故障自诊断系统解析课件

电控燃油喷射发动机故障诊断电控燃油喷射发动机故障诊断发动机的检发动机的检测与诊断测与诊断故障自诊断系统概述 现代发动机电控系统越来越复杂，一旦出现故障，在现代发动机电控系统越来越复杂，一旦出现故障，在修理时对故障的判断也就变得越来越困难，因此，在发动修理时对故障的判断也就变得越来越困难，因此，在发动机电子控制系统中，机电子控制系统中，ECU都具有故障自诊断功能。都具有故障自诊断功能。ECU的的自诊断是电控系统的重要部分，用于监测电子控制系统各自诊断是电控系统的重要部分，用于监测电子控制系统各部分的工作状况。部分的工作状况。功能：功能：1.发出故障警告；发出故障警告；2.存储故障信息，便于维修检测；存储故障信息，便于维修检测；3.失效保护，即带故障运行功能失效保护，即带故障运行功能。故障自诊断的工作原理故障自诊断的工作原理故障自诊断的工作原理故障自诊断的工作原理1 1、数值及特征比较判别模式（适用大部分传感器故障）、数值及特征比较判别模式（适用大部分传感器故障）、数值及特征比较判别模式（适用大部分传感器故障）、数值及特征比较判别模式（适用大部分传感器故障）2 2、反馈信号监测判别模式（主要用于执行器故障）、反馈信号监测判别模式（主要用于执行器故障）、反馈信号监测判别模式（主要用于执行器故障）、反馈信号监测判别模式（主要用于执行器故障）3 3、状态判别模式（计算机故障）、状态判别模式（计算机故障）、状态判别模式（计算机故障）、状态判别模式（计算机故障）4 4、配线电路的故障自诊断、配线电路的故障自诊断、配线电路的故障自诊断、配线电路的故障自诊断自诊断系统对故障的判定方法自诊断系统对故障的判定方法 故障自诊断系统概述 故障自诊断系统概述数值及特征比较判别模式（传感器的故障自诊断）数值及特征比较判别模式（传感器的故障自诊断）数值及特征比较判别模式（传感器的故障自诊断）数值及特征比较判别模式（传感器的故障自诊断）值域判定法值域判定法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。信号出现故障。例：水温传感器设计成在正常温度范围例：水温传感器设计成在正常温度范围-30-120内，输出电内，输出电压为压为0.34.7v，当，当ECU检测出信号小于检测出信号小于0.15或大于或大于4.85v时，时，就判定水温传感器信号短路、断路或传感器损坏故障。就判定水温传感器信号短路、断路或传感器损坏故障。时域判定法时域判定法当当ECU检测时发现某一输入信号在一定的时间内没有发生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。定该信号出现故障。例：氧传感器进入闭环后，例：氧传感器进入闭环后，ECU检测不到氧传感器信号超检测不到氧传感器信号超过一段时间，或者氧传感器信号在过一段时间，或者氧传感器信号在0.45V上下没有变化超过上下没有变化超过一定时间一定时间(8次次/10S)，自诊断系统就判定氧传感器信号系统，自诊断系统就判定氧传感器信号系统出现故障。出现故障。逻辑判定法逻辑判定法ECU对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行数据比对两个或两个以上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间的逻辑关系违反设定条件时，较，当发现两个传感器信号间的逻辑关系违反设定条件时，就断定其一或两者有故障。就断定其一或两者有故障。例如：检测到发动机转速大于某个值时，节气门位置传感例如：检测到发动机转速大于某个值时，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。障。例：在捷达车上，电脑比较当时发动机转速下的空气流量例：在捷达车上，电脑比较当时发动机转速下的空气流量信号与节气门位置信号，如果不合理，会给出空气流量传信号与节气门位置信号，如果不合理，会给出空气流量传感器或节气门位置故障码。感器或节气门位置故障码。故障自诊断系统概述故障自诊断系统概述反馈信号监测判别模式（执行器的故障自诊断）反馈信号监测判别模式（执行器的故障自诊断）反馈信号监测判别模式（执行器的故障自诊断）反馈信号监测判别模式（执行器的故障自诊断）功能判定法功能判定法当当ECU向执行器发出指令后向执行器发出指令后,检测相应的传感器或反馈信号检测相应的传感器或反馈信号的输出参数变化的输出参数变化,若输出信号没有按照程序规定的趋势变化若输出信号没有按照程序规定的趋势变化,就确定有故障就确定有故障.例例:EGR位置传感器用来判断位置传感器用来判断EGR工作状态工作状态;有的用有的用MAP传传感器判断感器判断EGR阀工作。阀工作。例：当点火电路中控制点火线圈初级通断的功率三极管不能例：当点火电路中控制点火线圈初级通断的功率三极管不能正常工作时，它就不能把点火监控信号正常工作时，它就不能把点火监控信号IGf反馈给反馈给ECU。ECU只要收不到该反馈信号，就判定点火系统发生故障。只要收不到该反馈信号，就判定点火系统发生故障。与此同时，与此同时，ECU立即切断喷油脉冲信号，使电磁喷油器停立即切断喷油脉冲信号，使电磁喷油器停止喷射燃油。止喷射燃油。故障自诊断系统概述状态判别模式（计算机故障自诊断）状态判别模式（计算机故障自诊断）状态判别模式（计算机故障自诊断）状态判别模式（计算机故障自诊断）计算机内存溢出，计算机不能定时对内存清除等。计算机内存溢出，计算机不能定时对内存清除等。配电线路的故障自诊断配电线路的故障自诊断配电线路的故障自诊断配电线路的故障自诊断v故障信号的出现不只是与传感器或执行器本身发生故障有故障信号的出现不只是与传感器或执行器本身发生故障有关，关，而且还与相应的配线电路故障有关。如图所示，当冷而且还与相应的配线电路故障有关。如图所示，当冷却水温度传感器与却水温度传感器与ECU间的配线断路时，其输出的电压信间的配线断路时，其输出的电压信号就会高于号就会高于48V，ECU也会判定为冷却水温度传感器故也会判定为冷却水温度传感器故障。障。同理，当冷却水温度传同理，当冷却水温度传感器与感器与ECU之间的配线之间的配线短路搭铁时，其输出的短路搭铁时，其输出的电压信号就会低于电压信号就会低于01V，ECU也会判定为冷也会判定为冷却水温度传感器发生故却水温度传感器发生故障。障。故障自诊断系统概述自诊断系统带故障运行控制功能（失效保护）自诊断系统带故障运行控制功能（失效保护）当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障（即失效）时，由自诊断当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障（即失效）时，由自诊断系统启动而进入带故障运行工作状态，给系统启动而进入带故障运行工作状态，给ECU提供设定的标准信号来代替故提供设定的标准信号来代替故障信号，保持发动机仍能继续运转。但若发生影响到发动机和人身安全的故障信号，保持发动机仍能继续运转。但若发生影响到发动机和人身安全的故障时，停止运转。障时，停止运转。当当ECU内的微处理器或少数重要的传感器出现故障、车辆无法行驶时，由内的微处理器或少数重要的传感器出现故障、车辆无法行驶时，由ECU内的备用内的备用IC来完成控制发动机劣化运行，使汽车能维持基本行驶，以便来完成控制发动机劣化运行，使汽车能维持基本行驶，以便把汽车开到最近的维修站或适宜的地方，所以又可称为回家系统。把汽车开到最近的维修站或适宜的地方，所以又可称为回家系统。ECU故障，备用故障，备用IC将按起动、怠速及小负荷将按起动、怠速及小负荷3种运行工况控制。种运行工况控制。氧传感器、爆震传感器等用于反馈控制的传感器故障，氧传感器、爆震传感器等用于反馈控制的传感器故障，ECU将取消反馈控将取消反馈控制，以开环控制方式控制。制，以开环控制方式控制。对于点火系统故障，为避免大量燃油进入汽缸，系统将执行停油控制。对于点火系统故障，为避免大量燃油进入汽缸，系统将执行停油控制。故障自诊断系统概述硬硬（当当前前）故故障障码码：代代表表测测试试时时发发现现的的故故障障并并且且在在故故障障原原因因排排除除之之前前会一直存在。会一直存在。软软（间间歇歇性性）故故障障码码：代代表表时时有有时时无无的的间间歇歇性性故故障障。当当它它们们发发生生时时，ECU会会记记录录下下软软故故障障码码，软软故故障障表表示示过过去去某某时时曾曾发发生生但但在在现现在在测测试试时时又不存在的故障。又不存在的故障。故障码分类故障码分类故障码鉴别故障码鉴别首先读取全部故障码；首先读取全部故障码；清除所有故障码；清除所有故障码；试车（这里要强调的是，试车不是在起动后原地运转发动机，而是进行试车（这里要强调的是，试车不是在起动后原地运转发动机，而是进行路试，对某些故障码，必须按设计要求进行规定的工况路试才行）；路试，对某些故障码，必须按设计要求进行规定的工况路试才行）；再读故障码。再读故障码。第二次读出的故障码是当前故障码。第二次读出的故障码是当前故障码。第一次读取时有，而第二次读取时没有的故障码则是间歇性故障码。第一次读取时有，而第二次读取时没有的故障码则是间歇性故障码。故障自诊断系统概述故障警告、故障信息读出和清除故障警告、故障信息读出和清除v注意：发动机工作中，如果偶然出现一次不正常信号ECU诊断系统不会判断为故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ECU才能判定为故障。如发动机转速在1000rmin时，转速信号(NE信号)丢失3-4个脉冲信号，ECU不会判定为转速信号故障，“检查发动机”警示灯也不会亮，转速信号的故障码也不会存入存储器内。故障自诊断系统概述总之总之:有故障码不一定有故障，有故障码不一定有故障，没有故障码不一定没有故障。没有故障码不一定没有故障。利用故利用故利用故利用故障码分析故障步骤障码分析故障步骤障码分析故障步骤障码分析故障步骤1.首先读取并纪录所有故障码；2.清除所有的故障码；3.模拟故障产生的条件进行路试以使故障重视；4.再读取并纪录此时的故障码；5.区分间歇性（软）故障码和当前（硬）故障码；6.区分与故障症状相关的故障码和无关的故障码；7.区分诸多故障码或相关故障码中的主要故障码（它可能是导致其他故障码产生的原因）；8.按照上述分析，进一步精确地检查测量故障码所代表的传感器、执行器或控制电脑及相关的电路状态，以便确定故障点发生的准确位置。故障自诊断系统概述故障码的分析注意问题故障码的分析注意问题故障码的分析注意问题故障码的分析注意问题整个控制系统是由许多子系统（各个传感器、执行器、电源及电脑中的各部分电路等）电路组成的。故障码所包含的内容不单是指该传感器（或执行器）出现故障，而是表示该子系统的信号出现不正常的现象，至于不正常的原因则可能出现在组成该子系统的任何一部分器件、接头、线路或电脑上。所以故障码仅为维修人员提供了进一步检测的大方向，而并不能也不是告诉我们究竟什么地方和什么东西出现故障。为真正确定是什么地方和什么东西的问题，还需要根据相应的技术资料（包括电路图、元器件位置、标准值等），利用可能的检测手段进一步测量。这就是为什么不要以为读到故障码即可修好车的原因。故障自诊断系统概述故障码的读取方式故障码的读取方式v人工：早期、OBD-I （1）利用仪表板盘上“故障指示灯”的闪烁规律读取故障码（丰田、本田、部分通用、福特、克莱斯勒车系轿车）（2）利用指针式万用表的指针摆动规律或自制二极管灯的闪烁规律读取故障码（三菱、现代、奔驰、宝马）（3）利用电控单元上红、绿色发光二极管灯的闪烁规律读取故障码（日产）（4）利用车上显示器读取故障码（通用卡迪拉克）v外接设备：OBD-I，OBD-利用解码器、汽车诊断仪等读取故障自诊断系统概述故障指示灯（MIL）常见标识为淡黄色的“check engine”或“service engine soon”()的灯。故障自诊断系统概述故障码的清除方式：故障码的清除方式：人工人工：人工清除是按照一定步骤用人工或仪器来清除软硬故障切断电源法切断电源法：切断电源消除电脑中记忆的方式，具体步骤是：A、将蓄电池负极搭铁线拆下 10S30 S以上或更长时间。B、拆下ECU的电源保险。但切断电源法会同时清除电脑的自适应值或其他系统的记忆，如音响等。利用仪器清除故障码利用仪器清除故障码，这是最常用并应首先采用的方式。自动清除自动清除则是在故障已经完全消除以后，在点火开关开-闭（ON-OFF）循环一定的次（通常5080次）以上且该故障未再次出现时，将自动清除存储的故障码(软故障和被排除的硬故障)。故障自诊断系统概述 故障自诊断系统概述 第一代随车诊断系统第一代随车诊断系统第一代随车诊断系统第一代随车诊断系统（OBDIOBDI）的优缺点的优缺点的优缺点的优缺点故障自诊断系统概述第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统（OBDIIOBDII）的主要特点的主要特点的主要特点的主要特点故障自诊断系统概述2.采用统一的故障码及意义，能使用统一协议的检测工具、标准化的16针诊断座（DLC）进行检测。故障自诊断系统概述第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统（OBDIIOBDII）的主要特点的主要特点的主要特点的主要特点3.诊断信息多样化。除可获得故障码外，OBD1I还可提供传感器检测数值、控制状态、控制参数和执行器通/断等信息。故障自诊断系统概述第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统第二代随车诊断系统（OBDIIOBDII）的主要特点的主要特点的主要特点的主要特点 OBDIIOBDII的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯 A类故障码类故障码 A类故障码是与排放相关的故障码。计算机诊断程序连续一个循环即可检测到该类故障，并点亮故障指示灯。A型故障码是最严重的一类，如发动机间歇不点火、混合气过浓过稀等会置出该类故障码。A型故障码提醒驾驶员车辆排放系统有问题，会造成催化转换器损坏。为了诊断方便，当A类故障码被设置时，OBDII系统同时还储存了一个历史故障码，失效记录和一个冻结帧现场数据。B类故障码类故障码 B类故障码是次严重的一类排放问题。在MIL（Malfunction Indicator Lamp）故障指示灯点亮之前，这类故障应在两次连续的行驶过程中都至少发生一次。若在一次行驶过程中发生，而在下一次行驶过程中没有发生，则该故障的码还未“成熟”，MIL灯不点亮。当MIL灯点亮的条件满足时，所储存的历史故障码、失效记录和一个冻结帧现场数据与触发A类故障码时完全相同。C类和类和D类故障码类故障码 C类和D类故障码是进行与排放无关的故障测试得出的。C类故障码点亮MIL灯（或其它报警灯），但D类故障码不点亮MIL灯。C型故障码也被称为C1故障码，而D型故障码则可称为C0故障码。1.OBDII系统故障码的分类系统故障码的分类5.4 故障自诊断系统概述行驶过程行驶过程个不只是一次点火循环，而是一次暖机循环，即起动发动机，行驶车辆让冷却液温度升高至工作温度。OBD需要计算机能快速留下或存储所有故障指示出现时的数据，便于用解码器提取这些数据，这些被存储的数据就被称为冻结帧数据冻结帧数据。故障指示出现时，常见强制储存的状态信息故障指示出现时，常见强制储存的状态信息(冻结帧）有：计算的负荷值冻结帧）有：计算的负荷值(负荷率负荷率)、发动机转速、短时和长时燃油修正系数、车速（、发动机转速、短时和长时燃油修正系数、车速（mph英里英里）、）、发动机冷却液温度、进气管绝对压力、开环发动机冷却液温度、进气管绝对压力、开环/闭环状态、故障代码等。闭环状态、故障代码等。5.4 故障自诊断系统概述故障自诊断系统概述 OBDIIOBDII的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯 2.OBDII故障码的含义故障码的含义5.4 故障自诊断系统概述3.OBDII系统故障指示灯特点系统故障指示灯特点OBDIIOBDII系统故障指示灯工作特点如下：系统故障指示灯工作特点如下：系统故障指示灯工作特点如下：系统故障指示灯工作特点如下：当计算机检测出电路或系统故障时，能点亮故障指示灯。当计算机检测出电路或系统故障时，能点亮故障指示灯。如果出现发动机间歇不点火，会损坏催化转换器，故障指如果出现发动机间歇不点火，会损坏催化转换器，故障指示灯将闪烁。示灯将闪烁。没有监测到与排放有关的任何元器件或系统的故障，或故没有监测到与排放有关的任何元器件或系统的故障，或故障指示灯电路有问题，故障指示灯不亮。障指示灯电路有问题，故障指示灯不亮。故障自诊断系统概述 OBDIIOBDII的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯 故障指示灯（MIL）常见标识为淡黄色的“check engine”或“service engine soon”()的灯。若将一个传感器有意断开，MIL灯不一定会点亮，这取决于这个传感器影响排放的程度（优先级）和OBDII自诊所需的行驶循环数。4.OBDII故障码读取和清除的方法故障码读取和清除的方法大多数生产厂有用来监控和测试它们车辆大多数生产厂有用来监控和测试它们车辆的专用诊断设备，采用诊断测试设备读取的专用诊断设备，采用诊断测试设备读取和记录经过计算机的输入和输出信号的检和记录经过计算机的输入和输出信号的检测工具，称为扫描仪法，属于仪器读码，测工具，称为扫描仪法，属于仪器读码，诊断测试设备也被俗称为解码器。只要知诊断测试设备也被俗称为解码器。只要知道检测诊断接口与仪器的操作方法，就能道检测诊断接口与仪器的操作方法，就能很方便地读取故障代码了，但要求必须配很方便地读取故障代码了，但要求必须配备该车诊断系统的检测仪。备该车诊断系统的检测仪。另一种读取故障代码另一种读取故障代码的方法是通过仪表板的方法是通过仪表板灯闪烁代码。灯闪烁代码。确定计算机产生的故障代码确定计算机产生的故障代码其中老一点的车型多采用故障灯其中老一点的车型多采用故障灯(check engine)(check engine)表表示法，现在几乎所有的车型都采用扫描仪法。示法，现在几乎所有的车型都采用扫描仪法。故障自诊断系统概述 OBDIIOBDII的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯的故障码及故障指示灯 解码器分为分为原厂专用型与通用型两类：1.原厂专用型解码器即各汽车生产厂家为自己所生产的车型而设计的，它主要是为了检测本公司所生产的指定车型。例如：通用公司的Tech 2、福特公司的STAR-II与NGS、克莱斯勒公司的DRB-II、大众汽车公司的V.A.G1551和V.A.G1552及1552A、奔驰公司的HHT、丰田公司的Intelligent Tester II、现代公司的Hi-Scan等。2.通用型解码器根据其来源，目前使用的主要有两种：进口解码器与国产解码器。进口解码器常见的是美国实耐宝(Snap-On)公司生产的Scanner(红盒子)和欧瓦顿勒公司(0watonna Tool Company)生产的OTC解码器，用于检测欧洲车的EAAT3000解码器及Datascan 0B91解码器，与0BD自诊断系统相配套的各型OBD-II解码器。国产解码器主要有电眼睛、仪表王、修车王、金德PC机等。当故障已被排除，就可清除计算机存储器内的故障码。如果同一故障在40个以上暖机（70 以上）驱动循环内不再出现，计算机可以自动清除该故障代码。但对于间歇不点火、混合气过浓或过稀的故障码，需要80个暖机驱动循环才可自动清除。断开蓄电池的接线不能清除OBD故障码和冻结帧保存的状态信息，多数汽车制造商推荐使用解码器清除故障码。因为断开蓄电池接线，存储器内存储的有关收音机、座椅的参数和发动机学习获得的工作参数都会丢失。故障自诊断系统概述v 功能功能 举例举例 v 查阅控制电脑版本信息查阅控制电脑版本信息 X-431 国产通用解码器国产通用解码器v 读取车辆故障代码读取车辆故障代码 A-2800车博仕解码器车博仕解码器v 清除车辆故障代码清除车辆故障代码v 执行元件测试执行元件测试v 基本参数设定基本参数设定v 读取车辆数据流读取车辆数据流v 读取独立通道数据读取独立通道数据 常用常用故障诊断仪故障诊断仪通用型：通用型：通用型：通用型：故障自诊断系统概述 故障自诊断系统概述国产国产X-431通用通用故障诊断仪故障诊断仪国产通用解码器，能够完成多种车型的诊断功能，全中文显示，适用多层次人群。故障自诊断系统概述车博仕车博仕A-2800通用通用故障诊断仪故障诊断仪国产通用解码器，具有发动机分析仪功能，适用多种车型的车型的故障诊断。故障诊断。美国美国SNAP-ON的红盒子的红盒子故障自诊断系统概述红盒子红盒子MT2500解码范围解码范围美国:克莱斯勒、通用、福特日本：德国：宝马、大众、奔驰标准OBD-OB91 欧欧 洲洲 车车 解解 码码 器器OB91(D91)OB91(D91)欧洲车解码器欧洲车解码器宝宝马系系统：至99年来各车型发动机、电子自动变速器、ABS、安全气囊、（ASC）、48气囊（SRS）、EML电 子节气门控制等电脑控制系统的检测。奔奔驰车系系：至99年来全车系电控系统检测发动机、ECT电控变速器、48气囊（SRS），ABS与SAS等。97年以前全车系所有附件。故障自诊断系统概述大众奥迪大众奥迪SEAT SKONA系统：系统：至99年来各车型发动机、变速箱、ABS、SRS、A/C、防盗、及全车系所有附件系统。功能包含故障码读取、清除，数据分析，基本设置，动作测试，电脑匹配，电脑程序编写。强大的原厂功能甚至解决新空白电脑程序CODING，防盗解除，钥匙、发动机电脑匹配等。故障自诊断系统概述专用测试仪专用测试仪 功能更强大，除上述功能外，还能进行设定：如点火提前角、怠速等。另外，有故障诊断方法、步骤、电路图资料等。v通用公司：通用公司：Scan Tool (Tech I/Tech )v福特公司：福特公司：STAR（Self Test Automatic Readout）、NGSv克莱斯勒公司克莱斯勒公司：DRB：（Diagnostic Readout Box）v大众公司：大众公司：V.A.G1551/V.A.G1552v奔驰公司：奔驰公司：HHTv现代公司：现代公司：Hi-Scan故障自诊断系统概述专用测试仪专用测试仪 故障自诊断系统概述TECH2专用专用故障诊断仪故障诊断仪v通用公司专用仪器，有中文、英文两种显示卡，专门针对通用公司专用仪器，有中文、英文两种显示卡，专门针对通用公司车型，功能相对强大。通用公司车型，功能相对强大。故障自诊断系统概述V.A.G1552专用专用故障诊断仪故障诊断仪v大众车系专用解码器，全英文显示，可对大众车系不同车大众车系专用解码器，全英文显示，可对大众车系不同车型进行故障诊断、参数设置、数据读取等功能。型进行故障诊断、参数设置、数据读取等功能。故障自诊断系统概述主机主机+底座底座诊断线诊断线+延长线延长线奔驰专用奔驰专用STAR-2000故障自诊断系统概述主机主机+底座底座诊断线诊断线+延长线延长线宝马专用仪器宝马专用仪器GT1 故障自诊断系统概述故障诊断仪的操作方法一般步骤故障诊断仪的操作方法一般步骤：（1）选择测试卡和合适的连接电缆连接器。）选择测试卡和合适的连接电缆连接器。（2）连接故障诊断仪。）连接故障诊断仪。（3）选择测试地址和功能。）选择测试地址和功能。（4）进行测试。）进行测试。故障自诊断系统概述汽车自诊断座汽车自诊断座解码器诊断接口解码器诊断接口解码器解码器故障自诊断系统概述诊断测试模式诊断测试模式名名 称称模式模式1 当前动力系统故障数据当前动力系统故障数据模式模式2动力系统冻结帧数据动力系统冻结帧数据模式模式3由动力系统导致排放问题的故障码由动力系统导致排放问题的故障码模式模式4清除故障码清除故障码模式模式5氧传感器监测结果氧传感器监测结果模式模式6非连续监测结果非连续监测结果模式模式7连续监测结果连续监测结果模式模式8对所需系统或元件进行主动测试对所需系统或元件进行主动测试模式模式9车辆信息车辆信息（读车辆和标定识别号）读车辆和标定识别号）读车辆和标定识别号）读车辆和标定识别号）故障自诊断系统概述OBDII解码器的解码器的诊断测试模式诊断测试模式 模式模式模式模式1 1 当前动力系统故障数据当前动力系统故障数据当前动力系统故障数据当前动力系统故障数据OBDII系统通过这个模式显示当前与排放相关的数据，如传感器输入信号、执行器工作位置和系统状态，这些数据被称作串串行数据流行数据流。传感器或电路问题都是以当前的数据显示的，不能用其他数据替换。具体数据列表见图 动力系统数据流动力系统数据流动力系统数据流动力系统数据流 故障自诊断系统概述模式模式模式模式2 2 动力系统冻结帧数据动力系统冻结帧数据动力系统冻结帧数据动力系统冻结帧数据冻结帧数据主要包括：发动机转速、发动机负荷、燃油修正冻结帧数据主要包括：发动机转速、发动机负荷、燃油修正（短期和长期）、发动机冷却液温度、计算得出的负荷值、（短期和长期）、发动机冷却液温度、计算得出的负荷值、工作模式（开环和闭环）、车辆速度，见图所示。工作模式（开环和闭环）、车辆速度，见图所示。冻结帧数据冻结帧数据电控单元记录的电控单元记录的冻结帧数据能再冻结帧数据能再现故障码出现时现故障码出现时的工作条件，通的工作条件，通过分析再现的发过分析再现的发动机转速、车辆动机转速、车辆速度、发动机负速度、发动机负荷等数据，有助荷等数据，有助于诊断技师判断于诊断技师判断故障原因。故障原因。故障自诊断系统概述 模式模式模式模式3 3和模式和模式和模式和模式44读取故障码和清除故障码读取故障码和清除故障码读取故障码和清除故障码读取故障码和清除故障码在模式3，解码器调取所有存储在电控单元内的与排放有关的故障码。在模式4，所有的故障码、冻结帧数据、氧传感器的监测结果、所有被监测系统的状态当前测试值和历史记录都可被清除掉并重新进行设置，此时只要发动机不工作、点火开关处于“ON”即可。如果故障不再出现，经过40个暖机驱动循环后，OBDII系统可自动清除故障信息。这40个暖机驱动循环是在电控单元熄灭故障指示灯后开始的。OBDII驱动循环概念见表。工况工况起动起动预热预热怠速怠速1加速加速1 匀速匀速1匀速匀速2减速减速1加速加速2匀速匀速3减速减速2控制要求一旦起动，在测试循环内不能停车用任意方式驱动汽车，直到水温高于80C，包括怠速节气门开度1/4，加速到，关闭A/C以4864km/h之间速度运行，节气门开度一定，至少1min以3272km/h形之间速度稳定运行减速至怠速节气门开度1/2，加速到以64104km/h之间速度运行，节气门开度稳定，至少80s减速至怠速运行时间大于4min 45s约10s大于1min大于4min 约10s约100s OBDII OBDII运行测试驱动循环运行测试驱动循环运行测试驱动循环运行测试驱动循环 故障自诊断系统概述模式模式模式模式5 5氧传感器监测结果氧传感器监测结果氧传感器监测结果氧传感器监测结果这个模式显示的是氧传感器的测试结果，解码器显示屏中这个模式显示的是氧传感器的测试结果，解码器显示屏中显示的数据用于判断氧传感器的工作状态。所显示的氧传显示的数据用于判断氧传感器的工作状态。所显示的氧传感器测试结果是当前测试值，点火开关关闭后，这些测试感器测试结果是当前测试值，点火开关关闭后，这些测试结果将丢失。采用空燃比传感器的电控系统空燃比传感器结果将丢失。采用空燃比传感器的电控系统空燃比传感器的测试结果不在模式的测试结果不在模式5中显示，一些车辆采用非连续监测模中显示，一些车辆采用非连续监测模式即模式式即模式6来显示空燃比传感器的测试结果。来显示空燃比传感器的测试结果。故障自诊断系统概述 模式模式模式模式66非连续监测结果非连续监测结果非连续监测结果非连续监测结果非连续监测主要非连续监测主要监测项目监测项目监测项目监测项目包括：包括：催催催催化转换器、化转换器、化转换器、化转换器、燃油蒸发系统、燃油蒸发系统、燃油蒸发系统、燃油蒸发系统、二次空二次空二次空二次空气供给、气供给、气供给、气供给、氧氧氧氧/空燃比传感器、空燃比传感器、空燃比传感器、空燃比传感器、氧氧氧氧/空空空空燃比传感器加热装置、燃比传感器加热装置、燃比传感器加热装置、燃比传感器加热装置、废气再循环废气再循环废气再循环废气再循环系统、系统、系统、系统、温度调节装置。温度调节装置。温度调节装置。温度调节装置。利用模式利用模式6 6可以判断出非连续监测系统潜在的可以判断出非连续监测系统潜在的问题，电控单元将所检测的数据与问题，电控单元将所检测的数据与极限值进行比较，判断各系统是否极限值进行比较，判断各系统是否能通过测试。非连续监测只需要一能通过测试。非连续监测只需要一个驱动循环。个驱动循环。非连续监测结果说明：非连续监测结果说明：Time$01Time$01=催化转换退化监测催化转换退化监测Time$02Time$02=燃油蒸发系统泄漏监测燃油蒸发系统泄漏监测Time$03Time$03=不支持不支持 Time$04Time$04=氧传感器加热装置监测氧传感器加热装置监测Time$05Time$05=废气再循化系统监测废气再循化系统监测Time$06Time$06=空燃比传感器监测空燃比传感器监测Time$07Time$07=空燃比传感器加热装置监测空燃比传感器加热装置监测Time$08Time$08=温度调节装置监测温度调节装置监测图图7-10 7-10 两次不同的非连续监测结果两次不同的非连续监测结果 故障自诊断系统概述 模式模式模式模式77连续监测结果连续监测结果连续监测结果连续监测结果 图图7-117-11连续监测结果连续监测结果故障自诊断系统概述基于基于OBDII系统监测信息的故障分析方法系统监测信息的故障分析方法 1.1.缺火监测缺火监测缺火监测缺火监测缺火监测通过测试每个气缸做功时对发动机转速变化的影响程度，对气缸的缺火进行连续监测。不是所有的发动机缺火故障都能由OBDII系统监测出，OBDII系统主要是监测与排放有关的、发动机不能平顺工作的情况。监测缺火的目的有两个：一是判断监测缺火是否严重影响催化转换器的工作；二是监测缺火是否导致排放过高。ECU通过曲轴位置传感器感知曲轴加速情况，每缸作功曲轴转速都会有短暂地增加，当出现气缸出现缺火，曲轴转速会下降，见图7-14所示。电控单元只要察觉到曲轴位置传感器信号（Ne）频率发生变化，就会利用凸轮轴位置传感器信号（G）识别气缸是否处于作功行程，以判断是否出现缺火故障。遇到路面不平的条件，会暂时搁置缺火监测。OBDOBDII II系统主要监测项目系统主要监测项目 故障自诊断系统概述图图7-14 7-14 曲轴转速与缺火的关系曲轴转速与缺火的关系 故障自诊断系统概述燃油系统监测当系统闭环运行时，燃油监测程序将连续监测短期燃油修正和长期燃油修正。如果出现了进气真空泄露、进气受阻、燃油压力不正确等，燃油控制的变化将超出短期或长期燃油修正表上预定的极限，燃油监测程序将记录一个未决故障码。2.2.燃油系统监测燃油系统监测燃油系统监测燃油系统监测例如:当发动机已达到正常的工作温度、空燃比反馈控制已趋于稳定，此时若燃油修正向加浓方向修正到极限值，则电控单元会置出故障码；反之若向变稀方向修正到极限值也会置出故障码。置出这样的故障码需要经过两个驱动循环。通过燃油修正判断故障原因，要多分析几个转速范围内的燃油修正值。应该在发动机怠速、1500r/min和2500r/min时检查燃油修正。例如:如果长期燃油修正(LTFR，long-term fuel trim)在怠速时是25%，但是在1500r/min和2500r/min时都校正到4，这时的诊断应该集中在诸如真空泄漏等引起怠速稀工况的各种因素中。如果稀工况存在于所有转速范围，就很可能是燃油泵故障、喷油器堵塞等与供油系统有关的故障。故障自诊断系统概述 燃油修正值的方向与原因分析见表燃油修正值的方向与原因分析见表燃油修正值的方向与原因分析见表燃油修正值的方向与原因分析见表7-57-5。故障自诊断系统概述3.3.相关元器件监测相关元器件监测相关元器件监测相关元器件监测对传感器的监测:对于模拟信号输出的传感器，通过监测其模数转换的输入电压，以确定其开路、短路和超出范围的数值。对于开关或频率信号输出的传感器，采用与之相关的另一传感器的输出数值相比较的方法，确定被监测的传感器是否正常。例如，对曲轴位置传感器与凸轮轴位置信号数值进行比较，如果由曲轴位置传感器监测到怠速不正确，则计算机就对怠速控制阀进行调解。如果这种调解超出规定的标准，则认为怠速控制阀出现故障。对执行器的监测 :对于执行器的监测是检测执行器驱动电路的开路和短路电压，几乎所有的执行器只要分别予以接地就可以接通，其电压接近于0V。例如，进气温度传感器、水温传感器、节气门位置传感器、进气歧管压力传感器和空气流量传感器等。故障自诊断系统概述4.4.排放性能及部件监测排放性能及部件监测排放性能及部件监测排放性能及部件监测 故障自诊断系统概述 如何利用解码器对监测项目进行检测如何利用解码器对监测项目进行检测如何利用解码器对监测项目进行检测如何利用解码器对监测项目进行检测1.1.用解码器对监测项目进行故障检测点过程用解码器对监测项目进行故障检测点过程用解码器对监测项目进行故障检测点过程用解码器对监测项目进行故障检测点过程用具有显示功能的解码器对被监测系统进行的测试，在开始测试前发动机冷却液温度应低于122（50）、进气温度与发动机冷却液温度相差应在11（6）以内、燃油箱应加入相当于总容积15%85%的燃油。故障自诊断系统概述测试过程测试过程测试过程测试过程(驱动循环，见表驱动循环，见表驱动循环，见表驱动循环，见表7-4)7-4)如下如下如下如下：故障自诊断系统概述2.2.间歇故障诊断方法间歇故障诊断方法间歇故障诊断方法间歇故障诊断方法 故障自诊断系统概述3.3.非非非非OBDIIOBDII系统相关原因引起的故障诊断系统相关原因引起的故障诊断系统相关原因引起的故障诊断系统相关原因引起的故障诊断此时除读取故障码之外，还要读取数据流，进行逻辑分析。进气歧管漏气对发动机怠转速影响很大，对中高速、大负荷工况影响不大。采用进气歧管绝对压力传感器的D型电控发动机漏气时怠转速一般表现为转速过高，或发动机在高低速间游车；而采用空气流量式D型电控发动机的表现则较为复杂，可能表现为怠速转速低、缺火、混合气稀或排气过热等各种现象，可从排气及数据流等方面进行分析 故障自诊断系统概述下面通过下面通过下面通过下面通过1 1个实例对进气歧管漏气的故障表现进行分析个实例对进气歧管漏气的故障表现进行分析个实例对进气歧管漏气的故障表现进行分析个实例对进气歧管漏气的故障表现进行分析一辆桑塔纳3000事故车，修复后起动发动机试车，发动机能起动，但怠速不稳，易熄火，怠转速在500 r/min700 r/min游车。从排气管处观察，感到排气温度过高，排气管中段高温发红，排气无色但有异味；燃烧粗暴，好像有断火现象；中高速行车正常，冷却液温度、燃油系统压力和气缸压力均正常。更换了4个火花塞，故障依旧。用VAG1552测试，无故障信息存储。读数据流，发现其他数据正常，不正常的数据如表7-6所列。发动机转速，发动机转速，r/min500700 怠速节气门开度，47每循环喷油时间ms7.27.5进气质量流量，g/s4.56混合气的 调节值，+25%氧传感器的信号，V0.050.1表表7-6桑塔纳桑塔纳3000发动机数据流发动机数据流 故障自诊断系统概述 故障自诊断系统概述该车的问题是发动机怠速转速低、节气门开度大、进气量大、喷油量大，但混合气却过稀结合前面的检查结果，怀疑喷油器或燃油系统有问题。于是拆下喷油器进行清洗，在拆卸喷油器时发现了一个异常情况：滴落在进气歧管垫部位的汽油没有在凹处滞留，而是迅速流人了进气歧管内，因此怀疑进气歧管垫漏气。将喷油器清洗完毕装复后，接通点火开关，燃油泵工作，4只喷油器喷油1次，可以清楚地看到1缸进气歧管垫下面有汽油流出，进一步说明了进气歧管垫存在严重的漏气现象。起动发动机后，测量进气歧管负压，仅为10kPa。拆下进气歧管检查发现，该配件为后换的旧件，在安装时未将原来的密封胶清理干净，导致漏气。故障自诊断系统概述进气歧管漏气时，其怠速时的负压一定很低，很大一部分空气由旁路进入进气歧管，空气流量传感器的测量值必然低于实际进气量，而喷油量是按空气流量传感器的测量值计算的，因而喷油量偏少。发动机ECU通过氧传感器探知这一信息后，必然增加喷油量，即增大混合气的调节值，但调节值不能无限度增大，最多能增大至+25，可混合气仍然过稀。故障自诊断系统概述 故障自诊断系统概述4.4.用解码器读取的用解码器读取的用解码器读取的用解码器读取的OBDIIOBDII系统数据流的分析系统数据流的分析系统数据流的分析系统数据流的分析运转速度：、运转速度：、工作温度：、工作温度：、发动机负荷：、发动机负荷：、驾驶者的指令：驾驶者的指令：O2S(高温氧化锆氧探头传感器高温氧化锆氧探头传感器)EGR阀位置阀位置(EVP)EGR压力反馈压力反馈(PEF)碳罐碳罐(EVAP)空气控制或开关阀空气控制或开关阀油门控制：混合控制（油门控制：混合控制（MC）电磁阀、喷油）电磁阀、喷油脉冲宽度、长时和短时修正的参数。脉冲宽度、长时和短时修正的参数。点火提前：点火提前：怠速调整：怠速调整：IAC基本参数基本参数排放参数排放参数输出参数输出参数数据流分析步骤数据流分析步骤4.4.用解码器读取的用解码器读取的用解码器读取的用解码器读取的OBDIIOBDII系统数据流的分析系统数据流的分析系统数据流的分析系统数据流的分析读取数据流根据故障确定与故障相关的数据按照结构、原理、资料判断数据 故障自诊断系统概述 虽然OBD-对监测汽车排放十分有效。但当MIL灯亮时驾驶员会否接受警告，则又是另一回事。为此，一种比OBD-更先进的OBD-产生了。OBD-主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求。OBD-系统会分别进入发动机、变速箱、ABS等系统ECU（电脑）中去读取故障码和其它相关数据，并利用小型车载通讯系统，例如GPS导航系统或无线蜂窝通信、卫星通信等方式将车辆的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告管理部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令，包括去哪里维修的建议，解决排放问题的时限等。在法律允许的前提下，可对超出时限的违规者的车辆发出禁行密码指令。因此，OBD 系统不仅能对车辆排放问题向驾驶者发出警告，而且还能对违规者进行记录。故障自诊断系统概述汽车自诊断系统汽车自诊断系统(OBD)发展趋势发展趋势