南通银奥汽车销售服务有限公司 孙 程
故障现象一辆2019款奥迪Q2L车,搭载1.4T发动机(满足国6a排放标准),累计行驶里程约为4万km。该车因发动机故障灯异常点亮而进厂检修。
故障诊断用故障检测仪(VAS 6150E)检测,发现发动机控制单元中存储有故障代码“P044100 油箱排气系统通过量不正确,主动/静态”。根据引导检测计划检测活性炭罐电磁阀(N80),能听到动作声,暂时排除N80及其线路存在故障的可能。使用烟雾测试仪测试燃油箱蒸发系统,没有发现泄漏。执行“01-产生就绪代码”(图1),测试程序在测试“燃油箱泄漏检测,裂缝粗”(图2)时中断,说明燃油箱蒸发系统确实存在故障。
图1 执行“01-产生就绪代码”(截屏)
图2 测试“燃油箱泄漏检测,裂缝粗”(截屏)
与正常车调换N80后继续执行“01-产生就绪代码”,测试程序仍在测试“燃油箱泄漏检测,裂缝粗”时中断,由此排除N80损坏的可能。
为了满足国6a排放标准,该车燃油蒸发系统中增加了燃油箱泄漏诊断模块(DMTL)。DMTL安装在活性炭罐电磁阀与空气滤清器之间。燃油蒸发系统的工作模式有以下4种。
(1)默认模式(图3a)。活性炭罐电磁阀关闭,DMTL不工作,燃油箱通过活性炭罐与大气相通,蒸发的燃油蒸气被活性炭罐吸附。
(2)脱附模式(图3b)。活性炭罐电磁阀打开,DMTL不工作,新鲜空气通过活性炭罐将吸附的燃油蒸气带入发动机进气歧管。
(3)基准模式(图3c)。此时燃油箱泄漏诊断功能被激活,活性炭罐电磁阀关闭,对应在燃油箱及其管路上形成一个密闭空间;与此同时,DMTL的诊断泵工作,空气经0.5 mm的基准孔在DMTL内部流动;当DMTL腔内的压力达到平衡后,泵电流会趋于稳定,此时的泵电流为参考泵电流,即在当前环境温度和压力下的0.5 mm标准泄漏孔对应的泵电流值(此值为后续的诊断模式做参考)。
(4)诊断模式(图3d)。基准测量模式完成后,DMTL的诊断阀接通,诊断泵将新鲜空气泵入密闭的燃油箱系统;随着压力的逐渐增加,泵电流也逐渐增加;通过与参考泵电流做对比,如果在一定的时间内泵电流可以达到设定的值(即能够达到对应的燃油箱相对压力),则认为燃油箱系统是密封的;如果在一定的时间内泵电流始终无法上升到设定的值(即无法达到对应的燃油箱相对压力),则认为燃油系统存在泄漏,并且可以区分泄漏的程度,如细微泄漏(0.5 mm~1 mm的泄漏) 和细泄漏(大于1 mm的泄漏)。
图3 燃油蒸发系统的4种工作模式
分析至此,既然用烟雾测试仪没有检测到泄漏部位,且N80也正常,怀疑DMTL损坏。与正常车调换DMTL后再次执行“01-产生就绪代码”,就绪代码生产成功,由此确定DMTL损坏。
故障排除更换DMTL后交车,2个星期后电话回访,客户反映故障未再出现,故障彻底排除。
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简析就绪代码
OBD(车载诊断)系统对车辆部件和系统的监测使用不同的状态标识来区分完成的诊断评价和需要进一步运转才能完成的诊断评价。对已经完成诊断评价的系统标识为完成,需要进一步运转才能完成的诊断评价标识为未完成。我们把这种状态的标识称为就绪状态。
对于发动机失火、燃油系统及综合部件的连续监测项目,在每次起动发动机时都要将就绪状态标识为未完成;对于氧传感器、催化器、氧传感器加热器、燃油蒸发系统、废气再循环系统、二次空气喷射系统等非连续监测项目,在每次起动发动机时就绪状态不复位。如图4所示,A、B、C为连续监测项目,1~8为非连续监测项目,完成显示为“0”,未完成显示为“1”,未装备系统的监测状态始终显示为“0”。我们把这样产生的一组数据称为就绪代码。
图4 就绪代码说明(截屏)
OBD系统不仅仅为车主和维修人员提供了便捷的维修信息,还在技术上为在用车的监管提供了可能。通过制定一定的法规,监管部门可以对存在导致排放污染物超过标准的车辆采取惩罚性的措施。
为了避免用户通过一些手段删除故障代码来掩盖故障,OBD系统的设计在功能上会在进行故障代码删除操作的同时复位就绪代码,即令激活的诊断功能显示为未完成诊断的状态。如果系统支持的某项诊断功能显示为未完成,那么即使没有相应的故障代码,也不能判断故障的确不存在。
在对车辆排放控制系统的有效性进行评价时,首先应读取就绪代码,如果全为0且OBD系统显示为无故障,那么表示车辆通过测试。如果就绪代码不为0,那么即使没有任何故障代码,也不能判断此车的排放控制系统工作正常。《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》(GB 18285—2018)中要求,“如果诊断继续状态项未完成超过2项,应要求车主在对车辆充分行驶后进行复检”(图5)。
图5 GB 18285—2018中关于就绪代码的要求(截屏)
在故障维修之后,为了确认相关故障真的被修复及维修过程没有导致新的故障,理论上应运行车辆使所有诊断功能都完成一遍,如果没有故障,那么就绪代码全部显示为“0”。但是,想要完成所有的诊断功能,需要车辆完成特定的测试循环(I型试验循环),这对维修企业来说是不现实的。为此,有的OBD系统具备强制激活诊断的功能。