汽車(chē)電子控制技術(shù)教案項(xiàng)目七 教案

附件5：教案班級(jí)課程教師時(shí)間年月日第周星期第節(jié)課題任務(wù)一故障自診斷系統(tǒng)認(rèn)知課程類型□核心課程□項(xiàng)目課程□實(shí)踐課程教學(xué)方法□講授法□演示法□討論法□案例教學(xué)□情景教學(xué)□實(shí)驗(yàn)教學(xué)□文獻(xiàn)查閱□問(wèn)題啟發(fā)□項(xiàng)目教學(xué)□其他：教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)自我診斷系統(tǒng)的工作原理；2.能夠利用解碼儀讀取故障碼和數(shù)據(jù)流。能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)使用萬(wàn)用表、示波器、故障診斷儀等檢測(cè)裝置素質(zhì)目標(biāo)：學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)之間的相互協(xié)作。教學(xué)重點(diǎn)1.掌握發(fā)動(dòng)機(jī)自我診斷系統(tǒng)的工作原理；2.能夠利用解碼儀讀取故障碼和數(shù)據(jù)流。教學(xué)難點(diǎn)能夠利用解碼儀讀取故障碼和數(shù)據(jù)流教學(xué)過(guò)程【任務(wù)引入】一輛裝備有AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車(chē)，車(chē)主反映：更換節(jié)氣門(mén)體后故障指示燈常亮，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，確定故障部位。【必備知識(shí)】一、故障自診斷系統(tǒng)的組成汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)主要由傳感器監(jiān)測(cè)電路、執(zhí)行器監(jiān)測(cè)電路、軟件程序、故障診斷通信接口TDCL以及各種故障指示燈等組成。傳感器與執(zhí)行器監(jiān)測(cè)電路一般都與各種電控單元設(shè)置在同一塊印刷電路板上，軟件程序存儲(chǔ)在各種電控單元內(nèi)部的專用存儲(chǔ)器中。二、故障自診斷系統(tǒng)的功能自診斷系統(tǒng)的功能包括3個(gè)方面：一是監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作情況，一旦發(fā)現(xiàn)某只傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異常，就立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；二是將故障內(nèi)容編成代碼(稱為故障代碼)存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中，以便維修時(shí)調(diào)用或供設(shè)計(jì)參考；三是啟用相應(yīng)的備用功能，使控制系統(tǒng)處于應(yīng)急狀態(tài)運(yùn)行。1.發(fā)出報(bào)警信號(hào)在電子控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)某只傳感器、控制開(kāi)關(guān)或執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，電控單元ECU將立即接通儀表盤(pán)上的故障指示燈電路，使指示燈發(fā)亮或閃亮。其目的是提醒駕駛員控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)立即檢修或送修理廠修理，以免故障范圍擴(kuò)大。2.存儲(chǔ)故障代碼當(dāng)自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某只傳感器、控制開(kāi)關(guān)或執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，其電控單元ECU會(huì)將監(jiān)測(cè)到的故障內(nèi)容以故障代碼的形式存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中。只要存儲(chǔ)器電源不被切斷，故障代碼就會(huì)一直保存在RAM中。即使是汽車(chē)在運(yùn)行中偶爾出現(xiàn)一次故障，自診斷電路也會(huì)及時(shí)檢測(cè)到并記錄下來(lái)。3.啟用備用功能備用功能又稱為失效保護(hù)功能。當(dāng)自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某只傳感器、控制開(kāi)關(guān)或執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，其電控單元ECU將以預(yù)先設(shè)定的參數(shù)取代故障傳感器、控制開(kāi)關(guān)或執(zhí)行器工作，使控制系統(tǒng)繼續(xù)維持控制功能，汽車(chē)將進(jìn)入故障應(yīng)急狀態(tài)運(yùn)行并維持基本的行駛能力，以便將汽車(chē)行駛到修理廠修理。電子控制系統(tǒng)的這種功能稱為備用功能或失效保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在備用功能工作狀態(tài)下，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能將受到不同程度的影響。因此，某些車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷系統(tǒng)還將自動(dòng)切斷空調(diào)、音響等輔助電氣系統(tǒng)電路，以便減小發(fā)動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的備用功能主要包括以下幾個(gè)方面：(1)冷卻液溫度傳感器電路斷路或短路時(shí)，ECU按固定溫度值控制噴油器噴油。當(dāng)冷卻液溫度傳感器工作正常時(shí)，冷卻液溫度一般設(shè)定在-30?+120°C,其輸出信號(hào)電壓在0.3?4.7V范圍內(nèi)變化。當(dāng)冷卻液溫度傳感器電路發(fā)生短路或斷路故障時(shí)，其輸出的信號(hào)電壓就會(huì)低于0.3V或高于4.7V，ECU接收到低于0.3V或高于4.7V的冷卻液溫度信號(hào)時(shí)，自診斷系統(tǒng)就會(huì)判定冷卻液溫度傳感器及其電路有短路或斷路故障，并立即啟用備用功能，按固定溫度值控制噴油器噴油。如桑塔納2000GSiGT、GTX型轎車(chē)的冷卻液溫度傳感器或其電路發(fā)生斷路故障時(shí)，ECU—方面控制接通故障指示燈電路使指示燈發(fā)亮報(bào)警，另一方面將按冷卻液溫度為80°C的工作狀態(tài)控制噴油器噴油，并將故障內(nèi)容編成代碼存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中，以便檢測(cè)維修時(shí)調(diào)用。當(dāng)冷卻液溫度傳感器或其電路發(fā)生短路故障時(shí)，ECU—方面控制接通故障指示燈電路使指示燈發(fā)亮報(bào)警，另一方面將按冷卻液溫度為19.5°C的工作狀態(tài)控制噴油器噴油，并將故障內(nèi)容編成代碼存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中，以便檢測(cè)維修時(shí)調(diào)用。（2）當(dāng)進(jìn)氣溫度傳感器或其電路斷路或短路時(shí)，ECU將按進(jìn)氣溫度為20°C的工作狀態(tài)控制噴油器噴油。（3）當(dāng)空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器電路斷路或短路時(shí)，ECU將按節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)以3種固定的噴油量控制噴油器噴油。當(dāng)節(jié)氣門(mén)位置傳感器(桑塔納2000GSK捷達(dá)GT、GTX型轎車(chē)為節(jié)氣門(mén)控制組件)的怠速觸點(diǎn)閉合時(shí)，以固定的怠速噴油量控制噴油；當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)斷開(kāi)、節(jié)氣門(mén)尚未全開(kāi)時(shí)，以固定的小負(fù)荷噴油量控制噴油；當(dāng)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)或接近全開(kāi)時(shí)，以固定的大負(fù)荷噴油量控制噴油。（4）當(dāng)節(jié)氣門(mén)位置傳感器電路斷路或短路時(shí)，ECU將根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量傳感器信號(hào)計(jì)算出一個(gè)替代值來(lái)控制噴油器噴油。（5）當(dāng)大氣壓力傳感器電路斷路或短路時(shí)，ECU將按101kPa(l個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)控制噴油器噴油。（6）當(dāng)氧傳感器電路斷路、短路、輸出信號(hào)電壓保持不變或每10s變化低于8次時(shí)，ECU將取消空燃比反饋控制，并以開(kāi)環(huán)控制方式控制噴油器噴油。（7）當(dāng)曲軸位置傳感器電路斷路或短路時(shí)，由于ECU接收不到曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號(hào)，因此，無(wú)法控制點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻，即不能實(shí)施失效保護(hù)，發(fā)動(dòng)機(jī)將無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。（8）當(dāng)執(zhí)行器(如噴油器、點(diǎn)火控制器和怠速控制閥等)出現(xiàn)故障時(shí)，有的故障能被ECU檢測(cè)出來(lái)，有的則不能檢測(cè)，具體情況依車(chē)型的控制軟件和硬件設(shè)計(jì)而異。三、自診斷測(cè)試1.自診斷測(cè)試方法自診斷測(cè)試是指利用專用故障檢測(cè)儀與車(chē)載電控單元ECU進(jìn)行通信，或按照特定的操作方式觸發(fā)車(chē)載電控單元ECU的控制程序運(yùn)行，以便讀取故障代碼、清除故障代碼、讀取車(chē)載電控單元ECU內(nèi)部的控制參數(shù)、檢測(cè)各種傳感器和執(zhí)行器的工作狀態(tài)及其控制電路是否正常等。汽車(chē)各種電子控制系統(tǒng)有無(wú)故障，可以通過(guò)自診斷測(cè)試進(jìn)行診斷。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不同，自診斷測(cè)試方式分為靜態(tài)測(cè)試KOEO和動(dòng)態(tài)測(cè)試KOER兩種。靜態(tài)測(cè)試簡(jiǎn)稱為KOEO(KeyONEngineOFF)方式，即在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通、發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行診斷測(cè)試，主要用于讀取或清除故障代碼。動(dòng)態(tài)測(cè)試簡(jiǎn)稱為KOER(KeyONEngineRun)方式，即在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行診斷測(cè)試，主要用于讀取或清除故障代碼、檢測(cè)傳感器或執(zhí)行器工作情況及其控制電路是否良好以及與車(chē)載電控單元ECU進(jìn)行數(shù)據(jù)通信等。2.自診斷測(cè)試內(nèi)容（1）讀取故障代碼讀取故障代碼是診斷汽車(chē)電子控制系統(tǒng)故障最常用的自診斷測(cè)試方法。讀取故障代碼的方法有兩種：一種是利用故障檢測(cè)儀讀取，另一種是利用特定的操作方法讀取。（2）數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用故障檢測(cè)儀將車(chē)載ECU內(nèi)部的控制參數(shù)和計(jì)算結(jié)果等數(shù)值以數(shù)據(jù)表和串行輸出方式在檢測(cè)儀屏幕上一一顯示出來(lái)的過(guò)程，稱為數(shù)據(jù)傳輸，通常稱為“數(shù)據(jù)通信”或“讀取數(shù)據(jù)流”。（3）監(jiān)控執(zhí)行器在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火狀態(tài)下或運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)故障檢測(cè)儀向執(zhí)行器發(fā)出強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)或強(qiáng)制停止指令來(lái)監(jiān)測(cè)執(zhí)行器動(dòng)作情況，用以判定執(zhí)行器及其控制電路有無(wú)故障。四、故障診斷與檢修常用的工具儀器（1）跨接線是主要用于電路故障診斷一段專用導(dǎo)線，不同形式的跨接線主要是其長(zhǎng)短和兩端接頭不同。跨接線兩端的接頭一般是不同形式的插頭或鱷魚(yú)夾，以適應(yīng)不同位置的跨接。（2）測(cè)試燈主要用來(lái)檢查電控元件電路的通、斷，根據(jù)指示燈亮度判斷被測(cè)電路的電壓高低。（3）萬(wàn)用表主要用來(lái)測(cè)量電阻、電壓、電流等參數(shù)，以此判斷電路的通斷和電控元件的技術(shù)狀況。（3）燃油壓力表是用來(lái)測(cè)量燃油供給系統(tǒng)燃油壓力的專用工具，是對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行檢查和故障診斷的常用工具，使用時(shí)注意選擇量程與被測(cè)系統(tǒng)壓力范圍相適應(yīng)的燃油壓力表。（4）噴油器清洗機(jī)用來(lái)清洗和測(cè)定噴油器，可分為便攜式和固定式兩種類型。便攜式免拆洗噴油器清洗機(jī)，無(wú)需拆卸，使用方便，但沒(méi)有測(cè)試功能。固定式超聲波噴油器清洗機(jī)一般除用來(lái)清洗噴油器外，還具有噴油器滴漏檢查和噴油量檢查功能。（5）故障診斷儀功能：快速、方便地讀取或清除故障碼；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，顯示瞬時(shí)信息，為診斷故障提供依據(jù)；能在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)下，向電控系統(tǒng)各執(zhí)行元件發(fā)出檢修作業(yè)需要的動(dòng)作指令，以便檢查執(zhí)行元件的工作狀況；在車(chē)輛運(yùn)行或路試時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄數(shù)據(jù)流；具有示波器功能、萬(wàn)用表功能和打印功能；有些診斷儀能顯示系統(tǒng)控制電路圖和維修指導(dǎo)，以供故障診斷和檢修時(shí)參考；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU進(jìn)行某些數(shù)據(jù)的重新有些功能強(qiáng)大的專用診斷儀能對(duì)輸入和更改。（6）示波器主要用來(lái)顯示控制系統(tǒng)中輸入、輸出信號(hào)的電壓波形，以供維修人員根據(jù)波形分析判斷電控系統(tǒng)故障。五、汽油機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷的原則與一般程序1.汽油機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷的原則如果要診斷排除一個(gè)可能涉及電控燃油噴射系統(tǒng)的汽油機(jī)故障，首先應(yīng)判斷故障是否與電控燃油噴射系統(tǒng)有關(guān)。如果發(fā)現(xiàn)汽油機(jī)有故障，而故障指示燈未亮，這種情況一般與電控燃油噴射系統(tǒng)無(wú)關(guān)。2.汽油機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷的一般程序?qū)τ陔娍仄?chē)故障的診斷與排除，一般要經(jīng)過(guò)向車(chē)主調(diào)查、查閱資料、直觀檢査和調(diào)取故障碼等程序來(lái)進(jìn)行。(1) 詢問(wèn)向車(chē)主調(diào)查故障產(chǎn)生時(shí)間、癥狀、情況、條件、如何產(chǎn)生、是否已檢修過(guò)、動(dòng)過(guò)什么部位。(2) 查閱資料在對(duì)汽車(chē)進(jìn)行檢測(cè)前，一定要掌握該車(chē)的有關(guān)數(shù)據(jù)、所要檢查部件的準(zhǔn)確位置、接線圖、接線和檢測(cè)方法以及檢測(cè)儀器的使用。(3) 直觀檢查這是故障分析最基本的檢查，可以確定前面對(duì)故障的估計(jì)是否正確。其內(nèi)容包括以下幾方面：看：看是否有部件丟失，電線是否脫線，接線器是否接合，有無(wú)接錯(cuò)線，各種軟管的連接狀況等。聽(tīng)：聽(tīng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，檢查是否有漏氣、雜音，可能產(chǎn)生故障的部件能否正常工作等。摸：通過(guò)觸摸檢查某些部件是否在正常工作，接線是否牢固，軟管是否斷裂等。聞：有些故障出現(xiàn)后，會(huì)產(chǎn)生比較特殊的氣味，據(jù)此可比較準(zhǔn)確的判斷故障部位。如發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油時(shí)，會(huì)產(chǎn)生燒機(jī)油味；混合氣過(guò)濃，排氣中會(huì)有燃油味；傳動(dòng)帶打滑后會(huì)產(chǎn)生焦糊味；導(dǎo)線過(guò)熱會(huì)有膠皮味；橡膠及塑料過(guò)熱后會(huì)發(fā)出焦糊橡膠味、焦糊塑料味等。試：通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及總成進(jìn)行不同工況的模擬試驗(yàn)，模擬再現(xiàn)并確認(rèn)故障現(xiàn)象，以便進(jìn)一步判斷故障部位及原因。比：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將故障車(chē)的種種現(xiàn)象與完好車(chē)進(jìn)行比較，或用同一型號(hào)的正常車(chē)與故障車(chē)對(duì)比，或用正常總成或零件替代懷疑有故障的總成或零件，比較更換前后的差異，以此判斷故障所在。想：對(duì)已確認(rèn)的故障現(xiàn)象，結(jié)合故障部位零部件的工作原理、工作條件，進(jìn)行綜合分析，根據(jù)不同故障的特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行認(rèn)真鑒別，得出準(zhǔn)確的故障原因。(4) 基本檢查基本檢查主要包括基本怠速和基本點(diǎn)火正時(shí)的檢查與調(diào)整。在進(jìn)行基本檢查時(shí)，必須使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到正常工作溫度(約80°C以上)，同時(shí)關(guān)閉車(chē)上所有附加電器裝置，如空調(diào)、除霜等。還應(yīng)在散熱器風(fēng)扇未動(dòng)作時(shí)執(zhí)行檢查