山东交通学院吴际璋.ppt
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1、,山东交通学院 吳际璋,汽车电控元件的故障分析,目录 一、电控系统概述:传感器、电脑 、 ECU、执行元件 二、电控元件的故障分类 三、时效故障的性质和特点 四、电控元件故障的确认方法 五、故障现象和故障码的相互关系 六、各类电控元件的一般原理 和故障分析 七、总结,一、电控系统概述: 轿车各类电控系统(汽油喷射系统、自动变速器系统、巡航系统、ABS防抱死系统、油气悬架系统等等)都是由: 传感器、电脑、各种执行元件组成的网络系统,完成局部自动化和半自动化的随机控制。通常把这些系统的零部件统称为:电控元件。,(一)传感器: 它又叫“转换器”,把非电量变为电量,以模拟量和数字量(开关量)的形式,输
2、出给电脑ECU。它是压力、温度、速度、角度、开度、高度、时间、流量、位移量和开关量等物理量的信号源。 它分为:电阻型、磁敏型、热敏型、压敏型、光敏型等型式(电磁型的多为执行元件)。,(二) 电脑ECU 1、电脑ECU是许多半导体基片制成的模拟电路,数字电路和逻辑分析运算电路,统称大规模集成电路。 2、它接受各种传感器的信号,整形、放大、运算、存储、处理后发出控制指令,是电控网络的智能化神经中枢,具有多项控制功能。,(三)执行元件 1、各系统的电脑ECU,分别或集中控制着各系统的执行元件,它又叫伺服系统( Servo System),根据不同的工况要求,完成喷油、点火、换挡、巡航、ABS制动压力
3、调节、车身高度调节等指令任务,也就是又把电量变为非电量(物理量),使各种泵、阀动作,定时、定量的完成指令任务,实现随机伺服控制。 2、执行元件的动力源多为电磁阀和电动泵,通过它控制各种真空驱动件、液压驱动件、气压驱动件、机械驱动件等。,网络原理框图:,二、电控元件的故障分类: 1永久性故障即电控元件已损坏,又叫:“持续性故障”。此类故障,容易判定捕捉排除。 2偶发性故障瞬时状态不佳,又叫:“间歇性故障”,信号时有、时无、时弱、时强,重显时间不定,有时偶而出现,有时连续出现,无规律可循,较难判定捕捉排除。,3自生性故障为电元件自身产生的故障,与其他相关元件无关,又叫:“真性故障”。 4他生性故障
4、电元件本身无故障,因 其他相关元件工作不良,因果关系的影响而失常报警。 例如:汽油泵、滤油器、喷油器、三元催化器工作不良,严重时影响了空燃比A/F的大小,氧传感器Ox即代言报警,又叫“假性故障”,其实0x自身并无故障。,5时效故障电元件的使用寿命,都有一定的有效期限,超过了这个期限,轻则失准,重则失效。 三、时效故障的性质和特点: 1、电控元件随着工作时间的增加,会出现老化、衰退、变态现象,即:热衰退、热应变、磨损、脏堵、犯卡、漏电、漏磁、漏光、干扰、过载等原因的影响。,2、输出的工作参数失准,或执行元件的动作失准,从量变到质变,进而失效报警,此即谓“时效故障”。 3、时效故障出现早晚的影响因
5、素: (1)电控元件的工作时间叠加量; (2)工作环境的好坏; (3)内部结构的工作性质; (4)使用维护是否及时合理。 (5)其中维护及时合理是关键因素。,电脑ECU在十万公里的故障率为1/1000,超过这个极限,就会相继老化失效。,4、时效故障的两种性质 : (1)失准故障输出的工作参数有误,或执行元件的动作有误,造成工作状态失常。根据轻、重程度的不同,自诊系统有时不报警显示。此类故障必须依靠正确的机理分析和准确的电测量来捕捉排除,其难度较大,技术含量较高。,(2)失效故障无工作参数的输出,或执行元件无动作,多为损坏故障,断路或短路,包括电元件本身、联网线路、电脑中的相关电路这三个方面。因
6、其网络系统已中断,自诊系统必报警显示,可通过检取故障代码,有针对性的捕捉排除,其难度较小,技术含量也较低。,5、时效故障的特点: 因电控元件的物理性质各异,故障的表现形式也不相同。 (1)静态正常、动态失常或相反多为电阻型和电磁型的电元件(包括压电型); (2)冷态正常、热态失常或相反多为热敏型和压敏型的电元件; (3)低速正常、高速失常或相反多为磁敏型和光敏型电元件。,四、电控元件故障的确认方法: 因电控元件工作性质各异,采用多元化的确认方法,将故障编为代码输出。 1值域判定法输出信号超出正常值规定范围,自诊系统就确认有故障。例如:水温传感器CTS。正常控制范围为-30120 ,正常输出电压
7、为0.34.7v,如果小于0.15v或4.85v时,即报警存储,此谓失准故障。,2时域判定法输出信号在一定时间内无变化,或变化未达到标准值时,自诊系统即确认有故障。例如:氧传感器Ox。输出电压应为:0.1v0.9v,并在10s内变化8次为正常。 如在一定时间内,无 0.45v基准电压输出,或电压不变化时(0.1v0.9v),即报警存储,此故失效故障。,3逻辑判断法电脑ECU对两个相关传感器的工作参数对比分析,当其逻辑因果关系违反设定条件时,自诊系统即确认有故障。 例如:(1)转速信号SP大于某一转速值;节气门位置传感器信号TPS却小于某一对应值,判定TPS有故障,即报警存储。(2)转速信号 S
8、P3000r/min;车速信号VSS也应100km/h。否则:传动系统有故障,应报警存储。,4功能判定法电脑ECU发出工作指令,执行元件无动作功能,自诊系统即确认执行元件有故障。 例如:废气再循环系统的EGR电磁阀。,五、故障现象和故障码的相互关系: 电控元件和ECU有直接控制和间接控制 的区别,故障代码和故障现象,也存在着因果关系和非因果关系。 1有故障代码,却无故障 现象: 运行中曾经发生过轻微地、瞬时地偶发性间歇故障,很快又恢复正常,故障码已被存储所致。 例如: (1)偶发性12次断火故障;瞬时断油故障; (2)瞬时外界电磁波干扰故障;,(3)瞬时误操作又改正的故障; (4)相关电元件偶
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