1、纲要一 汽车电脑检测设备应用现状及发展趋势二 汽车故障自诊断原理及功能三 汽车电脑解码器如何与汽车ECU通讯四 汽车电脑检测设备应用技术 汽车由原始阶段进化到如今一个高科技的结晶体,特别是电子技术、电脑技术的飞速发展,使汽车的高科技化程度不断得到提高。自电子燃油喷射系统的应用,防抱死制动系统(ABS)、辅助安全气囊系统(SRS)、电控自动变速器、空气悬挂系统、动力转向系统、自动巡航系统、中控门锁及防盗系统、牵引力控制系统、自诊断系统,这一系列高新科技的应用,不断完善着汽车的性能,它是一个集现代文明智慧的高科技产物,还在不断地向纵深领域发展。汽车技术的飞速发展汽车电脑解码器发展过程第一代:闪光码
2、输出,利用故障灯、试灯等简单设备进行人工调码;第二代:读码器,只具备简单读码、清码的仪器;第三代:一般解码器,具备读码、清码、执行元件测试、动态数据分析的;第四代:原厂概念解码器,除具备一般解码器的功能外,能够自动识别汽车电脑版本号,具备基本设置,自适应调整,电脑编码等特殊功能的解码器;第五代:智能解码器,具备原厂概念解码器的功能。提倡人性化,能够智能分析汽车故障。应具备个性化设置,数据流存储打印、数据流超范围警告色显示,自学习判断等功能。纲要一 汽车电脑检测设备应用现状及发展趋势二 汽车故障自诊断原理及功能三 汽车电脑解码器如何与汽车ECU通讯四 汽车电脑检测设备应用技术ME7-Motron
3、ic 发动机管理系统构成汽车电脑(ECU)工作原理 汽车电脑控制模块(ECU)系统具备四个基本的功能:输入、处理、存储和输出。电脑(ECU)将输入的模拟电压信号转化为数字电压信号。传感器传感器附加信号附加信号(输入输入)执行元件执行元件自诊断自诊断CAN CAN 总线总线A/D ConverterA/D ConverterD/A ConverterD/A ConverterCPU with ROMCPU with ROM15 1531 3130 30RAM EEPROMRAM EEPROMEPROMEPROMPower output stagesPower output stagesVolta
4、ge con-Voltage con-trollertroller 5V5VF96F96附加信号附加信号(输出输出)管理系统结构汽车电控系统自诊断原理以传感器、执行器、控制单元三者为监测对象,在系统运行过程当中监测输入信息,当某一信息超出预设的范围值,并且持续一定时间,自诊断模块便判断为出现故障,并把该故障以代码的形式存储,同时点亮故障指示灯。自诊断系统功能 发现故障:输入到ECU的电平信号,在正常状态下有一定的范围,如果此范围以外的的信号被输入时,ECU就会诊断出该信号系统处于异常状态下。故障分类 轻度故障、引起功能下降的故障以及重大故障等。故障存储 在存储器中存储故障部位的代码。故障报警
5、仪表板上的故障指示灯。故障处理 采用应急措施等。故障策略1)当某一传感器或电路产生了故障后,其信号就不能再作为汽车的控制参数,为了维护系统的运行,故障自诊断模块便从其程序存储器中调出预先设定的经验值,作为该电路的应急输入参数,保证系统可以继续工作;2)当电子控制系统自身产生故障时,故障自诊断模块便触发备用控制回路对系统进行应急的简单控制,又称“跛行”功能;3)当某一执行元件出现可能导致其它元件损坏或严重后果的故障时,为了安全起见,故障自诊断模块采取一定的安全措施,自动停止某些功能的执行,这种功能称为故障保险。纲要一 汽车电脑检测设备应用现状及发展趋势二 汽车故障自诊断原理及功能三 汽车电脑解码
6、器如何与汽车ECU通讯四 汽车电脑检测设备应用技术汽车常见通讯协议解码器如何与汽车ECU通讯 以KWP2000协议为例,说明诊断仪与汽车ECU是怎样通讯的;通讯时序图如下:K线上空闲状态为高电平;解码器执行通讯后,先在K线上拉低25ms,再拉高25ms,间隔P2时间,解码器启动通讯命令,汽车ECU接收到解码器的请求命令后,间隔一定时间后会(P3时间诊断仪发送请求时间ECU延时应答时间),这样就完成了诊断仪与汽车ECU之间一请求一应答的命令交互过程。诊断仪请求命令:81 11 F1 81 04ECU应答命令:83 F1 11 C1 EF 8F C4P1:ECU应答的字节间隔时间,一般为1ms;P
7、2:诊断仪请求和ECU 应答或两个ECU 应答的间隔时间,一般为25ms;P3:ECU应答结束和新的诊断仪请求开始的间隔时间,一般为60ms;P4:诊断仪请求的字节间隔时间。一般为5ms;以上命令的数据为16进制。诊断仪请求命令:81 11 F1 81 04 第一个字节81:此为帧格式字节,81的低位1表示服务IDdata区域共1个字节(此字节为81);第二个字节11:目标地址,即发动机ECU地址,如果K线上共搭建有发动机ECU、自动变速箱ECU、ABS等,则每个ECU都有自己的地址,比如发动机地址一般为11,自动变速箱地址一般为18,ABS地址一般为28(这里的地址都是举例,也可以是其他),
8、有了地址,解码器与ECU之间才会知道谁与谁通讯;第三个字节F1:源地址,即诊断仪地址,诊断仪的地址一般为F1;第四个字节81:服务ID,此服务ID是诊断仪通知ECU执行什么工作用的。第五个字节04:校验和字节,81+11+F1+81=204,单字节,取04。汽车电脑(ECU)全球主流汽车电脑控制模块(ECU)的品牌主要有:BOSCH(博世)DELPHI(德尔福)SIEMENS(西门子)DENSO(电装)MOTOROLA(摩托罗拉)MARILI(玛瑞利)HITACHI(日立)1、解码器是汽车维修中唯一能与电脑直接进行交流信息的仪器。2、解码器通过汽车电脑的自诊断座在一定协议支持下与汽车电脑进行互
9、相通讯交流各种信息,从而获取电脑工作的重要参数;3、自诊断座与解码器诊断接口;4、自诊断座:是现代电控汽车上用来诊断故障的接口,自诊断座的端子直接与汽车电脑相连;5、诊断接口:解码器利用诊断接口与汽车自诊断座匹配相连,进行互相交流数据,各车型自诊断座接口的形状、安装位置各不相同,使得解码器的诊断接口也各不相同;汽车电脑解码器的作用标准自诊断座定义1:点火开关打开有电4:车身搭铁 5:信号回路搭铁 7:资料传输16:接蓄电池正极何正茂&汽车维修讲义何正茂&汽车维修讲义诊断总线(CAN-BUS)诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适总线信息总线 随着诊断总线的使用,将逐步淘汰控制器上的K线存储器,而采用
10、CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息连接线,我们称之为虚拟K线。诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换,它被用来代替原来的K线或者L线的功能。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上,然后再连接相应的控制器进行数据交换。针脚号 对应的线束 1 15号线 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高)7 k线 14 CANBUS(低)15 L线 16 30号线注:未标明的针脚号暂未使用 当车辆使用诊断CANBUS总线后,解码器必须使用相对应的新型诊断接头,否则无法读出相应的诊断信息。另外,车上的诊断接口也作出了相应的改动,具体信息看如下图表:何正茂&汽车维修讲义 J540 J431
11、J234 J104 J623 J624 J217 J197 J529 J605 J400 J530 E221 J393 J519 J520 J527 JG85 J386 J387 J388 J389 J136 J521 E265 J502 J528 J162 J589 诊断连接诊断连接 左后方左后方座位调座位调整器整器 右后方座右后方座位调整器位调整器 活动车顶活动车顶电机电机 收音机接收音机接收器收器 供暖设备供暖设备 J255 J522 J345 J644 J518 J446 V2 A14 Z42 li Z42 re R 左前座左前座位暖气位暖气调节调节 右前座右前座位暖气位暖气调节调节
12、J676 R147 R41 R92 R78 J401 R44 J648 R37 J526 R162 J649 J523 J523 J428 J285 T16 CAN-Datenbus(数据数据区域控制网络总线)诊区域控制网络总线)诊断断 CAN-Datenbus(组合仪表电脑数据组合仪表电脑数据区域控制网络数据总线)区域控制网络数据总线)CAN-DatenbusAntrib(传动传动系统电脑数据区域控制网络数系统电脑数据区域控制网络数据总线)据总线)CAN-Komfort(舒适功能舒适功能电脑数据区域控制网络数电脑数据区域控制网络数据总线)据总线)CAN-Datenbus(车距控制系统数据总车
13、距控制系统数据总线)线)MOST-Datenbus(媒体系统数据交换传输总媒体系统数据交换传输总线)线)蓝牙技术蓝牙技术 A6LA6L数据总线网络数据总线网络纲要一 汽车电脑检测设备应用现状及发展趋势二 汽车故障自诊断原理及功能三 汽车电脑解码器如何与汽车ECU通讯四 汽车电脑检测设备应用技术汽车电脑解码器应用技术汽车电脑检测仪器常用功能:1.控制电脑型号2.读取故障码3.清除故障码4.测试执行元件5.读测量数据块6.基本调整7.自适应匹配8.控制单元编码一、解码 读取故障码 清除故障码重点:故障码的分析、故障码的分析要素 故障码生成的原理;故障码的设置条件;故障码的分析方法;故障码举例(1)
14、P0101 空气流量MAF 传感器性能(别克君威3.0 LW9发动机)空气流量传感器产生用故障诊断仪监视的频率信号该频率从怠速时的2000 赫兹至最大发动机负载时的近8000 赫兹范围内变化如果来自空气流量传感器的信号与气压空气密度节气门位置和发动机转速的预计值不相符DTC P0101 将设置。运行诊断故障代码的条件 发动机运行 点火电压介于9.0 与18.0 伏之间 节气门开度低于25%进气岐管绝对压力和节气门位置TP 稳定时间大于10 秒 排气再循环负载周期低于50%排气再循环枢轴位置低于50%故障码举例(1)P0101 空气流量MAF 传感器性能(别克君威3.0 LW9发动机)设置诊断故
15、障代码的条件 实际空气流量与预计空气流量的差值大于标定值 设置诊断故障码采取的行动 在第二持续行程中如果诊断测试已进行但失败则动力系统控制模块将使故障指示器灯亮 当诊断故障代码设置为冻结故障状态和故障记录数据时动力系统控制模块将存储所出现的状态 清除故障指示灯的条件 在第三持续行程中如果诊断测试已进行且通过则动力系统控制模块将使故障指示器灯熄灭 在40个连续无故障预热循环后则清除以往诊断故障代码 用故障诊断仪清除诊断故障代码00778:转向角传感器-G85(大众/奥迪车型)状态位:X0:无 X1:超过上极限值 X2:未达到下限 X3:机械故障 X4:无信号/通信 X5:基本设置/匹配没有或不正
16、确 X6:对正极短路 X7:对地短路 X8:不可靠信号 X9:断路/对地短路 XA:断路/对正极短路 XB:断路 XC:电路中电气故障 XD:检查故障代码存储器 XE:有故障 XF:目前无法测试故障码举例(2)、故障码的分析1:读取并记录所有故障码2:清除所有故障码3:确认故障码已经被清除4:模拟故障产生的条件并进行路试5:再读取并记录此时的故障码6:进一步精确地检查测量故障码所代表的传感器、执行元件或控制电脑及相关的电路状态,以便确定故障点发生的准确位置。汽车电脑对故障的认定方法1、值域判定法 当控制单元(ECU)收到的输入信号超出规定的数值范围时,自诊断系统就确认该输入信号故障;例如:节气
17、门位置传感器 怠速时信号电压0.60.8V 2、时域判定法 当控制单元(ECU)收到的输入信号在一定时间内没有发生变化或没有达到预先规定的次数时,超出规定的数值范围时,自诊断系统就确认该输入信号故障;例如:氧传感器汽车电脑对故障的认定方法3、功能判定法 当控制单元(ECU)给执行器发出驱动指令后,检测相应传感器或反馈信号的输出参数变化,若输出信号没有按规定的趋势变化,就确认执行器或电路出现故障;例如:废气再循环阀(EGR)汽车电脑对故障的认定方法4、逻辑判定法控制单元(ECU)对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行比较,当发现两个传感器信号间的逻辑关系违反设定条件时,就判定其一或两者有故障;
18、例如:空气流量计和氧传感器 汽车电脑对故障的认定方法读取故障码1手工调码2解码器读码 将读取的故障码记录 将故障码清除 进行试车 重新读取故障码进行故障分析清除故障码 清除故障码的方法:1、切断电源法 2、触发程序法 3、仪器清除法二、数据流 静态数据流(KOEO)动态数据流(KOER)重点:数据流的分析、数据流的分析三要素 了解数据的来源;知道数据的特性;掌握综合分析数据的方法;数据流举例(1)别克君威3.0发动机数据数据流举例(1.1)数据流举例(1.2)长期燃油调节:故障诊断仪显示-10 10%长期LT 燃油调节由短期ST 燃油调节值得到并表示燃油传输的长期校正0%的值;远低于0%的负值
19、表示燃油系统过浓以及燃油传输减小喷油器脉冲宽度减小;远高于0%的正值表示燃油系统过稀以及动力系统控制模块通过添加燃油进行补偿喷油器脉冲宽度增加 环路状态:故障诊断仪显示OPEN 打开或CLOSED关闭 闭环表示动力系统控制模块根据氧气传感器电压控制燃油传输,开环中动力系统控制模块无视氧传感器电压并根据节气门位置TP 传感器发动机冷却液和空气流量 传感器输入确定供油量数据流举例(2)奥迪A6L FSI发动机数据 测量值块分类001-009 至至.系统状态的常规表示010-019.点火020-029.爆震控制030-049.空燃比控制/催化转化器050-059.速度控制060-069.节气门控制0
20、70-079.降低排放080-089.特殊功能/准备就绪位090-097.功率增加098-100.兼容性数值块101-109.燃油喷射110-119.负荷记录120-129.控制单元之间的通讯130-139.冷却170 .起动机控制数据流举例(2.1)奥迪A6L FSI发动机数据 测量值块001:1)发动机转速rpm 2)冷却液温度3)空燃比控制值(喷射修正)%4)空燃比控制值(喷射修正)%测量值块002:概要(带一个空气流量计的系统)1)发动机转速rpm2)负荷%3)平均喷射时间ms 4)空气流量g/s 数据流举例(2.2)测量值块002:概要(带进气歧管压力传感器的系统)1)发动机转速rp
21、m2)负荷%3)平均喷射时间ms 4)进气歧管压力mbar 测量值块002:概要(带有两个空气流量计的系统)1)发动机转速rpm2)负荷%3)空气流量g/s 4)空气质量g/s 测量值块003:概要(带进气歧管压力传感器的系统)1)发动机转速rpm2)进气歧管压力mbar 3)节气门角度(电位计)%4)点火正时角(实际值)度(上止点前)、数据流的分析方法静态分析与动态分析 数据分析参数的两种形式:数值参数与状态参数 数值参数:电压、压力、温度、时间、速度等 状态参数:开或关、闭合或短开、高或低、是或否等1、数值分析法 对数据的变化规律和变化范围的分析;即解码器读取出数据和实际数据的差异。如何通
22、过数据流分析故障2、时间分析法 对数据变化的频率和变化周期的分析;如氧传感器的信号,不仅要有信号电压和电压的变化,而且还要有一定的变化频率。如何通过数据流分析故障3、因果分析法 对相互联系的数据间响应情况和相应速度的分析;如电脑收到输入信号并作为依据发出指令信号,在这个过程中拿输入信号和输出信号及另外的相关参数连贯起来观察,以判断故障。举例:空调开关信号如何通过数据流分析故障4、关联分析法 对互为关联的数据间存在的比例关系和对应关系的分析;如电脑对故障的判断是根据几个相关信号的比较,判别逻辑关系是否合理,最后给出才故障。如何通过数据流分析故障5、比较分析法 对相同车型及系统在相同状况下相同数据
23、的对比分析;如何通过数据流分析故障三、执行元件测试 在静态下(即不启动发动机)通过解码器向汽车电脑发送命令,驱动执行器工作来检测执行器是否工作。执行元件的测试内容由于电控系统的不同,所支持的测试项目也不同。主要是一些电磁阀,继电器等元件。以帕萨特B5轿车为例:1、发动机控制系统可支持的测试元件有4个喷油嘴、ACF电磁阀等。测试时,先从1缸喷油嘴开始逐个进行动作测试直到测试完所有的元件。此时可用听诊器听取元件的动作情况来判断该元件工作是否正常;2、仪表系统可支持的测试元件有仪表上的各种指示灯和表针等;测试时,各种指示灯同时亮起,如果某一指示灯不亮则应检查灯泡及其线路是否正常;各种表针同时从零刻度
24、转到满刻度,检查各表针是否正常。3、其他电控系统也根据系统特点有各自不同的测试元件。四、调整/匹配/编程一、设定:通过解码器向汽车电脑发送命令,驱动相关的元件动作,汽车电脑会把该元件的动作位置参数存储起来以备下次运转时应用。汽车上部分电控元件更换、拆装等都会引起电控系统的工作不良,都需要用解码器做基础设定后才能正常工作。不同的车系、不同的车型所要调整的项目也不同,如在大众车上需要做节气门体的基本调整、怠速阀的设定等。二、匹配:通过解码器向汽车电脑发送命令,清除汽车电脑随机存储器(RAM)当中的已有数据,并把新的数据记录在RAM当中。汽车上的部分电控系统在维修当中常常要作一些匹配工作,如在大众车上要做的匹配有:防盗系统的匹配、汽车钥匙的匹配、舒适系统的匹配等。调整和匹配的操作方法因所要调整和匹配的系统而不同,操作时需要不同的通道号、密码等。