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1、4.4 故障自诊断系统,4.4.1 故障自诊断系统的原理,结构组成,主要由自诊断电路（输入信号电路、输出信号控制电路等）、电控单元ECU组成。其中，输入信号电路、ECU与发动机电子控制系统共用，诊断的输出接口由发动机警告灯或ABS警告灯与电控系统检测插座（CHECK CONNECTOR）、故障诊断插座（TDCL）等组成。,工作原理,水温传感器、节气门位置传感器、进气歧管压力传感器、进气温度传感器等向ECU输入模拟信号的传感器，若传感器输出的信号电压数值多次偏离正常工作范围且持续一定时间，ECU便认为该器件或电路发生了故障，把这一故障以代码的形式存入内部随机存储器，并同时点亮仪表板上的故障指示灯
2、。,水温传感器正常工作时，其输出信号在0.14.8V范围内变化。,三元催化转化器与空燃比反馈控制系统、爆震控制系统等控制所依据参数是在不断变化的，当某传感器的输出信号变化过慢、在一段时间内不发生变化时、保持高于或低于某一值超过了一定时间时，ECU将判定该传感器有故障。对偶尔出现的一两次信号数值的偏离和丢失，ECU则不认为是故障，也不存入存储器内。,故障信号的出现不只是与传感器或执行器本身出现故障有关，而且还与相应的配线电路故障有关，电子控制系统的各种传感器和执行器都是如此。在ECU判断出某一电路故障时，只是提供了故障的性质和范围，最后要确定是传感器、执行器还是相应配线故障，应进一步检查配线、插
3、头、ECU和相关元器件。,断路：信号电压会高于4.8V（相当于水温-30），ECU判定水温传感器有故障。,短路：信号电压低于0.1V（相当于水温139），ECU判定水温传感器有故障。,“跛行”模式：当传感器发生故障时，其信号不能作为发动机的控制参数使用，ECU从程序存储器中调出某一固定数值作为发动机的应急参数，以维持发动机的运转。发动机水温传感器发生故障时，ECU将启用代用值固定为80；进气温度传感器发生故障时，可将进气温度设定为22。ECU另用与其工作性质相关器件的信号参数值代用。例如，进气流量传感器损坏后，ECU则用节气门位置传感器的信号参数值来代用。,对于执行器（如喷油器、点火器、怠速控
4、制阀等等）故障，有的能被ECU检测出来，有的则不能检测，依车型的控制软件设计而异。当执行器发生故障时，为了安全起见，ECU往往采用断油、断电等安全保险措施。,故障信息的显示,通过故障指示灯显示：用发动机的图样表示和配有CHECK ENGINE或SERVICE ENGINE文字说明的仪表灯。,4.4.2 第二代车载故障诊断系统（OBD-）,从1980年开始，各汽车制造厂开始在其生产的车辆上配备随车诊断系统（On Board Diagnostic）。到了1985年，美国加州大气资源局（CARB）开始制定法规，要求各汽车制造厂在加州销售的车辆，必须装置OBD系统（称为第一代随车诊断系统OBD-）。,
5、20世纪90年代初期，美国汽车工程师学会（SAE）提出采用统一的故障自诊断系统，该系统采用相同标准的诊断接口、相同的故障码以及共同的资料传输标准，被称为第二代随车故障自诊断系统（OBD-）。,OBD-系统规格在1997年也被美国环保局采纳为联邦标准，并在1998年正式生效。由于美国的市场经济地位，OBD-标准相对具有权威性，到日前为止世界上各大汽车生产厂基本上全而采用了此标准。,采用统一形状的16端子诊断座，并安装在驾驶室仪表板下方；采用统一的故障代号及含义；具有数据传输与分析功能；具有行车记录功能；具有由仪器直接清除故障码功能。,OBD-的特点,（1）具有统一的16端子诊断插座,端子编号,1
6、-生产厂家自行设定；2-SAEJ-1850数据传输，BUS+；3-生产厂家自行设定；4-车身搭铁；5-信号搭铁；6-生产厂家自行设定；7-ISO9141数据传输K；8-生产厂家自行设定；,9-生产厂家自行设定；10-SAEJ-1850数据传输，BUS-；11-生产厂家自行设定；12-生产厂家自行设定；13-生产厂家自行设定；14-生产厂家自行设定；15-ISO9141数据传输L；16-蓄电池正极。,（2）具有统一的故障代号及含义用检测仪读取的OBD-故障代码由4部分组成，共5个字母和数字。第一部分为一个英文字母，是检测系统的代码。P代表动力系统（发动机、自动变速器）；B代表车身；C代表底盘；U
7、未定义，待SAE另行发布。第二部分为一个数字，表示诊断代码类型，0表示美国汽车工程师学会（SAE）定义的（通用）诊断代码；1表示生产厂家自定义的（扩展）诊断代码；2、3 这两个数字SAE未定义。第三部分为一个数字，是SAE定义的故障代码。第四部分为两个数字的组合，是制造厂的原故障代码。,扩展故障码较通用故障码提供的故障信息更为具体些，诊断的针对性更强些。用于表示通用型故障码未涵盖的故障及ABS、ASR等发动机管理系统之外的故障，数据流也是如此。通用型故障码及数据流用符合OBD-的通用型故障诊断仪即可读取，而扩展型要用厂家专用的故障诊断仪才能读出。,（3）具有数据资料传输与分析功能（DLC）利用
8、OBD-的DLC功能，能够了解该车型各控制系统的有关资料。,4.4.3 发动机自诊断系统的应用,故障代码的读取利用随车自诊断系统人工读取（以丰田车系为例）；利用车外故障诊断仪读取（以VAG1552为例）。,故障码的人工读取（丰田车系）,在接通点火开关但不启动发动机时，ECU便开始进入初始化状态，并对整个控制系统进行自检，此时故障指示灯应点亮。启动发动机，此时故障指示灯应立即熄灭。如指示灯始终点亮，说明控制系统有故障，此时方可读取故障码。,故障指示灯及其线路的检查,丰田车系诊断插座,发动机舱内诊断插座一般设在熔断器盒旁边，用于读取与清除故障代码；,驾驶室内诊断插座设在仪表盘左下方或右侧仪表台面的
9、工具箱内，用于数据传输。,诊断插座端子连接部位及其功能,跨接线,是一段专用导线，两端的接头一般是不同形式的插头或鳄鱼夹，以适应不同位置的跨接。,故障指示灯,读取故障代码的静态测试方式,（1）用跨接线将诊断插座上端子TE1与E1跨接；（2）打开点火开关，但不启动发动机；（3）根据组合仪表盘上的指示灯（CHECK）闪烁规律读取故障代码。（4）断开点火开关，拆下跨接线，盖好诊断插座护盖。,动态测试方式读取故障代码,（1）将点火开关转到“OFF”；用跨接线将诊断插座（TDCL）上的端子TE2与E1跨接；（2）将点火开关转到“ON”位置，但不启动发动机，此时故障指示灯将快速闪烁（大约4次/秒）；（3）启
10、动发动机，模拟故障状态行驶，此时端子TE2与E1保持跨接，且车速不低于10km/h；（4）路试完毕，再用一根跨接线将诊断插座上的端子TE1与E1跨接，即将TE2、TE1和E1三个端子同时跨接。根据指示灯闪烁规律读取故障代码。,丰田OBD-故障码的人工读取,故障代码表,利用仪器清除：利用解码器按提示菜单操作。手工清除：按照一定步骤（不用仪器）清除。丰田车系：将熔断器盒中的“EFI”熔断器拔下10S以上时间，即可清除故障代码。将蓄电池搭铁线拆下10S以上时间（这种方法同时也会清除存储器RAM中存储的时钟、音响系统的密码等等所有信息，因此需慎重使用）。个别车系：在点火开关开-闭（ON-OFF）循环一
11、定的次数（通常50-80次）且该故障未再次出现时，将自动清除存储的故障码。,故障代码的清除,V.A.G1552诊断仪的使用,桑塔纳2000诊断座与解码器诊断接口,自诊断座,解码器诊断接口,功能键与功能代码,快速数据传递当诊断仪一旦连接好之后，会自动进入操作模式1（“快速数据传递”），即：,按HELP（帮助）键，在显示屏上会滚动显示地址的清单：01发动机电子系统 08空调/加热电子系统 02变速器电子系统 12离合器电子系统 03制动电子系统 14轮胎减振电子系统 15安全气囊 35中控门锁 16转向轮控制电子系统 36驾驶员座椅电控 17仪表板电控 41柴油泵电控 18辅助加热电控 45内部诊
12、断 24驱动轮滑转电控 46中央控制模板 25防盗系统 55灯光调节电控 26电控车顶 56收音机 34自适应悬架 66座椅/后视镜调整电控,按下HELP键将显示出可以选择的功能的清单：01查询控制单元版本 06结束输入 02查询故障存储内容 07控制单元编码 03最终控制诊断 08读取测量数据块 04基本数据设定 09读取单个测量值块 05清除故障存储器 10匹配 11登录选择其中的功能，输入选择功能相应的数字，再按Q键确认输入。,按“”显示如下信息提示输入功能地址：,02功能查询故障代码选择该功能后，显示屏上首先显示故障的数量，如：,按箭头键“”显示各个故障的代号和文字说明，如：,先显示故障代号，按一次箭头键后，文字说明就显示出来了（/SP表示偶发故障）,05功能清除故障代码执行05功能并按Q键确认后，故障存储器中的故障码被清除，显示屏上显示：,根据故障代码确定二级维护附加作业项目的具体内容（桑塔纳2000 GSi AJR发动机）,
