数据流对故障分析的实用意义

温州/饶 军

随着生活水平的提高，汽车保有量也在不断增加，据不完全统计，最近两年国内汽车产销年均已突破2000万辆，国内市场的保有量已经接近4亿辆。汽车一方面给人们的出行带来极大的便捷，另一方面大量汽车的尾气排放也对本已雾霾多多的环境保护雪上加霜，以至于越来越多的大中城市不得不祭出了限牌出行的新规；同样社会的进步也让人们早已不满足于汽车仅仅作为四个轮子的快速代步工具，而是不断追求能达到操控性一流，舒适性一流，主动安全性一流的陆上公务舱的同时，还要兼顾经济性更佳，排放量更少，真正的尽可能做到“既要马儿跑得快，又要马儿不吃草”的境界。要实现此目标，离不开越来越多的电子技术的应用。据统计，上汽大众首款C级车辉昂上采用的电子控制单元接近100个，这么多电子控制单元新技术的应用，对故障的诊断技术有更高的要求。如果维修技师仍仅仅依赖于过去读取故障码的传统方式来排除故障往往是盲人摸象，事倍功半。本文就结合笔者的实际维修案例，谈谈数据流对现在轿车故障判断的实用意义

引言：一直以来，维修技师在分析故障时，读取故障码已成为一种常态。但是这种诊断方式对电子高度集成的现代轿车上存在极大的局限性。首先故障码分为有明确指向的故障码和无明确指向的故障码，对无明确指向的故障码来说，其故障码含义中根本不会涉及任何具体的配件，这就可能导致维修技师失去了维修方向。更有甚者，对采用大量控制单元的车辆来说，有些故障现象非常明显存在，但相关系统却不会记忆任何故障码。这个时候唯一只能通过数据流来分析和判断，让维修技师判断有依据，维修有思路了。

1.数据流对故障判断的实例

1.1 无明确指向故障码——2015年途观排放灯点亮故障分析

1.1.1 车辆信息

车型：配置CEA 1.8T涡轮增压发动机、09M变速器。

VIN： LSVXZ25NXF2××××××。

行驶里程：25000km。

1.1.2 故障现象

客户反映该车排放灯点亮，删除故障码行驶一段时间会再次点亮。

1.1.3 故障分析

1.1.3.1 读取故障码，经检测故障码为P2187汽缸列1燃油测量系统，怠速转速时系统过稀，偶发（如图1所示）。

该故障码属于典型的无明确指向的故障码，对故障码理解透彻的维修技师，结合故障码的含义，也只能判断该故障是混合气过稀所导致。可是导致混合气过稀的故障原因太多，包括进气系统泄漏，喷油量过少，空气流量传感器数据失常等都有可能，那么究竟是哪一原因导致的呢？此刻对数据流分析的能力就能决定对故障范围的把控能力。接下来就看看相关数据流（如图2所示）。通过数据流对故障进行分析。

图1 故障码

图2 数据流

图2截取了笔者认为对故障码分析有帮助的3组数据。其中32组1区为附加的学习值，其显示为4.12%，表明混合气怠速情况下存在过稀；32组第2区则为叠加的学习值，其数值为-6.25%，说明部分负荷时混合气反既有可能引起混合气过稀，还有可能导致混合气过浓。那么导致混合气过稀的漏气部位有：节气门至进气歧管（DE段），空气流量传感器至涡轮增压器进口（AB段，如图3所示），还包括附加空气系统（包括炭罐系统、曲轴箱通风系统）。

图3 进气系统

图4 正常数据流

接下来检查遵循先易后难的原则，首先检查空气流量传感器A至涡轮增压B进口的管路，没发现异常。对进气歧管的检查在不拆下的前提下，只能用土办法使用清洗剂，在怠速下对可疑点进行喷清洗剂，但结果发动机转速没任何变化。那么只剩下对附加空气系统的检查了。

首先拆检了炭罐电磁阀，当用嘴巴对着电磁阀吹气时，很快发现了问题所在，该电磁阀已经处于长通状态，说明该车炭罐电磁阀已经损坏。

1.1.4 故障排除

更换全新炭罐电磁阀后试车一个星期，客户反映排放灯不再点亮。再次读取相关数据流（如图4所示），而有偏浓趋势。而33组1区则是氧传感器调节数据，该数据时刻在跳动（目前-1.17%在标准范围之内）。第3组2区显示空气流量为1.69g/s，则远小于正常数据（正常数据一般在2.4g/s左右）

1.1.3.2 通过数据流解析故障码。

数据流中空气流量传感器数据明显小于正常的进气量，结合32组的数据来分析，可以确认是存在额外的未经空气流量传感器计量的气体进入了缸内燃烧，而非燃油方面导致的混合气过稀。假设是燃油系统供油不足导致的混合气过稀，则叠加学习值中由于节气门开度增大进气量快速增加只会让叠加的学习值更稀，而非数据中的偏浓趋势，因此数据流中可以反映出该故障非燃油系统存在问题所引起了。

接下来再将数据流和故障码的含义进行比较。故障码内容为燃油测量系统怠速转速时系统过稀，实际已明确界定了燃油系统过稀只是存在于怠速转速，这和数据流反映出来的特点完全吻合。如此再来维修，其范围就大大缩小了。

1.1.3.3 确定故障点。

对涡轮增压发动机来说，漏气一切正常，至此该故障彻底排除。

1.2 关联性不强故障码——2015年大众凌渡启动失效故障分析

1.2.1 车辆信息

车型：上汽大众凌渡，配置带启停系统。

VIN：LSVCF6BM8FN××××××。

行驶里程：18000km。

1.2.2 故障现象

客户反映该车启动机偶尔无法正常启动，但是最近故障现象越来越频繁出现，直至现在完全无法运转。

1.2.3 故障诊断

1.2.3.1 首先读取故障码，发动机系统故障码为P3054 00启动机不能转动，机械卡死或电器故障。该故障属于典型的有明确指向的故障码，其明确指向的可疑点就是启动机本身，于是维修技师更换了全新启动机之后试车，发现故障依旧存在，启动机依旧无法运转。

1.2.3.2 读取并分析数据流。

查阅电路图（如图5所示），明确可以看出，该车启动机工作由1和2两个启动继电器串联控制。而两个继电器的控制完全相同，其一端接至15号供电线，另外一端则接至J623，由发动机控制单元分别输出信号进行控制，因此启动继电器工作与否完全可以通过发动机数据流来观察。但是考虑到发动机控制单元允许启动机运转，还有一些附加条件必须满足，包括挡位信号、启停按钮的信号，以及制动开关信号等。这些信号任一不正常的话，则启动机当然也无法启动了。那接下来只能通过数据流来看看这些信号是否正常了。

图5 启动继电器控制电路

连接VAS6150B，进入ELV(2B)系统，选择读取数据流，选择相关数据流，如图6所示。图6中数据流是点火开关打开未按启动按钮状态数据，数据中可见启动按钮两个开关触点均处于未开动状态，表示按钮未按下，正常；停车选挡杆位置接合并锁定，表示挡位杆位于P挡，与实际吻合；驾驶员请求，启动发动机未激活，正常；端子50，线路状态此时理所当然均处于断开状态，其他相关数据流没发现问题。接着再观察下按启动按钮瞬间的数据流，如图7所示.

图6 数据流

通过图6和图7的数据流可以看出，该发动机启动的所有外围附加条件均已满足，按下启动按钮时启动50端子信号也已经正确接通。说明ELV相关输入输出信号均已经满足，接下来就需要继续去观察发动机控制单元的相关信号是否正常了。

如图8所示，分别为点火开关四种状态，分别为关闭（灰色方框），打开（绿色方框），第一次启动（深蓝方框），第二次启动（淡蓝方框）的数据流。这里特别说明下：图8中的第四行数据流——启动请求，端子50测量，返回一直显示01不变，这个是因为诊断仪反应速度过慢导致，实际上在启动机运转过程中，笔者已经观察到该数据值已变为00，表示已经有50端子返回信号了。

图7 数据流（按下启动按钮瞬间）

根据数据流的含义，可以明确知道按启动按钮瞬间，发动机控制单元已经输出了启动信号指令，而启动机仍旧无法工作，那么接下来的故障范围就非常明确了，只有可能是执行器方面存在问题了。

1.2.3.3 故障点确认。对该车启动系统来说，其执行器元件不多，除启动机本身还包括两个启动继电器。当然对这两个执行器的检查也应该优先检查继电器，而非维修技师优先更换启动机了。当拔下继电器之后，马上发现了问题所在（如图9所示），两个继电器插脚腐蚀严重，进一步咨询客户才知道该车为泡过水的二手车。至此故障点原因完全可以确定。

图9 启动继电器

图8 点火开关数据流

1.2.4 故障排除

更换两个启动继电器，并处理继电器座的插脚后，一次就顺利启动，经客户反复试车，故障不再出现。

1.3 没有任何故障码——2011年途观升挡转速过高故障分析

1.3.1 车辆信息

车型：配置1.8T发动机、09M变速器。

VIN：LSVUB25N6B2××××××。

行驶里程：23720km。

1.3.2 故障现象

客户反映该车挂D挡正常行驶时，要3000r/min才能正常升挡。经技师试车发现，在平坦道路上，匀速加油，发动机转速没到3000r/min就无法升挡，系统确实存在故障。

1.3.3 故障诊断

1.3.3.1 首先读取系统的故障码，包括变速器、发动机及其他系统，均不存在任何故障码。

1.3.3.2 通过数据流分析故障。系统均不存在故障码，依靠故障码排除该故障的可能性基本为零。接下来还只有通过观察数据流来分析问题所在了，查询变速器相关数据。

观察变速器数据流，并和正常车辆进行比较，没发现任何异常。在万般无奈之下，尝试着代换了变速器阀体，结果故障依旧。继续代换变速器控制单元，经试车故障依旧。

万般无奈之下，经和其他站老师讨论，建议观察下和行驶有关联的其他控制单元的数据流，于是观察了ABS系统的数据流，并和正常车辆进行比较。果然发现第4组数据存在差异（如图10所示）。

图10 ABS系统数据流

图左为故障车辆数据，图右则是正常车辆数据，两个车辆目前停放的状态完全一样，但故障车辆第4区数据为1.168m/s2（且在不停跳跃）,正常车辆为0.00m/s2静止不动。接着通过引导性功能发现该组显示的含义为纵向加速度传感器G251的数据，那么究竟是不是G251数据异常所导致的呢？

纵向加速度传感器顾名思义当然是检测车辆的加速度，正常情况下，当驾驶员需要超车时会加大油门，大油门状态下为了确保发动机动力输出，控制单元不会提升变速器挡位，往往还会强制来降挡，此瞬间G251的数据就会增大，而本车中偏大的G251数据（1.168m/s2远大于0.00m/s2），会让变速器控制单元认为车辆处于急加速状态，为了确保足够的扭矩，只能以推迟换挡点（达到3000r/min），从而导致了本车的故障现象。

1.3.4 故障排除

由于途观车的横向加速度传感器G200、偏转率传感器G202、纵向加速度传感器G251集成安装在电子机械式驻车制动控制单元J540内，无法解体单独维修。因此只能更换J540，经更换后做了相关设置再试车，故障排除。

2.结论

综合本文中的3个代表性的案例，可以看到数据流的分析对于现代轿车故障维修的实际意义，包括：

明确故障范围，快速准确诊断。这在第一个案例中表现尤其明显。很多技师在维修中见到没有明确指向的故障码时，就只有抱着试一试心态来更换可疑部件，但是有的故障码牵涉的配件可能较多，一个个换配件试车既费时费力，且新配件也不可能那么方便就能获取。当某些故障码不涉及到任何配件时，更是让依靠故障码吃饭的技师不知所措了。因此正确分析相关数据流，就能缩小排查故障范围，利于快速诊断与排除故障。

提升分析能力，促进技术提高。第二个案例中更换启动机之后故障码不复存在，但故障依旧存在。这个时候必须通过严谨的思维进行分析，层层抽丝剥茧，自启动机的运行外围条件入手，到发动机控制单元的输出控制，最终水到渠成的考虑到是启动继电器的故障，可以说环环相扣，缺一不可。因此通过分析数据流，对提高技师的分析问题的能力无疑有极大的帮助，对维修技师判断故障的思路更能有效促进，自然能有效促进技术水平的提高。

降低返修比例，增加客户满意。第三个案例中的故障点和所表现出来的故障现象看似风马牛不相及，但凭着对数据的理解最终能检查出纵向加速度传感器G251不正常，依靠的不是运气，而是对数据流功能的透彻理解。这个有点变态的故障可能实际维修中碰到的概率不多，但是有一个就足以让客户对本站的维修技术产生信任感，也有效降低了该车的返修比例，增加客户的满意度。

总之，对现代轿车的维修，笔者一直认为，过程比结果重要，数据流分析比读取故障码更重要；对疑难故障而言，读取故障码的作用远小于对数据流的分析，虽然读取数据流不是万能的，但是离开对数据流的分析则是万万不能的。因此维修技师不能局限于读取故障码和清除故障码，而要实实在在的提高分析数据流的水平，才能更好去维修一些疑难杂症，才能在电子控制单元高度集成的现代轿车维修技术上，乘风破浪勇立潮头。