發(fā)動機(jī)高壓共軌電控系統(tǒng)的故障碼分析

安勝

摘要：隨著排放法規(guī)在國內(nèi)的實(shí)施，電控高壓共軌技術(shù)在國產(chǎn)柴油機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保、強(qiáng)勁、噪音低、使柴油機(jī)工作更穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)國內(nèi)多數(shù)客車裝備了電控高壓共軌柴油機(jī)。發(fā)動機(jī)高壓共軌電控系統(tǒng)的故障診斷現(xiàn)大多采取故障診斷儀進(jìn)行故障診斷，故障診斷儀除了具有自診斷系統(tǒng)進(jìn)行讀取故障碼和清除故障碼的功能外，還具有對電子控制系統(tǒng)各種傳感器和執(zhí)行器的動態(tài)數(shù)據(jù)測試功能（數(shù)據(jù)流分析）。結(jié)合實(shí)例闡述了故障碼在電控汽車故障診斷中的應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)；高壓共軌；故障碼；數(shù)據(jù)流

中圖分類號：TK423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.027

0 引言

在發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的故障診斷中，利用故障碼診斷儀讀取故障碼的方法已經(jīng)成為必不可少的工作之一。大多數(shù)情況下，總試圖想把讀取的故障碼作為故障原因或故障點(diǎn)來判斷，或通過更換故障碼所指示的元器件來排除故障，但事實(shí)上并非如此簡單。由于電控系統(tǒng)自診斷能力有限及它的局限性，各個元器件故障設(shè)定的條件不同幾個元器件之間的相互關(guān)聯(lián)作用等諸多因數(shù)。電控模塊內(nèi)記錄儲存有些能相對準(zhǔn)確地反映出真實(shí)情況，有些則不能反映真實(shí)的情況。故障碼對于故障診斷只能作為一些參考信息，然后經(jīng)過仔細(xì)分析，這樣有助于縮小故障范圍，進(jìn)而準(zhǔn)確確定檢修重點(diǎn)具體元器件的性能。工作狀況的鑒定，確認(rèn)維修借助于常規(guī)儀器和儀表。

1 故障碼分析

故障碼分析是診斷電子控制系統(tǒng)的第一步，是電子控制系統(tǒng)中最簡單也是最常用的方法。

1.1 故障的確認(rèn)方法

（1）數(shù)值判定：當(dāng)控制電腦接收到的輸入信號超出規(guī)定值范圍時，自診斷系統(tǒng)就確認(rèn)該輸入信號出現(xiàn)故障。

（2）時間判定：當(dāng)控制電腦檢測時發(fā)現(xiàn)某以輸入信號在一定時間內(nèi)沒有發(fā)生變化或變化沒有達(dá)到預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時，自診斷系統(tǒng)就會確定該信號出現(xiàn)了故障。

（3）功能判斷：當(dāng)控制電腦給執(zhí)行器發(fā)出驅(qū)動指令后，檢測相應(yīng)傳感器或反饋信號輸出參數(shù)變化。電控電裝系統(tǒng)采用了排氣制動繼電器，而博世電控系統(tǒng)則是有發(fā)動機(jī)電腦直接控制排氣制動閥。

（4）邏輯判定：控制電腦對兩個或兩個以上有相互聯(lián)系的傳感器進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩個傳感器之間的邏輯關(guān)系違反了設(shè)定的條件，就會判定其中一個或其相互間有故障，加速踏板有兩個傳感器，且同步工作，其電源相同，但信號電壓確實(shí)為2分之1的關(guān)系。加速踏板2無論在什么情況下信號電壓都是加速踏板1的2分之1。若控制電腦檢測到兩處信號電壓的比例不成立時，則判定該傳感器出現(xiàn)了故障，在點(diǎn)亮故障燈的同時會記錄故障碼。曲軸和凸輪軸的位置傳感器同樣有邏輯關(guān)系。

1.2 故障的分類

故障分為兩類，即間歇性故障和持續(xù)性故障。間歇性故障即軟故障，其故障時有時無，沒有發(fā)生規(guī)律，發(fā)生時間長短也不一樣，故障判定維修難度較大。持續(xù)性故障即硬故障，一旦發(fā)生，故障較容易判定維修。

1.3 故障現(xiàn)象及故障碼的關(guān)系

有故障碼存在時，大多數(shù)的情況下有故障，也會有不同程序的故障癥狀：如進(jìn)氣壓力傳感器故障碼，說明進(jìn)氣壓力信號有誤，會產(chǎn)生明顯的故障現(xiàn)象。如發(fā)動機(jī)加速不良，動力性下降，排放超標(biāo)等。但有些故障癥狀并不明顯，如進(jìn)氣溫度傳感器的故障碼，其傳感器信號可能有斷路和短路的故障發(fā)生，但這個故障所帶來的影響僅憑駕駛員的感覺不一定能夠發(fā)現(xiàn)。

有故障碼的不一定有故障，沒有故障碼的不一定沒有故障。不能認(rèn)為獨(dú)處故障碼并按照故障碼的指示或說明就可以修好車。這只是診斷的開始，而不是診斷的結(jié)束。應(yīng)該清楚我們維修的是故障而不是故障碼。故障碼是為了我們減少診斷的范圍和故障特性及診斷方向。

2 故障碼的分析

2.1 分析步驟

先讀取并記錄所有的故障碼，清除所有的故障碼。確認(rèn)所有的故障碼已被清除，再次讀取故障碼時應(yīng)顯示此時無故障碼。模擬故障碼產(chǎn)生時的條件進(jìn)行路試，以便重現(xiàn)故障。再次讀取并記錄此時的故障碼。區(qū)分間歇性和持續(xù)性故障，區(qū)分與故障相關(guān)和無關(guān)的故障碼，區(qū)分諸多故障碼與相關(guān)故障碼中的主要故障碼，可能是導(dǎo)致其他故障碼產(chǎn)生的原因。參照以上的分析，進(jìn)一步精確檢查測量故障碼所代表傳感器、執(zhí)行器和控制電腦及相關(guān)的電路狀態(tài)，以便確定故障點(diǎn)發(fā)生的準(zhǔn)確位置。

典型故障分析電子控制系統(tǒng)是由傳感器、執(zhí)行器、插接器、線路和電腦內(nèi)部的電路所組成。因此反應(yīng)系統(tǒng)故障的故障碼所包含的內(nèi)容不單指傳感器或執(zhí)行器出現(xiàn)的故障，而是表示該系統(tǒng)的信號出現(xiàn)了不正常的現(xiàn)象。至于不正?，F(xiàn)象的原因則可能出現(xiàn)在組成該系統(tǒng)的任何一部分（器件，插頭，線路或電腦上）的開路狀態(tài)，切斷了電路的通路導(dǎo)致控制電路不能構(gòu)成閉合回路。噴油器或插頭是導(dǎo)致開路的主要原因，工作環(huán)境惡劣，對它要仔細(xì)檢查。

2.2 故障分析

（1）短路和斷路的故障分析：短路是指回路中電流未按照規(guī)定的路徑通過，而在中途與相鄰導(dǎo)線搭接的地方通過的狀態(tài)。短路時的電路通常比正常通路時的電流大，極易燒壞電源、中間環(huán)節(jié)及用電設(shè)備。

注意：無論哪一條導(dǎo)線對電源負(fù)極短路，都將造成電腦的損壞。短路故障對其他電源，線束的危害性很大，所以對短路故障檢查，排除要格外認(rèn)真對待，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行操作。

（2）信號電壓高于最高限制的故障分析：發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)有電源傳感器的工作電源或參考電源，一般為電腦內(nèi)部提供的5 V穩(wěn)壓電源。所以傳感器的信號電壓一般設(shè)置在0.3～4.7 V（不同的車型略有不同）之間。當(dāng)電腦自診斷系統(tǒng)測到的信號電壓高于最高限值且超過或達(dá)到故障碼的條件時，就會記錄故障并設(shè)定信號電壓高于最高限值的故障碼。這類故障相對于短路段、斷路故障碼的分析和檢查難度要大。因?yàn)檫@種故障的故障點(diǎn)不是很明顯，需要有較強(qiáng)的電路分析能力和熟練的操作技術(shù)。

傳感器線束插頭和電腦線束插頭部分，前者的故障率遠(yuǎn)高于后者。傳感器的工作環(huán)境惡劣，故障率相對要高。

個別情況也有可能出現(xiàn)信號導(dǎo)線與電源線短路，但這種情況可能產(chǎn)生電源短路的故障碼。

注意：在分析和檢查此類故障碼時，除了核實(shí)傳感器本身的參數(shù)外，更多的要對線路，特別是連接部分重點(diǎn)檢查。確保連接可靠，導(dǎo)通良好。

（3）信號電壓低于最低限值故障碼的分析：信號電壓低于最低限值的故障在故障碼中所占的比例也是很大的。因?yàn)樗a(chǎn)生的原因也很多，有傳感器本身的問題，也有線路接觸的問題。

注意：傳感器本身出現(xiàn)性能問題而產(chǎn)生故障碼時，對傳感器沒有更好的檢查辦法，只能通過替換方法進(jìn)行檢查。若傳感器電源線任意一處接觸不良導(dǎo)致傳感器接觸不良，導(dǎo)致傳感器工作電源不夠，同樣可以產(chǎn)生故障碼。而由于線路接觸不良導(dǎo)致的故障是可以檢查排除的，方法仍然是使用萬用表電阻擋，只要仔細(xì)認(rèn)真檢查完全可以排除故障。在個別情況下也有信號線對電源負(fù)極短路，同樣也可能產(chǎn)生這種故障碼，但有時會報(bào)告?zhèn)鞲衅餍盘枌Φ囟搪返墓收洗a。