如何利用數據流進行故障診斷分析

09-24

在利用故障診斷儀診斷故障時，很多時候必須借助一些數據流，才能找到排除故障的線索。

1. 數據流分析的重要性

通常，在診斷電控發動故障時一般都遵循這樣的原則：

第一步，判斷故障原因是在電控部分還是在機械部分，使用的辦法就是利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，則可確定故障原因在電控部分；如沒有，則可初步確定故障原因是在機械部分。

第二步，根據故障記憶的內容及產生故障原因的相關提示，去確定系統中的故障部位。這些故障部位大多發生在各類信號傳感器、連接導線和接插件上。

第三步，在沒有故障記憶或排除了控制系統故障的基礎上，按照通常發動機故障的排除規律，根據發動機的故障現象去確定可能產生故障的部件，即檢查各類機械結構部件的工作狀況，像電動燃油泵的供油能力、油路的壓力狀況、火花塞工作狀況、點火線圈工作狀況和氣缸壓力等。

經過這三步工作，一般應可以解決發動機的故障了。但如果故障依舊—如怠速不良、抖動嚴重、怠速冒黑煙、發動機耗油量大、發動機加速不良以及發動機空負荷時只能加速到3000r/min等，使用故障診斷儀往往會發現控制單元中沒有故障碼，也就是說發動機的自診斷系統沒有發現本系統有故障。這種情況下，就需要利用診斷儀中的數據分析功能，根據電控系統的一些工作參數來分析造成故障的原因，查找發動機電控系統的故障。

發動機電控系統的工作主要是依據發動機控制單元來控制發動機在各工況的供油量，供油量的多少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狀況與發動機實際狀況相吻合的關系。例如，駕駛人控制節氣門位置來要求發動機達到某種工況，這時控制系統要如實地反映和保證整個系統達到所要求的工況，實際工況對于發動機來說是唯一的，而控制系統要反映和確定這個唯一的工況需要許多個參數，這些參數還要相互統一，即實際工況與實際標準參數要有互相對應的關系。例如，發動機在經濟負荷上運轉時，反映的是部分負荷工況，那么控制系統中各種反映發動機負荷狀態的傳感器所提供給控制單元的參數也是符合發動機在部分負荷狀態的數據：轉速為2500r/min，節氣門開度為40%，進氣量為6g/s，噴油脈寬為4.5ms（校正）。

這些發動機負荷狀態的參數必須與要求發動機達到的工況相吻合，如果有一項參數不能達到實際要求數值，如節氣門實際開度已達40%，但節氣門位置傳感器送給控制單元的數據卻是30%，這時相對應的發動機轉速也就不能提升到2500r/min。這種匹配關系是電控裝置能否滿足駕駛員實際要求的一種對應關系，也是電控裝置能否按照人的意愿工作的基本保證。

2. 標準參數的范圍限定

電控單元在控制發動機工作的過程中，它所接受的各種傳感器信號是人們給定的一個范圍，而電控單元的自診斷系統功能，就是判斷這些傳感器的信號是否超出了這個范圍。只有信號超出規定范圍后，自診斷系統才能知道這種信號不能作為控制信號使用，從而確定系統中有故障，也才能有故障記憶，給出故障碼。如果信號沒有超出給定范圍，但卻與實際情況有較大的偏差，這種不準確信號仍會使控制單元根據不準確信號控制發動機工作，自診斷系統不能給出故障碼，從而造成發動機產生故障現象，這就是控制系統產生無故障碼故障的根本原因。

3. 重視并了解閱讀數據流中的狀態信息

分析無故障碼故障時要檢查的參數很多，主要有發動機轉速、空氣進氣量（或進氣歧管絕對壓力值）、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。這些參數可分成三種類型：第一種是基礎參數，如發動機轉速；第二種是重要參數，如進氣量（進氣歧管壓力值）、點火提前角、噴油脈寬和節氣門開度值等；第三種是修正參數，如冷卻液溫度、進氣溫度和氧傳感器信號等。

數據信息的表示方式多種各樣，單位也不一樣。例如，大眾車系節氣門的開度使用“%”的形式表達；自動變速器的多功能開關等開關狀態信息以8位二進制碼表達；發動機的防盜電子工作狀態以4組“0”和“1”的數字表示；節氣門的基本設置信息用一些特定字符表示其狀態等。重視和了解這些數據信息的表達方式和含義，有助于更加全面地了解控制單元的工作狀態，以及一些傳感器和執行元件的信息。

4. 利用數據流進行故障診斷的方法的分析

當發動機在無故障碼的情況下出現故障現象時，應首先檢查控制系統中傳感器實際顯示的數據，并與正常值作比較，確定其值是否超出正常范圍及偏差的程度。例如，當出現怠速不穩故障時，應首先檢查進氣參數和供油時間參數，同時要確定氧傳感器信號是否正常。如果氧傳感器信號不正常，則應先確定氧傳感器自身是否損壞。氧傳感器信號是控制單元判斷混合氣比例是否正確的依據，如果氧傳感器自身損壞，會給控制單元提供錯誤信號，從而造成控制單元錯誤地控制噴油量。例如，氧傳感器錯誤地提供一個混合氣偏濃的信號，則控制單元會依據這個控制信號減少供油量，從而造成實際混合氣濃度偏稀，這時發動機會出現怠速運轉不穩現象。如果檢查氧傳感器正常，而進氣量測量信號出現偏差，如給控制單元提供一個較高的進氣信號電壓，這時控制單元會控制噴油器噴出較多的燃油以匹配進氣信號，從而造成混合氣過濃引起怠速不穩的現象，同時發動機油耗增大，這時檢查供油時間參數，會發現其值也偏離正常值。

有時測量進氣量的傳感器自身有故障時，在怠速時不反映出故障現象，只是在發動機加速時，發動機無法高速運轉，嚴重時最高轉速僅達3000～4000r/min。造成這種現象的原因是進氣量信號電壓太低，控制單元僅能接收到較低進氣量信號，從而控制發動機在低負荷、低轉速條件下運轉。其他一些修正信號也會影響發動機的運轉，如進氣溫度信號和冷卻液溫度信號，這兩種溫度信號如果出現偏差，如向控制單元提供較低溫度信號，則控制單元會控制發動機按暖機工況運行，這時發動機的怠速會出現忽高忽低現象。

當檢查控制系統中的信號參數都正常，而發動機仍然有故障表現時，這時應按發動機的基本檢查程序進行，如檢查點火系統的工作情況（如火花塞狀況、高壓線的阻值狀況）、供油壓力是否正常、氣缸壓力是否正常等。