基于數(shù)據(jù)流的發(fā)動機(jī)故障診斷研究

邵澤增

[摘 要] 隨著科技的快速發(fā)展，汽車發(fā)動機(jī)的控制技術(shù)也越來越復(fù)雜，這也為汽車故障診斷帶來了極大挑戰(zhàn)。為了能夠快速、準(zhǔn)確地尋找汽車故障位置，利用故障診斷儀，對汽車發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢測分析，并與標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行比對，從而判斷故障發(fā)生的部位，促進(jìn)汽車維修技術(shù)水平的提升。

[關(guān) 鍵 詞] 靜態(tài)數(shù)據(jù)流；動態(tài)數(shù)據(jù)流；發(fā)動機(jī)；故障診斷；汽車

[中圖分類號] U472 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）05-0036-01

一、汽車數(shù)據(jù)流的含義

汽車數(shù)據(jù)流指的是使用汽車專用故障診斷儀讀取電子控制單元、傳感器與執(zhí)行器之間進(jìn)行交流的數(shù)據(jù)變化。數(shù)據(jù)流真實(shí)地反映了各個傳感器、執(zhí)行器在工作中的狀態(tài)與電壓，從而為汽車的故障診斷分析提供了參考依據(jù)。

二、汽車數(shù)據(jù)流的采集

汽車發(fā)動機(jī)故障診斷，首先需要采集數(shù)據(jù)流，對小波變化的理論基礎(chǔ)及性質(zhì)特征進(jìn)行分析，這是確保采用數(shù)據(jù)流對汽車發(fā)動機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性的重要前提。根據(jù)數(shù)據(jù)流的形態(tài)不同，可以將其分為動態(tài)數(shù)據(jù)流和靜態(tài)數(shù)據(jù)流。動態(tài)數(shù)據(jù)流是指汽車發(fā)動機(jī)在工作運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)流是指汽車發(fā)動機(jī)在未啟動狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。汽車數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)主要分為數(shù)值參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)，其中數(shù)值參數(shù)是記錄電子控制系統(tǒng)工作時的電壓、溫度、時間和速度等；狀態(tài)參數(shù)是記錄電子控制系統(tǒng)中元件的高低、開關(guān)閉開等狀態(tài)。

三、汽車數(shù)據(jù)流的處理與分析

在對數(shù)據(jù)流采集后，對其進(jìn)行處理與分析，常用的數(shù)據(jù)流分析方法主要有以下幾種：（1）數(shù)值分析法，對汽車發(fā)動機(jī)中傳感器反饋的信號進(jìn)行變化規(guī)律與變化范圍的分析，主要是對采集模塊中所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，然后根據(jù)數(shù)值的變化是否存在異常來判斷發(fā)動機(jī)是否存在故障，并且找出故障的部位與原因；（2）時間分析法，對所采集數(shù)據(jù)的工作日期、周期變化進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷出故障問題；（3）因果分析法，汽車控制系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行分析處理后，輸出的數(shù)值或參考數(shù)據(jù)，可以用來分析汽車故障的問題在何處；（4）關(guān)聯(lián)分析法，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)流與故障代碼之后，通過對其他幾個相關(guān)聯(lián)的參數(shù)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與預(yù)設(shè)的參數(shù)值存在偏差時，系統(tǒng)就會輸出相應(yīng)的故障診斷結(jié)果；（5）比較分析法，針對同一型號的汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，在相同的條件下，對其所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而判斷元器件的工作狀態(tài)。

四、汽車數(shù)據(jù)流在發(fā)動機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

（一）靜態(tài)數(shù)據(jù)流的運(yùn)用

靜態(tài)數(shù)據(jù)流指的是汽車接通點(diǎn)火開關(guān)，但不啟動發(fā)動機(jī)時，采用故障診斷儀對發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行采集，從而診斷發(fā)動機(jī)故障。

例如，在某冬季早上，一輛捷達(dá)汽車發(fā)動機(jī)無法正常啟動。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機(jī)在多次啟動后，火花塞并沒有出現(xiàn)被淹的現(xiàn)象，這表示汽車的故障原因在于冷啟動的加濃不夠。但造成這一故障的原因在什么地方呢？為此，采用故障診斷儀對汽車的起動機(jī)ECU進(jìn)行檢測，沒有故障碼輸出，然后讀取汽車發(fā)動機(jī)的靜態(tài)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)ECU輸出的冷卻液的溫度已經(jīng)達(dá)到了105℃，但是其發(fā)動機(jī)的溫度卻在2～3℃之間，顯而易見，發(fā)動機(jī)ECU收到錯誤的水溫信號，故此可以判斷是冷卻液的溫度傳感器發(fā)生故障。為了進(jìn)一步確認(rèn)故障的正確性，采用萬用表測量電腦與冷卻液之間的線束，發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)短路或是斷路的情況，于是更換了冷卻液溫度傳感器，從而故障得以排除。

（二）動態(tài)數(shù)據(jù)流的運(yùn)用

動態(tài)數(shù)據(jù)流指的是汽車接通點(diǎn)火并啟動發(fā)動機(jī)，利用故障診斷儀讀取的發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)流的故障分析，可以分為有故障碼和無故障碼兩種情況。

例如，一輛1.6L排量的桑塔納轎車，其每百公里的耗油量要比汽車標(biāo)準(zhǔn)值多1L。對此，采用故障診斷儀進(jìn)行檢測，輸出的故障碼為“氧傳感器信號超差”，從而判斷是氧傳感器出現(xiàn)了故障。例如，桑塔納轎車在行駛過程中發(fā)動機(jī)會不斷地抖動，在加速的時候會感覺發(fā)沖，并且不時地會冒出黑煙。采用故障診斷儀進(jìn)行檢測，無輸出故障碼。然后將其冷卻液的溫度調(diào)至85℃后再進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)氧傳感器電壓值信號偏低，導(dǎo)致ECU發(fā)出了錯誤的信號，從而出現(xiàn)了汽車故障。

綜上所述，基于數(shù)據(jù)流的發(fā)動機(jī)故障診斷，能夠?yàn)榫S修人員提供汽車綜合的運(yùn)行參數(shù)，可以對發(fā)動機(jī)中的輸入、輸出信號、傳感器進(jìn)行定量的分析，并且將這些分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較，從而確定發(fā)動機(jī)故障的具體范圍，進(jìn)而有目的地對相關(guān)元件進(jìn)行檢查或更換，進(jìn)而達(dá)到快速故障診斷的目的，有效地提高汽車維修工作的效率。

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