论文部分内容阅读
摘要:本文从汽车电控发动机的技术开始分析其原理,在此基础上对电控发动机的故障诊断技术作一些探讨。
关键词:汽车 电控发动机 故障 诊断
【分类号】:TD327.3
现代汽车广泛采用电子控制技术,其电气设备、系统结构日趋复杂和精密。虽然汽车车型不同、档次不同,采用电控系统的功能和多少也不尽相同,但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器(传感软件)与开关信号、电控单元ECU和执行器(执行原件)三个部分组成,这是电控系统共同的特点。汽车电控技术所涵盖的范围是非常宽的,几乎遍及了汽车的各个系统,例如:电控发动机、电控自动变速器、电控制制动防抱死装置、电控安全气囊、电控悬持装置等等。本文就汽车电控发动机故障诊断技术进行分析介绍。
一、发动机电控技术
汽车发动机电控系统主要由传感器、电子控制组件(ECU)、执行器3个部分组成。传感器作为输入部分,用于测量物理信号(温度、压力等),将其转换为电信号;ECU的作用是接收传感器的输入信号,并按设定的程序进行计算处理,输出处理结果;执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构,使之按要求变化。
1、电子控制组件(ECU)
ECU以微机为中心。还包括前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。微机运算速度快、精度高,能实时控制,并具备多中断响应等功能。目前,有些汽车电控系统采用计算机网络技术,把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相联结,形成机内分布式计算机网络,实现汽车电子综合控制。
2、传感器
汽车传感器的工作条件极为恶劣,因此,传感器能否精确可至关重要。近年来在该领域中,理论研究及材料应用发展较为迅速,半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等迅猛发展。毋庸置疑,智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
3、执行器
执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。因此,执行器工作的精确与否将最终影响电控的成败,正因如此,其工作可靠性和精确性一直作为研究重点而倍受关注。目前,汽车电控系统的执行器类型繁多,有电磁阀、电动机、压电元件、点火器、电磁继电器、热电偶等,结构与功能不尽相同。
二、汽车电控发动机故障诊断
1、电控发动机的故障诊断的思路
电控发动机在多数人眼里仍然很陌生,仍沿用传统观念,利用经验法进行维修。这种方法是不适应电控汽车维修的。因为电控汽车目前类型较多、系统型式较多,如果每辆车都只有积累经验后才修是不现实的。因此我们只要能掌握电控发动机的共性,并拥有其详细维修资料,即可主动维修,从而再积累经验。为此电控发动机的故障诊断应注意:
(1)电控发动机出现故障后,对于一般的故障可用传统诊断方法对其进行检验和排除,例如与电控系统无关的机械性故障等。
(2)在读取电控发动机故障代码之前,有必要对发动机进行基本检查,即对发动机基本怠速和基本点火正时进行检测与调整,使发动机处于所要求的待检状态。不同车型的基本检查步骤、条件和方法也不尽相同。譬如在检查过程中,对冷却液的温度、附加电气设备的启闭状态、散热器(水箱)冷卻风扇是否运转等都有特定的要求。具体操作时应严格遵循相应的“维修资料”。
(3)在利用故障自诊断系统检查故障时,必须有本车型的相关资料作指导。譬如故障代码的读取方式、故障代码的含义以及各电控元件的基本结构参数和工件性能参数等,都应该有一个较详细的了解,这是维修好车辆的基本条件。
2、电控发动机的故障诊断的方法
(1)利用传统诊断方法。电控发动机机械部分的故障特征,一般可用传统诊断方法进行。所谓的传统诊断,就是不用任何的表、设备,对车辆故障进行人工诊断的方法。在汽车维修中最常用的直接诊断方法有“看、闻、听、问、试”,这些方法在国内汽车维修方面积累的经验比较丰富。高级轿车保有量虽正大幅度增加,但部分维修的仪器及检测设备尚不能监测到位,给车辆故障诊断带来很大困难,以致于造成误判。因此,充分利用成熟的维修经验也是非常必要的。
(2)利用随故障车自诊断系统诊断。随车诊断是利用汽车上电控系统所提供的故障自诊断功能对电控发动机故障进行诊断的方法,即利用故障自诊断系统调取发动机电控系统的有关故障代码,然后根据故障代码表的故障提示,找出故障所在的方法。随着电子技术的发展与进步,发动机电控技术所占的比例越来越大,由于电量在测量方面的优越性,使得越来越多的电控系统在设计时,已经考虑到了故障诊断问题,即发动机电控系统中设计有故障自诊断功能,这就为发动机故障诊断提供了极大的方便。
汽车故障自诊断系统,一般有电子控制器(ECU)中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后备电路等组成。不同厂家生产的汽车,其故障自诊断系统的故障检测项目不尽相同,故障代码储存和显示方式也有所不同。故障代码存在随机储存器(RAM)中,随机储存器与蓄电池直接相连,故障代码可长期保存,清除故障代码需要断开专门的随机储存器连接电路或者直接断开蓄电池。目前,解读电控汽车故障代码大多是通过3种方式来获取的:第一种是靠仪表盘上的故障指示灯间隔闪烁次数来读取;第二种是借助于专用的车型解码仪直接读取故障码;第三种是靠国内厂家生产的故障代码分析仪,以汉显的方式读取故障代码的汉语文字说明。以汉语文字的方式获得故障代码含义,是广大汽车维修者普遍青睐的一种方式。而前两种读码方式还需查有关的资料,才能懂得故障代码的含义。但是,无论采用何种方式解读故障代码,一旦电喷汽车的控制电脑出现纪录和储存错误的故障代码,则对电控汽车维修带来许多不便。
电控发动机的故障自诊断装置只能存储和显示故障代码。要开展维修工作还必须凭借该车型的有关资料去进行“解码”——明确其故障内容和部位等。
(3)利用简单仪表诊断。利用简单仪表诊断,就是利用以万用表和示波器为主的通用仪表,对电控发动机故障进行诊断的方法。因为电控系统的各部件均有一定的电阻值范围,工作时有输出电压信号范围和输出脉冲波形,因此用万用表测量元件的电阻或输出电压,用示波器测试元件工作时的输出电压波形,用万用表测量导通性等可判断元器件或线路是否正常。
用万用表检测ECU及其控制电路故障时,必须以被测汽车的详细维修技术资料为依据。例如,汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感器和执行器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。只有拿到详细维修技术资料才能展开维修工作,不应造成不必要的人为故障代码。
这种诊断方法的特点是:诊断方法简单、设备费用低,主要用于对电控系统和电气装置的诊断,因此,这种诊断方法可用于对故障进行深入诊断。其缺点是:对操作者的要求较高,在利用简单仪表进行故障诊断时,操作者必须对系统的结构和线路连接情况有相当详细的了解,才可能取得满意的诊断效果。
(4)利用专用诊断仪器诊断。汽车的电子化迫使对汽车故障的诊断手段进行变革,随着汽车电子化的进程,各种汽车专用诊断仪器应运而生。这些专用诊断仪器大多数为带有微处理器的电子计算机系统,对汽车故障的诊断十分有效,
三、结束语
进行电控发动机维修时,必须全面深刻了解其工作原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,以达到排除发动机故障的目的。
参考文献
1、肖云魁.汽车故障诊断学[M].北京:北京理工大学出版社,2004
2、汽车发动机电控汽油喷射系统故障诊断与排除[M].北京:人民交通出版社,2005
3、姚国平.汽车电子控制技术[M].北京:人民交通出版社,2004
关键词:汽车 电控发动机 故障 诊断
【分类号】:TD327.3
现代汽车广泛采用电子控制技术,其电气设备、系统结构日趋复杂和精密。虽然汽车车型不同、档次不同,采用电控系统的功能和多少也不尽相同,但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器(传感软件)与开关信号、电控单元ECU和执行器(执行原件)三个部分组成,这是电控系统共同的特点。汽车电控技术所涵盖的范围是非常宽的,几乎遍及了汽车的各个系统,例如:电控发动机、电控自动变速器、电控制制动防抱死装置、电控安全气囊、电控悬持装置等等。本文就汽车电控发动机故障诊断技术进行分析介绍。
一、发动机电控技术
汽车发动机电控系统主要由传感器、电子控制组件(ECU)、执行器3个部分组成。传感器作为输入部分,用于测量物理信号(温度、压力等),将其转换为电信号;ECU的作用是接收传感器的输入信号,并按设定的程序进行计算处理,输出处理结果;执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构,使之按要求变化。
1、电子控制组件(ECU)
ECU以微机为中心。还包括前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。微机运算速度快、精度高,能实时控制,并具备多中断响应等功能。目前,有些汽车电控系统采用计算机网络技术,把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相联结,形成机内分布式计算机网络,实现汽车电子综合控制。
2、传感器
汽车传感器的工作条件极为恶劣,因此,传感器能否精确可至关重要。近年来在该领域中,理论研究及材料应用发展较为迅速,半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等迅猛发展。毋庸置疑,智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
3、执行器
执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。因此,执行器工作的精确与否将最终影响电控的成败,正因如此,其工作可靠性和精确性一直作为研究重点而倍受关注。目前,汽车电控系统的执行器类型繁多,有电磁阀、电动机、压电元件、点火器、电磁继电器、热电偶等,结构与功能不尽相同。
二、汽车电控发动机故障诊断
1、电控发动机的故障诊断的思路
电控发动机在多数人眼里仍然很陌生,仍沿用传统观念,利用经验法进行维修。这种方法是不适应电控汽车维修的。因为电控汽车目前类型较多、系统型式较多,如果每辆车都只有积累经验后才修是不现实的。因此我们只要能掌握电控发动机的共性,并拥有其详细维修资料,即可主动维修,从而再积累经验。为此电控发动机的故障诊断应注意:
(1)电控发动机出现故障后,对于一般的故障可用传统诊断方法对其进行检验和排除,例如与电控系统无关的机械性故障等。
(2)在读取电控发动机故障代码之前,有必要对发动机进行基本检查,即对发动机基本怠速和基本点火正时进行检测与调整,使发动机处于所要求的待检状态。不同车型的基本检查步骤、条件和方法也不尽相同。譬如在检查过程中,对冷却液的温度、附加电气设备的启闭状态、散热器(水箱)冷卻风扇是否运转等都有特定的要求。具体操作时应严格遵循相应的“维修资料”。
(3)在利用故障自诊断系统检查故障时,必须有本车型的相关资料作指导。譬如故障代码的读取方式、故障代码的含义以及各电控元件的基本结构参数和工件性能参数等,都应该有一个较详细的了解,这是维修好车辆的基本条件。
2、电控发动机的故障诊断的方法
(1)利用传统诊断方法。电控发动机机械部分的故障特征,一般可用传统诊断方法进行。所谓的传统诊断,就是不用任何的表、设备,对车辆故障进行人工诊断的方法。在汽车维修中最常用的直接诊断方法有“看、闻、听、问、试”,这些方法在国内汽车维修方面积累的经验比较丰富。高级轿车保有量虽正大幅度增加,但部分维修的仪器及检测设备尚不能监测到位,给车辆故障诊断带来很大困难,以致于造成误判。因此,充分利用成熟的维修经验也是非常必要的。
(2)利用随故障车自诊断系统诊断。随车诊断是利用汽车上电控系统所提供的故障自诊断功能对电控发动机故障进行诊断的方法,即利用故障自诊断系统调取发动机电控系统的有关故障代码,然后根据故障代码表的故障提示,找出故障所在的方法。随着电子技术的发展与进步,发动机电控技术所占的比例越来越大,由于电量在测量方面的优越性,使得越来越多的电控系统在设计时,已经考虑到了故障诊断问题,即发动机电控系统中设计有故障自诊断功能,这就为发动机故障诊断提供了极大的方便。
汽车故障自诊断系统,一般有电子控制器(ECU)中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后备电路等组成。不同厂家生产的汽车,其故障自诊断系统的故障检测项目不尽相同,故障代码储存和显示方式也有所不同。故障代码存在随机储存器(RAM)中,随机储存器与蓄电池直接相连,故障代码可长期保存,清除故障代码需要断开专门的随机储存器连接电路或者直接断开蓄电池。目前,解读电控汽车故障代码大多是通过3种方式来获取的:第一种是靠仪表盘上的故障指示灯间隔闪烁次数来读取;第二种是借助于专用的车型解码仪直接读取故障码;第三种是靠国内厂家生产的故障代码分析仪,以汉显的方式读取故障代码的汉语文字说明。以汉语文字的方式获得故障代码含义,是广大汽车维修者普遍青睐的一种方式。而前两种读码方式还需查有关的资料,才能懂得故障代码的含义。但是,无论采用何种方式解读故障代码,一旦电喷汽车的控制电脑出现纪录和储存错误的故障代码,则对电控汽车维修带来许多不便。
电控发动机的故障自诊断装置只能存储和显示故障代码。要开展维修工作还必须凭借该车型的有关资料去进行“解码”——明确其故障内容和部位等。
(3)利用简单仪表诊断。利用简单仪表诊断,就是利用以万用表和示波器为主的通用仪表,对电控发动机故障进行诊断的方法。因为电控系统的各部件均有一定的电阻值范围,工作时有输出电压信号范围和输出脉冲波形,因此用万用表测量元件的电阻或输出电压,用示波器测试元件工作时的输出电压波形,用万用表测量导通性等可判断元器件或线路是否正常。
用万用表检测ECU及其控制电路故障时,必须以被测汽车的详细维修技术资料为依据。例如,汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感器和执行器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。只有拿到详细维修技术资料才能展开维修工作,不应造成不必要的人为故障代码。
这种诊断方法的特点是:诊断方法简单、设备费用低,主要用于对电控系统和电气装置的诊断,因此,这种诊断方法可用于对故障进行深入诊断。其缺点是:对操作者的要求较高,在利用简单仪表进行故障诊断时,操作者必须对系统的结构和线路连接情况有相当详细的了解,才可能取得满意的诊断效果。
(4)利用专用诊断仪器诊断。汽车的电子化迫使对汽车故障的诊断手段进行变革,随着汽车电子化的进程,各种汽车专用诊断仪器应运而生。这些专用诊断仪器大多数为带有微处理器的电子计算机系统,对汽车故障的诊断十分有效,
三、结束语
进行电控发动机维修时,必须全面深刻了解其工作原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,以达到排除发动机故障的目的。
参考文献
1、肖云魁.汽车故障诊断学[M].北京:北京理工大学出版社,2004
2、汽车发动机电控汽油喷射系统故障诊断与排除[M].北京:人民交通出版社,2005
3、姚国平.汽车电子控制技术[M].北京:人民交通出版社,2004