第二代車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅡ）工作原理與故障診斷

山東水利技師學院　張峻

第二代車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅡ）工作原理與故障診斷

山東水利技師學院張峻

從1996型號年開始，所有在美國出售的車輛都必須使用第二代車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅡ），所以汽車維修技術(shù)人員都應(yīng)該知道OBDⅡ的工作原理及如何進行車載計算機控制系統(tǒng)的故障診斷。本文著重介紹了第二代車載故障診斷系統(tǒng)工作原理、故障代碼診斷排除故障和故障碼的清除方法。

OBDⅡ；故障碼；故障指示燈；故障診斷

1第二代車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅡ）

1.1第二代車載故障診斷系統(tǒng)介紹

OBDⅡ即第二代車載故障診斷系統(tǒng)。第一代車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅠ）在1988年開始生效。在發(fā)生與計算機相關(guān)的故障時，OBDⅠ通過故障警示燈（MIL）提醒駕駛員。1990年的《空氣潔凈法案》使得美國國家環(huán)保局（EPA）出臺了關(guān)于汽車車載診斷方面的新規(guī)則。從1996型號年開始，所有在美國出售的車輛都必須使用同類型的16針數(shù)據(jù)連接器（DLC），并且必須能夠監(jiān)測與尾氣排放相關(guān)的元器件運行狀態(tài)。

1.2第二代車載診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測插座（DLC）

所有第二代車載診斷系統(tǒng)都使用一個16孔的插座，各端子都有標示。解碼器使用4號端子（車身接地）、5號端子（信號接地）和16號端子（蓄電池電源，最大4A）。安裝有第二代車載診斷系統(tǒng)的車輛不需要單獨的點煙器插孔為解碼器提供電源。

1.3查取OBDⅡ代碼——16針

安裝有第二代車載故障診斷系統(tǒng)的車輛故障代碼查取要用解碼器。每個OBDⅡ解碼器都能夠讀取任何車輛上的、通用的、美國汽車工程學會規(guī)定的故障代碼信息。車載故障診斷系統(tǒng)（OBDⅡ）有關(guān)的數(shù)字及字母定義示意為：P（B-車身、C-底盤、P-動力系、U-網(wǎng)絡(luò)）0（0-通用、1-制造商指定）3（指定故障名稱）02（指定車輛系統(tǒng)）=發(fā)現(xiàn)動力系統(tǒng)2#缺火。

1.4OBDⅡ動態(tài)測試

車載計算機必須對各個與尾氣排放相關(guān)的元器件進行測試并接通故障警示燈（MIL）。OBDⅡ是一個動態(tài)計算機分析系統(tǒng)，因為它實際測試氧傳感器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)以及條件允許時測試其他系統(tǒng)。動力傳動系統(tǒng)控制模塊（PCM）的功能就是監(jiān)控這些元器件和系統(tǒng)的運行并進行動態(tài)測試。

比如PCM在車輛減速時可能將廢氣再循環(huán)閥（EGR）打開以檢查其運行狀態(tài)。進氣歧管絕對壓力（MAP）傳感器信號的變化對計算機而言，實質(zhì)上是表示廢棄正被引入發(fā)動機。因為進行這些測試必須滿足一定的條件并且測試是動態(tài)的，所以計算機利用其內(nèi)部診斷程序來跟蹤所有條件并進行動態(tài)測試，各個運行條件和動態(tài)測試之間不產(chǎn)生相互干擾。

1.5OBDⅡ行駛循環(huán)

要完成所有的動態(tài)測試，車輛必須在一系列條件下運行。發(fā)動機運行循環(huán)包含了進行某項特殊測試所需的必要條件。比如，要進行廢氣再循環(huán)閥（EGR）測試，發(fā)動機就必須達到正常運行溫度和在最短時間內(nèi)減速。某些測試需要在發(fā)動機溫度低時進行，而另一些測試則要求在穩(wěn)定高速的巡航形式下進行。

1.6OBDⅡ故障代碼類型

（1）A類和B類故障代碼

A類故障代碼是與排放相關(guān)的故障代碼，如果計算機檢測出A類故障，車輛行駛時故障警示燈（MIL）立即接通。比如，發(fā)動機缺火或混合器過濃或過稀，都會產(chǎn)生A類故障代碼。故障警示燈（MIL）警示駕駛員車輛有排放故障，這些故障可能會損壞三元催化轉(zhuǎn)化器。

B類故障代碼會被存儲起來，故障警示燈（MIL）會在車輛再次行駛時接通。故障警示燈（MIL）警示駕駛員車輛進行診斷檢測時出現(xiàn)了問題。

A類和B類故障代碼是與排放相關(guān)的故障代碼，它們會使故障警示燈（MIL）亮起。故障警示燈通常標示為“check engine”或“check engine soon”。

（2）C類和D類故障代碼

C類和D類故障代碼與排放無關(guān)，它們會使“service”燈亮起（如果車輛如此設(shè)置）。

（3）未決代碼

當滿足運行條件、元器件或電路不在正常范圍，又沒有滿足故障代碼設(shè)定條件時所出現(xiàn)的代碼叫作未決代碼。比如，某個傳感器需連接兩次出錯才能出現(xiàn)故障代碼。如果解碼器顯示未決代碼，動力性故障也可能同時出現(xiàn)。未決代碼幫助維修技術(shù)人員在車主發(fā)現(xiàn)“check engine”燈亮之前查找出故障的根本原因。

1.7OBDⅡ保持幀

為幫助維修技術(shù)人員，OBDⅡ要求計算機在出現(xiàn)與排放相關(guān)的故障代碼時將所有數(shù)據(jù)進行保存。雖然OBDⅡ只要求在出現(xiàn)與排放相關(guān)的故障代碼時存儲一幀數(shù)據(jù)，但是車輛制造商往往會提供更多的相關(guān)數(shù)據(jù)。然而，獲取這些數(shù)據(jù)需要專用的解碼器。

2用故障代碼診斷排除故障

2.1查取故障代碼診斷排除故障

如果計算機存儲器中有診斷故障代碼（DTC），故障指示燈（MIL）就會亮起。故障指示燈亮時所顯示的故障代碼叫作硬故障代碼。故障指示燈不亮時所顯示的故障代碼叫作軟故障代碼。軟故障代碼有時又叫作斷續(xù)代碼，它表示計算機檢測到一個用診斷故障代碼（DTC）代表的故障。由于故障指示燈（MIL）沒有點亮，所以軟代碼所代表的故障不復(fù)存在。軟代碼提醒維修技術(shù)人員車輛過去曾有故障，但需要進一步測試以便找到故障的根本原因。大多數(shù)車輛制造商所指定的診斷程序都只針對硬故障代碼。

使用解碼器獲得診斷故障代碼（DTC）后，可以根據(jù)診斷故障代碼（DTC）查閱維修技術(shù)手冊（TSBs）。根據(jù)汽車制造商研究統(tǒng)計，30%左右的故障可以通過維修手冊和技術(shù)通報提供的維修指導和操作步驟加以排除。

2.2用“相反”故障代碼進行診斷排除故障

找出故障根本原因的一種重要方法是用“相反”的故障代碼。比如，故障代碼顯示節(jié)氣門位置傳感器開路（高電阻），現(xiàn)將此故障代碼清除，用跨接連接線將傳感器的信號輸出端與5V參考電壓端連接，由此建立與故障代碼相反的條件（低電阻）。經(jīng)過上述過程后，應(yīng)該有一個故障代碼的存在。

如果相反的故障代碼存在，則表明傳感器的導線和連接器是好的，傳感器本身失效損壞。

如果同樣的故障代碼存在，則表明傳感器的導線和連接器開路（高電阻）并導致故障碼的出現(xiàn)。

2.3無故障碼時的“拔除”測試

如果一個傳感器向計算機提供的信息不準確，計算機就可能發(fā)出錯誤的噴油和點火正時指令。結(jié)果是可能沒有故障碼存在，但發(fā)動機運行不良。許多汽車的質(zhì)量空氣流量計（MAF）就是一個常見的例子。如果將空氣流量計（MAF）拔除，發(fā)動機運行狀況變好（或是沒有拔除MAF傳感器，發(fā)動機不能起動），則說明空氣流量計（MAF）損壞或失效。只要傳感器向計算機輸入的數(shù)據(jù)在一定的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)就都會被處理。但是某個信息錯誤的傳感器拔除，計算機就不能收到此傳感器的信號，計算機就會根據(jù)其它傳感器信號用一個替換值替代。比如，節(jié)氣門位置傳感器或進氣歧管絕對壓力傳感器就會“取代”失效的（或被拔除的）空氣流量計（MAF）。因此，如果發(fā)動機不能啟動，在拔除空氣流量計（MAF）后又能啟動，則說明空氣流量計（MAF）已經(jīng)失效。

操作安全注意事項：在計算機、計算機控制電路或傳感器周圍工作時，要特別小心。不要把高電壓或高電流引入到計算機和計算機控制電路，否則可能會燒壞計算機和控制電路。

3清除故障代碼

3.1清除故障代碼的時機

將故障代碼清除是一個重要的過程。只要滿足以下條件之一，就應(yīng)該清除故障代碼。第一，維修之前要清除故障代碼。故障代碼通常在進行故障診斷程序之前清除，以便確認故障代碼和故障會再次出現(xiàn)。第二，維修工作結(jié)束后，要將故障代碼全部清除，主要是防止計算機根據(jù)所存的故障代碼對發(fā)動機運行參數(shù)做出調(diào)整。

3.2故障代碼的清除方法

方法1：用解碼器清除故障代碼。如果故障碼清除過程能夠在車上進行，大多數(shù)汽車制造商推薦使用此方法。但是某些車載計算機的故障代碼不能用解碼器清除。

方法2：如果沒有解碼器或所維修的車輛不能用解碼器清除故障代碼，可以將計算機的電源斷開。斷開為計算機提供電源的易熔線（如果車輛已安裝）。

斷開為計算機提供電源的熔斷器。熔斷器可能沒有計算機熔斷器的標示。比如，豐田汽車的故障代碼可以通過斷開燃油噴射熔斷器進行清除。某些車輛的故障代碼清除需要斷開兩個熔斷器。

方法3：如果不能用上述兩種方法清除故障碼，則將蓄電池的負極斷開也可。但是不推薦使用這種方法，因為斷開蓄電池，收音機和時鐘信息都會丟失。在將車交還給車主前，必須重新設(shè)定收音機和時鐘信息。如果收音機包含有安全代碼，則要將代碼輸入收音機后，收音機才能工作。在斷開蓄電池之前，要向車主索要安全代碼。

在使用方法2和方法3時要注意，斷開計算機電源后在計算機內(nèi)存儲的自適應(yīng)功能也被清除了。如果車輛沒有行駛足夠的里程以便讓計算機重新學習，車輛有可能不能通過排放測試。

［1］汪貴平.汽車發(fā)動機電控汽油噴射系統(tǒng)故障診斷與排除［M］.北京：人民交通出版社，2005.

張峻，1982年出生，山東省淄博市人，講師，研究方向：汽車構(gòu)造、汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修、發(fā)動機電控技術(shù)等。