毕业设计(论文)-汽车故障诊断仪和电控系统故障诊断与维修.doc
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1、河南机电高等专科学校2011年毕业论文摘要:本文对汽车故障诊断仪和电控系统故障诊断与维修进行了深入的研究,首先对汽车故障诊断仪进行了概述,以及专用仪器和通用仪器的区别和优缺点。然后简要介绍了VAS505X的发展及功能,详细的分析了解码器在汽车电控系统维修中的应用,并对其在检测中应注意的问题和认识误区加以说明。最后介绍了一般车型的发动机电控系统故障与维修并以案例说明。关键词:汽车故障诊断仪,电控系统,解码器,控制单元,维修Abstract:In this paper, automotive fault diagnostic apparatus and the electronic control
2、 system fault diagnosis and maintenance conducted in-depth study, the first vehicle fault diagnostic apparatus for an overview, as well as special equipment and general equipment differences and advantages and disadvantages. VAS505X then briefly introduced the development and function, detailed anal
3、ysis of the decoder in the automotive electronic control system maintenance application, and their attention in the detection of problems and misunderstandings be described. Finally, the general model of the engine control system failures and maintenance and in case notes.Keywords: automotive fault
4、diagnostic apparatus, electronic control system decoder control unit maintenance目录第一章 汽车故障诊断概述31.1 汽车故障诊断设备31.2故障诊断的目的和意义5第二章 故障诊断仪72.1 故障诊断仪概述72.2 VAS505X8第三章 电控系统故障诊断基本方法113.1 汽车电控系统的基本组成及检修注意事项113.2 汽车电控系统的基本诊断方法12第四章 解码器在汽车电控系统维修中的应用174.1 人工读码方法及其存在的困难174.2 解码器的主要功能184.3 解码器在使用中的有关技巧194.4 解码器在使用
5、中应注意的问题214.5 对解码器认识的几个误区22第五章 发动机电控系统故障诊断与维修245.1 凌志LS400电控系统故障诊断245.2 本田雅阁2.3L轿车电控系统故障诊断245.3 悦达起亚千里马1.3GL轿车电控系统故障诊断255.4 桑塔纳2000GSi轿车电控系统故障诊断25总 结26致 谢27参考文献2828第一章 汽车故障诊断概述随着汽车技术的发展及最新技术成果在汽车上的应用,现如今汽车已经成为一个复杂的机电一体化的产品。同时,汽车的发展使传统的人工经验诊断越来越不能满足现代汽车检测和维修的需要,伴随而来的是汽车检测设备与手段的发展,现代汽车检测与诊断技术不仅可以定量地指示检
6、测结果,而且具有自动控制检测过程,和自动存储、打印监测报表等功能。有的设备附有常见车型的技术数据,有利于维修人员对汽车技术状况判断的准确性;有的设备具有一定的分析判断能力,为实现汽车故障的快速、准确、有效诊断提供了技术支持。汽车维修设备能有效地提高汽车维修的生产率和维修质量。1.1 汽车故障诊断设备1.1.1发动机故障诊断设备 气缸压力表(如图1) 图1 气缸压力表 图2 气缸漏气量检测仪 气缸漏气量检测仪(如图2) 曲轴箱窜气量检测仪 图3 真空表 图4 点火正时枪 真空表(如图3) 点火正时枪(如图4) 发动机废气分析仪 发动机综合分析仪(如图5) 图5 发动机综合分析仪 图6 底盘测功机
7、 1.1.2 底盘故障诊断设备 底盘测功机(如图6) 四轮定位仪(如图7) 图7 四轮定位仪 图8 制动试验台 制动试验台(如图8) 侧滑试验台(如图9) 图9 侧滑试验台1.1.3 汽车电控系统故障诊断设备 图10 汽车专用万用表 图11 汽车示波器 汽车专用万用表(如图10) 汽车示波器(如图11) 图12 通用故障检测仪 图13 专用故障检测仪 通用故障检测仪(如图12) 专用故障检测仪(如图13)1.2故障诊断的目的和意义诊断技术是随着机器、设备不断完善化、复杂化和自动化发展起来的。机器在运行过程中,各部零件受到力、热以及摩擦、磨损等多种物理作用,其运行状态不断变化。而现代机器在运行中
8、一旦发生故障,往往导致严重的后果。因此,在机器运行过程中,对其运行状态及时作出判断,查明故障隐患并采取相应对策,可以大大降低故障率提高机器的使用可靠性,充分发挥机器的效能,减少维修费用,获得更大的利益。故障诊断的目的与意义如下:保证交通安全 随着交通事业的发展,交通事故也在日益增加。全世界每年因道路交通事故死亡30余万人,导致终身残疾者约3000万人。造成交通事故的原因大致可归为驾驶员、行人、车辆、道路和气候等五个方面。其中,由于汽车制动、转向、照明灯技术原因的事故,约占总量的1/4。所以,对汽车进行定期检查和调整,使其处于良好的技术状况,对保证交通安全是非常必要的。减少环境污染 汽车排放的尾
9、气中含有上百种化合物,其中对人和生物直接有害的物质主要是CO、HC、NO、铅化合物及碳烟等。这些有害气体污染了大气,破坏了人类的生存环境。另外,汽车尾气中还含有CO2,其是一种主要的温室气体,排放过多会使地球表面温度升高。汽车的噪声使另一种环境污染。在交通繁忙的十字路口,车辆噪声可达70dB以上。国家通过对汽车进行定期检测的方法,严格限制汽车的废气和噪声污染。污染的车不准上路必须及时修理。 改善汽车性能 汽车行驶一段时间,零部件经过磨合之后,性能渐渐进入最佳状态。随着行驶里程的增加,汽车的性能或技术状况又逐渐变差,不仅动力性和经济性降低,油耗增加,尾气排放情况变坏,有时还会引发交通事故。所以通
10、过定期的检查测试,就可以保持汽车经常处于良好的技术状况,延长使用寿命 提高维修效率,实现“视情修理” 所谓“视情修理制度”是利用诊断设备定期的检测机器的技术状况,按照检测结果根据实际需要对机器进行针对性修理。这种维修制度能最大限度地发挥零件的使用潜力,减少不必要的拆装,大大提高机器的使用可靠性和使用经济效益。第二章 故障诊断仪2.1 故障诊断仪概述随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车作为高科技机电产品,其电控系统越来越多,如电控燃油喷射系统(EFI)、电控自动变速器系统(ECT)、电控悬架系统、防抱死制动系统(ABS)、驱动防滑控制系统(ASR)、电子稳定程序(ESP)及电控巡航系统(CCS)
11、等。而对电控系统性能的检测和故障诊断,传统的单凭人工经验的诊断方法已显乏力,只有使用电控系统故障诊断仪,才能适应汽车技术的发展需求,因此故障诊断仪得到了广泛应用。当前,人们更加注重的是汽车维修的快捷和可靠程度,而对一辆由几万个零部件和复杂的电控网络系统分构成的汽车来说,要在不解体情况下,快捷、准确、有效地确定故障原因及部位,故障诊断仪(如图14)在汽车故障诊断中的作用就日显重要。图14 故障诊断仪在国内市场上,故障诊断仪品种繁多,但大致可分为专用仪器和通用仪器两大类。2.1.1 专用仪器 一般是仪器生产厂应主机厂的要求开发设计的,比如奔驰的HHT和STAR、宝马的GTI、日产的CONSULT、
12、奥迪大众车型的VAG1552和VAS505X等。由于得到主机厂的认可,可得到控制系统原开发商的诊断通信协议,专用仪器的特点是检测项目覆盖全车控制系统,功能齐全,作业深度大,特别是有关设定和编程功能,被主机厂配置给特约维修点(4S店)使用。但由于是为单一主机厂设计,因此专用故障诊断仪所能应用的车型相对单一。2.1.2 通用仪器一般是通用仪器开发商设计和生产的,比如,德国博世的KTS、美国施耐宝的红盒子MT2500以及国内的诸如“电眼睛”、“金德K系列”等。由于得到的诊断通讯协议不足,常常通过一定的测试来破解车辆的诊断通信协议,完成自己的诊断软件,因此不能覆盖车辆的全部控制系统,测试功能不够齐全,
13、作业深度不足,且一般没有编程和升级能力。但优点是覆盖车型面较宽,因此通用仪器适用于一般综合维修厂使用。各种型号的故障诊断仪的结构组成基本相同,主要由电源线、显示屏、键盘、主机,数据卡及诊断测试线等组成,有的故障诊断仪还配有光驱、打印机、网卡接口、蓝牙通信或者是与标准PC通信的接口。2.1.3 故障诊断仪的作用汽车故障诊断仪是维修中非常重要的工具,一般具有如下几项或全部的功能:读取故障码清除故障码读取发动机动态数据流示波功能元件动作测试匹配、设定和编码等功能英汉辞典、计算器及其他辅助功能2.1.4 故障诊断仪操作步骤故障诊断仪大都随机带有使用手册,按照说明极易操作。一般来说有以下几步:在车上找到
14、诊断座;选用相应的诊断接口;根据车型,进入相应诊断系统(ABS,ENG,A/T,C/C,SRS等);读取故障码;查看数据流;诊断维修之后清除故障码。 2.2 VAS505X 大众和奥迪车上的故障诊断仪最初是VAG1550,在该仪器的基础上1988年和1993年又分别成功的开发了VAG1551和VAG1552。随着汽车控制单元数量的增加,原有的K线通信方式已无法满足要求,故障诊断仪与车载控制单元需要通过高速CAN总线进行通信,CAN总线诊断最早出现在2003年A8L上。因为原有的VAG1551/VAG1552在硬件上无法满足CAN总线通信的要求,因此更新的VAS5051、VAS5052被相继研发
15、出来。2.2.1 VAS5051BVAS5051B如图15所示,它是一款集故障诊断、测试及故障查询、帮助功能于一身的综合设备,其主要功能是故障诊断、故障测试、故障导航 图15 VAS5051B 图16 VAS5052A 2.2.2 VAS5052AVAS5051B如图16所示,相比庞大的VAS5051B来说,VAS5052A相对小巧一些,相当于一台笔记本大小,除了不包含VAS5051B中所带的测试端口和示波器外,其余功能于VAS5051B基本相同,而且价格相对便宜,因此在大多数维修企业中得到广泛应用。2.2.3 VAS5053在实际接车过程中,我们会发现VAS5052A对于服务顾问接车时预检还
16、是稍显庞大,不够方便。厂家后推出的VAS5053(如图17)外形小巧,与原先的VAG1552体积相当,支持自诊断及功能导航,可以满足服务顾问预检、救援及一般诊断的需要。 图17 VAS5053 图18 VAS5054A2.2.4 VAS5054A VAS5054A(如图18)是一款通用的诊断接口线,主要用于大众集团的车辆和来自其它工厂的汽车OBD系统。 集成的蓝牙接口可以把车辆连接到笔记本电脑,台式电脑或者测试系统上。 当使用VAS 5054A诊断车辆时,就不再需要其它线来连接。 无线蓝牙的距离可以达到5-10米,具体距离取决于周围环境以及插在电脑上的蓝牙适配器。串行口(SPP)是用来通过蓝牙
17、做数据传输的。可以支持不同的蓝牙安全等级。可以支持以下车辆系统: K line (ISO9141-2) High-speed CAN (ISO 11898-2) Low-speed CAN (ISO 11898-3) J1850 (SAE J1850)可以直接在VAS 5054A里面处理车辆协议。这样可以确保快速反应和可靠的实时性能,而不用依赖于电脑系统。每一次建立连接时,VAS 5054A的软件都随着安装在电脑应用程序上的版本同步更新。因此,当一个新的软件版本在电脑应用程序上安装后,VAS 5054A可以自动适应任何新特征。 诊断应用程序和相关的诊断基础系统安装在电脑应用程序里。诊断基础系统
18、可以通过蓝牙或USB进入VAS 5054A。通过蓝牙进入:当一个与VAS 5054A的连接建立后,蓝牙的软件会提供一个虚拟的串口。诊断基础系统就通过这个串口连接到VAS 5054A。当你安装诊断应用程序时,你需要对这个串口做特别说明。通过USB进入: 你也可以通过所提供的USB线把VAS 5054A连接到电脑应用程序上。窗口通过接头检测VAS 5054A,并且在你安装诊断应用程序时自动安装光驱。这样VAS 5054A的安装就完整了,随时准备投入使用到诊断应用程序中去。第三章 电控系统故障诊断基本方法3.1 汽车电控系统的基本组成及检修注意事项3.1.1 电控系统基本组成汽车电子控制系统由传感器
19、、执行器和控制单元ECU组成。其中传感器的作用是将非电量信号转变成电量信号,负责采集汽车各组成部分的运行参数,如节气门开度、空气流量、曲轴位置发动机转速、车速、发动机冷却液温度、废气中氧的浓度、车轮转速、自动变速器档位开关的位置、ATF油的温度、制动开关的状态等信号都有各自对应的传感器进行采集。执行器根据控制单元ECU的控制指令产生相应的动作,完成对汽车各子系统功能和性能的控制,例如喷油器、碳罐电磁阀、点火放大器、继电器、怠速空气调节器、换挡电磁阀、油压调节电磁阀、液力变矩器锁止电磁阀、进油电磁阀、出油电磁阀、故障指示灯等。控制单元ECU是整个控制系统的核心,其内部由多个电路模块组成,在内部存
20、储单元存储了各种功能的程序,负责各种类型信号的处理、计算与判断,最后向执行器发出控制指令。同时,还对ECU的外部电路和内部自身电路进行有效性检测,如果某部分电路出现故障,ECU将设定故障代码,同时调用备用程序实现应急容错控制。根据控制系统的功能和控制对象的不同,汽车上常用的控制系统有:发动机电控系统、自动变速器电控系统、制动防抱死系统、安全气囊系统、驱动防滑控制系统、电控悬架系统等。在这些系统中,每一个传感器、执行器和电路出现故障,都将导致汽车某方面性能的不良或丧失。3.1.2 检修注意事项 故障诊断遵循由外到内、先易后难、由直观到复杂的原则。 虽然汽车的很多系统都采用了电子控制技术,但汽车的
21、很多故障都是由于非电路故障引起的,在故障诊断时往往要先排除结构可能存在的问题,如真空漏气,汽油泄露,火花塞积碳和高压漏电等,然后再检查电子控制系统可能出现的故障。 在检查电路故障时,不能用传统的刮火方式来检查电路是否通断,否则容易损坏电器元件。不可在发动机运转时拆下蓄电池,否则电路中的浪涌电压会击穿电器元件。在点火开关处于“ON”的状态下,不可拆下或装上线路连接插头,尤其是那些带电感线圈的用电器插头,否则用电器的自感应电压可能会使某些电器元件击穿。安装蓄电池时,千万不要将正负极接反,且蓄电池极柱夹一定要牢固固定,否则易烧毁蓄电池极柱或损坏电器元件。对采用电子控制技术的车辆进行焊接时,要注意保护
22、好各个控制系统的ECU,最好将其拆下来,等焊接完后再装上去。清洗车辆时,不要让水洒到电路连接插头处,尤其是分电器上,否则易造成电路锈蚀、漏电和短路。在对控制系统的元器件进行检测时,一般首先检查元器件的供电与搭铁电路是否正常,然后再检测元件的本身。3.2 汽车电控系统的基本诊断方法根据所采用的手段与方法的不同,故障诊断的基本方法可分为:直观诊断法、自诊断和仪器诊法三种。3.2.1 直观诊断法直观诊断法就是通过人的感觉器官对车辆故障现象进行问、看、听、摸、嗅、试等初步、直观的检查。通过“问”可以了解故障出现的时间、出现的过程、故障现象的特征等。通过“看”可以观察到元件损坏的表面现象,如断裂、脱落、
23、松旷、泄露、堵塞、脏污、烧蚀等。通过“听”可以听到各种正常和不正常的响声、温度、湿度等。通过“嗅”可以嗅出漏油、异常的尾气排放和高温烧糊味等。通过“试”可以直观地试验出某些元件或系统的性能好坏,如火花塞的跳火、油压调节器的调压性能、点火时刻、发动机的动力性能、自动变速器的各项检验效果和ABS的工作效果等。诊断时要做到认真、细心和完全。通过以上诊断,可以再现故障的全过程,了解和掌握故障现象的详细特征,根据积累经验,通过大脑的分析和判断,可以直接找到故障的具体部位。这种方法简单、实用,不需要任何仪器,有很多的故障都是通过这种方法得以排除的。3.2.2 自诊断法汽车电子控制系统是一个相当复杂的系统,
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