数据流分析在电控汽车故障诊断中的应用

魏洪英

天津市交通学校

数据流分析在电控汽车故障诊断中的应用

魏洪英

天津市交通学校

随着我国经济的发展，开阔了各个行业的前景，汽车制造业得到有效发展，数据流分析是维修电控汽车时常用方法，工作人员在遇到电子系统故障时，运用汽车故障诊断仪能够读取电子系统的数据，使工作人员跟据数据分析电控汽车故障地点，进行有效的处理，数据流分析在电子控制系统软故障诊断中具有独特的优势，它可以与所获得的数据相结合，对电动汽车的故障进行诊断，使工作人员能够维修。

数据流分析；电控汽车应用；故障

一、汽车数据流的功能

发动机电子控制系统工作时，发动机ECU根据输入数据流计算被控对象的物理参数和工作状态，控制器将控制数据流发送给执行器，执行器在数据流的控制下工作，受控对象控制在设定的目标范围内。

显示发动机状态和状态数据。当发动机工作状态和状态数据发生变化时，数据流发生变化，通过显示仪表显示发动机转速、温度等参数，发动机电控系统故障检测与诊断。故障排除，通过诊断接口，ECU输入或输出端口，与故障诊断设备(通用或专用)或测试仪器(汽车万用表或汽车示波器)获得相关数据流，见图。通过分析比较，维修人员可以获得与发动机有关的电子控制系统正常工作，相关的系统部件或线路是否有故障诊断结果。

实现汽车电子控制系统故障自诊断。电子控制系统工作时，控制器通过调用故障自诊断程序，将输入的数据流(信号)与标准参数进行比较。如果输入信号丢失或不在正常范围之内，就诊断为提供该信号的线路和部件有故障，并将故障信息以代码的形式储存于RAM存储器中。

二、汽车数据流分析的作用

2.1 汽车数据流的表现形式与类型

2.1.1 数据流的表现形式

在汽车电子控制系统进行检测与故障诊断时，通过汽车故障诊断仪从汽车诊断接口获取的数据是二进制代码。这些数据可由诊断仪内部的信号处理电路进行译码或D／A转换后，以十进制数值、文字及波形等方式表达出来。

采用万用表和示波器等检测仪器，从传感器、控制器或执行器的相关端子可直接检测到的数据(信号)形式则有多种。例如，以连续变化的电压表示的模拟信号，以高低电平表示的开关信号，以脉冲(频率、幅值、相位、占空比)形式表示的信号等。

2.1.2 数据流的类型

工作人员根据所得到的不同数据，可以分为数值参数和状态参数两大类，数值参数是指在一定范围内、一定程度的参数，数值参数通常能够反映出电控汽车电子系统各零件的不同数据，使工作人员能够根据数据进行分析和处理。而状态参数是电控汽车零件工作状态的参数，如开或关、是或否、闭合或断开、高或低等，它通常表示电控装置中的开关和电磁阀等元件的工作状态。按数据流的流向，汽车数据流又可分为输入参数和输出参数两大类。输入参数是指各传感器或开关信号输人给ECU的各个参数。输人参数有数值参数，也有状态参数。输出参数是ECU送出给各执行器的输出指令。输出参数有状态参数。

2.2 汽车数据流分析的作用

通过对数据流的分析，可以实时了解发动机电子控制系统中传感器和执行器的状态信息，掌握发动机电控系统的当前工作状态，判断其工作是否正常。

故障代码或错误代码可以被诊断。当没有故障码，但发动机电子控制系统故障存在，或故障代码表明故障不存在，发动机故障诊断将有麻烦，在这种情况下，静态或动态数据读取电子控制系统的最可靠的方法是利用故障诊断仪，对数据流中的相关参数进行数值分析和相关分析，并能准确地诊断出现场的故障，通过读取数据流，当没有故障代码显示时，或通过故障码找不到真正的故障代码，采用数据流分析方法可以准确判断故障类型和位置。

三、案例分析

一款桑塔纳2000Gsi轿车行驶过程中出现怠速不稳，在行驶过程中，车加速冒黑烟，车主通过解码器读取发现，部分零件混合气自适应超限和短路，更换故障零件后，当车主再次使用解码器读码时，部分故障仍然出现。此时，故障码诊断所起的作用已尽。

3.1 传统汽车检修故障的步骤如下：

如果车体出现怠速不稳，清洗节气门体后重做基本设置；清洗喷油器，换汽油滤清器；再次起动发动机，发现仍冒黑烟，但怠速已平稳。由于还冒黑烟，更换氧传感器，但无效。检查火花塞和高压线，高压线常，火花塞间隙较大且发黑，更换火花塞后试车，故障减弱，但加速时冒黑烟。在检查故障时，本着有简到繁，从不换件到换件的思路，检查气门正时，良好；更换点火线圈，无效；更换空气流量计后，故障排除。

3.2 数据流分析排除故障

对于排气管冒黑烟且怠速不稳，可读取数据流01、02和07组。从07组读到：混合气λ控制-23%(正常范围是-10%-10%)，λ传感器电压0.6-0.8V(正常是0.1-1.0V范围内不断地跳动)。这组数据说明混合气过浓，已远远超出了λ控制的能力。

从02组读到：发动机负荷2.8ms(正常是0-2.5ms);发动机循环喷射流量5.8g/s(正常为2.0-4.0g/s)。这组数据说明发动机负荷太大。从01组读到节气门开度角为4°-5°(正常是0°-5°)，虽未超限，也偏大。

故障排除：怠速时，由于节气门位于怠速位置，ECU又力求按怠速来调节发动机转速，所以λ控制超限。而进气流量过大，ECU认为是发动机负荷大，又不会减少喷油量(即喷油持续时间)，导致怠速忽高忽低。由于怠速喷油量大，加速时喷油量就更大，导致排气管冒黑烟。清洗节气门体、更换空气流量计后故障消除。

四、结束语

我国电控汽车行业发展虽然逐渐成熟，但是还有很大发展潜力，电控汽车发生故障时，工作人员如果不能进行电子系统故障诊断，随着电子设备不断完善，数据流分析在电控车辆故障诊断中的运用，工作人员还需要进行研究和改进。

[1]孙培路.数据流分析在汽车故障诊断中的运用[J].汽车维修，2017(01)

[2]张亚宁.数据流在汽车故障诊断中的应用[J].汽车实用技术，2016(05)