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基于汽车电子控制系统检修的方法探讨

2012-11-25韩天龙

制造业自动化 2012年13期
关键词:执行器波形检修

韩天龙

(杭州职业技术学院,杭州 310018)

0 引言

随着汽车与电子工业的飞速发展,电子控制技术在现代汽车上应用越来越普遍,汽车上的电子控制系统也愈来愈复杂多变。汽车的全面自动控制系统正在快速的向电气智能化和远程网络化方向发展,从而涌现出了各式各样的汽车电子控制系统。这不仅代表着我国社会物质生活水平的提高发展水平,而且代表着国家在汽车领域的技术水平。在这样高速发展的形势下,汽车电子控制系统检修凸显出极其重要的作用。

1 汽车电子控制系统应用

汽车电子控制系统主要包括发动机电子控制系统、底盘电子控制系统、车身电子控制系统。这些控制系统是是由各种传感器、微处理器和执行器组成的。传感器监视车辆的信号,转换成电信号,把电信号传给微处理器,微处理器分析判断传感器带来的信号并控制执行器,执行器及时准确地做出相应动作,操纵车辆的某种功能的实现。

1.1 发动机电子控制系统

发动机电子控制系统主要包括电子燃油直喷ECU控制系统、电子自动点火微处理系统、排气再利用EGR阀控制系统等。

1.2 底盘电子控制系统

底盘电子控制系统包括ABS防抱死刹车系统、全时各轮驱动力分配系统、电子差速变速系统、全地形防滑系统、自动助力转向系统、电子巡航系统、动力悬架系统、胎压监测系统等。

1.3 车身电子控制系统

车身电子控制系统包括车门锁控系统、车窗玻璃升降系统、灯光控制系统、遥控信号系统、防盗报警系统等。

由此可见汽车电子控制系统是由复杂精密的电子元器件、集成电路和自动执行装置组成的。并且更多是由计算机控制,所以这些产品对运行环境要求高,特别是对温度、湿度和电源系统电压的稳定性要求更加严格,在使用中如不注意,就会直接或间接地造成系统损坏,甚至引发不堪设想的后果。因此,这对汽车检修人员提出更高的要求。那就是要全面系统彻底地了解与掌握整个电控系统的结构原理和电气线路,更重要的是熟悉并运用基本的和更加有技巧的方法,进行高效率的检修。以便能够减少成本,提高效益。

2 汽车电子控制系统故障诊断与检修程序

2.1 积极询问

通过向用户询问故障的有关情况,比如发生的时间、地点、路况等自然因素,故障出现频率,故障特征等自身因素,以及是否进行过维修等外在因素。

2.2 细致检查

通过细致的排查,检查每一个控制部件是否正常,电连接器插头是否有松动、脱离现象,导线是否断路,管路是否断裂等。检查的细致程度对能否迅速诊断与快速排故起着至关重要的影响。

2.3 按图索骥

如图1所示,按照检查程序流程图进行基本检查,这样可以准确定位问题所在,全面实现迅速诊断与快速排故,实现“双速”。

2.4 代码解析

现在的电子控制系统往往都具备自我诊断能力,通过参照相关品牌的《维修手册》,读取故障代码,按照故障代码所指引的原因进行排故。

3 汽车电子控制系统检修的方法

3.1 直接观察法

这种诊断效果和准确性更多地是与观察者的工作经历、工作经验的积累和工作能力等有很大的关系。因为直接观察法,一般不需要任何仪器设备只需要对汽车结构、常见的故障现象和问题的有一定的熟悉,这样就可以随时随地进行观察诊断,除非是在特别的情况下,需要对故障部件进行相应的检测,甚至小拆卸或不拆卸。但在故障诊断中,尽可能地避免对设备设施的装卸。以规避因不正确地操作或者其它后续问题的出现而造成新的问题和情况。

因此,直接观察法,对观察诊断者提出了较高的感知熟悉能力。要及时弄清楚故障出现的条件或者阶段,即故障是在使用过程中,还是在维护维修包括换件或者在汽车大幅度修理后出现的。当发现出现的故障条件是可控的,而且可以有效地改变汽车的故障状况,以促使变化,那么就可以分析其内在联系,并找出原因实现直接感知。

3.2 振动实验法

显而易见,当振动成为产生故障的主要因素时,我们就不得不考虑用振动的办法来进行检修。比如从水平和垂直两个方向微微摆动连接器、线束和导线接头处。除此之外,我们还可以用手轻轻地拍打传感器、开关、继电器等控制零件。当然,在这里要注意的是,继电器不能用力拍打,防止产生联系的错误动作。可以说,振动实验法又是一种比较直观、简单、方便的感知触觉,尤其是它的成本低,几乎没有费用。但要注意的是,要真正掌握振动实验法的适应条件,尤其是注意避免通过振动对零部件产生的力的大小,对元部件导致的损坏。

3.3 电路分析法

众所周知,现代汽车电子控制系统越来愈发达,比传统电路系统要复杂得多。更有甚者,各种型号的汽车,几乎都有自己特色的电子控制系统。因此要准确熟练使用电路分析法,就必须首先要对故障电路结构原理要了解得十分透彻,进而熟悉掌握电路图,另外还要了解与熟知不同类型的汽车的不同型号的控制系统的控制方法、控制机制,以熟悉电路。最后以尽可能在短的时间内查找出故障原因,推测故障检修方法,提高工作效率和效益。

电路分析法,不仅是进一步地深化,也是对我们知识积累的检验,也是对我们各种类型车辆了解的检验。只有建立在自身电路知识功底不断雄厚得基础上,注重实际实践的积累,以及实际经验的积累,才能充分地发挥出电路分析法的高效能高水平作用。

3.4 波形分析法

当传感器、控制器及相关的电路发生毛病和故障时,就会发生信号消失、波形异常比如佛幅值、形状、频率等,或者各类信号之间的相位也发生变化。

判断传感器波形是否正常,主要可以用五种参数来测量,并加以诊断。它们是幅度值、脉宽、频率、形状、阵列等、在实验室里进行的转速传感器信号消失故障模拟实验发现,当信号消失达到一定值时,发动机的转矩和功率就要下降,进而传感器的信号电压及波形频率也降低。

由此可见,波形分析法,是借助普通多踪示波器或各种汽车专用示波器对这些信号波形进行检测与显示。进一步通过对相关特征与正常波形差别进行分析对比,以达到故障诊断的效果。

与传统的诊断方式相比较,波形分析法能够有效真实地对传感器、微处理器和执行器三者之间的信号运动特征,尤其是对电控燃油喷射系统、点火系统等变化速度快的传感器信号进行研究分析,对故障诊断效果明显。

波形分析法,同样要求维修维护人员要对汽车电控系统结构及其原理熟知和掌握,更重要的是要明白针对不同情况条件下不同传感器以及执行器的波形特征及形状。在这样的基础上,才能正确并且准确地运用波形分析法对汽车电控系统的故障进行有针对性的检测检修。

3.5 故障码查询法

故障码查询法主要针对公用汽车电子控制系统,当信号输入电路,在汽车运行过程中检验传感器、控制器及执行器的信息输入。当其中一信号超过了预定的范围值,并且在一定时间内不会消失或者其出现频率达到某一程度时,故障诊断系统便判断为相应信号的相应元件或者电路出现问题。以储存的方式把这些故障进行代码标示,同时点亮仪表盘上的指示灯。在这样的情况下,电子控制系统出现异常时,就可以采用诊断系统提取出故障码进行检测。

在这里要说明的是,进入故障诊断测试状态后,不一样的诊断测试模式会完成不一样的诊断测试功能。主要有两种故障诊断测试模式:一是静态故障测试模式。二是动态故障测试模式。

维修维护人员根据查询故障码所持有的故障提示,并以此为依据进一步查找问题部位。在这个过程中,需要知晓的是问题的出现不只是与传感器、执行器有关系,也可能与出现故障的整个电路有关。这就要求我们在故障检测中,除了要检查传感器和执行器以外,还要检查微处理器、插头和跟此信号电路相关的其它相关元件。

故障码查询法,从另外一个方面另外一个角度为我们提供了新的思路,新方法。但更重要的是我们要了解信号,要熟悉信号,尤其它所蕴含的意义。

3.6 加热实验法

这种情况往往是汽车在热机时出现的,或者是由传感器与其零部件受热所引起时,可以采用比如电吹风机等加热工具对可能引起故障的零部件或者传感器进行局部加热,以检查此时情况下发生的变化,是否真的存在故障。在这里,要注意加热温度的极限值,尤其注意的是不要对电子控制系统元件进行加热。

加热实验法比较简单,成本低且实用。不需要太多的技术性和专业性。只需要注意一些基本的程序和事项,就可以着手检修。当然,这种方法也只是局限在一些在加热条件下所产生的故障的排除与维修维护。需要我们仔细辨别,审视衡量。

3.7 水淋实验法

这种实验方法道理同上面的一样。当故障在雨天或者湿度较浓的情况下产生时,可通过喷淋实验进行检查以便诊断故障。在进行实验时,将水喷洒在散热器前端和汽车顶部位置,通过间接地改变温度和湿度,检验故障的存在性。在这一环节,也要注意,不要将水直接喷洒在电气和电子控制系统零件的上,防止引起短路等其它次生性问题。

这种方法同样成本低,且简单易行。但应用范围不广,只是在特定的情况下适用。只要注意些简单的事项或问题就可以顺利掌握。

4 结束语

电控技术在汽车发动机上的运用,极大地提高了发动机的性能,减少了汽车的运转效率,尤其是降低了故障,另一个方面更重要的是加强了对汽车故障的检验、检测和检修。为汽车的诊断技术提供了强有力的保证。为了更加的发挥电子控制技术的优势,未来的汽车电控主要趋势就是智能化、网络化。智能化提高了维护维修人员的工作能力,同时也减少了他们的工作量。这样减少了成本,实现了更高的效益。而网络化的发展能够增强电控技术的联动性和系统联系性,增强技术的深度与广度,实现资源的优化效益。随着科技进步的日新月异,汽车电控技术越来越高,电控技术检验检测的水平也必将提高。

[1] 关晓岩.汽车电子控制系统的检修[J].现代经济信息,2009(18).

[2] 高中山.电子控制系统在汽车上的应用及使用维修[J].科技创业家, 2011(10).

[3] 刘志祥.发动机电子控制系统故障诊断程序与方法[J].汽车维修, 2008(10).

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