隨著汽車及電子技術的發展，汽車制造商為適應時代的需求，汽車電控技術也日益完善。為滿足汽車維修人員對故障檢修和設定的需要，在汽車電控系統中設置了故障代碼和數據流記憶功能，讀取故障代碼和進行數據流分析成為現代汽車維修人員故障診斷中的首要工作。在汽車維修中，故障現象有不同的解決***，維修技師也有不同的維修技巧，即使相同的車型，同樣的故障現象，所采取的檢測診斷***及思維不一，最終所花費的維修時間與成本也不同，故掌握先進的故障診斷技術，對維修工作將起到事半功倍的效果。本文主要對汽車故障代碼和數據流的概念、數據流分析的應用、數據流分析的***、數據流分析汽車故障的建議和策略作簡要介紹。同時，利用數據流分析法排除在工作中所遇到的相關故障案例，希望能夠通過本文的閱讀使汽車維修人員在工作中起到一定借鑒作用。

一、故障碼及數據流概述

1.故障碼

當汽車電控系統的相關傳感器或執行器以及相關電控線路發生故障時，為便于維修人員對故障的檢測與診斷，汽車在設計時生產廠家對重要的傳感器與執行器通過電子控制單元(ECU)進行監控，對其故障進行編碼，通過點亮儀表盤上的“CHECK”故障報警燈來告知駕駛人員汽車出現了故障，應盡快進行檢修或調整。故障代碼的輸出方式有兩種，第一種：通過故障報警燈指示產生相應的代碼，1995年以前的老款電控車型采用較多，特點是讀取故障代碼比較簡單，不必使用昂貴的設備和儀器來檢測；第二種：通過汽車制造商所提供的專用故障診斷儀(或稱為檢測電腦)進行故障代碼的讀取，相比之下第二種***比較準確和方便。

2.數據流

ECU與傳感器和執行器之間交流的數據參數,通過診斷接口(DTC)由通用或專用診斷儀讀取的數據稱為數據流,可分為靜態和動態數據流，數據流只能通過儀器讀取。

靜態數據流：是指接通點火開關至IG(點火)擋位，但不啟動發動機時，利用故障診斷儀讀取的發動機電控系統數據。例如：進氣壓力傳感器的靜態數據應接近標準大氣壓力(100～102kPa)、冷卻液溫度傳感器的靜態數據在冷車時應接近周圍環境溫度等。

動態數據流：是指接通點火開關至IG擋位，啟動發動機后，利用故障診斷儀讀取的發動機運行工況時電控系統數據。這些數據隨發動機工況的變化而變化，如進氣壓力傳感器的動態數據隨著節氣門開度而改變；氧傳感器信號電壓應在0.1～0.9V之間不斷變化等。通過閱讀電子控制單元動態數據流，能夠了解各種傳感器傳送到ECU的信號數值，通過與標準數值進行比較，能夠快速找出確切的故障部位。

在ECU中增加的數據流記憶功能，真實的反映了傳感器和執行器的工作電壓和狀態，為診斷故障提供了依據。數據流作為ECU的輸入及輸出數據，使維修人員隨時可以了解汽車的工作狀況，及時診斷汽車的故障。

二、數據流分析的應用

數據流是ECU對所控制系統控制狀態的數量表現形式。數據流分析是運用各種測試手段，對控制系統的各類相關數據進行綜合分析的過程，是現代汽車維修故障診斷的基本手段。電腦診斷儀讀取的數據流，通過捕捉汽車故障狀態下系統運行過程中的異常信號數據，然后對狀態數據進行分析，查找真實故障的原因，它對一些偶發或疑難故障診斷會帶來意想不到的效果。數據流分析法常用于汽車控制系統的故障診斷，主要應用于偶發性故障診斷、傳感器特性變異故障、無故障代碼的穩型故障及故障燈不報警但客觀存在的故障等。

三、數據流分析的***

在數據流的眾多數據中，有的數據正常，有的不正常，它們之間存在著非常密切的聯系，不同車系在相同運行狀態下參數值不同，相同車系在不同狀態下的數據也各不相同，面對眾多的數據需要理清思路，確定故障部位和需要分析的參數組，找準問題的切入點，抓住問題的重要參數。數據流分析的***有：因果分析法、值域分析法、時域分析法和比較分析法。

1.因果分析法

因果分析法是通過研究多個數據之間的因果關系來判斷故障，數據之間常表現為一因一果、一因多果、多因多果、多因一果。

2.值域分析法

值域分析法是通過研究某一數據的數值大小和范圍變化規律來判斷故障，研究的是一維數值的坐標變化。其操作主要是先根據故障碼提示數據的數值分析是否超出限值，再分析相關聯的數據值。

3.時域分析法

時域分析法研究的是數值的變化頻率和變化周期，是某一數據隨時間變化規律的動態分析法。

4.比較分析法

比較分析法可以將故障車與無故障車在相同工況下的數據組進行比較分析，也可將故障車的疑損毀部件更換的前、后數據流進行比較分析，從而確定故障點。當然，前提條件是新更換的部件必須處于完好狀況(在汽車維修工作中可以這樣認為：汽車配件沒有新舊之分，只有好壞之分，新的配件買回來未必是完好配件)。

四、應用數據流分析汽車故障的建議和策略

1.克服錯誤的思維***

在診斷汽車故障過程中，運用數據流進行電控發動機故障的診斷會帶來諸多方便，但要克服下面這種思維***：分析一組數據，確認一個故障點，若故障沒有被排除，又根據下一個數據確定另一個故障點。應當根據故障現象，關注各數據之間的關聯度，對有關數據加以組合，力求找出“一因多果”的原因，這樣可以省去許多不必要的誤判。

2.掌握數據流的分析***

要更好地利用數據流解決問題，必須充分認識數據流各參數的含義，需要有一定的汽車電控理論基礎。汽車維修人員必須掌握電子控制系統傳感器和執行器的基本構造工作原理、各元件之間的相互影響等，有了這些理論基礎，在查找故障時就會找出問題的主要根源。其次，要清楚實測數據與標準數據之間的單位換算關系，及正常情況下這些數據的標準值，從而進行有效的比較分析。此外，還必須掌握數據流的分析***，找準切入點，抓住主要矛盾，并做出準確判斷。

當我們診斷發動機故障時，借助電腦診斷儀讀取ECU存儲的故障代碼，大多數都能判別出故障發生的原因和部位，所以只要發動機故障報警燈點亮，我們首先應當借助電腦診斷儀讀取故障代碼并記錄下來，然后清除故障代碼，重新啟動發動機或試車，并再次驗證是否存在故障代碼，如果仍然存在故障代碼，應先排除故障代碼所提示的故障。但是在有些情況下，即使發動機電控系統的傳感器或執行器已經存在故障，發動機電子控制單元卻不會生成和記錄故障代碼，這是因為電控發動機的相關傳感器共用了一個電源或共用一個搭鐵線(搭鐵點)。例如冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、節氣門位置傳感器(TPS)、空氣流量傳感器(MAF)等，均采用由發動機ECU提供的5V參考電源，傳感器輸送給發動機ECU的信號電壓通常在0.1～4.9V范圍內，ECU只要接收到傳感器在上述范圍內的信號電壓，都認為傳感器是正常的，信號電壓也是可靠的，所以發動機ECU內就不會生成和記錄故障代碼。

雖然有時信號電壓在0.1～4.9V的范圍內，但傳感器可能已經有問題了，其信號電壓已失真。因此，僅依靠故障代碼來尋找故障，有時也會出現誤判，不能確定真正的故障部位。故進行汽車故障診斷時，應綜合分析判斷，結合故障代碼和故障現象來尋找故障部位。有些電控系統出現故障，ECU內并沒有記錄，不會有故障代碼，在遇到這種情況時，最可行的辦法就是借助電腦診斷儀讀取數據流，分析發動機的靜態或動態數據，從而找出故障所在。下面結合平時在工作中所遇到的維修實例，談一談數據流分析法在汽車故障診斷中的應用。

五、故障案例

案例1.利用數據流分析法解決瑞風商務車動力不足故障

故障現象：

一輛2006年產HFC6500A1江淮瑞風商務車因動力不足進廠維修，該車搭載韓國現代G4JS2.4L十六氣門多點噴射電控汽油發動機和5速手動變速器，行駛里程數約為154000km。

故障診斷與排除：

維修人員接車后，首先對該車進行了路試，發現車輛在爬坡或重載時動力明顯不足，具體表現為：車輛在坡道起步時，油門踩到底，發動機轉速最高達不到1000r/min，但發動機故障燈并沒有報警。

維修人員借助電腦診斷儀對發動機電控系統進行了檢測，未發現故障碼。讀取發動機怠速時數據流(圖1、圖2)，各項數據流分別為：前氧傳感器-B1：175.8毫伏；質量空氣流量傳感器：285.7毫伏；進氣溫度傳感器：87°F；節氣門位置傳感器：371.1毫伏；蓄電池電壓：13.9伏；冷卻液溫度：203°F；發動機轉速：749.9轉/分；車速：0miles/h；動力轉向開關：關；變速器擋位開關：P/N；發動機負荷：23.1%；噴油持續時間：3毫秒；點火正時：5.5～11.5之間跳變；ISC執行器占空比：36.6%；空調壓縮機繼電器：關；空/燃比閉環：閉環；長期燃油-B1：5.5%；短期燃油-B1：-0.8%。

圖1發動機怠速時數據流(1)

圖2發動機怠速時數據流(2)

通過怠速數據流觀察，各項數據流基本正常，但質量空氣流量傳感器、節氣門位置傳感器、發動機負荷、噴油持續時間、點火正時等數值調節有些偏高。

維修人員相繼對該車更換了火花塞、點火線圈、燃油泵，清洗了噴油器、節氣門閥體，但故障依舊。檢查各汽缸壓縮壓力，各缸壓縮壓力均能達到1000kPa及以上，符合技術標準，檢查進、排氣系統均無堵塞現象。接下來又更換了離合器三件套，故障仍然存在。為此，該廠維修人員對該車故障排除失去了信心，于是打***向筆者求教。

筆者分析該車動力不足故障可能的原因有：點火線圈及其線路故障、火花塞故障、點火電容器故障、燃油泵及其線路故障(燃油壓力不足)、噴油器及其線路故障(噴油器損壞或堵塞)、空氣流量傳感器及其線路故障、進氣歧管壓力傳感器及其線路故障、節氣門位置傳感器及其線路故障、發動機機械故障(汽缸壓縮壓力不足)、汽油濾清器堵塞、進排氣系統堵塞、氧傳感器故障、正時有誤、發動機ECU及其電源故障等。

根據維修人員的敘述，該車發動機唯有正時沒有做過檢查，沒有檢查正時的主要原因是由于對這款韓國現代發動機正時裝配記號不熟悉，擔心拆下后無法再正確安裝。該廠維修人員在筆者的***指導下對該車正時進行拆檢。拆下外部皮帶、曲軸皮帶盤及正時上、下罩蓋后，發現正時小皮帶(即B帶)已經斷裂(圖3)，而正時大皮帶(即A帶)從外觀觀察完好，且正時記號均正常。于是，決定同時更換正時A、B帶，然后對故障癥狀再次驗證。

圖3已斷裂的正時B帶

待正時皮帶購回后，先安裝好正時B帶，在安裝正時A帶曲軸正時齒輪時，發現A帶曲軸正時齒輪在曲軸前軸頸上有左、右擺動現象(注：當時工作時間是晚上)，即不能與曲軸前軸頸的半圓鍵進行剛性連接，半圓鍵及正時A帶曲軸正時齒輪內側槽口均存在磨損嚴重現象(圖4)，所以發動機在工作時出現轉速信號異常現象，從而影響到發動機點火正時的準確性。因曲軸位置傳感器信號盤就安裝在A、B帶正時齒輪之間，而發動機轉速傳感器則安裝在發動機前罩蓋上，并且緊靠信號盤的上方(圖5)。

圖4嚴重磨損的半圓鍵及A帶正時齒輪

圖5曲軸位置傳感器安裝位置

為了保證發動機安全及一次性順利排除故障，經與車主商量一致后，同時更換了曲軸正時齒輪(A帶)、正時皮帶(A、B帶)、半圓鍵、張緊輪、張緊器等。正時系統安裝完畢后，啟動發動機，發動機一次性順利著車，怠速平穩，加速順暢，對該車進行反復路試，故障癥狀徹底消失。再次讀取發動機怠速時的數據流，各項數據流分別為：前氧傳感器-B1：0～900毫伏之間變化；質量空氣流量傳感器：263～273毫伏之間變化；進氣溫度傳感器：89°F；節氣門位置傳感器：314毫伏；蓄電池電壓：13.9伏；冷卻液溫度：205°F；發動機轉速：749.9轉/分；車速：0miles/h；動力轉向開關：關；變速器擋位開關：P/N；發動機負荷：17.8%；噴油持續時間：2.3毫秒；點火正時：6.5～9.5之間變化；ISC執行器占空比：37.8%；空調壓縮機繼電器：關；空/燃比閉環：閉環；長期燃油、短期燃油均在±8%以內。通過觀察，各項數據流基本恢復原廠規定數值。

維修小結：

該車動力不足的原因主要是由于曲軸正時齒輪(A帶)及信號盤定位的半圓鍵人為因素沒有安裝到位，導致正時齒輪及信號盤在曲軸上不能正確定位，從而造成曲軸位置傳感器信號盤及正時齒輪(A帶)的內側槽口異常磨損并加大，在曲軸運轉時左右擺動，發動機轉速信號異常導致發動機正時有誤，往往這類故障發動機ECU存儲器內并不能生成故障代碼，通過數據流檢查也不能發現故障所在，故需拆檢正時系統進行仔細檢查才能確認故障位置。用于定位曲軸正時齒輪(A帶)及信號盤的半圓鍵在曲軸上的原始圖片見圖6所示，明顯存在安裝問題，外側低，內側高。

圖6半圓鍵安裝位置

另外，曲軸位置傳感器(也稱為發動機轉速傳感器)信號盤內側明顯有與正時B帶摩擦的痕跡(圖7)，由于曲軸位置傳感器信號盤在運轉時產生擺動及自身的變形才會摩擦到正時B帶，導致B帶異常損壞。通常情況下是由于維修人員為了方便，在更換正時B帶時，沒有按要求拆下正時齒輪(A帶)及曲軸位置傳感器信號盤，強行將正時B帶安裝上去，導致曲軸位置傳感器信號盤變形。

圖7曲軸位置傳感器信號盤

在非專營店經常會遇到此類現象，歸根結底是非專營店維修人員不了解相關操作流程，沒有接受過系統培訓，故在工作中經常出現蠻干現象導致的。

案例2.利用數據流分析法排除瑞風商務車換擋沖擊故障

故障現象：

一輛2002款HFC6470AH江淮瑞風商務車，搭載韓國現代G4JS2.4L16氣門多點噴射電控汽油發動機，采用ASSIN公司生產的AW03-72LE型4速電子控制自動變速器，行駛里程數約235000km，儀表盤內HOLD燈持續閃爍、換擋有嚴重沖擊現象。據車主陳述，此車因發動機燒機油在其他汽修廠對發動機進行了大修，大修完畢后，出現了散熱器風扇常轉現象(點火開關打開至ON檔，即轉)。經檢查，發動機系統有故障碼P0115：冷卻液溫度傳感器故障。此故障碼無法清除，為此修理廠曾試換過多個冷卻液溫度傳感器，但故障仍無法排除。最終該修理廠更換了發動機電控線束，散熱風扇不再常轉，P0115故障碼得以清除，但又出現了新的故障碼及故障現象。

故障診斷與排除：

筆者接車后，首先對故障現象進行了驗證。打開點火開關至ON檔，儀表盤內HOLD燈不停地閃爍，將發動機啟動著車，原地踩住制動踏板，然后將換擋桿從P擋重復掛至R、D、2、L擋，發現換擋桿每進入任意一個擋位，車身都有嚴重沖擊現象。如果將制動踏板踩深些，在掛擋時車身沖擊現象得到稍微改善。通過上述驗證，基本可以判斷故障應出在自動變速器控制部分。HOLD燈為自動變速器控制模式的一種裝置，正常情況下應由自動變速器控制模式開關控制，其含義為保持模式，可令自動變速器固定在某個擋位行駛，模式開關位置如圖10所示。

圖10自動變速器模式開關

筆者借助專用診斷儀讀取發動機控制系統故障碼、數據流，并做了動作測試，未見異常。接著對自動變速器控制系統讀取故障碼，故障碼P0722：輸出速度傳感器無信號；P1121：節氣門位置輸入異常。清除上述故障碼，故障碼清除成功，且HOLD燈不再閃爍，但掛擋時車身仍有沖擊現象。對該車進行路試，同時查看自動變速器數據流，發現節氣門開度一直保持在100%無變化，輸出速度傳感器無信號，變速器油溫、壓力電磁閥壓力等數據均正常。另外，車速達到100km/h時，擋位顯示仍為3，正常情況下換擋桿在D擋，車速達到60km/h以上時，擋位應由3擋升至4擋(注：在路試過程中，HOLD燈仍閃爍，讀取故障碼仍為P0722和P1121)。

通過路試及上述數據流檢測，看來該車故障與節氣門位置傳感器及變速器輸出速度傳感器信號有一定的關系。為了驗證節氣門位置傳感器是否存在異常，筆者將診斷儀再次進入發動機數據流，對節氣門位置傳感器信號及開度進行查看，發現節氣門位置傳感器信號及開度均能夠隨發動機轉速的變化而變化。由此可以說明，節氣門位置傳感器及發動機ECM基本無異常。接著，將該車用舉升機托起，先對自動變速器輸出速度傳感器的供電線路及其電阻值進行測量，在點火開關打開至ON檔時，其兩針連接器測得供電電壓為5V，傳感器電阻為632Ω左右，均屬正常。

那么為何診斷儀檢測其傳感器無輸出信號呢？難道自動變速器內部存在故障？筆者決定對輸出速度傳感器工作性能進行測量，于是將發動機啟動著車且換擋桿置于D擋，用萬用表對其輸出電壓進行測量，隨著發動機轉速的增加其信號交變電壓從2V升至15V，然后插入兩針連接器，對其傳感器信號進行測量，其電壓基本在2V無變化。故判斷故障可能出在自動變速器線束上，于是更換自動變速器線束裝車試驗。經試驗，輸出速度傳感器信號正常，P0722故障碼能夠消失，且車速達到60km/h時，擋位能從3擋升至4擋。當變速器輸出轉速從1400r/min變為0，此時只由輸出速度傳感器提供轉速信號對自動變速器進行控制。

雖然P0722故障碼得以清除，但HOLD燈依舊閃爍，顯示P1121故障碼，換擋仍有嚴重沖擊現象。通過路試得出一個規律，只要將P1121故障碼清除后，發動機在不熄火的情況下車輛一直保持運行，那么HOLD燈不會閃爍，一旦將發動機熄火后重新啟動，HODL燈便會開始閃爍，讀取故障碼仍為P1121。

經查閱該車型相關資料，P1121故障碼故障部位應在節氣門位置傳感器或ECM兩者之間，但查看發動機數據流并未見異常。考慮到該車TCM(汽車自動變速箱控制模塊)的節氣門位置傳感器開度信號采集于發動機ECM，發動機ECM是否與TCM之間通信存在故障呢？另外，該車發動機電控線束剛更換不久，很可能是由于新的電控線束與舊電控線束之間存在差異。

帶著這些疑惑，筆者對該車發動機線束進行了查看。該車新線束為國產件，而舊線束為進口件，且零件號也有所區別。對舊線束與車上的新線束各連接器進行反復對比，發現位于前鼓風機側的一白色連接器(8針)有6個端子與車身線束相連，但塑料接插件看上去比較陳舊，而原車舊線束只有5個端子，經比較新線束，其中一黑色線為多余端子，其他各連接器未見異常。經查閱電路圖，該車TCM采集的節氣門位置傳感器信號是通過此連接器與發動機ECM進行通信的。查看此白色連接器各端子線色對應情況，車身線束5根線的線色與發動機新線束5根線的線色相同，但電路圖(圖11)上顯示發功機線束與車身線束相連接的線色有區別。

圖11節氣門位置傳感器信號線控制電路圖（點擊查看大圖）

為了查找TCM與ECM之間的節氣門位置傳感器信號線通信情況，筆者拆下蓄電池負極線，用數字式萬用表對信號線進行測量，從TCM連接器端測量該信號線通向了8針連接器的1號端子，而從發動機ECM連接器端測量該信號線通向了8針連接器的4號端子。

將此連接器1、4號端子進行調整并將其插牢，然后接上蓄電池負極電纜，啟動發動機，發動機著車后HOLD燈不再閃爍，換擋沖擊現象也隨之消失，經反復路試，P1121故障碼沒有再次出現。故障排除后，筆者詢問車主，車主描述修理廠維修人員在更換新線束時，確實發現新線束上的連接器與舊線束連接器不對應，然后將舊線束上的白色連接器端子一一挑出，將舊白色連接器(塑料)再裝到新線束上，所以導致故障發生。

維修小結：

由于該車自動變速器線束內部受到不同程度的擠壓，部分線束受損(事后對其檢查發現)，引起自動變速器無輸出速度信號致使變速器不能從3擋升入4擋。另外，修理廠維修人員缺乏資料，對新舊線束連接器端子進行調整時，出現端子之間不對號引起自動變速器TCM無法接收到節氣門位置傳感器TPS信號，從而引起掛擋沖擊。該車更換下來的發動機舊線束如圖12所示，自動變速器舊線束如圖13所示。

圖12發動機舊線束

圖13自動變速器舊線束

運用數據流進行故障分析，便于了解汽車的綜合運行參數，可以定量分析電控發動機的故障，有目的地去檢測更換有關元件，在實際維修工作中可以少走很多彎路，減少診斷時間，極大地提高工作效率。在現代車型的故障診斷中，對較復雜的故障，汽車維修人員應盡量利用讀取數據流的***進行故障判斷。