七、故障诊断仪的功能分类与应用
在查阅汽车维修资料时,经常遇到关于故障诊断仪(图1⁃18)使用的一些专业术语,例如设定、设置、匹配、适配、同步、归零、编码、设码、对码、初始化、格式化、自适应、电子标定、重新配置等。由于国内外汽车故障诊断仪的生产厂家众多,加上相关的国家标准及行业标准不完善,因此业界对故障诊断仪术语的定义缺乏规范和统一。现就汽车故障诊断仪常用的专业术语及功能说明如下。
1.故障诊断仪的功能分类
使用故障诊断仪对电控系统进行设定、设置、匹配、适配、归零、编码、设码、初始化、自适应、电子标定等,都属于对电子控制系统的维修操作,可以将这些维修操作划分为4大类。
(1)匹配类 包括匹配、适配、同步、自适应、电子标定、基本设定、重新配置、重做闪存等。在对电控系统的检测和维修中,匹配是使用最为广泛的一种操作。电控汽车经过维修和装配以后所进行的试车,其实就是一种匹配和自适应的过程。维修手册上的匹配程序,是使用故障诊断仪执行的若干步骤,以便加快自适应进程。
图1-18 大众VAS5051故障诊断仪
(2)编码类 包括设码、舒适系统的个性化设置。车载计算机之所以可以编码,是由于电控单元内预留了若干编码号或者控制程序,可供用户选择。编码比较多地应用于舒适系统的个性化设置,以及启用或者激活某种配置、设备和功能。
(3)初始化(Initializing)类 包括格式化、保养提示归零、转向角度传感器零点平衡等。可以粗略地认为初始化就是“回到控制系统的初始状态”,或者说“归零后重新开始计算”。
(4)对码类 即IC码的读入程序。对码的实质,是在电控系统经过维修后,将其代码写入与之通信的电控单元中。装备轮胎气压监控系统的汽车,在更换橡胶轮胎后进行的轮胎IC码读入程序,即属于对码操作。
2.匹配程序的含义与应用
维修实践证明,在许多情况下,电子控制系统并没有发生严重的硬件损坏,往往是一些所谓的软性故障,即由于维修或更换元器件后,没有对相关的系统进行程序设定而引起功能失常,只要用故障诊断仪匹配(见图1-19)一下就好了,这就是匹配的魅力所在。
图1-19 大众诊断仪VAS5051的匹配界面
(1)匹配的意义 匹配,简单理解就是“配对”,例如什么型号的变速器匹配什么型号的发动机等。任何控制系统在更换电控单元后,都必须执行匹配操作。电控系统匹配的根本目的,是使电控单元(ECU)与被控制的器件之间协调一致。例如对节气门组件匹配,可以改变控制单元内用于怠速稳定控制的预定值,包括怠速转速、喷油量等。
那么,不进行匹配会产生什么后果呢?例如脏污的节气门清洗之后,若不进行匹配,发动机会出现运转不稳定、怠速偏高或者车辆滑行熄火等不良现象;维修自动变速器后,如果不进行匹配,则可能引起换档冲击,提速困难,甚至缩短自动变速器的使用寿命;更换车身控制模块(BCM)后,如果不进行匹配,空调系统可能无法正常工作,表现为用手按住A/C开关空调就工作,松手空调就停止运转。
(2)匹配的实质 汽车电子控制系统的匹配,就是通过输入验证码,使电控单元与相应的电子设备之间互相通信,通过车载多路数据传输系统,改写相应的记忆,使几种电子控制设备都“知道”对方的存在及其“脾气”。
打个不太确切的比方,维修后的匹配好比单位里来了新的领导或者同事,大家相互认识一番,了解对方的外貌、性格及能力等,以便日后能够和谐相处。
事实上,当环境条件或车辆结构参数发生变化后,系统本身也能自行调整或修正参数值,逐渐适应变化了的外界条件,使系统保持比较好的性能,这就是所谓的“自适应”。不过这一过程比较长,所以需要借助故障诊断仪,加快匹配和自适应进程。
(3)匹配的步骤 首先连接故障诊断仪,然后进入目标控制系统(即输入地址码),再选择“匹配”功能,利用诊断仪的数字键将指令输入电控单元,对电控单元的某些参数进行调整。
3.编码程序的含义与应用
编码(见图1-20)是编制或修改电控单元代码的简称。
(1)电控单元编码的实质 车载计算机的编码实质上代表一种控制程序,或者特定的功能组合。
图1-20 大众诊断仪VAS5051的编码界面
不同的编码号代表不同的控制程序。对于维修环节来说,编码实质上就是启用以代码为表征的电控单元某一控制程序,以改变汽车的工作模式。
所谓设码(Recoded),就是编制电控单元的代码,即利用故障诊断仪和串行通信传输技术,将软件的有关控制数据输入车载计算机的可编程只读存储器(EPROM)中。
(2)电控单元编码的意义
①使汽车的配置多样化。汽车在出厂时已经将若干套控制程序安装在电控单元的EPROM中。电控单元安装到汽车上以后,再根据汽车配置情况调用其中的一套适用的程序。以后只要输入不同的代码,就可选择不同的控制程序,以适应不同车型的需要。
②改变某些控制功能。例如通过改变电控单元的编码,可以对遥控车门进行个性化设置。
③消除某些虚假故障码。
现如今,编码已经成为电控汽车维修的一个重点内容。当检测进入死胡同,准备更换昂贵的电控单元时,建议检查一下电控单元的编码是否正确,如果错误,给电控单元重新编码试试,或许能取得意想不到的效果。
4.初始化的含义与应用
电子控制系统的初始化,实质上是电控系统在修复受损硬件后的一种恢复性程序。一般来说,汽车电子控制系统发生下列情况之一时,应当执行初始化操作程序。
①更换或者修理了电控单元(ECU)。
②长时间不使用某种电器(例如座椅加热系统),导致该电器被电源管理系统暂时停用。
③传感器、执行器等元器件的性能发生衰变(例如电磁阀线圈的热稳定性变坏)。
④控制系统受到电磁干扰。
常用的初始化操作有以下几种:电子节气门系统的初始化、中控门锁系统的初始化、电动天窗自动开闭功能的初始化、转向角度传感器的零点平衡、轮胎压力传感器的初始化、保养提示复位等。
(1)转向角度传感器的零点平衡 对于大众车系,在更换ABS/ASR系统转向角度传感器(G85)后,如果不进行零点平衡,故障码00778将无法清除,并且ASR指示灯点亮。进行G85零点平衡的方法是:连接故障诊断仪VAG1551或VAS5051,输入地址码“03”(制动系统),选择“11”(登录),按Q键确认,输入代码“40168”,确认。起动汽车,在平坦的路面试车,以不超过20km/h的车速行驶。如果转向盘不在正中位置,停车,调整到正中;如果转向盘已经在正中位置,停车即可,不需调整转向盘。不要关闭点火开关,选择“08”(读数据流)功能,检查004通道第一显示区,应为±4.5°。按压“04”键,确认。按压“060”键,确认。ABS指示灯闪亮,选择“06”功能(退出所测系统),ABS指示灯和ESP指示灯点亮大约2s后熄灭,零点平衡程序结束。
有的维修人员说,轿车在更换转向角度传感器(G85)后有时故障依旧,在4S店开车绕了一圈,打几把转向盘,故障就消除了。其实上述操作就是做简易的零点平衡。
图1-21 轮胎压力传感器的安装位置
(2)轮胎压力传感器(见图1-21)的初始化操作 以雪铁龙塞纳轿车为例,按住仪表盘左侧下方的“SET”(设定)按钮,将点火开关置于ON位,保持5s以上,然后松开,当听到3声蜂鸣声后,初始化完成,此时轮胎压力报警灯会熄灭。如果不进行此项操作,ECU将不会接收来自胎压传感器的信息,并且记录故障码C2126(未收到主发射器信号)。
(3)保养提示的复位 保养提示复位也属于初始化类,虽然两者叫法差异比较大,但其本质是一样的。
5.对码程序的含义与应用
(1)ECU通信代码的认证程序 对于2003年8月以后生产的丰田轿车,在更换发动机ECU或防盗控制模块后,必须进行停机系统ECU通信代码的认证程序,否则在几次尝试起动发动机未成功后,ECU会由于超过了允许的起动次数而锁死发动机,此时可能需要更换新的ECU。
以丰田陆地巡洋舰2700轿车停机系统ECU通信ID代码的认证程序为例,其步骤如下。
①使用SST(跨接线)跨接诊断座DLC3上的TC(13#)端子和CG(4#)端子。
②将点火开关转到ON位(不起动发动机),并且保持3min以上。
③关闭点火开关,取下TC端子和CG端子上的跨接线。
④检查发动机能否正常起动。
(2)轮胎压力传感器的读入程序 对于奥迪A6L轿车,在更换胎压传感器或者更换轮胎后,如果没有从MMI中选择“调换车轮”并进行对码操作,系统仍旧采用以前的ID码传送信息;如果取下了旧的胎压传感器,则系统会因为找不到原来的胎压传感器而报警,并且显示“传感器信号低于限制”。
6.几项功能操作的相似处
①无论执行故障诊断仪的哪种操作程序,其实质都是为了维修情况“告知”电控单元,让电控单元、传感器、执行器之间相互确认和识别。
②执行故障诊断仪各项操作前必须满足若干条件,比较一致的前提条件有:①电控单元(ECU)中没有故障码存储;②蓄电池电压高于11V;③冷却液温度高于80℃(发动机散热器风扇已经运转);④断开了各用电设备(包括空调器);⑤关闭所有车门(包括发动机罩、行李箱盖);⑥节气门不犯卡,节气门拉索调整符合要求,节气门能够到达止点;⑦自动变速器处于N位或P位。
在使用故障诊断仪进行维修操作的过程中,如果发生通信中断或无法执行,需要从以上几方面寻找原因。 ③在故障诊断仪要求的“等待”期间,不得操作诊断仪及汽车上的附属用电设备。这是因为,故障诊断仪的任何操作说到底是一种串行数据交换过程,即在多路传输通信系统ECU之间进行数据通信,而这种按照严格的“优先”规则、在数据总线上进行的数据交换是需要一定时间的,每传递一组数据大约需时9ms,正因为如此,我们才看到维修资料中规定“×秒后进行下一步”的说明文字。另外,要求等待10min或者更长时间才进行下一步操作,是为了让电容器、变频器总成内的高压电容完成放电。 ④目前流行的故障诊断仪操作程序名称,大部分来自德国大众汽车公司的维修手册或者专用故障诊断仪。这是因为德国大众汽车公司最早进入中国市场,市场上的汽车以大众品牌居多。至于其他跨国汽车公司的诊断仪,其操作程序的名称可能有所不同,但是与大众诊断仪是相似的。例如法国雪铁龙轿车专用诊断仪的“重新配置”就相当于大众诊断仪的“匹配”。