发动机故障诊断新技术

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1、发动机故障诊断新技术发动机故障诊断新技术 姜禾姜禾 博士博士 北京因极技术有限公司北京因极技术有限公司 2016年年4月月 市场需求市场需求 汽车产品电子化占总价值比例目前已经超汽车产品电子化占总价值比例目前已经超 过过20%，今后几年要达到，今后几年要达到40% 汽车产品电子化，必然要带来售后检测设汽车产品电子化，必然要带来售后检测设 备的电子化备的电子化 售后检测设备电子化比产品电子化慢半拍售后检测设备电子化比产品电子化慢半拍 汽车汽车发动机售后维修现况发动机售后维修现况 主要采用发动机故障解码诊断仪确定故障主要采用发动机故障解码诊断仪确定故障 的大致方向的大致方向 采用通用检测设备采用通

2、用检测设备+维修工的经验，发现故维修工的经验，发现故 障零部件，通用障零部件，通用/专用检测设备包括专用检测设备包括 万用电表万用电表 示波器示波器+电流卡钳电流卡钳 其他专用检测设备其他专用检测设备 更换更换/修复故障零部件修复故障零部件 发动机故障诊断的步骤发动机故障诊断的步骤 第一第一阶段阶段 采用采用发动机故障解码诊断仪发动机故障解码诊断仪 发动机故障诊断仪是目前最重要的检测设备发动机故障诊断仪是目前最重要的检测设备 发动机故障诊断仪功能发动机故障诊断仪功能 读取并解析发动机读取并解析发动机ECU内部自检产生故障代码内部自检产生故障代码 读取发动机读取发动机ECU控制信号和传感器信号控

3、制信号和传感器信号 设置诊断模式，例如断缸等技术手段，实现进一步的故障诊断设置诊断模式，例如断缸等技术手段，实现进一步的故障诊断 发动机故障诊断仪存在问题发动机故障诊断仪存在问题 得到大致的故障方向及可能产生故障的零部件群得到大致的故障方向及可能产生故障的零部件群 还需要做进一步的故障诊断，明确产生故障的具体零件还需要做进一步的故障诊断，明确产生故障的具体零件 发动机故障诊断的步骤发动机故障诊断的步骤 第二第二阶段阶段 利用利用通用仪器设备进一步检测通用仪器设备进一步检测 万用电表，测量连接线束季节插件短路，断路，接触不良万用电表，测量连接线束季节插件短路，断路，接触不良 利用电子示波器利用电

4、子示波器+电流卡钳，观测电流卡钳，观测ECU发出的驱动控制信号发出的驱动控制信号 是否正常，例如喷油器驱动信号是否正常，例如喷油器驱动信号 存在问题存在问题 维修工的经验非常重要维修工的经验非常重要 目前维修工的受教育水平较低，今后也不大可能有较高的目前维修工的受教育水平较低，今后也不大可能有较高的 提升，难于推广使用像示波器这类的较为复杂的仪器设备提升，难于推广使用像示波器这类的较为复杂的仪器设备 故障发动机不能启动运转时，将更加难以进行故障诊断故障发动机不能启动运转时，将更加难以进行故障诊断 汽车发动机电控系统汽车发动机电控系统 汽车发动机电控系统包括汽车发动机电控系统包括 控制器控制器

5、发动机发动机ECU 传感器传感器 转速转速/角度相位传感器角度相位传感器 压力传感器压力传感器 温度传感器温度传感器 流量传感器流量传感器 油门位置传感器油门位置传感器 执行器执行器 燃油喷油器电磁阀燃油喷油器电磁阀 燃油泵电磁阀燃油泵电磁阀 EGR电磁阀电磁阀 连接线束连接线束/接插件接插件 汽车汽车发动机电喷系统发动机电喷系统 汽车发动机的故障汽车发动机的故障 发动机有故障，但仍然可以运转发动机有故障，但仍然可以运转 故障诊断较为容易故障诊断较为容易 发动机有故障，且不能启动运转发动机有故障，且不能启动运转 可以通过启动电机带动发动机的过程中，检测某些可以通过启动电机带动发动机的过程中，检

6、测某些 部件参量，例如油轨压力部件参量，例如油轨压力 故障诊断更加困难故障诊断更加困难 对维修工的经验有更高要求对维修工的经验有更高要求 电控发动机的正时信号电控发动机的正时信号 正时信号是电控发动机和正时信号是电控发动机和ECU同步运转的最同步运转的最 基本信号基本信号 正时信号的故障和缺失将导致发动机不能正常运转正时信号的故障和缺失将导致发动机不能正常运转 为了确保正时信号即使有故障也不致发动机无法运为了确保正时信号即使有故障也不致发动机无法运 转，绝大多数电控发动机采用二路正时信号的冗余转，绝大多数电控发动机采用二路正时信号的冗余 设计，即使一路信号出现故障，另一路正常的正时设计，即使一

7、路信号出现故障，另一路正常的正时 信号仍然可以维持发动机运转，但发动机性能会受信号仍然可以维持发动机运转，但发动机性能会受 到限制到限制 有些正时信号故障，例如二路正时信号相对角度不有些正时信号故障，例如二路正时信号相对角度不 正确，正确，ECU可能无法检测到，但是对发动机性能影可能无法检测到，但是对发动机性能影 响严重，造成油耗高，排气黑烟响严重，造成油耗高，排气黑烟，启动困难，工作，启动困难，工作 粗暴。粗暴。 电控发动机的正时信号电控发动机的正时信号 二路正时信号二路正时信号 曲轴转角信号，可以更为精确的定义发动机转角位置曲轴转角信号，可以更为精确的定义发动机转角位置 凸轮轴转角信号，可

8、以判断发动机各缸发火相位凸轮轴转角信号，可以判断发动机各缸发火相位 或者二路均为凸轮轴转角信号或者二路均为凸轮轴转角信号 二种正时信号传感器二种正时信号传感器 磁电传感器，产生浮动的过零信号磁电传感器，产生浮动的过零信号 霍尔效应传感器，产生霍尔效应传感器，产生TTL信号信号 正时信号多样性正时信号多样性 不同的生产商不同的生产商/发动机采用不同的正时信号发动机采用不同的正时信号 正时信号格式正时信号格式 传感器形式传感器形式 电控发动机的正时信号电控发动机的正时信号 Bosch 6-缸柴油机缸柴油机 正时轮正时轮 凸轮正时轮凸轮正时轮 曲轴曲轴轮正时轮轮正时轮 电控发动机的正时信号电控发动机

9、的正时信号 Bosch 6-缸柴油机缸柴油机 正时信号正时信号 凸轮正时轮凸轮正时轮 曲轴曲轴轮正时轮轮正时轮 发动机故障检测发动机故障检测-正时信号正时信号 发动机发动机ECU正时信号的故障检测正时信号的故障检测 发动机运行过程中发动机运行过程中 ECU实时监控实时监控 出现故障后的处置策略出现故障后的处置策略 发动机维修过程中发动机维修过程中 单纯依赖单纯依赖ECU正时信号故障代码正时信号故障代码 目前目前无有效手段直接检测正时信号无有效手段直接检测正时信号 个别技术水平较高的维修站采用示波器观测正时信号，判个别技术水平较高的维修站采用示波器观测正时信号，判 断信号正确与否。但仅断信号正确

10、与否。但仅限于一个磁电和一个霍尔传感器限于一个磁电和一个霍尔传感器 采用采用2个磁电传感器的情况下，无法个磁电传感器的情况下，无法采用示波器直接检测。采用示波器直接检测。 需要采用差分需要采用差分探头，探头，以避免干扰以避免干扰ECU正常工作。正常工作。 发动机故障检测第二阶段的新利器发动机故障检测第二阶段的新利器 电控发动机电控发动机检测仪检测仪 中国发明专利中国发明专利 电控内燃发动机正时信号故障诊断装置电控内燃发动机正时信号故障诊断装置 已经已经通过国家知识产权局专利局的初审和公示通过国家知识产权局专利局的初审和公示 正在进行实质审查正在进行实质审查 多功能电控内燃发动机故障诊断装置多功

11、能电控内燃发动机故障诊断装置 已经通过国家知识产权局专利局的初审和公示已经通过国家知识产权局专利局的初审和公示 公司的专利技术公司的专利技术-电控发动机电控发动机检测仪检测仪 2015年年12月，上海法兰克福汽配展，首次亮相月，上海法兰克福汽配展，首次亮相 发动机检测仪产品目标市场发动机检测仪产品目标市场 用于维修电控汽车用于维修电控汽车发动机发动机，检测电子检测电子系统系统 故障，包括故障，包括 轿车汽油发动机轿车汽油发动机 商用车柴油商用车柴油发动机发动机 首先首先推出专用于柴油机的检测仪推出专用于柴油机的检测仪 发动机检测仪的产品定位发动机检测仪的产品定位 充分利用发动机充分利用发动机E

12、CU解码诊断仪的故障信息，补解码诊断仪的故障信息，补 充解码诊断仪的不足充解码诊断仪的不足 实现汽车电控发动机故障检测第二阶段的电子化实现汽车电控发动机故障检测第二阶段的电子化 在故障汽车现场实施故障检测，在故障汽车现场实施故障检测， 快速准确的找到故障零部快速准确的找到故障零部 件件 控制器控制器 ECU 传感器传感器 执行器执行器 线束线束 故障发动机可以运转和不能运转的情况下，均可以实施故故障发动机可以运转和不能运转的情况下，均可以实施故 障检测障检测 更加易于使用，适合当前维修工的受教育水平更加易于使用，适合当前维修工的受教育水平 发动机发动机检测仪功能检测仪功能 多功能电控发动机故障

13、检测仪，有以下功能多功能电控发动机故障检测仪，有以下功能 块构成：块构成： 发动机正时信号数据库发动机正时信号数据库 正时信号发生器正时信号发生器 正时正时信号检测信号检测 发动机信号检测示波器发动机信号检测示波器 发动机检测仪的核心技术发动机检测仪的核心技术 发动机发动机正时信号数据库，二级检索正时信号数据库，二级检索 制造厂制造厂- 涵盖国内外涵盖国内外主要车辆生产厂和发动机生产厂主要车辆生产厂和发动机生产厂 发动机型号发动机型号-涵盖该生产厂的各种发动机涵盖该生产厂的各种发动机型号型号 发动机检测仪的核心技术发动机检测仪的核心技术 发动机正时信号发生器发动机正时信号发生器 主要应用于发动

14、机无法启动运转的情主要应用于发动机无法启动运转的情 况下的故障诊断况下的故障诊断 产生与故障发动机配套，模仿产生与故障发动机配套，模仿所用正所用正 时传感器信号形式的正时信号，连接时传感器信号形式的正时信号，连接 到故障发动机到故障发动机ECU 模拟磁电传感器信号模拟磁电传感器信号 模拟霍尔传感器信号模拟霍尔传感器信号 激活发动机激活发动机ECU 被激活的被激活的ECU发出各种控制信号发出各种控制信号 检测检测ECU控制信号，诊断相应子系统的控制信号，诊断相应子系统的 故障故障 发动机检测仪的核心技术发动机检测仪的核心技术 发动机正时信号检测发动机正时信号检测 ECU故障代码表明正时信号错误，

15、但故障发动机仍故障代码表明正时信号错误，但故障发动机仍 然可以运转然可以运转 ECU故障代码故障信息往往不足以判断具体故障，故障代码故障信息往往不足以判断具体故障， 维修工还需要进一步检测，确定造成故障的原因，维修工还需要进一步检测，确定造成故障的原因， 排除排除故障故障 在某些情况下，正时信号存在故障，但在某些情况下，正时信号存在故障，但ECU没有能没有能 够检测到该故障，因此没有输出正时信号故障代码够检测到该故障，因此没有输出正时信号故障代码 通过直接检测正时信号，检测仪可以给出更加详细通过直接检测正时信号，检测仪可以给出更加详细 故障信息，帮助维修工更快的找到故障的原因故障信息，帮助维修

16、工更快的找到故障的原因 发动机检测仪的核心技术发动机检测仪的核心技术 发动机正时信号故障种类发动机正时信号故障种类 2路正路正时信号，各自格式无误，但相对角度相位有误。时信号，各自格式无误，但相对角度相位有误。 若角度误差较小，若角度误差较小，ECU可能无法识别。可能无法识别。 角角标齿盘拆卸后，装配不标齿盘拆卸后，装配不正确正确 齿齿形正时皮带过松，造成滑齿形正时皮带过松，造成滑齿 正时轮缺陷，造成错误额外脉冲。例如正时信号用在正时轮缺陷，造成错误额外脉冲。例如正时信号用在 飞轮外缘钻孔产生，飞轮外缘的细小裂纹，可能产生飞轮外缘钻孔产生，飞轮外缘的细小裂纹，可能产生 脉宽极窄的错误脉冲。此类正时信号错误，即使采用脉宽极窄的错误脉冲。此类正时信号错误，即使采用 示波器，也难以识别。示波器，也难以识别。