摘要
本文详细叙述了现代汽车故障诊断的发展及各种诊断技术和诊断设备的使用。通过国内外的现代汽车故障诊断技术的不同发展进度和方向说明我国汽车在这方面的不足之处，其中通过讲述过去的故障诊断方法和现在的故障诊断方法说明了现代汽车故障诊断的优点。针对现代汽车故障诊断设备的使用方法纪性能，以及在工作中应用的案例分析来进一步阐述现代汽车故障诊断技术的突飞猛进。通过讲述汽车随车诊断技术和车外诊断技术的功能、优点及发展方向，并就未来汽车诊断技术的发展方向作了预测。
关键词：汽车；诊断设备；诊断技术；发展
Abstract
Th is paper d escrib es the fa u lt d iagno s is o f mo d ern car
develo p me nt and a variety o f d iagno st ic techn iq ues and the use o f
d iagno st ic eq uip ment.At ho m
e and ab road thro u gh the fau lt d ia gno sis
o f mo d ern auto mo t ive techno lo g y d evelo p ment p ro gress and d irect io n o f a d ifferent no te in th is regard my car inadeq uacies, includ in g thro ug h the p ast and p resent fau lt d iag no sis metho d o f fau lt d iag no sis metho d describ ed fau lt d iagno s is Hyu nd ai ad vantages.Hyu nd ai Mo to r F ault Diag no sis fo r use o f eq uip ment p erfo rmance reco rd s, as well as
ap p licatio ns in the wo rk o f case stud ies to elab o rate further o n the
mo d ern auto mo b ile fa u lt d iagno s is techno lo gy b y leap s and b o und s. O n the vehic le thro ug h the veh icle d iag no stic tech no lo g y and d iag no stic techn iq ues o f veh ic le features,strengt hs and d irectio n o f d evelo p ment wells auto mo tive d ia gno stic techno lo gy o n the fut ure d irect io n o f develo p me nt has b een u nd ertaken.
Key wo rds: auto; d iag no stic eq uip ment; d iag no stic techn iq ues; develo p me nt
目录
摘要 (1)
Ab st ra ct (2)
1 绪论 (6)
1.1 课题来源 (6)
1.2 现代汽车诊断技术的发展 (6)
1.2.1国外汽车诊断技术的发展 (6)
1.2.2我国汽车诊断技术的发展 (8)
1.2.3汽车诊断技术的发展方向 (9)
1.3现代汽车故障诊断的特征
1.3.1故障诊断系统智能化
1.3.2诊断推理方法多样化
1.3.3故障诊断信息网络化
2 现代汽车诊断设备的简介 (11)
2.1 汽车万用表 (11)
2.1.1性能简介 (11)
2.1.2基本组成 (11)
2.1.3使用方法 (11)
2.2汽车专用示波器 (11)
2.2.1专用示波器的应用 (13)
2.3发动机综合分析仪 (14)
2.3.1基本组成 (14)
2.3.2基本功能 (15)
3 案例分析 (16)
3.1桑塔纳2000轿车发动机工作不良 ....... 错误！未定义书签。
3.2 本田AC C ORD轿车动力不足............. 错误！未定义书签。
3.3 汽车故障形成以及常见故障 (25)
3.5现代汽车自诊断系统 (31)
4 结论 (34)
4.1结论 (34)
4.2存在的不足 (34)
4.3展望 (35)
致谢 (36)
参考文献 (38)
附录1 (41)
1 绪论
1.1 课题来源
本课题《现代汽车检测诊断分析》就现代汽车故障诊断技术在国内外的发展情况，通过不同的现代汽车故障诊断设备的介绍和案例分析来说明现代汽车故障诊断技术的优越性和方便性，其课题来源于湖北汽车工业学院。
1.2 现代汽车诊断技术的发展
1.2.1国外汽车诊断技术的发展
由于汽车技术的飞速发展，特别是电子技术、电脑控制技术及各
种前沿科学技术在汽车上的应用，汽车已成为各种先进技术的载体，同时也把汽车诊断技术带人了一个高科技领域。20世纪50年代之前，国外就研发了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。早期的检测诊断设备是以机械结构为主，单机人工操作。上世纪60年代，随着机电一体化的产生，研制了单机自动化的设备，如四轮定位仪、非接触式速度计等；80年代初，随着计算机技术的发展和应用，实现了汽车诊断控制自动化，出现了集检测工艺、操作、数据采集、存储和打印等功能于一体的系统软件。目前，车载自诊断系统和车外诊断系统正在进一步发展。
车载自诊断系统（o bd）利用安装在汽车内各个部位的传感器，自动检测系统故障，以故障代码形式显示并将故障信息存入电子控制单元e cu 的ra m中，在维修车辆时，利用车载计算机(E CU)对电子系统各部件进行检测，并在仪表板上将检测结果以指示灯或数字的形式加以显示的诊断方法。它可以自行找出存在的故障，以减轻操作人员的负担。具有下列功能：①有严重故障时向驾驶员报警；②储存和显示故障代码；
③实行容错控制，使系统维持在最初的随车诊断系统要求以一定的测试规范来进行，系统记录下故障代码，据此可以找出故障区域。20世纪80年代中期出现了另一种自诊断系统，美国汽车工程师协会（sae）在第1代o bd基础上，制定了第2代在线诊断标准o b dⅱ，o bdⅱ除了对电子控制系统检测外，还对与排放有关的系统监测，更注重绿色环保问题。它可以对车辆参数实行连续监控，记录车辆的间歇故障。自诊断系统的优点：减少专用仪器的使用，降低维修费用，查找故障及时；应用广泛。然而，自诊断并不最优的诊断方法，它还存在一些缺陷：诊断范围的扩大和诊断精度的提高受结构的限制；不能诊断C P U本身的故障；适应性差，控制系统的改进和车型的变化需要废弃原有的诊断系统而重新设计新的自诊断系统。今后，自诊断将向增强诊断功能，扩大检测项目，加强故障预报功能，与容错控制相结合，基于单个控制系统的诊断向基于整车诊断的方面发展[3]。
车外诊断系统，通过传感器采集信号，送至车外仪器，在相应诊断软件的支持下，完成各种诊断。目前车外诊断技术将向以下两个方向发展：①集成诊断，把故障诊断的专家系统和维修信息的检索结合起来，注意软件的开发、诊断标准的建立和逻辑推理的加强；②诊断技术的标准化，包括数据通讯、故障代码、诊断软件和硬件设备的标准化。随车诊断，诊断及时；车外诊断．功能齐全。两者各有优点，不能相互替代。只有把二者结合起来，使之相互渗透，相互补充，才能满足维修的需要[4]。
1.2.2我国汽车诊断技术的发展
我国是20世纪60年代开始研究检测技术，如发动机气缸漏气量检测仪等。80年代，随着汽车工业的发展，汽车诊断技术得到了迅速发展，到90年代，相继研制了侧滑试验台、制动试验台、汽车检测站以及我国自主开发的发动机故障诊断仪、四轮定位仪等。汽车检测站综合运用现代检测技术和设备对汽车进行不解体或不完全解体条件下的性能检测诊断，实现了以汽车安全性能为主到综合性能的检测。国产车在汽车电子控制方面上也广泛应用了o b dⅰ，但根据我国目前的排放法规，ob dⅱ还没有在国产车上使用。
1.3现代汽车故障诊断技术的特征
现代汽车诊断技术是在传统诊断技术的基础上发展起来的，具有以下几个特征:故障诊断系统智能化，诊断推理方法多样化，故障诊断信息网络化。
1.3.1故障诊断系统智能化
车载自诊断或使用故障诊断设备的诊断，主要诊断电子控制系统的故障，而且还有局限性，不能对e cu存储的数据进行分析。既用于电控系统又适用机械系统故障的诊断技术，是现代汽车诊断技术的关键。人工智能技术的迅速发展，新的故障诊断系统，即专家系统被开发并逐步推向应用。
20世纪70年代，国外汽车公司开始研究汽车故障诊断专家系统，主要针对发动机；到90年代，研究范围扩大到汽车各个系统总成。国内在这个方面研究较晚，始于80年代末，到90年代中后期，部分研究达到了国外相同水平。汽车故障诊断专家系统能模拟人类专家对复杂系统进行诊断，高效而准确地得出诊断结论，若与外部软件连接还可扩大诊断范围，具有咨询、存储和修改等功能。
1.3.2诊断推理方法多样化
诊断推理是以诊断特征参数为基础，采用数学方法处理信号，找出故障的内在联系，对系统的故障作定量分析。基于信号的处理，由传统的傅立叶变换转化为小波分析，为故障信号的预处理提供了有效的途径；基于知识的处理，由传统的基于逻辑的专家系统发展为集成模糊集理论和案例的专家系统，解决了故障症状不确定性，很大提高了诊断速度和精度。
1．3.3故障诊断信息网络化
汽车是机电液一体化的高科技产品，新车型、新功能层出不穷。在汽车故障诊断时，专业人员对各种车型的技术资料掌握有限。通过汽车检测维修专业网络，可以传递诊断维修信息，彻底打破信息传递在时空上的局限性，实现资源共享；而且能在线得到诊断专家系统的指导。如我国欧亚·笛威汽车维修网站专业性很强，可以网上咨询、网上培训等。
2 现代汽车诊断设备的简介
2.1 汽车万用表
2.1.1性能简介
万用表，又称三用表(附录图2-1），是一种多用途的电工仪表。它是我们维修各种电子仪器及家用电器的最常用的工具。大多数万用表采用磁电系表头，利用转换开关，可以测量电阻、直流电压、交流电压、直流电流、交流电流，音频电平等多种电量。有的万用表还可以测量电感、电容、晶体管电流放大倍数等。基于上述基本参数的测试，万用表还可以用来间接检查各种电子元器件的好坏，检查、调试几乎所有的电子设备。
2.1.2基本组成
万用表一般由表头、转换开关、测量电路等三个主要部分组成。万用表的表头均采用磁电式，其满刻度偏转电流（即表头灵敏度）一般为几十微安到几百微安。表头的全偏转电流越小，其灵敏度越高，特性越好。在万用表的表盘上，一般都标有一些数字和符号。这些数字和符号标明了万用表的性能和指标。
(1)信号频率测试
测试项目选择开关置于频率（F r eq）档，黑线（自汽车万用表搭铁用的座孔中引出）搭铁，红线（自汽车万用表公用的座孔中引出）接被测信号线，显示屏即显示被测频率。
温度检测测试项目选择开关置于温度（临时）档，按下功能按钮（℃/°F），将黑线搭铁，用于探针线的插头端插入汽车万用表温度测量座孔，探针端接触被测物体，显示屏即显示被测温度。
(2)点火线圈一次侧电路闭合角检测
测试项目选择开关置于闭合角档，黑线搭铁，红线接点火线圈负接线柱，发动机运转，显示屏即显示点火线圈一次侧电路闭合角。
(3) 频宽比测量
测试项目选择开关置于频宽比档，红线接电路信号，黑线搭铁，发动机运转，显示屏即显示脉冲信号的频宽比。
（4)转速测量
测试项目选择开关置于转速（每分钟转数）档，转速测量专用插头插入搭铁座孔与公用座孔中，感应式转速传感器（汽车万用表附件）夹在某一缸高压点火线上，在发动机工作时，显示屏即显示发动机转速。
(5) 起动机起动电流测量
电流传感器电压的方法来测量起动机起动电流），把霍尔式电流传感夹夹到蓄电池线上，其引线插头插入电流测量座孔，按下最小/最大功能按钮，然后拆下点火高压线，用起动机转动曲轴2-3s，显示屏即显示起动电流。
(6) 氧传感器测试
拆下氧传感器线束连接器，将测试项目选择开关置于“4V”档，按下DC功能按钮，使显示屏显示“D C”，再按下最小/最大功能按钮，将黑线搭铁，红线与氧传感器相连；然后以快速（2000r/m in）运转发动机，使氧传感器工作温度达360℃以上。
(7) 喷油器喷油脉冲宽度测量
测试项目选择开关置于频宽比档，测出喷油器工作脉冲频率的频宽比后，再把测试项目选择开关置于频率（F r e q）档，测出喷油器工作脉冲频率（H z），然后按公式Sp=η/fp计算喷油器喷油脉冲宽度：式中,Sp--喷油脉冲宽度/s；
η--频宽比/%；
fp--喷油频率/Hz。
2.2汽车专用示波器
广义上说，示波器是描述任何一种用来观察、测量或记录瞬间物理现象并以图形形式给出结果的电子仪器。作为工科所学专业日常使用当中，显示和记录随时间变化的电量（如电压、电流等）的仪器称为示波器。示波器的普及来自于它利用了视觉与理解之间的关系，它是技术人员能够做出各种各样调整的重要工具。原始的示波器产生二
器工作时形图如附录图2-2所示。[9]
2.2.1专用示波器的应用
随着电控系统在汽车上的普遍使用，电子设备在汽车上所占的比例越来越高，因此在汽车维修过程中，电子设备的修理工作就变得越来越重要。汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力的工具。用示波器不仅可以测量计算机系统的工作状况，而且通过示波器可以观察到汽车电子系统是如何工作的。此外，汽车示波器能够使你确认故障是否真正被排除，这可以通过修理前后从示波器中观看氧传感器的信号波形来加以判断。汽车示波器在汽车电子控制故障诊断中，主要用于汽车汽车传感器、点火波形、执行器及ECU输入/输出控制信号波形的检测和电路分析。
2.3发动机综合分析仪
发动机综合分析仪(附录图2-3)是所有汽车检测设备中功能最多，检测项目和涉及系统最广的装置，因此它的结构较杂，技术含量也较高。随电子技术在汽车领域的飞速发展，原始的E F I(El ec tr on ic Fu el In je ct io n)控制功能延伸到汽车底盘和传动系的电子系统，成为控制面更广的电子管理系统E MS(E le ct ro n ic M an ag em en t S ys te m)，现代
发动机综合分析仪的功能已超越了发动机的范畴，增加了A BS
(A nt i-lo ck B r ak in g Sy st em)和A SR(Ac ce le ra ti on Sk id R es po ns e)等底盘系统的测试功能[10]。
2.3.1基本组成
信号提取系统、信息处理系统及控显示系统三大部分组成。
2.3.2基本功能
无外载测功功能即加速测功法；检测点火系统：初级与次级点火波形的集与处理，平列波、并列波与重叠和重叠角的处理与显示，断电器闭合角和开启角，点火提前角的测定等；机械和电控喷油过程各参数(压力、波形、喷油、脉宽、喷油提前角等)的测定；进气歧管真空度波形测定与分析；各缸工作均匀性测定；起动过程参数(电压、电流、转速)测定；各缸压缩压力判断；电控供油系统各传感器的参数测定；万用表功能；排气分析功能[11]。
3 案例分析
3.1 桑塔纳2000轿车发动机工作不良
《故障现象》1997年桑塔纳2000轿车，装用电控多点燃油喷试发动机，发动机怠速专属过高，有时为900r/min，有时高达1200r/min.
《故障分析》试车、动力及急加速均正常，故障指示灯无显示，初步判断是怠速控制装置调整不当所造成的。
电喷型桑塔纳2000轿车采用了转阀试怠速控制阀，可以实现自动怠速。
发动机怠速时，节气门全关，空气自怠速旁通气道进入稳压箱。怠速控制阀装在该旁通气道上，通过控制旁通空气量控制怠速，EC U 根据节气门位置信号、转速信号和水温信号判断出怠速工况，并与储存在EC U中的怠速设定值进行比较，然后发指令，控制怠速控制阀中的转阀动作，从而改变怠速旁通气道的流通截面，使实际怠速与设定怠速接近。
怠速控制阀上有两根线，分别于EC U的4#、6#接脚相连。怠速控制阀的电阻为17.7~20.0Ω.
发动机冷车启动时，怠速控制阀控制怠速旁气通道，使其流通截面加大，旁通空气量增多，发动机以快怠速暖机，随着发动机水温不断提高，受控的旁通空气量逐渐减少而平顺地渡到稳定怠速。
另外，若怠速时开启空调（EC P将从其40#、41#接脚收到一个高电位信号），发动机负荷增加；为防止熄火，EC P将控制怠速控制阀使旁通空气量适当增多，怠速将提高10r/min左右。
《故障排除》检查节气门拉线松紧度适当，确认节气门在怠速时全部关闭；测量怠速控制阀电阻为18Ω，正常；将节气门体及怠速控制阀拆下
，发现上面积碳及泥沙较多，用化油器清洗济清洗后将其装复，怠速仍在9000r/min上。
该车在故障诊断插座位于变速杆下部的装饰盖下，启动发动机，热车至风扇开启。关闭发动机，将专用的VAG1551仪器连接到故障诊断插座上，使发动机在怠速状态下运转，使用VAG1551对其进行基本怠速设定：将怠速设定在750r/min，发动机转速立即停下降到750r/min。将车重新发动，检查确认怠速设定。当时以为故障排除了，蛋两天后该车怠速再次提高，二次回到修理厂。综合上次的维修结果，怠速过高可能是由燃油供应系统造成的。将喷油器拆下检查，积碳现象严重，使用超声波清洗装置将其清洗并进行流量测试，发现第二缸的喷油器喷油量比其他三个多，更换该喷油器后重新将车发动，热车怠速740r/min，故障彻底排除。
3.2 本田ACCORD轿车动力不足，PGM-F1警告信号
《故障现象》本田AC CO RD轿车，美观，1996年产，装备电控多点燃油喷射式发动机，E X1级，行驶里程27000km，该车先是出现油耗高，动力性不足的故障，经过一段时间后，仅表板上的故障指示灯亮起。
《故障分析》因为该车先出现油耗高，动力性不足的故障，继而故障指示灯亮起，所以该车的故障不仅仅存在于电控系统中。但当多个故障共存时，如果自诊断系统中存在故障码，应先从排除故障码所提示的故障入手。
《故障排除》读取、清楚故障代码：
①拉紧驻车制动器，变速器选档手柄置于P或N位置，关闭点火开关，用SC S接头短接维修检查接头（位于前乘客座位右边的仪表盘下）。
②接头点火开关，但不启动发动机。
③发动机系统由MI L（故障指示灯）以闪烁的长度和次数来表示故障代码（DT C）的。故障代码从1-9以短的闪烁来表示：两位（主代码、子代码）的故障代码则以一些列长和短的闪烁来表示。长闪烁的次数表示十位数，段闪烁的次数表示个位数。
根据M IL的闪烁频率，确认该车的自诊系统中储存的发动机故障码有：1、71、72、73、和74；AB C故障码有21.
④关闭点火开关。
（2）发动机故障代码索引如下表所示为发动机故障代码索引：
发动机故障代码索引
诊断故障代码（DTC）系统指示
0 控制组件(ECM)
1 加热型氧传感器(HO2S)①或氧传感器（O2S）①
3 支管绝对压力传感器（MAP）
4 曲轴位置（CKP）传感器
6 发动机冷却液温度（ETC）传感器
7 节气门位置(TPS)传感器
8 上止点(TDC)传感器
9 第1缸位置传感器
10 进气温度(IAT)传感器
11 怠速混合比调整器⑤
12 废气再循环(EGR)阀传感器④
13 大气压力（ABRO）传感器⑥
14 怠速空气控制(IVA)
15 点火输出信号
16 喷油器⑧
17 车速传感器
19 自动变速器(A/T)锁定控制电磁阀
20 电路负荷检测器(ELD)③
21 可变气门正时电子控制(VTEC)电磁阀⑦
22 可变气门正时电子控制（VTEC）压力开关⑦30 A/TFI信号A⑥