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MAINTENANCE TECHNOLOGY

现代汽车故障诊断的思维放方式探讨

 中山职业技术学院 齐建民 

  一、前言:
  汽车新技术的应用日新月异,大量新结构、新材料、新工艺、新技术的应用,特别是微电子控制技术在汽车中的大量应用,使汽车结构和性能发生了根本变化,因此维修技术的中心也跟着转变。传统的师傅以机械维修为中心,从故障现象入手,凭经验诊断排除故障,对当今机电一体化的高新技术汽车故障诊断显得欠缺章法或无从入手。本文结合实例给出现代汽车故障诊断思维方式方法,供维修人员参考。
人们通常能够很好掌握利用大脑进行纵向思维方式,包括逻辑思维。它遵循一条最明显的思维路线,即直上(逆向思维)直下(正向思维)地思考方法。然而,还有另外一种不同的用脑方式,即横向思维(联想思维)方式。将这些思维方式准确用于现代机电一体的汽车故障诊断中,是广大维修人员关注和面临的新课题。
1、问题提出:
   一辆本田雅阁CD5制冷系统中压缩机工作时怠速不稳,时有熄火现象,而车辆行驶中一切正常。根据这一故障现象是压缩机工作时怠速补偿问题。制冷系统控制电路如(图一)所示。
2、逻辑电路与逻辑表达式
根据控制电路(图一)和工作路线进行逻辑化。每个元器件作为一个逻辑信号处理,器件正常或工作为逻辑“1”,不正常或不工作为逻辑“0”。ECM/电脑依靠软件进行逻辑运算处理称之为软逻辑。逻辑化后如(图二)
4、逻辑表达式含义
1)、表达式(1):F1=(ABEK+H)I 如果I=0(继电器损坏)则F1=0,风扇不工作;(由前面命名I冷凝风扇继电器,F1为风扇)。如果I=1(继电器完好)继电器I由(ABEK+H)进行控制,如果(ABEK+H)=1,那么根据与逻辑运算F1=1,则冷凝器风扇工作。
对(ABEK+H)进一步解释,根据或逻辑只要ABEK和H一项等于1,则(ABEK+H)为1,H为水温开关,如果高温接通H=1,冷却液高温时冷凝器风扇工作。
ABEK=1,根据与运算A、B、E、K都为1,即压力开关为B正常;A/C开关为A打开正常;蒸发器传感器为E完好工作正常;K为发动机正常状态。否则ABEK=0
总结:冷凝器风扇运转必要条件发动机水温过高,水温开关接通或打开冷气开关且控制逻辑正常,否则风扇无法正常运转。
2)表达式(2):F2=ABEKJ 为冷气压缩机离合器控制逻辑,要F2=1压缩机工作,根据与运算,A、B、E、K、J都为1,即压力开关为B正常;A/C开关为A打开正常;蒸发器传感器为E工作正常;压缩机离合器继电器J完好,K为发动机正常状态。E=CD 热敏电阻为C;电源D;这两个条件构成才能保证E正常工作。
3)、表达式(3):F3=(ABE+K)+F3=ABE+K+F3 为怠速补偿控制逻辑,ABE开空调怠速补偿,K发动机状态(温度、负载等)补偿,F3怠速负反馈调整,达到目标怠速为1,达不到为0。
4)、表达式(4):F=F1+F2+F3 数据流逻辑主要通过诊断系统提供人机互动,了解系统工作状态,提供故障诊断依据。
对本田CD5制冷系统控制电路有所了解后,并且进行逻辑化处理。利用不同的思维方式对本田CD5压缩机工作时怠速不稳有时熄火现象,而车辆行驶中一切正常这一故障进行分析。
5、正向思维方式:(从条件向结果推理)
A/C开关打开,如果压力开关正常,蒸发器温度传感器正常工作(电源、热敏电阻没问题),这一信号传达到ECM电脑,电脑控制压缩机离合器继电器,继电器工作将驱动压缩机工作启动制冷系统工作。利用解码器数据流可以看到ECM电脑接收信号和控制信号。为了简单起见,首先用解码器读取数据流,发现当A/C开关打开时,数据流中并没有A/C ON,压缩机控制ON,所以ECM没有接收到空调打开信号和开压缩机命令。经检查线路发现,此车制冷线路被改动过,如图四红线。

   根据改动线路开空调ECM接收不到命令无法及时进行怠速补偿,增加发动机负荷,没有进行功率补偿怠速一定下降,发动机只能根据怠速进行补偿,所以造成发动机短时不稳定,有时甚至熄火现象,而正常行驶依靠发动机负载进行喷油量控制。与故障现象相符。
回复车辆原本线路,启动发动机,打开空调开关,这时怠速明显提升了200转以上,而压缩机不工作,用解码器读取数据流,发现当A/C开关打开时,数据流中A/C ON,压缩机控制ON,控制逻辑正常。有了压缩机控制而压缩机无法工作,未恢复线路前压缩机能工作,证明离合器继电器正常,问题出在发动机ECM电脑中,进一步检修电脑内部驱动IC,进行更换后,恢复拆下部件,启动发动机打开空调开关,发动机稳定在目标怠速上,故障彻底排除。
6、逆向思维方式:(从结果向已知条件推理)
根据控制逻辑电路知,压缩机要正常工作,首先离合器继电器工作,继电器由ECM电脑控制,电脑要获得蒸发器传感器的信号,传感器需要压力开关信号,压力开关要由A/C开关打开搭铁形成回路。根据这一思维方式是从终点推到起点,属倒推即逆向思考方式。
首先从电脑板引脚入手,开空调时测量控制继电器引脚没有输出,进一步测量传感器输入电脑脚无信号,检查蒸发器传感器时发现线路改动。改动后线路如图四,开空调增加发动机负荷而不能及时补偿,造成造成发动机短时不稳定,有时甚至熄火现象现象。
恢复线路,启动发动机,打开空调开关,这时怠速明显提升了200转以上,而压缩机不工作,同样进一步检查发动机ECM电脑板引脚,开空调时测量控制继电器脚,仍然没输出,测量传感器输入电脑脚,信号输入正常,这表明电脑已经接收到开空调信号,并做了怠速补偿。故障处在电脑本身,用一个功能完好的电脑替换,打开空调开关,发动机稳定在目标怠速上,故障消失,维修电脑驱动电路后排除故障。
7、联想思维:(横向思维)
德.波诺这样解释横向思维与垂直思维(即逻辑思维)的区别:垂直思维是分析性的,横向思维是启发性的;垂直思维按部就班,横向思维可以跳跃;做垂直思维时,每一步必须准确无误,否则无法得出正确的结论,而横向思维旨在寻找创造性的新想法,不必要求思维过程的每一步都正确无误;在垂直思维中,使用否定来堵死某些途径,而横向思维中没有否定。他比喻说,垂直思维是在深挖一个洞,横向思维是尝试在别处挖洞。把一个洞挖得再深,你也不可能得到两个洞。因此垂直思维是为了把一个洞挖得更深的工具,而横向思维则是用来在别的地方另外挖一个洞的工具。在此引用“德.波诺”横向思维与垂直思维(即逻辑思维)的区别的解释:目的在于合理将横向思维用于汽车故障诊断上,是诊断思路更加开阔。
利用横向思维方法同样分析上面所涉及故障。已知开空调时,发动机必须进行怠速补偿和预散热(散热风扇工作),根据故障现象分析,开空调没有及时进行怠速补偿,控制逻辑有问题,线路故障。经查真是如此,恢复线路,启动发动机,打开空调开关,这时怠速明显提升了200转以上,而压缩机不工作。怠速明显提升了200转以上说明有了怠速补偿,电脑一定接收到开空调信号进行怠速补偿,压缩机不工作,是因为电脑无输出控制,替换或维修电脑故障排除。
横向思维方式在现代汽车故障诊断中应用非常实用,我们知道新款大众车系的舒适系统都是采用总线结构,每一车门上都有各自电脑,之间采用总线传递信号,如果采用通常思维方式排查诊断故障,很难确诊故障位置,而采用横向思维方式就比较容易,比如某一车门中央门锁不工作,而其他功能完好,就没必要检查其他线路,只需检查门上电脑驱动部件、执行部件和监控信号即可,联想到门上其他功能完好并且其他车门门锁正常作为条件。这种思维方式不是按照控制逻辑的条件逐一确认排除,而是通过相关联条件分析联想,判断出故障位置,从而达到迅速准确确诊,排除故障的目的。
五、结束语
面对日益复杂的汽车控制系统,建立一套完备的故障诊断流程,是排除故障的关键,完备的流程图是建立在控制逻辑之上的,本文列举的逻辑思维方式在许多文献中都能见到,而横向思维方式相信许多汽车维修师傅在故障诊断中都有采用,解决了大量实际问题,但相关文献资料中很少提到,通过对现代汽车维修故障诊断思维方式的探讨,希望涉及汽车诊断技术人员能对诊断思维方式进一步研究和应用,提高汽车故障诊断水平,服务社会。参加中国汽车工程学会汽车应用服务分会组织的全国汽车维修领域第七届双师认证培训班学习的过程中,受到朱军老师讲的《汽车诊断方法》的启发,撰写了本文,在此表示衷心感谢。

 

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