汽車電腦檢測設備原理與應用技術課件

汽車電腦檢測設備原理與應用技術綱要一汽車電腦檢測設備應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二汽車故障自診斷原理及功能三汽車電腦解碼器如何與汽車ECU通訊四汽車電腦檢測設備應用技術汽車由原始階段進化到如今一個高科技的結晶體，特別是電子技術、電腦技術的飛速發(fā)展，使汽車的高科技化程度不斷得到提高。自電子燃油噴射系統(tǒng)的應用，防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、輔助安全氣囊系統(tǒng)（SRS）、電控自動變速器、空氣懸掛系統(tǒng)、動力轉向系統(tǒng)、自動巡航系統(tǒng)、中控門鎖及防盜系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)……，這一系列高新科技的應用，不斷完善著汽車的性能，它是一個集現(xiàn)代文明智慧的高科技產(chǎn)物，還在不斷地向縱深領域發(fā)展。汽車技術的飛速發(fā)展汽車電腦解碼器發(fā)展過程第一代：閃光碼輸出，利用故障燈、試燈等簡單設備進行人工調碼；第二代：讀碼器，只具備簡單讀碼、清碼的儀器；第三代：一般解碼器，具備讀碼、清碼、執(zhí)行元件測試、動態(tài)數(shù)據(jù)分析的；第四代：原廠概念解碼器，除具備一般解碼器的功能外，能夠自動識別汽車電腦版本號，具備基本設置，自適應調整，電腦編碼等特殊功能的解碼器；第五代：智能解碼器，具備原廠概念解碼器的功能。提倡人性化，能夠智能分析汽車故障。應具備個性化設置，數(shù)據(jù)流存儲打印、數(shù)據(jù)流超范圍警告色顯示，自學習判斷等功能。綱要一汽車電腦檢測設備應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二汽車故障自診斷原理及功能三汽車電腦解碼器如何與汽車ECU通訊四汽車電腦檢測設備應用技術ME7-Motronic發(fā)動機管理系統(tǒng)構成汽車電腦(ECU)工作原理汽車電腦控制模塊（ECU）系統(tǒng)具備四個基本的功能：輸入、處理、存儲和輸出。電腦（ECU）將輸入的模擬電壓信號轉化為數(shù)字電壓信號。傳感器控制指令電控單元發(fā)動機數(shù)據(jù)采集功能診斷功能診斷執(zhí)行器傳感器附加信號(輸入)執(zhí)行元件自診斷CAN總線A/DConverterD/AConverterCPUwithROM153130RAMEEPROMEPROMPoweroutputstagesVoltagecon-troller5VF96附加信號(輸出)管理系統(tǒng)結構汽車電控系統(tǒng)自診斷原理以傳感器、執(zhí)行器、控制單元三者為監(jiān)測對象，在系統(tǒng)運行過程當中監(jiān)測輸入信息，當某一信息超出預設的范圍值，并且持續(xù)一定時間，自診斷模塊便判斷為出現(xiàn)故障，并把該故障以代碼的形式存儲，同時點亮故障指示燈。自診斷系統(tǒng)功能發(fā)現(xiàn)故障：輸入到ECU的電平信號，在正常狀態(tài)下有一定的范圍，如果此范圍以外的的信號被輸入時，ECU就會診斷出該信號系統(tǒng)處于異常狀態(tài)下。故障分類輕度故障、引起功能下降的故障以及重大故障等。

故障存儲

在存儲器中存儲故障部位的代碼。

故障報警儀表板上的故障指示燈。故障處理

采用應急措施等。故障策略1）當某一傳感器或電路產(chǎn)生了故障后，其信號就不能再作為汽車的控制參數(shù)，為了維護系統(tǒng)的運行，故障自診斷模塊便從其程序存儲器中調出預先設定的經(jīng)驗值，作為該電路的應急輸入?yún)?shù)，保證系統(tǒng)可以繼續(xù)工作；2）當電子控制系統(tǒng)自身產(chǎn)生故障時，故障自診斷模塊便觸發(fā)備用控制回路對系統(tǒng)進行應急的簡單控制，又稱“跛行”功能；3）當某一執(zhí)行元件出現(xiàn)可能導致其它元件損壞或嚴重后果的故障時，為了安全起見，故障自診斷模塊采取一定的安全措施，自動停止某些功能的執(zhí)行，這種功能稱為故障保險。

綱要一汽車電腦檢測設備應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二汽車故障自診斷原理及功能三汽車電腦解碼器如何與汽車ECU通訊四汽車電腦檢測設備應用技術汽車常見通訊協(xié)議解碼器如何與汽車ECU通訊以KWP2000協(xié)議為例，說明診斷儀與汽車ECU是怎樣通訊的；通訊時序圖如下：

K線上空閑狀態(tài)為高電平；解碼器執(zhí)行通訊后，先在K線上拉低25ms，再拉高25ms，間隔P2時間，解碼器啟動通訊命令，汽車ECU接收到解碼器的請求命令后，間隔一定時間后會（P3時間＝診斷儀發(fā)送請求時間＋ECU延時應答時間），這樣就完成了診斷儀與汽車ECU之間一請求一應答的命令交互過程。

診斷儀請求命令:8111F18104

ECU應答命令:83F111C1EF8FC4

P1：ECU應答的字節(jié)間隔時間，一般為1ms；

P2：診斷儀請求和ECU應答或兩個ECU應答的間隔時間，一般為25ms；

P3：ECU應答結束和新的診斷儀請求開始的間隔時間，一般為60ms；

P4:診斷儀請求的字節(jié)間隔時間。一般為5ms；

以上命令的數(shù)據(jù)為16進制。診斷儀請求命令:8111F18104第一個字節(jié)81：此為幀格式字節(jié)，81的低位1表示服務ID＋data區(qū)域共1個字節(jié)(此字節(jié)為81)；第二個字節(jié)11：目標地址，即發(fā)動機ECU地址，如果K線上共搭建有發(fā)動機ECU、自動變速箱ECU、ABS等，則每個ECU都有自己的地址，比如發(fā)動機地址一般為11，自動變速箱地址一般為18，ABS地址一般為28（這里的地址都是舉例，也可以是其他），有了地址，解碼器與ECU之間才會知道誰與誰通訊；第三個字節(jié)F1：源地址，即診斷儀地址，診斷儀的地址一般為F1；第四個字節(jié)81：服務ID，此服務ID是診斷儀通知ECU執(zhí)行什么工作用的。第五個字節(jié)04：校驗和字節(jié)，81+11+F1+81=204，單字節(jié)，取04。汽車電腦(ECU)全球主流汽車電腦控制模塊（ECU）的品牌主要有：BOSCH（博世）DELPHI（德爾福）SIEMENS（西門子）DENSO（電裝）MOTOROLA（摩托羅拉）MARILI（瑪瑞利）HITACHI（日立）1、解碼器是汽車維修中唯一能與電腦直接進行交流信息的儀器。2、解碼器通過汽車電腦的自診斷座在一定協(xié)議支持下與汽車電腦進行互相通訊交流各種信息，從而獲取電腦工作的重要參數(shù)；3、自診斷座與解碼器診斷接口；4、自診斷座：是現(xiàn)代電控汽車上用來診斷故障的接口，自診斷座的端子直接與汽車電腦相連；5、診斷接口：解碼器利用診斷接口與汽車自診斷座匹配相連，進行互相交流數(shù)據(jù)，各車型自診斷座接口的形狀、安裝位置各不相同，使得解碼器的診斷接口也各不相同；汽車電腦解碼器的作用標準自診斷座定義1：點火開關打開有電4：車身搭鐵5：信號回路搭鐵

7：資料傳輸16：接蓄電池正極何正茂&汽車維修講義何正茂&汽車維修講義診斷總線（CAN-BUS）診斷總線網(wǎng)關儀表總線驅動總線舒適總線信息總線隨著診斷總線的使用，將逐步淘汰控制器上的K線存儲器，而采用CAN線作為診斷儀器和控制器之間的信息連接線，我們稱之為虛擬K線。診斷總線是用于診斷儀器和相應控制單元之間的信息交換，它被用來代替原來的K線或者L線的功能。診斷總線通過網(wǎng)關轉接到相應的CANBUS上，然后再連接相應的控制器進行數(shù)據(jù)交換。針腳號對應的線束1 15號線4 接地5 接地6 CANBUS(高）7 k線14 CANBUS(低）15 L線16 30號線注：未標明的針腳號暫未使用當車輛使用診斷CANBUS總線后，解碼器必須使用相對應的新型診斷接頭,否則無法讀出相應的診斷信息。另外，車上的診斷接口也作出了相應的改動，具體信息看如下圖表：何正茂&汽車維修講義

J540J431J234J104J623J624J217J197J529J605J400J530E221J393J519J520J527JG85J386J387J388J389J136J521E265J502J528J162J589診斷連接

左后方座位調整器

右后方座位調整器活動車頂電機

收音機接收器供暖設備J255J522J345J644J518J446V2A14Z42liZ42reR左前座位暖氣調節(jié)

右前座位暖氣調節(jié)J676R147R41R92R78J401R44J648R37J526R162J649J523J523J428J285T16

CAN-Datenbus（數(shù)據(jù)區(qū)域控制網(wǎng)絡總線）診斷

CAN-Datenbus

（組合儀表電腦數(shù)據(jù)

區(qū)域控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)總線）

CAN-DatenbusAntrib（傳動系統(tǒng)電腦數(shù)據(jù)區(qū)域控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)總線）

CAN-Komfort（舒適功能電腦數(shù)據(jù)區(qū)域控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)總線）

CAN-Datenbus

（車距控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線）

MOST-Datenbus

（媒體系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換傳輸總線）

藍牙技術

A6L數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡綱要一汽車電腦檢測設備應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二汽車故障自診斷原理及功能三汽車電腦解碼器如何與汽車ECU通訊四汽車電腦檢測設備應用技術汽車電腦解碼器應用技術汽車電腦檢測儀器常用功能：1.控制電腦型號2.讀取故障碼3.清除故障碼4.測試執(zhí)行元件5.讀測量數(shù)據(jù)塊6.基本調整7.自適應匹配8.控制單元編碼一、解碼讀取故障碼清除故障碼重點:故障碼的分析<1>、故障碼的分析要素故障碼生成的原理；故障碼的設置條件；故障碼的分析方法；故障碼舉例（1）P0101空氣流量MAF傳感器性能（別克君威3.0LW9發(fā)動機）空氣流量傳感器產(chǎn)生用故障診斷儀監(jiān)視的頻率信號該頻率從怠速時的2000赫茲至最大發(fā)動機負載時的近8000赫茲范圍內變化如果來自空氣流量傳感器的信號與氣壓空氣密度節(jié)氣門位置和發(fā)動機轉速的預計值不相符DTCP0101將設置。運行診斷故障代碼的條件發(fā)動機運行點火電壓介于9.0與18.0伏之間節(jié)氣門開度低于25%進氣岐管絕對壓力和節(jié)氣門位置TP穩(wěn)定時間大于10秒排氣再循環(huán)負載周期低于50%排氣再循環(huán)樞軸位置低于50%故障碼舉例（1）P0101空氣流量MAF傳感器性能（別克君威3.0LW9發(fā)動機）設置診斷故障代碼的條件實際空氣流量與預計空氣流量的差值大于標定值設置診斷故障碼采取的行動在第二持續(xù)行程中如果診斷測試已進行但失敗則動力系統(tǒng)控制模塊將使故障指示器燈亮當診斷故障代碼設置為凍結故障狀態(tài)和故障記錄數(shù)據(jù)時動力系統(tǒng)控制模塊將存儲所出現(xiàn)的狀態(tài)清除故障指示燈的條件在第三持續(xù)行程中如果診斷測試已進行且通過則動力系統(tǒng)控制模塊將使故障指示器燈熄滅在40個連續(xù)無故障預熱循環(huán)后則清除以往診斷故障代碼用故障診斷儀清除診斷故障代碼00778：轉向角傳感器-G85（大眾/奧迪車型）狀態(tài)位：X0:無

X1:超過上極限值

X2:未達到下限

X3:機械故障

X4:無信號/通信

X5:基本設置/匹配沒有或不正確

X6:對正極短路

X7:對地短路

X8:不可靠信號

X9:斷路/對地短路

XA:斷路/對正極短路

XB:斷路

XC:電路中電氣故障

XD:檢查故障代碼存儲器

XE:有故障XF:目前無法測試故障碼舉例（2）<2>、故障碼的分析1：讀取并記錄所有故障碼2：清除所有故障碼3：確認故障碼已經(jīng)被清除4：模擬故障產(chǎn)生的條件并進行路試5：再讀取并記錄此時的故障碼6：進一步精確地檢查測量故障碼所代表的傳感器、執(zhí)行元件或控制電腦及相關的電路狀態(tài)，以便確定故障點發(fā)生的準確位置。<3>汽車電腦對故障的認定方法1、值域判定法當控制單元（ECU）收到的輸入信號超出規(guī)定的數(shù)值范圍時，自診斷系統(tǒng)就確認該輸入信號故障；

例如：節(jié)氣門位置傳感器

怠速時信號電壓0.6—0.8V

2、時域判定法當控制單元（ECU）收到的輸入信號在一定時間內沒有發(fā)生變化或沒有達到預先規(guī)定的次數(shù)時，超出規(guī)定的數(shù)值范圍時，自診斷系統(tǒng)就確認該輸入信號故障；

例如:氧傳感器<3>汽車電腦對故障的認定方法3、功能判定法當控制單元（ECU）給執(zhí)行器發(fā)出驅動指令后，檢測相應傳感器或反饋信號的輸出參數(shù)變化，若輸出信號沒有按規(guī)定的趨勢變化，就確認執(zhí)行器或電路出現(xiàn)故障；

例如：廢氣再循環(huán)閥（EGR）<3>汽車電腦對故障的認定方法4、邏輯判定法控制單元（ECU）對兩個或兩個以上具有相互聯(lián)系的傳感器進行比較，當發(fā)現(xiàn)兩個傳感器信號間的邏輯關系違反設定條件時，就判定其一或兩者有故障；

例如：空氣流量計和氧傳感器

<3>汽車電腦對故障的認定方法讀取故障碼1>手工調碼2>解碼器讀碼將讀取的故障碼記錄將故障碼清除進行試車重新讀取故障碼進行故障分析清除故障碼清除故障碼的方法：

1、切斷電源法

2、觸發(fā)程序法

3、儀器清除法二、數(shù)據(jù)流靜態(tài)數(shù)據(jù)流(KOEO)動態(tài)數(shù)據(jù)流(KOER)重點:數(shù)據(jù)流的分析<1>、數(shù)據(jù)流的分析三要素了解數(shù)據(jù)的來源；知道數(shù)據(jù)的特性；掌握綜合分析數(shù)據(jù)的方法；數(shù)據(jù)流舉例（1）別克君威3.0發(fā)動機數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流舉例（1.1）數(shù)據(jù)流舉例（1.2）長期燃油調節(jié)：故障診斷儀顯示-10–10%—長期LT燃油調節(jié)由短期ST燃油調節(jié)值得到并表示燃油傳輸?shù)拈L期校正0%的值；遠低于0%的負值表示燃油系統(tǒng)過濃以及燃油傳輸減小噴油器脈沖寬度減??；遠高于0%的正值表示燃油系統(tǒng)過稀以及動力系統(tǒng)控制模塊通過添加燃油進行補償噴油器脈沖寬度增加環(huán)路狀態(tài)：故障診斷儀顯示OPEN打開或CLOSED關閉—閉環(huán)表示動力系統(tǒng)控制模塊根據(jù)氧氣傳感器電壓控制燃油傳輸，開環(huán)中動力系統(tǒng)控制模塊無視氧傳感器電壓并根據(jù)節(jié)氣門位置TP傳感器發(fā)動機冷卻液和空氣流量傳感器輸入確定供油量數(shù)據(jù)流舉例（2）奧迪A6LFSI發(fā)動機數(shù)據(jù)測量值塊分類

001

-009

至至.

系統(tǒng)狀態(tài)的常規(guī)表示

010

-

019

.......

點火

020

-

029

.......

爆震控制

030

-

049

.......

空燃比控制/催化轉化器

050-059

.......

速度控制

060

-069

.......

節(jié)氣門控制

070

-079

.......

降低排放

080

-

089

.......

特殊功能/準備就緒位

090

-097

.......

功率增加

098

-

100

.......

兼容性數(shù)值塊

101

-

109

.......

燃油噴射

110

-

119

.......

負荷記錄

120

-

129

.......

控制單元之間的通訊

130

-

139

.......

冷卻

170

.......

起動機控制數(shù)據(jù)流舉例（2.1）奧迪A6LFSI發(fā)動機數(shù)據(jù)測量值塊001：

1）發(fā)動機轉速[rpm]

2）冷卻液溫度[℃]

3）空燃比控制值（噴射修正）[%]

4）空燃比控制值（噴射修正）[%]測量值塊002：

概要（帶一個空氣流量計的系統(tǒng)）

1）發(fā)動機轉速[rpm]

2）負荷[%]

3）平均噴射時間[ms]

4）空氣流量[g/s]

數(shù)據(jù)流舉例（2.2）測量值塊002：概要（帶進氣歧管壓力傳感器的系統(tǒng)）

1）發(fā)動機轉速[rpm]

2）負荷[%]

3）平均噴射時間[ms]

4）進氣歧管壓力[mbar]

測量值塊002：概要（帶有兩個空氣流量計的系統(tǒng)）

1）發(fā)動機轉速[rpm]

2）負荷[%]

3）空氣流量[g/s]

4）空氣質量[g/s]測量值塊003：概要（帶進氣歧管壓力傳感器的系統(tǒng)）

1）發(fā)動機轉速[rpm]

2）進氣歧管壓力[mbar]

3）節(jié)氣門角度（電位計）[%]

4）點火正時角（實際值）[度（上止點前）]<2>、數(shù)據(jù)流的分析方法靜態(tài)分析與動態(tài)分析數(shù)據(jù)分析參數(shù)的兩種形式:數(shù)值參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)數(shù)值參數(shù):電壓、壓力、溫度、時間、速度等狀態(tài)參數(shù)：開或關、閉合或短開、高或低、是或否等1、數(shù)值分析法對數(shù)據(jù)的變化規(guī)律和變化范圍的分析；即解碼器讀取出數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)的差異。<3>如何通過數(shù)據(jù)流分析故障2、時間分析法對數(shù)據(jù)變化的頻率和變化周期的分析；如氧傳感器的信號，不僅要有信號電壓和電壓的變化，而且還要有一定的變化頻率。<3>如何通過數(shù)據(jù)流分析故障3、因果分析法對相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)間響應情況和相應速度的分析；如電腦收到輸入信號并作為依據(jù)發(fā)出指令信號，在這個過程中拿輸入信號和輸出信號及另外的相關參數(shù)連貫起來觀察，以判斷故障。舉例：空調開關