无参考数据如何分析汽车数据流

在运用数据流进行故障诊断的过程中，会遇到所检测到的数据因无标准作对比而无法确认其是否正常的情况。这种情况在一些综合性汽车修理厂更为多见，因为这些汽车维修企业通常没有汽车制造厂提供的维修资料，没有标准值参考。

有些汽车维修企业，尤其是各种品牌汽车的4S店，对其涉及品牌的各种车型，通常具有很全的维修资料。但是，维修手册中提供的数据流标准值或范围，有些是怠速时的标准数据，维修资料中不可能提供所有工况的标准数据。例如，在汽车维修手册中，一般只提供怠速时的进气量标准范围，而在节气门部分开度（如20°或30°等）时进气量正常范围是多少，维修手册一般没有这样的标准参数。

虽然有些数据在维修手册中无标准数据参考，但并不表示测得的数据对故障诊断就没有作用，这些数据对分析汽车故障原因还是很有利用价值的。结合以往的故障诊断经验和传感器工作原理，并运用比较法，分析所测得的数据流仍然能够准确地诊断出故障所在。

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例如，节气门开度数据流在有的维修手册中提供了几个参考标准：怠速时0°～5°、加速踏板踩到底时80°～90°，怠速至全负荷的范围0°～90°。如果在部分负荷时节气门位置传感器信号有偏移（节气门位置传感器内部接触不良），就会有怠速正常，全负荷也正常，但在部分负荷时发动机工作异常的故障现象。检测数据流，在怠速和全负荷时均正常，而部分负荷也在0°～90°的范围之内，但没有具体的标准值作比较。要是生搬硬套的按照参考标准作比较，就不容易判断出故障所在。

对于这种情况，可结合节气门开度传感器工作原理，分析节气门开度和传感器信号之间的关系。节气门位置传感器的结构与电路原理如图5-1所示，节气门的位置与输出电压信号的关系如图5-2所示。

图5-1 节气门位置传感器的结构原理

1—滑片电阻 2—测节气门位置滑片 3—测节气门全关滑片 4—传感器轴　V_C—电源 V_TA—节气门位置输出信号 IDL—怠速触点　E—搭铁

从节气门位置传感器的输出特性可知，随着节气门开度的均匀增大，节气门开度信号也应是均匀增大。因此，在节气门缓慢增大开度时检测节气门开度数据流，如果节气门实际开度是均匀增大，但数据流显示节气门开度数据先是均匀增加、然后一段时间波动（甚至变小），接着又变大，即使数值都是在标准范围之内，但已可以准确地作出判断，节气门开度传感器信号已经不正常，并可分析出是节气门位置传感器内部某处接触不良。

图5-2 节气门位置传感器输出特性

1.实例分析之一

（1）故障现象 一辆帕萨特B5 GSi轿车，怠速正常，发动机加速至转速为3800r/min时，转速不能继续上升。该车已经行驶2万多公里。

（2）故障诊断过程 用故障诊断仪读取故障码，无故障码存在。读取数据流，显示空气流量计、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等的数据均正常。

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因怠速时显示数据流正常，按经验可能是燃油压力、喷油器、点火系统或缸压等方面故障。经检查燃油压力、喷油器、点火系统或缸压等方面均正常。是数据流没能显示出来，还是检查有疏漏？

从故障现象也可以看出来怠速时无明显故障，而在加速时汽车才出现故障。既然不正常工作情况只是出现在加速工况，读取怠速时的数据流当然很难判断出故障原因（怠速工作正常，显示的数据也应是正常）。因此，应读取加速时的数据流，只是一般很难找到不同工况下各数据流的标准范围。

加速工况时其他数据没明显异常，发动机急加速至转速为3800r/min时，进气量为18g/s。加速时的标准数据在维修资料中找不到，但凭感觉应该是偏小。找来一辆同型号的工作正常的车采用比较法分析数据，经检测发现，急加速时能达到40g/s，从数据流显示两辆车进气量相差很远，可能是空气流量传感器或进气系统其他方面有故障。

（3）故障排除 本实例为空气流量传感器有异常，更换空气流量传感器后故障排除。

2.实例分析之二

（1）故障现象 一辆1999款桑塔纳2000轿车怠速工作基本正常，加速不良。查询故障记忆系统，无故障码存储。

（2）故障检修过程 在这种情况下有两种可能：一是电控系统无故障，另外就是电控系统检测不到故障。怠速时读取发动机相关数据流，对照标准值无超范围数据。(www.xing528.com)

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首先检测供油管内油压，符合标准。接着检查空气流量计，因为空气流量计信号失准，喷油量计算不准确，会造成加速不良。

均匀缓慢地踩下加速踏板，观察发动机转速、进气量、喷油脉宽的变化情况，结果是进气量和喷油脉宽的数值随节气门开大而均匀增加，发动机达到最高转速，一切正常。在快速踩下加速踏板时，发现发动机转速的提高有些滞后，转速不能迅速响应节气门开度变化，即加速不良。

迅速踩下加速踏板，进气量数值增加迅速，观察节气门开度的变化。在节气门从怠速位置开启到50°范围内，数值提高迅速，在55°～75°范围内数值提高缓慢，即数值变化滞后于节气门实际的角度变化，由此可以判断节气门位置传感器工作特性发生了变化，灵敏度下降，使节气门快速开启反应迟钝，输出信号失真。

根据上述数据流分析，故障应该是节气门位置传感器及其连接线路。但由于其输出数值在规定的范围内，自诊断系统无法判断出输出信号失真，故而无故障码储存。

（3）故障排除 检查节气门位置传感器线路，未发现异常，于是更换了节气门位置传感器，故障排除。

3.实例分析之三

（1）故障现象 一辆北京现代途胜SUV，搭载2.7L发动机，行驶里程12万km。据车主反映，车辆行驶中偶尔会出现加速不良的故障，有时发动机还会突然熄火。

（2）检查分析 询问车主后得知，发动机熄火故障的出现有一定规律，正常行驶中松开加速踏板或等红灯时出现得较多。发动机熄火后如果立即起动则很难起动，只能多次起动或轻踩一下加速踏板发动机才可以起动。用户为此更换过怠速控制阀，并清洗过节气门，每次维修后当时症状会消失，但不久后又会出现同样的问题，故障一直没有彻底排除。

首先使用故障诊断仪读取发动机控制系统故障信息，共存储了3个故障码：P0170—燃油修正（混合比）不良；P0150—氧传感器信号停滞在混合气浓的状态（1排/传感器1）；P0123—节气门踏板位置传感器电路信号电压高。

由于该车已经维修过多次也没有彻底排除故障，所以不能再贸然更换配件，通过路试中观察发动机的实时数据流，看是否可以准确地找到故障点。清除故障码后，查看发动机数据流，锁定了几个关键数据进行实时观察，分别是怠速控制阀占空比、节气门开度、节气门位置传感器电压、发动机目标转速及实际转速、活性炭罐电磁阀占空比、氧传感器电压以及进气量等。

路试中，除了加速无力之外，发动机并没有熄火，几个关键数据也没有异常。此时，再次使用故障诊断仪检测，显示系统正常，没有故障码了。难道是偶发性故障？既然用户反映发动机熄火的故障在等红灯或松开加速踏板时出现的概率高一些，那么应该重点模拟这两种工况，在故障重现时观察数据流。表5-3给出相关传感器数据流。

表5-3 相关传感器数据流

通过反复试车，发动机熄火的故障重现时，锁定的几个发动机关键数据发现了异常情况。在一次急加速后，驾驶人的脚已经离开了加速踏板，车辆处于滑行阶段，但数据流中节气门开度一直显示为34°，节气门位置传感器电压为1.7V，氧传感器电压在0.6～0.8V之间缓慢变化。车辆几乎停稳不动时，从实车的发动机系统数据流中可以看到异常，节气门本来已经关闭，空气是通过怠速控制阀旁通气道进入进气歧管的，车辆实际是在怠速下工作，但数据流显示节气门开度为23.9°，供给发动机ECU的信号电压为1.3V，几乎达到了全开的1/3。在这种情况下，ECU给执行器的控制信号也就不会是怠速工况下的控制信号，此时喷油脉宽为15ms，而正常怠速下喷油脉宽为2.5～6ms，进气不够且喷油过多，导致混合气过浓，发动机熄火。果然没过一会儿，发动机就自动熄火。在不踩加速踏板的情况下多次起动都无法起动发动机，轻踩加速踏板，发动机可以顺利起动。

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从以上检修过程中可以看出，明显是节气门位置传感器信号异常引起的故障，它在发动机怠速工况下给ECU提供中等负荷的错误信号，使混合气过浓，导致发动机熄火。此时如果轻踩加速踏板，节气门打开后，混合气被稀释，所以就容易起动了。

（3）故障排除 更换节气门位置传感器，再进行路试，测得的数据流均正常，熄火现象消失且加速有力，故障彻底排除。

4.数据流应用误区分析

上述检修案例中，维修手册只提供了怠速和全负荷时节气门开度的标准数据，加减速或其他工况的数据找不到。针对这种情况，可以用经验或比较法来弥补数据流资料的不足。多了解一些数据的变化规律及特点，就能更大限度的运用数据流。如大众汽车在120km/h时空气流量能达到60g/s，如果实测值明显低于60g/s，就会造成加速无力；又如空气流量计和节气门位置传感器信号都随节气门迅速打开，应能迅速变化，变化缓慢说明信号不灵敏。实际的数据流分析过程中，也可以用两辆相同车型做比较的方法运用数据流。从上述几个检修实例给予的提示是，只有多分析、多比较，平时多注意积累变化工况下的数据流变化规律和经验标准值，才能把数据流的功能发挥到更大。

可见，检测得到的数据流没有相应的标准值作比较，不能判断数据正常与否，但这并不意味着这些数据流就没有作用。如果不能运用经验或比较法来找到有异常的数据流，故障诊断就容易陷入困境。