汽车启动操纵装置的进化及其维修要领

时间:2022-09-28 04:38:58

汽车启动操纵装置的进化及其维修要领

本文所称的“汽车启动操纵装置”,是指点火开关以及进化后的智能启动/进入系统。汽车传统的启动操纵装置,系通过点火开关启动档的触点,进而控制启动机继电器工作,点火开关主要作为一个电源开关而存在。对于自动挡汽车,点火开关的启动挡电源先输送到启动锁止继电器,启动锁止继电器只有在接收到来自自动变速器多功能开关的P/N挡信号,才控制启动机运转。而在现代电控汽车上,点火开关以及智能钥匙被赋予越来越多的自动控制功能。

一、启动操纵装置的功能进化

伴随电子控制技术在汽车上的广泛运用,汽车启动操纵装置的功能得到了快速拓展。

1 成为电源管理系统的组成部分

以通用雪佛兰科鲁兹轿车为例,该车由车身控制模块(BCM)进行电源管理,点火开关实质上是小电流开关,相当于一个位置传感器,它给BCM传送多个离散的点火开关信号,提示驾驶人对电源模式的需求意愿,例如关闭、接通附件、运行或者启动。这种电源需求信号通过串行数据总线发送到需要此信号的控制模块,并且依需要启用相应的电源模式继电器。

2 属于电子防盗系统的一部分

德国西门子公司生产的电子防盗系统(红旗世纪星轿车采用),其点火钥匙带有密码转换器(俗称“送码器”),而点火开关带有接收和发射器。当钥匙插入点火开关后,从锁腔的电磁场中获得能量。防盗控制模块通过调整发射器的电流来调节电磁场,向送码器传递数据,提出咨询;送码器通过内部预置的算法计算出应答值,并传送给防盗控制模块,以便两者相互识别。

3 具有联锁功能

对于搭载自动变速器的汽车,如果变速杆处在P位以外的位置,点火钥匙不能完全关闭,只能转到“附件”位置,所以钥匙拔不出来。实现这一联锁功能的方式有2种,一是机械式,在变速杆与点火锁芯之间设置一条拉线进行控制;二是在变速杆下方的换挡机构内设置一个P挡开关,利用P挡开关信号来控制点火锁芯上的电磁阀。

马自达睿翼2.5轿跑车采用智能钥匙,除了无钥匙进入、一触式启动功能外,还能与电动座椅联动,当车门开启、用智能钥匙进行操作时,电动座椅会自动移动到早前存储的位置上,为驾驶人带来很大方便。

4 用于自诊断检测

悍马汽车的巡航系统自诊断方法是,将通用汽车专用诊断仪连接到汽车的诊断座上,接通点火开关,但是不启动发动机,在诊断仪上选择“动力控制模块”(PCM),并与其进行通讯,使诊断仪进入“动力模式”(Power Wode)参数,然后转动点火开关至各挡位置,同时观察诊断仪上显示的动力模式状态,在正常情况下,应当与点火开关的位置相吻合。否则,需要检测巡航系统的部件故障码和系统故障码。

5 用于智能化驾驶操控

大众汽车装备的Start-Stop(启动停车)系统,当汽车遇到红灯时,驾驶人进行制动,使汽车完全停下来,将变速杆换入空挡,并完全释放离合器踏板,该系统会自动使发动机熄火;当绿灯放行时,只要驾驶人踩下离合器踏板挂挡,并释放制动踏板,发动机会自动重新启动,驾驶人无需额外的操作。此项技术已经应用在帕萨特、高尔夫、波罗等第2代Blue Motion车型上,能够实现0.2L/100km的节油效果。

二、点火开关的更换程序

对于2004年10月-2005年4月出厂的部分北京现代索纳塔和伊兰特轿车,在点火钥匙没有拧到位的情况下,启动机可能自动运转,并且烧毁启动机内部线圈。产生这种故障的原因,是点火开关锁芯内部的电源短路。更换点火开关的程序如下:

(1)将点火开关转到LOCK位;

(2)将连接在点火开关背面的M03插接器(索纳塔)或者M04插接器(伊兰特)拆卸下来;

(3)拆卸锁芯上的点火开关螺钉,以便更换新的点火开关;

(4)把新的点火开关对准LOCK位置,重新装上螺钉,最后组装插接器;

(5)安装好锁芯,最后更换损坏的启动机。

需要说明的是,索纳塔轿车的点火开关(配件号93110-38000)与伊兰特轿车的点火开关(配件号93110-20000)的壳体形状有所不同,但是点火开关可以通用。

需要注意的是:更换点火开关时,识读线圈必须安装到位。一辆捷达前卫GIX轿车,更换点火开关后,发动机能启动,但是马上熄火。将故障诊断仪VAG1552连接到诊断座上,将点火开关转至ON位,进入防盗控制系统,查出3个故障码,含义分别是:防盗器读写线圈错误、钥匙信号电压太低、钥匙编程错误。由于更换点火开关涉及防盗识读线圈的拆装,怀疑是安装环节出了问题。于是拆下转向组合开关,发现防盗器识读线圈没有安装到位。将识读线圈用力一推,听到“咔”的一声,说明原来存在间隙,识读线圈没有靠紧在点火锁芯上。因此,在更换点火开关时需要特别注意,务必使识读线圈紧紧地卡在点火锁芯的颈部,否则发动机不容易启动。

另外,现代轿车的点火开关不是简单的机械开关,它是电子防盗系统的重要组成部分,因此在更换点火开关总成后,需要执行匹配程序。以捷达轿车为例,更换点火开关后匹配钥匙的程序是:连接故障诊断仪(如元征X-431),接通点火开关,进入“大众车系”,选取“非CAN BUS系统”,进入“防盗系统”,查询故障码,在清除故障码后,后退一步,选择“系统登录”,输入密码“01152”,点击“确定”,如果屏幕显示“登录成功”,说明钥匙匹配程序已经完成。

三、点火开关3类故障的原因及处理方法

1 关闭点火开关后,发动机不能正常熄火

(1)15号也源线小受点火开天控制

产生这种故障现象的常见原因有以下两方面:

①接线错误,往往是加装防盗器引起的。一辆奇瑞旗云轿车,加装了防盗器和中控门锁,启动发动机后,出现关闭点火开关不能熄火的现象,强行熄火后再无法启动,而且警告灯点亮。经过反复检查,发现是由于接错导线的缘故。目前加装防盗器流行切断发动机ECU的电源线,这样可以实现断火、断油功能。但是一旦接线错误,造成30号线与15号线短路,将引起点火开关关闭后不能熄火的现象。有的是将防盗切断继电器的导线接错,接成类似开关的效果,这样在点火开关处于OFF位后,发动机ECU的供电线路仍然接通,也会出现关闭点火开关后不能熄火的故障。

②线路短路,这种情况往往伴随蓄电池快速亏电。一辆2009款别克陆尊商务车,采用3.0L LZC发动机和4T65E自动变速器,行驶里程7500km,出现发动机无法正常熄火的故障。询问车主得知,该车停放4-5天蓄电池就无电。连接诊断仪TECH2,进入PCM和BCM,都未读到故障码。检查PCM插接器J1-20上的棕色线,为蓄电池正极电压;J1-19上的粉红色线为“运行/启动”线,断开点火开关后仍然有12.8V电压(正常情况应当受点火开关和运

行继电器控制)。再检查BCM插接器J1-23上的运行/启动线及点火模块(ICM)的F端子,均为蓄电池正极电压,这说明这几条线与蓄电池正极短路,从而导致发动机无法正常熄火。为了查找漏电部位,连接电流表,然后逐个拔掉熔丝盒内的熔丝,发现拔掉17#10A熔丝时,漏电电流从0.35A下降到0.04A。从电路图上看出,17≠熔丝为手动空调控制面板(C67)、倒车雷达、冷却开关供电。试着拔下手动空调控制面板(C67)导线侧插接器,发动机完全恢复正常;插上C67,发动机又不能正常熄火。手动空调控制面板(C67)的端子A1上的粉红色线受点火开关和运行继电器控制,端子A2上的红/白线为蓄电池正极电压。用万用表测量端子A1和端子A2间的电阻为11Ω(应当为∞),说明已经短路。更换手动空调控制面板(C67)后,故障被排除。

(2)喷汕器泄漏

如果喷油器发生泄漏,在关闭点火开关以后,发动机可能会继续运转。此时应当检修喷油器。

(3)汽缸发生“早燃”

由于汽缸内存在较多积炭,这些积炭成为燃烧室的灼热点,在火花塞尚未点火之前,积炭就点燃了混合汽,这种情况往往引起发动机爆燃、油耗增加和冷却液温度过高等后果。此时应当清除汽缸内和气门上的积炭。

2 点火开关处于ON位,发动机自行启动

对于别克君威轿车,出现这种故障现象可以采取如下措施:

(1)如果是在清洗发动机舱之后出现这种故障,可以将继电器盒拆下来,使用高压气体将其吹干。

(2)如果吹干继电器盒无效,建议检查C101插接器和PCM插头处有无水迹,视情况更换发动机舱内的配电中心。

(3)检查通往PCM的76号脚的导线是否搭铁,如果直接搭铁了,“常电”与“条件电”短路,当点火开关处于ON位时,就会出现自行启动的现象。

3 点火开关处于ST位,但是不能启动

产生这种故障现象的原因可能包括以下两方面:

(1)上次熄火停车的时候,由于转向盘转到了极限位置,没有将它回正,导致转向控制模块启用了应急保护模式,将转向盘锁死,表现为点火开关转至ST位却不能启动。为此,停车的时候,应当尽量把转向盘调正,然后停车,这样既有利于液压助力油缸油液的回流,又不会造成转向盘被锁死。

(2)点火钥匙插入点火开关后,拆卸了蓄电池连线。一辆别克君威2.0轿车,维修中控门锁系统以后,发生启动机不转动的故障。将蓄电池电流直接送到启动机上,启动机可以运转。分析原因,可能是在维修中控门锁系统过程中,将点火钥匙留在点火开关中,并且断过电,而该车型电脑程序中有该项记忆功能,上述操作导致电脑记忆了“点火钥匙留置在点火开关中无电”这一信息,以后再出现点火钥匙留置在点火开关中,电脑就控制断电,造成启动机不能运转。解决方法是:先将点火钥匙插入点火开关,然后对启动机直接通电,使发动机启动,再熄火,抽出点火钥匙,并将蓄电池的连线拆开(断电),以清除电脑中旧的记忆,最后安装蓄电池导线,并进行路试,以便电脑重新自适应学习,启动机不转动的故障就可以消除。这种情况实际上牵涉到一个电子控制原理:汽车微电脑往往采取逻辑控制,在这种逻辑控制中,手动控制的权限大于自动控制权限。

四、无钥匙启动/进入系统简介

汽车的无钥匙进入/启动功能是基于无线射频识别技术。只要驾驶人携带智能钥匙处在汽车附近即可,不必将钥匙或智能卡从口袋中取出,用手拉动驾驶侧的门手把,即可激活车内的收发器,此时收发器扫描周围区域,并寻找和识别钥匙中嵌入的无线射频芯片的ID代码,一旦找到,安全算法会确定该芯片是否合法,进而决定是否打开车门。如果驾驶人身份得到确认,并且验证钥匙在车内,再按T仪表盘上的启动按钮,就可以启动发动机。

1 长安福特蒙迪欧制胜轿车配备的无钥匙启动系统

该车只需要驾驶人携带合法的(即已经编程的)PATS钥匙,就可以进入轿车内。即使这种钥匙放在口袋内,按压启动按钮“POWER”,就可以启动发动机。启动按钮“POWER”能够实现以下3种功能:

(1)不踩制动踏板,按下启动按钮“POWER”,可以接通点火电路;

(2)踩下制动踏板,并且按下启动按钮“POWER”,可以启动发动机;

(3)在发动机运转时,按下启动按钮“POWER”,又可以使发动机熄火,这样能给驾驶人带来极大方便。

2 上海通用雪佛兰科鲁兹轿车的无钥匙进入/8动(PEPS)系统

当按下启动按钮(即点火模式开关S38)时,内部2个触点闭合,其中一个给车身控制模块(BCM)以搭铁信号,用来进行电源模式管理;另一个给中控门锁控制模块(K84)以搭铁信号,K84在收到此信号后,首先通过车内的2个低频天线(T10G和T10E)向遥控门锁发射器发送校验口令,遥控门锁接收器(K77)接收遥控门锁发射器返回的校验应答口令,并将信号通过数据线传送给车身控制模块,进行合法性验证。如果通过了验证,BCM将允许启动机、喷油器和点火系统工作。

3 广州丰田凯美瑞轿车的智能启动/进入系统

该车型采用了带智能码存储芯片的钥匙,所有车门的开关和发动机的启动无需插入钥匙,只需要携带智能钥匙靠近汽车,并且触握车门外的拉手,门锁就可自动开启。进入驾驶座后,钥匙的智能码会被自动识别,再踩下制动踏板并且按下启动按钮,发动机就能够启动。

五、无钥匙启动/进入系统失效的应急启动方法

1 上海通用雪佛兰科鲁兹轿车的应急启动方法

将中央控制台杯托内底部的小圆盖揭开,将钥匙发射器插入小圆盖下面的插槽内,该位置正好使钥匙发射器位于防盗控制模块TDM线圈的中央,再将变速杆移至P位或N位,踩下制动踏板,按下启动按钮(点火模式开关S38),此时内部2个触点闭合,就可以启动发动机了。当发动机启动后,取出钥匙发射器。

2 雷克萨斯GS430/300轿车的应急启动方法

驾驶人进入雷克萨斯轿车车厢后,有时系统检测不到智能钥匙的存在,按下启动开关无任何反应,启动开关内的指示灯不亮,踩住制动踏板并按下启动开关,启动机不转动。

产生上述现象的原因,可能是周围环境中存在电磁干扰,电磁波干扰了智能钥匙与接收器之间的无线通讯。这种电磁干扰的半径一般为15~100m(与地形状况以及干扰信号的强度有关),当汽车离开这个范围后,故障现象会自动消失。

雷克萨斯GS430/300轿车的应急启动方法是:在踩下制动踏板的同时,将智能钥匙的“LEXUS”标志面贴近启动开关,这样做的实质,是使智能钥匙中的芯片靠近启动开关的识读线圈以作感应,其距离应小于22mm,保持3s以上,当启动开关内的指示灯变为绿色,在保持上述状态的同时按下启动开关,发动机就可以启动了。此法也适用于雷克萨斯GS430/300轿车智能钥匙的内置电池电量快耗尽时的应急启动。

3 广州丰田凯美瑞轿车的应急启动方法

先用机械钥匙打开车门,然后将智能钥匙插入转向盘旁的钥匙孔内,将变速杆置于P位或N位,再踩下制动踏板,最后按下启动按钮,发动机就可以启动。

六、启动操纵装置的维修技巧

1 在故障检测过程中,需要适时关闭点火开关。

使用大众汽车故障诊断仪执行“元件诊断”并选择功能“06”退出后,必须关闭点火开关。否则,再次启动发动机时,发动机不会运转,因为此时喷油器及点火模块不能被激活。

又如丰田佳美2.4轿车2AZ型发动机,当电喷系统进入失效保护模式时,有时清除故障码并不能结束失效保护模式,需要关闭点火开关,才可以真正结束失效保护模式。

2 拆卸或安装蓄电池电缆,必须先锁止点火开关。

无论断开还是连接蓄电池的电缆,都应当先将点火开关置于“LOCK”(锁止)位。在连接蓄电池电缆以后,还应当等待2s以上才能将点火开关转到ON(或ACC)位置。如果在连接蓄电池电缆2s以内就将点火开关转到ON(或ACC)位置,故障诊断系统可能工作不正常。

3 无论点火开关处于接通或者关闭位置,都可以进行具有记忆功能的电动座椅和后视镜的调整和位置选择。

4 要经常保持智能钥匙的电池有电,如果钥匙电池缺电,或者钥匙的电池失落,无钥匙启动/进入系统将无法正常工作。

5 检测点火模块的电源时,一般在“KEY-ON”位时检测,但是不能忽视点火开关处于ST位置时的检测,因为有时会出现在点火开关ON位时有电,而点火开关处于ST位时无电的现象。

6 由于无钥匙启动/进入系统是基于无线射频识别技术,所以该系统容易受电磁干扰的影响而导致功能失灵,特别是在电磁波的频率接近时。建议汽车的停放地点尽量避开干扰源,例如无线发射塔、变电站以及也安装了智能无钥匙启动/进入系统的汽车。

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