深入理解故障代碼準確排除電控故障

www.ciaranmcbreen.com 來源：互聯網作者：yjq147 類別：汽車構造維修時間：2006-10-19

講到故障代碼DTC，只要稍有一些汽車維修知識的人都會告訴你，故障代碼不就是在發(fā)動機或變速箱等車載電控系統發(fā)生故障時，系統控制單元ECU、PCM或ABS模塊的自診斷模塊檢測到系統部件故障后，將故障的信息以數字代碼的形式存儲在模塊內部的專門區(qū)域如隨機存儲器RAM或者保持電流存儲器KAM中。當汽車維修技術人員在診斷車輛故障時，可以通過人工調取或外接專用診斷儀器的方式從存儲器中調取出這些數字代碼。通過對這些代碼所對應的故障信息，使得維修人員能夠快速的切入正題，避免南轅北轍使診斷工作誤入歧途。
　　在相當長的一段時期中，故障代碼被我們許多維修人員奉為解決電控汽車的靈丹妙藥。只要遇到電控汽車的故障，就要設法調出故障代碼，有了故障代碼仿佛車就已經修好了一半；反之，往往讓人沒有頭緒不知如何著手。一時間，許多維修書籍上的各種進口汽車的故障代碼解釋、故障代碼的調取方法、診斷座的詳細位置等等信息成為眾多維修人員所青睞的焦點。業(yè)界更有傳聞如某某汽修高手有什么諸如武林秘籍似的手抄維修攻略，什么疑難雜癥只要一翻攻略必能攻克，后人有幸偶而得以一觀，其實秘籍也只不過是一本多年積累的手抄故障代碼集。這幾年，隨著進口汽車的大量涌入以及國內合資汽車企業(yè)引進國外先進車型所生產的中高檔汽車陸續(xù)面世，許多的汽車維修企業(yè)從硬件到軟件不斷地升級，現代電控汽車的維修技術不再向以前那樣的讓人感到深不可測了。各類診斷儀，解碼器被眾多汽修廠家所配備，特別是一些特約售后服務中心，更是花重金購置了原廠的診斷儀如：SGM的TECH 2，SVW的VAG1552，NISSAN的CONSULT等等先進的設備。有了這些設備，故障代碼的調取、識別和解釋在也不那么神秘了，但是實際生產中，我們的維修作業(yè)卻并沒有為此而變得輕松，甚至出現有了故障代碼反而使維修作業(yè)變得愈發(fā)復雜的怪事。到底我們應該如何面對故障代碼呢？筆者將以上海別克轎車為例，介紹一些有關故障代碼方面的知識和相關診斷思路。
　　上海通用生產的別克系列轎車所裝備的是第二代車載診斷系統也就是OBD-Ⅱ（On Board Diagnosis）。由于別克的純正美國血統，SGM這款車的診斷系統和其他在1996年以后北美所生產或銷售的汽車在執(zhí)行標準和診斷策略的軟、硬件上除了沒有裝備雙氧傳感器從而無法執(zhí)行三元催化轉化器的效率監(jiān)測功能外（主要受中國的使用條件所限制），其余基本相同。
DTC的表示方法和類型
　　同早期的OBD-Ⅰ一樣，如果檢測到車輛發(fā)生故障，則PCM會將對應的故障代碼DTC存儲在存儲器中。因為OBD是美國聯邦政府要求的一項標準法規(guī)，所以只要是滿足這項要求的車載診斷系統的故障代碼都將以近乎一致的格式而標準化，這樣也使得的DTC系統得以可持續(xù)的發(fā)展，馬上還會有更新的OBD-Ⅲ推出。
　　在裝備OBD-Ⅱ系統的車輛上，所有的故障代碼DTC都以英文字母開頭，后面跟隨4個數字。如：P0101、C1234、B2236等等。
　　DTC開頭的字母表示被監(jiān)測到的故障系統：P為動力系統；B為車身系統；C為底盤系統；U為網絡或數據通訊傳輸系統故障碼。　　第一個數字是通用碼（對所有的車輛制造商），或是制造商專用碼。比如：0指一般碼，1指制造商專用碼。美國通用汽車公司就有幫助你診斷車輛技術狀況所特定的數字類型編碼。
　　第二個數字指出了受影響的故障系統類型，數字從1-7：1為燃油及空氣計量系統；2為燃油及空氣計量系統（特指噴射系統回路功能不良）；3為點火系統或缺缸監(jiān)測系統；4為輔助排放系統；5為車速控制和怠速控制系統；6為計算機輸出線路系統；7為變速箱。
　　最后兩位數字指出了系統中出現故障的部件或部位，此處不敷述。
診斷代碼DTC的類型
　　根據OBDⅡ的要求，診斷執(zhí)行指令根據監(jiān)測系統及故障的嚴重程度等因素將故障代碼DTC分成不同的類型。不同的類型對設定的代碼也有不同的要求，而診斷執(zhí)行指令僅在出現與排放有關（可能超過FTP規(guī)定的1.5倍）的DTC時使發(fā)動機故障燈MIL點亮。DTC被分成四大類，有A、B、C及D類，其中A和B類的DTC與發(fā)動機的排放水平有關系。
　　A類：在首次行程進行診斷的監(jiān)測，并向診斷執(zhí)行指令報告“檢測到故障”，將DTC存儲并且點亮MIL燈。
　　B類：在第二次連續(xù)的行程中運行與排放水平有關的診斷檢測，并向診斷指令報告“檢測到故障”，將DTC存儲而且使MIL點亮。在首次檢測到故障后，B類故障碼將進入到準備之中，此后B類故障碼處于警戒狀態(tài)中，或準備存儲一個歷史代碼。假如這個故障再次發(fā)生，則使MIL點亮；反之，一個通過的檢測將解除系統對B類DTC的警戒狀態(tài)。一些特殊的條件將使用于對缺火及燃油調整的故障代碼DTC。
　　C類：在首次行程中運行與非排放有關的診斷檢測，同時向診斷執(zhí)行指令報告“檢測到故障”，在存儲DTC的同時使車輛維修燈“SERVICE VEHICLE SOON”（如果裝備）點亮。
　　D類：在首次行程中運行與非排放有關的診斷檢測，并向診斷執(zhí)行指令報告“檢測到故障”，D類將存儲DTC而不點亮MIL燈，這些故障代碼DTC將對車輛的維修診斷非常有益，特別當遇到駕車者指出某些性能的下降而MIL并沒有被點亮。
正確理解DTC的設置條件
　　電控系統故障碼的發(fā)展歷史正是現代汽車計算機控制自診斷系統的不斷改進的歷史。從最初的簡單對輸出、輸入部件線路電壓監(jiān)測，如當監(jiān)測電壓在短路狀態(tài)時的低電位，在斷路狀態(tài)時的高電位以及線路電壓的突變超過自診斷系統內部設定的電壓門限值時，自診斷系統根據監(jiān)測電壓所對應的線路端口及故障癥狀對應原先設定在只讀存儲器ROM中的代碼序號設定相應的故障代碼。由于受到微處理器信息處理能力的限制，早期自診斷系統只能識別或者說是設置少量的故障代碼，而且故障碼的內容也僅限于線路的開路、短路，信號的丟失、不全，工作執(zhí)行元件電流的異常變化之類。由于故障內容的直接明了，所以故障信息被讀取后，一般使用萬用表都不難解決。加之早期進口電控汽車剛剛進入中國，各種維修資料相對較少，因此在當時如何獲取故障診斷代碼、如何找到診斷代碼的含義倒確實是維修電控車輛工作的重中之重。
　　隨著微電子技術、計算機技術的大踏步前進，伴隨各國對發(fā)動機排放水平近乎于苛刻的要求，現代電控汽車的自診斷能力日益強大。換而言之，對電控系統監(jiān)測的要求、數量以及控制精度將大幅度提高，故障代碼的種類和數目也水漲船高。以上海通用別克車為例，光動力總成（發(fā)動機和變速箱）的故障代碼數量就將近90個左右，那么多的故障代碼使得對故障內容的表述更加詳盡和完備。這一點是有利于汽車維修技術人員對于車輛的診斷的，但是由于控制精度的要求以及各個監(jiān)測診斷系統診斷要求的不同，故障代碼的內容再也不僅僅局限于電壓過高、電壓過低或者信號不存在等簡單的表述了，新出現了像：燃油配平系統長期過濃、MAP性能下降、EGR系統位置偏差等等粗看讓人一時難以看懂的故障碼。而且這些故障的設置往往隨監(jiān)測系統的特殊要求有其特定的條件。根據筆者的經驗，此時在調取故障診斷代碼之后，仔細翻閱維修手冊，查找到相應的故障信息、故障設置條件、故障設置后采取策略顯得非常重要。比如，某某故障條件是車速大于8km/h、TPS大于10％、A/C關閉的條件下進行診斷并發(fā)現異常從而設置的。如果你將該車停在一邊，怠速運轉并開著空調查找故障，那樣你可能永遠都不能將該故障重現。這樣的后果往往是在你自以為維修結束之后，草草地清除了故障代碼（而且確實在當時的條件下故障代碼沒有重現），將車輛交給了客戶。不幸的是，這輛車沒有多久就返回了維修站，而故障代碼重又不可思議的出現了。這樣的維修案例可以說是舉不勝舉。其實讓許多維修人員難以理解的故障碼在修理結束后未出現，一旦車輛被客戶提走就馬上重現的情況也就是對故障碼設定條件不清所導致的。筆者就親自看到過因為出現相關氧傳感器的故障代碼而1周連續(xù)更換了3個氧傳感器，因為一個EGR系統的故障代碼而更換EGR閥、PCM甚至差點要更換整個引擎線束的維修案例。
　　仔細察看診斷故障代碼設置條件的重要意義就在于：作為車輛的維修人員，你必須知道這輛車的故障到底是什么時候發(fā)生的？故障碼是因為什么條件而觸發(fā)的？自己應該怎樣才能模擬故障發(fā)生的條件？
怎樣確定故障真正被排除了
　　故障碼告訴你現在或過去該車的某某系統出現了某某故障，那么只要在維修結束后，該故障碼不再出現也就說明故障被排除了。但是請記住，故障碼可以因為故障不存在而消失，同樣如果故障監(jiān)測系統程序因為某些條件的制約而被中止，故障碼一樣是不會出現的。以上海通用別克轎車裝備的OBD-Ⅱ系統為例。要完成整個系統的所有項目檢測至少要經過12min，而且在這12min內必須按照OBD-Ⅱ的檢測要求執(zhí)行：怠速、加速、巡航、再加速、再次高速巡航、無制動滑行等一些特定工況。這種連續(xù)工況檢測被稱為一個OBD-Ⅱ驅動循環(huán)或15工況。只有經過了這樣的一個驅動循環(huán)，所有的監(jiān)測器才都開動，過了檢測，并且在控制模塊中記錄下了I/M標志，表明整個系統的檢測情況。由于個人駕駛習慣、行駛路況等原因，在修理結束之后的試車過程中如果恰好該系統的監(jiān)測器未被開動，那么故障代碼就自然不會出現。所以，修理工作完成后千萬要按照原先設置代碼的條件，避開制約該監(jiān)測器開動的種種因素進行試車檢驗。如果有SGM TECH 2診斷儀，那么通過進入特定DTC菜單觀看故障監(jiān)測狀態(tài)是非常有必要的。
維修檢測實例：
例1：BUICK GL8商務車加速無力，最高車速80km/h。
　　一輛2001年款的別克GL8 7座商務車進站維修，客戶報修故障癥狀為：怠速正常但加速無力，油門全開速度最高不會超過80 km/h，并且故障指示燈有時閃亮。修理工使用TECH 2診斷儀讀取PCM故障碼為P0131，即HO2S電路電壓過低。根據故障碼的提示，按照線路圖，使用萬用表，檢修了HO2S加熱氧傳感器的對應線路，排除了因為信號線路對地短路造成信號電路電壓過低的可能。怠速運行時，HO2S的信號能夠在450mV上下變化，只是變化的幅度不大。修理工懷疑油壓低，接上了油壓表檢測。怠速油壓在2.7kg左右，空踩油門時油壓變化也基本正常。根據客戶反映，該車去了幾次外地以后就有這種情況。考慮到可能因為加了含鉛或低標號燃油造成對熱氧傳感器的毒害，于是修理工更換了懷疑的熱氧傳感器。更換結束后，用TECH 2清除了存儲在PCM中的故障代碼。為了驗證故障確實排除，著車怠速運行，再次進入診斷故障碼菜單，屏幕顯示無診斷故障碼。僅過一天，客戶再次返回，抱怨故障沒過多久就重現了，而且排氣管在車加速時會發(fā)出吼叫。筆者接車后再次讀取到PO131的故障代碼，慎重起見仔細查閱了有關故障碼的診斷說明。
1.運行DTC的條件
　　*無啟動的TP、MAP、IAT、ECT、MAF、CKP傳感器、缺火、燃油噴嘴電路、EVAP、EGR的故障碼DTC存在；
　　*閉環(huán)指令的空燃比在14.4和14.9之間；
　　*節(jié)氣門角度在5％和40％之間。
2.設定DTC的條件
　　*正常的閉環(huán)操作期間，HO2S信號電壓始終低于175mV或在（混合氣加濃）動力增強模式燃油控制操作期間，HO2S信號電壓始終低于600mV；
　　*每種狀況維持時間歷時達5s。
　　從以上運行該P0131的DTC條件來看，首先可以明確該車的發(fā)動機電控系統基本上沒有什么問題。因為，要啟動別克系統的HO2S監(jiān)測器來運行對DTC PO131的檢測，必須先滿足運行條件中的：沒有TP、MAP、IAT、ECT、MAF、CKP、EVAP、EGR以及缺火和噴油嘴電路的故障代碼存在；而且，我也找到了上次修理結束后清除的故障碼，DTC沒有馬上重現，從而給修理工故障被排除錯覺的原因——要運行PO131的診斷必須在非怠速的狀態(tài)。為了進一步了解故障發(fā)生時的發(fā)動機工況，從TECH 2的凍結故障狀態(tài)項目中查看設定故障代碼時的18個發(fā)動機參數（注：凍結幀也是OBD-Ⅱ的要求，它記錄下DTC在被存儲時的發(fā)動機相關參數，便于維修人員參考）。其中節(jié)氣門開度值為88％，發(fā)動機轉速為2478r/min，發(fā)動機負載為90％，車速為75km/h。這幾個參數正印證了客戶所描述的加速無力、提速差并且伴有MIL閃爍的癥狀。為了盡可能獲取最真實的數據，接上燃油壓力表和TECH 2診斷儀和客戶上路試車。當車速小于60km/h的情況下，這輛GL8的表現還可以，然而想要急速超車或者上一個略微陡一點的坡度時，車輛就顯出疲態(tài)。任憑客戶怎樣加油門，車速就是不起來，在上一座大橋的斜坡時，只見燃油壓力表的指針不斷地向下波動并且只能維持在1.5～2kg左右，TECH 2動力總成數據顯示：節(jié)氣門開度84％、車速70km/h、發(fā)動機轉速2100r/min、HO2S持續(xù)低于150mV、長期燃油調整+26％、發(fā)動機負載83％。故障癥狀重現了，根據這些數據來分析，系統燃油壓力在發(fā)動機大負荷運轉時不能夠滿足要求，油壓過低從而導致混合氣稀，觸發(fā)了HO2S監(jiān)測器設置PO131的條件�；氐骄S修站，經更換了燃油泵總成和油濾之后，重新試車復檢。進入診斷儀的特定DTC菜單，顯示P0131故障碼通過檢測，至此整個維修工作結束。
例2．BUICK GLX轎車變速箱換擋沖擊，油耗大。
　　一輛BUICK GLX轎車，變速箱在換擋時明顯感到有頓車現象，換擋沖擊嚴重并且油耗也有增加。通過調閱診斷故障碼，顯示故障為P1860，即變矩器離合器脈沖寬度調制（TCC PWM）電磁閥電路故障。因為故障指示是明顯的變速箱電子控制系統故障，所以省略了一些常規(guī)的自動變速箱壓力測試及失速測試等機械檢測步驟，而且客戶表示變速箱內的所有電氣部件如控制線束、TCC電磁閥、換擋電磁閥等甚至連動力總成線束也都更換過了，故障診斷似乎陷入僵局。重又找到有關設置該DTC的說明，希望從中找到答案。
1.運行診斷故障碼的條件
　　*系統電壓為9～18V；
　　*發(fā)動機轉速高于500r/min，持續(xù)5s，并且燃油沒有斷開。
2.設定診斷故障碼的條件
　　*PCM指令電磁閥開到大于90％的載荷循環(huán)，且保持高電壓（B+）；
　　*PCM指令電磁閥開到小于10％的載荷循環(huán)，且保持低電壓（0V）；
　　*以上任意條件之一存在至少4.3s。
　　為了再次重現故障代碼，筆者清除了原先存儲在PCM中的DTC P1860，不經意隨手關閉了點火開關。當我再次打開點火開關時，遺失通訊的TECH 2診斷儀又回復到原先進入的診斷故障碼界面，原先無故障代碼的提示突然變?yōu)楣收洗aP1860。難道剛才故障代碼沒有被完全清除？筆者重復清除了幾次DTC，奇怪的是，只要一打開點火開關，發(fā)動機不啟動，故障代碼就出現。這怎么和維修手冊上所述的運行P1860故障碼的條件不符？手冊自然不會錯，而且很明顯，在發(fā)動機未被啟動運行的狀態(tài)下，對于自動變速箱TCC系統的監(jiān)測應該是毫無意義的。莫非是動力總成控制模塊PCM出問題了？正巧有輛大的事故車在鈑金修理，借用了它的PCM裝車一試，故障排除。而且，查找到故障碼設定后，PCM采取的對策是禁止變速箱掛4擋、禁止TCC工作、凍結換擋適配等�？蛻羲f油耗大的問題自然有了解釋。