電控發(fā)動機(jī)故障診斷中汽車數(shù)據(jù)流分析的應(yīng)用

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電控發(fā)動機(jī)故障診斷中汽車數(shù)據(jù)流分析的應(yīng)用

江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校宣峰

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人均收入的不斷提高，汽車已經(jīng)廣泛進(jìn)入普通家庭，這也造成了我國目前汽車保有量的大幅度提升，這種比重還在不斷增長。汽車保有量的提高所帶來最直接的環(huán)境問題就是汽車尾氣的排放，已經(jīng)嚴(yán)重影響到了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展與人們的健康。因此，怎樣控制汽車尾氣排放已成為政府與汽車研發(fā)商所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。從技術(shù)角度看，保證汽車發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)成為解決這個(gè)問題的突破口，成功解決這個(gè)難題成為針對減少尾氣排放研究的重要課題。本文使用最先進(jìn)的開放式汽車故障診斷系統(tǒng)收集到的電控發(fā)動機(jī)傳感器的瞬時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合小波分析數(shù)據(jù)流的辦法進(jìn)行研究，找出共性，為提高電控發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)診斷識別的識別度與準(zhǔn)確性帶來一些便利。

電控發(fā)動機(jī)；數(shù)據(jù)流；故障診斷；分析

當(dāng)今社會，科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，人們對汽車在安全、動力、經(jīng)濟(jì)與舒適等方面提出的要求也越來越高，這在促進(jìn)了汽車技術(shù)不斷提高的同時(shí)因尾氣排放對大自然所造成的污染也提出了解決要求。當(dāng)前電子控制技術(shù)成為現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向，現(xiàn)代汽車搭載的電子設(shè)備越來越多，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，怎樣保證汽車在這種情況下安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在出現(xiàn)問題時(shí)候能夠提前發(fā)出警告，并報(bào)告問題出現(xiàn)的原因與方位等，為技術(shù)人員制定合理的解決方案提供了幫助，降低了汽車在不良狀態(tài)下行駛所造成的能源浪費(fèi)與尾氣污染。

1本文研究的意義

我國的汽車保有量已經(jīng)突破億輛大關(guān)，而隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，汽車工業(yè)與汽車保有量必會繼續(xù)發(fā)展。因此汽車在使用中出現(xiàn)的故障處理成了人們關(guān)注的問題。當(dāng)前應(yīng)用最多的解決辦法是使用汽車自身攜帶的電子控制單元（ECU）中所存在的故障碼結(jié)合外部鏈接的故障診斷儀器，通過得到的故障碼對汽車的故障進(jìn)行判斷。這兩種辦法存在一個(gè)共同的問題，就是無法準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生原因與具體位置，給維修帶來很大麻煩。

使用更先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集儀器對車輛各種動態(tài)的記錄進(jìn)行提取，然后連接到計(jì)算機(jī)，就可以將汽車的各個(gè)傳感器與執(zhí)行器在汽車運(yùn)行期間發(fā)出的各種訊號以及數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)流方式的顯示。通過這種方式可以準(zhǔn)確地確定故障發(fā)生的原因與位置，極大地提高汽車電控發(fā)動機(jī)的故障診斷精度與效率，對更好地處理故障有革命性的作用。本文主要在數(shù)據(jù)流對汽車電控發(fā)動機(jī)故障診斷方面給出見解。

2數(shù)據(jù)流的采集

針對汽車電控發(fā)動機(jī)故障的診斷，首先要做的是對數(shù)據(jù)流的采集以及對小波變化的基礎(chǔ)理論與特性進(jìn)行分析，這是對數(shù)據(jù)流診斷汽車電控發(fā)動機(jī)正確與準(zhǔn)確性的重要保證。根據(jù)數(shù)據(jù)流的形態(tài)，可以分為靜態(tài)數(shù)據(jù)流與動態(tài)數(shù)據(jù)流。靜態(tài)數(shù)據(jù)流即不發(fā)動發(fā)動機(jī)，只使用汽車故障診斷儀器獲取發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)流則正好相反，取的是發(fā)動機(jī)在工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。汽車電控發(fā)動機(jī)的主要數(shù)據(jù)參數(shù)大致分為兩種，一種是記錄電子控制系統(tǒng)部件的工作狀態(tài)、速度、時(shí)間、溫度、電壓等，另一種是記錄電子控制系統(tǒng)中開關(guān)或者某些元件的高低、是否閉合或者斷開等不同的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式也分為數(shù)字的顯示與波形狀態(tài)的顯示兩種。數(shù)字顯示可以對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)，反映出狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化，但是這種顯示方式只能間斷地表現(xiàn)一部分?jǐn)?shù)值變化，在可比性方面表現(xiàn)不佳。而波形狀態(tài)是對數(shù)據(jù)的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的以圖形表表達(dá)的一種方式，對開關(guān)量與模擬的參數(shù)能夠精準(zhǔn)的表述，尤其是針對高度變化的數(shù)據(jù)量。

3數(shù)據(jù)流的處理與分析

針對數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)的處理要針對一些典型問題進(jìn)行重點(diǎn)處理，之后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)流分析辦法實(shí)行對數(shù)據(jù)的預(yù)處理。當(dāng)前使用最廣泛的數(shù)據(jù)流分析方法有如下幾個(gè)：數(shù)值分析法、時(shí)間分析法、因果分析法與比較分析法。

根據(jù)得到的汽車電控發(fā)動機(jī)中各種傳感器發(fā)出的訊號的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的辦法稱為數(shù)值分析法，根據(jù)數(shù)值變化的大小或者變化是否存在異常來判斷發(fā)動機(jī)是否存在問題，并找出問題產(chǎn)生的原因與位置。根據(jù)所得到數(shù)據(jù)的日期以及對數(shù)據(jù)的周期性變化進(jìn)行分析，進(jìn)而得出判斷結(jié)果的辦法稱為時(shí)間分析法。因果分析法即在汽車的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，許多訊號參數(shù)之間存在千絲萬縷的聯(lián)系，當(dāng)ECU得到一個(gè)訊號，便會根據(jù)這個(gè)訊號進(jìn)行運(yùn)算，然后發(fā)出另外一個(gè)訊號。因果分析的辦法就是根據(jù)這個(gè)工作過程中的變化，找到與之相關(guān)的工作程序的結(jié)果，將這一整套的工作程序的數(shù)據(jù)綜合起來進(jìn)行分析。比較分析法則是針對相同的汽車型號與發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，以相同的作用為條件，然后將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在沒有完善的修理資料與技術(shù)以及缺少詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時(shí)，便沒有辦法得知系統(tǒng)中某一元件的完好程度，這時(shí)候就可以使用比較的辦法判斷元件是否是良好的。

4結(jié)語

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，汽車電器與電子元件會朝著更加多元化和復(fù)雜化方向發(fā)展，針對汽車故障的診斷與排除也必然會朝著這個(gè)方向邁進(jìn)。作者對汽車故障診斷與排除進(jìn)行研究已有多年，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)與國內(nèi)外相關(guān)課題的研究，全面闡述了現(xiàn)代汽車電控發(fā)動機(jī)發(fā)生的故障原因。期間也完成了大量針對相關(guān)課題方向的模擬實(shí)驗(yàn)與故障發(fā)生的比對實(shí)驗(yàn)，從中得出了一些珍貴的數(shù)據(jù)，也總結(jié)出一些規(guī)律，得到了寶貴的結(jié)論，為以后解決這方面的問題提供了良好的思路與對策。通過各方的努力，使得汽車的故障診斷更加快捷準(zhǔn)確，保證了汽車技術(shù)方面的優(yōu)良狀態(tài)。

［1］儲江偉.汽車維修工程.北京：人民交通出版社，2012.

［2］張宏，詹德凱，林長加.基于CAN總線的汽車故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)［J］.汽車工程，2008（10）：934-937.

［3］李禹，張澤建.專家系統(tǒng)在汽車故障診斷方面的應(yīng)用［J］.自動化技術(shù)與應(yīng)用，2008（3）：73-75.

宣峰，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：汽車維修、汽車鈑金與涂裝。