汽油發(fā)動機故障碼故障診斷

王猛 蔣辰

常州交通技師學院 江蘇省常州市 213000

伴隨著汽車電控技術(shù)日新月異的發(fā)展，汽車電控系統(tǒng)給汽車維修技術(shù)工人提出了很多新的問題，因此現(xiàn)代汽車都帶有發(fā)動機自診斷系統(tǒng)，它為汽車維修技術(shù)工人提供了故障診斷的導向和依據(jù)，大大提高故障排查的效率和準確度。

1 設計原理

故障碼系統(tǒng)設計原理是：ECM在汽車運行過程中，實時監(jiān)控各個電控元件的工作狀態(tài)。當ECM在檢測過程中發(fā)現(xiàn)電控元件的信號異常且該異常信號在持續(xù)一段時間后并沒有恢復，這時ECM判定此電控元件系統(tǒng)發(fā)生故障，ECM自動啟用該元件的故障模式運行，并將該元件的故障以代碼的形式儲存在ECM的隨機存取存儲器中。同時ECM點亮儀表板上的故障指示燈，提醒駕駛員車輛運行發(fā)生異常，及時維修。

2 故障代碼的分類

汽車故障碼的生成都有自己的編碼和一定的生成條件，當ECM監(jiān)測到信號的波形不在其所設定的條件范圍內(nèi)時，ECM將作出故障判斷，給出相應的故障代碼。一般來說汽車故障碼可以根據(jù)：SAE定義的通用故障碼來分類；也可按故障碼產(chǎn)生時ECM的判定條件來進行分類。

2.1 OBD-Ⅱ故障碼的設置

SAE J2010規(guī)定了一個5位標準故障代碼第1位是字母，后面4位是數(shù)字。

2.1.1 首字母含義

首位字母表示設置故障碼的系統(tǒng)。當前分配的字母有4個：“P”代表動力系統(tǒng)，“B”代表車身，“C”代表底盤，“U”代表未定義的系統(tǒng)。

2.1.2 第二位字符含義

第2位字符是0、1、2或3，意義如下：0——；1——汽車廠家定義的擴展故障碼；2或3——隨系統(tǒng)字符(P，B，C或U)的不同而不同。動力系統(tǒng)故障碼(P)的2或3由SAE留作將來使用；車身或底盤故障碼的2為廠家保留，車身或底盤故障碼的3由SAE保留。

2.1.3 第三位字符含義

第3位字符表示出故障的系統(tǒng)：1—燃油或空氣計量故障；2—燃油或空氣計量故障；3—點火故障或發(fā)動機缺火；4—輔助排放控制系統(tǒng)故障；5—汽車或怠速控制系統(tǒng)故障；6—電腦或輸出電路故障。7—變速器控制系統(tǒng)；8—變速器控制系統(tǒng)。

2.1.4 第四、五位字符含義

最后兩位字符表示觸發(fā)故障碼的條件。不同的傳感器、執(zhí)行器和電路分配了不同區(qū)段的數(shù)字，區(qū)段中較小的數(shù)字表示通用故障，即通用故障碼；較大的數(shù)字表示擴展碼，提供了更具體的信息，如電壓低或高，響應慢或信號超出范圍。

2.2 判定條件分類

ECM在自診斷監(jiān)控過程中，實時監(jiān)測各個電控元件的信號輸出。ECM對異常信號電控元件的故障判定有多種方式。

2.2.1 值域判定法

當傳感器輸入信號超出ECM的規(guī)定數(shù)值范圍時，ECM的診斷系統(tǒng)就認為該輸入信號出現(xiàn)故障。例如：質(zhì)量空氣流量計信號電壓低于0.2V或高于4.9V達到3秒。ECM即判定質(zhì)量空氣流量計信號系統(tǒng)發(fā)生故障。

2.2.2 時域判定法

當ECM在信號監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)某個信號在規(guī)定時間內(nèi)變化的次數(shù)沒有達到ECM的給定值或該信號根本沒有發(fā)生變化時，ECM的診斷系統(tǒng)就認為該輸入信號出現(xiàn)故障。例如：P0130氧傳感器電路故障(B1 S1)：發(fā)動機暖機時怠速過程中，氧傳感器輸出電壓保持在0.4V或更高，及0.5V或更低。

2.2.3 功能判定法

當執(zhí)行器接受到ECM發(fā)出的信號后，監(jiān)測相應的反饋信號或傳感器輸出信號的參數(shù)變化，如果該輸出信號沒有按照程序規(guī)定的方式變化，ECM的診斷系統(tǒng)就認為該系統(tǒng)有故障。例如：P0301檢測到1號氣缸缺火：點火系統(tǒng)有IGF和IGT信號，IGF為點火反饋信號，用來檢測ECM發(fā)出的點火控制信號IGT是否被執(zhí)行，如果IGF沒有檢測到點火信號，將判斷為出現(xiàn)故障。

2.2.4 邏輯判定法

ECM對兩個或兩個以上具有相互聯(lián)系的傳感器進行數(shù)據(jù)比較，當發(fā)現(xiàn)兩個傳感器信號間的邏輯關系違反設定條件時，就斷定其一或兩者有故障。例如：P0016曲軸位置——凸輪軸位置相關性：曲軸位置傳感器信號和VVT傳感器信號之間存在偏差。

3 故障碼診斷的基本流程

故障碼診斷的核心思想是：讀取故障代碼，同時結(jié)合凍結(jié)數(shù)據(jù)流和定格數(shù)據(jù)流來進行故障診斷的流程設計。

診斷的詳細流程是：

3.1 前期準備

3.1.1 檢查工作場地（包括工具、設備、儀器等），環(huán)視車輛外觀。

3.1.2 選擇必需的檢測和診斷儀器。

3.1.3 正確安裝車輪擋塊和底盤墊塊，保證車輛啟動和舉升安全，手持鑰匙，按開鎖鍵，遙控打開車門鎖，打開車門進入駕駛室。依次安裝三件套，確認駐車制動器拉到極限位置，自動操作桿位于P擋位置。拉起發(fā)動機艙蓋釋放桿。安裝左右翼子板布和前格刪布。安裝尾氣排氣管。

3.2 安全檢查

3.2.1 冷卻液液位的檢查：如果儲液罐中的冷卻液液位在“FULL”和“LOW”之間，則冷卻液液位是合適的。如果液位低，須加注冷卻液。并記錄工單上。

3.2.2 拆卸蓄電池蓋板，萬用表校零，檢查蓄電池電壓。蓄電池電壓應大于11伏，否則蓄電池需充電或更換，注意：此項檢查點火開關應關閉。

3.2.3 檢查發(fā)動機機油液位。如果機油標尺上的機油液位在3/4之間，則機油液位是合適的。如果液位低，須加機油。并記錄工單上。

3.2.4 打開副駕駛室側(cè)車門，找到車輛銘牌并記錄車輛基本信息。

3.3 儀器連接

3.3.1 準備好診斷儀，打開汽車診斷插座。注意：確認點火開關應關閉。

3.3.2 連接診斷儀，打開診斷儀電源，打開點火開關，確認儀表板燈亮。

3.4 故障碼檢查（不啟動發(fā)動機）

選擇汽車診斷，選擇日本車系（豐田），新車，卡羅拉，卡羅拉GL，發(fā)動機和變速器，讀取“當前故障碼”，進入讀碼狀態(tài)。記錄當前故障碼。

3.5 正確讀取數(shù)據(jù)和清除故障碼

3.5.1 把診斷儀切換到“凍結(jié)幀數(shù)據(jù)流”（凍結(jié)數(shù)據(jù)：發(fā)動機電腦在記錄故障代碼同時，保存故障發(fā)生時的數(shù)據(jù)流），讀0幀數(shù)據(jù)。

3.5.2 讀定格數(shù)據(jù)：讀取發(fā)動機相關參數(shù)和數(shù)據(jù)（例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、點火提前角、噴油脈寬、冷卻液溫度等）。

3.5.3 清除故障碼：返回故障碼界面，點擊“清除故障碼”。顯示“清碼命令以執(zhí)行”。

3.5.4 點擊“ESC”按鈕，再讀故障碼，并記錄。

3.5.5 讀取動態(tài)數(shù)據(jù)流：讀取動態(tài)數(shù)據(jù)流，驗證車輛故障現(xiàn)象，其中包含以下三項內(nèi)容：

a、啟動狀態(tài)。

b、發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

c、各工況狀態(tài)。

3.5.6 驗證車輛故障現(xiàn)象：發(fā)動機熄火，打開點火開關，再次進入系統(tǒng)讀取故障碼。

3.6 目視檢查

重點檢查相關部位：關閉點火開關，檢查相關元件的線束連接是否正常，目視時要稍用力搖晃，并記錄這一過程。

3.7 確認故障癥狀

不啟動發(fā)動機，再次進入清碼。

3.8 故障代碼再次檢查

啟動發(fā)動機并踩下加速踏板，故障燈亮，再讀碼和數(shù)據(jù)流并記錄。

3.9 根據(jù)測出的故障點，標出故障部位

按故障碼診斷，查閱維修手冊；并排除故障。

3.10 故障代碼再次檢查

進入系統(tǒng)，再次清碼，返回，再讀碼，結(jié)果顯示無故障碼，故障排除。

3.11 安全文明作業(yè)

按5S的標準整理作業(yè)現(xiàn)場，回收相關的儀器、設備、工具，恢復作業(yè)現(xiàn)場。

4 排除故障的基本流程

汽車故障診斷的原則是由簡入繁，由外入內(nèi)，由因至果，由淺入深。盡量在不解體（或僅卸下個別小件）的條件下，確定汽車技術(shù)狀況，查明故障部位及原因的檢查。通過對豐田卡羅拉1.6L GL AT共86個故障碼的分析和研究，發(fā)現(xiàn)

4.1 故障原因分類

4.1.1 線路故障

由于線路上的保險絲、接插件或線束本身等線路出現(xiàn)出現(xiàn)故障而引起的故障。例如：保險絲因大電流燒斷；接插件松動或損壞；線束的短路或短路。

4.1.2 繼電器故障

由于電路系統(tǒng)中繼電器異常引發(fā)的故障。例如：集成繼電器(EFI MAIN繼電器)會引發(fā)P0136氧傳感器電路故障報碼。

4.1.3 元器件故障

由于元器件本身損壞或安裝不到位而引起的故障。例如：空氣流量計損壞；凸輪軸位置傳感器安裝不到位。

4.1.4 ECM故障

由于ECM內(nèi)部電路出現(xiàn)問題引發(fā)的故障。例如ECM受潮。

4.1.5 機械故障

由于機械原因引起電控信號失真導致產(chǎn)生故障碼，在86個發(fā)動機故障代碼中此類由機械故障引發(fā)的故障碼有28個。例如：P0016曲軸位置-凸輪軸位置相關性故障碼的產(chǎn)生可能由于正時鏈條跳齒、正時鏈條拉長、機油控制閥濾清器、凸輪軸正時齒輪總成等機械原因引起。

5 結(jié)語

汽車故障碼就是汽車電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后經(jīng)ECM分析反映出的故障代碼，在我們用解碼儀讀取的故障碼分為真實碼、歷史碼和偶發(fā)碼，真實碼是客觀存在的汽車故障代碼，是沒有被維修人員修理的故障點的代碼，歷史碼是以前維修做業(yè)中遺留的未清除的故障碼，偶發(fā)故障碼是不固定的，很多情況下是因為元件接觸不良產(chǎn)生的。但故障碼也有一定的局限性，在現(xiàn)代汽車維修做業(yè)中只是為維修人員提供了一個大概的方向，并不可能非常準確的告訴我們故障點的位置。一般情況下故障碼是因為傳感器故障或傳感器工作不良引起的。在維修過程中應當把故障碼、數(shù)據(jù)流、故障現(xiàn)象等信息綜合分析來排除故障。