如何利用数据流进行故障诊断分析

09-24

在利用故障诊断仪诊断故障时，很多时候必须借助一些数据流，才能找到排除故障的线索。

1. 数据流分析的重要性

通常，在诊断电控发动故障时一般都遵循这样的原则：

第一步，判断故障原因是在电控部分还是在机械部分，使用的办法就是利用诊断仪检查控制单元的自诊断系统中是否有故障记忆。如果有故障记忆，则可确定故障原因在电控部分；如没有，则可初步确定故障原因是在机械部分。

第二步，根据故障记忆的内容及产生故障原因的相关提示，去确定系统中的故障部位。这些故障部位大多发生在各类信号传感器、连接导线和接插件上。

第三步，在没有故障记忆或排除了控制系统故障的基础上，按照通常发动机故障的排除规律，根据发动机的故障现象去确定可能产生故障的部件，即检查各类机械结构部件的工作状况，像电动燃油泵的供油能力、油路的压力状况、火花塞工作状况、点火线圈工作状况和气缸压力等。

经过这三步工作，一般应可以解决发动机的故障了。但如果故障依旧—如怠速不良、抖动严重、怠速冒黑烟、发动机耗油量大、发动机加速不良以及发动机空负荷时只能加速到3000r/min等，使用故障诊断仪往往会发现控制单元中没有故障码，也就是说发动机的自诊断系统没有发现本系统有故障。这种情况下，就需要利用诊断仪中的数据分析功能，根据电控系统的一些工作参数来分析造成故障的原因，查找发动机电控系统的故障。

发动机电控系统的工作主要是依据发动机控制单元来控制发动机在各工况的供油量，供油量的多少必须与发动机的工况相匹配，这种匹配关系必须是控制系统状况与发动机实际状况相吻合的关系。例如，驾驶人控制节气门位置来要求发动机达到某种工况，这时控制系统要如实地反映和保证整个系统达到所要求的工况，实际工况对于发动机来说是唯一的，而控制系统要反映和确定这个唯一的工况需要许多个参数，这些参数还要相互统一，即实际工况与实际标准参数要有互相对应的关系。例如，发动机在经济负荷上运转时，反映的是部分负荷工况，那么控制系统中各种反映发动机负荷状态的传感器所提供给控制单元的参数也是符合发动机在部分负荷状态的数据：转速为2500r/min，节气门开度为40%，进气量为6g/s，喷油脉宽为4.5ms（校正）。

这些发动机负荷状态的参数必须与要求发动机达到的工况相吻合，如果有一项参数不能达到实际要求数值，如节气门实际开度已达40%，但节气门位置传感器送给控制单元的数据却是30%，这时相对应的发动机转速也就不能提升到2500r/min。这种匹配关系是电控装置能否满足驾驶员实际要求的一种对应关系，也是电控装置能否按照人的意愿工作的基本保证。

2. 标准参数的范围限定

电控单元在控制发动机工作的过程中，它所接受的各种传感器信号是人们给定的一个范围，而电控单元的自诊断系统功能，就是判断这些传感器的信号是否超出了这个范围。只有信号超出规定范围后，自诊断系统才能知道这种信号不能作为控制信号使用，从而确定系统中有故障，也才能有故障记忆，给出故障码。如果信号没有超出给定范围，但却与实际情况有较大的偏差，这种不准确信号仍会使控制单元根据不准确信号控制发动机工作，自诊断系统不能给出故障码，从而造成发动机产生故障现象，这就是控制系统产生无故障码故障的根本原因。

3. 重视并了解阅读数据流中的状态信息

分析无故障码故障时要检查的参数很多，主要有发动机转速、空气进气量（或进气歧管绝对压力值）、点火提前角、喷油脉宽、节气门开度值、充电电压值、冷却液温度值、进气温度值、氧传感器电压值。这些参数可分成三种类型：第一种是基础参数，如发动机转速；第二种是重要参数，如进气量（进气歧管压力值）、点火提前角、喷油脉宽和节气门开度值等；第三种是修正参数，如冷却液温度、进气温度和氧传感器信号等。

数据信息的表示方式多种各样，单位也不一样。例如，大众车系节气门的开度使用“%”的形式表达；自动变速器的多功能开关等开关状态信息以8位二进制码表达；发动机的防盗电子工作状态以4组“0”和“1”的数字表示；节气门的基本设置信息用一些特定字符表示其状态等。重视和了解这些数据信息的表达方式和含义，有助于更加全面地了解控制单元的工作状态，以及一些传感器和执行元件的信息。

4. 利用数据流进行故障诊断的方法的分析

当发动机在无故障码的情况下出现故障现象时，应首先检查控制系统中传感器实际显示的数据，并与正常值作比较，确定其值是否超出正常范围及偏差的程度。例如，当出现怠速不稳故障时，应首先检查进气参数和供油时间参数，同时要确定氧传感器信号是否正常。如果氧传感器信号不正常，则应先确定氧传感器自身是否损坏。氧传感器信号是控制单元判断混合气比例是否正确的依据，如果氧传感器自身损坏，会给控制单元提供错误信号，从而造成控制单元错误地控制喷油量。例如，氧传感器错误地提供一个混合气偏浓的信号，则控制单元会依据这个控制信号减少供油量，从而造成实际混合气浓度偏稀，这时发动机会出现怠速运转不稳现象。如果检查氧传感器正常，而进气量测量信号出现偏差，如给控制单元提供一个较高的进气信号电压，这时控制单元会控制喷油器喷出较多的燃油以匹配进气信号，从而造成混合气过浓引起怠速不稳的现象，同时发动机油耗增大，这时检查供油时间参数，会发现其值也偏离正常值。

有时测量进气量的传感器自身有故障时，在怠速时不反映出故障现象，只是在发动机加速时，发动机无法高速运转，严重时最高转速仅达3000～4000r/min。造成这种现象的原因是进气量信号电压太低，控制单元仅能接收到较低进气量信号，从而控制发动机在低负荷、低转速条件下运转。其他一些修正信号也会影响发动机的运转，如进气温度信号和冷却液温度信号，这两种温度信号如果出现偏差，如向控制单元提供较低温度信号，则控制单元会控制发动机按暖机工况运行，这时发动机的怠速会出现忽高忽低现象。

当检查控制系统中的信号参数都正常，而发动机仍然有故障表现时，这时应按发动机的基本检查程序进行，如检查点火系统的工作情况（如火花塞状况、高压线的阻值状况）、供油压力是否正常、气缸压力是否正常等。