第六章 检测与诊断.ppt

第六章电控系统的检测与诊断 1概述 2ECU自诊断 3OBD 系统 4Ford 福特 汽车EEC 电控系统的自诊断6 5失效保护与备用系统 1概述 1 1发动机的故障诊断电控发动机的故障诊断比常规发动机更为复杂 对电控发动机进行故障诊断时 首先要判断该故障是属于发动机的机械故障 还是属于微机控制系统的故障 为了帮助用户检查与维修 生产厂家一般都会推荐针对具体发动机的诊断路径 在这种路径中 既有机械故障的诊断 又有电控系统的诊断 1 2电控系统的故障诊断基础 在开始诊断前 应该了解 1 电控系统的概况和基本原理 2 各传感器 ECU 各执行器是如何动作的 系统又如何运行 3 ECU在各种工况条件下的控制功能与控制策略 4 ECU接头各端子的标识与功能 电控系统故障诊断的两个重要手段是 1 目测以及简单的电阻 电压测量 一般维修说明书都给出重要元件和测点的电阻 电压值 2 利用ECU的微机的自诊断功能 进行电控系统的故障诊断时 应注意 1 不要打开电脑盖 因为电脑即使坏了也无法修理 若是好的 打开后很可能将电脑损坏 或破坏其密封性能 2 雨天检修及清洗发动机时 应防止将水溅到电子设备及线路上 3 在拆卸导线连接器时 要注意松开锁紧弹簧或按下锁扣 在装插连接器时 应插到底并锁止 4 配线和连接器的故障 主要是断路和短路 搭铁 进行电控系统的故障诊断时 应注意 5 检查线路断路故障时 应先脱开电脑和相应传感器的连接器 然后测量连接器相应端子间的电阻 以确定是否断路或接触不良 6 检查导线是否有搭铁短路故障时 应拆开线路两端的连接器 然后测量连接器被测端子与车身搭铁之间的电阻值 电阻值大于1M 为合格 7 检查外观和接触压力 2ECU自诊断 ECU的自诊断 SelfDiagnosis 是ECU本身具有的一种功能 具体来说 它是存储于ECU内微机中的一部分软件和相应的硬件 在电控系统中有着大量不断流动的电信号 ECU自诊断就是利用这些电信号来做出判断 并将判断的结果或储存 或输出 或针对故障做出反应 如今 ECU自诊断已成为发动机电控系统必不可少的一部分 2 1ECU自诊断的判据与功能 一般说来 其识别故障的判据为 1 所监测的电信号超过规定值或特征不对 2 微机未收到规定的监测信号反馈 3 其它方式 ECU可采用一些方法判断某些机械故障 如后文叙述的喷油平衡检查 ECU自诊断的功能包括 1 故障诊断 2 故障码的产生与存储 3 接收外设故障诊断器的命令并输出故障码 2 2ECU自诊断的三种形式 ECU内设置了不同的故障诊断流程 根据不同的指令 ECU可能分别执行不同的诊断流程 一般有三种形式 1 连续诊断方式 在车辆正常运行工况 ECU自动地 连续地执行此方式的自诊断流程 2 KOEO方式 KeyOn EngineOff 即打开点火开关 但不起动发动机的方式 3 ER方式 EngineRunning 即打开点火开关并起动发动机的方式 2 3故障码 ECU自诊断系统一旦检查出故障 即会将其诊断的结果以数字代码的形式存储起来 这些数字代码即称为故障码 它们一般为2位或3位数码 每个汽车公司的故障码定义都不尽相同 需要从相应的维修手册查出 在 中 故障码可分类为软码和硬码 2 4故障码的显示与读码 当自诊断检查出故障 通常以下列方式警示 1 点亮仪表板上的故障指示灯MIL或出现 CHECKENGINE SERVICEENGINESOON 等 2 在组合仪表的信息显示屏 一般为温度显示屏 上出现故障码 3 通过DLC输出 现代发动机电控系统一般都配置一个数据接口插头DLC 通常称为诊断接口 2 5故障诊断仪 在检修发动机电控系统时 利用诊断测试仪协助查找故障源是十分有效的 便携式发动机电脑测试仪一般都具备如下功能 1 在发动机运转或汽车行驶时 对发动机电控系统的参数进行动态测试 2 从ECU的存储器中读取所存储的故障码 3 发动机检修后 根据操作者的指令清除ECU中所存储的故障码 3OBD 系统 现在最广泛应用的自诊断系统是由美国汽车工程学会SAE提出 经环保机构EPA和加州资源协会CARB认证通过的OBD 第二代OnBoardDiagnositics 即第二代随车微机自诊断系统 各厂家依照OBD 的标准 提供统一的诊断模式和统一的诊断接口DLC 只要使用一台仪器 就可对各类车辆进行诊断检测 3 1OBD 的主要特点 OBD 随车电脑诊断系统具有以下特点 1 诊断座统一为16针诊断座 并统一安装于驾驶室仪表板下方 2 具有数值分析资料传输功能DLC 3 各种车辆故障码代号相同及故障码意义统一 4 具有行车记录功能 能记录车辆行驶过程的有关数据资料 5 具有重新显示记忆故障的功能 6 具有可由仪器直接清除故障码的功能 3 2OBD 的自诊断 1 诊断试验OBD 的诊断试验有三个层次 即被动诊断 Passive 主动诊断 Active 和介入诊断 Intrusive 被动诊断只是在运行过程中监测电控系统及其元件 主动诊断除了监测之外 还在故障产生后控制整个系统或元件执行特别的动作 介入诊断是一种特别的主动诊断 它主要是介入ECU执行影响到车辆性能或排放的操作控制 2 诊断试验结果的记录 ECU内记录的诊断结果所含信息包括 1 DTC 诊断试验状态 信息 2 冻结框 FreezeFrame 特定的运行工况信息 3 失效记录 FailRecords 4 系统状态 标明诊断试验是否进行 5 暖机次数 即记录发动机经历的从起动至暖机至70 的过程的次数 3 诊断失效操作 具体的操作取决于DTC的信息 一般来说有 1 点亮故障指示灯MIL 2 点亮维修指示灯 如 CheekEngineSoon 等 3 将诊断信息送到驾驶信息中心DIC 4 采用缺省值替代故障参数 5 请求ECU进行一定的缺省操作 6 存储一个冻结框 如原为空框 7 存储一个失效记录 3 3OBD 的故障码 OBD 产生的故障码DTC分为A B C D四类 其特点分别为 1 A类DTC2 B类DTC3 C类DTC4 D类DTC 3 4诊断流程与DTC清除 OBD 的诊断流程如图9 9所示 OBD 提供3种清除DTC码的方式 方式一 使用专门的故障诊断仪 如Tech2 清除 它还可以清除原有的冻结框和失效记录数据 方式二 卸掉蓄电泄接线使ECU断电 方式三 如果导致DTC的故障已被排除 诊断系统将重新对暖机过程计数 4Ford 福特 汽车EEC 电控系统的自诊断 EEC 是美国Ford公司普遍用于轿车与轻型货车的发动机电子控制系统 它是属于采用空气质量流量计MAF与无分电器点火系DIS的进气道多点顺序喷射SFI系统 该系统的设置依车型的不同而稍有区别 具体的结构与线路图可参考有关文献或者用户手册 4 1EEC 的快速诊断 1 快速诊断与故障码快速诊断意味着利用ECU内部的诊断能力 用于发现发动机燃油喷射 电子点火以及电控系统故障的一系列规范化的操作 利用快速诊断 可以帮助维修者完成下列三方面的工作 1 读出在ECU内已存储的 关于特定系统的故障信息 2 利用ECU的功能检查传感器和执行器的工作是否正常 3 利用Pinpoint试验对指定的传感器 执行器或线路进行特别的检查 整个快速诊断包括KOEO方式和ER方式等一系列操作 2 故障码的读取 EEC 系统有一个自诊断输出接口STO与一个输入接口STI 故障码从ECU向STO输出的形式为一连串脉冲 由于脉冲的形式较为简单 可用简易的方式进行读码 1 使用仪表板故障指示灯MIL读码2 使用电压表读码3 使用STAR 读码 4 2快速诊断的操作 快速诊断的操作分为三大步骤 即 1 将电压表或STAR 连接到STO 2 激活ECU自诊断 使用MIL或电压表时将STI接地 使用STAR 时将中央按扭按下 3 记录输出故障码 4 3晃动检查 该项检查可帮助发现断续出现的故障 如接头接触不良 导线内部折断或元件内部接触不良等 1 KOEO晃动检查1 连接万用表或STAR 2 打开点火开关 但不起动发动机 3 将STI接地10s 断开STI 再接通STI 此时 ECU将进入晃动检查模式 4 对可疑的传感器或其它元件进行轻摇 晃动或轻敲等 4 3晃动检查 5 注意有否故障显示 当有故障时 对STAR 红色LED管将亮 MIL将会亮或显示 CHECKENGINE 万用表指针将摆动 2 ER晃动检查1 连接万用表或STAR 2 如刚做完KOEO 则关闭点火开关10s以上 3 起动发动机 4 将STI接地10s 断开STI 再接通STI ECU将进入晃动检查模式 5 与KOEO方式一样 检查故障并注意故障显示 4 4各缸喷油平衡自检 当进行ER操作时 在最后一个ER代码显示之后2min内 按一下节气门再放开 ECU即自动进入各缸喷油平衡自检模式 按此模式运行将自动进行下列工作 1 ECU命令节气门旁通阀固定不变并记录稳定后的转速 2 ECU切断某一缸的喷油脉冲 待转速稳定后记录由此引起的转速降 3 恢复该缸供油 待稳定后按同样方法切断另一缸喷油 4 决定各气缸中的最大转速降RPMmax 5 计算各气缸是否超标 6 若某气缸转速降不达60 RPMmax 则给出代码 7 如第一次检查未通过 还可以进行第二次检查 8 若第二次检查仍不通过 还可进行第三次检查 进入的方式仍是最后代码显示后按一下节气门 4 5 a自适应的自检码 为了克服喷油系中因各种条件引起的变化 ECU控制策略中设立了 a自适应策略 当按照通常的控制策略输出喷油脉冲 但EGO长期反映混合气仍过稀或过浓时 就会改变 a自适应因子的数值 以对喷油脉冲进行校正 自适应因子有一个范围 分别为浓极限或稀极限 4 6检查ECU输出级 此项检查可以帮助进一步检查各种执行器 在进行此项检查之前 应观察KOEO和连续记忆码的所有故障码 1 打开点火开关 但不起动发动机 2 将STI接地 3 快速踏下加速踏板至全开再释放 4 再一次快速踏下加速踏板至全开再释放 ECU将停止供电 以便诊断可能的故障并送出故障码 4 7清除ECU内存中的故障码 若只是想清除内存中的连续记忆码 则 1 按前述步骤操作KOEO检查 2 当出现代码时 断开STI 连续记忆码即被清除 但KAM中自学习结果等不能被清除 若要清除KAM中的所有内容 拆卸蓄电泄负极线达5min以上即可 6 5失效保护与应急备用系统 6 5 1失效保护 当控制系统出现故障时 ECU将启动失效保护系统维持发动机继续运行 但不能保证控制系统的优化控制 发动机性能必然下降 如 空气流量传感器失效 节气门位置传感器节气门位置传感器失效 固定 冷却液温度传感器失效 替代值 6 5 1失效保护 氧传感器失效 最后一个有效值点火系统失效 停止喷油爆震传感器失效 点火推迟一个角度蓄电池极性接反 安全继电器断开 6 5 2应急备用系统 当ECU内的微处理器或重要传感器出现故障致使车辆无法行驶时 控制系统将启动应急备用系统 应急备用电路 来维持汽车基本行驶 又称回家系统 表 1诊断怠速不稳与游车 表 2诊断功率不足 表 3三种自诊断方式的情况 图 1Ford轿车的KOEO自诊断流程图 图 2Ford轿车的ER自诊断流程图 减少燃油 开始 检查传感器输入是否在预定值域和天关量是否正确 结束 增加燃油 设置存储代码 设置存储代码 内部存储RPM MAP TP 用于检查点火系统 输出一个5s的脉冲给STO 准备开始检查点火系统 开闭节气门 执行点火检查 发送存储代码 固定点火定时2min 进行人工定时检查 EGO稀 EGO浓 EGR传感器在正确范围 当EGR量增加时转速下降 怠速转速是否在适当的范围 检查到爆燃 RPM MAP TP有足够变化量 设置存储代码 设置存储代码 设置存储代码 设置存储代码 设置存储代码 设置存储代码 YES YES YES YES YES YES YES NO NO NO NO NO NO NO 故障 通过 表 4Ford轿车的部分故障码定义 图7 4Chrysler公司的DRB 测试仪 3 3OBD 的故障码 OBD 产生的故障码DTC分为A B C D四类 其特点分别为 1 A类DTC2 B类DTC3 C类DTC4 D类DTC 与排放有关 第一次扫描诊断出故障即请求点亮MIL 第一次扫描诊断出故障即存储DTC历史 如冻结框空缺即存储 存储一个失效记录 每次诊断试验失效即刷新失效记录 3 3OBD 的故障码 OBD 产生的故障码DTC分为A B C D四类 其特点分别为 1 A类DTC2 B类DTC3 C类DTC4 D类DTC 与排放有关 一次扫描失效即处于警戒状态 一次扫描通过即解除警戒 第二次扫描失效则请求点亮MIL 第二次扫描失败则存储DTC历史 如冻结框空缺 则第二次扫描失败即存储 第一次试验失效即存储一个失效记录 每次诊断试验失效即刷新失效记录 3 3OBD 的故障码 OBD 产生的故障码DTC分为A B C D四类 其特点分别为 1 A类DTC2 B类DTC