汽车解码器在维修工作中的应用

黎志钢

随着汽车工业的发展，汽车的结构越来越复杂，电子化程度越来越高，电脑控制燃油喷射系统、控制防抱死制动装置、自动变速器、自动巡航系统等结构已成为很多轿车的基本配置。传统的眼看、手摸、耳听、鼻闻和拆拆装装的故障判断方法已经很难适应这种形势，给汽车的诊断维修工作带来了很大困难。现代电喷汽车都提供了故障自诊断功能，用与其配套的汽车故障电脑诊断仪能够顺利地读取故障码，可判断故障的类型和范围，从而降低维修工作的难度。现代汽车维修人员不仅要懂得汽车的构造、原理和驾驶维修的基础知识，还要懂得汽车检测仪器设备的结构原理和使用方法，以下浅谈解码器在现代汽车维修中的应用。

一、 现代汽车微机控制系统的自诊断

现代汽车微机控制系统（ECU）（见图1）中的故障自诊断系统，是根据各类电控元件的工作性质的不同，将故障信号编为故障码，存储记忆在RAM数据库中，故障码所覆盖的内容是ECU直接控制的输入和输出的相关元件，因此故障自诊断系统只能监视电控系统电路，含义有两点： 其一， 如果故障不属于电路，诊断仪不能检测，因此在检修发动机时要分清是机械故障还是电路故障，在检修自动变速器时要分清是机械故障、油路故障还是电路故障；其二，不属于电控系统的电路故障，诊断仪不能检测，如起动系统、充电系统、点火系统的高压电路一般不属于电控系统，因此不能检测。

二、 自诊断工作故障类型

自诊断系统一般只能监视信号的范围，当ECU接收到的输入信号超过规定的数值范围时，自诊断系统就确认输入信号出现故障，产生故障码。而对于传感器特性的变化，只是信号的特性发生变化，并不能产生故障码。

例如， 发动机冷却液温度传感器的信号有一定的范围，如果超出信号范围，发电机ECU一定储存故障码。发动机冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，当冷却液温度低时，阻值大，信号电压高；冷却液温度高时，阻值小，信号电压低。但若该传感器的特性（ 指温度与阻值的对应关系） 发生变化，而阻值仍在此范围内，发动机会工作不良，故障指示灯并不会点亮， 在这种情况下仪器读不出故障码，因为发动机冷却液温度传感器信号在规定范围内，ECU认为该传感器是正常的，所以没有故障码。有一辆现代索娜塔轿车，4缸电喷发动机冷启动困难，启动后工作正常。故障现象分析：冷车启动困难的根本原因是混合气过稀或过浓。故障原因有冷启动喷油器不喷油、冷却液温度传感器故障、进气温度传感器故障、喷油器雾化不良、进气管积碳、火花塞故障、怠速控制阀故障等。故障诊断与排除：用解码器读码，无故障代码显示。根据故障现象，车冷启动困难，启动后工作正常，可说明喷油器是正常的。接下来检查冷却液温度传感器，该车使用的冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，冷却液温度传感器的温度与电阻的关系如表1所示。

一般在0℃，其电阻值为数千欧姆；在80℃时，则降为几百欧姆。而电压信号则由0℃时的接近5V变为80℃时的零点几伏，该车冷却液温度传感器的控制电路如图2所示。其工作原理是：控制电脑ECU根据冷却液温度传感器的电压信号（WTS信号），改变每次的喷油量，以满足发动机在各种工况下对喷油量的不同要求。在汽车启动时，供给发动机过浓的混合气，使发动机容易启动；当发动机温度升高以后，冷却液温度传感器的电压信号发生变化，ECU根据此变化，降低每次的喷油量，形成较稀薄的混合气，达到经济运行的目的。检查冷却液温度传感器，发现常温时的阻值是几百欧，阻值偏低，于是更换冷却液温度传感器，发动机在冷启动时一次顺利着车，故障排除。通过这一案例，该车故障的原因是冷却液温度传感器在常温下阻值是几百欧姆，车微机控制系统（ECU）认为是热车，ECU则发出低供油量信号，使混合气过稀，导致发动机冷启动困难。车启动后冷却水温度升高，ECU得到合适的水温信号，发动机能正常运转。在此故障中，虽然冷却液温度传感器在常温下阻值是几百欧姆，不正常，但冷却液温度传感器的电压信号在规定的范围内，没有开路或断路，ECU认为发动机冷却液温度传感器正常，所以没有故障码显示。因此， 汽车维修人员在用解码器诊断故障时，不应因为无故障码就认定为无故障。一般自诊断系统诊断的多为电路短路、断路、接触不良、串线等故障。

三、 自诊断系统故障码的研读

首先，自诊断系统故障码不一定反映具体的故障部位。读取的故障码仅指一个故障范围，而不是一个具体的故障部位。如某传感器相应线路故障、某电磁阀相应线路故障。假如检测仪显示的是“进气温度传感器故障”， 实际上指的是该传感器相应电路故障， 包括进气温度传感器， 进气温度传感器与ECU 之间的连线（ 含插头和插座） 、进气温度传感器的接地以及ECU 的供电、接地情况。有些汽车维修人员在用解码器诊断故障时，对故障码所揭示的故障范围不甚清楚， 只按故障码提示的字面含义进行检修，有些情况会走弯路。

其次，自诊断系统故障码也不一定反映的是电气元件及相关电路的问题，有些机械故障可能与电子故障相似。微机控制系统（ECU）的正常工作是以正常的发动机机械性能为前提的。有时出现的一些故障码，实际上可能是由发动机的机械磨损或机械故障所引起的。例如出现一个表示进气歧管绝对压力（MAP）传感器发生故障的故障码，可能反映的是进气气路的故障， 而非其电路故障。那么除了检测MAP传感器及其电路外，还应检查进气管有无真空泄漏。又如丰田车系发动机中的故障码71，内容为EGR（废气再循环）系统故障。这时除了检查EGR气体温度传感器及其线路、EGR真空软管的连接、EGR阀的工作、ECU是否不良外，还要检查EGR阀后方的废气进入进气歧管的通道是否阻塞。因为废气再循环通道堵塞（常规机械故障），EGR阀打开时，废气无法进入进气歧管，这时EGR气体温度传感器感应到的温度值就和发动机机体的温度相近，而不是高温的废气温度。ECU从EGR气体温度传感器电阻值的不正常变化中感觉到故障。从这一点来看， 汽车维修人员在用解码器诊断故障时，根据故障码进行检查，也不可局限于电路， 必要时还要考虑机械、气路等部分。

第三，汽车维修人员在用解码器诊断故障时，解码器有时会同时读出几个故障码，几个故障码中可能都是当前故障码，也有可能同时有历史故障码和当前故障码。历史性故障码，即维修人员已经排除了故障， 但未进行清码，这样故障码依然存储在ECU 的随机存储器（ RAM） 中，這种情况下，不要急于按故障码来进行检测，而应先记下读出的故障码，然后清除故障码，再启动运行发动机，有时需经一定的试车才会出现故障码，然后再读故障码，这时读出的故障码才是当前的故障码。

第四，如果故障指示灯点亮却读不出故障码，可能汽车微机控制系统（ECU）的故障自诊断系统发生故障， 通常是ECU 内部搭铁有问题， 当然诊断插座与ECU 之间的通信也可能有问题，同时也不排除仪器自身存在问题。

最后，汽车专用诊断仪通常具有检测、清除故障码、读取数据流、冻结数据帧等功能。汽车数据流是指电子控制单元（ ECU） 与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口，由专用诊断仪读取的数据，且随时间和工况而变化。数据的传输就像队伍排队一样，一个一个通过数据线流向诊断仪。数据流真实地反映了各传感器和执行器的工作电压和状态，为汽车故障诊断提供了依据，维修人员读取汽车数据流可以检测汽车各传感器的工作状态，并检测汽车的工作状态，通过数据流还可以设定汽车的运行数据。维修人员要善于运用仪器的动态测试功能，有些情况故障码不一定能反映出来，但可以通过动态数据流来发现问题。例如，动态测试中有的可以用曲线反映节气门的开度情况，缓慢匀速地踩下加速踏板时，应该有近似直线的图形显示，否则与节气门相关的方面可能存在问题； 动态测试中往往有点火提前角的显示，正常情况点火提前角应随节气门开度或发动机转速的变化而增大或减小。

四、 结束语

借助电脑检测仪，维修人员可以快速、方便、准确地定位故障，从而便于排除故障。但是，仪器的功能再强大，使用时还是要靠维修人员的主观能动性。有些维修人员在遇到一次读出很多故障码，故障指示灯点亮却无故障码输出，有故障现象却没有相应的故障码，有故障码却查不出相应的故障等情况时，往往会感到困惑和无从下手，实际上就是对汽车电控系统、自诊断系统和解码器的原理理解得不透彻，所以不能有效地利用仪器排除故障。

责任编辑陈春阳endprint