第二章汽车故障诊断方法

2、4汽车故障诊断测试方法汽车电子控制系统测试方式主要在线式测量和通讯式测试两种。1、在线式测量最基本形式，主要采用万用表和示波器对汽车电子控制系统（传感统（传感器、执行器、电源、接地）电路进行在线动态参数测试，主要测试形式路波形分析万用表的电路数值分析示波器的电路波形分析。2、通讯式测量2、通讯式测量采用汽车故障电脑诊断仪以计算机串行通讯的方式与汽车控制电脑进行的通讯式测试，在汽车控制电脑与诊断仪之间有双向测试的特点。连接有三种方式：汽车控制电脑通过串行通讯端口与诊断仪连接，汽车控制电脑通过高低速局域网线直接与诊断仪连接，汽车控制电脑通过高低速局域网线再经过网关与诊断仪连接。2.4.1故障码分析（通讯式测试）以汽车故障电脑诊断仪的故障码读取和清除功能为基础，按照一定的读取和清除程序来完成的分析过程。发现汽车电子控制系统出现故障时，通常首先对电子控制系统实施自诊断操作，也就是首先读取电子控制系统存储的故障码，然后对调出的故障码进行分析，这就是故障码分析。故障码分析包括读取故障码和分析故障码两个部分，读取故障码是在问诊环节完成试车环节开始前该进行的步骤，而分析故障码则是在试车完成、再次读取故障码以后。故障码的分析主要包括故障码与故障和故障症状之间的相互关系、故障码性质、故障码分析流程、故障码性质分析、故障码设置条件及冻结数据祯、故障码的失效安全模式等内容。1、故障码与故障和故障症状的关系2、故障码性质①当前性故障码：当前正发生着的故障生成的故障码。②历史性故障码：过去曾经发生过的故障生成的故障码。③自生性故障码：由故障码所指示的元器件或相关电路故障导致的故障码。④它生性故障码：非故障码所指示的元器件或相关电路导致的故障码，例如：氧传感器故障码，可以是氧传感器本身损坏导致气系统泄漏导致的，也可能是由于燃油供油压力不正常或进的。⑤真实性故障码：故障真实的存在着的故障码。例如：发动机失火故障码，可以是真实的某缸失火导致的，这就是真实性失火故障码。⑥虚假性故障码：故障并未存在着的故障码。例如：上述例子中发动机失火的故障码也可能是由于汽车传动系统瞬间打滑或在不平道路行驶导致失火故障码的产生，这时的故障码就是虚假性故障码。⑦相关性故障码：故障症状与故障码所指示的故障有因果关系。⑧无关性故障码：故障症状与故障码所指示的故障无任何关系3、故障码分析的八步流程①读取故障码②记录故障码③清除故障码④确认故障码⑤试车再现故障码⑥读取故障码⑦再次记录故障码⑧分析故障码4、故障码性质的分析举例假设该车有两个故障症状：①冷车不好发动，热车启动正常。②发动机有时突然熄火。此次试车之前读取故障码时，有三个故障码P0115发动机冷却水温度传感器P0344凸轮轴位置传感器间歇性故障P0110进气温度传感器5、故障码设置条件及冻结数据祯分析故障码设置条件是指汽车控制电脑判定故障并设置故障码的根据，通常控制电脑判定故障的方法有数值判定法、时间判定法、功能判定法、逻辑判定法等。①数值判定法：控制电脑根据输入的参数数值范围判定是否发生故障。②时间判定法：控制电脑根据输入的参数变化的时间和频率来判定系统的故障。③功能判定法：控制电脑根据控制功能通过相应的传感器来判定执行器的动作情况。④逻辑判定法：控制电脑根据控制逻辑来判定传感器或线路是否发生故障。通常在维修手册中会给出故障码表，而故障码表中往往会列出故障码设置的条件或称为检测条件，这些信息对分析故障码是非常有用的，了解了故障码的设置条件，就可以判断可能导致故障码出现的因素有哪些,进而为排除故障提供有价值的线索。下DTCP0121节气门位置(TP)传感器性能1．电路说明节气门位置(TP)传感器电路提供一个随节气门叶片角度变化的电压信号。该信号电压从节气门全关低于1.0V至节气门全开(WOT)时高于4.0V之间变化。当MAP读数低于50KPa，诊断检查TP传感器高电位参数是否输出正常。当MAP读数高于70KPa，诊断检查TP传感器低电位参数是否异常。若PCM检测到超出范围状况，将设置DTCP0121。诊断在50KPa和70KPa之间不能运行。2．运行DTC条件1)无启动TP，MAP传感器DTC；2)发动机运行中；3)ECT传感器温度高于70℃(158℉)；4)MAP读数低于50KPa；5)MAP读数高于70KPa；6)MAP稳定5s以上。3．设定DTC的条件1)当MAP低于50KPa，TP传感器读数高于预期值；2)当MAP高于70KPa，TP传感器读数低于预期值；3)上述状况存在10s。4．设置诊断故障码采取的行动1)在诊断运行和失败的第二个工作行程中，PCM会启亮MIL；2)若配置牵引力控制，PCM则通过串行数据电路指令EBTCM断开牵引力控制，并且EBTCM启亮牵引力断开(TRACTIONOFF)指示灯；3)当DTC设置为冻结帧和故障记录数据时，PCM则存储所出现的状态。5．清除功能失效指示的条件1)在诊断己运行并通过的第三个工作行程中，PCM则断开MIL；2)在己进行40个相继的升温预热循环未出现功能失效后，则消除以往DTC；冻结数据祯的数据显示；3)用汽车故障电脑诊断仪可消除DTC。6、设置故障码后的失效安全模式有些故障出现后，控制电脑在设置故障码的同时将进入失效安全模式，这是为了保证在一些传感器发生故障后能让汽车继续行驶回家，因此也称之为回家功能、跛行功能、备用功能等。2、4、2数据流分析（通讯测试方式）数据流分析是采用汽车故障电脑诊断仪对汽车控制系统传感器、执行器运行参数和电脑控制过程参数进行多路同时测量显示方式的测试分析，它以诊断仪的数据流测试功能为基础来完成的数据流具有动态同步、多参数同时显示的特点。1、数据流的显示方式数据流通常采用数值（包括开关量和模拟量）方式来显示，在有些诊断仪中还可以采用条形图甚至波形的方式来显示，不仅使得分析数据显示形象化，还可以分析数据之间的相位关系。1）数值显示方式①全组显示：全组显示是将汽车某一电控系统所能传送的所有数据都显示在屏幕上，如果数据数量超出一屏显示的范围，就采用翻页的方式现实。②选择显示：根据要观测的数据选择部分显示在屏幕上③成组显示是指数据流在显示时以一组一组的形式显示在屏幕上，每次观察数据流时先要输入要观察数据流的分组编号，然后诊断议会根据分组编号自动显示出该组数据流的全部数据数值，2）条形图显示方式条形图显示也称柱状图显示，这种数据数值显示是一种模拟指针仪表的显示方式，具有很好的观察数值变化过程的特点，条形图（或柱状图）中的黑色条装（柱状）图形随数值的大小而左右（上下）变化。3）波形显示方式波形显示是数据流的图形显示方式，这种方式不仅动态的显示出数据的变化，而且还完整地反映出数值变化的过程趋势，波形显示是数据数值与时间的二维坐标显示方式，这种显示方式可以方便的表达出数据数值随时间变化的趋势和动态，是时频分析的有力工具。2、数据流的分析方法数据流分析是对汽车电子控制系统各种运行参数变化状态和变化趋势的分析，数据流提供的数据有两种存在形式，即模拟量和开关量，对于电压信号可以从0V连续变化到1V（或5V、12V）的称为模拟量。模拟量还可以直接取物理量来表示，例如：时间（ms、S）、压强（KPa）、温度（℃/℉）、转速（r/min）、流量（g/s、l/h）等。对于电压只能由0V跃变为5V（或8V、10V、12V）的称为开关量，开关量还可以用状态来表示，例如：开或关(on/off)、开环/闭环（open/close）、浓或稀（rich/lean）等。1）值域分析法值域分析研究某一数据的数值大小和范围变化规律，并通过数值的大小和范围来判断故障，是对数据数值的一维数轴分析方法。值域分析首先是根据故障码判定法中数值范围是否超出限值来确定电路的短路和断路故障，其次，值域分析主要通过维修手册给出的不同工况下各个传感器输入和执行器数出数值的大小区间来判定是否发生异常现象。2）时域分析法时域分析主要考察数据的变化频率和变化周期，研究某一数据随时间变化的规律，通过对数据数值随时间变化的规律来判断故障，是对数据与时间坐标的二维平面分析方法。3）因果分析法因果分析法研究多个数据之间的因果规律，并通过研究数据之间的因果关系来判断故障，通常表现为一因一果，一因多果，多因一果，多因多果几种形式。因果分析是指在数据流中对数据域数据之间具有因果关系的两个或多个数据进行因果关系是否成立的判断4）关联分析法关联分析法分析法研究多个数据之间的相互关联变化的规律，通常采用分析某一工况下两个或多个数据数值大小的相互联系来判断故障。关联分析是根据数据之间的相互关系来判断是否发生异常，5）比较分析法比较分析法是将该车辆在无故障时的相同工况的数据组进行比较分下的数据组与之比较来判断故障点的方法。三、点火波形分析（在线式）运用点火示波器对点火波形分析是对发动机点火系统进行故障诊断的重要手段，点火波形是发动机点火系统工作状况的反映可以清楚地描述点火系统各部分电路的工作情况，还可以准确判定点火系统各个部件的工作状况。点火波形按测试电路点可分成点火初级低压波形和点火次级高压波形两种，按显示方式可分单缸波形、陈列波形、重叠波形和并列波形四种。1、点火示波器测试线的连接1）点火初级低压电路点火初级低压电路测试时，将点火示波器的测试笔直接连接到点火线圈的负极接线柱，测试点火线圈的负极与蓄电池负极间的电压波形变化。2）点火次级高压电路常用电容式高压探头夹于点火线圈高压线出口处的高压线外皮上。测试高压线对蓄电池负极间的电容感应电压波形变化。需要在第一缸高压线上安装电感式触发探头，以便在点火示波器触发时确定第一缸在显示屏中的位置。2、点火初次级电压基本波形分析1）点火初级电压基本波形点火初级电压的基本波形，由初级绕组衰减振荡段、低压火花跳火段、初级绕组剩余磁场衰减振荡段和白金闭合段四段组成。①初级绕组衰减振荡段此段是在断电触头触点突然断开时，由于初级绕组内的磁场能向电容充电转化为电场能，而电场能充足后又反过来向初级绕组充磁转化为磁场能，这也产生了初级电压的衰减振荡波形。②低压火花跳火段当次级绕组中的高压击穿火花塞后，点火线圈中的磁场能开始通过火花塞间隙的跳火释放出来，使得初级绕组的衰减振荡波消失，这时初级电压稳定在一定值。③初级绕组剩余磁场衰减振荡段当点火线圈中的磁场能不足维持火花塞跳火后，火花塞跳火中断，初级绕组就将剩余磁场能再次与电容中的电场能交换，出线第二次初级电压的衰减振荡，最终电压从衰减振荡逐渐到稳定到蓄电池电压值。④断电器触点闭合段当触点闭合时，点火初级电压从蓄电池电压下降到０Ｖ，并保持延续一段时间，这段时间是点火线圈通过初级线圈中的初级电流将蓄电池中电能转化为线圈磁场能的过程。2)点火次级电压基本波形①火花塞跳火时间段当断电器触点断开时，磁通量的突然变化，在点火线圈次级绕组中产生高压感应电动势Ｕ2迅速上升并给高压电路中的电容Ｃ２充电，当Ｕ２达到火花塞击穿电压时，首先电容Ｃ２中的电场能量首先放电，这种放电称为“电容放电”。②点火线圈电容器衰减振荡段点火次级电压波形在点火线圈—电容的衰减振荡段的变化是点火初级电流剩余磁场能量形成的ＬＣ衰减振荡在点火次级高压电路中的反映，它与点火初级电压在该段的波形完全一致，只是相差一个变压比（约为１００倍）。③断电器触点闭合段当触点闭合时，由于初级绕组中的初级电流突然变化，使次级绕组产生反感应电动势随着初级电流的逐渐增加而减小，最终趋于０Ｖ，但在减少的过程中伴随有次级绕组磁场能量与高压电路中电容Ｃ２中电场能量的交换并导致次级电压衰减振荡。随着初级电流逐渐稳定，次级绕组中的感应电动势也趋于０Ｖ，直到触点再次张开。3、点火波形的分类1)单缸波单缸波分为点火初级单缸波形和点火次级单缸波形两种。单缸波形是点火波形中的最基本的波形。单缸波形有两周测试方法，一种是点火线圈随机单缸波形，它主要反映点火线圈的工作情况。另一种是某一确定气缸的单缸波