發動機高壓共軌電控系統的故障碼分析

安勝

摘要：隨著排放法規在國內的實施，電控高壓共軌技術在國產柴油機上得到了廣泛的應用。該技術具有節能環保、強勁、噪音低、使柴油機工作更穩定等優點，現國內多數客車裝備了電控高壓共軌柴油機。發動機高壓共軌電控系統的故障診斷現大多采取故障診斷儀進行故障診斷，故障診斷儀除了具有自診斷系統進行讀取故障碼和清除故障碼的功能外，還具有對電子控制系統各種傳感器和執行器的動態數據測試功能（數據流分析）。結合實例闡述了故障碼在電控汽車故障診斷中的應用分析。

關鍵詞：發動機；高壓共軌；故障碼；數據流

中圖分類號：TK423 文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.027

0 引言

在發動機電控系統的故障診斷中，利用故障碼診斷儀讀取故障碼的方法已經成為必不可少的工作之一。大多數情況下，總試圖想把讀取的故障碼作為故障原因或故障點來判斷，或通過更換故障碼所指示的元器件來排除故障，但事實上并非如此簡單。由于電控系統自診斷能力有限及它的局限性，各個元器件故障設定的條件不同幾個元器件之間的相互關聯作用等諸多因數。電控模塊內記錄儲存有些能相對準確地反映出真實情況，有些則不能反映真實的情況。故障碼對于故障診斷只能作為一些參考信息，然后經過仔細分析，這樣有助于縮小故障范圍，進而準確確定檢修重點具體元器件的性能。工作狀況的鑒定，確認維修借助于常規儀器和儀表。

1 故障碼分析

故障碼分析是診斷電子控制系統的第一步，是電子控制系統中最簡單也是最常用的方法。

1.1 故障的確認方法

（1）數值判定：當控制電腦接收到的輸入信號超出規定值范圍時，自診斷系統就確認該輸入信號出現故障。

（2）時間判定：當控制電腦檢測時發現某以輸入信號在一定時間內沒有發生變化或變化沒有達到預先規定的標準值時，自診斷系統就會確定該信號出現了故障。

（3）功能判斷：當控制電腦給執行器發出驅動指令后，檢測相應傳感器或反饋信號輸出參數變化。電控電裝系統采用了排氣制動繼電器，而博世電控系統則是有發動機電腦直接控制排氣制動閥。

（4）邏輯判定：控制電腦對兩個或兩個以上有相互聯系的傳感器進行比較，當發現兩個傳感器之間的邏輯關系違反了設定的條件，就會判定其中一個或其相互間有故障，加速踏板有兩個傳感器，且同步工作，其電源相同，但信號電壓確實為2分之1的關系。加速踏板2無論在什么情況下信號電壓都是加速踏板1的2分之1。若控制電腦檢測到兩處信號電壓的比例不成立時，則判定該傳感器出現了故障，在點亮故障燈的同時會記錄故障碼。曲軸和凸輪軸的位置傳感器同樣有邏輯關系。

1.2 故障的分類

故障分為兩類，即間歇性故障和持續性故障。間歇性故障即軟故障，其故障時有時無，沒有發生規律，發生時間長短也不一樣，故障判定維修難度較大。持續性故障即硬故障，一旦發生，故障較容易判定維修。

1.3 故障現象及故障碼的關系

有故障碼存在時，大多數的情況下有故障，也會有不同程序的故障癥狀：如進氣壓力傳感器故障碼，說明進氣壓力信號有誤，會產生明顯的故障現象。如發動機加速不良，動力性下降，排放超標等。但有些故障癥狀并不明顯，如進氣溫度傳感器的故障碼，其傳感器信號可能有斷路和短路的故障發生，但這個故障所帶來的影響僅憑駕駛員的感覺不一定能夠發現。

有故障碼的不一定有故障，沒有故障碼的不一定沒有故障。不能認為獨處故障碼并按照故障碼的指示或說明就可以修好車。這只是診斷的開始，而不是診斷的結束。應該清楚我們維修的是故障而不是故障碼。故障碼是為了我們減少診斷的范圍和故障特性及診斷方向。

2 故障碼的分析

2.1 分析步驟

先讀取并記錄所有的故障碼，清除所有的故障碼。確認所有的故障碼已被清除，再次讀取故障碼時應顯示此時無故障碼。模擬故障碼產生時的條件進行路試，以便重現故障。再次讀取并記錄此時的故障碼。區分間歇性和持續性故障，區分與故障相關和無關的故障碼，區分諸多故障碼與相關故障碼中的主要故障碼，可能是導致其他故障碼產生的原因。參照以上的分析，進一步精確檢查測量故障碼所代表傳感器、執行器和控制電腦及相關的電路狀態，以便確定故障點發生的準確位置。

典型故障分析電子控制系統是由傳感器、執行器、插接器、線路和電腦內部的電路所組成。因此反應系統故障的故障碼所包含的內容不單指傳感器或執行器出現的故障，而是表示該系統的信號出現了不正常的現象。至于不正常現象的原因則可能出現在組成該系統的任何一部分（器件，插頭，線路或電腦上）的開路狀態，切斷了電路的通路導致控制電路不能構成閉合回路。噴油器或插頭是導致開路的主要原因，工作環境惡劣，對它要仔細檢查。

2.2 故障分析

（1）短路和斷路的故障分析：短路是指回路中電流未按照規定的路徑通過，而在中途與相鄰導線搭接的地方通過的狀態。短路時的電路通常比正常通路時的電流大，極易燒壞電源、中間環節及用電設備。

注意：無論哪一條導線對電源負極短路，都將造成電腦的損壞。短路故障對其他電源，線束的危害性很大，所以對短路故障檢查，排除要格外認真對待，嚴格按照規范要求進行操作。

（2）信號電壓高于最高限制的故障分析：發動機電控系統有電源傳感器的工作電源或參考電源，一般為電腦內部提供的5 V穩壓電源。所以傳感器的信號電壓一般設置在0.3～4.7 V（不同的車型略有不同）之間。當電腦自診斷系統測到的信號電壓高于最高限值且超過或達到故障碼的條件時，就會記錄故障并設定信號電壓高于最高限值的故障碼。這類故障相對于短路段、斷路故障碼的分析和檢查難度要大。因為這種故障的故障點不是很明顯，需要有較強的電路分析能力和熟練的操作技術。

傳感器線束插頭和電腦線束插頭部分，前者的故障率遠高于后者。傳感器的工作環境惡劣，故障率相對要高。

個別情況也有可能出現信號導線與電源線短路，但這種情況可能產生電源短路的故障碼。

注意：在分析和檢查此類故障碼時，除了核實傳感器本身的參數外，更多的要對線路，特別是連接部分重點檢查。確保連接可靠，導通良好。

（3）信號電壓低于最低限值故障碼的分析：信號電壓低于最低限值的故障在故障碼中所占的比例也是很大的。因為它產生的原因也很多，有傳感器本身的問題，也有線路接觸的問題。

注意：傳感器本身出現性能問題而產生故障碼時，對傳感器沒有更好的檢查辦法，只能通過替換方法進行檢查。若傳感器電源線任意一處接觸不良導致傳感器接觸不良，導致傳感器工作電源不夠，同樣可以產生故障碼。而由于線路接觸不良導致的故障是可以檢查排除的，方法仍然是使用萬用表電阻擋，只要仔細認真檢查完全可以排除故障。在個別情況下也有信號線對電源負極短路，同樣也可能產生這種故障碼，但有時會報告傳感器信號對地短路的故障碼。