二、读取和分析数据流的5个要领

各种故障诊断仪都有一个重要的功能——读取数据流。所谓数据流，是指通过故障诊断仪动态监测到的、电控系统的即时物理量或化学量。

数据流中的信息分为两种形式——数值参数和状态参数。所谓数值参数，是指具有单位和有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，是指表征开关或电磁阀工作状态的参数，例如开或关、高或低、是或否、0或1等。在分析从故障诊断仪读出的信息时，首先要分清是传感器输入控制单元的信号，还是控制单元输出给执行器的指令（见图1-5）。输入ECU的信号参数可能是数值参数，也可能是状态参数；而ECU输出的指令大部分是状态参数，少部分是数值参数。

图1-5 数据参数的性质：输入信号还是输出指令

1.读取数据流的重要意义

读取和分析控制系统的数据流，是排查电控汽车故障的一个非常重要的手段。不仅在没有故障码的情况下，即使有故障码输出，阅读电控系统的数据流也是至关重要的。

电控系统的即时工况信息从数据流中可以充分地反映出来。例如一汽大众速腾某型轿车，使用诊断仪VAS5052读取转向柱控制单元（地址码为16）内点火开关的数据，可以进入16-08-003第一区，拔出钥匙时数据应当为“10000”，钥匙处于1位时应显示“01000”，钥匙处于2位时应显示“01110”，钥匙处于起动位时应显示“01011”。如果显示的不是这些数字，说明系统不正常。

维修电控汽车时，一定要阅读所有与某系统相关的运行参数，要用数据说话，而不能靠猜、靠蒙。目前业界倡导的“数字化故障诊断”理念，就是在汽车故障检测和诊断过程中，尽可能地将各种故障现象和状态数字化。

2.读取数据流的条件和路径

遇到下列几种情况时，使用故障诊断仪读取并分析数据流具有独特的优越性：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。③故障诊断仪读不到故障码时。④汽车电子器件确实存在故障，但是故障指示灯未点亮。

（1）读取数据流的前置条件 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。

如果上述条件未满足，可能出现一些虚假的数据，容易导致维修人员误判故障。

（2）读取数据流的基本路径 以大众车系为例，连接专用故障诊断仪后，首先输入“地址码”（打算读取哪个系统的数据流，就输入这个系统的地址码），然后选择“08”功能（读取车辆运行时的数据流），再进入相关的数据组，就能在显示区中找到需要的数据。例如在6缸发动机的数据流中，第15组和第16组是气缸的断火数据，其中第15组是1缸、2缸、3缸的断火数据，第16组是4缸、5缸、6缸的断火数据。在发动机正常的情况下，第15组和第16组的数据都为0。而93组的第3个数据是配气正时数据，正常时该数据为0°±6°，如果该数据为负数，说明正时提前；如果该数据为正数，说明正时滞后。　　注意：不要急于清除故障码，故障码像蜡烛一样，也许不够明亮，但是可以避免在黑暗中绊倒。一定要在清除故障码之前记录冻结数据帧（见图1⁃6）。所谓冻结数据帧，是指当出现与排放相关的故障时，ECU在设置故障码的同时，所记录的故障发生瞬间的车辆运行状态信息。一旦清除了故障码，冻结数据帧会同时被清除，再想读取和分析有关数据就不可能了。如果读不到数据流，有一个可行的补救办法，就是从另一辆相同型号的、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

数据流中的数据众多，它们之间存在非常密切的关联性。可以将读到的数据划分成若干个数据链，数据链中一个参数发生变化，往往导致其他数据也发生变化。

当多个数据不正常时，需要从中找出一个关键数据作为切入点。找准了这个切入点，就抓住了主要矛盾。排除了主要故障，与之相关的故障现象也就迎刃而解了。

图1-6 冻结帧数据截屏

一辆江淮瑞风彩色之旅商务车，出现加速无力、排气管冒黑烟的现象。连接故障诊断仪后读到故障码P0170，含义是燃料混合比不良。读取怠速时的数据流，显示进气歧管压力传感器电压为1.47V，进气温度37℃，喷油脉宽9ms，点火提前角9.5°，冷却液温度71℃，发动机转速634r/min，氧传感器的信号电压0～30mV。面对这么多数据，应当进行科学分析，其中的关键是“喷油脉宽9ms”，数据明显过大，而且与故障现象具有因果关系。正常发动机的喷油脉宽低于3ms，而该车达到9ms，那么是什么传感器的信号导致发动机ECU指令喷油脉宽这么大呢？原来是氧传感器的信号电压总在0～30mV之间变化，持续给发动机ECU反馈混合气偏稀的信号，ECU不断地发出加浓指令，才导致喷油脉宽增加到9ms。因此，该故障的产生原因是氧传感器性能失常。

在汽车故障诊断过程中，切忌将某个数据孤立起来或单独考察。要克服下面这种思维方法：分析一个数据，确定一个故障点，若故障没有被排除，又根据下一个数据确定另一个故障点……。应当根据故障现象，将有关数据加以组合，力求找出“一因多果”的那个数据，这样可以避免许多不必要的检测过程。

4.记住主要数据的正常范围

要牢记常见车型主要检测数据的正常范围和变化规律（见表1-2），若每检测一项数据都要找维修资料对照，那就太费时了。

表1-2 摩托罗拉电控系统运行工况参数正常范围

从故障诊断仪上读到的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。因此，维修人员应当掌握常用数据单位的换算方法（见表1⁃3），例如1mmHg=133.32Pa，真空1inHg=0.003388MPa，ppm表示百万分之一（即×10-6）等。

表1-3 压力单位换算表

即使在正常范围内，数据流的数值与仪表显示的数字可能不一致。这是由于车载计算机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，所以车载计算机数据流有时采用“赋值”来表示（见表1⁃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。

表1-4 大众/奥迪车系部分数据流

5.数据流分析技巧

①如果数据流确实正常，说明传感器本身及其电路没有问题，此时就不必花费时间和精力检测该传感器了。

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，往往也是有问题的。不要认为检测的数据在标准范围之内就一律是正常的。汽车发生故障时，有些数据仅仅发生了细微的变化，所以数据偏向任何一端都不好。

③如果某气缸工作不正常，读怠速时电控单元的数据流时，会发现点火提前角、喷油脉宽、怠速控制阀或节气门的开度都偏大。

④喷油脉宽是指ECU根据发动机负荷、转速等信号经过计算得出的理论喷油时间，轿车发动机正常的喷油脉宽为1.3～2.5ms。如果喷油脉宽偏大，一般是由于负荷信号过大，或者油路堵塞、喷油器脏污引起的，经过氧传感器反馈，ECU指令增大了喷油脉宽。对于后一种情况，需要对喷油器进行超声波清洗。注意：清洗后若当即进行检测，数据流可能没有变化，需要汽车运行一段时间，完成自适应学习后，数据流才可能恢复正常。

⑤ECU控制的空燃比范围为0～25.5，闭环控制时一般为14.2～14.7。较低的空燃比表明混合气偏浓，较高的空燃比表明所供给的空气较多，混合气偏稀。

氧传感器对λ的修正值采用“±%”表示，若修正值为负值，表示ECU正在将混合气调稀；若修正值为正值，表示ECU正在将混合气调浓（见图1⁃7）。在进气系统没有泄漏的情况下，若燃油修正值长期大于8%，说明燃油系统油压可能不足。

图1-7 长期燃油修正示意图

⑥如果发动机的怠速不稳定，在完成初步检查以后，可以从故障诊断仪上读取怠速空气控制（IAC）值，并与正常值进行比较。如果IAC值比较低，通常表明进气系统存在泄漏，ECU会增加喷油脉宽，使怠速转速上升。当ECU检测到怠速上升后，又会通过关闭IAC阀来降低怠速转速，最终导致发动机的怠速不稳定。所以，核心问题是进气系统漏气。

⑦如果节气门的开度值偏大，一般是由于节气门脏污，ECU不增大节气门开度将不足以维持运转。此时应当拆下来进行清洗，然后执行基本设定程序。

⑧如果进气量数据偏大，一般是由于进气阻力过大，或者空气流量传感器性能发生漂移，应当首先清洗空气滤清器。

⑨如果发动机确实存在故障，但是在数据流上未反映出来，这其中可能有两个原因：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出来。诊断仪这种对异常“视而不见”的现象，往往是由于其采样频率过低的缘故。