三、无线门锁遥控功能(与按钮启动功能不同)
1.简述
●除了传统的钥匙功能机构和无线门锁遥控功能外,该功能提供了一个有双向通信功能的钥匙。相应的在检测范围内通过应用智能进入和启动系统ECU识别钥匙的存在,只要使用者持有钥匙,系统能锁止或打开车门,或不用钥匙就能启动发动机
●该功能主要包括智能进入和启动系统ECU、电源控制ECU、收发器钥匙ECU、车身ECU、钥匙、8个振荡器、8个天线、4个触摸传感器、4个锁止开关和一个无线门锁接收器。此功能由智能进入和启动系统ECU控制
●智能进入和启动系统的操作与按钮启动功能、停机系统和无线门锁遥功能一致
2.系统图
①系统工作简图,如图16所示;
②输入和输出信号,如图17所示;
③MPX通信,如表8所示。
4.主要部件功能(如表9所示)
5.结构和工作原理
(1)钥匙
●钥匙有一个内置收发器。当接收到振荡器提供的钥匙ID代码检查请求信号(约134kHz)后此收发器将一个ID代码信号(约315MHz)发送给无线门锁接收器。这就使驾驶员拥有钥匙的无线ID代码检查成为可能
●通过钥匙取消开关来停止智能进入和启动系统,或钥匙操作电池耗尽时智能进入和启动系统会无法工作。但是可以通过事先配备的机械钥匙来实现驾驶员门的锁止与开锁通过将钥匙插入钥匙孔启动发动机并操作发动机开关(如图20所示)
钥匙操作注意事项:
●为了维持车辆的通信钥匙和车辆保持持久的接收模式。不管钥匙的操作情况如何钥匙中的电池都将在1-3年中耗尽
●钥匙接收频率约为134kHz的无线电信号。因此,钥匙附近有发射相同频率强无线电信号的电气装置存在时,将比常规条件下加速钥匙电池的损耗。因此不要将钥匙存放在如电视机或个人计算机等电气设备附近
●当车门锁止且钥匙在驾驶员和前乘员门振荡器的检测范围内时,钥匙和车辆之间将维持正常通信。如果这一条件持续很长的时间,钥匙的电池和车辆的辅助电池都将耗尽。因此当不操作车辆时不要将钥匙留在车辆的附近(大约5m内)
(2)振荡器(所有车门、前/后室内、后备箱内/外)
●所有车门锁止后,所有车门振荡器通过发射规则的钥匙检测信号在车辆外形成一钥匙检测区域。相应的,智能进入和启动系统ECU将能够在检测区域内检查钥匙的ID代码
●所有车门锁止后,如果使用者按下后备箱开启器开关,后备箱振荡器开始通过发射信号在车辆外形成一钥匙检测区域。相应的智能进入和启动系统ECU将能够在检测区域内检查钥匙的ID代码
●所有车门关闭后,如果使用者按下外车门把手的锁止开关,智能进入和启动系统ECU将使所有振荡器发射信号以在车辆外形成一钥匙检测区域。相应的,智能进入和启动系统ECU确定钥匙已经被带出车辆外
●当使用者持有钥匙并操作发动机开关时,智能进入和启动系统ECU输出一个请求信号以使前后室内振荡器发射信号在车辆外形成一钥匙检测区域。相应的,智能进入和启动系统ECU将能够检查钥匙的ID代码,甚至能够检查钥匙是否插入钥匙孔中
检测区域如图21所示。
振荡器操作注意事项:
●所有车门锁止后,所有车门振荡器发射规则的钥匙检测信号以检查钥匙的ID代码。由于此原因,如果车辆长时间没有被操作,车辆的辅助电池将被耗尽。因此,如果车辆长时间不被操作,就操作钥匙取消开关以关闭智能进入和启动系统
●当车门锁止且钥匙位于所有车门振荡器检测区域内时,钥匙和车辆之间将维持正常通信。如果这一条件持续很长的时间,钥匙的电池和车辆的辅助电池都将被耗尽。因此,当不操作车辆时不要将钥匙留在车辆的附近(大约5m内)
(3)车门外侧把手(如图22所示)
●车门外侧把手包括一接触传感器、天线和锁止开关
●驾驶员的车门外侧把手包括一个锁芯。因此,当智能进入和启动系统停止时,使用者可以通过使用机械钥匙锁止或打开驾驶员侧车门
●触摸传感器和天线集成于车门振荡器中。它们分别和各自的振荡器相连。如果使用者接触外车门把手的触摸传感器部分,那么智能进入和启动系统ECU将通过车身ECU打开车门,前提是智能进入和启动系统ECU已经检查了钥匙的ID代码
●当接触一个外车门把手时,构造于把手内的触摸传感器的静电容量发生改变。与触摸传感器相连的振荡器将静电容量的变化转化为电压信号并将其输送给智能进入和启动系统ECU。静电容量:物体储存单位电荷的电容量,表示这种容量的单位为F(法拉)
(4)后备箱开启器
外部后备箱振荡器在后备箱门外的检测区域内检测到钥匙存在的前提下,按下后备箱门开启器开关,则能打开后备箱门,如图23所示。
6.系统工作原理
简述:
智能进入和启动系统具有下列控制功能。
(1)开锁功能
●要检测钥匙的位置,车门必须锁上。为了形成车辆外部检测区域(大约在每个车门外把手0.7一1.Om远处),车门振荡器在所指定的时间间隔内发射钥匙检测信号
●当钥匙进入检测区域,系统自动检查ID代码。当检查完成时,被钥匙检测的车门会设定到开锁待命状态,这种条件下,如果有人接触到车门外把手的触摸传感器,所有的车门变为开锁状态,如图24所示
开锁功能的处理注意事项:
●为执行开锁功能,应确保触摸如图25所示的车门把手的表面部位。如果戴皮手套或滑雪手套触摸车门把手,它的反应可能延迟或不工作
●当执行开锁功能时,检验在拉上车门把手前是否车门已经开锁(通过无线门锁蜂鸣器和应急灯的应答判断)。如果用户突然接近或突然拉上车门把手,车门可能没有开锁。如果车门没有开锁,这一系统就会重新锁4次。但如果用户在重试期间拉上门把手,由于机构限制,它可能不开锁,这种情况下,则再一次转动车门把手使之复位
●如果钥匙放在车门把手附近,有时就可能打不开车门
●只要钥匙在车外检测区域内,即使没有钥匙的人接触车门把手,车门也将开锁。但是除检查结果是正常的车门外,其他车门将不能开锁
●钥匙在车外检测区域内,如果大量的水溅在车门把手上,车门可能开锁,例如在冲洗汽车和下大雨时。但是如果车门在大约30s内没有开启或关闭,它将作为防盗措施自动锁止
(2)后备箱开锁功能
随着所有的车门锁止,拥有钥匙的用户按下后备箱开启器开关,(外)后备箱振荡器就会发出钥匙检侧信号。智能进入和启动系统ECU检查ID代码,检查完成后,智能进入启动系统ECU通过车身ECU打开后备箱。此时,如果用户继续按下后备箱开启器开关,后备箱锁销将被解除,如图26所示。
注:如果钥匙放在保险杠中间附近,后备箱开锁功能可能不工作。
(3)锁止功能(如图27所示)
●当钥匙位于车外,所有车门关闭时,如果按下车门外侧门把手上的锁止开关或后备箱上的锁止开关,智能进入和启动系统ECU将激活所有的振荡器并开始检测钥匙的ID代码
●此时,如果车外的振荡器(驾驶员侧/前门振荡器或后备箱外振荡器)测定钥匙的ID代码是合法的,智能进入和启动系统ECU就会通过每个车门ECU测定是否钥匙已带出车外和是否所有的车门已锁止
●车门锁止后大约3s内将不会执行开锁操作(持续时间的设定可以用已定制的车身电气系统来改变)
锁止功能处理注意事项:
●如果钥匙在车内,不要进行门锁操作,否则钥匙可能锁在车内
●为了锁止车门,应确保按下外侧门把手上的锁止开关。如果它被按下太快,车门将不能被锁上
●如果钥匙放在车内(车窗或门把手)附近,车门或许不能被锁上
●即使钥匙在车外检测区域内,如果没有关闭发动机开关而按下锁止开关,将发出警告来提醒驾驶员发动机开关没有关闭,不能够锁止车门(车外发出嘟嘟声)
●当钥匙在车内检测区域内时,按下锁止开关将引起系统产生钥匙限制警告(车外发出嘟嘟声),不能够锁止车门。即使钥匙位于车外,如果钥匙放在车窗或车门把手附近,警告蜂鸣器也会发出嘟嘟声,这种情况下,轻轻地将钥匙从车门边带走,按下锁止开关就执行锁止功能
●如果钥匙放在仪表板上、手套箱或在地板上,钥匙限制预防功能或许不能激活,通过锁操作就可能使车门锁止。因此,应确保你身上带有钥匙
●即使在发动机开关关闭的状态下,钥匙位于车内检测区域内,也可能进行无线锁止,手动锁止和钥匙连动锁止,但是车门用这种方式锁止后,就会禁止开锁(无线锁止,手动锁止和钥匙连动锁止后,只要钥匙不在车内部检测区域,车门可以开锁。)
●锁止后,大约3s内,车门不能开锁
(4)点火功能
①OFF→ACC→G-ON(如图28所示)
●若驾驶员在未踩下制动踏板的时候按了一次发动机开关,车内振荡器就会在车辆内形成一个钥匙检侧区,这是车辆发出的钥匙检测信号与依照从智能进入和启动系统ECU收到的请求信号相一致的结果。相应的,钥匙通过无线门锁接收器发出一个ID代码信号到智能进入和启动系统ECUo智能进入和启动系统ECU检查钥匙的ID代码并把检查结果传送到转发器钥匙ECU上
●转发器钥匙ECU把检查结果传送到电源控制ECU上。如果检查结果显示ID代码是合法的,则电源控制ECU将会打开ON、ACC继电器和启动ACC电源。这个时候,电源控制ECU将会点亮发动机开关上的绿色指示灯以通知驾驶员将车辆置为ACC动力模式
●在将车辆置为ACC动力模式后,如果驾驶员再次按下发动机开关,则电源控制ECU将会打开ON、IG1和IG2继电器并启动IG电源。此时电源控制ECU将点亮发动机开关上的绿色指示灯以通知驾驶员将车辆置为IG-ON电源模式
②OFF→发动机启动(如图29所示)
●如果驾驶员在踩下制动踏板的时候按了一次发动机开关,车内振荡器就会在车辆内形成一个钥匙检测区,这是车辆发出的钥匙检测信号与依照从智能进入和启动系统ECU收到的请求信号相一致的结果。相应的,钥匙通过无线门锁接收器发出一个ID代码信号到智能进入和启动系统ECU
●智能进入和启动系统ECU检查钥匙的旧代码并把检查结果传送到收发器钥匙ECU上
●收发器钥匙ECU把检查结果传送到电源控制ECU上。如果检查结果显示ID代码是合法的,则电源控制ECU将会打开ACC继电器、IG1和IG2继电器启动ACC和IG电源
●这个时候,电源控制ECU将会点亮发动机开关上的黄色指示灯以通知驾驶员将车辆置为IG-ON电源模式
●在指示灯亮了以后,电源控制ECU将发动机启动请求信号传送到发动机ECU上
●在收到信号之后发动机ECU根据收发器钥匙ECU提供的信息核实钥匙ID代码的结果
●如果检查结果显示ID代码合法,则发动机 ECU启动发动机
●在这个时候,电源控制ECU将会关闭发动机开关的指示灯以通知驾驶员将车辆置为发动机启动模式
点火功能处理注意事项;
●当钥匙不在车内检测区时,按下了发动机开关,智能进入和启动系统的警告灯将会亮起,同时车内的蜂鸣器会发出嘟嘟的响声
●如果钥匙位于车内检测区,发动机可以启动。在从车里出来之前,将发动机开关恢复到OFF位置并将钥匙带在身上
●如果未将发动机开关恢复到OFF位置就将钥匙带出车外,同时任何一个开着的车门随之关闭时,则将会发出下面的警告来提醒驾驶员发动机开关未回到OFF位置:组合仪表中的蜂鸣器和无线门锁蜂鸣器发出声音。同时智能进入和启动系统的警告灯将会点亮
●在IG-ON模式或发动机启动时可以插入钥匙。切勿将其他车辆的钥匙插入其中
(5)警告功能
由于智能进入和启动系统是如此的方便,所以驾驶员可能会意识不到此钥匙的存在从而导致人为错误。例如:驾驶员没有意识到钥匙已经被乘员带出车外;在发动机运转时驾驶员从车内出来;当车辆不在P挡位时驾驶员从车辆内出来。如果上述情况出现的话,则可能会导致严重的错误,例如一旦发动机开关关闭将不能重新启动发动机或者可能车辆被盗。
因此,系统设有防止下述假设的人为错误(也有非人为错误)的警告功能。
●警告驾驶员当车辆挡位在P挡时不要将钥匙带出车外
●警告驾驶员当车辆挡位不在P挡时不要将钥匙带出车外
●警告乘员不要将钥匙带出车外
●警告当发动机在运转过程中不要操作锁止功能
●警告当钥匙仍在车内时不要将车门锁止
●警告钥匙中电池能量低
●警告当钥匙不在车内振荡器检测范围内时不要操作点火功能
①警告驾驶员当车辆挡位在P挡时不要将钥匙带出车外
②警告驾驶员当车辆挡位不在P挡时不要将钥匙带出车
③警告乘员不要将钥匙带出车外
④警告当发动机在运转过程中不要操作锁止功能
⑤警告当钥匙仍在车内时不要将车门锁上
⑥警告钥匙中电池能量低
⑦警告当钥匙不在车内振荡器检测范围内时不要操作点火功能
(6)后备箱内的钥匙限制阻止功能
后备箱内的钥匙限制阻止功能操作如下(如图30所示)
●当将钥匙放在后备箱内同时后备箱关闭时,智能进入和启动系统ECU将钥匙ID检查请求信号输出到内部的后备箱振荡器上
●智能进入和启动系统ECU检查从后备箱接收器收到的钥匙ID代码
●这个ECU使无线门锁蜂鸣器响大约10s作为警告
●在这段时间或以后的一段时间里如果按下后备箱开启器开关,则智能进入和启动系统ECU输出后备箱打开请求信号到后接线盒ECU上
(7)节能功能
●当车门锁止之后车门振荡器以指定的时间间隔向车辆外部发射信号。因此,如果在很长的一段时间车辆被停止,则备用电池将会放电
●如果钥匙持续地在车辆外部检测区域内放置,则系统将与钥匙维持周期性的联系。因此,如果车辆在很长的一段时间内处于驻车状态则钥匙电池和备用电池将会放电
为了防止钥匙电池和备用电池在上述条件下被耗尽,智能进入和启动系统将会完成各项控制如表10所示。
表10智能进人和启动系统各项控制
皇冠3.0轿车动力下降的故障诊断(加速不良,油耗偏高)
摘要 本文针对一辆皇冠3.0轿车动力下降的故障,通过数据流检测和诊断,查明是前氧传感器失效,更换新件后故障彻底排除,并对产生故障的原因作了详细的分析,供车维修作参考。
关键词 皇冠桥车;动力下降;氧传感器
一、问题的提出
一辆2000年生产的皇冠3.0轿车,已行驶了136505km,入厂报修,车主诉述该车近来感到动力明显下降、加速不良,同时燃油消耗也偏高,希望尽快给予解决。
由于该车才行驶了13万多km,正是动力性较好的时段,对于整车动力性下降的问题,它涉及到机械、进气、燃油、电子控制和点火等各个系统,当然也有底盘的原因。如果使用正常的话,一般不会出现气缸、活塞和活塞环磨损的问题。因而故障比较复杂,应通过检测和技术分析才能确诊。
二、进气和燃油系统故障检测和诊断
首先检查了仪表板上的发动机故障警告灯,未发现贮存有故障码,利用解码器进行检测,也未诊断到故障码,表明该车的故障具有一定的隐蔽性,必需进行细致的检测和诊断。
1.进气系统的检查
首先清洁了空气滤清器,所有真空软管无脱落和开裂,确认进气系统通畅和无泄漏,工作完全正常。
2.燃油系统的检查
为稳妥起见,更换了一只燃油滤清器,确认燃油系统无堵塞和泄漏,然后检测了燃油压力,怠速时为0.25MPa, 3000r/min时为0.28MPa,均符合生产厂规定的标准值(0.25一0.30MPa) ,表明燃油系统也为正常。
3.数据流分析
为了达到快速诊断的目的,采用元征X-431型解码器的数据流分析功能,进行动态数据流分析,以便对发动机的运行工况有一个初步的了解。下表为发动机怠速和3000r/~时测得的动态数据流以及对应的标准值。
发动机数据流检测结果
┌──────────┬─────────┬─────────┐
│电路信号 │怠速工况数据流 │3(XIOr/min数据流 │
│ ├────┬────┼────┬────┤
│ │实测值 │标准值 │实测值 │标准值 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│曲轴转速传感器r/min │665 │750士50 │3025 │3000 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│空气流量计HZ │24 │28 │95 │100 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│节气门开度传感器mV │530 │550 │2520 │3330 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│怠速控制阀step │51 │32 │25 │30 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│进气温度传感器℃ │42 │ │55 │ │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│水温传感器℃ │91 │95 │97 │96 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│燃油喷射时间 ms │3.8 │2.6 │3.2 │2.8 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│前氧传感器mV │425~25 │750~60 │383~32 │820~80 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│后氧传感器mV │910~205 │780 ~ 55│875~138 │800~75 │
├──────────┼────┼────┼────┼────┤
│空调开关 │关 │ │关 │ │
└──────────┴────┴────┴────┴────┘
从表中的数据可以发现,所检测到的数据流有些反常,首先是怠速偏低,仅为665r/min;特别是怠速与3000r/min时,前氧传感器所检测到的数据流变化都不大,输出电压均偏低。如怠速时,前氧传感器输出425~25mV的低电平,表明混合气过稀,但后氧传感器却输出910~205mV,表明混合气过浓,两者的结果截然相反,可以肯定其中有一个是错误的;3000r/min时,前氧传感器输出383~32mV的低电平,而后氧传感器却输出75~138mV的高电平,两者的结果也是截然相反。同样表明了其中有一个是错误的。
从理论上来说,前、后氧传感器的输出电平应为一致的,差别仅在于频率的不同,前氧传感器的频率较高,后氧传感器的频率较低。但所检测到的数据流为什么前、后氧传感器输出的信号电压却绝然相反呢?笔者认为由于前氧传感器不符合所处工况的运行规律,极有可能损坏,后氧传感器输出的电平才是真实可信的。拆下前氧传感器进行观察,发现传感器的端部呈棕色,属铅中毒失效。以往的经验也告诉我们:氧传感器的寿命一般为8~10万km,该车已行驶了12万km了,便决定更换新件。
后氧传感器的输出信号基本为正常,仍可继续使用。
4.故障排除后的验证
更换新的氧传感器后再检测数据流,情况便大不一样。前氧传感器的输出信号为788~28mV;3000r/min时为808~68mV,基本符合相应的规律;后氧传感器的输出信号也基本正常。
室内动态检查表明发动机怠速平稳、低中高转速过渡良好,加速时动力强劲。路试表明整车动力性十分理想、加速有力,故障彻底排除。
三、结果分析
如图1所示,前、后氧传感器安装于三元净化器的输入和输出端,传感器的外部与废气接触,内部与大气相通。从其工作原理可知:由于氧化错电解质元件具有高温氧离子传导性,当管的内、外表面接触到不同密度的氧分子时(即存在氧的浓度差),固体电解质内部的氧离子便从内向外扩散,使氧化错管成为微电池,从而在氧化错管内、外两侧的铂电极上产生了电位差。
当可燃混合气为稀时(空燃比>14.7),废气中的氧含量多,氧化错管内外表面的氧浓度差很小,电解质内的氧离子扩散缓慢,内外两侧铂电极之间产生的电压差也极小,几乎接近于0,此时便输出接近于0V的电压信号。
当可燃混合气为浓时(空燃比<14.7) ,废气中的氧含量少,氧化错管内外表面的氧浓度差很大,电解质内的氧离子便由内向外侧扩散,内外两侧铂电极之间产生的电压差增大,此时便输出接近1V的电压信号。
在理论空燃比附近,氧传感器的输出信号如图2(a)所示,总是在0V和1V之间产生突变。因此氧传感器输出的电压信号不外乎为0V或1V(1V表示混合气过浓,0V表示混合气过稀)。ECU便根据氧传感器输出的电压信号来控制修正喷油量;如图2(b)所示,在一般行驶条件下,使整个时间历程的空燃比尽量保持在理论空燃比的周期性突变范围内,从而实现了电控系统对燃汕喷射过程的闭环控制。
设置前、后(主、副)氧传感器的目的是通过两者输出信号的变化,监测三效催化净化器的效能,供修正喷油量作参考。在理论空燃比状态下,由于废气中的氧很少,此时前、后氧传感器的输出电平应为一致的,差别仅在于频率的不同,前氧传感器的频率较高,后氧传感器的频率较低。从数据流检测结果可以看出,前氧传感器的输出电压有悖于常理,故可确诊它已失效。
前(主)氧传感器处于排气人口端的高温环境下工作,同时又有自加热功能,容易老化和失效;而后(副)氧传感器的工作温度相对较低,故寿命会较长些。
丰田皇冠空气流量计接地故障分析
一、电路接地
在汽车电子及电器系统中,蓄电池负极电缆,通过金属车身或悬架作为接地线,承担了用电设备的电流回路作用,并且保证了用电设备电源相对于一个共同的参考点有正极12V电压。丰田汽车发动机电子控制单元(ECU)就包含以下三种基本接地电路,如图1所示。E1端子是发动机ECU接地端子,通常与发动机进气室相连;E2和E21端子是传感器接地端子,与ECU内部电路中的E1相连,使得传感器与发动机ECU接地电位值相同,以防止传感器探测电压值的误差;E01和E02端子是执行器接地端子,用于喷油器、怠速阀、空燃比传感器加热器等接地,并与E1端子一样,连接在发动机进气室上。如果这些接地电路中有接触电阻时,就会在动力提供和信息发送回路中形成电压降,造成执行器不能正常工作或者传感器信号错误。
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