利用动态数据流分析故障

07-06

动态数据流是指接通点火开关,启动发动机时,利用故障诊断仪读取的发动机电控系统的数据。这些数据随发动机工况的变化而不断变化,如进气压力传感器的动态数据随节气门开度的变化而变化,氧传感器的信号应在0.1~0.9V之间不断变化等。通过阅读控制单元的动态数据,能够了解各传感器输送到ECU的信号值,通过与真实值的比较,能快速找出确切的故障部位。


利用动态数据流分析进行故障诊断时会有两种情况:一种是电子控制系统已存储了故障码:另一种是无故障码。


1.有故障码时的分析步骤


可重点针对与故障码相关的传感器的数据进行,分析是什么因素导致数据的变化,以找出故障原因所在。先查看记录故障码时的冻结数据帧,然后确认故障码产生时车辆的运行工况,并且可以使车辆在冻结数据帧提示的工况下进行故障验证,利用故障码快速、准确地确定故障部位。确认有故障码时,也可以直接找出与该故障码相关的各组数据进行分析,并根据其所设定的条件来分析其产生的原因,进而对数据的数值波形进行分析,最终找出故障点。


◆ 案例1:奔驰S350发动机故障灯异常点亮


故障现象:一辆2012年产奔驰S350轿车,搭载276发动机,发动机故障灯异常点亮。


故障诊断:用故障诊断仪(DAS)对车辆进行快速检测,发动机控制单元(ME)中存储了故障码P008792:系统中的燃油压力过低(功能或说明有错误),如下图所示。分析故障码,推断该车燃油供给系统有故障。

利用动态数据流分析故障


对高低压燃油管路进行目视检查,未见外部泄漏,且未闻到燃油味。用故障诊断仪读取低压燃油管路中燃油压力的实际值(由低压燃油压力传感器监测),为5.1bar(标准值为4.5~6.7bar,1bar=100kPa),且发动机熄火一段时间后,该压力未出现明显下降:用燃油压力表测试低压燃油管路中的燃油压力,与故障检测诊断测的实际值基本一致,由此推断低压燃油供给系统工作正常。用故障诊断仪读取高压燃油管路中燃油压力的实际值(即油轨压力,该值由高压燃油压力传感器监测),怠速时为150.1bar,正常,但发动机熄火约2min后,该值下降至82.9bar,压力下降过快,说明高压燃油供给系统中存在泄压故障,推断可能的故障原因有:喷油器泄漏:高压燃油管路泄漏:高压燃油泵损坏。


故障排除:

由于目视检查时未见高压燃油管路存在泄漏现象,决定重点检查喷油器。发动机熄火后快速拆下火花塞,用内窥镜观察各气缸,发现1缸喷油器存在泄漏。更换1缸喷油器后试车,发动机能顺利启动着机,且发动机故障灯不再异常点亮,故障排除。



案例2:桑塔纳1.6L油耗增加


故障现象:一辆桑塔纳1.6L轿车(出租车),百公里油耗增加1L。


故障诊断:

驾驶人反映:前几天换了火花塞,调整了点火正时,但油耗还是高,通过与车主交流确认不是油品的问题。于是连接故障诊断仪,进入“发动机系统”,读取故障码为“氧传感器信号超差”。进入“读测数据块”,读取16通道“氧传感器”的数据,显示为0.01V不变。


氧传感器长时间显示低于0.45V的数值,说明两点:一是混合气稀:二是氧传感器自身信号错误。通过发动机的动力表现来看,不应是混合气稀,因此重点检查氧传感器,方法是人为给混合气加浓(连踩几下油门踏板),同时观察氧传感器的数据变化情况。通过观察,在连踩几下油门踏板的情况下,氧传感器的数据由“0.01V”微变为“0.03V”,也就是说几乎不变,进一步检查氧传感器的加热线电压,正常,说明氧传感器损坏。


故障排除:

更换氧传感器,再用诊断仪读其数据,显示0.1~0.9V,变化正常,至此维修过程结束。第二天,车主反映油耗恢复正常,故障排除。这是一起典型的由氧传感器损坏引起的油耗高的故障。



2.无故障码时的分析步骤


在汽车电子控制系统故障检修过程中,确认无故障码时,数据流分析的一般步骤如下:首先从故障现象入手,根据控制系统的工作原理和结构来推断相关数据参数,然后再用数据流分析的方法对相关数据参数进行观察和全面分析。


在进行数据流分析时,需要知道所修车辆控制系统的基本原理和结构、基本的控制参数及其在不同工况条件下的正确读数值,在此基础上,经过认真细致的数据流分析,才有可能得出准确的判断结果。


案例3:长安马自达CX-5车发动机无法启动


故障现象:一辆长安马自达CX-5车,搭载2.0L发动机和自动变速器,行驶里程约为8万千米,因发动机无法启动而拖车进厂检修。


故障诊断:接车后,试车验证故障,按下启动按钮,接通点火开关,仪表显示正常:踩下制动踏板,再次按下启动按钮,发动机启动着车,转速接近1500r/min,但仅维持约2s后就自动熄火。经询问驾驶人得知,该车前一天晚上还能够正常使用,今天早上出现故障。


连接马自达专用检测仪(MMDS)读取故障码,无故障码存储。对车辆进行常规检查,未见异常。分析可知,该车故障的特殊性在于发动机能够启动着车,只是启动后会自动熄火。如果MAF有故障,不能正常监测进气量,则可能导致喷油不正常,造成发动机启动着车后又熄火的故障现象。


接通点火开关至“ON”位置,用MMDS查看MAF的数据,显示为268.85g/s(下图),远大于维修资料规定的正常数据(约0.59g/s),怀疑MAF及其相关线路存在故障。

利用动态数据流分析故障


查阅相关电路图(下图),对MAF的相关线束进行仔细检查和测量,线束导通情况良好,且未发现短路、断路和虚接等异常。人为断开MAF的导线连接器,发现MMDS上的MAF数据变为0,说明MAF的异常数据应该不是发动机控制模块造成的,初步可以排除发动机控制模块故障的可能,判断为MAF故障。

利用动态数据流分析故障


故障排除:更换MAF后试车,接通点火开关至“ON”位置,用MMDS查看MAF数据,显示为0.58g/s(下图),踩住制动踏板,尝试启动发动机,发动机顺利启动且能维持正常运转,故障排除。

利用动态数据流分析故障


案例4:一汽佳宝车,加速无力、加速回火


故障现象:一辆一汽佳宝车,加速无力、加速回火,有时急加速熄火。


故障诊断:初步判定是混合气过稀,为了证明这一点,采用两种方法进行了验证。

一种方法是拆下空气滤清器,向进气道喷射化油器清洗剂,与此同时进行加速试验,明显感到加速有力,也不回火,故障现象消失,这可以证明混合气过稀的判断。

另一种方法是连接诊断仪,读取故障码,显示无故障码:读取数据流,观察氧传感器的数据,显示在0.3~0.4V徘徊,踩几下油门踏板,氧传感器数据立即越过0.45V上升到0.9V,然后其数据又回到0.3~0.4V徘徊,这说明氧传感器良好,因为在人为对混合气加浓后,数据反应及时,变化正常,同时也证明混合气确实是过稀。


是什么原因造成混合气过稀呢?通过分析,主要考虑进气压力传感器和燃油系统油压。首先判断进气压力传感器,进入“读测数据流”,读取进气压力传感器的数据,显示:静态数据1010mbar(1mbar=100Pa),为大气压力,正常:怠速时为380mbar,基本正常:急加速时数据可迅速升至950mbar以上,这些数据及其变化都表明,进气压力传感器基本正常。


故障排除:

接下来开始检测油压,但由于油压表好了,无法测量燃油系统油压,只好直接更换油泵。更换油泵后试车,故障现象消失,故障排除。最后的结果说明故障是因为油泵的供油能力不足导致混合气过稀而造成的。

(汽车维修技术辋)

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