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(有更新)雷诺风景节气门单元故障(故障码只出现一次,解码器无法解决?)

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发表于 2018-2-28 11:55:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
clipboard.png

顾客抱怨:
一周前车辆的喷油警报灯亮起,且车辆进入“跛行回家”模式。将发动机在On和Off之间切换,消除警报灯,车辆好像正常行驶了又一个星期。再次亮起警报灯之前,没有运行或性能问题。

背景信息:
这个有问题的车配备的电子节气内置有一个2针脚的12伏的直流电机。它的两个针脚是正极和接地,根据节气门状态决定给它的正极供给电源或者断开其电源。节气门单元也有两条电位计轨道用来测量节气门的位置,每条轨道的工作电压在5伏内。这两个信号是彼此相反的,且节气门在任一位置时两条轨道的信号相加应该大概为5伏。设计两条轨道的目的是对这两个信号进行对比测试,可以检测轨道的完整性。这意味着可以检测故障和达到更精确的读数。

诊断:
进行初步的故障代码检测,发现有两个储存的故障代码:
1、节气门位置传感器轨道1(不可信电压)
2、节气门位置传感器轨道2(不可信电压)

这两个故障码的冻结帧数据显示故障节气门在开度19%时出现。

接上解码器进行路试,监测轨道1和轨道2的信号,特别是在19%开度的位置。没有发现驾驶性能问题,解码器也没有检测到任何问题。

下一步,连接上Pico汽车示波器,监测这两个轨道、PWM给电机的打开信号、电机的电流。这些测试可轻松地在节气门单元上执行。


图1.png

图1:
A通道(蓝色):节气门控制电机电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2
D通道(黄色):节气门控制电机电流


上面波形截图(图1)显示车辆静止时发动机在不同阶段下运转,包括大开节气门。没有检测到问题,但上面波形验证了两个轨道相加等于5伏。你也可以看到PWM在大开节气门事件增加,电流也增加。

再次进行路试,这次我们将解码器和Pico汽车示波器 都连接上,同样在大概19%节气门开度的位置。下图2是车辆驶上一个小山坡时的解码器读数。

同样,没有检测到问题。

图2.png

图2


下图3是接近同一时段来自Pico汽车示波器的数据。这里,我们可以看到在大概11秒的位置,轨道2(绿色波形)有个短暂时期跳到5伏。
图3.png

图3:
A通道(蓝色):节气门控制电机电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2
D通道(黄色):节气门控制电机电流


将这个地方的波形放大,截图(图4)见下面:

图4.png

图4:
A通道(蓝色):节气门控制电机电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2
D通道(黄色):节气门控制电机电流


这里很明显的是这个电压尖峰确确实实是超过5伏。刚开始,为了获得更多细节,这个通道(C通道绿色)使用了0至5伏的量程。我们也看到在这个期间,电流很稳定,没有任何短路的迹象。为了读到更多信息,我们再进行一次测试,两个轨道使用0至10伏的量程,其中一个通道(A通道蓝色)更改用来测量节气门单元里面供应给两条轨道的5伏参考电压。

通过使用标尺,我们可以看到电压的峰值在5.41伏(它应该在0至5伏的范围内)。难道轨道短路到了更高的电压上?

在这个图5上,很明显参考电压稳定在5伏,因此这里没有可能短路。
图5.png

图5:
A通道(蓝色):节气门传感器5伏参考电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2

好了,前因和排查流程都基本交代完了,故障点也快要找到了,此时小编有点累了,想休息会。要不各位读者朋友回答一下,你们认为故障点是在哪里,或者下面应该怎么继续排查工作?
此处是华丽的分隔线


周小编交代完了车辆故障的前因和排查流程,答案就要出来了。但小编累了,经过周末两天的休息,看到大家踊跃的转发和留言,小编好开心,又满血复活了。所以今天决定为大家公布下面的内容。

好了,大家带好小板凳啦。书接上一回,上面的图5,我们看到C通道(绿色)轨道2波形有个峰值电压,约5.41伏。

前面我们分析过在出现电压尖峰期间12伏电机的电流,也没有发现问题。那么另一个可能是轨道2电路或ECU存在短路。


下图6显示的是节气门单元插头断开时,两个轨道和5伏参考电压的波形。这显示出了两条轨道的偏置电压。


图6.png

图6:
A通道(蓝色):节气门传感器5伏参考电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2





轨道2(绿色)显示着一个熟悉的数字:5.41伏,现在我们知道之前看到的尖峰电压信号跳到了偏置电压。这证明了存在断路,从电位计的轨道2到ECU的某处存在断路。通常测量传感器时,最好是在ECU侧测量,这样你看到的信号就是ECU看到的。

如前面所说,我之前是在节气门处测量,在这个场景它是有利的。如果我在ECU侧测量,我仍会对从节气门单元到ECU这一段的线束和插头有疑问。节气门单元的插头很干净很紧很牢固,这证明了故障存在于节气门单元内部。最有力的证据是,电压尖峰只出现在轨道19%(解码器上显示)和约4.1伏(Pico汽车示波器上显示)的位置(这两个数据相互支撑,5伏减去4.1伏位置相差0.9伏,5伏的19%=0.95伏)。这说明了电位计的轨道2存在一个磨损点。不巧的是,要切开金属密封条才能拆开节气门单元查看内部,但顾客要求收回这个件,所以我们无机会拆开看。我们安装了一个新的节气门单元,并且加了一个适当复位开关用来验证这个故障。

图7.png


图7:新的好的节气门单元,但人为加了一个开关用来模拟故障。
第一个波形(橙色)=轨道1+轨道2 (数学通道功能)
第二个波形(黑色)=PWM电压频率(数学通道功能)
第三个波形(紫色)=PMW信号占空比(数学通道功能)
第四个波形(黄色):节气门控制电机电流

像上面图7的波形这样,你可以利用Pico示波器的软件来揭示更多你需要的细节。我们可以分析被测量两个轨道位置和给节气门体的PWM之间的关系。第一个波形(橙色)利用数学通道功能将通道B(测轨道1)和通道C(测轨道2)相加所得。我们知道这两个轨道相加应该等于5伏。所以不管节气门在任何位置,这个波形(橙色)应该一直显示5伏。这非常有用,因为在快速踩油门踏板时,轨道的电压有时不是很干净。第二个波形(黑色)利用数学通道功能基于节气门电机供应电压PWM来计算它的频率。第三个波形(紫色)计算的是同一个PMW信号的占空比“通”的时间。这两个信号一起控制电机的位置和消耗的电流。你可以看到燃油喷射电脑如何通过减少通过电机的电压和电流来应对轨道电压的偏差,一直到轨道电压回到正常的水平。你也可以将这个信息跟你解码器上的测量数据作对比。


通过使用Pico示波器软件的放大功能,我们可以在下面截图8上清楚地看到节气门单元的轨道故障(橙色的波形,即通道B和通道C相加的数学通道)。


图8.png

图8:
A通道(蓝色):节气门控制电机电压
B通道(红色):节气门位置轨道1
C通道(绿色):节气门位置轨道2
D通道(黄色):节气门控制电机电流
总结:

这个案例展示了正确使用Pico汽车示波器是多么有帮助。相对于解码器,示波器的高速采集是一个绝大的优势。当故障非常明显时,这种情况解码器当然肯定能探测到。但是用Pico汽车示波器,你可以在问题刚刚萌芽还没有任何症状时就能看得到,同时你可以全面分析每个细节和系统的各个方面。Pico汽车示波器给你100%的自信进行诊断。


如可能,你可以利用冻结帧数据来帮助重现故障。在这个案例里,这个故障只发生于19%负荷和只在爬坡时,我猜测是因为发动机在负荷下产生了额外的热量和振动。


储存的故障码关于轨道1和2的,实际上问题是轨道2。轨道1完全没有问题。这猜测这是燃油喷射电脑导致的。就它而言,超过了5伏(两个轨道相加)的偏差比较大。但是两个轨道都在它们的参数内工作,所以要警觉的是两个轨道都存在潜在的问题。在测试过程中,警报灯一次都没有亮过,很明显它一定要到了特定的条件才会出现。因为电位计是一个机械的磨损设备,它的偏差需要适应由于时间和使用导致的磨损。这就是说出现节气门相关的故障代码的概率是挺高的。




您的留言参与、
您好心的转发,
都是对我工作的支持和莫大的鼓励;
转发、留言越多,我越有动力编辑下面的内容。感谢。
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没人参与帮忙?领导已让我准备卷铺盖了。:(
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发表于 2018-2-28 19:29:23 来自手机 | 显示全部楼层
此导线经过大电阻后接触到电源线。
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发表于 2018-2-28 21:40:03 来自手机 | 显示全部楼层
个人感觉是碳刷接触不良导致的这个现象。从频率和电压上看不像是点火干扰,也不像短接到电源正极的。你可以测量5V参考电压的电流在看一下是否能有新的发现。
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发表于 2018-3-1 12:17:38 | 显示全部楼层
节气门位置传感器2滑动变阻器及触点损坏,有断路现象。
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发表于 2018-3-1 12:17:38 | 显示全部楼层
节气门位置传感器2滑动变阻器及触点损坏,有断路现象。
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 楼主| 发表于 2018-3-5 10:20:17 | 显示全部楼层
各位,此案例有更新的,在一楼原文的后面增加了新内容,请注意阅读,谢谢大家参与。
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发表于 2018-3-27 07:34:19 来自手机 | 显示全部楼层
很难明白,需要多多学习,示波器真的好用,谢谢分享
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发表于 2018-4-18 21:43:53 | 显示全部楼层
写的真棒,谢谢楼主
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