故障的部位，即檢查各機(jī)械結(jié)構(gòu)件的工作狀況，如電動(dòng)燃油泵的供油能力、油路壓力、火花塞工作狀況、點(diǎn)火線圈工作狀況、氣缸壓力等。

經(jīng)過(guò)這三步，發(fā)動(dòng)機(jī)故障一般應(yīng)該就解決了。但如果故障依然存在，如怠速不良、抖動(dòng)嚴(yán)重、怠速冒黑煙、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗高、發(fā)動(dòng)機(jī)加速性差、發(fā)動(dòng)機(jī)只能空加速到3000r/min等，往往使用故障診斷儀發(fā)現(xiàn)控制單元沒(méi)有故障碼，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的自診斷系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)有任何故障。在這種情況下，需要利用診斷儀的數(shù)據(jù)分析功能，根據(jù)電控系統(tǒng)的一些工作參數(shù)來(lái)分析故障原因，找出發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的故障。

發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的工作主要是基于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的燃油供給。燃油供給必須與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配，這種匹配關(guān)系必須是控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況的關(guān)系。比如駕駛員控制油門位置要求發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一工況時(shí)，控制系統(tǒng)要如實(shí)反映出來(lái)，保證整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到要求的工況。實(shí)際工況是發(fā)動(dòng)機(jī)特有的，控制系統(tǒng)需要很多參數(shù)來(lái)反映和確定這種特有的工況。這些參數(shù)要相互統(tǒng)一，即實(shí)際工況要與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。比如發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，反映的是部分負(fù)荷，所以控制系統(tǒng)中各種傳感器提供給控制單元的參數(shù)也符合發(fā)動(dòng)機(jī)的部分負(fù)荷：轉(zhuǎn)速2500r/min，節(jié)氣門開(kāi)度40%，進(jìn)氣量6g/s，噴油脈寬4.5ms(修正)。

發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀態(tài)的這些參數(shù)必須與發(fā)動(dòng)機(jī)所需的工作條件一致。如果某個(gè)參數(shù)達(dá)不到實(shí)際值，比如實(shí)際節(jié)氣門開(kāi)度已經(jīng)達(dá)到40%，但是節(jié)氣門位置傳感器發(fā)送給控制單元的數(shù)據(jù)是30%，那么對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就不能提高到2500r/min。這種匹配關(guān)系就是電控裝置能否滿足駕駛員實(shí)際要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也是電控裝置能否按人的意愿工作的基本保證。

2.標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的范圍限制

在控制發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，電控單元接收到的各種傳感器信號(hào)都在給定的范圍內(nèi)，電控單元自診斷系統(tǒng)的作用就是判斷這些傳感器的信號(hào)是否超出這個(gè)范圍。只有當(dāng)信號(hào)超出規(guī)定范圍時(shí)，自診斷系統(tǒng)才能知道這個(gè)信號(hào)不能作為控制信號(hào)，從而確定系統(tǒng)有故障，然后才能有故障記憶，給出故障碼。如果信號(hào)沒(méi)有超出給定的范圍，但是與實(shí)際情況偏差很大，這個(gè)不準(zhǔn)確的信號(hào)還是會(huì)讓控制單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)acc。

分析無(wú)故障碼時(shí)需要檢查的參數(shù)有很多，包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量(或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力)、點(diǎn)火提前角、噴油脈寬、節(jié)氣門開(kāi)度值、充電電壓值、冷卻液溫度值、進(jìn)氣溫度值、氧傳感器電壓值。這些參數(shù)可以分為三種：第一種是基本參數(shù)，比如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；二是重要參數(shù)，如進(jìn)氣量(進(jìn)氣歧管壓力)、點(diǎn)火提前角、噴油脈寬和節(jié)氣門開(kāi)度值等。第三是校正參數(shù)，如冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和氧傳感器信號(hào)。

信息以不同的方式和單位表達(dá)。比如大眾的節(jié)氣門開(kāi)度用“%”的形式表示；自動(dòng)變速器多功能開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息用8位二進(jìn)制碼表示；發(fā)動(dòng)機(jī)防盜電子的工作狀態(tài)由四組“0”和“1”數(shù)字表示；節(jié)流閥的基本設(shè)置信息用一些特定的字符表示其狀態(tài)。注意這些數(shù)據(jù)信息的表達(dá)和含義，有助于更全面地了解控制單元的工作狀態(tài)和一些傳感器、執(zhí)行器的信息。

4.利用數(shù)據(jù)流進(jìn)行故障診斷的方法分析。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有故障碼時(shí)，先檢查控制系統(tǒng)中傳感器顯示的實(shí)際數(shù)據(jù)，與正常值進(jìn)行比較，判斷其數(shù)值是否超出正常范圍和偏差程度。比如怠速不穩(wěn)時(shí)，需要先檢查進(jìn)氣參數(shù)和供油時(shí)間參數(shù)，確定氧傳感器信號(hào)是否正常。如果氧傳感器信號(hào)異常，需要確定氧傳感器本身是否損壞。氧傳感器信號(hào)是控制單元判斷混合比是否正確的基礎(chǔ)。如果氧傳感器本身?yè)p壞，它將向控制單元提供錯(cuò)誤信號(hào)，從而導(dǎo)致控制單元錯(cuò)誤地控制燃油噴射量。例如，如果氧傳感器錯(cuò)誤地提供了混合物過(guò)濃的信號(hào)，控制單元將根據(jù)控制信號(hào)減少燃料供應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)際混合物濃度過(guò)稀。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)的情況。如果檢查氧傳感器正常，但是進(jìn)氣測(cè)量信號(hào)有偏差，比如給控制單元提供較高的進(jìn)氣信號(hào)電壓，那么控制單元就會(huì)控制噴油器噴射更多的燃油來(lái)匹配進(jìn)氣信號(hào)，造成混合氣過(guò)多導(dǎo)致怠速不穩(wěn)的現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗也會(huì)增加。檢查供油時(shí)間參數(shù)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其值也偏離正常值。

有時(shí)候，當(dāng)測(cè)量進(jìn)氣量的傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，在怠速時(shí)并沒(méi)有反映出故障現(xiàn)象，而在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法高速運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)最高轉(zhuǎn)速只有3000 ~ 4000 r/min。造成這種現(xiàn)象的原因是進(jìn)氣信號(hào)電壓過(guò)低，控制單元只能接收到低進(jìn)氣信號(hào)，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。其他校正信號(hào)也會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，例如進(jìn)氣溫度信號(hào)和冷卻液溫度信號(hào)。如果這兩個(gè)溫度信號(hào)有偏差，比如給控制單元提供一個(gè)較低的溫度信號(hào)，控制單元就會(huì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)在暖機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行，然后發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

當(dāng)控制系統(tǒng)中所有信號(hào)參數(shù)正常，但發(fā)動(dòng)機(jī)仍顯示故障時(shí)，應(yīng)遵循發(fā)動(dòng)機(jī)的基本檢查程序，如檢查點(diǎn)火系統(tǒng)的工作狀況(如火花塞的狀況、高壓線的電阻)、供油壓力是否正常、氣缸壓力是否正常。