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1、项目4 汽车故障的诊断,教学目标与要求 掌握OBD-的特点与功能 掌握OBD-故障码代号及含义 掌握汽车故障诊断的基本原则方法与流程 掌握汽车故障诊断的基本方法 掌握汽车故障诊断的流程 教学重点 OBD-的功能 汽车故障诊断的方法 教学难点 OBD-的系统监测 汽车故障诊断流程 教学模式（方法） 指导发现 讲授 分组讨论,任务4.1 车载诊断系统OBD,4.1.1 OBD一系统简介 OBD一是随车微机自诊断系统第二代(0n Broad Diagnostics一)的缩写，中文意思是自我诊断。它是带扩展能力的加强型车载诊断系统，与OBD I比较有不同的初始目的。 OBD I的最初设计是监测和警告驾
2、驶员有关驾驶性能的故障。OBD的设计实际上是监测由于电气、化学或机械故障引起的废气排放增加的任何问题。它是由美国汽车工程学会(SAE)制定的，经由美国环境保护机构(EPA)及美国加州资源协会(CARB)登记的一套汽车标准。 OBD-系统是世界各个汽车制造厂家采用相同标准的诊断插座(1 6针)、相同定义的故障码以及相同的资料传输标准(SAE或ISO)的诊断系统。从l 996年起，全球所有的汽车制造厂家都全面采用OBD一标准，该标准要求各汽车厂家提供统一的诊断模式、诊断座、诊断代码，只要有一台诊断仪器就可检测诊断所有车种。OBD一标准公布后，世界各汽车厂家纷纷采用，形成了国际标准。因此，了解、掌握
3、和使用OBD一国际标准，将会大大简化汽车检测诊断、维护修理工作。正如前面规定的，1988年车型开始出现OBD I的一些版本；1996年以后的车型已经使用通用型OBD系统。 1.OBD一系统的要求 OBD一随车诊断系统要求提供如下几方面。 具有统一诊断座。 具有行车记录器功能。 具有统一诊断座位置， 监控排放控制系统。 解码器和车辆之间采用标准通信规则，解码器能够读码、记录数值、清码等。 统一诊断含义，标准的技术缩写术语，定义系统的工作元件。,任何常见的解码器必须连接到诊断座并且能访问诊断数据流，在16个片脚中，如图4-1所示，其中7个是标准定义的信号片脚，其余9个由生产厂家自行设定，大部分的系
4、统只用7个片脚的5个具体定义好的片脚。第7号和第15号脚是ISO 1994-2标准传送资料的，而SAEIJ-1850则为诊断座中的第2号和第10号脚，见表41。,图4-1 OBD 诊断座结构,表4-1 OBD 诊断座端子与其用途,2. OBD-II的故障码标准,SAE将OBD-II故障码分为4部分，用一个字母和四位数字组合而成，第一部分为英文字母，代表测试系统，如B代表车身电脑BODY，C代表底盘电脑CHASSIS，P代表发动机及变速器电脑（动力控制总成POWER TRAIN），U代表车身网络。第二部分为一个数字，表示诊断代码类型。第三部分为一个数字，是SAE定义的故障代码，见表4-2。第四部
5、分为两个数字的组合，是制造厂的故障定义（原故障代码）。 例如，故障码P1352可表示如下含义。 P代表测试系统，在此表示发动机和变速器； 1代表汽车制造厂商自定； 3代表SAE定义的故障码范围； 52代表原厂故障码。 OBD-II随车诊断系统故障代码分类见表4一3。,2. OBD-II的故障码标准,表4-2 OBD-II随车诊断系统故障代码含义,2. OBD-II的故障码标准,表-3 OBD-II故障码分类,3.OBD一系统故障码的设码条件,(1)A型故障码A类故障码与排放有关，而且是最严重的一类故障。它们可能损坏催化转换器，或者通常包括ECT、MAF、MAP、TPS和VSS等PCM的基本输入
6、异常。在多数情况下，一发现此类故障，就会点亮MIL灯并且存储故障码，如A型失火(MIS-FIRE)。 (2)B型故障码B类故障码与排放相关，但是实际上不是很严重。在连续两次发动行程中，都发生相同的故障，此时电脑即点亮故障指示灯。发动机失火监测器会设定两种B型故障码。第一种在连续二次发动行程中都发生故障时设定，另一种则不限定“连续”两次发动机行程；每次监测器侦测到失火时，监测器都会储存下发动机负荷、转速及冷却液温度数值，直到再发生失火后，比较两组数据，以判断两次失火是否发生在相同的发动机状况下；当状况相同时，执行器即设定故障码。 (3)C型故障码C类故障码与排放无关，MIL将不点亮，但是在一次发
7、动行程中，发生不影响废气排放的故障时，将会存储故障码。可能会亮除MIL灯以外的警告灯或其他显示信息给驾驶员。 (4)D型故障码D类故障码与排放无关，连续两次发动行程中，发生不影响废气排放的故障时，执行器即点 亮故障指示灯并设定故障码。当设定AB型的故障码时，发动机要在连续40次“发动一暖车一失火”中都不再发生相同故障后，才自动清除记忆在车辆电脑中的故障码。仪表板上的故障指示灯则必须在连续三次“发动行程”中都不再发生相同故障后，才自动熄灭。,4.1.2 OBD 系统,OBD-III由美国汽车工程师学会制定，称为多用随车诊断系统。在OBDII控制系统中，每一个电脑都是相对独立的。在维修过程中诊断仪
8、器要分别进入发动机、变速箱、ABS、防盗等电脑中去读取故障码和读取相关数据。OBD-III所有电脑都通过CANBUS线路连接，电脑利用CANBUS线路同时监控其他电脑的故障码和数据，检查车辆的技术状况是否符合环保要求。 OBD-III在OBDII的基础上加IM(检查与维护)，其主要目的就是使汽车的检查与维护合一，配合环保要求，降低CO、HC、NO等有害气体的排放，使汽车的机械、电子、液压等各项系统符合有关标准。然而在汽车使用一段时间后这些标准会发生变化，必须实行监控和定期检查。 OBD-III系统能进行汽车重要的行车状况记录，什么时候加速、什么时候减速、撞车时的挡位处在什么位置、节气门开度是多
9、少都有一个记录，也就是相当于汽车控制部分的一个“黑匣子“，将汽车行驶的有关状况记录下来。它的系统必须将所有电脑连接在一起进行规划，俗称汽车局域网。它的系统运行示意图如图4.2所示。,4.1.2 OBD 系统,虽然OBD-捕捉的所有车辆数据和故障码仍然适用于OBD-，但是已经增加了新加强的功能和数据传输的新方法。最大的差别是OBD-需要诊断仪或类似装置连接车辆的DLC（数据诊断接头），OBD-能远程读出车辆的所有可用数据，车辆不必在场。比如排放测试，车辆数据的无线传输将会代替以前的驾驶通过排放测试，驾驶员只要驾驶车辆通过类似于收费道路使用的电子装置，就可以完成排放测试。车辆发生故障无法行驶时，在
10、派遣技师或牵引车到达现场之前，诸如需要换机油、维护指示灯以及车辆操作工况等不直接与排放有关的数据可以直接传送到修理厂，紧急道路服务供应商将能够确定什么原因导致车辆不能正常运转。,图4.2 OBD- 系统运行示意图,4.1.3 OBD 系统监测,在OBD 系统中，PCM有能力监测多个元件，确保发动机控制系统内的所有传感器适当的工作，以便排放控制在最小。OBD 系统有两种监测，即连续和非连续监测。当符合它们的起动标准，并且正在驾驶车辆的时候，总是运行连续监测。当符合它们的个别起动标准的时候，只运行非连续监测，PCM将不检测任何可能导致测试结果不精确的工况和故障。OBD 系统完成的最重要的工作是保护
11、催化转换器免于损坏，以便催化转换器连续有效的工作。催化转换器失效的两个主要原因是喷油太多和点火失火。因此，连续进行的是失火、燃油系统以及综合元件监测。剩余的监测不是十分关键，因此，只有当所有工况完全正确的时候，它们才运行。监测操作设置四种模式正常、等待、冲突和暂停。它们的优先次序为： 除正常模式以外，所有其他模式将会导致一个或多个监测延期。 如果需要监测一个正在发生故障的传感器或信号，将触发等待模式，将导致延期测试，等待修理故障。 冲突模式正如它的名称所暗示。如果它允许同时运行两个监测，任务管理员预计到会发生冲突。它将会延期一个监测，直到完成另一个监测，以防止捕捉错误信息。 暂停模式只是程序的
12、延迟，以便保证按适当的顺序和正确的基本操作工况运行监测。例如，为了执行催化转化器效率监测，PCM需要来自氧传感器的精确信号。因此，将会暂停催化转化器监测，直到已经运行完氧传感器监测，并且满意通过之后，并且还需要其他监测一起为此提供正确信息，才会开始催化转化器监测。,失火监测,失火监测是连续监测，其监测的标准比任何其他监测都少，而且延期的理由也少。因为严重失火能很快损坏催化转化器，所以失火监测极端重要。大量未燃燃油进入催化转化器将会引起严重过热，催化转化器将被完全燃损成无用的黑块。此外，少数严重失火将会增加未燃烧的碳氢化合物的排放。 失火监测的起动标准是： 来自大气压力传感器(MAP)、空气质量
13、流量传感器(MAF)、发动机冷却液温度传感器(ECT)、车速传感器(VSS)和发动机转速传感器(RPM)的有效信号。 在特定的范围内的发动机转速。 在特定的范围内的冷却液温度(通常不需要一个完整的暖机循环)。 特定的范围内的VSS信号。 注意：在多数车辆上，运行失火监测不需要发动机控制系统闭环运行。 下列的工况将引起失火监测延期。 1）等待 等待一个不存在的重要输入信号，包括发动机转速、VSS、MAP、TPS、CMP或CKP信号（一个损坏的传感器可能储存故障码）。 发动机控制系统在应急模式操作，例如切断一些气缸的燃油和点火，以便减少发动机过热。 2）冲突 如氧传感器读数所示，燃油系统太浓或太稀
14、。 试图进行EVAP清污失败。 EGR系统检测失败。 3）暂停 发动机转动，但是不运转。 起动工况。 激活燃油切断的减速。 转速超出测试范围。 进气剧烈波动或节气门在开启和关闭之间。 MAP或MAF信号快速变动。 使用车速传感器(VSS)和ABS轮速传感器发现不平整道路。 燃油箱中的燃油油位太低。,失火监测,使用发动机转速传感器测量失火时通常从发动机飞轮读数。PCM寻找用火花塞点火来确定转速的瞬时变化。在火花塞应该点火的准确时间内如果发动机转速稍微减慢就视为一次失火。可能引起失火工况的原因很多，包括点火系统、燃油系统和排放控制系统的故障以及基本的机械故障。引起失火故障码的共同原因包括： 火花塞
15、的磨损、松动或弄脏。 高压线损坏。 点火线圈损坏。 燃油污染。 燃油压力不正确。 喷油器断开、泄漏或堵塞。 通常MAP、MAF或ECT传感器的输入错误引起燃油控制不当。 CKP传感器损坏。 EGR流量不正确。 气门正时不正确(正时链或传动带打滑)。 凸轮轴凸轮磨损。 气门卡住或烧伤。 气门间隙调整不当。 挺杆、摇臂、推杆等配气机构卡住或磨损。 气门弹簧变软或折断。 气缸压缩压力损失(活塞环、缸垫、缸盖或缸体的损坏)。 认识到诸如传动带松动引发的瞬时打滑或在不平道路上驾驶尤其是车辆传动系的跳动等外部工况所引起的“假失火”，是很重要的。如果正在PCM期待火花塞点火的时候，发生引起曲轴转速波动的任何
16、事情，都可能被PCM视为一次失火。 4）故障码和MIL灯的动作 第一次发现失火的时候，储存将会增加排放的故障码。如果失火严重，MIL点亮。如果失火不严重，第一个行程之后。MIL不亮。 如果第二连续行程失火不严重，点亮MIL灯，捕捉冻结数据帧数据。 如果200次点火发生15以上的严重失火，MIL闪烁说明可能有催化转化器损坏的信号。如果失火数量减少，MIL将会一直亮。 三个正常行程之后MIL灯将会关闭，但是只有在发现失火的类似驾驶工况都完成了,2燃油系统监测,燃油系统监测是连续监测，但是它比失火监测需要更多的起动标准。这个监测检查PCM燃油校正程序的操作，这是一个从标准PCM程序增加或减少喷油的设计功能，以便保持最有效的燃烧效果。使用两种形式的燃油校正程序。它们是短期燃油调节和长期燃油调节。这两种调节一起工作，以便调整输送到气缸的最佳燃烧的燃油量。要这样做，它们允许发动机学习只为它设
