故障诊断仪在汽车故障检测诊断中的应用

郑州工业应用技术学院毕业论文

郑州工业应用技术学院

毕业论文

题目：故障诊断仪在汽车故障检测诊断中的应用

指导教师：郭斌峰职称：导师

学生姓名：樊振学号：1402020105

专业：汽车运用技术

院（系）：机电工程学院

2017年5月21日

郑州工业应用技术学院毕业论文

目录

摘要绪论 (1)

第1章.国内汽车诊断技术和国外的发展状况 (2)

1.1国内和国外的发展 (2)

1.1.1国内发展 (2)

1.1.2国外发展 (2)

1.2 汽车故障诊断仪的发展趋势 (3)

1.2.1故障分析方法的多样化 (3)

1.2.2故障诊断系统的智能化 (3)

1.2.3故障诊断信息的网络化和远程诊断 (3)

第2章.诊断仪种类及特点 (3)

2.1汽车故障诊断仪的种类 (3)

2.1.1专用故障诊断仪 (3)

2.1.2通用故障诊断仪 (3)

2.2汽车故障诊断仪的基本结构 (4)

第3章.元征 X-431 (4)

3.1 X-431 工作过程 (4)

3.2 元征X-431的功能 (5)

第4章.维修实例说明 (5)

4.1故障内容与故障现象相结合进行分析,迅速确定故障成因所在 (5)

4.2根据多个故障的存储内容,分析和发现它们的共同成因 (6)

4.3充分利用数据流查询功能 (6)

4.4重视数据状态信息的含义 (7)

结论 (8)

参考文献 (9)

致谢 (10)

摘要

汽车故障诊断仪是维修中非常重要的检测工具。尽管其使用方法比较简单,但是要充分发挥仪器的各项功能,快速找准故障,维修人员在使用中还有一些需注意的地方,文章结合维修实例做一些说明,交流对故障诊断仪使用的体会。

关键词:汽车故障诊断仪、维修实例、使用体会。

绪论

随着现代汽车技术的快速发展，汽车各总成的结构越来越复杂，高新技术特别是电子技术、计算机技术在汽车上得到了越来越广泛的应用，汽车故障诊断技术从传统的问、看、听、闻、触等经验诊断方式，发展为以集成化、智能化的诊断设备为手段，以信息技术为依托的现代汽车故障诊断技术。与人工的方法相比，采用电脑故障诊断仪使得汽车的修理相当先进和轻松，维修人员只要把诊断仪的插头插在汽车的诊断座上，接下去做的就是根据诊断仪的提示按键，就可以了解汽车的病因。随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。目前人们能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、可靠。其发展远景是自动寻找故障和实现诊断，提高诊断的准确程度和以最小的劳动消耗实现高的可靠性。

汽车故障诊断仪是通过判断ECU的输入、输出电压是否在规定的范围内变化时，可以判断电子控制系统工作是否正常。当电子控制系统中的某一电路出现超出规定的信号时，该电路及相关的传感器反映的故障信息以故障代码的形式存储到ECU内部的存储器中，维修人员可利用该诊断仪来读取故障码，使其诊断汽车出的问题。汽车故障诊断仪是维修中非常重要的工具,一般具有如下几项或全部的功能:①读取故障码。

②清除故障码。③读取发动机动态数据流。④示波功能。⑤元件动作测试。⑥匹配、设定和编码等功能。⑦英汉辞典、计算器及其他辅助功能。故障诊断仪大都随机带有使用手册,按照说明极易操作。一般来说有以下几步:在车上找到诊断座;选用相应的诊断接口;根据车型,进入相应诊断系统;读取故障码;查看数据流;诊断维修之后清除故障码。

第一章国内汽车诊断技术和国外的发展状况

1.1国内和国外的发展

1.1.1国内发展(20世纪40，50年代，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；进入60年代后期，随着机电一体化的产生，汽车故障诊断技术获得了较大的发展，逐渐由单项检测技术、联线建站，技术演变成为既能进行维修诊断又能进行安全环保检测的综合检测技术；70年代初，出现了集检测控制自动化、数据采集自动化、数据处理自动化、检测结果自动打印等功能为一体的现代综合故障检测技术，使检测效率获得了极大的提高；80年代后期，随着计算机技术的发展和应用，现代汽车中的ECU集成了故障自诊断系统，装有ECU控制系统的汽车发动机，都具有故障自诊断系统。

1.1.2国外发展(20世纪30年代，汽车故障诊断完全依靠工人和技术人员掌握的知识和经验；60，70年代，我国开始引进和研制汽车故障诊断与检测设备，如发动机气缸漏气量检测仪等；80年代，我国机动车的保有量迅速增加，汽车故障诊断与检测技术成为国家“六五”重点推广项目，并被视为推进汽车维修管理现代化的一项重要技术措施；到了90年代，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；90年代末，我国汽车诊断与检测技术已初具规模，基本形成了遍布全国的汽车检测网，实现了以汽车安全性能为主的综合性能检测。

就目前我国汽车诊断技术水平来说，与国外还存在一些差距，但随着国民经济的发展以及国内计算机、电子、汽车等高新技术的发展,我国故障检测诊断技术得到了迅速发展。现在我国汽车故障诊断技术正处在从传统向现代化转变的重要关头，其特征为汽车诊断技术从经验体系向科学体系的转变。现在我国的汽车故障诊断学科已经起步，并正处在蓄势待发的紧要关头。只有准确把握汽车故障诊断技术的发展方向，同时诊断设备研发技术人员与汽车维修技术人员的有机结合才可能创出优秀的故障诊断设备和卓越的诊断思想，才可能将我国的汽车故障诊断技术推进到当代世界汽车故障诊断技术的前沿中去。

1.2 汽车故障诊断仪的发展趋势

随着计算机、电子等高新技术的发展，对汽车故障诊断技术提出了更高的要求，多样化、智能化、集成化的现代汽车故障诊断技术必将成为汽车检测维修领域的发展方向；为了对汽车故障检修方便高效诊断信息化和远程诊断也是汽车故障检修的发展方向。

1.2.1故障分析方法的多样化

故障分析是提高故障诊断水平的关键因素，它将多种理论应用于故障诊断实践，

从而发展成为多种故障综合分析的有效方法。其分析过程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，对系统的故障进行定量分析。

1.2.2故障诊断系统的智能化

既适用于电控系统又适用于机械系统的故障诊断技术，是现代汽车诊断技术的关键。汽车故障诊断专家系统能模拟人类汽车维修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、打印等功能。

1.2.3故障诊断信息的网络化和远程诊断

用户可以通过远程汽车故障诊断业务，将现场诊断时传感器输出的数据远程传输到计算中心进行处理，计算中心再将分析结果反馈回现场指导故障诊断。

第二章诊断仪种类及特点

2.1汽车故障诊断仪的种类

目前市场上故障诊断仪的种类繁多，根据测试车系的数量可以分为专用故障诊断仪和通用故障诊断仪。

2.1.1专用故障诊断仪

专用故障诊断仪的测试范围窄，只能测试单一车系。根据使用对象的不同专用故障诊断仪又可分为原厂故障诊断仪和一般专用故障诊断仪前者主要用于各类汽车特约维修站，测试项目比较全面，但价格较昂贵，后者则价格较便宜，但可测试的项目少与原厂故障诊断仪，一般用于规模较小的汽车修理厂。

2.1.2通用故障诊断仪

通用故障诊断仪测试范围广，可以测试多种车系，大量应用于规模较大的汽车修理厂。目前市场上的通用故障诊断仪可分为两种，一种具有解码和示波功能，另外一种则只有解码功能。解码和示波都是很复杂的功能，对软件和硬件的要求也有所不同，为了使各部分功能更加详尽和全面，部分厂家已将两种功能分开，做成两个不同的产品。

2.2汽车故障诊断仪的基本结构

各种故障诊断仪的结构基本相似，主要由主机、测试卡(软件)、显示屏、键盘、接口电缆及电源线组成。

主机:故障诊断仪的电路板组件(硬件)，在主机上插入被测试车系的测试卡，可获得该车系需要了解的诊断信息。

测试卡:提供车系故障诊断程序、故障说明及维修资料等，用户需按测试车系选用，测试卡一般应具有足够的内存，以满足产品的后续升级用。

显示器:人机对话的界面，操作菜单、测试结果及维修资料等均通过他显示出来。

键盘:输入器件，键盘上按键的数量、相互间的位置极其功用随着故障诊断仪的

型号不同而异，按键具体操作要根据具体的型号故障诊断仪说明书的要求进行。目前有的故障诊断仪已经取消了键盘，采用独特的触摸屏操作，免去了按键输入的麻烦，大大提高了人机对话的效率。

接口电缆:故障诊断仪与汽车电控系统数据、信息交流的通道，它与被测试的汽车的诊断座链接。电源线余地测电源相连接，为故障诊断仪供电。

第三章元征 X-431

3.1 X-431 工作过程

如下图3.1所示。在“X-431主程序”中，用户选择诊断车系及诊断软件版本后，“X-431 主程序”将该车系该版本的诊断程序下载到SMARTBOX 中，并使SMARTBOX执行该程序；然后创建诊断进程，调用“测车程序”，并由“测车程序”与SMARTBOX中的程序完成诊断全过程；“X-431 主程序”负责显示诊断结果及与用

图 3.1 X-431工作过程示意图

3.2 元征X-431的功能

X-431Diagun可测几乎所有国产车和亚欧美各类型进口车，X-431Diagun 能同时对两辆车进行诊断，并可进行对比数据分析，便于发现问题，测试质量高、升级速度快、随时随地升级并与国际最新车型同步。它与同类解码器相比，质量更稳定，性能更可靠。X-431Diagun 能外接标准USB 接口打印机，可实时打印诊断结果，大容量TF卡可实时保存诊断结果。

(1)X-431的测试主要功能：

（1）读取故障码：操作按键,检测仪就会提示故障码及其含义,维修人员无

须跳线,也不必费力查阅故障码的含义。

（2）清除故障码：操作按键就可以实现消除以前查过的故障码。

（3）读取发动机动态数据流：通过仪器可读出发动机转速、发动机冷却液温度、节气门开度等随时的动态变化。

（4）示波功能：测试电信号的波形并显示出来

（5）元件动作测试：该功能使得维修人员利用仪器来操纵电控系统的执行元件。如控制喷油嘴的喷油、控制怠速电磁阀的动作等。

（6）匹配、设定和编码等功能：匹配不同的车型和简单的编码程序等。

（7）英汉辞典、计算器及其他辅助功能。英汉词典可以查阅到大多数的汽车专业词汇。

第四章维修实例说明

尽管故障诊断仪的使用方法比较简单,但是要充分发挥仪器的各项功能,快速找准故障,维修人员在使用中还有一些需注意的地方,下面结合维修实例做一些说明。 4.1故障内容与故障现象相结合进行分析,迅速确定故障成因所在

使用故障诊断仪的故障码查询功能,可以对故障车辆的电控系统进行扫描。大部分情况下,故障记录并不是故障成因。但是故障记录的内容,给我们提供了确定故障所在的范围,结合故障现象和其他辅助检查,可以迅速排除故障,举例说明: 一辆2004年产帕萨特B51.8T轿车,因为不易起动进站维修。使用故障诊断仪V.A.G1552进入发动机电控系统进行检查,发现2个故障,分别是进气温度传感器对地短路或开路,以及可变进气控制电磁阀开路或短路。通过阅读数据流获取进气温度被短路时的恒定值,可以确定进气温度传感器的确被短路。急加速时,可以看到可变进气电磁阀没有改变进气路径的动作。进一步使用万用表电压挡测量进气温度传感器插头的输入工作电压为12V,而标准值应为5V;同时测量到可变进气电磁阀插头的工作电压为5V,而标准值应该是12V的蓄电池电压。通过以上检查,再对照电路图中2个元件的线路颜色,故障的原因很快就找到了:原来是2个元件的插头一样,互相插错插头导致上述故障。

4.2根据多个故障的存储内容,分析和发现它们的共同成因

大多数情况下,通过读取故障码功能进行故障查询时,会调出多个有关故障记录,有时这些故障内容并不是孤立的,往往是由一个隐藏的故障造成的,或者有一定的因果关系。通过这个角度分析故障存储的内容,再结合其他检测方式和维修经验,可以迅速判断故障,在此列举1个维修案例。

一辆2002年产广州本田雅阁2.3L轿车偶然无法起动,用本田PGM故障诊断仪查询故障码,为4个喷油器对正极开路或短路的故障,检查喷油器相关电路无任何异常。根据经验,4个喷油器一般不会同时出现问题,但是通过PGM查询出上述喷油器的故障

肯定有一定原因。经过分析,故障应该出在控制4个喷油器共用的电源电路上。也就是说,故障诊断仪所查出的故障记录并不是故障的直接原因,只是确定了故障的原因在喷油器的相关电路范围内。依据喷油器控制电路和维修经验,最有可能的是燃油泵继电器损坏,也就是说燃油泵继电器可能是上述故障记录的隐性原因。将燃油泵继电器换成新件,上述故障不再出现。

4.3充分利用数据流查询功能

通过查询数据流,可以得知控制单元收集的相关传感器和执行元件的数据信息,以及开关状态信息,并以具体的数值显示出来。充分利用这些数据,有助于故障的正确分析和判断。

一辆2004年产东风悦达起亚千里马1.3GL轿车,经常出现加速不畅和怠速不稳的故障。检查进气系统和燃油供给系统均正常,用故障诊断仪进入发动机电控系统也没有查询到故障。起动发动机怠速运转,通过读取数据块检查喷油量和节气门开度,均在正常范围。怠速状态下检查蓄电池电压不正常,在12V左右波动。因为故障诊断仪所读取的蓄电池电压,是在发动机尚未起动时的蓄电池端电压。当发动机起动后,则为发电机的发电电压,由此可以判断出发电机和蓄电池之间存在异常。为了增加发电机负荷,打开大灯和空调系统,蓄电池电压降低至11V,并且波动较大,由此可以判断出发电机充电系统不正常,充电线路可能有问题。经过检查电路,发现蓄电池负极线在变速器壳体上的固定端断掉,从而使得大负荷用电设备工作负极线分压太大,导致发动机控制单元供电电压波动和传感器信号不准确,出现了上述故障。将相关负极线进行紧固连接后,故障得以排除。随着汽车新型传感器的应用,各种各样的数据还在增加, 4.4重视数据状态信息的含义

故障诊断仪读取的控制单元中的数据信息表示方式多种多样,单位也不一样。比如,POLO轿车节气门的开度使用“%”的形式表示;自动变速器的多功能开关等开关状态信息以8位二进制码表示;发动机的防盗电子工作状态以4组“0”和“1”的数字表示;节气门的基本设置信息用一些特定字符表示其状态等。了解这些数据信息的表达方式和含义,有助于更加全面地了解控制单元的工作状态以及一些传感器、执行元件的信息。

一辆2004年产桑塔纳2000GSi轿车,起动后会立即熄火,看似防盗系统锁死,然而防盗指示灯在打开点火开关后自检也正常。使用故障诊断仪查询发动机电控系统,有“发动机控制单元锁死”的故障记录,防盗系统控制单元无任何故障记录,看不出防盗系统有任何问题。再使用故障诊断仪读取防盗器工作状态信息,发现防盗系统控制单元的4组状态信息中,发动机控制单元的确定状态为“0”,与正确值“1”不符,怀疑是发动机控制单元和防盗器控制单元之间1根防盗确认的线路或防盗器控制单元有问题。通过万用表检查,相关线路正常,于是换掉防盗器控制单元并进行匹配,故障得

以排除。

除了上述4个使用要领,故障诊断仪在检测维修中还有很多功能都可以得到淋漓尽致的发挥,要让它的功能得到最大限度的应用,关键在于使用者如何将系统的专业理论同丰富的维修实践紧密结合,使其向使用者提供的信息能够被充分利用。

结论

通过研究汽车故障诊断仪在现代汽车检修中的应用可知，我国的诊断技术起步较晚与国外的先进技术和设备有一定的差距，但随着国民经济的发展以及国内计算机、电子、汽车等高新技术的发展,我国故障检测诊断技术得到了迅速发展。现在我国汽车故障诊断技术正处在从传统向现代化转变的重要关头，其特征为汽车诊断技术从经验体系向科学体系的转变。

诊断仪分为专用诊断仪、通用诊断仪，现代汽车维修厂在购买诊断仪时要根据自己的需求选择合适的诊断仪，产品的功能能否满足需要、修车范围、产品的软件能否跟上汽车的发展、操作方式是否方便，了解生产故障诊断仪厂家的技术实力。

维修人员在对汽车故障诊断仪种类、基本组成、工作原理、使用方法，维修人员可以快速、方便、准确地定位故障,从而顺利地排除故障。

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[15] 赵一鸣.谈我国汽车检测技术现状和发展趋势[J].今日中国论坛,2010.

致谢

随着这篇毕业论文的最后落笔，我三年的大学生活也即将划上一个圆满的句号。回忆这三年生活的点点滴滴，从入学时对大学生活的无限憧憬到课堂上对各位老师学术学识的深沉沉湎，从奔波于教室图书馆的来去匆匆到业余生活的五彩缤纷，一切中的一切都是历历在目，让人倍感留恋，倍感珍惜。

三年大学的学习生活注定将成为我人生中的一段重要旅程。三年来，我的师长、我的领导、我的同学给予我的关心和帮助，使我终身收益，我真心地感谢他们。

另外，我必须感谢我的父母。焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报。作为他们的孩子，我秉承了他们朴实、坚韧的性格，也因此我有足够的信心和能力战胜前进路上的艰难险阻；也因为他们的日夜辛劳，我才有机会如愿完成自己的大学学业，进而取得进一步发展的机会。

最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢!