檢測儀數(shù)據(jù)波形組合分析在汽車故障診斷中的應用(上)

◆文/吉林 馬鐵雨

檢測儀數(shù)據(jù)波形組合分析在汽車故障診斷中的應用(上)

◆文/吉林 馬鐵雨

數(shù)據(jù)分析的一般步驟

有故障碼時：在進行故障碼分析并確認有故障碼的存在時，可以直接找出與該故障碼相關的數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)故障碼設定的條件分析故障碼產(chǎn)生的原因，進而對數(shù)據(jù)的值及波形進行分析，找出故障點所在。

無故障碼時：分析后確認無故障碼存在時，從故障現(xiàn)象入手，根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)，加以相關的數(shù)據(jù)分析，在進行數(shù)據(jù)分析時，常常需要知道所修車的系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)，基本的控制參數(shù)及其在不同工況下的正確讀數(shù)值，并認真分析才有可能得出準確的判斷。

汽車主要參數(shù)分析

基本參數(shù)是指會同時影響汽車及發(fā)動機等幾個不同的電控裝置參數(shù)，有發(fā)動機轉(zhuǎn)速、氧傳感器工作狀態(tài)、發(fā)動機負荷、汽車車速等。

發(fā)動機轉(zhuǎn)速：由曲軸位置信號(CKP轉(zhuǎn)速)信號轉(zhuǎn)換而來，是發(fā)動機電腦ECU控制噴油點火的主要依據(jù)，這個參數(shù)本身并無分析價值，但經(jīng)常和其他參數(shù)進行分析時作為參考的標準，該參數(shù)出現(xiàn)故障會造成車輛無法啟動著車。

發(fā)動機負荷：發(fā)動機在某轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大功率的比值。負荷=某轉(zhuǎn)速有效功率/同一轉(zhuǎn)速下最大功率×100%。

發(fā)動機負荷的噴射時間：在怠速下的發(fā)動機負荷可以理解為發(fā)動機所需克服自身的摩擦力和附件驅(qū)動裝置，是一個純理論值，發(fā)動機的負荷噴油量與發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速和負荷有關，不包括噴油修正量。怠速時參考值范圍為1.3～4.0ms或15%～30%。

車速信號：發(fā)動機電腦根據(jù)車速傳感器的信號計算得到汽車行駛速度值，是發(fā)動機ECU控制斷油時間的主要依據(jù)，也是變速器自動換擋的主要參數(shù)。

氧傳感器：氧傳感器所測的混合汽空燃比的濃與稀，是排查故障的主要參考信號。

氧傳感器系統(tǒng)狀況：檢測發(fā)動機ECU開環(huán)和閉環(huán)的工作條件。

控制參數(shù)：由發(fā)動機ECU對電控燃油噴射系統(tǒng)進行控制的狀態(tài)，以及向噴油器等執(zhí)行器送出的控制信號。其主要有噴油脈寬、目標空燃比、指令燃油泵、短時燃油修正、長時燃油修正、動力增強、減油模式。

噴油脈寬參數(shù)：由發(fā)動機ECU控制噴油器持續(xù)噴油的時間，該參數(shù)是噴油器是否正常工作的主要指標。

短時燃油修正：是對燃油供油量的短期校正，是一個參考值，范圍是-10%～10%。這是燃油供給系統(tǒng)中非常重要的參數(shù)，當氧傳感器反饋給ECU的信號表明混合汽較稀時，ST燃油微調(diào)數(shù)值增加，同時ECU控制噴油脈寬增加。

長時燃油修正：從短期燃油修正中獲得，用于燃油的長期校正和開環(huán)控制的基準噴油量。

冷卻液溫度：用于控制噴油量、怠速、點火正時等，數(shù)值要與發(fā)動機真實的冷卻液溫度對應起來分析。

進氣溫度：用于控制噴油量、怠速、點火正時等，要與室外時間溫度對應起來分析。

進氣歧管絕對壓力傳感器：它在汽油噴射系統(tǒng)中所起的作用和空氣流量傳感器相似，進氣歧管絕對壓力傳感器根據(jù)發(fā)動機的負荷狀態(tài)測出進氣歧管內(nèi)絕對壓力(真空度)的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號，與轉(zhuǎn)速信號一起輸送到電控單元(ECU)，作為確定噴油器基本噴油量的依據(jù)。

節(jié)氣門位置信號：檢測汽車在某種工況下的重要數(shù)據(jù)，要與發(fā)動機的噴油脈寬、點火提前角、進氣歧管壓力、負荷信號等組成在一起用圖形的方式表達出來，進行故障分析。

點火提前角：是由發(fā)動機ECU計算出來的參數(shù)值，在進行數(shù)值分析時應檢查點火提前角數(shù)值能否隨發(fā)動機的工況和狀態(tài)而變化，可以用點火正時燈來比較實際點火提前角與ECU給出的點火提前角的一致性。

啟動信號：給ECU提供啟動燃油加濃和異步噴射信號，車輛啟動困難應重點觀察該信號。

爆震傳感器：檢測發(fā)動機負載過高時爆燃的振動，用來修正點火提前角。

蓄電池電壓：電腦ECU工作的電壓。該信號失常會引發(fā)很多故障，請加以注意。

離合器開關：用以檢測汽車的啟動和減速斷油功能。

制動開關：制動開關的好壞關系到汽車的動力性和ABS是否正常工作。

動力轉(zhuǎn)向油壓開關：ECU電腦用來提高負荷率。

EGR閥(廢氣再循環(huán)閥)：用來降低汽車氮氧化合物排放，用EGR閥控制命令和升程位置檢測其是否工作正常。

失火率：一般用發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速信號檢測。發(fā)動機每個汽缸做功的時候該缸活塞都給曲軸一定的推力，使曲軸轉(zhuǎn)動。若每個汽缸都工作良好，每個汽缸發(fā)出的功率對曲軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的貢獻相同，曲軸轉(zhuǎn)動比較均勻。如某個汽缸因點火、噴油、缸壓等因素而產(chǎn)生工作不良，則該缸工作時曲軸的轉(zhuǎn)動會相對較慢。發(fā)動機電腦會根據(jù)曲軸位置和凸輪軸位置信號來確定哪個汽缸工作不良，是查找故障常用的一組數(shù)據(jù)。

配氣相位：檢測配氣正時的一組重要數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)抓取均用紅盒子藍點(RED BOS)汽車診斷儀中的行車記錄功能，在ShopStream Connect軟件里回放，該回放軟件可以以波形的方式顯示出來，組成16組波形數(shù)據(jù)進行比較。

故障實例一：豐田RAV4動力不足

車輛信息：2013款豐田RAV4，搭載自動擋變速器。

故障現(xiàn)象：車輛加速無力。

故障排查：接上檢測儀讀取車輛故障信息，系統(tǒng)正常。做常規(guī)檢測，油壓為250～320kPa。更換火花塞，用內(nèi)窺鏡檢測三元催化器，發(fā)現(xiàn)堵塞，接上檢測儀抓取車輛數(shù)據(jù)相關信息如圖1所示。

經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)在80幀左右噴油脈寬為9.34ms，低于正常值(急加速正常值為12ms)，計算出的負荷為76%，引起噴油脈寬低于正常值，負荷量增大的根本原因是進氣量偏低。經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)空氣流量計臟污，清潔空氣流量計后采集數(shù)據(jù)流如圖2所示，噴油脈寬明顯增加，燃油修正值明顯變小，故障徹底排除。

故障實例二：尼桑逍客行駛中車輛聳動

車輛信息：2012款尼桑逍客 ，搭載HR16發(fā)動機、CVT變速器。

故障現(xiàn)象：車輛在行駛過程中換擋不平穩(wěn)，車輛聳動。

故障排查：根據(jù)故障現(xiàn)象讀取車輛CVT變速器的故障信息，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)正常。做常規(guī)檢測，更換CVT變速器專用油，清洗閥體、油路板，用檢測儀做車輛CVT匹配，故障均未得到解決，接上檢測儀抓取車輛CVT變速器數(shù)據(jù)信息如圖3所示。

經(jīng)圖3分析發(fā)現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的波動引起車輛聳動，故障點來源于發(fā)動機，而非CVT變速器，進一步檢測發(fā)動機發(fā)現(xiàn)火花塞有漏電現(xiàn)象，更換火花塞后故障排除。

圖1 豐田RAV4加速工況數(shù)據(jù)流

圖2 豐田RAV4清潔空氣流量計后的數(shù)據(jù)流

圖3 尼桑逍客數(shù)據(jù)流

(未完待續(xù))