故障診斷儀在現(xiàn)代汽車維修中的應(yīng)用

揭光明

本文結(jié)合了筆者在別克4S店的實(shí)習(xí)經(jīng)歷和調(diào)查，詳細(xì)介紹了故障診斷儀在現(xiàn)代汽車維修中的應(yīng)用。本文主要介紹了故障診斷儀的功能，通過對故障診斷儀功能的展開，包括讀取、清除故障碼，傳感器和執(zhí)行器的控制，數(shù)據(jù)流，示波器波形圖，維修編程等功能的論述與實(shí)例驗(yàn)證，體現(xiàn)故障診斷儀在現(xiàn)代汽車維修中的應(yīng)用；最后提出筆者在維修汽車過程中使用故障診斷儀的技巧與心得。

一、前言

汽車故障診斷儀是利用配套連線與車輛上的電腦數(shù)據(jù)輸出的檢測接頭相連，從而達(dá)到與各種電控系統(tǒng)控制單元（ECU）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的專用儀器。本文以通用的故障診斷儀（TECH-II）為例（如圖1），闡述故障診斷儀在現(xiàn)代汽車維修中的應(yīng)用。

我們在開始使用故障診斷儀診斷之前，通常要先進(jìn)行基本機(jī)械檢查，只有充分了解所檢修的系統(tǒng)，才能正確地使用故障診斷儀。故障診斷儀的功能有：讀取和清除系統(tǒng)故障碼，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，示波器功能，元件動(dòng)態(tài)測試，匹配、設(shè)定和編碼，萬用表功能和打印功能。

二、故障碼的應(yīng)用實(shí)例

在維修過程中，沒有專門的診斷設(shè)備和全面的技術(shù)資料，現(xiàn)代汽車的修理將難以進(jìn)行。故障診斷儀所能提供的讀取故障碼功能，可初步確定判斷故障的方向，根據(jù)這種思路全面地檢查，從而判斷故障的原因和解決的方案。

故障現(xiàn)象：一輛別克GL8，排量為3.0L的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為LW9，行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)挫動(dòng)，加油提不起速。

故障判斷：使用故障診斷儀TECH-II連接車輛，讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)故障碼 P1811，意思是最大壓力適配值和換檔時(shí)間過長。結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)可知，變速器內(nèi)的電磁閥有損壞或卡死現(xiàn)象。AT65-E自動(dòng)變速器內(nèi)的電磁閥包括有：一個(gè)壓力控制電磁閥（PC閥），一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電磁閥（TCC、PWM），兩個(gè)1-2，2-3，3-4換擋電磁閥，需拆檢更換。

解決方案：更換變速器的整套電磁閥后，清除故障碼，試車，故障排除。

三、執(zhí)行器動(dòng)態(tài)測試功能的應(yīng)用實(shí)例

水溫高是發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)故障在夏季常見的車輛故障。我們以實(shí)際工作中遇到的上海通用別克轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)故障的典型實(shí)例為例。

故障現(xiàn)象：一輛別克君威2.5L排量的轎車，行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，冷卻液溫度報(bào)警燈點(diǎn)亮，但冷卻液液位正常。

故障判斷：連接別克車用的故障診斷儀TECH-II，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼，發(fā)現(xiàn)無故障碼顯示。檢查散熱器及其連接管路，沒有發(fā)現(xiàn)冷熱不均現(xiàn)象；拔開發(fā)動(dòng)機(jī)線束插頭觀察，無發(fā)現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，利用故障診斷儀TECH-II控制散熱風(fēng)扇的工作情況，發(fā)現(xiàn)左側(cè)的主散熱器風(fēng)扇在低高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下都不轉(zhuǎn)動(dòng)，而右側(cè)的輔助散熱器風(fēng)扇低速和高速都正常。再檢測保險(xiǎn)絲盒的熔絲和繼電器均無異?，F(xiàn)象，可判斷出引起該車故障的原因是左側(cè)的主散熱器風(fēng)扇有問題。

通過冷卻風(fēng)扇的控制原理圖（如圖2）可以看出：水溫達(dá)到106 ℃或空調(diào)高壓達(dá)到1310kpa時(shí)，風(fēng)扇低速轉(zhuǎn)動(dòng)。水溫達(dá)到110 ℃時(shí)或空調(diào)高壓達(dá)到1600kpa時(shí)，風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng)。

解決方案：更換左側(cè)散熱風(fēng)扇電機(jī)，重新調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)壓力，在保證制冷效果的前提下，盡量使空調(diào)系統(tǒng)壓力盡可能的低，清洗冷凝器及水箱外表，便于發(fā)動(dòng)機(jī)散熱。更換左側(cè)風(fēng)扇電機(jī)后使用故障診斷儀TECH-II控制風(fēng)扇，運(yùn)轉(zhuǎn)正常故障排除。

四、數(shù)據(jù)流的應(yīng)用實(shí)例

故障現(xiàn)象：一輛別克GL8，排量為3.0L的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)。

故障判斷：利用故障診斷儀TECH-II連接別克汽車進(jìn)行故障診斷，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼，發(fā)現(xiàn)故障碼P0300，其內(nèi)容為發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性熄火。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，查看故障診斷儀里的發(fā)動(dòng)機(jī)缺火圖表（如圖3），可看到發(fā)動(dòng)機(jī)第2缸缺火現(xiàn)象，但不是十分明顯。踩下油門，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2000轉(zhuǎn)/分，再次查看缺火圖表（如圖4），發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)第2缸缺火現(xiàn)象明顯?？沙醪綌喽òl(fā)動(dòng)機(jī)第2缸缺火。

退出故障診斷儀的發(fā)動(dòng)機(jī)缺火圖表界面，進(jìn)入數(shù)據(jù)流的缺火數(shù)據(jù)，在怠速832轉(zhuǎn)/分的時(shí)候，看到當(dāng)前缺火氣缸2，缺火數(shù)據(jù)值累積到556，歷史缺火氣缸2，缺火數(shù)據(jù)值累積到720，缺火周期為65。因此可確定發(fā)動(dòng)機(jī)2缸缺火，工作不良。檢查高壓線，火花塞和噴油嘴，高壓線和噴油嘴均正常；發(fā)現(xiàn)第2缸的火花塞上的積碳嚴(yán)重，而且火花塞非上海通用原廠配件，觸點(diǎn)間隙小，很容易在點(diǎn)火過程中受積碳影響，從而導(dǎo)致點(diǎn)火的不正常，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缺火現(xiàn)象。

解決方案：清理積碳，清潔火花塞，建議更換上海通用原廠火花塞，利用故障診斷儀查看缺火圖表和缺火數(shù)據(jù)，并消除故障碼，故障排除。

五、故障診斷儀的故障波形的應(yīng)用實(shí)例

故障現(xiàn)象：一輛別克陸尊3.0L排量的商務(wù)轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮。

故障判斷：利用故障診斷儀TECH-II連接別克汽車進(jìn)行故障診斷，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼，發(fā)現(xiàn)廢氣再循環(huán)裝置（EGR閥）故障，初步確定是由于廢氣循環(huán)裝置的損壞，造成尾氣排放出的CO、HC超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代很多車輛是由于尾氣排放超過車輛本身的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。

更換EGR閥后，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈依然亮著。于是筆者全面考慮OBD-II監(jiān)視系統(tǒng)，舉升車輛，查看三元催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重受污染。著車后利用故障診斷儀TECH-II檢查三元催化轉(zhuǎn)換器前后的氧傳感器的電壓波形的波動(dòng)，發(fā)現(xiàn)三元催化轉(zhuǎn)換器前面的氧傳感器電壓波形在一定范圍波動(dòng)，屬正?，F(xiàn)象。但三元催化轉(zhuǎn)換器后的氧傳感器電壓波形波動(dòng)范圍，時(shí)而在一個(gè)小范圍波動(dòng)，時(shí)而波動(dòng)范圍趨于三元催化轉(zhuǎn)換器前面的氧傳感器，屬不正?，F(xiàn)象。

明顯可見，三元催化轉(zhuǎn)換器受污染而部分損壞。我們利用故障診斷儀的示波器功能可檢測出氧傳感器電壓波形波動(dòng)大致如圖5所示。

一個(gè)工作正常的三效催化轉(zhuǎn)化器，在配上燃油反饋控制系統(tǒng)后就可以保證將尾氣中的有害成分轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬o害的二氧化碳和水蒸氣。但是，三效催化轉(zhuǎn)化器會(huì)因溫度過高而損壞，也會(huì)因受到燃油中的磷、鉛、硫或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中的硅的化學(xué)污染而損壞。汽車勻速行駛時(shí)，安裝在三效催化轉(zhuǎn)化器后的氧傳感器信號(hào)電壓的波動(dòng)應(yīng)比裝在三效催化轉(zhuǎn)化器前的氧傳感器信號(hào)電壓的波動(dòng)小得多（如圖5a），因?yàn)檎＿\(yùn)行的三效催化轉(zhuǎn)化器在轉(zhuǎn)化HC和CO時(shí)要消耗氧氣。

當(dāng)三元催化轉(zhuǎn)換器損壞時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率基本喪失，使前、后端的氧氣值接近，此時(shí)氧傳感器信號(hào)的電壓波形和波動(dòng)范圍均趨于一致，前、后兩氧傳感器的信號(hào)電壓波形就趨于相同（如圖5b），并且電壓波動(dòng)范圍也趨于一致。出現(xiàn)這種情況應(yīng)更換三效催化轉(zhuǎn)化器。

解決方案：更換EGR閥后，更換三元催化轉(zhuǎn)化器部分，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈消除，故障解決。

六、故障診斷儀維修編程的應(yīng)用實(shí)例

在別克車系里，陸尊和君越等車都采用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)。在車輛行駛一定公里數(shù)后，電子節(jié)氣門會(huì)出現(xiàn)無怠速或怠速不穩(wěn)等現(xiàn)象，需要對電子節(jié)氣門進(jìn)行相關(guān)維修，如清洗節(jié)氣門，或者更換電子節(jié)氣門總成。此時(shí)，車輛可能出現(xiàn)怠速過高現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下可能出現(xiàn)空擋等現(xiàn)象；空調(diào)關(guān)閉時(shí)，怠速甚至超過1500轉(zhuǎn)/分。其原因是維修后節(jié)氣門的基本進(jìn)氣量增加，但ECM中記憶的都是適應(yīng)老狀態(tài)節(jié)氣門的學(xué)習(xí)值，而且無法在短時(shí)間內(nèi)消除，從而引起怠速進(jìn)氣補(bǔ)償過度現(xiàn)象。

故障現(xiàn)象：一輛別克陸尊的排量為3.0L，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為新款的LZC， 在做別克B級(jí)保養(yǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門臟污，有怠速不穩(wěn)現(xiàn)象。

故障判斷：著車后，利用故障診斷儀TECH-II連接別克汽車進(jìn)行故障診斷，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼，發(fā)現(xiàn)無故障碼。進(jìn)入故障診斷儀的數(shù)據(jù)流觀察，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門開度為34%，可確定節(jié)氣門臟污導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)。

解決方案：拆下節(jié)氣門體，清洗節(jié)氣門體。陸尊車所采用的電子節(jié)氣門體控制系統(tǒng)，無怠速馬達(dá)和油門拉線，拆下節(jié)氣門體清洗后，仍然會(huì)出現(xiàn)怠速過高的現(xiàn)象，需對ECM維修編程操作。

利用TECH-II進(jìn)行編程，編程步驟如下：

（1）將TECH-II與車輛連接后，打開TECH-II的電源，進(jìn)入維修編程系統(tǒng)（SPS），然后由TECH-II請求車輛數(shù)據(jù)信息（包括品牌，年款，車輛類型，車輛的VIN碼和車輛的ECU信息）。

（2）從故障車上成功取得請求信息后，選擇“EXIT”鍵，退出“數(shù)據(jù)請求”。

（3）將TECH-II與PC機(jī)相連接，進(jìn)入“TIS 2000”圖標(biāo)的“維修編程系統(tǒng)”，選定診斷工具為“TECH-II”，選定編程程序?yàn)椤爸匦戮幊蘀CU”，選定ECU位置為“車輛”，輸入車輛的VIN碼，然后根據(jù)車型配置正確作下一步選擇，將PC機(jī)中的標(biāo)定程序下載至TECH-II的記憶卡里。

（4）在轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)界面里（見圖6維修編程系統(tǒng)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)），可以看到程序下載儲(chǔ)存到TECH-II里。再次將TECH-II與車輛連接，進(jìn)入維修編程系統(tǒng)SPS，按指示將TECH-II上的數(shù)據(jù)信息卸載至車輛（此時(shí)界面上顯示卸載校正文件進(jìn)行中）。編程結(jié)束，退出維修編程，便完成了ECU編程。

（5）完成上述步驟后，啟動(dòng)車輛，使ECM學(xué)習(xí)。讓發(fā)動(dòng)機(jī)在各種條件下穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，學(xué)習(xí)各種條件下ECM的控制情況。此時(shí)清除故障碼，經(jīng)過一段時(shí)間后，使車輛怠速運(yùn)轉(zhuǎn)并觀察數(shù)據(jù)流的節(jié)氣門開度，開度為28%至29%屬正?，F(xiàn)象，進(jìn)行路試后，故障排除。

汽車的VCI維修編程原理是通過TECH-II作為介質(zhì)進(jìn)行“數(shù)據(jù)請求—數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移—數(shù)據(jù)卸載”的過程。

七、故障診斷儀的使用心得

汽車維修人員不能把故障診斷儀僅僅作為讀取故障代碼的工具，這只是它的基本功能，真正強(qiáng)大而實(shí)用的功能是數(shù)據(jù)流讀取及執(zhí)行元件主動(dòng)測試。如果故障診斷儀的潛在功能不能得到充分利用，實(shí)際上是一種資源的浪費(fèi)。

我們要充分的認(rèn)識(shí)故障診斷儀，學(xué)會(huì)在檢修車輛中正確地使用故障診斷儀，以下是筆者在使用故障診斷儀檢修車輛時(shí)的一點(diǎn)心得體會(huì)：

1.要正確認(rèn)識(shí)故障碼，有時(shí)候故障診斷儀所顯示的故障代碼并不代表真實(shí)故障，懂得區(qū)分當(dāng)前故障碼和歷史故障碼。所以我們要結(jié)合所積累到的維修經(jīng)驗(yàn)，做到綜合分析判斷。

2.將故障內(nèi)容與故障現(xiàn)象相結(jié)合進(jìn)行分析，迅速確定故障成因所在。使用故障診斷儀的故障碼查詢功能，可以對故障車輛的電控系統(tǒng)進(jìn)行掃描。大部分情況下，故障記錄的并不是故障成因，而是提供了確定故障所在的范圍，結(jié)合故障現(xiàn)象和其他輔助檢查，可以迅速排除故障。

3.充分利用數(shù)據(jù)流查詢功能，是判斷汽車故障的一個(gè)非常重要的途徑。通過平時(shí)牢記常用車型主要檢測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值，將會(huì)有利于快速地進(jìn)行故障判斷，節(jié)省查找維修資料的時(shí)間。在讀取故障碼時(shí)，特別是在無故障碼輸出時(shí)，更應(yīng)該借助數(shù)據(jù)流的功能分析判斷故障原因。如果數(shù)據(jù)流正常，足以說明傳感器本身及線路沒有問題，此時(shí)就沒有必要再花費(fèi)時(shí)間和精力去檢測各個(gè)傳感器了。當(dāng)我們在查看數(shù)據(jù)流時(shí)，要注意數(shù)據(jù)流的數(shù)值和單位的識(shí)別，以免造成誤解。

4.通過故障診斷儀測試執(zhí)行元件是否動(dòng)作時(shí)，可以通過傾聽元件的聲音和觸摸振動(dòng)來判斷。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程使用故障診斷儀時(shí)，不要隨意拔下傳感器的插頭，因?yàn)槊堪蜗乱淮蝹鞲衅鞑孱^，自診斷系統(tǒng)就會(huì)記錄一個(gè)錯(cuò)誤的故障代碼。

5.將故障診斷儀器與維修經(jīng)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，根據(jù)故障的現(xiàn)象和發(fā)生的條件對故障進(jìn)行分析和判斷，才能迅速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障并排除故障，同時(shí)減少不必要的拆卸和零部件的更換，節(jié)省大量的人力物力。

故障診斷儀在檢測維修中有很多功能，要正確使用這些功能，而且讓它的功能得到最大限度的應(yīng)用，關(guān)鍵在于使用者如何將故障診斷儀器和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合，使其向使用者提供的信息能被充分利用。

責(zé)任編輯何麗華