- 相關(guān)推薦
淺論數(shù)據(jù)流在汽車故障診斷中的應(yīng)用論文
前言
隨著汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，汽車電控技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車各系統(tǒng)中。汽車故障診斷中應(yīng)用故障碼和數(shù)據(jù)流進(jìn)行汽車診斷是維修技術(shù)人員必須掌握的基本技能。
數(shù)據(jù)流就是指電控單元(ECU)與傳感器、執(zhí)行器交流的數(shù)據(jù)參數(shù)通過診斷接口由專用診斷儀讀取的數(shù)據(jù)編碼信息，數(shù)據(jù)流隨時(shí)間和工況的變化而變化，是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)的傳輸像排隊(duì)一樣，一個(gè)一個(gè)地通過數(shù)據(jù)線流向診斷儀，這就是數(shù)據(jù)流的由來。
汽車上的這些數(shù)據(jù)流真實(shí)地反映了汽車各傳感器、執(zhí)行器的工作電壓和狀態(tài)，為汽車故障診斷提供了可靠依據(jù)。這些數(shù)據(jù)流可以作為電控單元ECU的輸入、輸出數(shù)據(jù)，使汽車維修人員隨時(shí)可以了解掌握汽車的工作狀況，及時(shí)診斷汽車的故障。數(shù)據(jù)流不僅可以用于監(jiān)測汽車各電氣元件的工作狀態(tài)，還可以通過數(shù)據(jù)流對(duì)汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定。
1、數(shù)據(jù)流基本知識(shí)
1.1數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù)參數(shù)的分類
根據(jù)數(shù)據(jù)在檢測儀上顯示的方式不同，數(shù)據(jù)參數(shù)可以分為數(shù)值參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)。數(shù)值參數(shù)是指有一定單位、一定變化范圍的參數(shù)，它們通常反映電控系統(tǒng)中各電氣元件的工作電壓、壓力、溫度、時(shí)間、速度等;狀態(tài)參數(shù)是指那些只有2種工作狀態(tài)的參數(shù)，如“開”和“關(guān)”、“閉合”和“斷開”、“高”和“低”、“是”和“否”等，它們通常表示電控系統(tǒng)中開關(guān)和電磁閥等元件的工作狀態(tài)。
也可根據(jù)電控單元ECU的控制原理，將數(shù)據(jù)參數(shù)分為輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)。輸入?yún)?shù)是指各傳感器和開關(guān)等輸入給電控單元ECU的參數(shù)，輸入?yún)?shù)可以是數(shù)值參數(shù)，也可以是狀態(tài)參數(shù);輸出參數(shù)是電控單元ECU輸出給各執(zhí)行器的指令，輸出參數(shù)大多是狀態(tài)參數(shù)，但也有少部分是數(shù)值參數(shù)。
數(shù)據(jù)流顯示功能不僅可以對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，還可以觀察電控單元ECU的動(dòng)態(tài)控制過程。因此，數(shù)據(jù)流是具有從電控單元ECU內(nèi)部分析其工作過程的診斷功能。
1.2數(shù)據(jù)流測量方法
汽車中數(shù)據(jù)流測量方法一般用電腦通信的方式來獲得，即通過控制系統(tǒng)在診斷插座(OBDⅡ標(biāo)準(zhǔn)診斷插座)中的數(shù)據(jù)通信線將控制電腦的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參數(shù)以串行的方式傳送給電腦診斷儀。這些數(shù)據(jù)流中包括了汽車故障信息、控制電腦ECU的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、控制電腦ECU與診斷儀之間的相互控制指令，電腦診斷儀在接收到這些信號(hào)數(shù)據(jù)以后，按照預(yù)定的通信協(xié)議將其顯示為相應(yīng)的文字和數(shù)碼，以便維修人員觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行分析判斷，用于汽車狀態(tài)分析或故障診斷。
電腦診斷儀主要有通用診斷儀和專用診斷儀兩大類。
通用診斷儀的主要功能有控制電腦版本識(shí)別、故障碼讀取、故障碼清除、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)顯示、傳感器和部分執(zhí)行器功能測試與調(diào)整、某些特殊參數(shù)的設(shè)定、故障診斷提示、路試記錄等。通用診斷儀可以測試的車型較多，適用范圍較廣，因此被稱為通用型儀器，如KT600智能診斷儀、X431汽車診斷儀等。但是通用診斷儀經(jīng)�？赡軣o法完成某些特殊功能，這也是大多數(shù)通用儀器的不足之處。
專用診斷儀是汽車生產(chǎn)廠家自行設(shè)計(jì)或委托設(shè)計(jì)的專業(yè)測試儀器，只適用于本廠家生產(chǎn)的車型的專用診斷儀器。專用汽車診斷儀除具備通用診斷儀的各種功能外，還有參數(shù)修改、數(shù)據(jù)設(shè)定、防盜密碼設(shè)定和更改等各種特殊功能，如奧迪、寶馬等汽車4S店中的在線專用診斷儀等。
1.3常用數(shù)據(jù)流分析方法
(1)數(shù)值分析法：數(shù)值分析法是對(duì)汽車電氣元件所測數(shù)值的變化規(guī)律和范圍進(jìn)行分析，如轉(zhuǎn)速、車速、電腦讀數(shù)與元件實(shí)際值之間的差異等。
(2)時(shí)間分析法：時(shí)間分析法是對(duì)汽車數(shù)據(jù)變化的頻率和周期進(jìn)行分析，如氧傳感器的數(shù)據(jù)等。
(3)因果分析法：因果分析法是對(duì)汽車各相互間有聯(lián)系元件的相應(yīng)數(shù)據(jù)的響應(yīng)情況和響應(yīng)速度進(jìn)行分析，如EGR閥和EGR位置傳感器之間的關(guān)系。
(4)比較分析法：比較分析法是對(duì)有相同車型和系統(tǒng)在相同的工況下進(jìn)行數(shù)據(jù)流的比較分析，對(duì)間歇性故障出現(xiàn)的某個(gè)瞬間的1個(gè)或數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，很容易找出故障原因。
(5)關(guān)聯(lián)分析法：關(guān)聯(lián)分析法是對(duì)汽車中互為關(guān)聯(lián)的幾個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯關(guān)系分析和推理，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置、空氣流量與噴油時(shí)間等。在進(jìn)行電控裝置故障診斷時(shí)，還應(yīng)將幾種不同類型或不同系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行綜合對(duì)照分析。不同廠家和不同型號(hào)的汽車，其電控裝置的數(shù)據(jù)流參數(shù)名稱和內(nèi)容都不完全相同。
2、典型案例-寶馬X3尾氣排放異味故障診斷與排除
2.1故障現(xiàn)象
一輛2009產(chǎn)的行駛里程約6萬km配置N52發(fā)動(dòng)機(jī)的寶馬X3越野車，在出長途中加油后，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，且尾氣有嗆人的味道，加速時(shí)有點(diǎn)黑煙的故障。
2.2故障診斷過程及排除
首先利用診斷儀讀取故障碼為“空氣流量計(jì)信號(hào)不可信”;讀取相關(guān)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)空氣流量計(jì)信號(hào)值過小，2前氧傳感器信號(hào)均不在范圍內(nèi)，混合氣調(diào)校負(fù)值過大，結(jié)合故障現(xiàn)象，判斷該車故障主要在混合氣燃燒不良問題上。
雖然造成混合氣燃燒不良故障的問題較多，如火花塞、點(diǎn)火線圈、配氣相位、空燃比、噴油霧化、燃油壓力等，但根據(jù)上述診斷分析，造成混合氣燃燒不良故障的主要原因應(yīng)該是空燃比控制問題。造成空燃比失常主要有進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣和空燃比閉環(huán)控制系統(tǒng)。
根據(jù)上述故障分析，利用診斷儀讀取空氣流量計(jì)信號(hào)：怠速時(shí)3.8kg/h、加速2000r/m時(shí)8.4kg/h，此信號(hào)嚴(yán)重失真;檢查進(jìn)氣系統(tǒng)空氣濾清器、進(jìn)氣道、節(jié)氣門等均無臟污漏氣等，進(jìn)氣系統(tǒng)無漏氣故障。再讀取空燃比控制數(shù)據(jù)，怠速時(shí)2前氧傳感器(寬帶式5線氧傳感)信號(hào)是1列1.75v、2列1.56v，乘積式調(diào)校1列-5.67%、2列-7.16%，噴油時(shí)間1.78ms，顯然前期混合氣過濃。
為進(jìn)一步驗(yàn)證空氣流量計(jì)和氧傳感器是那個(gè)故障，將空燃比調(diào)校值刪除，目的是重新讀取新的調(diào)校值及空氣流量計(jì)和氧傳感器的信號(hào)。刪除調(diào)校值后起動(dòng)有點(diǎn)困難，怠速嚴(yán)重抖動(dòng)，有時(shí)甚至熄火。就在勉強(qiáng)著車后，怠速時(shí)空氣流量信號(hào)為11.2kg/h，2前氧信號(hào)1列1.75v、2列1.56v，乘法式及加法式調(diào)校值0，噴油時(shí)間2.3ms。操縱發(fā)動(dòng)機(jī)油門踏板，讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)約8分鐘后再次讀取數(shù)據(jù)流：空氣流量計(jì)信號(hào)3.6kg/h，2前氧信號(hào)1列1.75、2列1.56，乘法式及加法式調(diào)校值又由0變到負(fù)值，信號(hào)又幾乎與原來的數(shù)據(jù)一致了。
通過上述診斷判斷氧傳感器中毒可能性極大，將2前氧傳感器拆下，發(fā)現(xiàn)棕紅色，是嚴(yán)重中毒現(xiàn)象。更換2前氧傳感器，起動(dòng)著車后利用診斷儀查看動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，空氣流量12.12kg/h，2前氧信號(hào)均在1.99-2.05v之間變化，噴油時(shí)間2.3ms，讓車輛怠速運(yùn)轉(zhuǎn)了半小時(shí)后，數(shù)據(jù)仍一切正常，故障燈也熄滅。建議客戶更換汽油，清洗油路，后期回訪該車一切正常。
3、總結(jié)分析
該故障是典型利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)來進(jìn)行故障診斷：根據(jù)尾氣排放異味及發(fā)動(dòng)機(jī)故障現(xiàn)象等初步判斷故障點(diǎn)在空燃比控制上，然后利用診斷儀讀取相關(guān)控制信號(hào)(空氣流量計(jì)和氧傳感器)失真，最后復(fù)位調(diào)校值再次讀取兩傳感器動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)確定故障部位。
【淺論數(shù)據(jù)流在汽車故障診斷中的應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
數(shù)據(jù)分析在薪酬管理診斷中的應(yīng)用07-10
機(jī)械故障診斷論文07-04
大數(shù)據(jù)技術(shù)在企業(yè)管理中的功能論文07-04
微信平臺(tái)在汽車電工電子技術(shù)課程中應(yīng)用的調(diào)查論文07-04
電氣自動(dòng)化在汽車生產(chǎn)的應(yīng)用論文07-04
汽車電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用分析論文07-04