数据流分析在汽车发动机电控系统问题诊断中的应用

张筱璐

摘要：发动机作为汽车的核心部件之一，自身的电控系统具有较强的复杂性，当出现故障时难以查找和解决。数据流分析能够通过汽车检测设备获取电控系统任意时段的监测数据，并将获取的参数转化为状态参数以及数值参数。数据流分析方法包含了数值分析法、时间分析法、因果分析法以及关联分析法，在进行故障诊断时需要遵守从外向内、从易到难、先获取代码以及先规划后实施的原则。

Abstract： The engine is one of the core components of the automobile， and its own electronic control system has strong complexity， and it is difficult to find and solve when a fault occurs. Data flow analysis can obtain the monitoring data of the electronic control system at any time through the automobile detection equipment， and convert the obtained parameters into state parameters and numerical parameters. Data flow analysis methods include numerical analysis， time analysis， causality analysis， and correlation analysis. When fault diagnosis is performed， it is necessary to observe the principles of from outside to inside， from easy to difficult， obtain code first， and plan first and then implement.

关键词：数据流分析;汽车发动机;电控系统;问题诊断

Key words： data flow analysis;car engine;electric control system;problem diagnosis

中图分类号：U472.9                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）22-0155-02

0  引言

随着现代社会经济的不断发展，人们的生活水平逐渐提高，越来越多的人们选择购买私家车来改善生活品质，方便自身以及家庭成员的外出与工作，汽车是一个比较复杂的综合产品，汽车品质的好坏不仅关系到品牌认可度，同时也关系到人员的安全，因此提高汽车各个部件运行的稳定性非常重要。发动机是汽车的核心部件，在工作过程中需要面临非常复杂的工况，现阶段汽车发动机的工作状态受到电控系統的控制，电控系统在工作过程中也会产生一些问题，为了尽快解决发动机电控系统故障，必须要及时、精准的对电控系统故障进行诊断。数据流分析技术可以在较短的时间内获取发动机电控系统中静态以及动态的数据流，紧接着对这些数据进行分析和整合，由此快速、准确的获取发动机电控系统出现问题的地方，为快速解决汽车发动机电控系统问题提供帮助。本文重点分析了汽车数据流的内涵及其分析方法，阐述了汽车发动机电控系统问题诊断需要遵从的原则，并通过实例真实探究了数据流分析在汽车发动机电控系统问题诊断中的应用。

1  汽车数据流内涵

汽车数据流主要是指通过汽车检测设备获取电控系统任意时段的监测数据，涵盖了电传导传感器、执行器以及电子控制单元相互之间的信息交流产生的数据[1]。

将获取的汽车电控系统中的数据进行整合，使其转化为两个方面的参数，即状态参数以及数值参数[2]。汽车检修人员通过查看这两个参数，能够迅速、准确的定位电控系统问题的具体地方。状态参数一般反映出的是一种状态形式，比如说开关的打开与闭合等，通过状态参考能够直观体现出电控系统中所有开关元件的工作状态，从而准确排查开关元件有无出现故障[3]。数值参数一般特指通过数字显示出来的参数，通过查看数值参数能够准确获取电控系统中电压、电流等数值的大小，从而判断电器元件工作状态是否正常。状态参数以及数值参数是汽车发动机电控系统中非常关键的两个参数。

2  数据流的分析方法

从形式上来划分，数据流涵盖了动态数据流以及静态数据流两种类型。具体来说，当汽车发动机处于工作状态时，利用故障诊断仪器读取的数据信息就属于动态数据流;而当汽车点火开关处于一档位置，发动机未进入到工作状态时，利用故障诊断仪器读取的汽车电控系统数据就属于静态数据流[4]。汽车数据流的分析方法总共涵盖了多种方式，具体如下。

2.1 数值分析法

数值分析法主要是指对汽车发动机电控系统中的各项数据的浮动范围以及规律实施分析的方法。欧美一些发达国家的汽车工程协会规定到，汽车问题诊断系统需要实现对数据的核对分析以及数据输送。此外，许多汽车生产厂家基于汽车工程协会规划的问题代码类型，设计和开发了自己的汽车故障数据模块。在实际应用过程中，各个数据采集模块将收集到的数据传输给故障诊断系统，再通过数值分析法对这些数据进行分析和处理，紧接着将处理好的数据结果传输到各个控制模块，模块再将获取的数据和电子控制单元中的标准数值进行比对，当超出规定范围则视为问题部位，进行下一步的维修工作。

2.2 时间分析法

时间分析法是指上位机在开展数据参数分析与处理工作过程中，不仅要对传感器的相关参数进行分析，同时也要各个传感器工作的时间数值与系统规定的标准数值进行比对，从而判断各个传感器工作状态是否正常[5]。

2.3 因果分析法

因果分析法通常是指对多个关联数据信息进行分析，通过获取各个数据的响应状况以及响应时间来判断电控系统是否出现问题的方法[6]。在通过状况下，汽车电控系统中的各个数据均不是相互独立的，而是存在必然的联系，所以，当汽车电控系统接收到各个模块传输的数据信息以后，会同步将一些参考数据或者结果显现出来，在检查和定位汽车电控系统故障时，能够基于这些参考数据寻找出问题出现的准确位置。

2.4 关联分析法

在一些汽车电控系统故障中，通过直接查询数据流信息以及故障代码并不能够准确判断出问题的具体位置，在这种情况下就需要通过分析相关联数据来查找问题点，这种方法即为关联分析法[7]。计算机电路在进行故障诊断过程中，一般会对关联性比较强的数据信息以及信号同步开展分析和对比工作，当出现某个参数或者信号与系统中标准设定有异常时，会将分析的结果以及故障诊断详细传输出来，电控系统维修人员根据系统检测结果就可以得到具体的问题位置，有效缩短了电控系统问题诊断时间，提高故障维修效率。

3  发动机电控系统问题诊断主要原则

汽车发动机电控系统问题诊断是一个非常复杂与繁琐的过程。根据电控系统产生故障的主要现象，要实现在数量庞大的故障点中精准查找出问题点是一项非常困难的工作。因此，工作人员在日常工作过程中，要加强对发动机电控系统问题诊断原则的归纳和总结，并和故障诊断联系起来，从而在较短的时间内准确查找出问题点。通常情况下，在进行汽车发动机电控系统问题诊断时需要遵守以下原则，提高问题诊断的效率与准确性。

3.1 从外向内

在对汽车开展不拆解问题诊断过程中，往往一个故障现象会有许多个问题点与之相对应，在进行问题点准确定位时，要明确好问题点的诊断顺序，一般情况下主要是遵守从外向内的原则逐个判断。

3.2 从易到难

在汽车发动机电控系统出现故障时，一般会伴随着多个问题，在进行问题诊断和解决时，通常先解决容易处理的问题点，之后再进行复杂、难以解决的问题点。不如说先通过目测法、经验法以及仪器分析法等，将比较浅显、容易解决的问题处理完。

3.3 先获取代码

现阶段汽车发动机电控系统都自带自诊断功能。当发动机电控系统出现问题时，汽车自诊断系统会产生报警，在仪表盘上显示出相应的问题图标，同时将故障以代码的方式储存到系统中，为维修人员识别问题点提供极大的便利。维修人员在进行问题排除时，可以先使用专业仪器读取车载系统中的故障码，并进行简单的验证，从而准确查找出问题点。

3.4 先规划后实施

在进行汽车发动机电控系统问题诊断过程中，首先要全面分析故障现象，寻找出科学的入手点，规划好问题诊断的路径和方法，之后再依照预先的计划进行施工。切不可进行无目的的施工，否则会造成问题诊断与解决的时间大大延长。

4  數据流分析的实例应用

某汽车故障现象为：发动机进行冷车点火时，有启动的趋势，但是始终无法启动，需要多次尝试后才可以着车。具体诊断流程如下：先进行蓄电池电压确定，保证其能够正常工作;再将诊断设备BDS与车载系统连接起来;旋转点火开关，通过诊断设备获取并清除DTC;关闭点火开关，等待4s左右重新旋转点火开关，再次获取DTC信息。假如识别到DTC，则表明发动机电控系统存在问题，依照提示解决相应的问题;假如没有识别到DTC，说明问题为偶发性故障。为此，还必须要深入探究汽车冷启动不顺利的原因，具体的问题诊断与步骤如图1所示。

在经过上述诊断以后，确定问题点出现在传感器本体，因此更换新的冷却液传感器，之后进行汽车点火操作，发动机能够顺利启动，说明问题得以有效解决。

5  结语

综上所述，汽车在人们生活与工作中发挥了越来越重要的作用，发动机作为汽车的核心部件之一，关系着汽车的正常运行，当发动机电控系统出现问题时，通过数据流分析技术能够快速、精准的查找问题点，并制定出相应的解决措施，保证发动机电控系统正常工作。

参考文献：

[1]包尔慨.“数据流”分析在电控发动机高级故障诊断中的应用[J].机械研究与应用，2008（05）：112-113，115.

[2]张虎.基于数据流分析的发动机电控系统故障诊断方法研究[J].内燃机与配件，2017（21）：80-81.

[3]李兆鹏，祖炳洁.数据流分析在电控发动机故障诊断中的应用研究[J].农业装备与车辆工程，2017，55（07）：97-100.

[4]宋广辉.汽车数据流分析在电控发动机故障诊断中的应用[J].轻工科技，2015，31（10）：63-64.

[5]孙宝明.利用检测仪及万用表对汽车发动机电控系统故障的快速分析及排除方法[J].科技创新与应用，2013（36）：83-84.

[6]王冬良，闵永军.电控发动机故障数据流的关联特性分析与诊断优化[J].农业装备与车辆工程，2013，51（12）：56-60.

[7]麻友良，程胭脂，陈希.汽车数据流分析在电控发动机故障诊断中的应用[J].内燃机，2014（06）：56-59，62.