Transcript 不解体检测诊断技术现状与发展趋势（王凯明）

不解体检测诊断技术
现状与发展趋势
北京市汽车维修协会
主要内容
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诊断的基本定义
诊断的实际需求（品牌店和综合厂）
诊断包括的内容
诊断技术发展：智能诊断系统和单项的诊
断，远程诊断、综合技术诊断
综合诊断技术的基本介绍
实际案例
一。汽车故障诊断的必要性
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现代汽车技术的发展：系统化、集成化、电子化和多学科
化
系统的复杂带来诊断的复杂
多种原因带来近似的故障现象
多因一果的求解难度
多数情况下无法直接得到准确的量化指标
一次修复的成功率 的投诉
有些是设计或制造缺陷，从修理角度是很难解决的，需要
主机厂的支持
品牌店与综合厂的作业差异（作业对象和条件）
二。诊断的定义
1.
诊断的定义：在尽量不解体的前提下，运
用必要的手段（包括外观、气味、震动、
声响、感觉和电气显示及仪器等）和知识、
经验对车辆故障（包括故障码，故障症状）
做出分析和判断，确定故障部位、器件、
电路的过程。
诊断的解释
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诊与断的关系：
诊：是根据故障的现象，依据一定的理论知识和测试条件，
寻求多方面的信息----通过各种手段，从多方面观察事物的
运动状态，根据状态参数确定实际状态，为准确作出‘断’
提供全面、客观和真实的信息，即：
1）根据故障的症状，利用可能的手段和知识与经验对怀疑的对象进行初
步测试，在分析的基础上形成初步判断-这个测试是在故障排除的开始
阶段要做的工作。
（2）根据初步判断，对被确定的故障部位、器件和电路进行精确的测量，
以便证实初步判断是否正确并准确地确定故障部位、器件、电路的过
程-这个是贯穿于整个故障排除过程
诊断的解释-续前
断：是根据得到的所有信息，依据一定的理论知识
和经验知识，通过合理的逻辑推导，得出尽可
能合乎实际的判断（或说是结论）
注意：
(1)诊和断即有内在的联系又有不同，这两个过程又相互交
叉在一起，可以讲一个故障的正确排除是这两个过程多
次反复才完成的。
(2)诊和断虽然具有不同的内涵，但在整个故障的排除过程
中，这两者并不是孤立的和简单顺序的罗列。而是有机
的结合和相互支持的。
三。诊断所需的条件
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检测设备是讲的设备本身的基本结构、原理和使用，重点
是设备的操作的掌握
检测技术讲的是测量的原理、方法，重点是要掌握根据具
体的故障，确定使用何种测量手段，在什么部位测量，采
集何种数据等
诊断技术是专业知识、设备使用技能和检测技术的结合和
灵活应用，它更多的依赖于技术的运用技巧、技术资料和
人的主观能动性因素
诊断、检测的手段及所需条件和技巧
1. 熟练掌握手中各类测试仪器、仪表的使用
2. 了解要进行测量器件的位置，电路（如接口，针脚，线色，
信号类型等）－电路图、位置图
3. 选择合适合理的测量部位，正确连接测试设备，全面如实
记录测试数据
4.
全面正确的分析所得信息
5.
根据分析结果确定下一步的维修方向或修改原判断。一
个正确的认识往往需要认识—实践—再认识这样多次的
反复才能完成的
四。诊断技术发展简介
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智能诊断系统（专家系统）
远程诊断
综合技术诊断
从系统高度看问题
从维修角度讲，我们修理的不是一个点，
而是整个系统功能的恢复
四-1故障诊断技术发展简介
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所谓故障诊断是指系统在一定工作环境下
查明导致系统某种功能失调的原因或性质，
判断劣化状态发生的部位或部件，以及预
测状态劣化的发展趋势等，包括故障检测、
故障定位和故障预测
设备的故障诊断自有工业以来就存在，但
故障诊断技术作为一门学科是20世纪60年代
以后发展起来的
其发展可分为下面几个阶段：
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1.原始诊断阶段：始于19世纪末至20世纪初，由于机械设备较
简单，故障诊断主要依靠专家或维修人员通过感官、经验和
简单仪器仪表进行
2，基于传感器与计算机技术的诊断阶段；始于20世纪60年代
的美国。1961年美国开始‘阿波罗’计划以后，出现了一系
列有设备故障酿造的悲剧，在1967年成立了故障预防小组
（MFPG），于是诊断技术融合了大量的现代科技成果，特别
是传感器和计算机技术的发展，使对各种诊断信号数据的测
量得以实现，并弥补了人在数据处理上的低效率和不足，各
种诊断方法应运而生，如分析诊断、对比诊断、函数诊断、
逻辑诊断、统计诊断和模糊诊断的方法。信号检测、数据处
理与信号分析的手段和方法构成此阶段诊断技术的主要研究
和发展内容。但此时不论是诊断技术还是从其发展出来的诊
断系统，几乎在诊断过程的每个阶段都离不开专家或专业技
术人员的参与，提供所需的领域知识和处理问题的策略及最
终决策，因此此阶段的诊断技术缺乏智能性。

3.智能化诊断阶段：从20世纪80年代，将人
工智能的研究成果应用到故障诊断领域，
以常规技术为基础，以人工智能技术为核
心，以数值计算和信号处理为核心的诊断
过程被以知识处理为核心的诊断过程多替
代，目前虽然还远未达到成熟阶段，但智
能诊断的开展大大提高了诊断的效率和可
靠性。
诊断技术的发展趋势
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诊断系统智能化：专家系统、模型推理、神经网
络、故障树、模型识别和模糊诊断等方法以及不
确定性理论正走向成熟，在诊断系统中得到广发
应用
诊断系统集成化：诊断系统的开发，转向现有技
术的组合和集成，软件更加规范化、模块化，硬
件更加标准化、专业化
诊断系统综合化：由过去的单纯监测和诊断，向
今后的集监测、诊断、管理、咨询和训练于一体
化的综合化方向发展
如许多欧洲厂商的检测仪器
另一种较简单实用的系统
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问诊→简单检查→下达工单（基于以前的统计规
律）→作业（领料） →维修结果判定→修正统计
数据
条件：车型相对单一，维修量和内容较集中，数
据记录要完整
优点：当数据累计到一定量时，具有相当的准确
性和指导性，省略了中间复杂的检测和诊断过程，
提高生产效率，从单人分散式诊断变为整体统计
缺点：需要大量的统计样本，不同车型规律会有
差异
几点说明
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诊断技术和诊断设备的发展随着汽车技术的发展
而发展，如发动机技术、电子控制技术，网络技
术、安全技术等
单一系统本身的诊断与整车系统的关系-系统集成
技术的发展
新能源车辆技术的诊断-电动、混动车辆
诊断设备的选择应适应故障症状对象-适用和有效
既要充分利用电脑诊断仪，又不要被局限性迷惑
五。诊断的基本流程
六。综合诊断的基本内容
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故障码的读取与分析
数据的采集与分析
波形的采集与分析-点火系统和其他信号的测量与分析
排放尾气的采集与分析
压力及真空的测量与分析
其他手段
上述是主要内容，并非包括所有。而针对具体的系统，采
用最适合、最简单、最实用的手段。
六。综合诊断的基本内容-续
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上述内容并非是孤立的，而是提出一个概念即：
一个故障的内核在不同侧面和条件下表现出来的现象是不
同的，如发动机抖，可能的因素非常多，可以说凡是影响
燃烧的因素都会导致发动机的抖动，但这个故障在不同的
侧面（如机械方面、供油方面、点火方面、控制方面（故
障码、数据、））等反映是不一样的，我们用综合手段从
不同侧面排除不相关的因素，最后诸多箭头就会指向一个
趋势，这就是诊断方向（排除法）
七。综合诊断的基础
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理论知识的需要
综合分析的能力
系统的概念
过程的概念
逻辑推理的合理
数据采集的方法和合理性
八。案例分析
雪铁龙世嘉变速器故障的捕捉
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车型：世嘉
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故障：变速器修理后，试车过程中出现故
障码P1602（压力调节故障），随之出现打
滑，不能行使
为确定故障原因，采用试车并数据记录
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机械、液压、控制之间的关系，目标压力
与实际压力的变化，以及控制系统的控制
过程
见下页
参数数据对比
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00000139.SPM
丰田LAND CRUISER AHC系统
故障的分析
车型：2004年丰田陆地巡洋舰（LAND
CRUISER）
故障现象：主动悬挂系统仅能从低位（Lo）
升至中间位置（N），当选择高位（Hi）时，
仪表上的‘Hi’指示灯开始闪动，车后部稍
向上升动后接着又降回‘N’位，同时指示
灯也回到‘N’点亮（一般是在升起或降低
过程，目标指示灯先闪动，到达目标位置
后，变为常亮）
高度测量位置和计算
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说明：调整高度控制传感器后，因为减震器中间
位置的油压已被改变，因此要调整前轮的扭杆弹
簧。
1.调整高度控制传感器（使用HHT）
 连接HHT
 启动发动机，推动高度控制选择开关使汽车高度至‘LO’
然后返回‘N’位置，检查实际读值与目标值，必要时调整
2.检查汽车高度
 前轮A-B:83mm，后轮C-D：71mm
 测量点：A：前轮轴中心至地

B: 下悬臂前螺栓中心至地

C：后桥轴中心至地
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D：下控制臂前螺栓中心至地
高度传感器目标值的调整
检查并调整高度传感器至中间位置
 断开前高度传感器的接头
 将三节1.5V的干电池串联起来，按图将正极连接至接
头的SHB端子，负极接接头的SHG端子，提供给传感
器的电压约4.5V。
 测量端子SHB和SHG之间的电压。目标电压
（SHFL,SHFR,SHRR和SHB之间的电压）可以用系统电
压除以2得到.例如SHB和SHG的电压为4.5V，则目标电
压为2.25V
 在提高系统电压状态下，测量SHFL（SHFR,SHRR）和
SHG之间的电压。
 标准值：前传感器：目标电压±0.08V

后传感器：目标电压±0.07V
扭杆调整
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调整扭力杆弹簧（不用HHT）

注意在无负荷下进行操作。使用压力表前后要清洁管子、
表和接头。
a)启动发动机，推动高度选择开关调整汽车至‘LO’位置
b)关闭点火开关，从右前或左前轮缓冲力控制执行器的放
气堵放掉悬挂油AHC。注意：由于高压油会喷出，所以按
照放气方式放出液压油。
c)取下右前或左前轮缓冲力控制执行器的放气堵，安装压
力表并放气
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扭杆调整
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d)启动发动机，推动高度选择开关调整汽车至‘N’位置
e)关闭发动机，调整扭力杆弹簧，使车左右高度差小于
10mm
f) 启动发动机，推动高度选择开关调整汽车从‘N’至‘L’，
再返回‘N’位置
g) 关闭发动机
h)读取压力值，应在5.7Mpa±0.3Mpa. 若读值不在规定值内，
调整扭力杆弹簧
调整时必须关闭发动机。每当左右转一圈，大约改变
0.2Mpa的压力。当松螺栓时，压力升高。
i) 启动发动机，利用高度选择开关使车至’LO’位
j) 关闭点火开关，取下压力表
三个参数之间的关系和控制逻辑

高度传感器的目标是控制目标-间接反映高
度目标

液压与扭杆共同完成高度（传感器目标值）
控制目标，所以才有当压力不符合标准时，
工作是调整扭杆（压力高，调紧扭杆，使
压力下降逼近标准压力）

为达到控制目标，控制系统将增加或减小
执行机构压力，当压力建立过程超过时间
或压力限制，将被保护
高度传感器的目标值与N位置的车身高度之
间的关系。
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几点建议
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一个功能是由一个或几个系统完成的，所
以应关注整个系统，不能只关心电控部分，
电控是整个功能过程的一个环节，还包括
机械、液压等，这些是电控的基础和最后
完成功能的关键部分
手册一般只给出具体的操作过程和诊断的
一般过程，应结合具体故障全面了解具体
结构和工作原理，才能正确分析。而手册
一般不会给出更详细的原理和整体概念，
这需要自己从前面的介绍，寻找后面的东
西。
根据结构和原理，特别是更部分之间的功
能联系去分析
98款 陆虎-揽胜4.6L
变速器故障的分析
故障现象：仪表下方多功能显示器无档位显
示，显示自动变速系统故障，
自动变速器（4HP24）入档、升档及降档均严
重冲击，变速解体大修后（部分离合器片烧
毁），故障现象依旧；
检修步骤：
系统检测：
（1）发动机系统正常
（2）自动变速系统无通讯
变速器电脑
供电端：1# 点火开关电源13.2V；39# 蓄电池电源13.2V
搭铁端：7#、24# 发动机运转时对蓄电池负极压降0.9V
该车蓄电池负极之于大梁及发动机接有搭铁线车身是
通过大梁与蓄电池负极相连，万用表测量车身任意一点压
降均为0.9V（车身与大梁接触不良）加装搭铁线后压降为
0.03V
自诊断K、L线正常
（AT） 15# K线 →（BCM） → 诊断插头15#
（AT） 51# L线 →（BCM） → 诊断插头 7#
通过以上检测确认变速器电脑损坏

作业经历
更换同型号拆车电脑后，点火开关ON（不起动），
仪表档位 “PRND321”显示正常，
起动发动机后，档位显示再次消失，同时显示变速
器系统故障（因没有T4无法诊断）
怀疑变速器电脑再次烧毁。
相关信号分析：
1.由于仪器限制，使用OBD方式测试，因为OBD的
监测内容-动力总成包括变速器。-由于检测到两个
系统，即可确认新变速器电脑的通讯正常，为进
一步查找诊断方向提供了方便。
2.故障码为P1608，发动机扭矩信号
控制逻辑说明
TCM（Z255）与ECM（Z132）之间联系
变速器控制单元（Z255）根据从ECM获得发
动机扭矩、发动机转速和节气门开度，来
计算需要使用哪一个档位，然后驱动相应
电磁阀并向ECM返回一个扭矩减少的信号，
以推迟每缸的点火角，减小发动机输出功
率以得到平稳换档。
TCM的21脚—发动机扭矩
TCM的3脚---发动机转速
TCM的47脚---节气门开度
以上是从ECM获得的信号
TCM的32脚是向ECM发送扭矩减少信号
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故障码的设置条件
频率检查：信号类型为频率信号，其
频率应在91±1Hz
 脉冲检查：其占空比应在5%～94%之
间
信号缺少上升或下降沿
上述条件任一不满足将设置此故障码
检测方法：同步检查相关信号，见下页

变速器扭矩降低
请求信号
10.1 V
节气门信号
（负荷信号）
10.6 V
13.3 V
油压调节电磁
阀驱动
10.4 V
发动机扭矩信号
(无信号)
扭 矩 信 号
12V
C505
29
ECM
效应管故障
故障
21
TCM
12V
C505
29
ECM
更换后
变速器系统正常
21
TCM
GMC房车EBCM系统故障的分析
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车型：GMC房车
故障现象：在修理发动机控制系统后，发现ABS系统的故
障灯点亮
读取的故障码：C0055 26，后轮轮速信号频率过低
维修过程
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发动机经常熄火，更换发动机控制单元并
编程，后出现ABS系统故障
数据显示前轮轮速为14km/h,而后轮轮速为
4km/h
但该车没有后轮轮速传感器。将该车的
EBCM更换在其他车上，未发现问题
因此怀疑ECM或EBCM编程不正确，重新校
验无问题。
电路和系统描述
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车速信号是变速器上的车速传感器产生，先传给
TCM，TCM再送给ECM。
ECM除了自己使用外，分两路，一路给BCM再给
仪表中的车速表，另一路给EBCM
电子制动控制单元（EBCM）使用来自ECM的经
转换的128K/mile车速信号来计算后轮轮速。
EBCM将前轮传感器产生的轮速信号与来自ECM
的后轮轮速信号进行比较，进行故障的判断
信号的传递过程
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VSS
TCM
ECM
BCM
IPC
EBCM
电
路
图
故障分析
根据信号的传递路径，逐段测试或读取数据，如比较TCM
和ECM中的车速信号是否一致，ECM与BCM（或仪表）
的车速信号
ECM与EBCM中的车速信号
结果：ECM中信号=TCM中信号,
ECM中信号=BCM中信号,
ECM中信号≠EBCM中的信号

问题应在ECM的输出、线路或EBCM的输入，而ECM刚更换，
EBCM做过替换，线路的可能性最大，最后采用示波器与诊
断仪同步检测，并沿线束不断晃动线束和接头，找到虚接
点。
从实例中引出的所需知识点和能力
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这里需要掌握系统的结构，控制原理，测试步骤
和技巧，根据故障状态和测试结果进行分析
在不了解的情况下，需要查阅技术资料（机械、
液压、控制、电路图等）-自我学习和提高
只有在全面了解故障的症状和深入了解不同系统
的结构特点及工作原理的基础上，才能更深刻的
感觉问题的可能性以及需要测量什么，如何测试
等
只有在正确分析和逻辑推理的基础上，才能把握
工作方向
在熟练掌握设备和测量仪器以及测试技巧的基础
上，加上细心才可能最后发现问题
谢
谢