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汽车故障码分析详解:利用故障自诊断系统判断故障类型和范围

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过故障自诊断系统提取故障码,可判断故障类型和范围。在利用故障码分析故障时,首先应理解汽车自诊断系统对故障的确认方法,并了解故障码的产生条件。1)有故障码,却无故障现象。冷却液温度传感器信号有一定的范围,如果超出信号范围,发动机ECU一定储存故障码。

汽车故障码分析详解:利用故障自诊断系统判断故障类型和范围

为了使电控系统处于良好的工作状态,电脑随时监控和分析各个信号。如果发现有异常情况就发出警告信号,并储存相应的故障码。通过故障自诊断系统提取故障码,可判断故障类型和范围。该系统大多是通过警告灯信号来显示,故使用该系统时应首先检查其警告系统是否工作良好。

在装备OBD-Ⅱ系统的车辆上,所有的故障码(DTC)都以英文字母开头,后面跟随四个数字,如P0101、C1234、B2236等。

DTC开头的字母表示被监测到的故障系统:P为动力系统;B为车身系统;C为底盘系统;U为网络或数据通信传输系统故障码。

第1个数字是通用码(对所有的车辆制造商),或是制造商专用码。比如,0指一般码,1指制造商专用码。美国通用汽车公司就有帮助你诊断车辆技术状况所特定的数字类型编码。

第2个数字指出了受影响的故障系统类型,数字从1~7。1为燃油及空气计量系统;2为燃油及空气计量系统(特指喷射系统回路功能不良);3为点火系统或缺缸监测系统;4为辅助排放系统;5为车速控制和怠速控制系统;6为计算机输出线路系统;7为变速器。

最后两位数字指出了系统中出现故障的部件或部位,此处不赘述。

在利用故障码分析故障时,首先应理解汽车自诊断系统对故障的确认方法,并了解故障码的产生条件。

(1)自诊断系统故障判别法 电脑ECU中的报警自诊断系统,是根据各类电控元件工作性质的不同,采用多元化的确认方法,将故障信号编为故障码,存储记忆在RAM数据库中,以便提取和消除。汽车自诊断系统一般用四种方法确认故障。

1)值域判定法。当控制电脑接收到的输入信号超出规定的数值范围时,自诊断系统就确认该输入信号出现故障。例如,某车冷却液温度传感器设计的正常使用温度范围为-30~120℃(或范围更大些),输出电压为0.30~4.70V。所以当控制电脑检测出信号电压小于0.15V或大于4.85V时,就判定冷却液温度传感器信号系统发生短路或断路故障。

2)时域判定法。当控制电脑检测时发现某一输入信号在一定的时间内没有发生变化或变化没有达到预先规定的次数时,自诊断系统就确定该信号出现故障。例如,氧传感器在发动机达到正常工作温度,控制系统进入闭环后,电脑检测不到氧传感器的输出信号超过一定时间或氧传感器信号在0.45V上下没有变化的情况已超过一定时间,自诊断系统就判定氧传感器信号系统出现故障。

3)功能判定法。当控制电脑给执行器发出动作指令后,检测相应传感器的输出参数变化,若传感器输出信号没有按照程序规定的参数变化,就确认执行器或电路出现故障。例如,一般汽车EGR系统装有EGR阀高度传感器,用以检测EGR阀是否正常工作。但有的汽车并没设置EGR阀高度传感器,当控制电脑发出开启EGR阀命令后,通过检测进气压力传感器(MAP)输出信号是否有相应变化,也可以确定EGR阀有无动作,若没有变化,则确认EGR阀及其电路有故障。

4)逻辑判定法。控制电脑对两个具有相互联系的传感器进行数据比较,当发现两个传感器信号之间的逻辑关系违反设定条件时,就断定其一定有故障。例如,控制电脑检测到发动机转速大于某个转速时,节气门位置传感器输出信号小于某个值,则判定节气门位置传感器出现故障。

(2)故障现象和故障码的相互关系 现代汽车微机控制系统都具有故障自诊断功能,当发动机ECU检测到控制系统有故障时,ECU将故障信息存入存储器。同时起动后“检查发动机”警告灯报警,通过一定的操作程序可将故障码从ECU中调出,读取故障码,了解故障原因,从而缩小检查范围,迅速准确地确定故障的性质和部位,有针对性地检查排除、故障。但是读取故障码并不一定能快速排除故障,因为有故障码不一定有故障,无故障码控制系统不一定正常,故障码仅指一个范围,有时必须综合考虑其他因素。

故障码所覆盖的内容,是ECU直接控制的输入和输出相关元件(如电动燃油泵继电器),非直接控制的电控元件的好坏,只能通过现象来判断故障(如电动燃油泵)。因此,故障码和故障现象也存在着因果关系和非因果关系。

1)有故障码,却无故障现象。运行中曾经发生过轻微的、瞬时的偶发性间歇故障,很快又恢复正常。例如:

①偶发性一二次断火故障,瞬时断油故障。

②瞬时外界电磁波干扰故障。(www.xing528.com)

③瞬时误操作又改正的故障。

④相关电气元件偶发性影响的故障。

有时会同时读出几个故障码,几个故障码中可能都是当前故障码,也有可能同时有历史故障码和当前故障码。判别的方法是首先记下读出的故障码,然后清除故障码,再起动运行发动机。有时需经一定条件的试车才会出现故障码,然后再读故障码,读出的故障码是当前故障码,应优先按故障码的提示排除故障。

2)有故障现象,却无故障码。也就是说无故障码控制系统不一定正常。

如果读故障码时发现无故障码,不能肯定控制系统一定正常,这主要指没有故障码但传感器信号或开关信号不一定正常。有时发动机运行不正常,但起动后“检查发动机”警告灯熄灭,这时应该用诊断仪读取发动机数据,并将其与标准数据进行比较,检查传感器或开关信号是否正常。

①冷却液温度传感器。冷却液温度传感器信号有一定的范围,如果超出信号范围,发动机ECU一定储存故障码。但如果信号在范围内,也不一定正常,因为冷却液温度传感器是一个负温度数的热敏电阻,冷却液温度低,阻值大,信号电压高;冷却液温度高,阻值小,信号电压低。假设冷却液温度传感器标准是20℃时阻值为2~3kΩ,80℃时阻值为200~400Ω,但实际冷却液温度传感器在80℃时阻值为几千欧,发动机控制电脑ECU认为是冷车,增加喷油量,造成热车难起动,混合气浓,油耗大。在这种情况下绝对读不出故障码,因为冷却液温度传感器信号在规定范围内,ECU认为传感器是正常的,所以没有故障码。如果20℃时阻值是几百欧,ECU认为是热车,不增加喷油量,造成冷起动困难,暖车工况不良,因为冷却液温度传感器信号在规定范围内,没有开路或断路,所以ECU认为传感器正常,所以也没有故障码。

②节气门位置传感器。滑片电阻式的节气门位置传感器一般信号电压为0.5~4.5V,怠速时约0.5V,如果由于节气门卡、拉索过紧,安装位置不当,就会使怠速时信号电压不正常。假如安装位置不当,怠速时信号电压为0.8V,ECU认为此时是小负荷工况,非怠速工况,不修正喷油量,使怠速时混合气稀而怠速不稳。这种情况下节气门位置传感器有信号电压,ECU认为是正确的,所以没有故障码。

③空气流量计。空气流量计与发动机转速信号确定基本喷油量。如果空气流量计信号偏弱,或随着节气门开度的增加,空气流量计信号上升很小,造成基本喷油量少,但实际进气量随着节气门开度的增加而增加,结果造成混合气稀,加速时动力反而下降,甚至熄火。此时因为空气流量计有信号,所以也没有故障码。

④进气歧管绝对压力传感器。节气门开度的增加,真空度下降,进气压力传感器信号下降或上升。如果真空管漏气、发动机真空度低或进气压力传感器本身故障,进气压力传感器信号会偏离正常值,而由于进气压力传感器与发动机转速确定基本喷油量,所以会造成混合气浓或稀。因为有信号,所以也没有故障码。

⑤氧传感器。氧传感器监测发动机燃烧情况,信号电压应该在0.45V左右变动。信号电压小于0.45V时,反馈给ECU后,ECU立即修正增加喷油量;信号电压大于0.45V时,反馈给ECU后,ECU立即修正减少喷油量。如果氧传感器本身故障造成信号电压一直偏低,即告诉ECU混合气稀,ECU立即增加喷油量。虽然增加喷油量,但氧传感器信号电压仍偏低,造成混合气越来越浓,甚至使排气管排出大量的黑烟。在这种情况下有的车会储存氧传感器信号偏低的故障码,有的车不会。

⑥爆燃传感器。爆燃传感器监测发动机爆燃情况,有的车爆燃传感器信号断路会储存故障码,有的车拔去爆燃传感器的信号线也不会立即产生故障码。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。曲轴位置传感器没有信号一般不能起动发动机,当然也有极个别的例外,如一汽捷达前卫二气门发动机,当发动机转速及位置传感器出现故障后,ECU用霍尔传感器(凸轮轴位置传感器)信号替代并换算出发动机转速及位置信号,发动机可以再起动。凸轮轴位置传感器没有信号时,有的车能起动,有的车根本不能起动,有的车能起动一瞬间然后立即熄火。本田飞度发动机如缺少凸轮轴位置传感器信号就像丰田车系的发动机缺少IGF信号一样中断燃油喷射,出现起动又立即熄火的现象。如果曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器由于脏污、信号盘缺齿或弯曲变形,造成信号不正确影响喷油正时和点火正时,就会造成转速不稳、动力性和加速性差、回火或放炮等故障现象,但不一定储存故障码。有的则需用起动机带动发动机运转较长时间才能记忆故障码。

⑧开关信号。怠速时接通空调A/C开关或变速杆由P位、N位换入D位或打方向使动力转向开关接通,此时ECU收到开关信号要提高怠速转速。如果由于开关信号损坏,接通上述开关时,开关信号没有传递给ECU,ECU就不会控制怠速提速,造成不接通上述开关时怠速正常,接通上述开关时怠速下降甚至熄火。开关信号断路或短路通常不会存在故障码。但在一定条件下,ECU根据逻辑判定法,可能能检测到相应故障,进而存储故障码,如在一定持续时间内,车速已超过一定数据(一般为70km/h或更大)、发动机转速大于一定转速(一般为1500~2500r/min),而空档起动开关仍保持接通时,ECU则会存储空档起动开关不良的故障码。

凡不受ECU直接控制的电子元件和机械元件,或直控元件,因未超出值域和时域范围时,有故障现象,但无故障码。如电动燃油泵油压偏低时,有怠速不稳和加速不良的故障现象,但无故障码,严重时氧传感器会代为报警。

3)故障码不一定反映具体故障部位。读取的故障码仅指一个故障范围,而不是一个具体的故障部位。故障码所指示的也不一定就是电气元件及相关电路的问题,有些机械故障可能与电子故障相似或相反。计算机控制装置的正常工作是以正常的发动机机械性能为前提的。计算机系统出现的许多故障码,实际上可能是由发动机的机械磨损或机械故障所引起的。例如,如果故障指示灯(MIL)点亮,并出现一个表示进气歧管绝对压力(MAP)传感器发生故障的故障码,那么除了检测MAP传感器及其电路外,还应检查进气管有无真空泄漏。

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