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1、三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,1,电控发动机检测与维修,主讲：周海森,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,2,第七章：电控发动机故障争端与分析,本章目标： 1、学会电控发动机故障诊断及分析 2、使用解码器、示波器、万用表、试灯进行综合故 障排除 3、理解故障自诊断、失效保护、应急备用系统 应会技能： 1、掌握故障分析的方法 2、熟练使用解码器、解码软件 3、熟练使用示波器进行故障检测 专业术语：波形、示波、解码、自诊断、失效保护、应急备用系统、OBD、CAN-BUS,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,3,7.1.1 现代汽车的故障自诊断系统,现代汽车电子控制系统中，一般都设有故障自诊断
2、系统。故障自诊断系统主要由ECU中的部分软件和“故障指示灯”等组成，不需要专门的传感器。电控系统工作时，自诊断系统对电控系统各种输入、输出信号进行监测，并运用程序进行推理、判断，将结果迅速反馈到主控系统，改变控制状态；此外，还根据自诊断结果控制“故障指示灯”工作。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,4,7.1.2 故障自诊断系统工作原理,如图所示：当某个传感器发生故障输入错误信号（允许范围之外）或者没有信号。此时系统ECU将对其进行处理，起动保护模式或者不再采纳该信号用其它代替信号或用固定值代替，并将该故障以代码形式存入ECU的RAM中，同时点亮组合仪表盘的故障指示灯以提示驾驶员尽快维修。,
3、三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,5,7.1.3故障码、故障与故障症状之间的关系,如下表所示：,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,6,7.1.4 故障自诊断系统的使用,1. 人工识码、清码 （1）进入故障自诊断测试状态的方法 例1：丰田轿车的自诊断 如下图所示。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,7,下图为丰田车系的三种型式的自诊断插座的外形图，图（a）和图（b）一般设置在发动室内，图（c）则通常设置在驾驶室内仪表板下方。,丰田车系发动机故障诊断模式有四种：正常诊断模式(发动机故障码读取)、试验诊断模式（开关信号故障码读取）、空燃比（A/F）修正模式（混合比浓稀）和氧传感器输出信号检测模
4、式。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,8,（1）正常诊断模式（发动机故障码读取） 检查发动机故障指示灯程序： 点火开关置于“ON”位置，发动机不转动，“CHECK ENGINE”指示灯 将点亮，如果“CHECK ENGINE”指示灯不亮，检查指示灯灯泡及电路是否良好。 起动发动机后，“CHECK ENGINE”指示灯应灭。如果灯继续亮，说明ECU系统有故障。 故障码读取程序故障码读出条件： 蓄电池电压在11V以上。 节气门处于全关闭状态，怠速接点IDL接通“ON”。 变速器换档杆置空档位置（P或N位）。 切断全部用电设备。 跨接诊断座中端子TEl（T）与El。 点火开关置于“ON”，但发动
5、机不起动。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,9,当上述条件满足时，组合仪表上的“CHECK ENGINE”指示灯闪烁，如果没有故障，“CHECK ENGINE”指示灯将以每秒闪烁两次的频率闪烁，如下图所示。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,10,当有故障时，“CHECK ENGINE”灯闪烁频率发现变化，以0.5s的频率闪烁。闪烁的第一个数字是两位故障码的第一位数，间歇1.5s后，闪烁的第二个数为第二位数。如果有两个以上故障码，每个故障码之间间隔2.5s。全部故障码显示完毕间隔4.5s，再重复显示全部码，如下图所示。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,11,（2）试验诊断模式（开关信
6、号故障码读取） 试验方式与普通方式相比较，检测故障能力的灵敏度较高。它具有检测起动信号、节气门怠速触点信号、空调信号和空档开关信号等功能。而且，在普通方式中可以检测的项目在试验方式中都同样可以检测到。 试验方式是在汽车运行状态下读取故障码，其程序如下： 读取故障码时应满足下述条件： 电源电压在11V以上。 IDL触点接点在“ON”位置（节气门完全关闭）。 变速器换档杆置P/N位。 A/C开关置于“OFF”位置。 如下图所示，跨接诊断座中TE2和E1端子，然后将点火开关置 于“ON”，试验模式开始诊断。如果组合仪表上的“CHECK ENGINE”灯以0.13s的间隔闪烁，证明试验模式工作正常。,
7、三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,12,（3）空燃比（MF）修正模式 空燃比（A/F）修正模式是检测混合气浓稀，也就是CO和HC浓度的检测。 检测步骤： 首先清除ECU中存贮的故障码。 点火开关置于“OFF”位置时，跨接诊断座中的端子TE1和E1。 将电压表的正、负表笔或发光二极管试灯跨接在诊断座中端子 VF（VF1）和E1之间。 起动发动机，在2500r/rain转速下运转2min，预热氧传感器。进行下面观察： a. 观察LED（发光二极管）试灯在10s内闪亮8次或电压表在05V之间摆动8次以上。此时表示空燃比（MF）正常。 b. LED灯一直亮或电压表在5V处不动，则表示MF过小，混合气
8、过浓。 c. LED灯不亮或电压表指示0V，表示A/F过大，混合气过稀。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,13,（4）氧传感器输出信号检测模式 通过检测氧传感器输出信号来判断混合气浓稀，检测步骤如下： 将电压表的正、负表笔跨接在诊断座中端子OX（OX1）或OX2与E1之间。 起动发动机，预热达到正常温度。 在2500r/min下运转2min以上，观察电压表指示： a. 氧传感器输出电压应在0.10.9V之间变化。 b. 若电压在0.45V以下，表示混合气过稀；若输出电压在0.450.90V之间，则表示混合气过浓。0.45V是标准值，此时混合比最佳。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,14
9、,（5）丰田清除故障码的方法： ：如果有通用或者专业解码器，可使用解码器进行清除故障码； ：拔下保险丝盒中的EFI保险丝10S以上后插上； ：拔下EFI电磁继电器10S以上后插上,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,15,例2：广州本田雅阁轿车故障自诊断 广州本田雅阁轿车PCM-FI系统的故障自诊断是通过ECM/PCM时刻检测各电路信号电压来实现的。当发动机各控制电路正常时，ECM/PCM的输入与输出信号电压将在规定范围内变化。而当某电路出现超过规定范围的信号电压时，PGM-FI故障自诊断系统便由ECM/PCM判定该电路信号出现故障，于是立即点亮仪表板上的故障指示灯（MIL），并同时将故障信息
10、以诊断故障码（DTC）的形式存储于存储器中，以便维修时通过一定的方法读取。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,16,（1）读取故障码 点火开关置于“ON”位置。 如下图所示，将SCS（07PAZ-0010100）短路插头与位于驾驶席侧仪表板下的维修检查插头（2芯）相连接。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,17,故障指示灯将通过闪烁时间的长短和次数来显示故障码，如下图 所示。如果有多重故障信息，故障指示灯将按由小到大的顺序依 次闪示。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,18,（2）故障码内容 通过上述方法读取故障码后，可根据下表查寻其相应的故障内容。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,
11、19,（3）清除故障码 在排除了任何与PGM-FI系统有关的故障后，都必须对ECM/PCM进行重新设置，以清除存储在存储器中的故障码，防止新旧故障信息混杂。 确认故障已排除。 拆开SCS短路插头。如果SCS短路插头没有被拆开，即使ECM/PCM中没有故障信息，接通点火开关后，故障指示灯也将出现一直亮的现象。 点火开关置于“OFF”位置。 记录下无线电台预设的频率。从前乘客席侧仪表下熔断器/继电器盒取下13号（7.5A）备用时钟熔丝如下图所示，10s以后ECM/PCM将完成它的重新设置（即故障码已清除）。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,20,7.2.1 OBD 随车自诊断系统,为了便于检查
12、电控部分的故障，汽车上采用了随车诊断装置(OBD, On-Board Dianostic system)。它的外形实际上是一个连接着许多导线的插座，通过专用的测试仪器，或是连接二个相应的插槽就可以使测试灯不同时间的闪亮。据此可读出相应数字的代码，从有关的资料上查出故障发生的部位和损坏的部件，修理人员进行相应的修理或更换。 当汽车上刚开始配置随车诊断装置时，各汽车生产企业都各自为政，自成一套体系，给用户带来了很多不便。尽管当时美国汽车工程师协会(SAE)制订了统一的标准称之为OBD-I，但并没有把各国的汽车电子诊断标准都统一起来。但是，随着汽车贸易的日益国际化，世界各国都要求有一个统一的标准制式
13、，以方便于用户和维修，于是一致通过了修改后的诊断制式OBD-II，并规定了从1996年起在世界范围内统一执行。这就是说只要有一台汽车故障诊断仪就可以检测各种牌号的汽车。同时，它也统一了各种故障码的代号。 OBD-II的典型特点就是：统一故障码；统一的通讯和链路协议、统一的标准接口,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,21,目前，随着技术的不断发展，汽车上的电脑也在增多，例如：发动机、自动变速器、安全气囊、ABS、电控悬架、汽车防盗等都有自己各自的电脑，当然很多汽车为了管理方便，将一些电脑整合在一起，例如将自动变速器和发动机的电脑整合在一起。但是汽车上的电脑要求执行速度快，起动、关机容易可靠，所
14、以不能将全部的电脑整合在一起，因此必须解决这些电脑的通讯和协同工作。目前汽车上采用CAN-BUS进行通讯和数据交换（这也就是常说的“亢线”，CAN-BUS：工业电器自动化领域专业术语：现场总线，泛指自动化设备现场建立通讯并实现数据交换。）这样，汽车上不管有多少个独立的电脑，只需要通过一个OBD-接口就可以实现对全部故障码的调取和操作。 随着技术部不断的发展，很多汽车能过连接到通讯网络，连接到GPS等，这样在汽车上进行通讯网络的连接，还需要汽车电脑支持移动网络的WAP协议等等。 技术总是日新月异的发展，同学们无论是在现在的学习还是将来的工作都应常常自我充电，多关注行业的发展和新技术及创新。,三大
15、科谷教育（机电一体化汽车专业）,22,7.2.2 OBD-诊断系统的功能,（1）OBD-II标准 诊断接头如右图所示：,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,23,2、 OBD-II 针脚定义,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,24,7.2.3 OBD-故障代码定义,OBD-II故障码由5（一个字母四个数字）个字符组成，每个数字都代表了不同的含义。如下图。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,25,7.3.1失效保护和应急备用系统,1、失效保护系统和应急备用系统的功用：失效保护系统依靠ECU内的软件完成其功能。在电控系统工作时，ECU检测到某传感器内，或其控制电路出现故障时，ECU将按设定的标
16、准信号替代故障信号控制发动机继续运转，或停止运转以保护发动机，确保车辆安全，这便是失效保护。 而当发动机ECU内微处理器或少数重要传感器出现故障时，ECU按预存的程序控制燃油喷射系和点火正时，使电控系统维持最基本的控制功能，使发动机维持运转，汽车能维持基本行驶（低于30km/h），这就是应急备用功能，它由ECU的备用IC（集成电路）来完成。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,26,7.3.2 失效应急设定的标准信号,失效保护设定的标准信号,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,27,7.3.3 应急备用系统工作原理,当自诊断系统判定发生下列故障之一时，在接通“故障指示灯”搭铁回路的同时，将自动起动应急备用系统。ECU中的中央微处理器（CPU）、输入/输出（I/O）接口和存储器发生故障； 凸轮轴位置传感器或其电路发生故障，ECU收不到G1和G2信号。在D型电控燃油喷射系统中，进气歧管绝对压力传感器或其电路发生故障。,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,28,三大科谷教育（机电一体化汽车专业）,29,7.4.1电控发动机综
