发动机高压共轨电控系统的故障码分析
安胜
摘要：随着排放法规在国内的实施，电控高压共轨技术在国产柴油机上得到了广泛的应用。该技术具有节能环保、强劲、噪音低、使柴油机工作更稳定等优点，现国内多数客车装备了电控高压共轨柴油机。发动机高压共轨电控系统的故障诊断现大多采取故障诊断仪进行故障诊断，故障诊断仪除了具有自诊断系统进行读取故障码和清除故障码的功能外，还具有对电子控制系统各种传感器和执行器的动态数据测试功能（数据流分析）。结合实例阐述了故障码在电控汽车故障诊断中的应用分析。
关键词：发动机；高压共轨；故障码；数据流
中图分类号：TK423 文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.027
0 引言
在发动机电控系统的故障诊断中，利用故障码诊断仪读取故障码的方法已经成为必不可少的工作之一。大多数情况下，总试图想把读取的故障码作为故障原因或故障点来判断，或通过更换故障码所指示的元器件来排除故障，但事实上并非如此简单。由于电控系统自诊断能力有限及它的局限性，各个元器件故障设定的条件不同几个元器件之间的相互关联作用等诸多因数。电控模块内记录储存有些能相对准确地反映出真实情况，有些则不能反映真实的情况。故障码对于故障诊断只能作为一些参考信息，然后经过仔细分析，这样有助于缩小故障范围，进而准确确定检修重点具体元器件的性能。工作状况的鉴定，确认维修借助于常规仪器和仪表。
1 故障码分析
故障码分析是诊断电子控制系统的第一步，是电子控制系统中最简单也是最常用的方法。
1.1 故障的确认方法
（1）数值判定：当控制电脑接收到的输入信号超出规定值范围时，自诊断系统就确认该输入信号出现故障。
（2）时间判定：当控制电脑检测时发现某以输入信号在一定时间内没有发生变化或变化没有达到预先规定的标准值时，自诊断系统就会确定该信号出现了故障。
（3）功能判断：当控制电脑给执行器发出驱动指令后，检测相应传感器或反馈信号输出参数变化。电控电装系统采用了排气制动继电器，而博世电控系统则是有发动机电脑直接控制排气制动阀。
（4）逻辑判定：控制电脑对两个或两个以上有相互联系的传感器进行比较，当发现两个传感器之间的逻辑关系违反了设定的条件，就会判定其中一个或其相互间有故障，加速踏板有两个传感器，且同步工作，其电源相同，但信号电压确实为2分之1的关系。加速踏板2无论在什么情况下信号电压都是加速踏板1的2分之1。若控制电脑检测到两处信号电压的比例不成立时，则判定该传感器出现了故障，在点亮故障灯的同时会记录故障码。曲轴和凸轮轴的位置传感器同样有逻辑关系。
1.2 故障的分类
故障分为两类，即间歇性故障和持续性故障。间歇性故障即软故障，其故障时有时无，没有发生规律，发生时间长短也不一样，故障判定维修难度较大。持续性故障即硬故障，一旦发生，故障较容易判定维修。
1.3 故障现象及故障码的关系
有故障码存在时，大多数的情况下有故障，也会有不同程序的故障症状：如进气压力传感器故障码，说明进气压力信号有误，会产生明显的故障现象。如发动机加速不良，动力性下降，排放超标等。但有些故障症状并不明显，如进气温度传感器的故障码，其传感器信号可能有断路和短路的故障发生，但这个故障所带来的影响仅凭驾驶员的感觉不一定能够发现。
有故障码的不一定有故障，没有故障码的不一定没有故障。不能认为独处故障码并按照故障码的指示或说明就可以修好车。这只是诊断的开始，而不是诊断的结束。应该清楚我们维修的是故障而不是故障码。故障码是为了我们减少诊断的范围和故障特性及诊断方向。
2 故障码的分析
2.1 分析步骤
先读取并记录所有的故障码，清除所有的故障码。确认所有的故障码已被清除，再次读取故障码时应显示此时无故障码。模拟故障码产生时的条件进行路试，以便重现故障。再次读取并记录此时的故障码。区分间歇性和持续性故障，区分与故障相关和无关的故障码，区分诸多故障码与相关故障码中的主要故障码，可能是导致其他故障码产生的原因。参照以上的分析，进一步精确检查测量故障码所代表传感器、执行器和控制电脑及相关的电路状态，以便确定故障点发生的准确位置。
典型故障分析电子控制系统是由传感器、执行器、插接器、线路和电脑内部的电路所组成。因此反应系统故障的故障码所包含的内容不单指传感器或执行器出现的故障，而是表示该系统的信号出现了不正常的现象。至于不正常现象的原因则可能出现在组成该系统的任何一部分（器件，插头，线路或电脑上）的开路状态，切断了电路的通路导致控制电路不能构成闭合回路。喷油器或插头是导致开路的主要原因，工作环境恶劣，对它要仔细检查。
2.2 故障分析
（1）短路和断路的故障分析：短路是指回路中电流未按照规定的路径通过，而在中途与相邻导线搭接的地方通过的状态。短路时的电路通常比正常通路时的电流大，极易烧坏电源、中间环节及用电设备。
注意：无论哪一条导线对电源负极短路，都将造成电脑的损坏。短路故障对其他电源，线束的危害性很大，所以对短路故障检查，排除要格外认真对待，严格按照规范要求进行操作。
（2）信号电压高于最高限制的故障分析：发动机电控系统有电源传感器的工作电源或参考电源，一般为电脑内部提供的5 V稳压电源。所以传感器的信号电压一般设置在0.3～4.7 V（不同的车型略有不同）之间。当电脑自诊断系统测到的信号电压高于最高限值且超过或达到故障码的条件时，就会记录故障并设定信号电压高于最高限值的故障码。这类故障相对于短路段、断路故障码的分析和检查难度要大。因为这种故障的故障点不是很明显，需要有较强的电路分析能力和熟练的操作技术。
传感器线束插头和电脑线束插头部分，前者的故障率远高于后者。传感器的工作环境恶劣，故障率相对要高。
个别情况也有可能出现信号导线与电源线短路，但这种情况可能产生电源短路的故障码。
注意：在分析和检查此类故障码时，除了核实传感器本身的参数外，更多的要对线路，特别是连接部分重点检查。确保连接可靠，导通良好。
（3）信号电压低于最低限值故障码的分析：信号电压低于最低限值的故障在故障码中所占的比例也是很大的。因为它产生的原因也很多，有传感器本身的问题，也有线路接触的问题。
注意：传感器本身出现性能问题而产生故障码时，对传感器没有更好的检查办法，只能通过替换方法进行检查。若传感器电源线任意一处接触不良导致传感器接触不良，导致传感器工作电源不够，同样可以产生故障码。而由于线路接触不良导致的故障是可以检查排除的，方法仍然是使用万用表电阻挡，只要仔细认真检查完全可以排除故障。在个别情况下也有信号线对电源负极短路，同样也可能产生这种故障码，但有时会报告传感器信号对地短路的故障码。
摘要：随着排放法规在国内的实施，电控高压共轨技术在国产柴油机上得到了广泛的应用。该技术具有节能环保、强劲、噪音低、使柴油机工作更稳定等优点，现国内多数客车装备了电控高压共轨柴油机。发动机高压共轨电控系统的故障诊断现大多采取故障诊断仪进行故障诊断，故障诊断仪除了具有自诊断系统进行读取故障码和清除故障码的功能外，还具有对电子控制系统各种传感器和执行器的动态数据测试功能（数据流分析）。结合实例阐述了故障码在电控汽车故障诊断中的应用分析。
关键词：发动机；高压共轨；故障码；数据流
中图分类号：TK423 文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.027
0 引言
在发动机电控系统的故障诊断中，利用故障码诊断仪读取故障码的方法已经成为必不可少的工作之一。大多数情况下，总试图想把读取的故障码作为故障原因或故障点来判断，或通过更换故障码所指示的元器件来排除故障，但事实上并非如此简单。由于电控系统自诊断能力有限及它的局限性，各个元器件故障设定的条件不同几个元器件之间的相互关联作用等诸多因数。电控模块内记录储存有些能相对准确地反映出真实情况，有些则不能反映真实的情况。故障码对于故障诊断只能作为一些参考信息，然后经过仔细分析，这样有助于缩小故障范围，进而准确确定检修重点具体元器件的性能。工作状况的鉴定，确认维修借助于常规仪器和仪表。
1 故障码分析
故障码分析是诊断电子控制系统的第一步，是电子控制系统中最简单也是最常用的方法。
1.1 故障的确认方法
（1）数值判定：当控制电脑接收到的输入信号超出规定值范围时，自诊断系统就确认该输入信号出现故障。
（2）时间判定：当控制电脑检测时发现某以输入信号在一定时间内没有发生变化或变化没有达到预先规定的标准值时，自诊断系统就会确定该信号出现了故障。
（3）功能判断：当控制电脑给执行器发出驱动指令后，检测相应传感器或反馈信号输出参数变化。电控电装系统采用了排气制动继电器，而博世电控系统则是有发动机电脑直接控制排气制动阀。
（4）逻辑判定：控制电脑对两个或两个以上有相互联系的传感器进行比较，当发现两个传感器之间的逻辑关系违反了设定的条件，就会判定其中一个或其相互间有故障，加速踏板有两个传感器，且同步工作，其电源相同，但信号电压确实为2分之1的关系。加速踏板2无论在什么情况下信号电压都是加速踏板1的2分之1。若控制电脑检测到两处信号电压的比例不成立时，则判定该传感器出现了故障，在点亮故障灯的同时会记录故障码。曲轴和凸轮轴的位置传感器同样有逻辑关系。
1.2 故障的分类
故障分为两类，即间歇性故障和持续性故障。间歇性故障即软故障，其故障时有时无，没有发生规律，发生时间长短也不一样，故障判定维修难度较大。持续性故障即硬故障，一旦发生，故障较容易判定维修。
1.3 故障现象及故障码的关系
有故障码存在时，大多数的情况下有故障，也会有不同程序的故障症状：如进气压力传感器故障码，说明进气压力信号有误，会产生明显的故障现象。如发动机加速不良，动力性下降，排放超标等。但有些故障症状并不明显，如进气温度传感器的故障码，其传感器信号可能有断路和短路的故障发生，但这个故障所带来的影响仅凭驾驶员的感觉不一定能够发现。
有故障码的不一定有故障，没有故障码的不一定没有故障。不能认为独处故障码并按照故障码的指示或说明就可以修好车。这只是诊断的开始，而不是诊断的结束。应该清楚我们维修的是故障而不是故障码。故障码是为了我们减少诊断的范围和故障特性及诊断方向。
2 故障码的分析
2.1 分析步骤
先读取并记录所有的故障码，清除所有的故障码。确认所有的故障码已被清除，再次读取故障码时应显示此时无故障码。模拟故障码产生时的条件进行路试，以便重现故障。再次读取并记录此时的故障码。区分间歇性和持续性故障，区分与故障相关和无关的故障码，区分诸多故障码与相关故障码中的主要故障码，可能是导致其他故障码产生的原因。参照以上的分析，进一步精确检查测量故障码所代表传感器、执行器和控制电脑及相关的电路状态，以便确定故障点发生的准确位置。
典型故障分析电子控制系统是由传感器、执行器、插接器、线路和电脑内部的电路所组成。因此反应系统故障的故障码所包含的内容不单指传感器或执行器出现的故障，而是表示该系统的信号出现了不正常的现象。至于不正常现象的原因则可能出现在组成该系统的任何一部分（器件，插头，线路或电脑上）的开路状态，切断了电路的通路导致控制电路不能构成闭合回路。喷油器或插头是导致开路的主要原因，工作环境恶劣，对它要仔细检查。
2.2 故障分析
（1）短路和断路的故障分析：短路是指回路中电流未按照规定的路径通过，而在中途与相邻导线搭接的地方通过的状态。短路时的电路通常比正常通路时的电流大，极易烧坏电源、中间环节及用电设备。
注意：无论哪一条导线对电源负极短路，都将造成电脑的损坏。短路故障对其他电源，线束的危害性很大，所以对短路故障检查，排除要格外认真对待，严格按照规范要求进行操作。
（2）信号电压高于最高限制的故障分析：发动机电控系统有电源传感器的工作电源或参考电源，一般为电脑内部提供的5 V稳压电源。所以传感器的信号电压一般设置在0.3～4.7 V（不同的车型略有不同）之间。当电脑自诊断系统测到的信号电压高于最高限值且超过或达到故障码的条件时，就会记录故障并设定信号电压高于最高限值的故障码。这类故障相对于短路段、断路故障码的分析和检查难度要大。因为这种故障的故障点不是很明显，需要有较强的电路分析能力和熟练的操作技术。
传感器线束插头和电脑线束插头部分，前者的故障率远高于后者。传感器的工作环境恶劣，故障率相对要高。
个别情况也有可能出现信号导线与电源线短路，但这种情况可能产生电源短路的故障码。
注意：在分析和检查此类故障码时，除了核实传感器本身的参数外，更多的要对线路，特别是连接部分重点检查。确保连接可靠，导通良好。
（3）信号电压低于最低限值故障码的分析：信号电压低于最低限值的故障在故障码中所占的比例也是很大的。因为它产生的原因也很多，有传感器本身的问题，也有线路接触的问题。
注意：传感器本身出现性能问题而产生故障码时，对传感器没有更好的检查办法，只能通过替换方法进行检查。若传感器电源线任意一处接触不良导致传感器接触不良，导致传感器工作电源不够，同样可以产生故障码。而由于线路接触不良导致的故障是可以检查排除的，方法仍然是使用万用表电阻挡，只要仔细认真检查完全可以排除故障。在个别情况下也有信号线对电源负极短路，同样也可能产生这种故障码，但有时会报告传感器信号对地短路的故障码。
