汽车故障自诊断系统

课程导入在发动机控制系统中，电子控制单元都有OBD(自诊断系统)，对控制系统各部分的工作情况进行监测。当ECU检测到来自传感器或输送给执行元件的故障信号时，立即点亮仪表盘上的警告灯，以提示驾驶员发动机有故障；同时，系统将故障信息以设定的故障码形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围自诊断系统介绍以传感器、执行器、控制单元三者为监测对象，在系统运行过程当中监测输入信息，当某一信息超出预设的范围值，并且持续一定时间，自诊断模块便判断为出现故障，并把该故障以代码的形式存储，同时点亮故障指示灯。磁电感应传感器多数是无源传感器，依靠通过线圈中的磁场变化，感生出变化的电势，信号在波形上具有一定的特点，标准波形已存储在ROM中。有图分析可能具有以下几种信号;A：连续变化的正玄波，B：12V恒压。C：0V恒压，D：与存储波形不一致的正玄波。A为正常信号，当出现B，电路对正极短路，当出现C，电路对搭铁短路，当出现D：意味着周围存在干扰，或传感器损坏，此时报码：XXX传感器不可信信号。自诊断系统原理1.值域判定法当控制单元（ECU）收到的输入信号超出规定的数值范围时，自诊断系统就确认该输入信号故障；例如：节气门位置传感器:怠速时信号电压0.6—0.8V2.时域判定法当控制单元（ECU）收到的输入信号在一定时间内没有发生变化或没有达到预先规定的次数时，超出规定的数值范围时，自诊断系统就确认该输入信号故障；例如:氧传感器自诊断系统原理3.功能判定法当控制单元（ECU）给执行器发出驱动指令后，检测相应传感器或反馈信号的输出参数变化，若输出信号没有按规定的趋势变化，就确认执行器或电路出现故障；例如：废气再循环阀（EGR）4.逻辑判定法控制单元（ECU）对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行比较，当发现两个传感器信号间的逻辑关系违反设定条件时，就判定其一或两者有故障；例如：空气流量计和氧传感器自诊断系统原理•发现故障：输入到ECU的电平信号，在正常状态下有一定的范围，如果此范围以外的的信号被输入时，ECU就会诊断出该信号系统处于异常状态下。•故障分类轻度故障、引起功能下降的故障以及重大故障等。•故障存储在存储器中存储故障部位的代码。•故障报警仪表板上的故障指示灯。•故障处理采用应急措施等。自诊断系统功能1）当某一传感器或电路产生了故障后，其信号就不能再作为汽车的控制参数，为了维护系统的运行，故障自诊断模块便从其程序存储器中调出预先设定的经验值，作为该电路的应急输入参数，保证系统可以继续工作；2）当电子控制系统自身产生故障时，故障自诊断模块便触发备用控制回路对系统进行应急的简单控制，又称“跛行”功能；3）当某一执行元件出现可能导致其它元件损坏或严重后果的故障时，为了安全起见，故障自诊断模块采取一定的安全措施，自动停止某些功能的执行，这种功能称为故障保险。自诊断系统原理诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线随着诊断总线的使用，将逐步淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们称之为虚拟K线。诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来代替原来的K线或者L线的功能。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。诊断总线针脚号对应的线束115号线4接地5接地6CANBUS(高）7k线14CANBUS(低）15L线1630号线注：未标明的针脚号暂未使用当车辆使用诊断CANBUS总线后，解码器必须使用相对应的新型诊断接头,否则无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，具体信息看如下图表：诊断总线1、解码器是汽车维修中唯一能与电脑直接进行交流信息的仪器。2、解码器通过汽车电脑的自诊断座在一定协议支持下与汽车电脑进行互相通讯交流各种信息，从而获取电脑工作的重要参数；3、自诊断座与解码器诊断接口；4、自诊断座：是现代电控汽车上用来诊断故障的接口，自诊断座的端子直接与汽车电脑相连；5、诊断接口：解码器利用诊断接口与汽车自诊断座匹配相连，进行互相交流数据，各车型自诊断座接口的形状、安装位置各不相同，使得解码器的诊断接口也各不相同；诊断设备汽车电脑检测仪器常用功能：1.控制电脑型号2.读取故障码3.清除故障码4.测试执行元件5.读测量数据块6.基本调整7.自适应匹配8.控制单元编码诊断设备故障码分析P0101空气流量MAF传感器性能（别克君威3.0LW9发动机）空气流量传感器产生的信号频率从怠速时的2000赫兹至最大发动机负载时的近8000赫兹范围内变化，如果来自空气流量传感器的信号与空气密度、节气门位置和发动机转速的预计值不相符DTCP0101将被设置1：读取并记录所有故障码2：清除所有故障码3：确认故障码已经被清除4：模拟故障产生的条件并进行路试5：再读取并记录此时的故障码6：进一步精确地检查测量故障码所代表的传感器、执行元件或控制电脑及相关的电路状态，以便确定故障点发生的准确位置。故障码的设置故障码的分析：清除故障码的方法：1.切断电源法2.触发程序法3.仪器清除法数据流分析汽车数据流就是通过读取汽车每个传感器的工作状态来判断故障，静态数据流是指接通点火开关，不起动发动机时，利用故障诊断仪读取的发动机电控系统的数据，动态数据流是指接通点火开关，起动发动机时，利用诊断仪读取的发动机电控系统的数据静态分析与动态分析数据分析参数的两种形式:数值参数与状态参数数值参数:电压、压力、温度、时间、速度等状态参数：开或关、闭合或短开、高或低、是或否等执行元件测试在静态下（即不启动发动机）通过解码器向汽车电脑发送命令，驱动执行器工作来检测执行器是否工作。主要是一些电磁阀,继电器等元件。以帕萨特B5轿车为例：发动机控制系统4个喷油嘴、ACF电磁阀等。先从1缸喷油嘴开始逐个进行动作测试直到测试完所有的元件。此时可用听诊器听取元件的动作情况来判断该元件工作是否正常；数据流分析设定：通过解码器向汽车电脑发送命令，驱动相关的元件动作，汽车电脑会把该元件的动作位置参数存储起来以备下次运转时应用。汽车上部分电控元件更换、拆装等都会引起电控系统的工作不良，都需要用解码器做基础设定后才能正常工作。如在大众车上需要做节气门体的基本调整、怠速阀的设定等匹配：通过解码器向汽车电脑发送命令，清除汽车电脑随机存储器（RAM）当中的已有数据，并把新的数据记录在RAM当中。汽车上的部分电控系统在维修当中常常要作一些匹配工作，如在大众车上要做的匹配有：防盗系统的匹配、汽车钥匙的匹配、舒适系统的匹配等。调整和匹配的操作方法因所要调整和匹配的系统而不同，操作时需要不同的通道号、密码等。匹配与编程