數(shù)據(jù)流分析法在風(fēng)神車型故障診斷中的應(yīng)用

朱鏡瑾 馬恒磊

摘要：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，大量電子設(shè)備應(yīng)用在車輛上。車輛性能得到提升、功能得到優(yōu)化，但同時汽車故障的產(chǎn)生也在增多。以往的診斷故障方法，已無法完全適用于當(dāng)前狀況，因此需要現(xiàn)狀的診斷方法應(yīng)用于汽車維修這一行業(yè)?；诖?，本文以風(fēng)神車型為研究對象，通過數(shù)據(jù)流分析的方法來診斷汽車電控的故障，確認(rèn)故障范圍，進(jìn)行故障清除。本文通過介紹數(shù)據(jù)流分析的方法與優(yōu)點、診斷儀器、汽車數(shù)據(jù)流參數(shù)等方面，并在具體案例的診斷過程中，對引起故障原因進(jìn)行分析，運(yùn)用數(shù)據(jù)流診斷對故障驗證，達(dá)到完成診斷的目的，并對診斷思路進(jìn)行總結(jié)，供維修人員參考，并總結(jié)出一般規(guī)律作為國產(chǎn)車型故障診斷分析的大眾化的參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)流分析法;故障診斷;風(fēng)神車型;應(yīng)用

1課題研究的背景

汽車維修行業(yè)中，維修人員的專業(yè)知識有限，對車輛的故障排除過程基本上是先進(jìn)行簡單的故障分析，根據(jù)自身經(jīng)驗或者初步檢測，列舉出可能的故障點，然后通過換可疑件的方式逐個排查，直至故障排除。大多數(shù)情況下，汽車故障是解決了，但維修人員并不清楚具體的故障點是什么。這種解決故障的診斷方法就會有一個隱患，真正的故障點并沒有找到并解決。這樣就會造成此故障反復(fù)出現(xiàn)，客戶車輛多次返修并反復(fù)更換幾種零部件，客戶會認(rèn)為車輛質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、對售后質(zhì)量不滿意。

本文研究的意義在于針對國產(chǎn)車風(fēng)神車型的常見故障、典型故障整理出較為嚴(yán)密的診斷思路、診斷步驟。并找出一般性規(guī)律，進(jìn)一步增強(qiáng)風(fēng)神車型故障的識別程度和故障診斷的準(zhǔn)確性。

2數(shù)據(jù)流分析法的優(yōu)點

現(xiàn)實生活中，汽車在診斷電氣設(shè)備是否故障時，最常用和最有效的手段就是數(shù)據(jù)流分析法，通過診斷設(shè)備來讀取故障信號，它能最直觀反映出故障問題，能提高汽車診斷的效率，從而大幅度的節(jié)約了汽車維修的時間，突出數(shù)據(jù)流分析法優(yōu)點及重要性，數(shù)據(jù)流診斷是現(xiàn)如今使用最多、效率最高的汽車診斷方法。其主要優(yōu)點表現(xiàn)在以下幾點：便捷性、直觀性、實用性。

3.發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)參數(shù)分析

3.1發(fā)動機(jī)水溫

標(biāo)準(zhǔn)值：顯示范圍，-40到105℃，熱車后為85到105℃。水溫傳感器電壓為0.25到5V。

數(shù)據(jù)原理：控制電腦PCM向水溫傳感器提供電源電壓，水溫傳感器監(jiān)測的水溫信號反饋給發(fā)動機(jī)，水溫傳感器的工作原理，該傳感器由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻構(gòu)成，其工作原理是由水溫的變化帶動熱敏電阻阻值的變化，水溫低阻值就高，所反饋的電壓信號高，水溫高阻值就低，反饋電壓信號就低。

3.2發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速

標(biāo)準(zhǔn)值：顯示范圍，0到9999r/min，怠速時為800±50r/min。

數(shù)據(jù)原理：轉(zhuǎn)速由控制電腦獲取曲軸位置傳感器所測的曲軸轉(zhuǎn)角信號，通過控制電腦計算轉(zhuǎn)角得出轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速也是決定著噴油量主信號之一，因此曲軸位置傳感器對噴油量也起著重要的作用，汽車在怠速時，轉(zhuǎn)速忽高忽低，反映汽車處與一個不正常的工作狀態(tài)。

3.3 噴油脈寬

標(biāo)準(zhǔn)值：顯示范圍，0到10ms，怠速時的正常數(shù)值為2到5ms。

數(shù)據(jù)原理：噴油脈寬則先決定噴油量，噴油量的大小則根據(jù)控制電腦PCM對進(jìn)氣流量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號收集，噴油脈寬則是由進(jìn)氣量、氣壓、水溫、進(jìn)氣溫度、氧傳感器等一系列數(shù)據(jù)來對噴油量進(jìn)行修正，最后通過一系列的計算得到合適的噴油量數(shù)值。數(shù)值越大噴油量越多，而越小則越少，發(fā)動機(jī)加大負(fù)荷后噴油量也會隨之提升，如數(shù)值過大則會影響空燃比，則需要將通過電磁閥打開活性炭罐對數(shù)值進(jìn)行減小達(dá)到最佳的運(yùn)行工況。

3.5 進(jìn)氣歧管壓力

正常值：顯示范圍在0到5V或10到105KPa或0到150cmHg（1cmHg=120pa），怠速時1.2到1.5V或65到71KPa。

數(shù)據(jù)原理：進(jìn)氣歧管壓力信號，則是由進(jìn)氣歧管壓力傳感器進(jìn)行適時監(jiān)測，對所測進(jìn)氣歧管的壓力值進(jìn)行反饋，進(jìn)氣歧管壓力信號的異常則對噴油量的大小起著關(guān)鍵性的作用，該信號異常則會造成發(fā)動機(jī)無力或啟動困難。

3.7進(jìn)氣溫度

正常值：顯示范圍，-40到151℃，怠速時運(yùn)轉(zhuǎn)在40到70℃。

數(shù)據(jù)原理：進(jìn)氣溫度則是由進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并反饋給控制電腦PCM，進(jìn)氣溫度傳感器由熱敏電阻組成，進(jìn)氣溫度越高、阻值越小、電壓越小、進(jìn)氣溫度對點火提前角有所影響，溫度高易燃燒，點火提前角就小，溫度低則點火提前角大，根據(jù)進(jìn)去溫度對點火提前角進(jìn)行修正。

3.8節(jié)氣門開度

標(biāo)準(zhǔn)值：顯示范圍，0到5V，0到100%或0到90°。

數(shù)據(jù)原理：節(jié)氣門開度該信號，則由節(jié)氣門開度傳感器進(jìn)行監(jiān)測反饋給控制電腦PCM，信號越大節(jié)氣門開度越大其車載負(fù)荷和加速度越大，節(jié)氣門開度的大小則影響噴油量的大小，也是控制電腦PCM對汽車減速或加速的依據(jù)。

4數(shù)據(jù)流分析法在汽車故障診斷中的應(yīng)用

現(xiàn)如今隨著汽車逐步的智能化，電動化將汽車的電氣設(shè)備增多來滿足當(dāng)今市場的需求，汽車電氣設(shè)備的增多為汽車維修行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而數(shù)據(jù)流分析法是汽車維修行業(yè)重要發(fā)展方向，在進(jìn)行電氣設(shè)備維修時運(yùn)用數(shù)據(jù)流分析法能夠起到事半功倍的作用，節(jié)約了人力物力，此章通過數(shù)據(jù)流分析法來對風(fēng)神車型故障案例進(jìn)行解析。

4.1東風(fēng)風(fēng)神AX7的發(fā)動機(jī)故障警示燈報警

故障現(xiàn)象：一輛2016款 2.0L自動智悅型風(fēng)神AX7轎車，出現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障警示燈報警，導(dǎo)致汽車無法正常行駛，出現(xiàn)加速度無力，發(fā)動機(jī)抖動等異?，F(xiàn)象。儀表故障警示燈顯示。

故障診斷與排除：通過數(shù)據(jù)流分析法來對車輛進(jìn)行故障診斷，診斷設(shè)備接入OBD接口，通過對ECU的讀取呈現(xiàn)出故障碼，如表4-1所示。

故障碼顯示為節(jié)氣門與節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)異常，根據(jù)數(shù)據(jù)流分析法來縮小診斷范圍，對汽車進(jìn)行加速，將踏板踩到底，測得發(fā)動機(jī)節(jié)氣門全開，但角度只有21°，根據(jù)故障碼與故障顯現(xiàn)對其數(shù)據(jù)流分析。數(shù)據(jù)流分析，如表4-2所示。

由數(shù)據(jù)流分析得知，節(jié)氣門全開時所對應(yīng)的節(jié)氣門角度與傳感器電壓不匹配，數(shù)據(jù)流所測數(shù)值過小，低于標(biāo)準(zhǔn)值，因此對其產(chǎn)生質(zhì)疑，將故障點與相對應(yīng)故障部位進(jìn)行檢測，對節(jié)氣門與節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)行檢查。

將進(jìn)氣管路進(jìn)行拆卸，拆到節(jié)氣門時發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門積碳過多，存在因積碳堵塞節(jié)氣門，導(dǎo)致節(jié)氣門卡死無法打開的可能，拆下節(jié)氣門對其進(jìn)行清潔，清潔完畢對其安裝檢測，數(shù)據(jù)流讀取后故障并未清除。

下一步將對節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)行檢測，通過萬用表測得傳感器與其線路電壓為5V，與標(biāo)準(zhǔn)電壓相同，理清診斷思路后，將疑點放在節(jié)氣門總成上面，更換節(jié)氣門總成后進(jìn)行測試，讀取數(shù)據(jù)流顯示怠速正常，車輛故障已排除。

4.2東風(fēng)風(fēng)神奕炫ABS故障

故障現(xiàn)象：一輛2020款230T 越目版奕炫轎車，出現(xiàn)ABS防抱死制動系統(tǒng)指示燈報警點亮。

故障診斷與排查：通過數(shù)據(jù)流分析法來對車輛進(jìn)行故障診斷，將診斷設(shè)備接入診斷接口，進(jìn)行檢測來讀取故障碼，故障碼，如表4-3所示。

根據(jù)故障碼的顯示和故障現(xiàn)象分析，對ABS系統(tǒng)產(chǎn)生初步的疑問，用診斷儀器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)流分析，經(jīng)數(shù)據(jù)流讀取，無輪速信號，如表4-5所示。

對故障部位數(shù)值進(jìn)行檢測分析與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較，將ABS系統(tǒng)相應(yīng)的部件輪速傳感器、ABS相關(guān)聯(lián)線束等進(jìn)行檢測，通過數(shù)據(jù)流分析對汽車進(jìn)行加速，對輪速信號進(jìn)行采集，其采集結(jié)果數(shù)值仍未發(fā)生變化，則說明執(zhí)行器輪速傳感器存在故障。疑似找到故障點，將輪速傳感器拆下，對軸承磁圈進(jìn)行清理對，其線路和傳感器進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)傳感器有水漬，懷疑是外部環(huán)境影響，使傳感器進(jìn)水導(dǎo)致出現(xiàn)故障。將輪速傳感器更換后對其數(shù)據(jù)流分析，正常的數(shù)據(jù)流分析，如表4-6所示。

讀取數(shù)據(jù)流顯示輪速正常，車輛故障已排除，從而清除故障碼，通過汽車自診斷功能的故障碼與診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)流讀取的功能，進(jìn)行結(jié)合使用來快速清除故障。

5故障診斷總結(jié)

通過對兩個案例進(jìn)行分析，可得出一般的診斷流程，如圖5-1所示。

使用數(shù)據(jù)流分析方法可以更快的鎖定故障點，不走彎路，通過對結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析，可以從根源上找到真正的故障點，避免同一故障反復(fù)出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾昭平. 電控汽車數(shù)據(jù)流在故障分析中的應(yīng)用[J]. 武漢：湖北工業(yè)大學(xué)，2017.

[2]卞慶. 汽車檢測線遠(yuǎn)程智能診斷系統(tǒng)研究[D]. 西安：長安大學(xué)，2018.

[3]齊新宇. 汽車發(fā)動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的研究[D]. 吉林：吉林大學(xué)，2018.

[4]劉金良. 數(shù)據(jù)流分析在汽車電控發(fā)動機(jī)故障診斷中的應(yīng)用分析[J]. 時代汽車，2019.

[5]邵澤增. 基于數(shù)據(jù)流的發(fā)動機(jī)故障診斷研究[D]. 南京：南京理工大學(xué)，2018.

[6]李炳賢. 波形和數(shù)據(jù)流分析法在B7發(fā)動機(jī)故障判斷上的應(yīng)用研究[D]. 青島：青島大學(xué)，2018.

[7]竇磊. 汽車數(shù)據(jù)流分析與運(yùn)用研究[D]. 青島：青島大學(xué)，2015.