數(shù)據(jù)流分析在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷中的應(yīng)用

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摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部件之一，自身的電控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)難以查找和解決。數(shù)據(jù)流分析能夠通過(guò)汽車檢測(cè)設(shè)備獲取電控系統(tǒng)任意時(shí)段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將獲取的參數(shù)轉(zhuǎn)化為狀態(tài)參數(shù)以及數(shù)值參數(shù)。數(shù)據(jù)流分析方法包含了數(shù)值分析法、時(shí)間分析法、因果分析法以及關(guān)聯(lián)分析法，在進(jìn)行故障診斷時(shí)需要遵守從外向內(nèi)、從易到難、先獲取代碼以及先規(guī)劃后實(shí)施的原則。

Abstract： The engine is one of the core components of the automobile， and its own electronic control system has strong complexity， and it is difficult to find and solve when a fault occurs. Data flow analysis can obtain the monitoring data of the electronic control system at any time through the automobile detection equipment， and convert the obtained parameters into state parameters and numerical parameters. Data flow analysis methods include numerical analysis， time analysis， causality analysis， and correlation analysis. When fault diagnosis is performed， it is necessary to observe the principles of from outside to inside， from easy to difficult， obtain code first， and plan first and then implement.

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)流分析;汽車發(fā)動(dòng)機(jī);電控系統(tǒng);問(wèn)題診斷

Key words： data flow analysis;car engine;electric control system;problem diagnosis

中圖分類號(hào)：U472.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）22-0155-02

0? 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，越來(lái)越多的人們選擇購(gòu)買私家車來(lái)改善生活品質(zhì)，方便自身以及家庭成員的外出與工作，汽車是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合產(chǎn)品，汽車品質(zhì)的好壞不僅關(guān)系到品牌認(rèn)可度，同時(shí)也關(guān)系到人員的安全，因此提高汽車各個(gè)部件運(yùn)行的穩(wěn)定性非常重要。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，在工作過(guò)程中需要面臨非常復(fù)雜的工況，現(xiàn)階段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)受到電控系統(tǒng)的控制，電控系統(tǒng)在工作過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，為了盡快解決發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障，必須要及時(shí)、精準(zhǔn)的對(duì)電控系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷。數(shù)據(jù)流分析技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)流，緊接著對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整合，由此快速、準(zhǔn)確的獲取發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的地方，為快速解決汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題提供幫助。本文重點(diǎn)分析了汽車數(shù)據(jù)流的內(nèi)涵及其分析方法，闡述了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷需要遵從的原則，并通過(guò)實(shí)例真實(shí)探究了數(shù)據(jù)流分析在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷中的應(yīng)用。

1? 汽車數(shù)據(jù)流內(nèi)涵

汽車數(shù)據(jù)流主要是指通過(guò)汽車檢測(cè)設(shè)備獲取電控系統(tǒng)任意時(shí)段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，涵蓋了電傳導(dǎo)傳感器、執(zhí)行器以及電子控制單元相互之間的信息交流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)[1]。

將獲取的汽車電控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，使其轉(zhuǎn)化為兩個(gè)方面的參數(shù)，即狀態(tài)參數(shù)以及數(shù)值參數(shù)[2]。汽車檢修人員通過(guò)查看這兩個(gè)參數(shù)，能夠迅速、準(zhǔn)確的定位電控系統(tǒng)問(wèn)題的具體地方。狀態(tài)參數(shù)一般反映出的是一種狀態(tài)形式，比如說(shuō)開關(guān)的打開與閉合等，通過(guò)狀態(tài)參考能夠直觀體現(xiàn)出電控系統(tǒng)中所有開關(guān)元件的工作狀態(tài)，從而準(zhǔn)確排查開關(guān)元件有無(wú)出現(xiàn)故障[3]。數(shù)值參數(shù)一般特指通過(guò)數(shù)字顯示出來(lái)的參數(shù)，通過(guò)查看數(shù)值參數(shù)能夠準(zhǔn)確獲取電控系統(tǒng)中電壓、電流等數(shù)值的大小，從而判斷電器元件工作狀態(tài)是否正常。狀態(tài)參數(shù)以及數(shù)值參數(shù)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的兩個(gè)參數(shù)。

2? 數(shù)據(jù)流的分析方法

從形式上來(lái)劃分，數(shù)據(jù)流涵蓋了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流以及靜態(tài)數(shù)據(jù)流兩種類型。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，利用故障診斷儀器讀取的數(shù)據(jù)信息就屬于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流;而當(dāng)汽車點(diǎn)火開關(guān)處于一檔位置，發(fā)動(dòng)機(jī)未進(jìn)入到工作狀態(tài)時(shí)，利用故障診斷儀器讀取的汽車電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)就屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)流[4]。汽車數(shù)據(jù)流的分析方法總共涵蓋了多種方式，具體如下。

2.1 數(shù)值分析法

數(shù)值分析法主要是指對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的浮動(dòng)范圍以及規(guī)律實(shí)施分析的方法。歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車工程協(xié)會(huì)規(guī)定到，汽車問(wèn)題診斷系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的核對(duì)分析以及數(shù)據(jù)輸送。此外，許多汽車生產(chǎn)廠家基于汽車工程協(xié)會(huì)規(guī)劃的問(wèn)題代碼類型，設(shè)計(jì)和開發(fā)了自己的汽車故障數(shù)據(jù)模塊。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊將收集到的數(shù)據(jù)傳輸給故障診斷系統(tǒng)，再通過(guò)數(shù)值分析法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，緊接著將處理好的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸?shù)礁鱾€(gè)控制模塊，模塊再將獲取的數(shù)據(jù)和電子控制單元中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)超出規(guī)定范圍則視為問(wèn)題部位，進(jìn)行下一步的維修工作。

2.2 時(shí)間分析法

時(shí)間分析法是指上位機(jī)在開展數(shù)據(jù)參數(shù)分析與處理工作過(guò)程中，不僅要對(duì)傳感器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)也要各個(gè)傳感器工作的時(shí)間數(shù)值與系統(tǒng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，從而判斷各個(gè)傳感器工作狀態(tài)是否正常[5]。

2.3 因果分析法

因果分析法通常是指對(duì)多個(gè)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，通過(guò)獲取各個(gè)數(shù)據(jù)的響應(yīng)狀況以及響應(yīng)時(shí)間來(lái)判斷電控系統(tǒng)是否出現(xiàn)問(wèn)題的方法[6]。在通過(guò)狀況下，汽車電控系統(tǒng)中的各個(gè)數(shù)據(jù)均不是相互獨(dú)立的，而是存在必然的聯(lián)系，所以，當(dāng)汽車電控系統(tǒng)接收到各個(gè)模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息以后，會(huì)同步將一些參考數(shù)據(jù)或者結(jié)果顯現(xiàn)出來(lái)，在檢查和定位汽車電控系統(tǒng)故障時(shí)，能夠基于這些參考數(shù)據(jù)尋找出問(wèn)題出現(xiàn)的準(zhǔn)確位置。

2.4 關(guān)聯(lián)分析法

在一些汽車電控系統(tǒng)故障中，通過(guò)直接查詢數(shù)據(jù)流信息以及故障代碼并不能夠準(zhǔn)確判斷出問(wèn)題的具體位置，在這種情況下就需要通過(guò)分析相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)來(lái)查找問(wèn)題點(diǎn)，這種方法即為關(guān)聯(lián)分析法[7]。計(jì)算機(jī)電路在進(jìn)行故障診斷過(guò)程中，一般會(huì)對(duì)關(guān)聯(lián)性比較強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息以及信號(hào)同步開展分析和對(duì)比工作，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)參數(shù)或者信號(hào)與系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定有異常時(shí)，會(huì)將分析的結(jié)果以及故障診斷詳細(xì)傳輸出來(lái)，電控系統(tǒng)維修人員根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果就可以得到具體的問(wèn)題位置，有效縮短了電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷時(shí)間，提高故障維修效率。

3? 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷主要原則

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷是一個(gè)非常復(fù)雜與繁瑣的過(guò)程。根據(jù)電控系統(tǒng)產(chǎn)生故障的主要現(xiàn)象，要實(shí)現(xiàn)在數(shù)量龐大的故障點(diǎn)中精準(zhǔn)查找出問(wèn)題點(diǎn)是一項(xiàng)非常困難的工作。因此，工作人員在日常工作過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷原則的歸納和總結(jié)，并和故障診斷聯(lián)系起來(lái)，從而在較短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確查找出問(wèn)題點(diǎn)。通常情況下，在進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷時(shí)需要遵守以下原則，提高問(wèn)題診斷的效率與準(zhǔn)確性。

3.1 從外向內(nèi)

在對(duì)汽車開展不拆解問(wèn)題診斷過(guò)程中，往往一個(gè)故障現(xiàn)象會(huì)有許多個(gè)問(wèn)題點(diǎn)與之相對(duì)應(yīng)，在進(jìn)行問(wèn)題點(diǎn)準(zhǔn)確定位時(shí)，要明確好問(wèn)題點(diǎn)的診斷順序，一般情況下主要是遵守從外向內(nèi)的原則逐個(gè)判斷。

3.2 從易到難

在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，一般會(huì)伴隨著多個(gè)問(wèn)題，在進(jìn)行問(wèn)題診斷和解決時(shí)，通常先解決容易處理的問(wèn)題點(diǎn)，之后再進(jìn)行復(fù)雜、難以解決的問(wèn)題點(diǎn)。不如說(shuō)先通過(guò)目測(cè)法、經(jīng)驗(yàn)法以及儀器分析法等，將比較淺顯、容易解決的問(wèn)題處理完。

3.3 先獲取代碼

現(xiàn)階段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)都自帶自診斷功能。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，汽車自診斷系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，在儀表盤上顯示出相應(yīng)的問(wèn)題圖標(biāo)，同時(shí)將故障以代碼的方式儲(chǔ)存到系統(tǒng)中，為維修人員識(shí)別問(wèn)題點(diǎn)提供極大的便利。維修人員在進(jìn)行問(wèn)題排除時(shí)，可以先使用專業(yè)儀器讀取車載系統(tǒng)中的故障碼，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證，從而準(zhǔn)確查找出問(wèn)題點(diǎn)。

3.4 先規(guī)劃后實(shí)施

在進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)問(wèn)題診斷過(guò)程中，首先要全面分析故障現(xiàn)象，尋找出科學(xué)的入手點(diǎn)，規(guī)劃好問(wèn)題診斷的路徑和方法，之后再依照預(yù)先的計(jì)劃進(jìn)行施工。切不可進(jìn)行無(wú)目的的施工，否則會(huì)造成問(wèn)題診斷與解決的時(shí)間大大延長(zhǎng)。

4? 數(shù)據(jù)流分析的實(shí)例應(yīng)用

某汽車故障現(xiàn)象為：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷車點(diǎn)火時(shí)，有啟動(dòng)的趨勢(shì)，但是始終無(wú)法啟動(dòng)，需要多次嘗試后才可以著車。具體診斷流程如下：先進(jìn)行蓄電池電壓確定，保證其能夠正常工作;再將診斷設(shè)備BDS與車載系統(tǒng)連接起來(lái);旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)，通過(guò)診斷設(shè)備獲取并清除DTC;關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，等待4s左右重新旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)，再次獲取DTC信息。假如識(shí)別到DTC，則表明發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)存在問(wèn)題，依照提示解決相應(yīng)的問(wèn)題;假如沒(méi)有識(shí)別到DTC，說(shuō)明問(wèn)題為偶發(fā)性故障。為此，還必須要深入探究汽車?yán)鋯?dòng)不順利的原因，具體的問(wèn)題診斷與步驟如圖1所示。

在經(jīng)過(guò)上述診斷以后，確定問(wèn)題點(diǎn)出現(xiàn)在傳感器本體，因此更換新的冷卻液傳感器，之后進(jìn)行汽車點(diǎn)火操作，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利啟動(dòng)，說(shuō)明問(wèn)題得以有效解決。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車在人們生活與工作中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部件之一，關(guān)系著汽車的正常運(yùn)行，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)流分析技術(shù)能夠快速、精準(zhǔn)的查找問(wèn)題點(diǎn)，并制定出相應(yīng)的解決措施，保證發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)正常工作。

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