第一章 大众车系数据流和故障码分析.doc

第一章 数据流和故障码分析在维修中的应用第一节 概述一 、在汽车故障分析中的作用 随着汽车电控技术的飞速发展，环保要求越来越高，汽车排放标准日益严格，汽车制造厂家为适应时代的发展，电控技术日益完善。汽车为检修和设定方便，在汽车电控系统中设置了故障码和数据流记忆功能。读取故障码和和进行数据流分析成为现代汽车维修故障诊断的首先要开始的一项工作。 故障码：当汽车的传感器和执行器发生故障时，为便于维修检测，在设计时生产厂家将对重要的传感器和执行器进行监控，对其故障进行编号，通过点亮仪表板上的“CHECK”指示灯来通知汽车驾驶人员汽车出现故障，应进行维修或调整。故障码的输出有两种方式，第一种：通过故障灯指示产生响应的代码。1995年以前的老款车型采用较多，特点是简单、不必使用昂贵的设备和仪器。第二种：通过汽车厂家专用的仪器进行故障码的读取，相比之下，第二种方法比较准确和方便。数据流：控制电脑与传感器和执行器交流的数据参数通过诊断接口由专用诊断仪读出的数据称数据流。在汽车电脑中增加了数据流记忆功能，真实的反映了传感器和执行器的工作电压和状态，为诊断故障提供了依据。数据流只能通过仪器读取。数据流作为汽车电脑的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。读取数据流可以检测到汽车各种传感器的工作状态；检测汽车的工作状态； 通过数据流还可以设定汽车的运行数据。二、汽车电控系统的工作原理概述1 汽车电控系统的组成 汽车电控系统的组成方框图见图1-1。图1 汽车电控系统的组成在框图中，各种传感器就相当于人的眼睛和耳朵，中央控制器相当于人的大脑,各种执行器相当于人的手，脚和口。传感器的各种信号通过线路传到中央控制器,在进入中央控制器之前,由于各种传感器产生的信号电压不全是数字信号(因中央控制器只能处理数字信号1001)，所以必须进行转换，汽车电控系统的组成例如节气门位置传感器输入的即为模拟信号,氧传感器输出的既为数字信号,为便于中央控制器进行处理,在中央控制器之前,增加了模/数转换电路,既将各种传感器信号进行统一转换,为标准的数字信号,中央控制器才能进行处理,各中央控制器所需推动信号需要有模拟信号(步进电机)和数字信号(各种电磁阀体),而中央控制器输出的信号全部为数字信号,故在中央控制器的输出部分增加了一级数字/模拟(D/A)转换,将中央控制器输出信号转换为合适的信号来推动各种执行器.存储器分为两大部分：（1）PROM 存储器内部存储了汽车在不同工况下的运行数据,该数据决定了汽车的运行状况,这个数据是由厂家在生产时，经过多次实验得到的,并固化在存储器中。汽车生产厂家为了减低制造成本,使控制电脑适应各种不同的环境,在存储器中加入了多组程序,可以根据不同的汽车配置和工作环境动态的调用其中的程序，人们通过CODING码来告知控制电脑按何种方式工作。所以，当汽车长期断电、更换控制电脑、更换节气门体时，要重新进行基本设定，即要输入合适的CODING码。（2）EPPROM存储器, 该存储器中存储了系统产生的故障码,，EPPROM存储器为电可改写存储器，既通过电压的变化可以改写其中的内容，并且可以清除掉其中的内容。 EPPROM存储器即使断电其中的数据也不会丢失。另外，有些故障码存储在ROM中,该存储器只要没有断电,其中的数据不会丢失，一旦断电。其中的数据会丢失，这就是有些车型可以通过拆掉蓄电池线，故障码即可清除的原因。三、系统是如何检测到故障码的这就要先从电控系统的工作原理讲起，电控系统中有很多的二维表格,每个二维表格代表一个传感器的工作数据，我们以氧传感器为例说明系统的工作原理，当系统开始工作时，氧传感器产生电压，经过A/D转换后，进入ECU，ECU将从相应的二维表中提出对应的数据。同样道理,其他的传感器也是一样的工作原理,最后将所有的传感器数据提出,经过运算得到执行器的工作数据，如喷油时间、点火时间等，经过数字/模拟（D/A）转换,推动响应的执行器工作,从而使发动机正常工作。当工况发生变化时，其中的传感器数据也发生变化，从二维表中的提取的数据也发生变化，经过ECU 的运算，执行器的工作数据相应变化。从而可以调整发动机的工作状况。当氧传感器发生故障时，由于氧传感器产生的电压超出了二维表的范围，自诊断系统即产生一个故障码，该故障码被存入故障存储器，控制电脑发出信号点亮故障指示灯，告诉汽车驾驶员，汽车出现故障应该维修。此时由于氧传感器不能正确提供一个数据,系统将输出一个中间值(替代值)来完成,使系统能够工作,汽车驾驶员能够将汽车开到维修站。该种方法为值域判断法。当汽车电脑检测发现某一输入信号在一定时间内没有发生变化或变化没有达到预先的次数，自诊断系统就确认该信号出现故障。例如：氧传感器在发动机达到正常温度且进入闭环控制后电脑检测不到氧传器的输出信号或信号变化速度没有变化，自诊断系统就判定氧传感器信号出现问题。该种方法称为时域判断法。当汽车电脑给出执行器控制指令后，检测相应传感器或反馈信号的输出参数变化，若输出信号没有按照程序的变化规定的趋势变化，就确认执行器或电路出现故障。该种方法称为功能判定法。控制电脑对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行数据比较，当发现两个传感器之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：控制电脑检测到发动机转速大于某值时，节气门传感器输出信号小于某值时，则判定节气门位置传感器出现故障。该种方法称为逻辑判断法。第二节 测量方法 一、通信式串行电脑诊断设备 通信式电脑检测设备是通过车上控制电脑与测试设备电脑之间通信的方式进行汽车电控系统故障诊断的设备，它通过车上的专用诊断接口与汽车控制电脑实现通信，用数字通信的方式进行诊断，此设备又称为汽车电脑诊断仪。汽车电脑诊断仪测试方式原理图见图410。电脑诊断仪发动机控制电脑ECM 图4-10通信式电脑测试设备主要有以下几种功能：汽车电脑控制自诊系统故障码的读取与清除；汽车电脑控制输入输出信号参数及电脑控制参数的显示；汽车电脑控制传感器输入信号实验；汽车电脑控制执行器输出信号实验；汽车电脑控制系统参数的调整及设定匹配。以上功能都是通过电脑的串行通信口以数字通信的方式来完成的，而且所有测试都需要在汽车的专用程序支持下才能完成，它不可以通过传感器输入信号和执行器输出信号实验进行传感器和执行器的元件及电路的故障诊断，这是通信式测试设备的主要特征。1、 读码器这是早期的汽车控制电脑的诊断设备，它只有读取和清除故障代码的功能，具有体积小巧、携带方便、操作简单、价格便宜等优点。这类设备当读出故障码后还需要从设备使用手册或维修手册查出故障码的含义以便进一步检修，此类设备通常制作成专用于某一厂牌汽车的产品，例如福特专用读码器、宝马专用读码器，也有组合几种系统的读码器，如OB-15读码器可用于奔驰、宝马、大众、奥迪、富豪等车型。随着第二代汽车诊断系统OBD的出现，使诊断系统出现统一化的趋势，随之也就出现了OBD的专用读码器见图411。读码器仅适用于对汽车电控系统做简单的分析，因此比较适合作为汽车专修厂的班组及个人对汽车电控系统做初步检查时使用，同时也可以成为驾驶员的随车检测设备，它是汽车维修工或驾驶员对汽车电控系统故障检查的初级工具。2、 解码器解码器通常是中国大陆汽车维修界对通信式测试设备的统称，这个名称没有对应的英文原词，只是中文的俗称，但是这个名称并不准确。严格地说，解码器只是在读码器的功能上增加了显示故障码内容的测试设备，这样就无需再从使用手册或维修手册中去查找故障码内容了。典型产品有深圳元征公司生产的LE100，还有奔驰公司生产的DTC readout.3、 扫描器扫描器通常是在解码器的功能上增加了汽车电控系统数据扫描显示功能以及其它辅助功能的测试设备，这最重要的特点在于不仅可以对汽车电控系统自诊断故障码进行读清操作，同时还可以通过数据扫描显示功能对整个汽车电控系统做更进一步的动态分析，它可以方便地反映出故障码所指示出的电路或元件的实际运行参数以便快分析诊断出故障部位。通常扫描器还有部分传感器和执行器的测试功能，有些还有维修诊断指南功能，使得操作者手中不仅有了一套诊断设备，还兼备了一本电子维修资料手册。扫描器比较适合承修厂牌及车种比较复杂的汽车修理厂家使用，具有组合功能强，适用车种宽的优点，但其软件卡需要视情况逐年更新。二、 测量仪器与汽车的连接每种车型有故障诊断座，大众车系诊断座的位置详见附录1。第三节 数据分析方法一、数据对比法通过仪器读取数据，然后与厂家提供的标准数据进行比较，看数据是否有错误。如果有与标准数据不相符的数据，检查响应的器件，我们以桑塔纳2000 为例来说明。图1-4为03组关于冷却液温度和进气温度的动态数据正常情况。图1-4当进气温度开路时的动态数据流见图1-5，此时所显示的冷却液温度为-46度。通过对比我们可以发现进气温度数据不正常，我们变可以进行检查进气温度传感器。 图1-5二、数据动态判断法当我们对某一个传感器怀疑时，而使用常规手段判断不出好坏时，可以观察其数据流的变化，具体我们以桑塔纳2000为例来说明，我们对04组数据进行观察，见图1-6。图1-6当我们踩下加速踏板（加速）时，该组数据将发生变化，（见图1-6），数据变化越明显，说明系统灵敏度越高，如果数据流没有变化或变化不明显，（见图1-7），说明节气门有问题或损坏，应重点检查。 图1-7第四节 控制器编码一、控制器编码作用在前面已谈到为使一个控制电脑可以在不同配置的汽车上使用，在控制电脑中存储了多套软件，而调用方法为控制器编码（CODINGM码），每一种编码均代表了控制器中不同的软件。1何时需要进行控制器编码在下列情况下我们需要进行控制器编码：（1） 显示的编码与原车不符； （2）更换了控制电脑； （3）车辆经过维修和改变了汽车的配置。2控制器编码不正确会造成的什么故障现象如果控制器编码不正确会造成下列故障现象：（1）导致排放值升高；（2）油耗增加；（3）发动机工作不佳；（4）换档冲击。（5）严重的情况表现为车起动不了，甚至损坏元件。二、控制器编码方法1控制器编码规则控制器编码有一定的规则，这些规则是由厂家规定的。我们只要根据车型和配置不同，依据厂家提供的编码规则即可确定其编码。1）国产奥迪A6车系的编码规则：奥迪A6的控制器单元共五位,每一部分均代表不同的含义,具体情况参考下表1-1表1-1 国产奥迪A6车系的编码规则国家/排放法规驱动/附加功能代码含义代码含义000102030405060708欧盟成员国1欧盟成员国2中国012345678前驱动四轮驱动带ESP前驱带ESP四驱变速器车型代码含义代码含义01234567五档手动变速器自动变速器0123456AUDI A6举例说明 ：中国 08前驱 0手动变速器 0车型A6 2控制器编码：080022）AUDIA6的空调系统控制器编码规则：AUDIA6的空调系统控制器编码规则见表1-2。表1-2 AUDIA6的空调系统控制器编码规则第一位第二位第三位国家代码第四位发动机形式第五位车型0无意义0无意义0除美国和日本以外的地区4 4缸发动机0左置发动机/汽油机66缸发动机3）AUDI A6仪表系统控制单元编码规则：AUDI A6仪表系统控制单元编码规则见表1-3。表1-3 AUDI A6仪表系统控制单元编码规则选装设备国家气缸数发动机形式0001020416无选装设备制动衬块磨损指示器安全带警报系统清洗液警报系统导航系统0123458德国欧洲美国加拿大英国日本中国4684缸6缸8缸023TDI发动机4/6缸汽油机8缸汽油机注: 对于第一项选装设备,如果有多项,既有制动摩擦衬块指示器,又有安全带指示器,又有清洗液警报系统,即将他们的代码全部加在一起,既:01+02+04 = 07。4）AUDI A6 倒车警报系统控制器编码规则AUDI A6 倒车警报系统控制器编码规则见表1-4。表1-4 AUDI A6 倒车警报系统控制器编码规则第一位第二位第三位第四位第五位0未使用01手动档自动档01无功能确认有功能确认01普通轿车旅行车8643A8A6A4A3举例说明 0 1 1 0 6 表示 A6 轿车带功能确认5）AUDIA6 ABS 控制器编码规则AUDIA6 ABS 控制器编码规则见表1-5。表1-5 AUDIA6 ABS 控制器编码规则发动机变速器数据传递路径控制单元编号控制器编码2.4L 6缸5气门手动 012CAN 8E0 614 111(AH) 00032自动 01VCAN8E0 614 111(AT)000312.8L 6缸 5气门手动012CAN8E0 614 11100032自动01VCAN 8E0 614 111000311.8L 4缸 5气门手动012单独线8E0 614 111不可编码2控制器编码的具体操作控制器编码必须通过仪器进行操作，国产仪器和进口仪器均可。（1）控制器编码时汽车应具备下列条件：1）电源电压不低于11.5V2）连接线正常3）发动机处于点火开关接通，但不起动状态4）控制电脑中不能有故障码存在，如有，请先清除.（2）步骤：我们以V.G.A1552 为例来说明如何给A6 2.4L发动机系统编码1） 接V.G.A1552到汽车发动机的诊断接口。 2） 接通点火开关，选择地址码01(发动机系统),按Q 确认Test of vehiche system helpSelect function XX 车辆系统测试 帮助选择功能 XX 3） 输入07,选择”选择控制单元编码”, 按Q 键确认输入。Test of vehiche system helpSelect function XX 车辆系统测试 帮助选择功能 XX 4） 显示屏显示如下界面,输入与车辆响应的编码,按Q键确认输入。Code control unit helpFeed in code number xxxxx(0-32000)控制单元编码 Q输入编码号xxxxx(0-32000)5） 如果屏幕显示:当前功能不能执行,请重新输入正确的编码,关于编码的正确值,请参看前面的数据。 Function is unkown or Cannort be carried out at the moment 功能未知或此时功能不能执行 6） 如果输入正确,V.A.G1552显示屏将重新刷新一次,并且显示新的控制器编码。 4A0 907 404 2.4 V6/V5 MOTR HS D01Coding 08001 wsc xxxxx 7） 按06 键选择结束,按Q键退出系统。第五节 基本设定在汽车维修和保养后必须进行基本设定，在大众车系中，有相当多的地方，要求进行基本设定，所谓基本设定，是通过数据通道将一些数据写入到控制器中，将数据调整到生产厂家指定的基本值，或将某些元器件参数写入控制单元。一、进行基本设定应具备的条件（1）故障存储器中无故障码；（2） 关掉用电设备，如收音机、空调等。（3）冷却液温度在80-900C。（4）蓄电池电压不低于11。5V（5）变速器处于N位或P位。二、为何要进行基本设定由于汽车制造厂针对每一种汽车的一些基本数据，如节气门位置电压等，每种车型都不相同，数据重新设定后，控制单元即可将最新的数据写入到控制器中，从而是汽车达到最佳状态。三、基本设定方法1 大众车系节气门控制单元的基本设定常见大众车型节气门位置设定通道号为：AUDI 060AUDI 200 098桑塔纳2000 098捷达2V 060捷达5V 098四、我们以桑塔纳2000GSI为例（发动机AJR，电控系统为M3.8.2）说明。其步骤为：1）使仪器进入发动机系统，读取数据流通道098，查看系统设定是否正确，正确的基本设定如图1-8所示（此为W1552仪器界面） 图1-82）如果节气们系