所谓“数据流”,是指通过故障诊断仪动态监测到的电控系统的若干物理量或化学量,读取和分析数据流,是排查电子控制系统故障的一个非常重要的途径。不仅在没有故障码的情况下,即使有故障码输出,阅读电子控制单元的数据流也是至关重要的。 数据流中的参数可以按汽车和发动机的各个系统进行分类,不同类型或不同系统参数的分析方法各不相同。在进行电控装置故障诊断时,还应将几种不同类型或不同系统的参数进行综合对照分析。不同品牌及不同车型的汽车,其电控装置的数据流参数的名称和内容都不完全相同。 1.阅读数据流的适宜时机①排查偶发性故障时使用故障诊断仪捕捉系统运行过程中的异常信号,要求检测参数的迟滞时间尽可能短。 ②诊断由于传感器特性变异引起的故障时。 ③故障诊断仪读不到故障码时。 ④电子器件确实存在故障,但是故障指示灯不点亮时。 2.读取数据流的条件与路径利用故障诊断仪读取数据流,应当事先满足下列条件。 ①蓄电池电压大于11.5V。 ②熔断器正常。 ③各系统接地正常。 ④发动机怠速运转,并且达到正常的工作温度。 如果上述条件不满足,可能出现一些虚假的数据,这样容易导致维修人员误判故障万一读不到数据流,有一个可行的补救办法,就是从另一辆型号相同的、车况良好的汽车上测量和记录相关的数据,以作参照。 3.理出数据链,找准切入点数据流中的参数分为2种形式—数值参数和状态参数。所谓“数值参数”,是指有定单位和一定变化范围的物理量,例如电压、压力、温度、时间、速度和频率等:所谓“状态参数”,是指表征电磁阀或开关工作状态的参数,例如开或关、高或低、是或否、0或1等。在检测时,首先要分清从故障诊断仪读出的参数是传感器输入控制单元的信号,还是控制单元输出给执行元件的指令。输入的信号参数可以是数值参数,也可以是状态参数:而输出的指令大部分是状态参数,小部分是数值参数。 数据流中的数据众多,有的数据正常,有的数据不正常,它们之间存在着非常密切的关联性。可以将读取的数据划分成若干个数据链,数据链中任何一个数据发生变化,都会导致其他数据发生变化。切忌将某个数据孤立起来或单独考察。数据流分析中的重点参数如下。 (1)发动机转速发动机转速信号(PRM)参数由曲轴位置传感器(CKP)提供,在些系统中还会有凸轮轴位置传感器(CMP)参数。 (2)工作温度工作温度信号由发动机冷却液温度(ECT)和进气温度(1AT)传感器提供。
(3)发动机负荷测量发动机负荷的方法很多,可以检查进气歧管绝对压力(MA空气流量(MAP)或真空传感器信号(4)驾驶人指令信号节气门位置(TP)传感器是检查驾驶人指令的唯一装置,它是电脑感知驾驶人操作意图的信号来源(5)发动机工作性能监测信号氧传感器的电压随空燃比的变化而变化,所以可以用来检查加油和排放控制系统的工作是否正常,检查电脑对发动机工作条件变化的反应是否灵敏,在故障诊断中氧传感器的参数通常是第一位,与之相关的参数还有长效修正系数和短效修正系数,这两个系数反映了发动机空燃比在一段工作时间内的发动机燃烧状况通过氧传感器参数结合一些现象可以判断发动机的工作性能下降情况,例如:发动机积炭严重的分析,第一个特征现象是发动机冷启动困难(包括启动困难,即启动次数增多才能启动着车;一般启动时发动机的电脑工作是连续按设定的启动程序3ms内喷三次油,不是直喷油,也不是通过计算来喷油,因此即使驾驶人一直拧住点火开关在启动挡不松手,不能着车,必须重新启动才重新喷三次油:启动次数增多的一个可能原因就是发动机积炭过重,另一个原因是油压有问题和温度传感器有问题,还有一个原因就是息速控制系统有故障):第二个现象是从数据流中得到喷油量参数严重超过正常怠速值(一般正常值为1.52.5ms)显示为3.5~6ms,长效修正系数偏大;第三个现象是发动机怠速发抖(发摆)(6)其他排放控制参数EGR阀位置;EGR压力反馈。
(7)输出参数在数据流中,输出参数可以用来观察电脑是否能对输入信号做出适当的反应。输出信号主要有以下几种。
①节气门控制。节气门控制信息在数据流中表示为:喷油器脉冲宽度及长效和短效修正的参数,通常以曲轴的转动角度来表示,在某些最新型车上还有加速踏板传感器的开度信号②点火提前。点火控制信息在数据流中表示为:点火提前角、失火次数③怠速控制。怠速调整则用怠速空气控制(AC)电动机位置的参数来表示④废气控制。废气控制是用EGR、EVAP、二次空气喷射等动作元件的状况来表示(8)特殊工况信号在汽车运行中,有部分工况需测试汽车工作动作点①怠速工况。需了解怠速触点开闭情况。如果在怠速时怠速触点闭合,表示车辆在息速工况程序运行;如果怠速触点断开,表示此时车辆并未运行在怠速工况,发动机此时是按小功率负荷在运行②动力转向时。在大多数汽车上都有对方向盘转动时的测控,方向盘在正中直线位置和在转向位置发动机的喷油量均不一样。在直线位置时按正常时喷油,在转向位置时按增量喷油方式工作③空调工作时。汽车发动机电脑在接收到空调开关工作信号时,按空调已工作程序油提高发动机功率,以稳定发动机的工作,此时,即使空调压缩机未真正进入工作汽车电脑也会指令按空调已工作程序增大喷油量以稳定发动机的工作④电子风扇动作点。首先确认发动机温度状况,然后确认风扇在该温度点电脑是否输出指令让其工作(直接温度开关控制的在电脑数据流中只有温度值一项,没有指令风扇动作项),此时注意观察比较风扇动作与未动作时的喷油量。
4.记住主要数据的正常范围及换算关系要牢记常见车型主要检测数据的正常范围和变化规律(表2-2),如果每检测一项数据都要查找维修资料则太慢。
从故障诊断仪上读到的确许多数据往往不采用法定计量单位标注,例如发动机负荷,有的用“%”表示,有的则用“ms”表示。维修人员应当掌握各种数据单位的换算方法(表2-3),例如1mmHg=133.32Pa,真空1inHg=0.003388MPa,ppm表示百万分之(即×10-6)等。
即使在正常范围内,数据流的数值与仪表显示的数字也可能不一致。这是由于车载ECU的计数方法采用二进制,数字信号中的低值数用“0”表示,高值数用“1”表示。而许多传感器输出的信号是0~5V的模拟信号,必须把模拟信号转换为数字信号,所以车载ECU数据流有时采用“赋值”来表示(表2-4)。由于数据流数值的范围比较宽,其赋值范围为0~255,赋值后再转换成二进制码。因此维修人员从数据流中看到的是一种赋值数字,它与仪表显示的读数是相互对应的。
5.数据流的读取方法和步骤①数据流检测条件。冷却液温度不低于80℃;数据流检测时,散热风扇不允许转动;
空调应该关闭;其他用电设备应该关闭;故障存储器中应该没有故障存储。
②连接VAG1552微机故障检测仪,并让发动机怠速运转。选择地址代码“01”,进入"发动机电子控制系统”③屏幕显示输入“读测量数据块”功能代码“08”,按“Q”键确认④屏幕显示输入相关的显示组号(如00),按“Q”键确认。
⑤屏幕即显示相关的数据块。例如输人“基本功能”的显示组号,按“Q”确认,屏幕即会显示相关内容金奔腾故障诊断仪显示的部分数据如图2-5所示。
读取数据流时应注意以下事项。
数据流有一定直观性,响应速度较快。但数据流和真实状况相比有一定时间滞后。也就是说,数据流不能及时反映车辆的技术状况。例如发动机怠速抖动,不能把发动机抖动瞬间数据流的变化不经分析就理解为是这些变动的数据引起了发动机抖动,而应考虑到时间滞后这一因素。
6.利用数据流分析故障利用数据流进行故障分析,主要读取电控系统动态参数,并与标准参数进行比较,帮助修理人员分析汽车的故障利用数据流分析故障主要有以下两种方法(1)数据对比法通过仪器读取数据,然后与厂家提供的标准数据进行比较,查看数据差异情况,如果与标准数据不相符,则应检查相应的元器件(2)数据动态判断法当对某一个传感器怀疑而使用常规手段又判断不出好坏时,可以观察其数据流的变化。具体分析方法如下。
①进气歧管绝对压力传感器真空软管堵塞故障的数据流分析。读取数据流,怠速时节气门开度正常,怠速运转没有高于正常值,但进气量明显高于正常值,氧传感器输出的电压值较高,说明混合气偏浓a.怠速时节气门开度正常,怠速转速正常,说明进气系统内部和外部密封良好,所以数据流显示的进气量明显高于正常值的信息不可靠b.进气歧管绝对压力传感器(MAP)真空软管堵塞,使MAP感受到的真空度明显低于进气系统实际的真空度,造成MAP输出高信号,使控制单元误认为进气量较大,所以数据流显示的进气量明显高于正常值c.控制单元误认为进气量较大,加大喷油脉宽,导致混合气过浓d同时MAP真空软管堵塞,使MAP无法感知或无法同步感知到进气道内真正的真空度变化,致使控制单元无法知道正确的进气量,而反复调整怠速步进电动机的步数,这时怠速转速会发生大幅度波动,有时会出现使用自动变速器的汽车在摘挡时熄火的故障,这是由于怠速挂挡时控制单元会自动调高发动机转速,在摘挡后则回到正常怠速,由于MAP真空软管堵塞,造成怠速转速大幅度波动,于是就出现摘挡时熄火的故障由于软管堵塞属于机械故障,用故障诊断仪无法检测到,所以故障有一定的隐蔽性e.MAP真空软管是否堵塞的检测方法,在检测进气歧管绝对压力传感器(MAP)输出电压信号时,正常情况下随空气压力的上升,进气歧管绝对压力传感器输出信号的频率也会相应增大,所以在加大节气门开度的同时,检查传感器输出电压信号是否同步变化,即可查出MAP真空软管是否堵塞。若不能同步变化则说明MAP真空软管堵塞,应更换真空软管②空气流量传感器故障的数据流分析。怠速时空气流量数据流的分析:在用数据流检测空气流量传感器(MAF)时,发动机冷却液温度必须达到85℃以上:要熟悉产品的数据以大众轿车为例,在正常情况下,怠速时空气质量流量为2~4g/s,节气门开度为0-5°。
a.节气门开度正常,空气质量流量高于上限,说明空气流量传感器输出信号过高,会造成混合气过浓b.节气门开度正常,空气质量流量小于下限,说明空气流量传感器输出信号过低,会造成混合气过稀加速时空气流量数据流的分析:有些汽车怠速运转正常,行驶中也比较稳定,只是加速不良,应重点检测在特定速度区域的空气流量是否正常。例如,大众车系在120kmh时空气的质量流量应为60g/s,若数据流明显低于60g/s,就会因混合气过稀而造成加速无力。
小贴士：
①若数据流确实正常,说明传感器本身及其电路没有问题,此时则没有必要花费时间和精力检测该传感器。
②若检测的数据接近上限或者接近下限,即使在正常范围之内,都是有问题的。不要认为检测的数据在标准范围之内就一律是正常的。
③若发动机确实存在故障,但是在数据流上反映不出来,这其中有两个原因:一是故障诊断仪的功能有局限性;二是故障诊断仪的版本过时了。例如,某些轻微的发动机喘抖现象,在数据流中可能反映不岀来。诊断仪这种对故障“视而不见”的现象,往往是其采样频率过低的缘故。
