汽车电控系统故障码与数据流分析

摘要: 以汽车故障代码的类型、产生原理为切入点, 在了解汽车故障代码分析方法的基础上,论述了故障码在汽车故障诊断中的正确使用方法, 并利用数据流功能对电控汽车的故障诊断过程进行了分析。

关键词: 汽车; 故障代码; 故障诊断; 数据流

Abstract: The principle as the starting point to type, auto fault code, based on the understanding of automotive fault code analysis methods, discusses the fault codes in automobile fault diagnosis in the correct use method; the process of fault diagnosis and the use of data flow function of electric vehicle are analyzed.

Key words: automobile; fault code; fault diagnosis; data stream

中图分类号:F407.471文献标识码：A文章编号：

现代汽车电控系统日趋复杂, 而无论何种汽车故障诊断仪器设备都有其局限性, 因为它的设计都是在一定的系统条件下进行的, 所以综合的数据分析仍需维修技术人员来进行。在处理故障车辆时运用汽车故障诊断仪器进行读码、清码、编码、匹配、数据流分析, 模拟执行测试和示波器功能( 传感器波形分析、点火波形等) , 并结合其他检测设备( 如真空表、油压表、缸压表) 将所测得的数据综合在一起分析, 才能完成各类汽车故障的诊断与维修。这就要求维修技术人员不仅要掌握汽车理论性知识, 还要善于分析和总结汽车各故障参数产生的成因。

1 故障码产生的回路分类

1. 1 特定回路故障码

特定回路故障码就是只在某一特定回路中发生的故障, 虽然所有的控制回路都连接电脑, 但产生这类故障码的条件只可能在某个特定回路中出现。如水温传感器控制电路, 在这个回路中发生故障的可能只有2 个, 即14 号和15 号故障码, 其中表示回路低阻抗引起的低电压信号, 表示回路高阻抗引起的高电压信号。产生这2 个故障码的条件有3 个: 1) 传感器短路() 或断开() ; 2) 线路连接错误; 3) 电脑内部故障。由于冷却液温度传感器回路信号超出范围是引起这2个故障的惟一原因, 所以可以将检查范围缩小到一个确定的回路。冷却液温度传感器是一个输入设备, 它发出的信号用于辅助控制燃油分配、点火正时、怠速空气量、变速器锁止离合器动作、碳罐和电子制冷风扇。冷却液温度传感器回路中的故障会对发动机工作和驾驶性能产生影响, 还可能引起相应输出设备的附加故障。但输出回路的故障不会引起冷却液温度传感器的故障。

特定回路故障码通常适用于相应的简单回路,这些回路大多数是为电脑提供输入信号的回路。

1. 2 多点回路故障码

多点回路故障码就是该故障码的产生与其他传感器的输入共用参考电源或搭铁, 并且该故障码的产生电脑还会参考其他传感器的信号进行分析后存储故障码, 由于它与别的信号有关联, 所以从解码器中所看到的故障码不一定表示该传感器回路发生了故障。如大众轿车空气流量计传感器, 当节气门传感器或发动机转速传感器发生故障时, 也会存储流量计故障码。下面以进气歧管绝对压力() 传感器为例介绍多点回路。

汽车进气歧管绝对压力传感器的问题会产生下列4 种故障码:、、或, 这些都表示压力回路有故障, 包括性能故障、低回路输入、高回路输入。在这些故障码产生之前, 电脑会对几个辅回路进行检查。传感器回路的辅回路通常包括提供发动机速度和节气门位置信号的回路。从线路图( 如图1 所示) 中可以看出哪些传感器共用参考电源或搭铁回路, 但无法知道使故障码产生的是哪些信号, 还需要查找维修手册来判定故障码产生的具体条件。

图1 传感器的线路图

需注意的是, 辅助线路中的异常信号可能会使基本线路中产生错误的故障码, 如搭铁点有虚接电阻或搭铁不良及断路、参考电源有接触不良或断路。

1. 3 综合故障码

综合故障码就是发动机总体工作状况的故障,很少表示某个回路的具体问题。通常是汽车电控系统试图补偿机械性故障的结果, 或是由于电脑控制范围以外的回路发生问题。由于电脑控制系统工作正常, 看不出明显故障, 所以这些故障很难诊断、维修。驾驶性能经常会出问题, 其故障码的表示也常会引起误导。氧传感器线路故障码就是综合故障码。虽然氧传感器故障码由相应的传感器或回路产生, 但它们多半是其他故障的结果。这些故障码同时还是多点回路式故障码, 这使得问题更加复杂。因此, 在故障码产生之前要先确保其他监测信号在要求范围内。

以福特汽车或为例, 这个故障码表示缺油排放状态, 表明尾气的氧含量过大, 但并意味着空气燃料混合时油量过少。实际上福特的一些车型, 当破损的油压调节器往进气管泄漏汽油导致混合气过浓而使发动机熄火时, 就会产生。燃烧受阻氧气当然就很充足, 于是电脑就认为发动机缺油。产生缺油排放故障可能是以下机械故障的结果: 1) 燃油压力低; 2) 燃油掺水; 3) 气缸不点火; 4) 燃油滤清器堵塞; 5) 真空密封不严。

福特车的或表示尾气过浓,说明尾气中缺少氧气, 它也同样可能是由于机械故障造成的。产生尾气过浓的典型故障为: 1) 油压过高; 2) 喷油器泄漏; 3) 油压调节器故障; 4) 碳罐饱和; 5) 曲轴箱窜气量过大。

此外, 废气再循环或二次空气喷射系统故障也可能引起缺油或尾气过浓, 产生氧传感器故障码。

对于综合故障码, 最重要的是要将注意力集中在产生问题的原因( 即产生这种结果的条件) 而不是结果, 诊断时应严格按照维修手册中的步骤进行测试和检查。

2 数据流分析中的重点参数

在对汽车故障进行综合诊断前, 先对外观电源、保险、各管线状况进行检查, 再读取故障码, 分析故障码产生条件后进行检查, 然后进行数据流分析。

在分析数据参数, 查找不正常的的读数或活动时, 最重要的是将数据流进行分类。大多数驾驶性能故障的最大影响因素是负荷控制, 分为以下类型:

(1) 发动机转速。发动机转速信号() 参数由曲轴位置传感器() 提供, 在一些系统中还会有凸轮轴位置传感器() 参数。

(2) 工作温度。工作温度信号由发动机冷却液温度() 和进气温度( ) 传感器提供。

(3) 发动机负荷。测量发动机负荷的方法很多, 可以检查进气歧管绝对压力() 、空气流量() 或真空传感器信号。

(4) 驾驶员指令信号。节气门位置() 传感器是检查驾驶员指令的惟一装置, 它是电脑感知驾驶员操作意图的信号来源。

(5) 发动机工作性能监测信号。氧传感器的电压随空燃比的变化而变化, 所以可以用来检查加油和排放控制系统的工作是否正常及电脑对发动机工作条件变化的反应是否灵敏。在故障诊断中氧传感器的参数通常是第一位, 与之相关的参数还有长效修正系数和短效修正系数, 这两个系数反映了发动机空燃比在一段工作时间内的发动机混合器浓稀变化情况。通过氧传感器参数结合一些现象可以判断发动机的工作性能下降情况。如发动机积碳严重的

分析, 第一个特征现象是发动机冷起动困难( 包括起动困难, 即起动次数增多才能着车, 造成起动次数增多的可能原因是发动机积碳过重、油压有问题和温度传感器有问题、怠速控制系统有故障) ; 第二个现象是从数据流中得到喷油量参数(3.5～6ms) 严重超过正常怠速值( 一般正常值为1.5～2.5ms) , 长效修正系数偏大; 第三个现象是发动机怠速发抖(发摆) 。

(6) 其他排放控制参数, 如阀位置、压力反馈。

(7) 输出参数:在数据流中, 输出参数可以用来观察电脑是否能对输入信号作出适当的反应。输出信号分为: 1) 节气门控制:节气门控制信息在数据流中表示为喷油器脉冲宽度及长效和短效修正参数, 通常以曲轴的转动角度来表示。在某些新车型上还有加速踏板传感器的开度信号。2) 点火提前:点火控制信息在数据流中表示为点火提前角、失火次数。3) 怠速控制:怠速调整用怠速空气控制() 电动机位置的参数来表示。4) 废气控制:废气控制是用、、二次空气喷射等动作元件的状况来表示。

(8) 特殊工况信号:在汽车运行中, 有部分工况需测试汽车工作动作点。1) 怠速工况时, 需了解怠速触点开闭情况。如果在怠速时怠速触点闭合,表示车辆在怠速工况程序运行; 如果怠速触点断开,表示车辆并未运行在怠速工况, 发动机此时在按小功率负荷运行。2) 动力转向时：大多数汽车上都有对方向盘转动的测控, 方向盘在正中直线位置和在转向位置时发动机的喷油量不一样, 在直线位置时按正常状况喷油, 在转向位置时按增量喷油方式工作。3) 空调工作时：汽车发动机电脑在接收到空调开关工作信号时, 即使空调压缩机未真正进入工作, 汽车电脑也会指令按空调已工作程序增大喷油量提高发动机功率以稳定发动机的工作。4) 电子风扇动作点：首先确认发动机温度状况, 然后确认风扇在该温度点电脑是否输出指令让其工作( 直接温度开关控制的在电脑数据流中只有温度值一项, 没有指令风扇动作一项) , 此时注意观察比较风扇动作与未动作时的喷油量。

3 结语

借助电脑检测仪可以快速、方便、准确地进行故障定位, 顺利地排除故障。但是仪器的功能再强大,使用时还是要靠维修人员的主观能动性。有些维修技术人员在遇到一次读出很多故障码、故障指示灯点亮却无故障码输出、有故障现象却没有相应的故障码、有故障码查不出相应的故障等情况时, 往往会感到困惑和无从下手, 这实际上是由于对汽车电控系统、自诊断系统和解码器的原理理解不透彻, 不能有效地利用仪器分析、排除故障所造成的。只有对汽车的结构原理、电子控制系统的组成、设码条件、故障成因等相当了解, 才能快速而准确地完成汽车故障诊断。