互联网 侠名 汽车构造维修 2016年06月08
有些维修人员在使用汽车电控系统检测设备时碰到以下情况:读出多个故障码、故障灯亮却无故障码、有故障却没有产生相应故障码、有故障码却查不出相应故障时,往往会感到困惑和无从下手,进而开始抱怨检测设备的质量或者性能有问题。实际上,维修人员只有在对汽车电控系统的原理、自诊断系统的原理、汽车电控系统诊断设备的原理有透彻的理解后,才能有效地使用仪器。
摘要 该文简要介绍了汽车电控系统检测设备的使用原理、汽车自我诊断系统的原理及特点,以及汽车自诊断系统对故障的确认的值域判定法、时域判定法、功能判定法、逻辑判定法四种方法;重点介绍汽车故障自诊断系统异常诊断产生原因及其故障排除实例,最后介绍依靠自诊断系统排除故障的有关技巧和注意事项。
1 汽车自诊断系统的原理 第一种是电路的信号超出规定范围。例如:冷却液温度传感器(CTS)在正常工作时,其输出电压在0.1V~4.8V内,如超出这一范围,诊断系统则判定为故障信号; 第二种是电控单元ECU在一段时间内接收不到传感器的信号或接收到的信号在一段时间内不变,诊断 系统也会判定为故障信号。例如:氧传感器在正常工作时,其输入电压应在0.1V~0.9V内,波动不少于8次/10秒; 第三种是电控单元ECU中的诊断系统偶然发现一次不正常的输入信号时,不会诊断为故障信号,只有不正常的输入信号多次出现或持续一定时间,才会判定为故障信号。例如:转速信号(Ne)是一个脉冲信号,发动机转速在100r/min以上时,丢失几个信号,ECU不会判定为故障。ァ
1.2 汽车自诊断系统对故障的确认方法
1.2.2 时域判定法
1.2.3 功能判定法
1.2.4 逻辑判定法 当电控单元ECU中的诊断系统检测到故障信号后,便立刻将故障信息以故障代码的形式存储到储存器中,同时点亮故障警告灯,以显示故障信息。电控系统在提高汽车性能的同时,也使汽车的故障诊断变得复杂起来。汽车维修人员通过读故障码,大多数情况下都可以诊断出故障以及故障可能发生的原因和部位。在对汽车维修时,若一味依靠故障码诊断故障,往往会出现判断上的失误造成不必要的损失。故障码仅仅是电控单元(ECU)程式的界定系统是否“正常”的结论,在复杂多变的情况下,电控单元(ECU)不一定能够真正的判明故障所在部位。因此,在对电控汽车进行维修时应综合分析判断,结合汽车自诊断结果、汽车故障的现象来寻找故障部位。
2 汽车故障自诊断系统的异常诊断
2.1 汽车运行时故障明显,传感器有故障而自诊断系统没有监测到
2.2 发动机故障现象相似,ECU监测失误,自诊断系统可能显示错误的故障码
2.3 汽车电控系统维修不当也可能引发错误的故障码 对于电控单元诊断仪器的使用仅仅限于读码、清码,忽略了数据流检测这最重要的检测方法。其实对于车辆故障的诊断,有时候出现故障并不一定有故障码的出现,如上所述。这时我们就可以借助数据流分析的方法进行判断。此时则需要维修人员灵活运用汽车专业基础和理论知识。 通过对数据流的分析,会很容易地判断出故障所在部件。
3 汽车故障自诊断系统异常诊断的实例
2) 001组 760-800 1.9-2.00 3 8-9.0 ; 3) 002组 760-800 1.9-1.95 4.42 3.1 ; 4) 003组 760-800 13 100 80 ; 5) 005组 790-820 800 0.0-0.8 3.3 ; 6) 006组 800-810 -0.8-0.0 0.8-0.16 10 ; 7) 007组 9% -0.8-0.0 0 1; 8) 023组 0100-0000 82.7 72.2 30.6; 9) 098组 4.4 3.7 怠速 匹配错误
3.1.3 数据流分析如下: 2) 001组中的发动机负荷、节气门角度、点火提前角数值在规定值之内。 3) 002组中的发动机负荷、空气质量计量值在规定值之内。 4) 003组中的电瓶电压、水温、进气温度值在规定值之内。 5) 005组中的怠速控制值、进气空气量值在规定值之内。 6) 006组混合气过量空气系数控制值在规定值之内。 7) 007组中的氧传感器电压在规定值之内。 8) 023组中的状态值表示节气门匹配完成,并且调节正常。 9) 098组数据流显示节气门匹配错误;如果基本设置正常完成,098组第四位数据应是“OK”。这点与023组数据不符合。
3.1.4 汽油机的混合气的制备的分析: 3.1.4.2混合气加浓:作用于冷起动,暖机运转、怠速运转和满负荷工况,分述如下: a)冷起动:冷起动时,电控单元根据水温指令喷嘴在起动时额外喷射燃油到进气总管以便冷起动。 b)暖机运转:冷起动以后,为了暖机必须供给浓混合气。暖机阀调节装置随温度、时间变化改变控制压力。在相等的空气流量的条件下控制压力的降低使阀片有较大的行程并获得适当的加浓混合气。 c)怠速:电控单元使节气门中的阀片发生微小偏转。通过这个微小的偏转产生一个怠速所需怠速供给的空气流量。 d)满负荷:为了在满负荷时使发动机输出最大功率,电控单元根据节气门传感器信号、转速信号来发出加浓信号使混合气变浓。
3.1.5 理想工况分析:
3.1.6 异常工况分析:
3.1.7 故障排除: 2)检查并清洗空气流量计,更换氧传感器后故障依旧。 3)检查点火系统,发现l、4缸火花塞火花较弱。考虑到此车1、4缸共用同一点火线圈,更换点火线圈N152后,故障彻底排除。 3.1.8 排除结果: 由此得知:点火模块工作不良造成1、4缸点火能量不足,导致混合气燃烧状况变差是该故障的根本原因。造成类似故障的元件还有: 油压、空气流量计、节气门位置传感器、氧传感器。因此,要正确理解汽车自诊断系统,就应该正确理解诊断系统的设置条件: 3.1.8.1从最初简单的对输出、输入部件线路电压监测,如当监测电压在短路状态时的低电位,在断路状态时的高电位以及线路电压的突变超过自诊断系统内部设定的电压门限值时,自诊断系统根据监测电压所对应的线路端口及故障症状对应原先设定在只读存储器ROM中的代码序号设定相应的故障码。早期自诊断系统只能识别或者说是设置少量的故障码,而且故障码的内容也仅限于线路的开路、短路,信号的丢失、不全,工作执行元件电流的异常变化之类。 3.1.8.2由于控制精度的要求以及各个监测诊断系统诊断要求的不同,故障码的内容再也不仅仅局限于电压过高、电压过低或者信号不存在等简单的表述了,新出现了燃油配平系统长期过浓、MAP性能下降、EGR系统位置偏差等等粗看让人一时难以看懂的故障码。而且这些故障的设置往往随监测系统的特殊要求有其特定的条件。在调取故障诊断代码之后,仔细翻阅维修手册,查找到相应的故障信息、故障设置条件、故障设置后采取策略显得非常重要。
3.2 第二例:故障现象是桑塔纳2000Gsi或捷达AHP发动机怠速不稳、加速时冒黑烟。 2)不读数据流诊断方法:怠速不稳,清洗节气门体后重做基本设置;冒黑烟,查油压,正常。清洗喷油器,换汽油滤清器。再次发动,发现仍冒黑烟,但怠速已变平稳。由于还冒烟,就更换氧传感器,但无效。检查火花塞与高压线,高压线正常,火花塞间隙较大且发黑。更换火花塞,试车故障现象减弱,但加速时仍冒黑烟。怀疑ECU损坏;或是点火线圈损坏,气门正时不当,或是空气流量计损坏。本着从简到繁、从不换件到换件的程序,检查配气正时,良好;更换点火线圈,无效;更换空气流量计后,故障消除。 3)读数据流诊断方法(以桑塔纳2000GSi为例): 对于排气管冒黑烟且怠速不稳的发动机,可读01、02组和07组的数据流。 a) 从07组读到:混合气λ控制-23%(正常是-10%~10%),λ传感器电压0.6V~0.8V(正常是0.1v~1.0V)。这说明混合气确实过浓,已远远超过了λ控制的能力。 b) 从02组读到:发动机负荷2.8ms (正常是0~2.5ms); 发动机循环喷射流量为5.8g/s (正常为2.0~4.0g/s)。 c) 从01组读到节气门开度角为4°~5°(正常是0°~5°),虽未超限,也偏大。 3.2.2故障排除: 怠速时,由于节气门位于怠速位置,ECU又力求按怠速来调节发动机转速,所以λ控制超限。而进气流量过大,ECU认为是发动机负荷大,又不会减少喷油量(即喷射持续时间),导致怠速忽高忽低。由于怠速喷油量大,加速时喷油量就更大,导致排气管冒黑烟。清洗节气门体、更换空气流量计后故障消除。读数据流,作了定量分析,可以有目的地去检测更换有关元件。使用读数据流的方法换了火花塞和点火线圈,减少了故障诊断时间,省工省料。
4 自诊断系统与跛行系统 为了维持发动机的运转,ECU 便从其程序存储器(ROM)中,调出某一固定值,作为发动机的应急参数,保证发动机可以继续运转。当ECU中的电控单元出现故障时,ECU自动启用后备控制回路对发动机进行简单控制,使汽车可以开回家或是到附近的汽修厂进行修理,这样的功能就是故障运行,又称“跛行”模式。另一方面,当ECU检测到某一执行器出现故障时,为了安全起见,采取一些安全措施。这种功能叫作故障保险。 ECU故障诊断是针对系统中的传感器、电控单元和执行器进行的。当传感器和电控单元发生故障时,往往采取故障运行方式;而当执行器发生故障时,往往采取故障保险措施。
4.1 传感器的故障自诊断与故障运行
4.2 电控单元的故障自诊断与后备回路
4.3 执行器的故障诊断和故障保险 由于ECU对执行器进行的是控制操作,控制信号是输出信号。因此,要想对各执行器的工作情况进行诊断,一般要增设故障诊断电路,即ECU向执行器发出一个控制信号,执行器要有一条专用回路来向ECU反馈其执行情况。发动机电子控制系统中,对执行器进行故障诊断的典型部件是点火器。正常情况下,当ECU对点火器进行控制时,点火器每进行一次点火,便由点火器内的点火确认电路将点火执行情况以电信号的形式反馈给ECU。当点火线路或点火器出现故障时,ECU发出点火控制命令后,得不到反馈信号;此时ECU便认为点火器已经不能正常工作。由于发动机工作时,如果点火系统发生故障,便会使未燃烧的混合气进入排气装置和排气管道。排气净化装置中的催化剂温度就会大大超过允许值。同时,未燃烧的混合气在排气管内聚集过多,还会引起排气系统的爆炸。为此,采用故障保险系统,当ECU接收不到点火确认信号后,立即切断燃油喷射系统电源,停止燃油的喷射。 总之,使用汽车电控系统诊断仪,维修人员可以快速、方便、准确地定位故障,从而顺利地排除故障。但是仪器的功能再强大,产生的功效如何还是要靠维修人员的能动性。 |
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