1、数 据 流 分 析在 汽 车 故 障诊 断 中 的 应用 探 讨 方升 合 肥 市经 贸 旅游 学 校 摘 要： 随着我国经济的繁荣发展, 汽车行业也迎来了发展的春天。 近些年来, 汽车销售 量更是大幅度上涨, 汽车成为人们生活中不可或缺的一部分。 如同人会生病一样, 汽车在长时期的使用过程中也会出现各种各样的故障。 而数据流分析法就是检查 汽车故障的一种有效方法, 这种方法能够准确地判断出汽车的故障部位, 并节 约检测时间, 提高维修效率。 本文阐述了在汽车故障诊断中常用的集中数据流分 析方法, 并着重阐述了数据流分析在汽车故障诊断中的具体应用。 关键词 ： 数据流分析; 汽车故障; 诊断;
2、 类型; 方法; 应用; 作 者简 介： 方升 (1989-) , 男, 安徽肥西人, 本科, 助理讲师, 合肥市经贸旅 游学校, 研究方向为汽车维修技术及专业课程教学教研。 0 引言 在对汽车进 行故障判断时, 如果只凭经验或者依靠故障代码判断汽车出现故障 部位的话, 不可避免会出现判断失误的情况。 这是因为经验毕竟不等同于科学的 检测技术, 受到人主观思维影响就可能会判断失误。 而故障代码也仅仅只是 ECU 所认可的一个界定结论, 并不能够准确地判断出汽车真正的故障部位。 在此情况 下, 最为科学有效的检测方法就是使用故障诊断仪进行数据流分析, 以此来找 出汽车的故障部位。本文就是对数据流
3、分析在汽车故障诊断中的应用进行探究。 1 数据流分析概述 1.1 数据 流中数 据参 数的 分类 通过检测仪上显示出来的方式, 数据流中的参数可以分为两类, 一类是数值参 数, 另一类是状态参数。 前者有明确的单位名称, 并且具有变化范围。 具体于各 个电控装置中每一部件的工作电压、 温度、 时间等等。 后者则是只具有两种工作状态的参数, 例如“ 开与关”、 “高与低” 、 “是与否”等等, 它们具体用来表 示电控装置中开关等元件的状态。 而根据ECU 控制原理, 数据流中的参数又可以分为两类, 一类是输入参数, 另 一类是输出参数。 前者是通过传感器或者开关输入到 ECU 的参数, 输入的参
4、数类 型为数值参数或者状态参数均可。输出参数则是 ECU 输出到各个执行器的参数, 输出参数基本上都是状态参数, 在特定情况下, 也可以是数值参数。 1.2 测量 数据流 的方 法 一般情况下, 我们是通过计算机通信的方式获取数据流的。 也就是控制系统将诊 断插座中数据通信线所传递出来的实时数据参数以串行的方式传输给电脑诊断 仪。 这一数据流中包含的内容比较广, 如故障信息、 运行参数 、 控制指令等。 当 诊断仪接收到这些数据之后, 可以根据通信协议将其进行翻译为响应的数码或 者文字, 这有利于汽车维修人员根据数据情况对汽车故障进行分析。 计算机诊断仪主要包括两种, 第一种为通用诊断仪, 应
5、用范围比较广, 能够检 测的车型比较多。具体用能包括如下:控制电脑版本识别、读取和清除故障码、 显示监测数据、 设置特定参数等等。 通用诊断仪的缺点就是没有办法完成特殊的 故障监测。 第二种为专用诊断仪, 这种诊断仪应用范围比较窄, 通常是生产某一 类型的汽车厂家自己设计或者委托专业机构设计的专业测试仪器, 只适合对本 企业 所生产的汽车进行检测。在功能上它除了具备通用诊断仪的各种功能之外, 还有其他特殊功能, 如防盗装置设置、参数修改等等。 2 数据流分析在汽车 故障诊断中的具体应用 2.1 数据 流分析 在汽 车故 障诊 断中的 步骤 对于数据流分析在汽车诊断中的步骤分为两种情况, 一种是
6、针对有故障码时所 进行的步骤分析, 在汽车维修检测时, 要对出现的故障码进行分析, 并进一步 确认故障码的存在。 当确定之后可以将与这一故障码相关的各组数据进行统计分 析, 在分析之后应该根据设定的故障码对其产生故障的原因进行分析, 同时进 一步对数据的数组和波形 详细分析, 最终找出汽车的故障部位。 另一种是针对无 故障码时所进行的步骤分析, 如果在汽车维修检测时, 没有找出故障码, 那么 就只能从故障现象出发。 首先我们可以根据控制系统的工作原理和结构进行各种 数据参数的推断。 其次我们可以使用数据流分析方法对各种数据参数进行全面的 分析。 而在数据分析时, 我们需要了解所维修系统的基本原
7、理和机构、 各种参数 等等。只有经过这样认真的分析, 才能做出最准确的故障判断。 2.2 案例 分析 2.2.1 案例说 明 在这里我们以一辆捷达汽车为例, 其主要毛病是发动机怠速抖动。 2.2.2 案例分 析流 程 (1) 检查点火系统。 我们需要详细检查点火系统。 首先作为汽车维修人员应该将 汽车各缸的高压线拔下来, 并将事先准备好的火花塞插上, 这个时候高压线与 点火线圈连接在一起。 然后将点火开关打开, 让起动机开始运转, 当起动机运转 之后, 汽车维修人员需要对各缸火花进行仔细观察, 火花呈蓝色, 并且很强烈。 而当火花塞拆下来, 火花塞之间的间隙呈正常情况, 电极部分燃烧情况也比较
8、 好, 为棕黄色。 最后再将火花塞、 高压线、 起动 机全部装上, 并进行断火实验, 各 缸都能够正常工作, 这证明点火系统没有故障。 (2) 检查燃油供给系统。 在进行这一步检查时, 需要将燃油分配管和压力油进口 的橡胶管连接部分切断, 然后串入燃油压力表, 再将发动机进行启动, 最后对 怠速油压以及熄火后的压力进行正常检查。 (3) 数据流分析。首先汽车维修人员可以使用易网通解码器进行故障码的查询, 针对此辆捷达车的故障进行检查, 发现其并没有无故障码。 然后我们可以使用易 网通阅读发动机电脑的数据块进行数据流分析, 当进入到第七数据块之后, 第 二区域显示为0.15 伏, 这表示的是氧传
9、感器电压。这一数值是由排气系统通过 ECU 所反馈出来的信号, 对喷油量具有一定的影响。 而正常氧传感器电压应该在 0.1 至 0.9 伏内跳动。 所以初步怀疑氧传感器电压发生故障。 这时, 汽车维修人 员可以使用替代法对氧传感器进行更换, 再进行检测, 但是检测之后发现故障 仍旧没有排除, 这就是说明氧传感器的问题不验证。 在此情况下可以进度第二数 据模块, 而这时第四区域上显示的是 2.3g/s 。这一数值表示的是空气流量计所 测量的空气流量。 正常数据大约为 2.7g/s。 可以发现显示数值低于正常数值, 所 以可以讲空气流量计加以更换, 然而更换之后, 发现故障并未排除。 这就说明导
10、致捷达车出现怠速抖动的原因 并不是氧传感器和空气流量计的问题。 (4) 进一步数据流分析。 我们基于以上两种分析之后, 需进一步分析。 氧传感器 和空气流量计的问题均不严重。 数据块上所显示出来的数值也是实际测量值, 而 氧传感器电压低, 是由于燃油混合气稀所导致的。 空气流量值偏低, 则是因为进 气量比较小, 这一信号电压传输到控制电脑之后, 喷油量会随着信号变小, 混 合气也就不会变稀了。 但是这辆捷达车明显是发动机混合气变稀, 则说明是进气 量比较大, 这可能是因为有多余的空气没有通过空气流量计就直接进入到气缸 内燃烧才导致的。 (5) 进气系统检查 工作。 做好进气系统的检查工作, 了
11、解其是否有泄漏。 除上面 的进气通道之外, 发动机还有一个活性炭真空系统。 我们需要对这一通道进行检 查, 当汽车维修人员仔细的检查之后发现, 活性炭罐电磁阀处于长开状态, 并 不能够关闭。 而在一般情况下活性炭真空系统处于不工作状态的, 电磁阀必须关 闭。 在此情况下, 汽车维修人员将活性炭罐电磁阀关闭了, 当做完这一举措之后, 发现汽车故障被解除了。捷达车怠速处于平稳正常状态。 3 运用数据流分析中 的各种方法诊断汽车故障 3.1 根据 数值分 析法 诊断 汽车 故障 这一方法主要是根据数值的变化 规律和变化范围进行分析。当系统运行时, ECU 系统必然要在一定时间范围内不断接收各个传感器
12、所传递过来的信号, 在收到 信号之后通过执行装置发出指令。 同时还可以通过传感器的反馈信号对执行装置 的工作状态进行修正。 当通过对实际检测数值和标准数值比较分析之后, 就可以 清楚的判断出汽车的故障部位了。 3.2 根据 时间分 析法 这一方法主要是根据数值变化频率和变化周期进行分析。 当 ECU 在对某些数据参 数进行分析时, 主要需要考虑两方面因素, 一方面是传感器所传递出来的数值, 另一方面就是要对其响应速率进行判断。 只有结合这两方 面的因素, 才能够准确 的判断出汽车故障所在。 在汽车故障判断中, 判断氧传感器信号是否出现故障时, 经常采用时间分析法。 因为氧传感器信号对信号电压和
13、电压变化有要求, 尤其是 通过信号电压的变化频率能够对其是否出现故障进行准确判断。 当信号电压变化 频率在规定时间内与标准次数不符就证明其出现故障, 如小于标准值, 就说明 氧传感器响应比较慢。 这种能够出现故障码的故障解决起来难度还是可以的。 但 是如果没有小于标准值, 而响应却已经开始迟缓, 那么则不会产生故障码。 在这 种情况下, 只能通过故障检测仪对氧传感器的数据流进行检测 才能够进一步判 断氧传感器的好与坏。 3.3 根据 因果分 析法 这一方法主要是对相互联系的数据间响应情况和响应速度进行分析。 本身汽车中 每一系统的控制参数相互之间都是有关联的。在通常情况下, ECU 得到一个输
14、入 信号就会发出一个控制的指令信号。 当维修人员在检测的过程中如果察觉某一部 位有问题, 就可以将相关系统的参数连接到一起进行细致观察, 以此来判断汽 车故障在哪一个部位。 3.4 根据 关联分 析法 这一方法主要是对互为关联的数据间存在的比例关系和对应关系进行分析。ECU 在判断故障时主要是对几个相关传感器信号进行判断, 特别是当故障严重时, 往往会出现多个故障码。 但是并不能够只能单一从传感器不良就来判断其出现故 障, 而是要根据传感器的相互关系进行检测, 这样才能够判断出故障。 3.5 比较 分析法 这一方法主要是对相同车种及系统在相同条件下的系统数据进行分析。 尤其是当 标准数据不详细
15、的话, 就难以判断出某个器材的好与坏。 在这种情况下, 可以将 同一类型系统的数据进行比较, 在检修中能够使用替代法进行判断。 但是需要注 意的是在使用替代法之前, 一定要先进行故障的判断, 然后将可能出现故障的 器件进行替换。这有利于确认出故障原因。 4 结束 综上所述, 在捷达车汽车故障诊断过程中, 应用了数据流分析法中比较常用的 数值分析法、 比较分析法、 时间分析法, 有效的解除了捷达汽车发动机怠速抖动 的问题。 本文阐述了数据流分析的相关内容, 并着重阐述了数据流分析在汽车故 障诊断中的具体应用。 参考文献 1 麻友良, 程胭 脂, 陈希.汽 车数据流 分析 在电控发 动机故障 诊断 中的应用J. 内燃机, 2014 (06) :56-59, 62. 2 宋广辉.汽车数据流 分析在电控发动机故障诊断中的应用J.轻工科技, 2015, 31 (10) :63-64. 3 李兆鹏, 祖炳洁.数 据流分析在电控发动机故障诊断中的应用与研究J.汽 车维修, 2017 (04) :31-34.
