基于数据流分析的电控发动机故障诊断研究实验报告

黑龙江工程学院本科毕业论文

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实 验 报 告 书

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毕业论文实验报告

一、实验目的：

汽车数据流是指电子控制单元与传感器和执行器交流的数据参数，通过诊断接口， 由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。汽车电控单元中记忆的数据流真实的反应了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供依据，读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态。运用“数据流”功能进行故障分析可准确发现故障部位，避免凭借经验法，盲目拆卸而造成损失，提高故障诊断的准确率。同时又是故障代码分析法的有力补充。一般来讲，若能读出故障码，可按故障码的内容诊断故障；若读不出故障码，则需借助动态数据流来进一步诊断故障。特别是由传感器特性发生变化而引起的故障，数据流功能更具有其特殊的优势。因此，在电控汽车的故障诊断中，凭借经验法和使用故障代码功能的同时，要充分利用数据流。汽车故障诊断与检测过程中数据流功能的重要性。虽然很多维修人员也清楚借助于汽车故障诊断仪，读取数据流对参数进行全面的观察和分析，可迅速诊断出故障点。本文中“数据流主要参数分析\就是为了让众多维修人员掌握数据流的主要参数分析知识。原厂规定的正常数值范围偏大，以及同时有很多数据参数超范围等很多问题，在掌握数据流分析与应用技巧的情况下，就能迎刃而解。

二、实验器材：

1、丰田花冠实验用车1辆；

2、丰田汽车故障诊断仪OBD-Ⅱ1台、万用表1块； 3、丰田花冠汽车实验测控柜 1台

三、实验时间：

2012年4月23日至5月4日

四、实验地点： 丰田实训中心 五、实验方法：

将采用切断传感器信号，观察数据流变化，并与“标准值”进行对比，从而完成对发动机数据流测定的方法，进行故障模拟，并对典型故障分析。

六、实验内容：

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1、1ZZ 发动机数据流表

在下表中，“正常状态”下列出的值为参考值。确定发动机故障时，不能仅仅依赖这些参考值。测试的步骤为： （1） 发动机暖机

（2） 将点火开关置于OFF位置 （3） 将智能检测仪连接到DLC3 （4） 将点火开关置于ON位置 （5） 打开智能检测仪

（6） 选择以下菜单项：Powertrain/Engine and ECT/Data List （7） 参考下表检查结果

表1.1 1ZZ发动机数据流标准值表 智能监测仪显示 测试项目/范围 1号气缸的喷油时间 Injerctor 最小值：0ms，最大值：63.5ms 1号气缸的点火正是提前/ IGN Advance 最小值：-64°，最大值：63.5° CALC Load ECU计算负载/ 最小值：0%，最大值100% MAF仪表显示的空气流量/ 最小值：0g/s，最大值：665.35g/s 发动机转速/ 最小值：0rpm 最大值:16.383rpm 发动机冷却液温度/ 最小值：-40℃，最大值：215℃ 进气温度/ 最小值：-40℃，最大值：215℃ 绝对节气门位置传感器/ 最小值：0%，最大值100% 车速/ 最小值：0km/h，最大值：255km/h 加热型氧传感器B1 S1的输出电压/ 最小值：0V，最大值：1.275V 加热型氧传感器B1 S2的输出电压/ 最小值：0V，最大值：1.275V B1的短期燃油修正/ 最小值：-100%，最大值：100% B1的长期燃油修正/ 最小值：-100%，最大值：99.2% 3

正常条件 怠速运转：1.92至3.37ms 怠速运转： BTDC 10至18° （N位置） 怠速运转：27.5至46.4% 无负荷运转（2500rpm）： 19.7至40.5% 怠速运转：3至7g/s（1500rpm） 怠速运转：700至750rpm （N位置） 发动机暖机后： 80至95℃ 等于环境温度 节气门全关：8至20% 节气门全开：64至96% 实际车速 行驶（50km/h，31mph） 0.1至0.9V 行驶（50km/h，31mph） 0.1至0.9V 0+-20% 0+-20% AFM Engine SPD Coolant Temp Intake Air Throttle POS Vehicle SPD 02S B1 S1 02S B1 S2 short FT #1 long FT #1 黑龙江工程学院本科毕业论文

TOTAL FT#1 02 FT B1 S1 02 FT B1 S2 FUEL SYS #1 FC IDL MIL Status Starter SIG A/C SIG PNP SW B1的总体燃油修正： B1燃油修正系统的平均值/ 最小值：-0.5，最大值：1.496 与B1S1相关联的短期燃油修正/ 最小值：-100%，最大值：100% 与B1S1相关联的短期燃油修正/ 最小值：-100%，最大值：100% 燃油系统状态（B1）/ OL、CL、OL DRIVE、OL FAULT 或CL FAULT 燃油切断怠速/ON或OFF MIL状态/ON或OFF 起动机信号/ON或OFF 空调信号/ON或OFF 驻车档/空挡位置开关信号/ON或OFF 怠速运转：0.5至1.4 0+-20% 0+-20% 暖机后怠速运转：CL 燃油切断操作：ON MIL ON：ON 发动机曲轴转动：ON A/C ON：ON P或N位置：ON 尾灯开关打开：ON 除雾器开关ON：ON 踩下制动器踏板：ON 松开制动器踏板：OFF 在转动方向盘时：ON 在不转动方向盘时：OFF 当转动方向盘时 怠速运转：ON VSV操作：ON 操作中的VVT系统：ON 0至400 Elect Load SIG 电气负载信号/ON或OFF Stop Light SW PS Oil Press SW PS Signal Fuel Pnmp EVAP VSV VVT CTRL B1 IGNITION Cylinder#1#2#3#4 Misfire Rate MISFIRE RPM MISFIRE LOAD Check Mode 刹车灯开关/ON或OFF 动力转向油压开关信号/ ON或OFF 动力转向信号/ ON或OFF 燃油泵/转速状态/ ON/H或OFF/M，L EVAP VSV/ON或OFF VVT控制状态（B1)/ON或OFF 点火计数器/ 最小值：0，最大值：400 气缸1至4的缺火率/ 最小值：0，最大值：225 发动机首次缺火时的RPM范围/ 最小值：0rpm，最大值：6.375rpm 0% 缺火0：0rpm 发动机首次缺货时的负载范围/ 缺火0：0rpm 最小值：0g/rew，最大值：3.98g/rew 检测模式/ON或OFF 检测模式ON：ON 2、根据1ZZ发动机的控制策略和维修手册上的标准值，对本发动机数据流进行测试。首先切断单个主要传感器，所测数值如下表。

表1.2 实验数据流表1

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智能监测仪显示 Injerctor IGN Advance CALC Load AFM Engine SPD Coolant Temp Intake Air Throttle POS Vehicle SPD 02S B1 S1 02S B1 S2 short FT #1 long FT #1 TOTAL FT#1 02 FT B1 S1 02 FT B1 S2 FUEL SYS #1 FC IDL MIL Status Starter SIG A/C SIG PNP SW Elect Load SIG Stop Light SW PS Oil Press SW PS Signal Fuel Pnmp EVAP VSV VVT CTRL B1 IGNITION Cylinder#1#2#3#4 Misfire Rate MISFIRE RPM MISFIRE LOAD Check Mode VG空气流量 1.9ms 5.0° 48.8% 0.37g/s 0rpm 84℃ 57℃ 10% 0km/h 0.000V 0.000V -0.04% -15.66% 1.01% -0.04% 99.15% OL OFF ON OFF OFF ON OFF OFF OFF ON OFF/M,L OFF OFF 0 单个断开各传感器信号的数值 NE曲轴位G2凸轮轴置 位置 2.9ms 3.2ms 5.0° 8.0° 56.30% 52.70% 0.48% 4.70% 0rpm 987rpm 65℃ 55℃ 38℃ 35℃ 10% 10% 0km/h 0km/h 0.020V 0.715V 0.035V 0.440V -0.04% -0.82% -15.66% -15.66% 1.01% 1.01% -0.04% 1.53% 99.15% 99.15% OL CL OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF/M,L ON/H OFF OFF OFF OFF 359 359 0%,0%, 0%，0% 0rpm THW水THA进气温OX氧信温 度 号 2.8ms 2.1ms 2.5ms 12.5° 18.5° 13° 36.30% 34.70% 37.90% 2.56% 2.25% 2.56% 658rpm 697rpm 690rpm -40℃ 89℃ 80℃ 55℃ -40℃ 42℃ 10% 10% 10% 0km/h 0km/h 0km/h 0.130V 0.495V 0.000V 0.000V 0.785V 0.925V 1.53% 2.31% 19.49% -15.66% -15.66% -15.66% 1.01% 1.01% 1.01% 3.09% 1.53% 19.19% 99.15% 99.15% 99.15% CL CL CL OFF OFF OFF ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON/H ON/H ON/H OFF OFF OFF ON ON ON 0 76 10-379 0%,0%, 0%,0%, 0%，0% 0%，0% 0rpm 0%,0%, 0%，0% 0%,0%，0%，0%,0%, 0% 0%，0% 0rpm 0.000 g/rew OFF 0rpm 0rpm 0.000 0.000g/rew 0.000g/rew g/rew OFF OFF OFF 0rpm 0.000 0.000g/rew g/rew OFF OFF 实验分析：上面实验数据发动机怠速状态，P档位时测得。通过与标注值对比得，当发动机空气流量计出现故障时，发动机熄火，相关数据流也产生相应变化，点

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