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  • 行业制造-标准-汽车发动机烧结正时链轮+技术条件.zip
  • 本标准介绍了汽车发动机凸轮轴的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输及贮存。
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  • 故障现象:2002款广州本田奥德赛商务车发动机怠速不稳,转速在620~790r/min时游。  故障诊断与排除:先用HDS诊断仪进行检测,无故障码。接着读取数据流,发现进气歧管绝对压力为42~47kPa(正常为28~30kPa)...
  • 汽车发动机

    2012-10-06 00:29:47
    车身是汽车的壳体,是驾驶员工作的地方,也是装载乘客和货物的...车身应为驾驶员提供方便的操作条件,并为乘客提供舒适安全的环境和保证货物完好无损。轿车和客车通常是一个整体车身,而货车车身常由驾驶室和货箱组成。
  • 汽车发动机机油泵技术条件,QC_289-2001
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  • 自动驾驶概述

    万次阅读 2020-02-08 20:27:27
    随着5G逐渐走进人们的视线,自动驾驶汽车成为一个社会...自动驾驶是分阶段实现的,目前处于初级阶段,就是本身的各种驾驶辅助系统以及自动驾驶的进化和配套系统的建立,重点在于解决如何提高汽车驾驶的安全性和...

    随着5G逐渐走进人们的视线,自动驾驶汽车成为一个社会热门话题。那么自动驾驶究竟是什么样的?它真的能实现吗?什么时候我们才能真正使用上呢?

    汽车是当今社会的主要交通工具之一,自动驾驶汽车是目前可以看到,并能通过技术手段可以实现的汽车现阶段终极目标。

    自动驾驶是分阶段实现的,目前处于初级阶段,就是车本身的各种驾驶辅助系统以及自动驾驶的进化和配套系统的建立,重点在于解决如何提高汽车驾驶的安全性和可操控性;其高级阶段将是完全的、无人驾驶的智能汽车,彻底将人从方向盘后解脱出来,而汽车可以像人类一样具备感知、分析、判断能力。智能汽车现阶段也分两个发展方向,一类是汽车个体自动化系统控制,靠自主式的传感器,完全不需要依靠互联网;另外一类是智能网联汽车,也就是汽车自动驾驶技术+车联网。这是新兴的发展模式,是ICT和汽车产业的跨界结合出现的创新技术方向。两个方向都能实现自动驾驶的最终目标,中国大力推崇的是智能网联模式。

     

    一、智能化汽车发展

     

    • 智能车的概念

    智能车(Intelligent Vehicle ,IV)是一个集环境感知、动态决策与规划、智能控制与执行等多功能于一体的综合系统,相关技术涉及信息工程、控制科学与工程、计算机科学、机械工程、数理科学、生命科学等诸多学科,是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。

    • 智能化现状

    智能驾驶是汽车驾驶系统物化驾驶员在长期驾驶实践中,对“环境感知-决策规划-控制执行”过程的理解、学习和记忆。

     

     

    环境感知作为第一环节,是智能驾驶的典型应用场景,例如激光雷达与摄像头的车辆检测技术中,需要对数据做聚类处理;线性回归算法、支持向量机算法、人工神经网络算法也常用于车道线和交通标志的检测。它处于智能驾驶车辆与外界环境信息交互的重要地位,其关键在于使智能驾驶车辆更好地模拟人类驾驶员的感知能力,从而理解自身和周边的驾驶态势。

    决策规划是智能驾驶的主要应用场景,状态机、决策树、贝叶斯网络等技术已经有大量的应用。近年来兴起的深度学习与强化学习能通过大量的机器学习做出对复杂情况的决策,并能进行在线学习优化。由于需要较多的计算资源,是当前计算机与互联网领域内,研究自动驾驶决策规划系统的热门技术。

    控制执行:智能控制方法主要有基于模型的控制、神经网络控制和深度学习等方法。

     

    世界各国都在积极制定自动驾驶技术路线图,推动自动驾驶汽车的发展,如美国在80年代初已经开始自动驾驶技术的军事化应用;欧洲从80年代中期开始研发自动驾驶车辆,更多强调单车自动化、智能化的发展;日本的自动驾驶研发略晚于欧美,更多关注于采用智能安全系统降低事故发生率、以及采用车间通信方式辅助驾驶。

    由于深度学习算法的引入,汽车智能化技术有了爆发性的突破,成为汽车产业化发展的重要突破口,2009年谷歌开始研发自动驾驶,引发了新一轮的自动驾驶产业热潮,更多科技企业加入市场争夺中。

     

    与欧美等发达国家相比,我国的自动驾驶研发起步相对较晚,自上个世纪90年代起,我国各高校和研究机构陆续开展自动驾驶的研发工作,推出多个测试车型;2009年以来,国家自然科学基金委员会举办“中国智能和未来挑战赛”,为国内智能车技术和交流起到很好的促进作用,在此期间一汽、北汽等传统车企也逐步布局自动驾驶。

     

    二、网联化现状

     

    网联化是指汽车依靠通信技术,将车本身和其它相关联的因素数据通过网络联系在一起,这个网络就叫车联网。车联网的概念源于物联网,即车辆物联网,是以行驶中的车辆为信息感知对象,借助新一代信息通信技术,实现车与X(即车与车-V2V、人-V2P、路-V2I、服务平台-V2N)之间的全方位网络连接,实现了 “三网融合”,将车内网、车际网和车载移动互联网进行融合。车联网利用传感技术感知车辆的状态信息,并借助无线通信网络与现代智能信息处理技术实现交通的智能化管理,以及交通信息服务的智能决策和车辆的智能化控制。

     

     

    车联网是一个很宽泛的领域,从车内发展到车外,正在从车内娱乐导航服务向汽车数据中心发展,内涵不断延伸。目前车联网有两个世界标准流派:一个是IEEE基于WIFI制定的DSRC(Dedicated Short Range Communications,专用短程通信技术),获得通用、丰田、雷诺、恩智浦、AutoTalks和Kapsch TrafficCom 等的支持;另一个是由3GPP通过拓展通信LTE标准制定的C-V2X,并向5G演进,获得多家车企和通信企业的支持,如:福特、宝马、奥迪、戴姆勒、本田、现代、日产、沃尔沃、PSA Group、华为、爱立信、高通、英特尔、三星等。C-V2X的成员显然比DSRC要壮观。

     

    两种技术标准各有千秋,国际上对于车联网到底采用哪种标准,尚未达成一致。业界专家存在三种观点:一种是DSRC技术已经成熟,其经过多年的测试与验证,可行性已经得到验证,同时网络、芯片等产业链相对成熟,没有理由放弃;另外也有观点认为,LTE-V2X技术具备技术优势,其安全性和可靠性都更胜一筹,更有前景;此外还有观点表示,汽车与手机不同,是有本国属性但一般不会大量跨国行驶,因此,不同国家可以使用不同技术。中国有通信网络覆盖广和用户量庞大的优势,一直以来都是LTE-V2X的积极倡导者。

     

    汽车发展经历了机械化和电气化升级,目前又到了一个上台阶的关头。网联时代汽车产品需要创新的重点转向数字化技术,如云平台、人工智能、机器学习等。目前,最基本的车载内嵌网联设备装车率2017年还普遍低于20%,尽管众多厂家的2025年远期规划都近乎100%标配,但当下发展依然缓慢,真正起飞要至少等到2020年。

     

    三、智能网联化

    智能化和网联化相结合成为未来自动驾驶汽车产业发展的重要方向,在智能网联汽车的技术演进过程中,智能化及网联化两者的发展相互促进,不可分割,从而实现完全自动驾驶的最高目标。

    受制于技术和网络覆盖,车联网的价值还远没有被挖掘出来,大多还停留在娱乐和导航的单车、单用户服务,但车联网作为汽车互联网络,尤其是在5G移动网络普及后,可以将衣食住行都连接起来,汽车的内涵由此也在发生改变。5G通信网络的高速、低时延数据传输、高容量、低失真、低误码都为这种模式提供了技术可能。所以,智能化和网联化的结合,可以为汽车智能化系统提供更多、更详细、更准确的数据,以供机器学习,促进智能系统演义进化。

     

    网联汽车会采集、产生大量实时数据,如行驶过程中“(汽)车、(道)路、(数据)云、(路)网、(地) 图五大基本要素交互的数据。诸如汽车和驾驶人信息,汽车信息包括:汽车位置和周边环境信息,以及汽车诊断信息、保养信息、安全信息(门窗开闭,安全气囊使用)、性能信息(发动机和变速箱状态,电池电量)、行驶信息(燃油消耗量,速度,刹车加速,方向盘);驾驶人信息(包括地理位置、用户模式、驾驶历史)等。一辆汽车一天大概产生500GB左右数据,数据主要由汽车制造商安装车载内嵌SIM卡来收集,这就是学习素材的来源。自动驾驶技术其核心决策者是人工智能(AI)系统,就需要大量数据进行训练,现在开展自动驾驶技术的公司可以获得的数据仍然是少量的,有些是在使用模拟数据训练人工智能,大量实际使用数据是自动驾驶技术发展不可或缺的一部分。因此自动驾驶的智能汽车不是一蹴而就的,它的进化发展是靠不断的技术产品迭代,循序渐进实现目标,一个完善的车联网,是促进实现自动驾驶的前置条件之一。

     

    四、我国智能网联汽车政策及标准概况

     

    时间

    发布机构

    政策、标准

    主要内容

    2011年

    国务院

    《中华人民共和国居民经济和社会发展第十二个五年规划》

    国家把车联网列入重大专项

    2011年

    国务院

    《国家“十二五”科学和技术规划》

    车联网项目被列为国家重大专项(第三专项)中的重要项目,首期投入资金打百亿

    2012年

    交通部

    《2012-2020交通运输业智能智能交通发展战略》

    标志着智能交通上升到国家战略,交通部启动的新一代智能交通体系发展战略和应用车联网技术推进现代交通运输策略重大研究项目,为未来5-10年的发展进行谋划

    2013 年

    国务院

    《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》

    将车联网作为物联网的核心应用领域

    2015年

    国务院

    《中国制造2025》

    提出到2020年,掌握智能辅助驾驶总体技术及各项关键技术,初步建立智能网联汽车自主研发体系及生产配套体系

    2015年

    国务院

    《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》

    提出通过基础设施、运输工具、运行信息等互联网化,推进基于互联网平台的便捷化交通运输服务发展

    2015年

    工信部

    《车联网发展创新行动计划(2015-2020年)》

    推动车联网技术研发和标准制定,组织发展车联网试点、基于5G技术的车联网示范

    2016年

    工信部

    《智能网联汽车发展技术路线图》

    为行业发展提供清晰思路和方向,同时为相关政策和行业标准的推出奠定基础

    2016年

    国家质检总局

    《装备制造业和质量提供规划》

    加快开展智能网联汽车标准化工作

    2016年

    发改委、交通部

    《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》

    从“智能”和“网联”连个方面提出加大研发和示范效应的要求

    2016年

    工信部、公安部、交通部

    《智能网联汽车公共道路适应性验证规范》

    对测试车辆、测试道路、测试驾驶人、路试信息记录等相关要是提出了基本要求

    2016年

    中国汽车工程学会、智能交通联盟

    启动ADAS相关标准研究与制定工作

    主要包括AEB、DSB、LKA、自动泊车等标准、并发布了C-NCAP的2018版的详细试验及评分方案

    2016年

    交通部

    《营运客车安全技术条件(JT/T19042016)》

    要求9m以上的营运客车加装车道偏离预警系统(LDWS)以及符合标准的自动紧急自动系统(AEBS)功能

    2017年

    中国智能网联产业创新联盟

    《合作式智能交通系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准》

    中国汽车工程学学会的团体标准、填补了国内V2X应用层标准的空白

    2017年

    国务院

    《新一代人工智能发展规划》

    构建开放协同的人工智能科技创新体系,明确提出发展自动驾驶汽车等智能运载工具

    2018年4月

    工信部、交通部、公安部

    《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》

    明确道路测试的管理要求和职责分工规范和统一各地方基础性检测项目和测试规程

    2018年6月

    工信部

    车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905-5925MHz频段的管理规定(征求意见稿)

    拟规划5905-5925MHz频段作为LTE-V2X技术的车联网(智能网联汽车)直连通信工作频段

    2018年6月

    工信部、国家标准委

    《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》

    明确智能网联汽车标准体系建设的指导思想、基本原则、建设目标和标准体系框架

    2018年7月

    交通部

    《自动驾驶封闭场地建设技术指南》

    国家部委出台的第一部关于自动驾驶风暴测试场地建设技术的规范性文件

    2018年12月

    工信部

    《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》

    到2020年,实现车联网(智能网联汽车)产业跨行业融合取得突破,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特点场景应用,车联网综合应用体系基本构建

    2019年3月

    发展改革委、生态环境部、商务部

    《推动重点消费品更新升级 畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》

    推动智能汽车创新发展。加强汽车制造、信息通信、互联网等领域企业深度合作,组织实施智能汽车关键技术攻关,重点开展车载传感器、芯片、中央处理器、操作系统等研发与产业化。坚持自主式和网联式相结合的发展模式,培育具有国际竞争力的智能汽车品牌。


    五、 智能网联汽车未来发展所面临的问题 

     

    智能网联汽车的愿景非常美好, 自动驾驶未来也一定会实现, 但征途不会平坦。要实现高级别的自动驾驶, 智能网联汽车产业发展过程中仍然有很多问题需要解决:一是提升关键技术掌控能力,如传感器、控制器、执行器等智能网联汽车核心电子件、车载智能化软硬件平台、智能感知部件、先进能源动力平台、车载通信系统等方面;二是智能网联汽车制造及配套体系仍需完善,传统汽车制造领域在智能网联汽车技术积累与产品研发方面存在局限性,适应智能网联汽车制造的新型智能化汽车制造能力尚有不足;三是传统汽车设计制造与计算、通信等能力在融合与协调还需要加强,从而进一步适应快速发展的汽车网联化、智能化的需求;四是智能交通还需加强统筹规划,在智能路网、运管运控平台、应用示范等方面有待统一标准、提升能力;五是构建智能网联汽车安全保障体系,如汽车接入授权、个人信息数据、云端控制、等安全问题仍需进一步探索和提升。

     

    六、智能网联车标准及法律突破方向

     

    智能网联汽车相关技术标准尚处于建设初期,现有标准大部分是行业标准,难以满足智能网联快速、跨行业、融合发展的需求,目前国际上进行自动驾驶技术研发的国家和领头企业,都在试图抢先制定出相应的行业标准,成为这个领域的引领者。

    近年来,我国相继出台了《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》、《2019年智能网联汽车标准化工作要点》等标准定制指导性文件,分为总体要求、智能网联汽车、信息通信、电子产品与服务等部分,目前已取得了阶段性进展,近期在高级驾驶辅助系统方面已经有6项标准完成了标准审查,进入到报批阶段,还有9项标准目前正在立项,编制相关的标准草案。

     

     

    在法律层面,尚未针对智能网联汽车做出调整,《道路交通安全法》、《公路法》、《保险法》等都不涉及自动驾驶方面内容。智能网联汽车不仅仅关系到车辆制造者,同时还有网络提供者、云端运营者、道路建设维护者等,每一个元素都是至关重要的因子,自动驾驶的社会化,将彻底颠覆这几者间的法律关系。要厘清各自的责任与义务是必须的,这需要法律法规作为保障。还有《网络安全法》、《测绘法》等都存在不适用于智能网联汽车技术产业化的规定。例如现行的《道路交通安全法》未有涉及到关于智能网联汽车的相关条例,因此,智能网联汽车只能遵守机动车上道路行驶以及机动车试验的一般规定。

     

    结语:

    智能网联汽车不只是一种交通工具,它将成为一张巨大交通网络上的智能终端、一个完全自动行走的机器。它作为一种社会生活、生产工具,影响着人、车、物、路、自然环境等的因素,人们需要考量其安全性要远高于其运输载体的属性。所以,如何将一套冷冰冰的机器培养训练成为精密的人脑,任重而道远!

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  • 因行驶中发动机突然熄火,且发动机无法再次起动机而在其他修理厂维修。维修人员用故障检测仪检测,发现动力控制模块(PCM)中存储有与曲轴位置传感器相关的故障代码。检测曲轴位置传感器线路,未见异常;更换...

     

    一、故障现象
     

    一辆2009款长安福特马自达3车,搭载Z6发动机,累计行驶里程约为15km。该车因行驶中发动机突然熄火,且发动机无法再次起动着机而在其他修理厂维修。维修人员用故障检测仪检测,发现动力控制模块(PCM)中存储有与曲轴位置传感器相关的故障代码。检测曲轴位置传感器线路,未见异常;更换曲轴位置传感器后试车,故障依旧。诊断至此,维修人员怀疑PCM损坏,由于不敢轻易更换,因此向笔者请求技术支持。

     

    二、故障诊断

    赶到现场后试车,起动发动机,起动机运转有力,但发动机没有着机征兆。用故障检测仪检测,发现PCM中存储有故障代码“P0335 CKP(曲轴位置)感应器电路功能失常”(图1),故障指向曲轴位置传感器电路。清除故障代码后试车,发动机仍无法起动着机,且故障代码P0335再现。反复试车发现,起动发动机时,发动机数据流中的发动机转速始终为0 r/min,怀疑PCM没有接收到曲轴位置传感器的信号。

    图1 PCM中存储的故障代码(截屏)

    查看维修资料得知故障代码P0335的设置条件为:PCM持续4.2 s或更长时间未从曲轴位置传感器接收到输入电压,同时空气流量为1.43 g/s 或更高。笔者认为,PCM检测到空气流量信号,说明曲轴运转了,但PCM并没有接收到曲轴位置传感器信号(即发动机转速信号),经过对比,PCM认为曲轴位置传感器电路存在故障。查看曲轴位置传感器电路(图2),脱开曲轴位置传感器导线连接器,测量曲轴位置传感器导线连接器侧端子A(供电端子)与搭铁之间的电压,约为12 V,正常;测量端子B(信号端子)与搭铁之间的电压,约为5 V,正常;测量端子C(搭铁端子)与搭铁之间的电阻,约为0.5 Ω,正常。由此初步判断曲轴位置传感器与PCM之间的线路正常。

     

    图2 曲轴位置传感器电路
     
     

    装复曲轴位置传感器导线连接器,用pico示波器A通道从PCM端子2Y处在线测量曲轴位置传感器的信号波形,同时用pico示波器B通道测量凸轮轴位置(CMP)传感器的信号波形,起动发动机,测得的相关波形如图3所示。

    图3 故障车曲轴位置传感器和凸轮轴
    位置传感器的信号波形(截屏)
     

    分析图3可知,起动瞬间,曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号电压均明显高于5 V,而这是否异常,暂时无法确定,但比较可疑;曲轴位置传感器信号为0 V和5 V的方波信号,即曲轴转动时,曲轴位置传感器会间歇使端子B与搭铁接通,从而间歇拉低PCM端子2Y上的5 V电压。从曲轴运转1圈时曲轴位置传感器信号的方波个数来看,曲轴位置传感器信号轮并不是常见的“58+2”(58个齿+2个齿缺)结构。查看维修资料得知,该车曲轴位置传感器信号轮(图4)为“30+6”(30个齿+6个齿缺,具体为16个齿+2个齿缺+13个齿+2个齿缺+1个齿+2个齿缺)结构,这与图3中曲轴位置传感器的信号波形相对应,说明曲轴位置传感器能输出信号。

     

    图4 曲轴位置传感器信号轮的结构
     

    难道PCM损坏,无法接收曲轴位置传感器信号?此时维修车间正好有一辆2009款福特嘉年华车,搭载ZY发动机,与故障车发动机的结构及控制系统基本一致,于是将故障车的PCM装在福特嘉年华车上试车。起动福特嘉年华车的发动机,发现发动机数据流中的发动机转速显示正常,说明故障车的PCM能够正常处理曲轴位置传感器信号,那为什么PCM装在故障车上就无法识别发动机转速信号了呢?难道故障车的曲轴位置传感器信号错误?

     

    用pico示波器同时测量福特嘉年华车的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形(图5),与故障车相比发现,两者的曲轴位置传感器信号与凸轮轴位置传感器信号的相位差相差较大(约75°曲轴转角),怀疑故障车的发动机正时信号错误。难道发动机正时信号错误会影响PCM识别发动机转速信号?尝试脱开福特嘉年华车的凸轮轴位置传感器导线连接器,然后起动发动机,发现发动机数据流中的发动机转速信号变为0 r/min;装复凸轮轴位置传感器导线连接器,约2 s后发动机转速信号恢复正常,这说明发动机正时信号错误确实会影响PCM识别发动机转速信号。由于发动机是在车辆行驶中突然熄火的,再结合上述诊断结果分析,推断该车发动机正时链条松动,出现了“跳齿”现象。

    图5 福特嘉年华车曲轴位置传感器和
    凸轮轴位置传感器的信号波形(截屏)
     

    拆下气缸室盖罩,检查发动机正时,发现发动机正时错误(图6)。进一步检查发现,发动机正时链条拉长。

    图6 发动机正时检查
     

    三、故障排除

    更换发动机正时链条、张紧器等正时部件,并重新校对发动机正时后试车,发动机能顺利起动着机,故障排除。

    四、故障总结

    该车PCM的控制逻辑有些特别:首先,发动机正时错误,且曲轴位置传感器信号与凸轮轴位置传感器信号的相位差与标准值偏差较大,PCM不存储曲轴位置与凸轮轴位置相关性不合理的故障代码,却存储了曲轴位置传感器电路功能失常的故障代码,这很容易误导维修人员去检查曲轴位置传感器的电路;其次,PCM明明能够接收到曲轴位置传感器信号,却因为存储了故障代码P0335而不识别发动机转速信号,这也增大了诊断难度。

     

    作者:秦兵,Tech Gear 汽车诊断学院优秀学员,从事奔驰、宝马、奥迪等品牌车维修近 6 年,现任重庆市忠县东力汽车销售服务有限公司技术负责人。

     

     

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  • 故障现象 一辆2007款宝马325i(车型代号...接车后试车,起动发动机,起动机运转正常,但发动机无法起动机。用故障检测仪检测,读得很多故障代码,筛选出能够引起发动机无法起动的故障代码如图1所示。分析故障代码

    故障现象

    一辆2007款宝马325i车(车型代号为 E90),搭载N52发动机,累计行驶里程约为12万km。该车因发动机起动困难、加速无力的故障现象在其他修理厂进行维修,维修人员根据故障检测仪(ISTA)的提示先后更换了气门伺服电动机和偏心轴位置传感器,故障不但没能排除,反而更加严重,现在发动机无法起动了,于是将车转至我厂进行维修。

    故障诊断

    接车后试车,起动发动机,起动机运转正常,但发动机无法起动着机。用故障检测仪检测,读得很多故障代码,筛选出能够引起发动机无法起动的故障代码如图1所示。分析故障代码,认为该车故障是由偏心轴位置传 感器信号异常引起的。读取偏心轴角度数据,发现偏心轴的实际角度和标准角度相差很大,说明偏心轴位置传感器信号确实异常,推断可能的故障原因有:偏心轴位置传感器及其线路故障;发动机控制单元(DME)损坏。

    查看维修资料得知,偏心轴位置传感器按照磁阻效应原理工作,其内部有2个相互独立的角度传感器,角度信号通过串行接口传递至 DME。查看偏心轴位置传感器控制电路(图2) 得知,偏心轴位置传感器导线连接器X60253上连接了8根导线,其中端子6对应供电线,端子4 对应屏蔽线,端子5对应搭铁线,剩余6根导线的作用看不出来。进一步查看维修资料得知,偏心轴位置传感器导线连接器X60253端子1和端子3对应的导线均为偏心轴位置传感器内部角度传感器1的信号线(2个信号线的标注有区别,端子1标注为P_CS1S,端子3标注为 T_DAT1S),端子7和端子9对应的导线均为偏心轴位置传感器内部角度传感器2的信号线(2个信号线的标注有区别,端子7标注为P_CS2S,端子9标注为T_DAT2S),端子8 对应的导线为偏心轴位置传感器的节拍时钟信号线(导线标注为P_CLKS)。根据上述信息还是不明白偏心轴位置传感器的工作原理,为避免盲目诊断,笔者决定使用示波器采集正常N52发动机的偏心轴位置传感器信号并进行分析。

    首先用示波器分别测量正常N52发动机的偏心轴位置传感器端子1(对应P_CS1S信号)和端子7(对应P_CS2S信 号)上的信号(图3),发现这2个信号均是由DME发出的 0 V~5 V参考信号,即使脱开偏心轴位置传感器导线连接器,信号也不会变化;再分别测量偏心轴位置传感器端子3(对应T_DAT1S信号)和端子9(对应T_DAT2S信号)上的信号(图4),发现这个2信号均为偏心轴位置传感器反馈的 0 V~5 V信号,一旦脱开偏心轴位置传感器导线连接器,信号就会消失,且这2个信号发生的区间是在P_CS1S信号和 P_CS2S信号处于低电平的时候;再同时测量偏心轴位置传感器端子3(对应T_DAT1S信号)、端子8(对应P_CLKS信 号)和端子9(对应T_DAT2S信号)上的信号(图5),发现节拍时钟信号是由DME发出的0 V~5 V的信号,即使脱开偏心轴位置传感器导线连接器,信号也不会变化,且T_DAT1S 信号和T_DAT2S信号发生的区间与节拍时钟信号相对应。

    总结上述测量结果可知,偏心轴位置传感器端子1、端子7和端子8负责接收DME的输入信号,这3个信号在脱开偏心轴位置传感器导线连接器或加速时不会发生变化;端子3和端子9负责向DME发送偏心轴位置信号,这2个信号在加速时会发生变化,在脱开偏心轴位置传感器导线连接器时消失,并且这2个信号发生的区间要与端子1、端子7和端子8上的信号同步。

    既然该车故障代码提示偏心轴位置传感器信号异常,而现在已经弄明白了偏心轴位置传感器的工作原理,那么接下来决定用示波器测量该车偏心轴位置传感器的信号。将探头连接在偏心轴位置传感器导线连接器上(图 6),用示波器同时测量故障车偏心轴位置传感器端子1、端子3、端子7和端子9的信号(图7),没有发现异常;用内六角扳手转动气门伺服电动机(图8),改变偏心轴位置,发现端子9的信号发生了变化,而端子3的信号无变化(图9),异常,正常情况下这2个信号均应发生变化,由此可知偏心轴位置传感器内部的角度传感器1损坏,这说明维修人员更换的偏心轴位置传感器配件质量有问题。将维修人员更换下来的原车偏心轴位置传感器装复后再次测量,发现端子3 和端子9的信号起始电压均为4 V左右(图10),异常,正常情况下的信号起始电压应均为0 V。诊断至此可知,原车的偏心轴位置传感器和维修人员更换的偏心轴位置传感器均损坏(图11)。

    故障排除

    重新更换偏心轴位置传感器,偏心轴位置传感器的信号恢复正常,说明更换的偏心轴位置传感器正常。用故障检测仪学习电子气门控制系统限位后试车,发动机起动正常,且运行也正常,故障排除。

    故障总结

    如果用万用表诊断该车故障,诊断过程可能会是这样的:用万用表测量偏心轴位置传感器的供电和搭铁,均正常;测量偏心轴位置传感器信号线的导通性,均正常;更换偏心轴位置传感器(假设配件质量有问题)后试车,故障依旧;更换DME后试车,故障依旧。由于万用表无法测量偏心轴位置传感器的信号,再加上现在汽车配件市场鱼龙混杂,若维修人员只会采用“故障检测仪+万用表 +换件”的维修诊断方法,有时会感到很无奈。故障检测仪提示某传感器的信号异常时,涉及到信号的采集者(传感 器本身)、信号的接收和处理者(控制单元)及信号传递线路。一般情况下,用万用表只能测量传感器的供电、搭铁及电阻,无法测量传感器的信号,因此在排除传感器外围线 路存在故障的可能后,选择更换传感器或控制单元。

    由于这种维修诊断方法属于排除法,一旦更换的传感器质量有问题,维修人员是无法察觉的,然后会把相关联的部件都更换一遍,如果故障仍未排除,此时才会意识到更换的部件可能存在质量问题,然后再一个一个更换。多次更换同一配件后才将故障排除的经历,大多数维修人员应该经历过。虽然维修经验丰富的维修人员已经对配件质量有了提防心理,但这种诊断方法还是让他们觉得心理没底。

    运用示波器可以采集传感器、执行器及通信线路的工作信号,让维修人员用控制单元的视角来诊断故障,一切用数据说话,诊断起来就不再盲目了。运用示波器诊断故障的难点在于对信号的分析,万事开头难,只要维修人员平时多采集信号、分析信号,时间久了,分析信号的能力自然就变强了,而在熟悉了某个传感器或执行器的工作信号后,在诊断相关故障时,就能够实现“秒杀”。

    在诊断完该车故障半个月左右,有一辆2011款宝马730Li车(搭载N52发动机)进店维修。客户反映,该车偶尔起动困难,且发动机故障灯异常点亮。用故障检测仪检测,读得的故障代码如图12所示。分析故障代码,笔者认为该车故障也是由偏心轴位置传感器信号异常引起的。用示波器同时测量该车偏心轴位置传感器端子1(P_CS1S信号端子)、端子7(P_CS2S信号端子)、端子8(P_CLKS信号端 子)和端子9(T_DAT2S信号端子)的信号(图13),发现端子9的信号异常,由此判定偏心轴位置传感器损坏。更换偏心轴位置传感器并学习电子气门控制系统限位后试车,故障排除。

    观看下方视频讲解

    汽车免拆诊断之宝马325I偏心轴故障

     

    宝马可变气门升程系统简介

    宝马可变气门升程系统,又称为电子气门(Valvetronic)系统,主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、气门伺服电动机、中间推杆等部件(图14)来改变气门升程。DME根据凸轮轴位置传感器、加速踏板位置传感、曲轴位置传感器及空气流量传感器等信号计算气门开启时刻和气门升程,然后通过占空比控制气门伺服电动机运转;气门伺服电动机工作时,蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转,再通过中间推杆和摇臂推动气门。偏心轮旋转的角度不同,凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同,从而实现对气门升程的控制。

     

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    故障现象

    一辆2018款奥迪A4 Avant车,搭载CYR发动机,累计行驶里程约为1万km。该车因前部碰撞事故进厂维修,维修时主要更换了散热器框架,另外前部有些线束受损,导致左侧A柱下部的继电器和熔丝架上的几个熔丝熔断,维修技师做了相应的修复和更换。机电部分的维修工作完成后,起动发动机,发现发动机无法起动。维修技师检查了2天未能排除故障,于是请求笔者给予技术支援。

    故障诊断

    接车后试车,踩下制动踏板,按下起动按钮,起动机带着发动机运转,声音有力,但就是无法着机;松开起动按钮,重新按下,这次起动机发出“咔”一声,没有转动的声音;以后再起动发动机都是这个现象,但15号(IG ON)电源能正常接通。

    用故障检测仪检测,发现发动机控制单元(J623)中存储有故障代码“P068700 主继电器,对正极短路被动/偶发”(图1)。清除故障代码后试车,起动机又可以运转了,只是不能着机,起动一两次后故障代码再现,此时起动机就只会发出“咔”一声,不再转动了。进入引导性故障查询功能,执行“J271-Motronic电流供给继电器,电器故障”的检测计划(图2),提示当J623的供电端子B3、端子B5和端子B6突然无电压时会出现此故障。端子B3的含义为J623导线连接器B(图3,即电路图中的导线连接器T91)上的端子3,其他端子的含义以此类推。

    查看相关电路(图4),得知J623端子B3、端子B5和端子B6的供电均由蓄电池正极经主继电器(J271)和熔丝SB14提供。J271负责给发动机的很多部件供电,如燃油泵控制单元、各种电磁阀、点火线圈等,如果J271出现问题,会导致发动机无法起动。

    由于起动机偶尔不工作,且故障代码指向J623端子B3、端子B5和端子B6的供电,于是用pico示波器同时在线测量J623端子B3和端子B67(起动反馈信号)的电压(图5,蓝色为端子B3的电压信号,黄色为端子B67的电压信号),相关分析如下。

    (1)在A阶段时,踩下制动踏板,按下起动按钮,J623端子B3和端子B67同时建立了电压,且电压幅值约等于蓄电池电压。

    (2)在B阶段时,J623端子B3的电压降低至5 V左右,J623因供电不足而停止工作,端子B67的电压随之降低至0.8 V左右,起动机停止工作。

    (3)在C阶段、D阶段及E阶段时,J623端子B3的电压不稳定,有时在4 V~10 V快速跳变,有时又能维持在10 V左右一段时间,有时干脆降低至4 V左右。起动机随之工作一阵儿,切断一阵儿。

    (4)在F阶段时,松开起动按钮,J623端子B3的电压约为蓄电池电压,端子B67的电压为0 V。

    由上述分析可知,未起动发动机时,J271的输出电压正常,一旦起动发动机,J271的输出电压就明显不足了,这是典型的虚接故障。如果J271与J623之间的线路存在接触不良的故障,在起动过程中发动机上的很多执行器和传感器开始工作,电路中的电流增大,消耗在接触电阻上的电压也增大,真正供给J623的电压就下降了。

    寻找虚接部位的方法比较简单,用pico示波器的第3个通道向供电的上游追溯,当测量到熔丝SB14的上游供电时,测得的波形如图6(蓝色为熔丝SB14的上游电压信号,红色为J623端子B3的电压信号,黄色为J623端子B67的电压信号)所示。分析可知,起动时熔丝SB14的上游供电正常,J623端子B3的电压不稳定,由此推断熔丝SB14或熔丝SB14与J623端子B3之间的线路异常。

    拆下熔丝SB14(图7)仔细观察,发现其内部线路已熔化,但两端线头还搭在一起,并未完全断开,推断该车故障是由此引起的。

    故障排除

    更换熔丝SB14后试车,发动机顺利起动着机,且运转正常,故障排除。

    故障总结 

    该车故障并不复杂,为何维修技师没能排除故障呢?事后与维修技师交流得知,他当时也用万用表在线测量了J623端子B3、端子B5和端子B6的电压,不过是在接通15号电源的状态下测量的,当时测得的电压接近蓄电池电压,就认为该供电正常了。由于熔丝SB14内部虚接,在接通15号电源的状态下,电路负载较小(电流较小),产生的电压降不明显,J623端子B3、端子B5和端子B6的电压正常;而当起动发动机时,熔丝SB14制下的执行元件和传感器开始工作,电路负载变大(电流变大),产生的电压降变大,J623端子B3、端子B5和端子B6的电压不正常,导致J623工作不正常,从而无法控制起动机工作。

    俗话“就车测电压,离车测电阻”,意思是指测量电压时不要断开导线连接器,测量电阻时一定要断开导线连接器,否则容易误判。如图8a所示,开关K断开时,电路无法形成回路,电路中无电流,虚接电阻R不会产生电压降,因此万用表所测电压为蓄电池电压;如图8b所示,开关K闭合时,虚接电阻R和灯泡形成串联回路,电路中有电流,虚接电阻R产生电压降,因此万用表所测电压小于蓄电池电压,且虚接电阻R的阻值越大,灯泡两端的电压越小;如图8c所示,开关K断开时,虚接电阻R通过试灯形成串联回路,此时可根据试灯亮度判断线路有无虚接。

    值得注意的是,该车虚接电阻在有大电流需求的情况下才会出现,因此若要测量到异常的供电电压,必须同时满足2个条件:一个是在线测量(未脱开J623导线连接器B),另一个是在有大电流需求的工作状态(起动发动机时)。熔丝SB14内部熔化,处于藕断丝连 的状态,若用万用表测量线路两端的电阻,导通是正常的,因此无论是用万用表在线测量电压,还是测量线路电阻,都很难发现该车的故障点,而用pico示波器可以监测整个起动过程的电压变化,为故障分析提供了有效信息。

    作者:任贺新

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空空如也

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