2015深圳宝安技校汽车发动机电控技术教案：故障自诊断

2015深圳宝安技校汽车发动机电控技术：故障自诊断 模块十一 故障自诊断 课一 故障自诊断系统 一、故障自诊断的工作原理 故障自诊断系统的作用是监测、诊断电子控制系统各传感器、执行器以及电子控制单元(即ECU)的工作是否正常。 故障自诊断系统对故障的判断方法有三种判别模式:数值及特征比较判别模式、反馈信号监测判别模式、状态判别模式。 1(数值及特征比较判别模式 一般地，大多数传感器采用数值及特征比较判别模式。对输入信号值或输入信号特征与值或标准特征进行比较。 2(反馈信号监测判别模式 反馈信号监测判别模式主要用于执行器的故障判别。重要执行器每工作一次都向自诊断系统的监测回路输出一个反馈信号，若监测回路多次重复没有接受到该执行器的反馈信号，则系统判断为执行器故障。 3(状态判别模式 状态判别模式主要用于微型计算机故障的判断。如计算机出现内存溢出，或计算机不能定时对内存进行清除，则系统判断为计算机故障，同时启动备用系统，以三种固定状态控制发动机运转。 二、故障信息的读取 1(故障指示灯显示 2(自诊断接口输出 3(仪板显示屏直接显示 三、故障自诊断系统的故障诊断 1(发动机故障指示灯的检查 2(故障自诊断系统的故障诊断方法 课题二 第二代车载诊断系统 第二代车载诊断系统的英文全称为ON-BOARD DIAGNOSITICS-?，简称OBD-?。 按照OBD—?标准设计的故障自诊断系统，采用了统一的诊断模式和统一的诊断插座、相同的数据信息和故障码及含义。 OBD II与它之前的所有车载自诊断系统不同之处在于其严格的排放针对性。OBD -?的主要目的是不间断地监控、测试车辆的排放系统。当车辆排放的尾气超过标准的1.5倍时，故障指示灯(MIL)就会闪亮，并贮存相应的故障码。这包括发动机随机缺火时引起的HC排放量的整体上升;催化转换器的净化效率下降到某个限值之下;系统探测出密封的燃油系统有空气泄漏;EGR系统的故障引起NOx排放量上升;某个关键传感器或其他排放控制装置失效等情况。 一、OBD-?的主要特点 OBD-?有如下的主要特点: ?统一诊断座形状，为16pin (针)，装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方。 ?具有数值分析资料传输功能(DATA LINK CONNECTOR-DLC)。 ?统一故障代码及意义。 ?具有行车记录器功能，能记录车辆行驶过程的有关数据资料。 ?具有重新显示记忆故障码功能。 ?具有可由仪器直接清除故障码功能。 二、故障码的读取 ?用原厂提供的专用仪器或解码器。 ?用跨接线的方法来读取故障码。 ?用带有发光二极管的导线跨接。 ?用其它方法读取故障码 三、故障码的清除 ?使用专门的故障诊断仪(如Tech 2)清除。 ?卸掉ECU的总保险丝或断开蓄电池接线。 ?如果产生故障信息的故障已被排除，诊断系统将重新对暖机过程计数。所谓暖机是指发动机所经历 的从冷启动到暖机至70?的过程。 课题三 典型车型故障自诊断 自诊断法就是利用ECU的自诊断功能，人工或借助于汽车ECU解码器，将存储在ECU内部的故障 信息提取出来，进行故障诊断的方法。 一、利用汽车ECU解码器进行故障自诊断 汽车ECU解码器分专用型和通用型两类。 专用型汽车ECU解码器是各汽车生产厂家为自己的车型所设计制造的。 大众解码器V.A.G1552提取故障信息的方法。 1. V.A.G1552故障诊断仪的基本操作方法 ?关闭点火开关，连接，然后接通点火开关。 键入地址字(address word)。 ?键入“发动机电器”地址字“01”。 ?键入所需进行的功能代码， ?在诊断结束后，键入代码“06”，按“Q”键，退出。 ?在断开点火开关后，拆下V.A.G1552故障诊断仪。 2. 提取故障代码 ?选择功能代码“02”，进入“查询故障储存内容”测试。 ?如果有故障，则按“ ”键逐一显示故障代码及其含义。 3. 故障代码表 4. 故障代码的清除 键入功能代码“05”，按“Q”键。 5. 基本设定 基本设定是对发动机控制单元和节气门控制部件进行匹配。如果发动机控制单元的电源被切断，则必 须进行基本设定。 (1)发动机不运转时基本设定 (2)发动机运转时基本设定 当发动机运转时，在基本设定功能可以完成如下工作: ?借助λ控制功能(即根据氧传感器的反馈信号对喷油量进行控制)的开、闭帮助查找故障; ?点火正时的检查; 在发动机运转时，基本设定必须满足如下条件: 6. 最终控制诊断 最终控制诊断只能在点火开关接通，发动机不运转情况下完成。 7. 电控单元编码 利用本功能以改变控制单元内记忆块的内容，即通过改变电控单元的编码，可以使电控单元适用不同的工作状况。 8. 读测量数据块 二、人工提取故障信息 人工提取故障信息的方法是只要按规定的步骤进行操作，即可从ECU内部读取故障信息码。 提码 读码 查码 清码 模块十二 失效保护与应急备用系统 一、失效保护系统 失效保护功能是指发动机ECU检测到某些传感器、执行器及其控制电路出现故障时，ECU将控制发动机按ECU预先内存的程序继续工作或停止工作，以保护发动机，因此，这种功能又叫安全保险功能。 二、应急备用系统 当发动机ECU内控制程序出现故障时，ECU会按预存的程序控制燃油喷射和点火正时，使电子控制系统维持最基本的控制功能，使发动机维持运转，这种功能叫备用功能。应急备用系统作为一种备用功能使汽车能维持基本行驶，可使故障车继续行驶到维修站或适宜的地方，因此这种状态又叫跛行状态，所以又可称为回家系统。它只能维持汽车的基本功能，而不能保证发动机正常性能运行。 模块十三 柴油机电控技术简介 一、柴油机电子控制系统的组成 柴油机电子控制系统由传感器、控制单元(ECU)和执行器三大部分组成。 传感器的主要功能是实时检测柴油机、车辆运行状态及操作量等信息，并转换成电信号输送到控制单元。柴油机电子控制系统主要传感器有发动机转速传感器、齿杆位置传感器、喷油提前角传感器及加速踏板位置传感器等。 控制单元的主要功能是接收并处理输入信息、执行程序，并将运行结果作为控制指令输出到执行器。此外还有通信功能，即和其他的控制系统——如传动装置控制器进行数据传输和交换，同时考虑到其他系统的实时情况，适当修正燃油系统的执行指令，即适当修正喷油量、喷油提前角等。与此同时，还可以向其他控制系统送出必要的信息。 执行器的主要功能是根据控制单元送来的指令驱动调节喷油量及喷油正时的相应机构，从而调节柴油机的运行状态。电子控制柴油喷射系统的主要控制量是喷油量和喷油正时。在直列泵系统中，有调速器执行器(调节喷油泵的齿杆位移)和提前执行器(调节发动机驱动轴和喷油泵凸轮轴的相位差，从而调节喷油时间)，在分配泵系统中也还有一些独特的执行器。 二、柴油机电子控制系统的种类 1(按控制方式分类 分为位置控制方式和时间控制方式两种类型。 (1)位置控制方式 位置控制方式对原机械控制的喷油泵改动最小，其主要缺点是动态响应速度慢，控制精度低，不能对原来的喷油规律进行修改(除电控可变预行程喷油泵外)，喷油压力难以进一步提高。 (2)时间控制方式 时间控制方式是在高压油路中布置一个或两个高速电磁阀，利用高速电磁阀的启闭控制喷油泵和喷油器的喷油过程。采用时间控制方式，可实现喷油量、喷油定时和喷油速率的柔性控制和一体控制。 2. 按喷油系统分类 分为脉动式喷油系统和蓄压式喷油系统两种。 (1)脉动式喷油系统 脉动式喷油系统采用电控直列喷油泵、电控分配泵等。 (2)蓄压式喷油系统 蓄压式喷油系统不采用柱塞泵脉动供油，而是由公共油道(共轨)或蓄压室向各喷油器提供所需的高压燃油，通过实时控制共轨上的高速电磁阀调节喷射压力和喷油规律。 三、柴油机电子控制系统的控制功能 主要控制功能有燃油喷射控制、进气控制、怠速控制、废气再循环控制、废气涡轮增压压力控制、故障自诊断与失效保护控制等。 1(燃油喷射控制 燃油喷射控制主要包括喷油量控制、喷油正时控制、喷油规律控制，还有各缸喷油量不均性控制、喷油压力控制等控制内容。 (1)喷油量控制 电控单元以转速传感器和节气门位置传感器/加速踏板位置传感器输入的柴油机转速和负荷为基本控制参数，确定基本循环喷油量，然后根据其他有关输入信号进行修正，最后确定实际循环供(喷)油量。 (2)喷油正时控制 电控单元以转速传感器和节气门位置传感器/加速踏板位置传感器输入的柴油机转速和负荷为基本控制参数，确定基本供(喷)油正时，实现对喷油正时的闭环控制。 (3)燃油喷射规律控制 燃油喷射规律控制也就是喷油速率和喷油量随时间变化的规律。 (4)各缸喷油量不均性控制 电控单元以各缸间转速波动允许偏差为控制目标值，修正各缸的喷油量。 2(进气控制 进气控制包括可变进气涡流控制、可变配气正时控制、进气节流控制和进气预热控制等内容。 3(怠速控制 怠速控制主要包括怠速转速稳定性控制和怠速时各缸工作均匀性的控制。 4(废气再循环控制 废气再循环控制的目的是减少排气中的NOx排放量。废气再循环控制包括废气再循环工况的确定和废气再循环量的控制。 5(废气涡轮增压压力控制 控制方式主要有废气旁通通道控制和涡轮流通截面控制两种方法。 6(故障自诊断与失效保护控制