如何利用數據流進行故障診斷和分析

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1.數據流分析的重要性

通常，在診斷電控發動機故障時，通常遵循以下原則：

第一步，確定故障是電控部分還是機械部分引起的。使用的方法是用診斷儀檢查控制單元的自診斷系統中是否有故障記憶。如果有故障記憶，可以確定故障在電控部分；如果不是，可以初步確定故障是機械零件引起的。

其次，根據故障記憶的內容和故障原因的相關提示，確定故障在系統中的位置。這些故障大多發生在各種信號傳感器、連接線和連接器上。

第三步：在無故障記憶或控制系統故障排除的基礎上，根據通常的發動機故障排除規則，根據發動機故障現象確定可能引起故障的部位，即檢查各機械結構件的工作狀況，如電動燃油泵的供油能力、油路壓力、火花塞工作狀況、點火線圈工作狀況、氣缸壓力等。

經過這三步，發動機故障一般應該就解決了。但如果故障依然存在，如怠速不良、抖動嚴重、怠速冒黑煙、發動機油耗高、發動機加速性差、發動機只能空加速到3000r/min等，往往使用故障診斷儀發現控制單元沒有故障碼，說明發動機的自診斷系統沒有發現這個系統有任何故障。在這種情況下，需要利用診斷儀的數據分析功能，根據電控系統的一些工作參數來分析故障原因，找出發動機電控系統的故障。

發動機電控系統的工作主要是基于發動機控制單元來控制發動機在各種工況下的燃油供給。燃油供給必須與發動機的工況相匹配，這種匹配關系必須是控制系統與發動機實際工況的關系。比如駕駛員控制油門位置要求發動機達到某一工況時，控制系統要如實反映出來，保證整個系統達到要求的工況。實際工況是發動機特有的，控制系統需要很多參數來反映和確定這種特有的工況。這些參數要相互統一，即實際工況要與實際標準參數有對應關系。比如發動機在經濟負荷下運行時，反映的是部分負荷，所以控制系統中各種傳感器提供給控制單元的參數也符合發動機的部分負荷：轉速2500r/min，節氣門開度40%，進氣量6g/s，噴油脈寬4.5ms(修正)。

發動機負載狀態的這些參數必須與發動機所需的工作條件一致。如果某個參數達不到實際值，比如實際節氣門開度已經達到40%，但是節氣門位置傳感器發送給控制單元的數據是30%，那么對應的發動機轉速就不能提高到2500r/min。這種匹配關系就是電控裝置能否滿足駕駛員實際要求的對應關系，也是電控裝置能否按人的意愿工作的基本保證。

2.標準參數的范圍限制

在控制發動機的過程中，電控單元接收到的各種傳感器信號都在給定的范圍內，電控單元自診斷系統的作用就是判斷這些傳感器的信號是否超出這個范圍。只有當信號超出規定范圍時，自診斷系統才能知道這個信號不能作為控制信號，從而確定系統有故障，然后才能有故障記憶，給出故障碼。如果信號沒有超出給定的范圍，但是與實際情況偏差很大，這個不準確的信號還是會讓控制單元控制發動機acc。

分析無故障碼時需要檢查的參數有很多，包括發動機轉速、進氣量(或進氣歧管絕對壓力)、點火提前角、噴油脈寬、節氣門開度值、充電電壓值、冷卻液溫度值、進氣溫度值、氧傳感器電壓值。這些參數可以分為三種：第一種是基本參數，比如發動機轉速；二是重要參數，如進氣量(進氣歧管壓力)、點火提前角、噴油脈寬和節氣門開度值等。第三是校正參數，如冷卻液溫度、進氣溫度和氧傳感器信號。

信息以不同的方式和單位表達。比如大眾的節氣門開度用“%”的形式表示；自動變速器多功能開關的開關狀態信息用8位二進制碼表示；發動機防盜電子的工作狀態由四組“0”和“1”數字表示；節流閥的基本設置信息用一些特定的字符表示其狀態。注意這些數據信息的表達和含義，有助于更全面地了解控制單元的工作狀態和一些傳感器、執行器的信息。

4.利用數據流進行故障診斷的方法分析。

當發動機沒有故障碼時，先檢查控制系統中傳感器顯示的實際數據，與正常值進行比較，判斷其數值是否超出正常范圍和偏差程度。比如怠速不穩時，需要先檢查進氣參數和供油時間參數，確定氧傳感器信號是否正常。如果氧傳感器信號異常，需要確定氧傳感器本身是否損壞。氧傳感器信號是控制單元判斷混合比是否正確的基礎。如果氧傳感器本身損壞，它將向控制單元提供錯誤信號，從而導致控制單元錯誤地控制燃油噴射量。例如，如果氧傳感器錯誤地提供了混合物過濃的信號，控制單元將根據控制信號減少燃料供應，導致實際混合物濃度過稀。此時發動機會出現怠速不穩的情況。如果檢查氧傳感器正常，但是進氣測量信號有偏差，比如給控制單元提供較高的進氣信號電壓，那么控制單元就會控制噴油器噴射更多的燃油來匹配進氣信號，造成混合氣過多導致怠速不穩的現象，發動機的油耗也會增加。檢查供油時間參數時，會發現其值也偏離正常值。

有時候，當測量進氣量的傳感器出現故障時，在怠速時并沒有反映出故障現象，而在發動機加速時，發動機無法高速運轉，嚴重時最高轉速只有3000 ~ 4000 r/min。造成這種現象的原因是進氣信號電壓過低，控制單元只能接收到低進氣信號，從而控制發動機低負荷低轉速運行。其他校正信號也會影響發動機的運行，例如進氣溫度信號和冷卻液溫度信號。如果這兩個溫度信號有偏差，比如給控制單元提供一個較低的溫度信號，控制單元就會控制發動機在暖機狀態下運行，然后發動機的怠速就會出現波動。

當控制系統中所有信號參數正常，但發動機仍顯示故障時，應遵循發動機的基本檢查程序，如檢查點火系統的工作狀況(如火花塞的狀況、高壓線的電阻)、供油壓力是否正常、氣缸壓力是否正常。