4.4 故障自诊断系统4.4.1 故障自诊断系统的原理结构组成 主要由自诊断电路（输入信号电路、输出信号控制 电路等）、电控单元ECU组成。其中，输入信号电 路、ECU与发动机电子控制系统共用，诊断的输出 接口由发动机警告灯或ABS警告灯与电控系统检测 插座（CHECK CONNECTOR）、故障诊断插座（ TDCL）等组成。工作原理 水温传感器、节气门位置传感器、进气歧管压力传感 器、进气温度传感器等向ECU输入模拟信号的传感 器，若传感器输出的信号电压数值多次偏离正常工作 范围且持续一定时间，ECU便认为该器件或电路发 生了故障，把这一故障以代码的形式存入内部随机存 储器，并同时点亮仪表板上的故障指示灯。 水温传感器正常工作时，其输出信号在0.14.8V范围内变化。 三元催化转化器与空燃比反馈控制系统、爆震 控制系统等控制所依据参数是在不断变化的， 当某传感器的输出信号变化过慢、在一段时间 内不发生变化时、保持高于或低于某一值超过 了一定时间时，ECU将判定该传感器有故障。 对偶尔出现的一两次信号数值的偏离和丢失， ECU则不认为是故障，也不存入存储器内。 故障信号的出现不只是与传感器或执行器 本身出现故障有关，而且还与相应的配线 电路故障有关，电子控制系统的各种传感 器和执行器都是如此。 在ECU判断出某一电路故障时，只是提供 了故障的性质和范围，最后要确定是传感 器、执行器还是相应配线故障，应进一步 检查配线、插头、ECU和相关元器件。 断路：信号电压会高于4.8V （相当于水温- 30 ）， ECU判定水温传感器有故障 。 短路：信号电压低于0.1V（ 相当于水温139 ），ECU 判定水温传感器有故障。 “跛行”模式：当传感器发生故障时，其信号 不能作为发动机的控制参数使用，ECU从程 序存储器中调出某一固定数值作为发动机的 应急参数，以维持发动机的运转。 发动机水温传感器发生故障时，ECU将启用代用 值固定为80；进气温度传感器发生故障时，可 将进气温度设定为22。 ECU另用与其工作性质相关器件的信号参数值代 用。例如，进气流量传感器损坏后，ECU则用节 气门位置传感器的信号参数值来代用。 对于执行器（如喷油器、点火器、怠速控制 阀等等）故障，有的能被ECU检测出来，有 的则不能检测，依车型的控制软件设计而异 。 当执行器发生故障时，为了安全起见，ECU 往往采用断油、断电等安全保险措施。故障信息的显示 通过故障指示灯显示：用发动机的图样表示和 配有CHECK ENGINE或SERVICE ENGINE 文字说明的仪表灯。4.4.2 第二代车载故障诊断系统 （OBD-） 从1980年开始，各汽车制造厂开始在其生产 的车辆上配备随车诊断系统（ On Board Diagnostic ）。 到了1985年，美国加州大气资源局（CARB） 开始制定法规，要求各汽车制造厂在加州销 售的车辆，必须装置OBD系统（称为第一代 随车诊断系统OBD-）。 20世纪90年代初期，美国汽车工程师学会（ SAE）提出采用统一的故障自诊断系统，该系 统采用相同标准的诊断接口、相同的故障码以 及共同的资料传输标准，被称为第二代随车故 障自诊断系统（OBD-）。 OBD-系统规格在1997年也被美国环保局采 纳为联邦标准，并在1998年正式生效。 由于美国的市场经济地位，OBD-标准相对 具有权威性，到日前为止世界上各大汽车生 产厂基本上全而采用了此标准。 采用统一形状的16端子诊断座，并安 装在驾驶室仪表板下方； 采用统一的故障代号及含义； 具有数据传输与分析功能； 具有行车记录功能； 具有由仪器直接清除故障码功能。 OBD-的特点（1）具有统一的16端子诊断插座端子编号 1-生产厂家自行设定 ； 2-SAEJ-1850数据传输 ，BUS+； 3-生产厂家自行设定 ； 4-车身搭铁； 5-信号搭铁； 6-生产厂家自行设定 ； 7-ISO9141数据传输K ； 8-生产厂家自行设定 ； 9-生产厂家自行设定 ； 10-SAEJ-1850数据传 输，BUS-； 11-生产厂家自行设定 ； 12-生产厂家自行设定 ； 13-生产厂家自行设定 ； 14-生产厂家自行设定 ； 15-ISO9141数据传输L ； 16-蓄电池正极。 （2）具有统一的故障代号及含义 用检测仪读取的OBD-故障代码由4部分组成，共5个字母和 数字。 第一部分为一个英文字母，是检测系统的代码。P代表动力系 统（发动机、自动变速器）；B代表车身；C代表底盘；U未 定义，待SAE另行发布。 第二部分为一个数字，表示诊断代码类型，0表示美国汽车工 程师学会（SAE）定义的（通用）诊断代码；1表示生产厂家 自定义的（扩展）诊断代码；2、3 这两个数字SAE未定义。 第三部分为一个数字，是SAE定义的故障代码。 第四部分为两个数字的组合，是制造厂的原故障代码。 扩展故障码较通用故障码提供的故障信息 更为具体些，诊断的针对性更强些。用于 表示通用型故障码未涵盖的故障及ABS、 ASR等发动机管理系统之外的故障，数据 流也是如此。 通用型故障码及数据流用符合OBD-的通 用型故障诊断仪即可读取，而扩展型要用 厂家专用的故障诊断仪才能读出。（3）具有数据资料传输与分析功能（DLC） 利用OBD-的DLC功能，能够了解该车型各 控制系统的有关资料。4.4.3 发动机自诊断系统的应用 故障代码的读取 利用随车自诊断系统人工读取（以丰田车 系为例） ； 利用车外故障诊断仪读取（以VAG1552为 例）。故障码的人工读取（丰田车系） 在接通点火开关但不启动发动机时，ECU便 开始进入初始化状态，并对整个控制系统进 行自检，此时故障指示灯应点亮。 启动发动机，此时故障指示灯应立即熄灭。 如指示灯始终点亮，说明控制系统有故障， 此时方可读取故障码。故障指示灯及其线路的检查丰田车系诊断插座 发动机舱内诊断插座一般设 在熔断器盒旁边，用于读取 与清除故障代码； 驾驶室内诊断插座设在仪 表盘左下方或右侧仪表台 面的工具箱内，用于数据 传输。诊断插座端子连接部位及其功能 端子 代号连连接 部位功能FP与汽油泵泵“+”端子连连接将+B与FP连连接时时，汽油泵泵运转转W仪仪表盘盘故障指示灯与发动发动 机ECU 控制端当发动发动 机ECU检测检测 到故障时时， 使CHECK灯显显示故障代码码E1发动发动 机ECU与车车身搭铁线铁线 的引出 端子发动发动 机ECU搭铁铁TE1（ T）发动发动 机ECU和ECT ECU故障代码码 诊诊断触发发端子读读取发动发动 机ECU和ECT ECU故 障代码码 TE2发动发动 机ECU开关动动作触发发端子检查诊检查诊 断开关动动作TC与ABS/SRS/巡航控制ECU TC端 子连连接调调取ABS/SRS/巡航控制系统统故 障代码码跨接线 是一段专用导线，两端的接头一般是不同形 式的插头或鳄鱼夹，以适应不同位置的跨接 。故障指示灯读取故障代码的静态测试方式（1）用跨接线将诊断插座上端子TE1与E1跨接； （2）打开点火开关，但不启动发动机； （3）根据组合仪表盘上的指示灯（CHECK）闪烁规 律读取故障代码。 （4）断开点火开关，拆下跨接线，盖好诊断插座护盖 。动态测试方式读取故障代码（1）将点火开关转到“OFF”；用跨接线将诊断插座（ TDCL）上的端子TE2与E1跨接； （2）将点火开关转到“ON”位置，但不启动发动机， 此时故障指示灯将快速闪烁（大约4次/秒）； （3）启动发动机，模拟故障状态行驶，此时端子TE2 与E1保持跨接，且车速不低于10km/h； （4）路试完毕，再用一根跨接线将诊断插座上的端子 TE1与E1跨接，即将TE2、TE1和E1三个端子同时 跨接。根据指示灯闪烁规律读取故障代码。丰田OBD-故障码的人工读取故障代码表 代码码诊诊断故障部位12在STA或ON时时，ECU未收到 G或NE信号达2s以上NE、G开路或短路；分电电器； STA开路、短路；ECU 13连续连续 6次点火后，点火模块块无 1GF信号输输入ECU从点火模块块至ECU的1GF或1GT 开路或短路；点火模块块；ECU14在发动发动 机转转速为为1000r/min以 上时时，无信号NE输输入ECU在 0.05s以上NE开路、短路；分电电器； ECU16ECU的CPU无正常信号输输出ECU 22水温传传感器线线路开路或短路 超过过0.5s以上水温传传感器线线路开路或短路水 温度传传感器ECU24进进气温度传传感器线线路开路或 短路超过过0.5s以上进进气温度传传感器线线路开路或短路 进进气温度传传感器ECU 利用仪器清除：利用解码器按提示菜单操作 。 手工清除：按照一定步骤（不用仪器）清除 。 丰田车系：将熔断器盒中的“EFI”熔断器拔下10S以上 时间，即可清除故障代码。将蓄电池搭铁线拆下10S以 上时间（这种方法同时也会清除存储器RAM中存储的时 钟、音响系统的密码等等所有信息，因此需慎重使用） 。 个别车系：在点火开关开-闭（ON-OFF）循环一定的次 数（通常50-80次）且该故障未再次出现时，将自动清除 存储的故障码。故障代码的清除V.A.G1552诊断仪的使用桑塔纳2000诊断座与解码器诊断接口自诊断座解码器诊断接口功能键与功能代码快速数据传递 当诊断仪一旦连接好之后，会自动进入操作模式1 （“快速数据传递”），即：Rapid data transfer HELP Insert address word XX 快速数据传递传递 帮助 输输入地址字XX 按HELP（帮助）键，在显示屏上会滚动显示地址的清单：01发动机电子系统 08空调/加热电子系统02变速器电子系统 12离合器电子系统03制动电子系统 14轮胎减振电子系统15安全气囊 35中控门锁16转向轮控制电子系统 36驾驶员座椅电控17仪表板电控 41柴油泵电控18辅助加热电控 45内部诊断24驱动轮滑转电控 46中央控制模板25防盗系统 55灯光调节电控26电控车顶 56收音机34自适应悬架 66座椅/后视镜调整电控 按下HELP键将显示出可以选择的功能的清单：01查询控制单元版本 06结束输入02查询故障存储内容 07控制单元编码03最终控制诊断 08读取测量数据块04基本数据设定 09读取单个测量值块05清除故障存储器 10匹配 11登录 选择其中的功能，输入选择功能相应的数字，再按Q键 确认输入。Rapid data transfer HELP Select function XX 快速数据传递传递 帮助 选择选择 功能 XX 按“”显示如下信息提示输入功能地址：02功能查询故障代码 选择该功能后，显示屏上首先显示故障的数量，如 ：3 fault recognized 查查到了三个故障 Fault number:00513