汽车发动机电控单元故障诊断与排除探讨

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:胡业明
[导读] 本文主要介绍本人在企业工作时遇到一辆神龙汽车公司生产的东风雪铁龙赛纳轿车由于发动机控制模块损坏,在启动时防盗系统报警,仪表灯点亮,导致发动机不能启动故障的诊断与排除探讨过程
        胡业明
        广东南方职业学院智能制造学院 529000
        摘要  本文主要介绍本人在企业工作时遇到一辆神龙汽车公司生产的东风雪铁龙赛纳轿车由于发动机控制模块损坏,在启动时防盗系统报警,仪表灯点亮,导致发动机不能启动故障的诊断与排除探讨过程。
        关键词  防盗系统报警  多路传输网  发动机电控单元  
        前言  随着当今汽车工业的发展,汽车数量的不断增多,汽车质量越来越高,走向网络系统化。由神龙汽车公司生产的东风雪铁龙赛纳轿车,是一辆由多个网络连接各个电控单元的轿车;其中智能控制盒相当于一个网络的中央服务器,负责管理网络电控单元之间的通迅和网络间的信息传输,并安装有相应的程序用于网络中各电控单元的整体测试、诊断和对码;还集成了防盗系统控制的功能。
一 故障现象
         一辆东风雪铁龙赛纳轿车启动发动机时起动机能带动发动机正常运转,但无法正常启动发动机,该发动机型号为:EW10J4(PSA RFN 10LH46)采用了意大利MAGNETIMARELLI公司MM6LP电喷系统。MM6LP喷射系统在起动时为同时喷射方式,其他工况为顺序喷射方式。连接诊断仪读取故障为:防起动系统故障  车辆纵向加速度信息故障  发动机水温信息故障  诊断仪不能与发动机电控单元对话。
二 多路传输网的检测和结构原理
        多路传输的优点:①减少了导线和插接器的数量②信息共享③用软件代替了硬件④节能对能量进行管理⑤为扩展新功能提供了基础⑥方便检测与维修。在多路传输维修过程中需要注意:①故障有软故障(电控单元的设置)和硬故障(线路和电子元件)②要利用多路传输的信息缩小故障范围③要利用参数测量和执行机构测量尽量缩小故障范围④充分利用功能图和电路图。
        赛纳轿车有以下4个多路传输网:CAN网、VAN网舒适网、VAN CAR2网、VAN CAR1网。多路传输网由中央计算机管理,而中央计算机为BSI(智能控制盒)。
1.CAN网
    CAN将动力装置的计算机,如发动机计算机和自动变速器计算机等,连接到一起,CAN网的处理非常快捷,传输速率为250kb/s。
CAN网的结构如图所示。
          1320-发动机电控单元  1630-自动变速箱电控单元  BSI-智能控制盒
2.VAN CAR2网
        VAN CAR2网连接BSI和防入侵报警装置,该总线上的传输速率为62.5kb/s,VAN CAR2网的结构如图所示。

BSI-智能控制盒  8600-防入侵报警计算机
3.VAN CAR1网
        VAN CAR1网是一个安全网,BSI将指令发给每一个连接到VAN CAR1网的计算机(速率62.5kb/s),VAN CAR1网通过被称为COM2000(商业名称)或CV00(电气名称)的转向盘下电子转换开关模块将驾驶员的动作转发给BSI。VAN CAR1网的结构如图所示。

          CV00-转向盘下转换模块   BSM-多路传输发动机伺服盒  6570-气囊计算机
4.VAN舒适网(VAN Confort)
VAN舒适网管理:舒适性功能、驾驶员信息和行驶辅助等功能,与VAN舒适网连接的计算机通过BSI获取来自动力装置的信息,以便通知驾驶员有关车辆的状态。例如,组合仪表获取由发动机计算机传输的发动机冷却液的温度信息,通过冷却液温度表指示给驾驶员。VAN舒适网上的信息只被需要该信息的计算机所获取(传输速率125kb/s)。VAN舒适网的结构如图所示
        
BSI-智能控制盒  004-组合仪表  7215-多功能屏幕  7500-泊车辅助计算机
8410-收放机  8500-导航计算机  8080-空调计算机  8415-CD换碟机
         三 防起动装置系统的工作原理和检测
        防起动装置是通过电气锁定发动机计算机使车辆不能起动,以达到保护车辆的目的。
        赛纳轿车的防起动装置的组成及信号流程如图所示:
BSI-智能控制单元盒  0004-组合仪表  CV00-转向盘下转换模块  1320-发动机计算机
8209-应答器线圈  8606-系统状态指示灯  A-带应答器的钥匙  单线箭头-线束连接
                三线箭头-多路连接
        防起动装置的运行包括解锁和锁定两个过程。
        发动机计算机的解锁过程分为三个步骤:①带应答器的钥匙被识别;②带应答器的钥匙被许可;③发动机计算机和BSI必须配对。只有当这三个步骤全部完成,发动机计算机才能被解锁,发动机方可起动。
        钥匙应答器的识别过程:BSI发出钥匙应答器识别指令并向应答器天线产生一个电子信号,天线将信号传给钥匙应答器,钥匙应答器则通过发送钥匙识别码来回复该信号。
        钥匙应答器的许可过程:BSI发出钥匙应答器许可指令并向应答器天线产生一个电子信号,钥匙应答器的许可指令包含一个随机数,天线将信号传给钥匙应答器,钥匙应答器通过带存储器的解码功能进行计算,解码功能可将随机数和识别码作为变量,同时BSI通过相同的解码功能使用相同的随机数和要进行许可的钥匙识别码进行计算,钥匙计算的结果与BSI计算的结果相比较。
发动机计算机解锁过程:“+ACP”(点火电源)出现时,发动机计算机向BSI发出一个随机数,BSI利用解码功能,根据随机数和BSI码计算出一个连接许可数,同时,发动机计算机利用相同的解码功能,根据相同的随机数和相同的BSI码进行计算。
        
        发动机计算机锁定过程:“+ACP”(点火电源)消失后6s发动机计算机锁定,此时不能起动发动机。如果发动机计算机断电则立即锁定。
四 故障原因
        根据故障现象看,发动机电控单元可能没有解锁,怀疑是由于断电等原因造成智能控制盒(BSI)识别钥匙信息丢失,CAN网有故障或相关供电、搭铁线路故障或某个电控单元有问题等。
五 排除故障的方法和措施
        查阅东风雪铁龙赛纳轿车维修手册,对可能出现的故障采取先易后难的方法进行检查。由于起动机能正常工作,可以排除导致发动机不能启动的原因:如蓄电池过低,自动变速箱多功能开关故障。①检查点火线圈拔掉喷油器连接器,然后拔出分缸高压线对缸体试火,查高压火花强弱,各缸高压火花正常。②检查空气滤清器如果堵塞,拆掉滤芯后再启动发动机,发动机应能正常启动,这可用更换空气滤清器滤芯的方法去解决。③检查进气软管有无破裂,各处的接头卡有无松脱等到泄漏现象。④检查火花塞时火花正常间隙一般为0.8mm,高能量的电子点火系统火花塞间隙较大,可达1.2mm。如果火花塞表面有大量潮湿汽油,说明气缸中已出现浸湿现象。拆下各缸火花塞检查,火花电极间隙正常,但火花塞很黑。用电烤炉加热后,重新安装。⑤检查气缸压力是否正常时,拆掉火花塞,同时测试了气缸的压力,如表:

从表中说明气缸压力正常,该车标准值为:890~1200kpa。⑥检查燃油压力,接上燃油压力表,在打开点火开关到启动档时得到的管路压力测量值始终保持在300kpa左右,符合正常情况下的供油管路压力要求,说明供油系统正常。
        根据上述诊断情况分析:发动机电控单元与智能控制盒是通过CAN网进行通讯(两者不能通讯,就不能传递钥匙等信息,发动机电控单元不能解锁,因此无法启动),而诊断仪与发动机电控单元是通过诊断插头通讯(即使CAN网有问题,发动机电控单元不能与智能控制盒通讯,但也应该可以与诊断仪通过诊断插头通讯)发动机电控单元与智能控制盒不能通过CAN网通讯,也不能与诊断仪通过诊断插头通讯。由此可以判定可能车辆无法启动。而发动机电控单元这一块工作不良引起不能与智能控制盒(CAN网)和诊断仪通讯,从而造成车辆无法启动。而发动机电控单元工作不良只有两种情况:①发动机电控单元的供电,接地不良;②CAN网路传输故障;③发动机电控单元自身内部问题。
        检查: 一、发动机电控单元的电源线和搭铁线(附电路图):  
        1.接地线:32VNR中G4.H4;32VGR中H1与接地阻值均小于1欧(判定接地正常)。
        2.供电线(点火钥匙在M档):32VGR中H4为12V;32VNR中C3为12V(判断供电正常)。
二、CAN网络检测:CAN网络构成的两根总线(CAN H、CAN L)为绞接状,如图:


        CAN网络线路的终端电阻为60欧姆,经检测CAN网络的CAN H线和CAN L线之间的电压、电阻都属正常。
三、更换新的发动机电控单元,不做匹配进行诊断,能与诊断仪对话,进一步判断发动机电控单元已损坏。最后对发动机电控单元进行匹配、解锁,发动机能正常启动且运转良好。


六 结束语
        由于发动机电控单元不能与诊断仪通讯,也不能通过CAN网与智能控制盒通讯;通过以上方法对防起动系统和CAN网检测,进一步确认发动机电控单元损坏造成此故障。从中得出结论:维修经验和诊断仪两者的关系,是相互相成,互相补充的;要准确快速判断故障缺一不可,运用两者,在合理分配结合下,定能让我们要准确、快捷地检修故障,达到事半功倍的效果。而此故障要仔细逐步查找,要求我们要保持思路清晰,借助维修资料和有效设备,逐步排除故障。

参考文献
1 黄昭明 王利 发动机电控系统检测与维修  吉林大学出版社,2017
2 陈峰  杨涛  主编  东风雪铁龙赛纳轿车维修手册  机械工业出版社,2012
3 神龙汽车有限公司东风雪铁龙商务部 电路与通讯培训教材  2016
4 神龙汽车有限公司东风雪铁龙商务部 防起动系统  2015
作者简介:胡业明,男,汉族,1978年12月出生,广东省江门市人,本科学历,先就职于广东南方职业学院智能制造学院,高级技师职称,研究方向:汽车电控系统检测与维修。
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