检测仪数据波形组合分析在汽车故障诊断中的应用(上)

◆文/吉林 马铁雨

检测仪数据波形组合分析在汽车故障诊断中的应用(上)

◆文/吉林 马铁雨

数据分析的一般步骤

有故障码时：在进行故障码分析并确认有故障码的存在时，可以直接找出与该故障码相关的数据进行分析，并根据故障码设定的条件分析故障码产生的原因，进而对数据的值及波形进行分析，找出故障点所在。

无故障码时：分析后确认无故障码存在时，从故障现象入手，根据控制系统的工作原理和结构，加以相关的数据分析，在进行数据分析时，常常需要知道所修车的系统工作原理和结构，基本的控制参数及其在不同工况下的正确读数值，并认真分析才有可能得出准确的判断。

汽车主要参数分析

基本参数是指会同时影响汽车及发动机等几个不同的电控装置参数，有发动机转速、氧传感器工作状态、发动机负荷、汽车车速等。

发动机转速：由曲轴位置信号(CKP转速)信号转换而来，是发动机电脑ECU控制喷油点火的主要依据，这个参数本身并无分析价值，但经常和其他参数进行分析时作为参考的标准，该参数出现故障会造成车辆无法启动着车。

发动机负荷：发动机在某转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大功率的比值。负荷=某转速有效功率/同一转速下最大功率×100%。

发动机负荷的喷射时间：在怠速下的发动机负荷可以理解为发动机所需克服自身的摩擦力和附件驱动装置，是一个纯理论值，发动机的负荷喷油量与发动机曲轴转速和负荷有关，不包括喷油修正量。怠速时参考值范围为1.3～4.0ms或15%～30%。

车速信号：发动机电脑根据车速传感器的信号计算得到汽车行驶速度值，是发动机ECU控制断油时间的主要依据，也是变速器自动换挡的主要参数。

氧传感器：氧传感器所测的混合汽空燃比的浓与稀，是排查故障的主要参考信号。

氧传感器系统状况：检测发动机ECU开环和闭环的工作条件。

控制参数：由发动机ECU对电控燃油喷射系统进行控制的状态，以及向喷油器等执行器送出的控制信号。其主要有喷油脉宽、目标空燃比、指令燃油泵、短时燃油修正、长时燃油修正、动力增强、减油模式。

喷油脉宽参数：由发动机ECU控制喷油器持续喷油的时间，该参数是喷油器是否正常工作的主要指标。

短时燃油修正：是对燃油供油量的短期校正，是一个参考值，范围是-10%～10%。这是燃油供给系统中非常重要的参数，当氧传感器反馈给ECU的信号表明混合汽较稀时，ST燃油微调数值增加，同时ECU控制喷油脉宽增加。

长时燃油修正：从短期燃油修正中获得，用于燃油的长期校正和开环控制的基准喷油量。

冷却液温度：用于控制喷油量、怠速、点火正时等，数值要与发动机真实的冷却液温度对应起来分析。

进气温度：用于控制喷油量、怠速、点火正时等，要与室外时间温度对应起来分析。

进气歧管绝对压力传感器：它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似，进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力(真空度)的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元(ECU)，作为确定喷油器基本喷油量的依据。

节气门位置信号：检测汽车在某种工况下的重要数据，要与发动机的喷油脉宽、点火提前角、进气歧管压力、负荷信号等组成在一起用图形的方式表达出来，进行故障分析。

点火提前角：是由发动机ECU计算出来的参数值，在进行数值分析时应检查点火提前角数值能否随发动机的工况和状态而变化，可以用点火正时灯来比较实际点火提前角与ECU给出的点火提前角的一致性。

启动信号：给ECU提供启动燃油加浓和异步喷射信号，车辆启动困难应重点观察该信号。

爆震传感器：检测发动机负载过高时爆燃的振动，用来修正点火提前角。

蓄电池电压：电脑ECU工作的电压。该信号失常会引发很多故障，请加以注意。

离合器开关：用以检测汽车的启动和减速断油功能。

制动开关：制动开关的好坏关系到汽车的动力性和ABS是否正常工作。

动力转向油压开关：ECU电脑用来提高负荷率。

EGR阀(废气再循环阀)：用来降低汽车氮氧化合物排放，用EGR阀控制命令和升程位置检测其是否工作正常。

失火率：一般用发动机曲轴转速信号检测。发动机每个汽缸做功的时候该缸活塞都给曲轴一定的推力，使曲轴转动。若每个汽缸都工作良好，每个汽缸发出的功率对曲轴旋转所产生的贡献相同，曲轴转动比较均匀。如某个汽缸因点火、喷油、缸压等因素而产生工作不良，则该缸工作时曲轴的转动会相对较慢。发动机电脑会根据曲轴位置和凸轮轴位置信号来确定哪个汽缸工作不良，是查找故障常用的一组数据。

配气相位：检测配气正时的一组重要数据。

数据抓取均用红盒子蓝点(RED BOS)汽车诊断仪中的行车记录功能，在ShopStream Connect软件里回放，该回放软件可以以波形的方式显示出来，组成16组波形数据进行比较。

故障实例一：丰田RAV4动力不足

车辆信息：2013款丰田RAV4，搭载自动挡变速器。

故障现象：车辆加速无力。

故障排查：接上检测仪读取车辆故障信息，系统正常。做常规检测，油压为250～320kPa。更换火花塞，用内窥镜检测三元催化器，发现堵塞，接上检测仪抓取车辆数据相关信息如图1所示。

经过数据分析，发现在80帧左右喷油脉宽为9.34ms，低于正常值(急加速正常值为12ms)，计算出的负荷为76%，引起喷油脉宽低于正常值，负荷量增大的根本原因是进气量偏低。经过排查发现空气流量计脏污，清洁空气流量计后采集数据流如图2所示，喷油脉宽明显增加，燃油修正值明显变小，故障彻底排除。

故障实例二：尼桑逍客行驶中车辆耸动

车辆信息：2012款尼桑逍客 ，搭载HR16发动机、CVT变速器。

故障现象：车辆在行驶过程中换挡不平稳，车辆耸动。

故障排查：根据故障现象读取车辆CVT变速器的故障信息，发现系统正常。做常规检测，更换CVT变速器专用油，清洗阀体、油路板，用检测仪做车辆CVT匹配，故障均未得到解决，接上检测仪抓取车辆CVT变速器数据信息如图3所示。

经图3分析发现发动机转速信号的波动引起车辆耸动，故障点来源于发动机，而非CVT变速器，进一步检测发动机发现火花塞有漏电现象，更换火花塞后故障排除。

图1 丰田RAV4加速工况数据流

图2 丰田RAV4清洁空气流量计后的数据流

图3 尼桑逍客数据流

(未完待续)