三维图形检测技术
几年之前，我和一位技术人员试验一辆车，以找出驱动性能方面的问题。那个技术员观察他记录仪上滚动的数据。他发现发动机（出现问题的位置）的过滤罐净化参数有了指示。这是问题的原因还是效应？或者是极正常的现象？我们得到了如图中所示的一些数据。
应该说，数据本身是无用的，数据必须经过采集、再现和最后的分析。用图表表示的原始数据最易于理解。图表化直观，可以使我们非常直接地发现性能参数的升高和下降。在示波器或图形万用表上，Y轴（垂直的刻度）总是表示变量（电压、脉冲宽度、欧姆等），而X轴（水平刻度）表示时间。这样是不是表达得很清楚了？一般来说，事情总是随时间而改变。
由于车辆电子系统相当复杂及各种传感器、输出设备和机械系统间相互关系的复杂性，可能会给数据的表示增加一点障碍。但是没关系，看完我的这篇文章，你就会发现事情变得简单一些了。
如图1所示，3-D图像显示了喷油咀脉冲宽度（Y轴），发动机转速（X轴）和MAP（Z轴 进气歧管绝对压力值）间的关系，图中所示是对一台Bonneville 2000款车的3.8L V6增压发动机测试得到的数据。Y轴刻度作为图的标准，转速和MAP的坐标都是从0到20，代表了全部绘图栅格的大小。在这20为单元的栅格范围内，转速从0变化到6000r/min，而MAP传感器的范围是0到40inHg（135.6kPa）。你会怀疑我说的是40in Hg？没错，要知道这是5 Ib推力的增压发动机。
好，让我们来整理一下：Z轴的零点表示30in Hg高的进气歧管压力（主进气管）。刻度上的5为20in Hg高的进气歧管压力（30in Hg高的大气压10in Hg高MAP）。按照数学计算，Z轴上10等于10in Hg高的进气歧管压力，而15等于0in Hg高。最后，Z轴上的20等于10in Hg高进气歧管压力或5 Ib的推力, 表示转速只需将X轴上的点乘以3。
这不是火箭科学。燃油的供给与转速和MAP（负载时）相当于呈线性关系增加。在8inHg进气歧管压力和3000r/min工况附近就可注意到燃油供给是如何惊人地上升，以提供输出功率的。图中的平点和断点不过是由于该处未采集数据的缘故。若车开的时间再长一点的话，所有的数据点就会填充进来。
本图显示了30 000个数据点（未考虑时间），表示的完全是转速、MAP（负载时）与燃油供给间的关系。另一个重要的问题是要理解每个栅格中的矩形代表的是该栅格中转速/MAP/燃油喷射脉冲宽度的平均值，这在图2中显示的更清晰。
同样显示了转速/MAP的关系，只不过Y轴变为显示1排上预设的氧传感器电压信号。当然，我们知道氧传感器电压信号的范围是从接近0V到1V，但此图表示了整个转速/MAP范围内的平均传感器电压信号。注意图中右侧的彩色图例，会发现氧传感器电压信号从0.177V（浅色）变化到0.940V（深色）。要知道，在正常的转速/MAP工作范围内，传感器电压基本停留在0.500V水平上下（有良好的闭环控制）。在高速重载工况下，该电压一般增加到0.940V(混合气过剩)后保持不变。这表明氧传感器和燃油控制都工作良好。
如果持续发生燃油缺乏的情况，当所需的燃油量超过了供给量，氧传感器的电压信号会陡降到负值。长周期的燃油3-D图也会显示出燃油供给的问题。
记住这点很重要：图形的均值功能会隐藏传感器的脉动值。我们知道，它只是个有助于确定方案和识别故障趋势的趋向性的工具。然而，一个脉冲值会跳出小数据的集合而在3-D图上形成一个尖峰。所以，如果想记录大数据集并估计脉冲何时发生，可以收缩采样范围来观察尖峰。
那么，那辆有净化功能的发动机的车怎么样呢？现在继续进行正常的诊断吧。通过3-D图像完全可以肯定的说：车上的氧传感器坏了，净化装置正常，修理之后可继续使用。通过这些你受到什么启示？
有了强大的数据采集工具，易于操作的显示和分析工具以及通过互联网共享数据的能力，我们可以解决这个问题。看到这两个图就意味着我们已经走在解决问题的路上了。
