第二代车载故障诊断系统（OBDⅡ）工作原理与故障诊断

2016-03-08山东水利技师学院张峻

河北农机 2016年4期

山东水利技师学院　张峻

山东水利技师学院张峻

从1996型号年开始，所有在美国出售的车辆都必须使用第二代车载故障诊断系统（OBDⅡ），所以汽车维修技术人员都应该知道OBDⅡ的工作原理及如何进行车载计算机控制系统的故障诊断。本文着重介绍了第二代车载故障诊断系统工作原理、故障代码诊断排除故障和故障码的清除方法。

OBDⅡ；故障码；故障指示灯；故障诊断

1第二代车载故障诊断系统（OBDⅡ）

1.1第二代车载故障诊断系统介绍

OBDⅡ即第二代车载故障诊断系统。第一代车载故障诊断系统（OBDⅠ）在1988年开始生效。在发生与计算机相关的故障时，OBDⅠ通过故障警示灯（MIL）提醒驾驶员。1990年的《空气洁净法案》使得美国国家环保局（EPA）出台了关于汽车车载诊断方面的新规则。从1996型号年开始，所有在美国出售的车辆都必须使用同类型的16针数据连接器（DLC），并且必须能够监测与尾气排放相关的元器件运行状态。

1.2第二代车载诊断系统数据检测插座（DLC）

所有第二代车载诊断系统都使用一个16孔的插座，各端子都有标示。解码器使用4号端子（车身接地）、5号端子（信号接地）和16号端子（蓄电池电源，最大4A）。安装有第二代车载诊断系统的车辆不需要单独的点烟器插孔为解码器提供电源。

1.3查取OBDⅡ代码——16针

安装有第二代车载故障诊断系统的车辆故障代码查取要用解码器。每个OBDⅡ解码器都能够读取任何车辆上的、通用的、美国汽车工程学会规定的故障代码信息。车载故障诊断系统（OBDⅡ）有关的数字及字母定义示意为：P（B-车身、C-底盘、P-动力系、U-网络）0（0-通用、1-制造商指定）3（指定故障名称）02（指定车辆系统）=发现动力系统2#缺火。

1.4OBDⅡ动态测试

车载计算机必须对各个与尾气排放相关的元器件进行测试并接通故障警示灯（MIL）。OBDⅡ是一个动态计算机分析系统，因为它实际测试氧传感器、废气再循环系统以及条件允许时测试其他系统。动力传动系统控制模块（PCM）的功能就是监控这些元器件和系统的运行并进行动态测试。

比如PCM在车辆减速时可能将废气再循环阀（EGR）打开以检查其运行状态。进气歧管绝对压力（MAP）传感器信号的变化对计算机而言，实质上是表示废弃正被引入发动机。因为进行这些测试必须满足一定的条件并且测试是动态的，所以计算机利用其内部诊断程序来跟踪所有条件并进行动态测试，各个运行条件和动态测试之间不产生相互干扰。

1.5OBDⅡ行驶循环

要完成所有的动态测试，车辆必须在一系列条件下运行。发动机运行循环包含了进行某项特殊测试所需的必要条件。比如，要进行废气再循环阀（EGR）测试，发动机就必须达到正常运行温度和在最短时间内减速。某些测试需要在发动机温度低时进行，而另一些测试则要求在稳定高速的巡航形式下进行。

1.6OBDⅡ故障代码类型

（1）A类和B类故障代码

A类故障代码是与排放相关的故障代码，如果计算机检测出A类故障，车辆行驶时故障警示灯（MIL）立即接通。比如，发动机缺火或混合器过浓或过稀，都会产生A类故障代码。故障警示灯（MIL）警示驾驶员车辆有排放故障，这些故障可能会损坏三元催化转化器。

B类故障代码会被存储起来，故障警示灯（MIL）会在车辆再次行驶时接通。故障警示灯（MIL）警示驾驶员车辆进行诊断检测时出现了问题。

A类和B类故障代码是与排放相关的故障代码，它们会使故障警示灯（MIL）亮起。故障警示灯通常标示为“check engine”或“check engine soon”。

（2）C类和D类故障代码

C类和D类故障代码与排放无关，它们会使“service”灯亮起（如果车辆如此设置）。

（3）未决代码

当满足运行条件、元器件或电路不在正常范围，又没有满足故障代码设定条件时所出现的代码叫作未决代码。比如，某个传感器需连接两次出错才能出现故障代码。如果解码器显示未决代码，动力性故障也可能同时出现。未决代码帮助维修技术人员在车主发现“check engine”灯亮之前查找出故障的根本原因。

1.7OBDⅡ保持帧

为帮助维修技术人员，OBDⅡ要求计算机在出现与排放相关的故障代码时将所有数据进行保存。虽然OBDⅡ只要求在出现与排放相关的故障代码时存储一帧数据，但是车辆制造商往往会提供更多的相关数据。然而，获取这些数据需要专用的解码器。

2用故障代码诊断排除故障

2.1查取故障代码诊断排除故障

如果计算机存储器中有诊断故障代码（DTC），故障指示灯（MIL）就会亮起。故障指示灯亮时所显示的故障代码叫作硬故障代码。故障指示灯不亮时所显示的故障代码叫作软故障代码。软故障代码有时又叫作断续代码，它表示计算机检测到一个用诊断故障代码（DTC）代表的故障。由于故障指示灯（MIL）没有点亮，所以软代码所代表的故障不复存在。软代码提醒维修技术人员车辆过去曾有故障，但需要进一步测试以便找到故障的根本原因。大多数车辆制造商所指定的诊断程序都只针对硬故障代码。

使用解码器获得诊断故障代码（DTC）后，可以根据诊断故障代码（DTC）查阅维修技术手册（TSBs）。根据汽车制造商研究统计，30%左右的故障可以通过维修手册和技术通报提供的维修指导和操作步骤加以排除。

2.2用“相反”故障代码进行诊断排除故障

找出故障根本原因的一种重要方法是用“相反”的故障代码。比如，故障代码显示节气门位置传感器开路（高电阻），现将此故障代码清除，用跨接连接线将传感器的信号输出端与5V参考电压端连接，由此建立与故障代码相反的条件（低电阻）。经过上述过程后，应该有一个故障代码的存在。

如果相反的故障代码存在，则表明传感器的导线和连接器是好的，传感器本身失效损坏。

如果同样的故障代码存在，则表明传感器的导线和连接器开路（高电阻）并导致故障码的出现。

2.3无故障码时的“拔除”测试

如果一个传感器向计算机提供的信息不准确，计算机就可能发出错误的喷油和点火正时指令。结果是可能没有故障码存在，但发动机运行不良。许多汽车的质量空气流量计（MAF）就是一个常见的例子。如果将空气流量计（MAF）拔除，发动机运行状况变好（或是没有拔除MAF传感器，发动机不能起动），则说明空气流量计（MAF）损坏或失效。只要传感器向计算机输入的数据在一定的范围内，数据就都会被处理。但是某个信息错误的传感器拔除，计算机就不能收到此传感器的信号，计算机就会根据其它传感器信号用一个替换值替代。比如，节气门位置传感器或进气歧管绝对压力传感器就会“取代”失效的（或被拔除的）空气流量计（MAF）。因此，如果发动机不能启动，在拔除空气流量计（MAF）后又能启动，则说明空气流量计（MAF）已经失效。

操作安全注意事项：在计算机、计算机控制电路或传感器周围工作时，要特别小心。不要把高电压或高电流引入到计算机和计算机控制电路，否则可能会烧坏计算机和控制电路。