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汽车数据流分析法（一）作者：李方，孙航雨来源：《汽车维护与修理·汽修职教》 2017年第9期1 数据流的定义汽车控制系统的数据流是反映控制单元、传感器、执行器的工作状态。
以及控制单元与传感器、执行器之间传输的当前数据信息。
控制单元根据输入信息确定系统当前的状态，数据流是实时刷新的。
这些数据信息沿时间轴在传感器、控制单元、执行器间作有序持续地流动，数据流就是这些有序持续地流动的数据信息序列。
2 获取数据流的不同方法及方法的优劣对比用故障检测仪与控制单元之间建立通信，从控制单元中读取数据流是最常用的方法。
以控制单元为界，数据流分为：上游传感器产生的输入数据，即输入流；控制单元根据输入信息确定的系统当前状态信息，即状态流；控制单元输出给下游执行器的控制指令数据，即输出流。
它们的因果关系是：输入流是因，状态流和输出流是果。
系统当前状态信息包含目标值（期望值）、计算值、燃油修正值等信息，例如期望的怠速转速、目标空燃比、计算的催化器温度、修正值、某种功能是否激活等。
根据相关法规要求，系统诊断的功能是使用合适的诊断仪能访问并显示系统的输入流、状态流、输出流信息。
不同的车型能够读到的数据有所不同。
将万用表或示波器直接连接传感器或执行器，用在线检测的方式也可以读取数据流，这些数据直接来自实际的物理电路，比通过故障检测仪读取的信息更真实，时效性更好。
但是用万用表或示波器读取的数据流能同屏显示的数量有限，即使是8通道的示波器，最多也只能同屏显示8种数据。
另外用万用表或示波器是读取不到控制单元根据输入信息确定的系统当前状态信息数据的。
3 了解汽车控制系统数据流分析是汽车故障诊断中最常用的手段之一。
因为数据流是汽车控制系统中的数据信息序列，要想应用数据流分析的手段对汽车故障进行诊断，就有必要对汽车控制系统有比较深入的了解。
一般来说，相对完善的控制系统通常采用闭环控制。
因为闭环控制能够弥补系统中相关零部件在制造环节，因为工艺、工装设备等的离散性因素造成的差异，还可修正实际使用后由于磨损、老化、污染等原因造成的控制目标值与实际值的误差。
汽车数据流基本参数特征分析【摘要】目前常见汽车电控装置数据流中的各个参数按不同的系统和类型分类，并说明其含义！参数的形式及数值的单位和变化范围。
由于不同车型的微机决定了自己的数据参数的内容，因此，在检测某一车型时，下列所有的参数只有部分会在检测仪上显示出来。
本文主要以大众和通用车系为例，介绍汽车的主要参数。
【关键词】汽车维修；故障诊断；参数特征；数据流参数；启动性能；控制状态0 引言在进行数值分析时，首先应分清读出的各个参数是电控装置中的传感器输送给微机的输入信号，还是微机送出给电控装置执行器的输出指令。
输入信号参数可以是状态参数，也可以是数值参数。
输出指令参数大部分是状态参数，也有少部分是数值参数。
数据流中的参数可以按汽车和发动机的各个系统进行分类。
不同类型或不同系统的参数的分析方法各不相同。
在进行电控装置故障诊断时，还应当将几种不同类型或不同系统的参数进行综合对照分析。
不同厂牌及不同车型的汽车，其电控装置的数据流参数的名称和内容都不完全相同。
1 发动机转速读取电控装置数据流时，在检测仪上所显示出来的发动机转速是由电控汽油喷射系统微机或汽车动力系统微机根据发动机点火信号或曲轴位置传感器的脉冲信号计算而得的，它反映了发动机的实际转速。
发动机转速的单位一般采用r/min，其变化范围为0至发动机的最高转速。
该参数本身并无分析的价值，一般用于对其他参数进行分析时作为参考基准。
2 发动机启动转速该参数是发动机启动时由启动机带动的发动机转速，其单位为r/min，显示的数值范围为0～800r/min。
该参数是发动机微机控制启动喷油量的依据。
分析发动机启动转速可以分析其启动困难的故障原因，也可分析发动机的启动性能。
3 氧传感器工作状态该参数表示由发动机排气管上的氧传感器所测得的排气中的含氧量确定混和气浓稀状况。
有些双排气管的汽车将这一参数显示为左氧传感器工作状态和右氧传感器工作状态两种参数。
氧传感器是测量发动机混合气浓稀状态的主要传感器。
1、何谓数据流有何作用汽车数据流是指电子控制单元(ECU)与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。
数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。
汽车电子控制单元(ECU)中所记忆的数据流真实的反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，数据流只能通过专用诊断仪器读取。
汽车数据流可作为汽车ECU的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。
读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。
2、测量数据流常采用哪些方法测量汽车数据流常采用以下三种方法：(1)电脑通信方式；(2)电路在线测量方式；(3)元器件模拟方式。
怎样用电脑通信方式来获得汽车数据流电脑通信方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通信线将控制电脑的实时数据参数以串行的方式送给诊断仪。
在数据流中包括故障的信息、控制电脑的实时运行参数、控制电脑与诊断之间的相互控制指令。
诊断仪在接收到这些信号数据以后，按照预定的通信协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。
电脑诊断有两种：一种称为通用诊断仪；另一种称为专用诊断仪。
通用诊断仪的主要功能有：控制电脑版本的识别、故障码读取和清除、动态数据参数显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示、路试记录等。
通用诊断仪可测试的车型较多，适应范围也较宽，因此被称为通用型仪器，但它与专用诊断仪相比，无法完成某些特殊功能，这也是大多数通用仪器的不足之处。
；专用诊断仪是汽车生产厂家的专业测试仪，它除了具备通用诊断仪的各种功能外，还有参数修改、数据设定、防盗密码设定更改等各种特殊功能。
专用诊断仪是汽车厂家自行或委托设计的专业测试仪器，它只适用于本厂家生产的车型。
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8610.3 尾气测试中碳氢化合物（HC ）含量的分析HC 是指不完全燃烧后排放的废气中含有未燃烧燃料成份，它有多种形式（如C 6H 6、C 8H 18等），对人体产生的危害也不同，有一些刺激感觉器官，另外一些（如苯）则致癌。
汽油燃烧状况的好坏与HC 的产生有直接的联系，燃烧越彻底，产生的HC 含量越低。
导致HC 含量过高的原因分析如下。
（1）点火系统通过火花质量和点火正时对混合气的充分燃烧产生直接影响。
火花质量决定点燃混合气的能力，火花越弱，出现失火现象就会越多，而失火将会造成大量的HC 生成。
点火正时也会影响发动机的燃烧，点火正时不合适，燃烧就会不彻底，导致发动机功率下降，HC 排放过高。
（2）可燃混合气过稀会使汽油分子间隔过大，导致进气道易回火，排气管易放炮，气缸间断失火，使HC 含量明显上升。
但如果可燃混合气过浓，会导致燃烧不良，使HC 含量明显增加。
想要燃烧彻底的前提条件是必须有适量的氧气和合适的发动机工作温度。
非增压发动机气缸内的空气总量只占容积的60%~80%，如果适当增大O 2的含量，可以明显降低HC 含量。
（3）其他因素也会对HC 的生成产生影响，如发动机冷却液温度过低、气缸压力不足及压缩比减小等，会导致可燃混合气的燃烧质量变差，使HC 含量增加。
10.4 尾气测试中氮氧化物（NO x ）含量的分析NO x 是可燃混合气中的N 2和O 2在燃烧室内通过高温高压的火焰时化合而成的，所以NO x 的产生第一要有足够高的温度，第二要有足够大的压力，第三要有多余的氧气，这三个条件缺一不可。
在当代发动机中，降低燃料消耗的措施反而导致了尾气排放中NO x 含量上升，因为一个更加有效的燃烧过程会产生更高的温度，而这些高温反过来意味着能排放浓度更高的NO x 。
导致NO x 含量过高的原因分析如下。
（1）NO x 是高温下的产物，发动机过热会使尾气中NO x含量明显增加。
（2）混合气过稀，O 2越多，燃烧时温度就越高，容易产生富氧的状况。
奔驰S300发动机⽆法启动，开钥匙没反应故障现象配置272发动机和722.9变速器，⾏驶⾥程：89245km。
开钥匙时没有反应，车辆⽆法启动。
故障诊断此车为后部事故车，按照事故的严重状况⽽⾔不⾄于造成车辆⽆法启动。
初步想到是事故车，有可能是时间长了蓄电池亏电造成这种原因，于是接上充电器给蓄电池充电，等蓄电池充好电之后，测试故障依旧，开钥匙没有反应且车辆依然⽆法启动。
由于此车是后部事故车，后部也未拆解，也不知道后部线路和后部的⼀些控制模块是否存在导线短路或模块损坏。
初步断定造成这种故障的原因可能如下：（ 1 ）导线有短路或断路的地⽅。
（2）后部⼀些控制模块损坏，造成CAN线通信故障。
（3）后SAM损坏。
（4）前SAM损坏。
（5）点⽕开关损坏。
（6）遥控钥匙损坏。
（7）发动机控制模块损坏。
针对开钥匙没有任何反应，⽤诊断仪去做全车快速测试是不可能的，也就意味着想通过整个快速测试之后，把所有控制模块的故障码综合起来分析得出有利的信息是⾏不通的。
但是我们可以从控制模块列表中⼀⼀进⼊控制模块，去看每⼀个控制模块的故障记录与实际值数据，然后综合起来得到⼀些有效的信息。
就按照这个⽅法⼀个⼀个的进⼊控制模块去看故障码，也未发现直接与车辆⽆法启动有相关性的故障。
再仔细分析⼀下，后部主要存在的控制模块有⾳频⽹关、电视调节器模块、⽆钥匙启动控制模块、PTS驻车定位控制模块、天线放⼤器、后SAM等，如果后部这些模块真的损坏的话，体现的故障最可能造成娱乐系统不可⽤（CD 、收⾳机不可⽤等），中控及便捷式进⼊功能不可⽤。
⾸先对于娱乐系统，只要保证蓄电池有电，在不开钥匙的情况下就可以测试出来的，直接打开COMAND，发现CD、收⾳机功能可⽤，证明后部的娱乐系统所涉及的控制模块没有问题。
接下来测试中控及便捷式进⼊功能发现不可⽤，但在⽆钥匙启动控制模块中没有存储任何故障码。
查看遥控电池是否有电，经过检查测量正常。
再看遥控钥匙是否有效，拔下机械钥匙开左前车门及⼿套储物箱都能正常开启与关闭，充分证明遥控钥匙合法有效，但在这⾥显然进⼊认可系统与驾驶认可系统都⽆效。
汽车动态数据流测试分析1 参数显示方式：数值显示和波形显示。
2 数据流分析的方法：数值分析法、时间分析法、因果分析法、关联分析法、比较分析法。
3 氧传感器：不仅要求有信号电压和电压的变化，而且信号电压的变化频率在一定时间内要超过一定的次数，如某些车要求大于6到10次每秒，通常后氧传感器的信号变化频率至少应低于前氧传感器的一半，否则可能催化转化效率已降低了。
氧传感器必须被加热到300C以上才能向微机提供正确的信号。
该参数在发动机热车后中速运转时，出现浓稀交替变化或输出电压在0.1-0.9V之间来回变化，每十秒内的变化次数应大于8次。
氧化浩式氧传感器的温度低于300C、氧化钛式氧传感器温度低于600C，氧传感器不能输出正常的电压信号。
4 发动机启动转速：该参数是发动机启动时由起动机带动的发动机转速，数值范围为0 到800 转，该参数是发动机电脑控制启动喷油量的依据，分析发动机启动转速可以分析发动机启动困难的原因，也可以分析发动机的启动性能。
5冷却液温度：范围负40°到199°，当温度传感器或线路断路时该参数显示为负40°,若显示数值超过185C，则说明水温传感器或线路短路。
6 启动时冷却液温度：某些车型的微机会将点火开关刚接通的那一瞬间的水温传感器的信号存在存储器内，并一直保存到发动机熄火后下一次启动时，在进行数值分析时检测仪会将微机数据流中的这一信号以启动温度的形式显示出来，可以将该数值和发动机水温的数值进行比较，以判断水温传感器是否正常，在发动机冷态启动时，启动温度和此时的发动机水温数值是相等的，随着发动机在热状态下的启动，发动机水温应逐渐升高，而启动温度仍保持不变。
若启动后两个数值始终保持相同，说明传感器或线路有故障。
7 怎样分析发动机负荷：指的是曲轴每转喷射持续时间。
单位ms 或%，范围1.3到4.0ms或15%到40%。
发动机负荷是由控制单元根据传感器参数计算出来并由进气压力或喷油量显示，怠速时即负荷为零时，正常显示范围100 到200ms，海拔高度每升高1000m发动机负荷降低约10%。
技术通报以下所介绍的是奔驰发动机控制模块的数据流分析：冷却液温度（°C）冷却液温度是由冷却液温度传感器提供给发动机电控系统的冷却液温度参数的模拟信号。
该传感器安装在冷却液通道中。
发动机电控单元将发动机冷却液温度的电压信号转化为温度读值。
其正常范围：-40°C~199°C。
当发动机达到正常工作温度时，典型读值为85°C~115°C。
若读值为-40°C，则表示传感器电路开路，超过185°C 的读值则表示传感器或传感器电路短路。
蓄电池电压(V)一般情况下，发动机控制系统中并没有专门的传感器测量蓄电池电压，但某些动力控制模块根据某些电源提供电路中的参数计算出蓄电池电压。
用故障诊断一显示为8V~16V，它表示发动机控制模块在点火供电时所测量的系统电压。
机油温度(°C)该参数表示发动机机油温度。
不同的汽车发动机生产厂商对发动机的最高温有不同的规定。
机油长期在发动机高温条件下工作，不但黏度降低，不易形成油膜，而且易使机油老化变质，不能使用。
一般来说发动机的机油温度应在75°C至95°C之间，长期超过100°C则需要到专业维修厂检查。
燃油箱液面高度(L)该参数由燃油液位传感器提供，位于燃油箱内的燃油液位传感器提供油箱内当前燃油的液位高度，并显示油箱内存储燃油的加仑数。
机油油位(正常/不正常)该参数显示机油满足发动机运行工况的程度，如果机油液位不足或油位过高则显示不正常，否则显示正常。
进气温度(°C)进气温度传感器和进气压力传感器集成在一起。
进气温肚(LAT)传感器为一负温度系数热敏电阻，发动机控制模块利用此信号对进气密度进行修正，以补偿调整燃油供给和点火正时。
在发动机冷起动时，该数值应该和环境温度相近，等发动机达到正常运行温度，进气温度应该在30°C~50°C之间甚至更高些。
数据流分析及在汽车故障检测诊断中的应用数据流是ECU对所控制的系统正运行的控制状态的数量表现形式。
在现代汽车维修的过程中，对数据流的分析是解决汽车故障的一个基本手段，也是判断汽车故障的必要过程。
使用汽车故障电脑检测仪，可以得到大量的汽车运行数据，使用和分析这些数据，可以帮助技术人员分析故障，找到故障原因。
数据流分析是运用各种测试手段对电控系统的各类相关数据参数进行综合分析的过程。
一、数据显示方式和测量手段1．数据显示方式数据显示是对ECU串行数据参数的数字表示方式，它对开关量（或称为数字量或非连续性）参数可以精确地描述出状态的变化，但是对模拟量参数特别是高速变化的模拟量因串行输出的原因，只能间断地反映出某个数据参数值的变化，特别是当串行数据较多而刷新速率较慢时，波形显示是对数据参数的连续性图形表示方式，它对开关量和模拟量参数都可以精确描述，特别是对高速变化的模拟量可以准确形象地描述变化过程的全貌，有利于捕捉突变的信号变化（故障）。
2．数据测量手段数据参数的测量手段是获取数据值的具体途径，数据流通常采用电脑通讯方式进行测量。
电脑通讯方式是通过电控系统在数据连接器（诊断座）中的数据通讯线将ECU的实时数据参数以串行的方式传送给故障检测仪。
之所以称其为数据流是因为数据的传输是像队伍排队一样一个一个通过通讯线流向故障检测仪。
在数据流中包括故障代码的信息、ECU的实时运行参数、ECU与故障检测仪之间的相互控制指令。
故障检测仪在接收到这些信号数据后，按照预定的通讯协议将其显示为相应的文字和数码，以使维修人员观察系统现在的运行状态并分析这些内容，发现其中不合理或不正确的信息，进行故障的诊断。
故障检测仪有两种，一种称为扫描仪（SCAN TOOL），另一种称为专用故障检测仪。
（1）扫描仪（SCAN TOOL）。
扫描仪的主要功能有：ECU版本的识别、故障代码读取和清除、动态数据参数据显示、传感器和部分执行器的功能测试与调整、某些特殊参数的设定、维修资料及故障诊断提示及路试记录等。
