在電控汽車的故障診斷中,面對品種各異的汽車,面對形形色色的故障,維修人員要用各種各樣的檢測設(shè)備,配上形狀各異的診斷插頭,對照紛繁復(fù)雜的維修資 料,在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)、翼子板內(nèi)側(cè)、儀表板殼內(nèi)、乘客席腳下等許多位置尋找診斷接口,讀取故障信息。這對維修人員的檢修工作來說,是不是太勞心費神了?
車載診斷系統(tǒng)OBD ⅱ程序在美國的頒布實施,給汽車專業(yè)人士的診斷帶來了空前的便利。任何維修人員都可使用同一設(shè)備,對所有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的汽車在同一位置通過同樣的診斷接口 進(jìn)行故障診斷。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和汽車國際化程度越來越高,中國的維修人員將越來越深切感受到OBD ⅱ強(qiáng)大的技術(shù)魅力。
“OBD ⅱ”是“on—Board Diag—nositics ⅱ”,即ⅱ型車載診斷系統(tǒng)的縮寫。為使汽車排放和驅(qū)動性相關(guān)故障的診斷標(biāo)準(zhǔn)化,從1996年開始,凡在美國銷售的全部新車,其診斷儀器、故障編碼和檢修步 驟必須相似,即符合OBD ⅱ程序規(guī)定。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和汽車國際化的程度越來越高,作為驅(qū)動性和排放診斷基礎(chǔ),OBD ⅱ系統(tǒng)將得到越來越廣泛的實施和應(yīng)用。OBD ⅱ程序使得汽車故障診斷簡單而統(tǒng)一,維修人員不需專門學(xué)習(xí)每一個廠家的新系統(tǒng),可以說,OBD ⅱ給維修人員的診斷檢修工作帶來了空前的便利。
OBD ⅱ的作用:在OBD ⅱ計劃實施之后,任一技師可以使用同一個診斷儀器診斷任何根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的汽車。OBD ⅱ成熟的功能之一是當(dāng)系統(tǒng)點亮故障燈時,記錄下全部傳感器和驅(qū)動器的數(shù)據(jù),可以最大程度地滿足診斷維修的需要。面對各國日益嚴(yán)格的汽車排放法規(guī),OBD ⅱ監(jiān)視排放控制系統(tǒng)效率的目標(biāo)是:隨著汽車運行中效率的降低,根據(jù)聯(lián)邦測試步驟,當(dāng)汽車排放水平已達(dá)到新車排放標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍時,點亮故障燈并存貯故障 碼。此外,OBDⅱ還要求配置某些附加的傳感器硬件,例如附加的加熱氧傳感器,裝在催化轉(zhuǎn)換器排氣的下游。采用更精密曲軸或凸輪軸位置傳感器,以便更精確 地檢測是否缺火,全部車型配置一個新的16針診斷接口。這樣一來,計算機(jī)的能力大大提高,不僅能夠跟蹤部件的損壞,而且滿足了汽車排放的嚴(yán)格限制。
OBD ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)化:OBD ⅱ程序的設(shè)計要求避免系統(tǒng)之間的混淆,這不僅要求使用標(biāo)準(zhǔn)的16針診斷接口,還要使用特定的編碼及在制造商的文件中對部件的說明,這是為了達(dá)到以下幾方面的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。
(1)通用術(shù)語和縮寫詞。例如,為計算機(jī)提供曲軸位置和轉(zhuǎn)速信息的裝置稱為曲軸位置傳感器,縮寫均為“CKP”,計算機(jī)統(tǒng)一都稱為“PCM”。
(2)通用數(shù)據(jù)診斷接口。每車都裝有一標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的16針診斷接口,每針的信號分配相同,并位于相同的位置,裝在儀表盤之下,在儀表盤的左邊與汽 車中心線右300mm之間的某處。應(yīng)當(dāng)注意的是,診斷接口的某些端子,指定為特定的信號如附表所示。而其他端子則可讓制造商使用,或在當(dāng)前型號的車上尚未 使用。
(3)通用診斷測試模式。這些測試模式,對全部OBD ⅱ汽車都是通用的,使用OBD ⅱ掃描工具就可測試。
(4)通用掃描工具。滿足OBD ⅱ要求的掃描工具,必經(jīng)能訪問和解釋任何車型與排放相關(guān)的診斷故障碼,掃描工具有線束可與標(biāo)準(zhǔn)的16針連接器相接。
(5)通用診斷故障碼。在對上海別克、廣州雅閣等轎車進(jìn)行故障診斷時,自診斷系統(tǒng)都可以顯示標(biāo)準(zhǔn)OBD ⅱ故障代碼,如“PO125”、“PO204”,分別代表有轉(zhuǎn)速信號時發(fā)動機(jī)5min內(nèi)沒達(dá)到10℃和4號噴油嘴輸出驅(qū)動器不正確地響應(yīng)控制信號。
SAE J2010規(guī)定了一個5位標(biāo)準(zhǔn)故障代碼,第1位是字母,后面4位是數(shù)字。
首位字母表示設(shè)置故障碼的系統(tǒng)。當(dāng)前分配的字母有4個:“P”代表動力系統(tǒng),“B”代表車身,“C”代表底盤,“u”代表未定義的系統(tǒng)。
第2位字符是0、1、2或3,意義如下:0——SAE(美國汽車工程師協(xié)會)定義的通用故障碼:1——汽車廠家定義的擴(kuò)展故障碼;2或3——隨系統(tǒng)字 符(P,B,C或U)的不同而不同。動力系統(tǒng)故障碼(P)的2或3由SAE留作將來使用;車身或底盤故障碼的2為廠家保留,車身或底盤故障碼的3由SAE 保留。
第3位字符表示出故障的系統(tǒng):1——燃油或空氣計量故障;2——燃油或空氣計量故障;3——點火故障或發(fā)動機(jī)缺火;4——輔助排放控制系統(tǒng)故障;5——汽車或怠速控制系統(tǒng)故障;6——電腦或輸出電路故障。7——變速器控制系統(tǒng);8——變速器控制系統(tǒng)。
最后兩位字符表示觸發(fā)故障碼的條件。不同的傳感器、執(zhí)行器和電路分配了不同區(qū)段的數(shù)字,區(qū)段中較小的數(shù)字表示通用故障,即通用故障碼;較大的數(shù)字表示擴(kuò)展碼,提供了更具體的信息,如電壓低或高,響應(yīng)慢,或信號超出范圍。
(6)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議。要求制造商使用相同的多路通信語言,進(jìn)行PCM與其傳感器和執(zhí)行器間的通信,以及診斷工具之間診斷信息的發(fā)送與接收。
OBD ⅱ標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)對每一受監(jiān)視的電路,根據(jù)專門設(shè)置的運行條件如暖機(jī)周期、驅(qū)動周期、OBD ⅱ行程、OBD ⅱ驅(qū)動周期和相似條件等,在監(jiān)視序列檢測其故障,位置故障代碼,點亮和熄滅故障燈,以及消去故障代碼。在這里,所謂監(jiān)視序列是一個運行過程,是一個用來測 試規(guī)定系統(tǒng)功能或部件的操作。例如計算機(jī)可在減速時打開或關(guān)閉EGR閥,并監(jiān)視MAP傳感器,以觀察EGR閥是否在工作;或在巡航時,計算機(jī)打開或關(guān)閉碳 罐凈化,以觀察氧傳感器的信號,這樣就可以同時測試兩個部件。
診斷設(shè)備:
(1)掃描工具。OBD ⅱ條例規(guī)定了故障代碼,大量的發(fā)動機(jī)管理的傳感器信號、計算機(jī)命令等,并可通過一個通用的掃描工具讀出。掃描工具可給出大量重要的維修信息,但很多維修人 員并沒使用其全部功能,僅用于讀取故障碼。實際上,掃描工具所提供的數(shù)據(jù),多數(shù)可用于查出故障所在。
特別有效的故障排除方法是同時使用掃描工具和四氣體(HC、CO、氧氣和二氧化碳)或五氣體(外加NOx)紅外線式尾氣分析儀。這樣可對傳感器信號或計算機(jī)命令信息與實際尾管的排氣相比較,看看這些讀數(shù)的邏輯結(jié)果是否合理。
(2)實驗室示波器。只要掃描工具正常,它就告訴用戶發(fā)動機(jī)工作情況,但讀者仍然不能“看到”問題或者因“假信號”發(fā)生得太快,掃描工具顯示不出來, 或者OBD ⅱ系統(tǒng)根本就沒有編程識別這種差異。針對這種情況,使用實驗室示波器非常有效。示波器有臺式,也有手持式。用模擬示波器檢查點火系統(tǒng)的故障已有幾十年歷史 了,但它與現(xiàn)代實驗室示波器完全是不同的類型。傳統(tǒng)模擬示波器要求所顯示的信號是一個重復(fù)的周期信號,而實驗室示波器是對這一信號的實時顯示。因為取樣的 頻率高,所以信號的每一重要細(xì)節(jié)都被顯示出來,這樣高的速度可在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時識別出任何可造成故障的信號。如果需要,任何時間都可重看波形,因為這些波形 都可存于內(nèi)存中。
典型的現(xiàn)代實驗室示波器具有雙線或多線功能。即同時可在屏幕上看到兩個或多個單獨的信號。這樣就可觀察一個信號如何影響另一個信號。例如可將氧傳感器電壓信號輸入到通道A,將噴油器脈沖輸入到通道B,然后觀察脈沖是否響應(yīng)氧傳感器信號的變化。
可將實驗室示波器看成一個高速可視電壓表。能夠看到清晰的信號波形,在圖形上能捕捉到瞬間干擾、尖峰脈沖、噪聲和所測部件的不正常波形。
值得注意的一點:OBD只是在排放不達(dá)標(biāo)時報警,但如果油品不合格,安裝OBD就將形同虛設(shè)。據(jù)了解,國內(nèi)合資汽車廠近年引進(jìn)中國的一些車型,也會在 歐洲同期銷售,它們在生產(chǎn)之初就配備有OBD并達(dá)到了歐Ⅲ甚至歐IV標(biāo)準(zhǔn),在國產(chǎn)后減去或關(guān)閉OBD的一大原因就是為了避免因油品不合格而導(dǎo)致報警,從而 帶來不必要的麻煩。
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