山東水利技師學(xué)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(xué)院張峻

從1996型號(hào)年開(kāi)始，所有在美國(guó)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(jìn)行車載計(jì)算機(jī)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(kāi)始生效。在發(fā)生與計(jì)算機(jī)相關(guān)的故障時(shí)，OBDⅠ通過(guò)故障警示燈（MIL）提醒駕駛員。1990年的《空氣潔凈法案》使得美國(guó)國(guó)家環(huán)保局（EPA）出臺(tái)了關(guān)于汽車車載診斷方面的新規(guī)則。從1996型號(hào)年開(kāi)始，所有在美國(guó)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(cè)與尾氣排放相關(guān)的元器件運(yùn)行狀態(tài)。

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

所有第二代車載診斷系統(tǒng)都使用一個(gè)16孔的插座，各端子都有標(biāo)示。解碼器使用4號(hào)端子（車身接地）、5號(hào)端子（信號(hào)接地）和16號(hào)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(dú)的點(diǎn)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(gè)OBDⅡ解碼器都能夠讀取任何車輛上的、通用的、美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)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(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)2#缺火。

1.4OBDⅡ動(dòng)態(tài)測(cè)試

車載計(jì)算機(jī)必須對(duì)各個(gè)與尾氣排放相關(guān)的元器件進(jìn)行測(cè)試并接通故障警示燈（MIL）。OBDⅡ是一個(gè)動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)，因?yàn)樗鼘?shí)際測(cè)試氧傳感器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)以及條件允許時(shí)測(cè)試其他系統(tǒng)。動(dòng)力傳動(dòng)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(yùn)行并進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。

比如PCM在車輛減速時(shí)可能將廢氣再循環(huán)閥（EGR）打開(kāi)以檢查其運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力（MAP）傳感器信號(hào)的變化對(duì)計(jì)算機(jī)而言，實(shí)質(zhì)上是表示廢棄正被引入發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)檫M(jìn)行這些測(cè)試必須滿足一定的條件并且測(cè)試是動(dòng)態(tài)的，所以計(jì)算機(jī)利用其內(nèi)部診斷程序來(lái)跟蹤所有條件并進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，各個(gè)運(yùn)行條件和動(dòng)態(tài)測(cè)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(dòng)態(tài)測(cè)試，車輛必須在一系列條件下運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行循環(huán)包含了進(jìn)行某項(xiàng)特殊測(cè)試所需的必要條件。比如，要進(jìn)行廢氣再循環(huán)閥（EGR）測(cè)試，發(fā)動(dòng)機(jī)就必須達(dá)到正常運(yùn)行溫度和在最短時(shí)間內(nèi)減速。某些測(cè)試需要在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)進(jìn)行，而另一些測(cè)試則要求在穩(wěn)定高速的巡航形式下進(jìn)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(jì)算機(jī)檢測(cè)出A類故障，車輛行駛時(shí)故障警示燈（MIL）立即接通。比如，發(fā)動(dòng)機(jī)缺火或混合器過(guò)濃或過(guò)稀，都會(huì)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(huì)損壞三元催化轉(zhuǎn)化器。

B類故障代碼會(huì)被存儲(chǔ)起來(lái)，故障警示燈（MIL）會(huì)在車輛再次行駛時(shí)接通。故障警示燈（MIL）警示駕駛員車輛進(jìn)行診斷檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)了問(wèn)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(huì)使故障警示燈（MIL）亮起。故障警示燈通常標(biāo)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(wú)關(guān)，它們會(huì)使“service”燈亮起（如果車輛如此設(shè)置）。

（3）未決代碼

當(dāng)滿足運(yùn)行條件、元器件或電路不在正常范圍，又沒(méi)有滿足故障代碼設(shè)定條件時(shí)所出現(xiàn)的代碼叫作未決代碼。比如，某個(gè)傳感器需連接兩次出錯(cuò)才能出現(xiàn)故障代碼。如果解碼器顯示未決代碼，動(dòng)力性故障也可能同時(shí)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(jì)算機(jī)在出現(xiàn)與排放相關(guān)的故障代碼時(shí)將所有數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)存儲(chǔ)一幀數(shù)據(jù)，但是車輛制造商往往會(huì)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(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中有診斷故障代碼（DTC），故障指示燈（MIL）就會(huì)亮起。故障指示燈亮?xí)r所顯示的故障代碼叫作硬故障代碼。故障指示燈不亮?xí)r所顯示的故障代碼叫作軟故障代碼。軟故障代碼有時(shí)又叫作斷續(xù)代碼，它表示計(jì)算機(jī)檢測(cè)到一個(gè)用診斷故障代碼（DTC）代表的故障。由于故障指示燈（MIL）沒(méi)有點(diǎn)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(guò)去曾有故障，但需要進(jìn)一步測(cè)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(duì)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(cè)（TSBs）。根據(jù)汽車制造商研究統(tǒng)計(jì)，30%左右的故障可以通過(guò)維修手冊(cè)和技術(shù)通報(bào)提供的維修指導(dǎo)和操作步驟加以排除。

2.2用“相反”故障代碼進(jìn)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(kāi)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(hào)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(guò)上述過(guò)程后，應(yīng)該有一個(gè)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(dǎo)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(dǎo)線和連接器開(kāi)路（高電阻）并導(dǎo)致故障碼的出現(xiàn)。

2.3無(wú)故障碼時(shí)的“拔除”測(cè)試

如果一個(gè)傳感器向計(jì)算機(jī)提供的信息不準(zhǔn)確，計(jì)算機(jī)就可能發(fā)出錯(cuò)誤的噴油和點(diǎn)火正時(shí)指令。結(jié)果是可能沒(méi)有故障碼存在，但發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不良。許多汽車的質(zhì)量空氣流量計(jì)（MAF）就是一個(gè)常見(jiàn)的例子。如果將空氣流量計(jì)（MAF）拔除，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況變好（或是沒(méi)有拔除MAF傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)），則說(shuō)明空氣流量計(jì)（MAF）損壞或失效。只要傳感器向計(jì)算機(jī)輸入的數(shù)據(jù)在一定的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)就都會(huì)被處理。但是某個(gè)信息錯(cuò)誤的傳感器拔除，計(jì)算機(jī)就不能收到此傳感器的信號(hào)，計(jì)算機(jī)就會(huì)根據(jù)其它傳感器信號(hào)用一個(gè)替換值替代。比如，節(jié)氣門位置傳感器或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器就會(huì)“取代”失效的（或被拔除的）空氣流量計(jì)（MAF）。因此，如果發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，在拔除空氣流量計(jì)（MAF）后又能啟動(dòng)，則說(shuō)明空氣流量計(jì)（MAF）已經(jīng)失效。

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

3清除故障代碼

3.1清除故障代碼的時(shí)機(jī)

將故障代碼清除是一個(gè)重要的過(guò)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(jìn)行故障診斷程序之前清除，以便確認(rèn)故障代碼和故障會(huì)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(jì)算機(jī)根據(jù)所存的故障代碼對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)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(guò)程能夠在車上進(jìn)行，大多數(shù)汽車制造商推薦使用此方法。但是某些車載計(jì)算機(jī)的故障代碼不能用解碼器清除。

方法2：如果沒(méi)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(jì)算機(jī)的電源斷開(kāi)。斷開(kāi)為計(jì)算機(jī)提供電源的易熔線（如果車輛已安裝）。

斷開(kāi)為計(jì)算機(jī)提供電源的熔斷器。熔斷器可能沒(méi)有計(jì)算機(jī)熔斷器的標(biāo)示。比如，豐田汽車的故障代碼可以通過(guò)斷開(kāi)燃油噴射熔斷器進(jìn)行清除。某些車輛的故障代碼清除需要斷開(kāi)兩個(gè)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(fù)極斷開(kāi)也可。但是不推薦使用這種方法，因?yàn)閿嚅_(kāi)蓄電池，收音機(jī)和時(shí)鐘信息都會(huì)丟失。在將車交還給車主前，必須重新設(shè)定收音機(jī)和時(shí)鐘信息。如果收音機(jī)包含有安全代碼，則要將代碼輸入收音機(jī)后，收音機(jī)才能工作。在斷開(kāi)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(shí)要注意，斷開(kāi)計(jì)算機(jī)電源后在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的自適應(yīng)功能也被清除了。如果車輛沒(méi)有行駛足夠的里程以便讓計(jì)算機(jī)重新學(xué)習(xí)，車輛有可能不能通過(guò)排放測(cè)試。

［1］汪貴平.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修、發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)等。