汽油發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日新月異的發展，汽車電控系統給汽車維修技術工人提出了很多新的問題，因此現代汽車都帶有發動機自診斷系統，它為汽車維修技術工人提供了故障診斷的導向和依據，大大提高故障排查的效率和準確度。

1 設計原理

故障碼系統設計原理是：ECM在汽車運行過程中，實時監控各個電控元件的工作狀態。當ECM在檢測過程中發現電控元件的信號異常且該異常信號在持續一段時間后并沒有恢復，這時ECM判定此電控元件系統發生故障，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監測到信號的波形不在其所設定的條件范圍內時，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：SAE定義的通用故障碼來分類；也可按故障碼產生時ECM的判定條件來進行分類。

2.1 OBD-Ⅱ故障碼的設置

SAE J2010規定了一個5位標準故障代碼第1位是字母，后面4位是數字。

2.1.1 首字母含義

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

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——隨系統字符(P，B，C或U)的不同而不同。動力系統故障碼(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：1—燃油或空氣計量故障；2—燃油或空氣計量故障；3—點火故障或發動機缺火；4—輔助排放控制系統故障；5—汽車或怠速控制系統故障；6—電腦或輸出電路故障。7—變速器控制系統；8—變速器控制系統。

2.1.4 第四、五位字符含義

最后兩位字符表示觸發故障碼的條件。不同的傳感器、執行器和電路分配了不同區段的數字，區段中較小的數字表示通用故障，即通用故障碼；較大的數字表示擴展碼，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在自診斷監控過程中，實時監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的規定數值范圍時，ECM的診斷系統就認為該輸入信號出現故障。例如：質量空氣流量計信號電壓低于0.2V或高于4.9V達到3秒。ECM即判定質量空氣流量計信號系統發生故障。

2.2.2 時域判定法

當ECM在信號監測過程中發現某個信號在規定時間內變化的次數沒有達到ECM的給定值或該信號根本沒有發生變化時，ECM的診斷系統就認為該輸入信號出現故障。例如：P0130氧傳感器電路故障(B1 S1)：發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

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

2.2.4 邏輯判定法

ECM對兩個或兩個以上具有相互聯系的傳感器進行數據比較，當發現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，同時結合凍結數據流和定格數據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，發動機和變速器，讀取“當前故障碼”，進入讀碼狀態。記錄當前故障碼。

3.5 正確讀取數據和清除故障碼

3.5.1 把診斷儀切換到“凍結幀數據流”（凍結數據：發動機電腦在記錄故障代碼同時，保存故障發生時的數據流），讀0幀數據。

3.5.2 讀定格數據：讀取發動機相關參數和數據（例如發動機轉速、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“清碼命令以執行”。

3.5.4 點擊“ESC”按鈕，再讀故障碼，并記錄。

3.5.5 讀取動態數據流：讀取動態數據流，驗證車輛故障現象，其中包含以下三項內容：

a、啟動狀態。

b、發動機運轉狀態。

c、各工況狀態。

3.5.6 驗證車輛故障現象：發動機熄火，打開點火開關，再次進入系統讀取故障碼。

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

不啟動發動機，再次進入清碼。

3.8 故障代碼再次檢查

啟動發動機并踩下加速踏板，故障燈亮，再讀碼和數據流并記錄。

3.9 根據測出的故障點，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，再次清碼，返回，再讀碼，結果顯示無故障碼，故障排除。

3.11 安全文明作業

按5S的標準整理作業現場，回收相關的儀器、設備、工具，恢復作業現場。

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，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，發現

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出現故障而引起的故障。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

由于電路系統中繼電器異常引發的故障。例如：集成繼電器(EFI MAIN繼電器)會引發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內部電路出現問題引發的故障。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生故障碼，在86個發動機故障代碼中此類由機械故障引發的故障碼有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 結語

汽車故障碼就是汽車電控系統出現故障后經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中遺留的未清除的故障碼，偶發故障碼是不固定的，很多情況下是因為元件接觸不良產生的。但故障碼也有一定的局限性，在現代汽車維修做業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、數據流、故障現象等信息綜合分析來排除故障。