现代汽车故障分析方法

现代汽车故障分析方法东方天威汽车工程师俱乐部四川分会——蔡承明四川：13086650600、重庆：[e-mail]故障自诊断的原理车载电控单元的故障自诊系统包括：监测输入、逻辑运算及控制、程序及数据存储器、备用控制回路、信息和数据驱动输出等模块。1、监测输入系统：监测各种传感器、各种执行器和电子控制单元本身，的输入、输出信号和电子控制单元的状态。并把所测得值送到逻辑运算及控制器。2、逻辑控制器：接收监测输入系统所测得的信号，并从存储器中调用原始存储用于参考的数据与之作对比，判定其是否超过逻辑范围。当超出逻辑范围时要记入相关故障码到存储器，并通知备用控制回路，进入回家模式（故障备用模式）。故障自诊断的原理3、备用控制回路：当收到逻辑运算的值超标时，备用控制被激活。起用信息库中回家程序的数据去驱动执行元件。由上的过程可以看出扫描仪（解码器）只是把电脑内部存储器中所记忆的故障代码读出来，而并非是解码器自己去发现故障码。当了解这个道理后就不会有人问“发动机明明有故障，但解码器就是读不出来，这解码器不行。”其实这个电脑并没有记忆与电子控制系统有关的电器元件的故障，但有时记忆的故障又并非是那个元件有故障。早期的故障监控：只能跟踪到发生了断路或短路故障的传感器。如果传感器测量值误差变大，就无法反映出来。随着计算机编程技术的日臻完善，ECU开始能够从逻辑关系矛盾中发现问题。在进行合乎逻辑因果关系的检测时，ECU可以将两个或两个以上的传感器信号相互进行比较。对执行器故障代码判断还是用电流、电压或位移等方式。即：开路、短路或为其加设传感器监控其位移等。ECU判断故障的弊端ECU判断故障的机理是依据其收到的信息与其内部是先设定好的程序做对比，当发现有异时即设定故障代码。ECU的判定依据是先假设机械部件、液压部件、空气管路部件良好时，才成立而当这些都不成立时，可以想象------------故障存储的类别1、稳态故障（当前码）这种代码是清除不掉的，一直存在；也是反映具体元件及相关线路故障的代码。2、相关故障这种代码所指明的是故障现象与所指元件功能相关的信息，如：常见的O2S代码、MAF代码等。3、偶发故障是指故障现在不存在，只是曾经发生过而现在已恢复。4、无关故障即故障与所报器件无关的代码，一般出在系统性故障中。故障频度计数器决定故障信息在故障消失后在存储器中的时间。ECU第一次监测到故障信息时，计数器设置初始值，如果故障状况不变，此值一直保持下去。如果故障信息消失，计数器将设置值减一，但故障记录仍存在。如果计数器所设值被减到零，则ECU清除记忆的故障信息。ECU对故障的处理故障应急措施-------跛行回家输入部分（传感器）的应急措施输出部分（执行器）的应急措施传感器故障应急措施信号替代法信号设定法程序切换法执行器故障应急措施ECU针对不同故障采取不同的应急措施。例：某缸点火电路故障时，ECU将该缸喷油器关闭，以防止CAT因缺火而损坏。数据流的分析使用方法电控系统的工作参数基础参数重要参数修正参数传感器原理，性质，工作环境，工作参数。执行元件测试功能基本设定功能的实现控制器编码的运用什么叫自适应值清除？防盗匹配功能的实现维修方案带故障码的维修方法1、出现的故障代码不一定是真实故障！！！——盲目更换代码相关元件能修好车吗？故障代码只是电控汽车电脑认可的一个是与否的界定结论，不一定是汽车真正的故障部位。电控系统要运转正常，首先强调其机械部分及与电控系统无关的电器及其线路部分必须保持良好的工况，否则，无论如何检查电控系统也是徒劳的。带故障码的维修方法2、出现故障码时还必须进行信号判断当控制系统中记忆了某个代码时，首先要检测与代码相关的信号是否正常，根据检测值与标准值对比分析可能发生故障的原因，进行维修直至代码消失。3、出现错码或相关码时要进行的正确判断由于发动机工况故障现象相似，ECU监测失误，自诊断系统可能显示错误的故障码。如水温传器故障码与三元催化转换器故障。氧传感器与空气流量传感器的故障相关码。这类故障码都应与实际故障现象进行分析对比后，进行综合诊断才能进行正确的维修。不带故障码的维修方法——系统有故障但是无故障码输出最重要的事情就是和车主好好交流一下，了解发生了什么故障及故障发生在什么情况下。车主是最好的、有时可能是唯一的直接见证人。在结束与车主之间的谈话后请做一个全面的道路行驶试验，如果可能和有必要的话请带上车主，再现故障。试车过程中，证实故障是否确实存在是非常重要的。——要信任车主，但要核实故障。不带故障码的维修方法——系统有故障但是无故障码输出保持正确的诊断方向——你所进行的每一项测试工作，以便获得你所需要的数据和信息，让故障诊断工作沿着正确的方向进行下去。折半查找法——每次检测所要检测的系统的一半。三种方式的缸压检查：干式、湿式、真控反映。---------------------发动机常规检查1、点火正时2、怠速3、真空度4、汽缸压力5、汽缸漏气率6、配气相位7、排气背压8、火花塞，高压线，分火头，分电器盖等高压线路有无故障代码出都需要证实电脑的所有假定1、ECU要假设所有汽缸压力都处于正常的范围。2、ECU要假设所有喷油嘴都是正常的。3、ECU还要假设它自己有一个可靠的动力供应系统和一个良好的系统接地状况。4、ECU还要假设汽车有运行良好的冷却系统、畅通的排气系统、正常的燃油压力、工作良好的火花塞和其它次级点火系统的零部件、以及工作有序的排放控制系统。以上的假定都需要我们去查证，但应该还不止这些。——不怕做不到，只怕想不到！！！用什么样的方法能快速缩小诊断范围？我们最易操作的，企业现有条件能达到的。最重要是我们自己能想到的！！！如：湿度的增加可造成高压系统本身漏电的加剧。再使发动机急加速时发动机对次级电压有很高的需求，这时就易检查漏电了。只要你在次级点火系统的部件附近喷一点水雾后急踏油门。当然点火正时枪也可在这时用上。能想到这些操作检查的原理吗？这就应学习内燃机的基础理论。起动真空度也是检查汽缸密封性能的好方法，它的精度和方便程度也超过缸压表。汽车电子信号的分类直流（DC）——ECT、IAT、TPS和各种开关信号交流（AC）——VSS、CKP、CMP、KNKS频率调制信号——光电式S、霍尔式S、数字式MAF和福特的数字式MAP等脉宽调制信号——点火初级线圈、电子正时电路、喷油嘴、怠速阀等串行数据信号——具有自诊断能力和其它串行数据送给能力的控制模块间的通讯信号。汽车电子信号的五个判定依据幅值——电子信号在一定点上的即时电压频率——电子信号在两个事件或循环之间的时间，一般指每秒的循环数（HZ）脉冲宽度——电子信号所占的时间或占空比形状——电子信号的外形特征，它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等阵列——组成专门信息信号的重复方式，例如#在CAN网络中的通讯信号或传给解码器的有关冷却水温度是99摄氏度的串行数据流等。电子信号的判定依据幅度频率外型脉冲宽度阵列直流√交流√√√频率调制√√脉宽调制√√√√串行数据√√√√√以上信号如果使用万用表只能反映直流和交流信号的部份情况，其它信号都必须由示波器才能准确地反映出来。如果没有示波器，要想测量这些信号中的一部份，可以用相关性能的元件看其在线路中的工作情况来反映，线路中有无该信号，但不能反映该信号的完整情况。如测量传感器信号可用发光二级管；测量控制器信号可用相应的并且确定是良好的控制器装在回路中看其工作状态。——示波器已成了汽车电控系统维修中不可缺少的重要工具。电子信号的判定依据五要素与五个依据幅度频率外型脉冲宽度阵列直流√交流√√√频率调制√√√脉宽调制√√√√串行数据√√√√√汽车维修操作重点提示维修车辆故障时的重要前题对所修项目涉及的系统应十分了解。这样便于根据故障现象，从原理上分析问题，确定检测测量点，发现真正的原因。对解码器内读出的参数，应同时注意实际物理量。实际传感器值和控制单元确认值的一致性，以便发现是哪一段出了问题。对于对系统的了解可从资料，但对数据的分析能力得多读资料的同时还得多分析实测车两，因为大多数数据的变化都是连动的只要一个数据有变化其它数据也相应的要向相关方向变动。对于不能起动故障的分析对启动故障采用先易后难的原则进行排查：先读取发动机故障码，检测通讯数据等根据故障码及通讯数据进行故障分析检查相关传感器及线路连接用正时灯或示波器检测高压点火是否产生判定系统油压是否正常建立检测汽缸压力及启动马达检测接地线。对于不能起动故障的分析电脑是如何了解发动机转动情况呢？——曲轴位置传感器告诉电脑其转速和转角（其中有上止点参考，因为它上面有两件缸齿）电脑是如何了解配气机构的状态呢？——凸轮轴传感器告诉电脑凸轮轴的转角，它对应的就是气门的状态。当这个上止点信号与凸轴上止点信号无法重合时，电脑为了保护发动机及三元催化转化器，会因不同电脑做出不同的反映，如：起动时几次喷油（起动时的异步喷射），而后就不再喷油（因无法同步，就没有同步喷射），造成不能起动（如：切若基）；有些车能起动车但无法正常运转，并报出相应故障码（如：大众的5V发动机）。配气相位配气相位：进、排气门的实际开启时刻。有些人检查正时时只检查记号对正与否，并不管配气相位是否正确（因为他们认为凸轮轴已设计死了，但却忘了凸轮轴是要磨损的，传动材料的变型、松动都会造成相位的变化）。配气相位要想正确必须记号正确，这是前提条件。但记号正确并不一定相位就正确点火正时首先是正确的点火顺序再则是准确的点火时刻其目的是使发动机获得最大功率和最小燃油消耗同时也改善燃烧情况和减小有害气体的排放。平常点火都应在汽缸压缩终了时点火点火不正确时，会改变燃烧特性，降低发动机的功率输出由于功率输出受影响，也就影响了怠速稳定性，影响燃油消耗量。对于电控发动机，其点火正时（电子正时）受电脑控制，但电脑只能控制其电子参数，如果机械参数（机械正时）都不正确，电脑也不能完全正确的控制发动机的性能。——学习调整机械正时的方法。怠速不良故障的分析思路转速忽高忽低时气缸的工作情况如何？（是平稳不缺缸还是缺缸还是不缺？）如果各个气缸工作都没有问题，那么怠速不稳定的原因是：进油过多或进气过多——混合气问题。如果个别气缸工作不良那么怠速不稳定的原因是：机械问题或点火问题。怠速不良故障的分析思路混合气不良引起怠速不良的分析方法：检测尾气排放情况：如果尾气排放比正常值高——进油过多；尾气正常——多为进气过多（这是因为电脑发现多进入的空气后，会根据实际情况多喷入燃油）如果尾气偏稀——多为漏气，可能漏入的空气没有经过传感器计量。对于起动困难的分析只有冷车起动困难，热车起动正常。只有热车起动困难，冷车起动正常。冷车热车起动都困难。对于起动困难的分析——只有冷车起动困难，热车起动正常。看到这一结果，首先应清楚：这主要是由于混合气浓度太稀引起的（要么是进气多了要么是进油少了）既然热车起动正常，进气系统故障基本可以排除，因为进气多了热车也会难起动，甚至会出现发动机怠速抖动的故障。热车正常也同时说明：发动机汽缸压力、点火系统没有问题。这样一来重点应放在为何供油量少的问题上——油压低、喷油觜堵塞或卡滞致使喷油少或雾化不良、喷油器工作电压低、水温传感器反映的温度状态不正确、空气计量的进气量小、系统电压不正常等。标准数据理解问题有人认为解码器应给出标准数据。如：大众公司给出的怠速时的喷油脉宽、进气量和节气门开度：2~5ms；2~5g/s；2~5°依此看，数据显示在这个正常范围内，就是正确的，只有超出这个范围才是错误。×标准数据理解问题其实，所谓的标准数据给定的范围值，是电脑认定的极限范围，只要数据在此范围内电脑不记录故障，也就是电脑认为是正确的，但实际上数据已经错了。那么标准数据是多少了呢？应该是维修手册上提供的正常值的中间值附近的一个很小的范围，喷如何准确判断故障部位？电压降、接触电阻、实际电流？？？？试灯——什么时候该用，什么时候不能用？？？对冷却系统故障的分析