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1、丰田 5A-FE 型发动机故障诊断与排除学生实验制度1实验前必须预习实验指导书，了解实验目的和注意事项。2按预约时间进入实验室，不得无故迟到、早退、旷课。3进入实验室后应注意安全、卫生、不准喧哗打闹、不准抽烟、不准乱写乱画乱扔纸屑、不准随地吐痰、不准擅自动仪器设备，或实验过程中未按操作规程操作仪器设备，导致损坏仪器设备者要照价赔偿。4实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，待排除故障后才能继续实验。5实验过程中，同组同学应相互配合，认真纪录；应独立完成实验报告。6实验结束后，应将仪器设备、工具擦拭干净，摆放整齐；协助做好实验室清洁卫生。7不得将实验
2、室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。电喷发动机故障诊断与排除一、实验目的 丰田车系电控系统具有一定的代表性，对它的学习，比较容易领会故障诊断的精髓，元征 X-431 是汽车修理行业使用最广泛的故障诊断仪之一，结合它在诊断中的使用，使学生掌握：、跨接线的使用；、元征 X-431 仪器的接线；、故障码的读取和清除；数据流的观察；主要故障的排除方法;二、设备和仪表1.元征 X-431 故障诊断仪。2.丰田 5A-FE 发动机实验台架。3.数字万用表一只；跨接铜线二截；各种工具若干；三、实验步骤（一）发动机起动，一般故障检查1.将蓄电池旁边的总电源开关合上。2 .EFI 系统在任何工况都会提供合适
3、的空燃比，冷热起动时都不要加大油门，因为 EFI 系统 ECU 是根据节气门位置来确定发动机所处的工况，一旦加大油门，EFI 系统 ECU 将不能确定发动机是否处于起动工况，也就无法准确供油。3.转动实验台面板上点火开关钥匙到点火（IG）位置，检查组合仪表上各指程是否正常。4.转动点火开关钥匙到起动（STA）位置，将发动机起动着，怠速中低运转。5. 告诫：（1）每次起动时间不应超过 5 秒，以保护起动机和蓄电池。如果一次未能起动，再次起动的间隔时间不得少于 15 秒。如果连续 3 次未能起动着，应查明原因，排除故障后，再起动。（2）发动机起动着后，应立即松开点火开关钥匙，使其自动回复到 IG
4、位置，如果是冷起动使发动机怠速运转，由此时发动机处于快怠速工况，只有当发动机温度升高后，发动机会自动地渐渐回落到正常怠速。6. 当发动机不能起动时，应检查：(1)各保险丝，继电器有无断开，检查发动机有无汽油和蓄电池电压是否正常，蓄电池电压须高于 11V。(2)检查三滤（空气滤清器、机油滤清器、燃油滤清器） 、火花塞间隙、点火正时、以及汽缸压力、燃油管路压力等必须符合使用要求；7.若仍不能起动则进行故障码的静态读取；(1)有故障码则按故障码及相应诊断方法进行诊断排除；(2)在排除故障码故障后或无故障码仍不能起动则按故障征兆检查汇总表上有关内容进行检查诊断；（二）利用跨接线检测故障1.发动机电控系
5、统故障码的读取。丰田威池型轿车为电控系统故障码的读取提供了两个自诊断插座，一个位于发动机舱内，形状呈矩形，称为“检查连接扦座” ，另一个位于仪表板，转向区侧量外侧面的下面，形状呈圆形，称为数据输出连接器的（TDCL）扦座。本实验台发动机电控系统故障码的读取仅有检查连接扦座。故障码读取模式常用的普通模式和试验模式两种。故障码读取方法有利用跨接线触发，由组合仪表中的“CHECK” （尽快维修发动机）指示灯闪烁读码和利用 X431 型故障诊断仪+17 端子连接器读码两种。后一种操作程序见 X431 使用说明书，以下主要说明利用跨接线触发的读码方法。（1）检查连接扦座各端子符号及其功用见表 1。表 1
6、 旧丰田车系自诊断扦座各端子功用一览表符号 功用 符号 功用FP 汽油泵电源测试点 0X2 2 号氧传感器信号W 发动机故障指示灯 TS ABS 动作测试线E1 发动机 ECLL 车身搭铁T1（Tt）变速器动作测试线OX（0X1）1 号氧传感器信号 IG 转速脉冲输出信号AB 安全气囊故障指示灯 WA ABS 故障指示灯OP1（OPT）风扇控制水温传感器信号 WB ABS 继电器电源检测TE1（T）发动机故障码触发 ECT 变速器 O/D 指示灯TE2 发动机控制开关诊断 A/D 巡航作用指示灯TC 巡航 /ABS/SRS 故障码触发 ABS ABSECLL 的 D/G 端子+B（B） 主继电
7、器输出电源TB1（AS）空气悬架指示灯VF1（VF）主氧传感器修正率 TRC ASR 故障指示灯ENG 主氧传感器修正率 A/C A/CECLL 的 DollT 端子VF2 辅助氧传感器修正率3.故障防护和备用功能当传感器或执行器出现故障时，如果 ECU 仍以常规的方式控制喷油和点火信号，则有可能会给发动机带来更大的危害，甚至发生破坏性的事端，为了防止事故的发生，ECU 设有一套故障防护和备用功能的装置，能根握传感器或执行器的故障性质和严重程度而令发动机停止工作或按预先设置的基本参数运转，使发动机得到保护。5AFE 型发动机的故障防护功能见表 2。表 2 5AFE 型发动机的故障防护功能故障代
8、码不正常的信号电路 故障防护功能的必要性 故障防护功能 解除故障防护的条件14，15点火确认信号（IGF1、IGF2） 电路如果点火系统存在故障，ECU 无法接收点火确认信号（IGF1 或 IGF2） ，表明只喷油、不点火，其结果是造成净化器过热。切继燃油喷射ECU 连续 8 次接收到点火确认（IGF1或 IGF2）信号16变速器控制信号电路如果 ECU 的变速器控制程序发生故障，变速器不能正常操作 停止扭矩控制 回复到正常状态2224发动机冷却液信号（THW）电路, 进气温度信号(THA)电路如果水温或进气温度传感器电路短路或者开路，ECU 便判定它们的温度低于50（或者高于 130（，使得
9、空燃比严重失调，混合气不是过浓就是过稀，其结果是将发动机冷却液温度控制在80将进气温度控制在 20（ 回复到正常状态导至发动机工作不良，甚至粗暴。31 空气流量计信号电路如果空气度量讲电路发生短路或开路,则 ECU 不可能检测出进气量而无法讲算基本的喷油时间,这将引起发动机失速或不能启动.由启动信号(STA)和节气门位置信号(IDL)的内贮标准值来确定点火正时和燃油射持续时间.回复到正常状态35海拔高度修正信号(HAC)电路如果海拔高度传感器电路短路或者开路,ECU 对大气压力的修正会误用极大值或极小值,从而使发动机工作不良或油耗剧增,废气污染严重将大气压力固定于101.3kpa(760mmH
10、G) 回复到正常状态4147主节气门位置信号(VTA1)电路副节气门位置信号(VTA2)电路当节气门位置传感器电路发生短路或开路时,ECU 就继定节气门位置处于全开或全闭,而造成发动机转速过高或失速停机将 VTA1 定在0 开启角,将VTA2 固定在20 开启角下述的输出信号必须至少连续重复 2 次:(1)当 EDL2 为ON时,0.25VVTA20.95V(2)当 IDL2 为OFF时,0.25VVTA24.9V525355爆震传感器信号(KNK1KNK2)电路和KNK 控制电路如果爆震传感器信号电路发生短路或开路,或者 ECU 内部的爆震控制系统出现故障,则不论爆震时否发生,爆震控制系统都
11、不执行点火延迟控制,一旦发生爆震时就会给发动机造成损坏将点火正时延迟到最大值,使点火提前角降到最小点火开关OFF回复到正常状态点火开关OFF表 3 5AFE 型发动机故障码故障指示灯故障代码电路系统 故障诊断 标准方式 测试方式 故障部位 正常 无故障代码记录 12 转速信号发动机转动后，2s 内无“NE”或“G1”各“G2”信号至 ECU亮 无此诊 断曲轴位置传感器、1 号、2 号凸轮轴位置传感器电路开路或短路曲轴位置传感器1 号、2 号凸轮轴位置传感器启动器ECU当转速达 100r/min 以上时，在 0。1s 以上时间内无 NE 信号至 ECU亮 无此诊 断曲轴位置传感器电路开路或短路曲
12、轴位置传感器ECU在 G1 和 G2 的脉冲时间间隔内，无 NE 的 12 个脉冲至 ECU无此诊断 亮凸轮轴位置传感器电路开路或短路机械系统故障（正时皮带跳齿、皮带拉长）曲轴位置传感器ECU13 转速信号发动机暖机后作怠速运转（节气门全闭）时，G（G1、G2）和 NE 信号的偏差特续 1s亮 无此诊 断机械系统故障（正时皮带跳齿、皮带拉长）号、号凸轮轴位置传感器14 号点火信号在11 只连续的 IGT1信号中，无 IGT1 信号至ECU亮 无此诊 断1 号点火器到 ECU 的 IGF1 电路开路或短路。1 号点火器ECU15 2 号点火信号在 811 只连续的 IGT2 信号中，无IGF2
13、信号至 ECU亮 无此诊 断2 号点火器到 ECU 的 IGF2 电路开路或短路。2 号点火器ECU16 ECT 控制信号 ECU 内的 ECT 控制程序发生故障 亮 无此诊 断 ECU主氧传感器电热丝电路开路或短路时间大于0.5s不亮 无此诊 断21主氧传感器(左侧）主氧传感器输出的电压总是在高电平（混合气过浓）或在低电平（混合气过稀）一侧波动二步逻辑检测法不亮 亮左侧主氧传感器电热丝电路左侧主氧传感器电路开路或短路主氧传感器ECU22水温传感器信 号水温传感器电路开路或短路至少 0.5s 亮 亮水温传感器电路开路或短路水温传感器ECU24进气温度传感器信号进气温度传感器电路开路或短路至少
14、0.5s 亮 亮进气温度传感器电路开路或短路进气温度传感器ECU25空燃比过高(混合气过稀)主氧传感器有 90s 时间的电压为 0.45V 或更低（二步逻辑检测法）不亮 亮主氧传感器电路短路主氧传感器水温传感器点火系统燃油系统进气系统26空燃比过低（混合气过稀）主氧传感器有 50S 时间的电压为 0.7V 或更高（二步逻辑检测法）不亮 亮主氧传感器路电路开路或短路水温传感器（开路）进气系统点火系统27 左侧副氧传感 热机后，主氧传感器信号大于 0.45V，而副氧 不亮 亮 左侧副氧传感器电路左侧副传感器器信号电路传感器信号电压则不大于 0.45V二步逻辑检测法28右侧主氧传感器信号电 路主氧传
15、感器加热器电路开路或短路主氧传感器输出的电压总是在高电平(混合气过浓)一侧波动二步逻辑检测法不亮 亮*右侧主氧传感器电路*右侧主氧传感器加热器*右侧主氧传感器*ECU29右侧副氧传感器信号电 路热机后,主氧传感器信号大于 0.45V 而副氧传感器信号电压侧不大于0.45V二步逻辑检测法不亮 亮*右侧副氧传感器电路*右侧副氧传感器*ECU31空气流量计信号当发动机转速高于300r/min 时,5s 仍无空气流量计信号送到 ECU亮 无此诊 断*空气流量计电路开路或短路*空气流量计*ECU35HAC 传感器信号HAC 传感器电路开路或短路 0.5s 以上 不亮 亮 *ECU(1)节气门开度传感器电
16、路(VTA1)开路或短路0.5s 或以上*节气门开度传感器电路开路或短路41节气门开度传感器信号(2_IDL1 的触点为 ON,而 VTA1 的输出超过1.5V,时间不少于 0.5s不亮 亮*节气门开度传感器*ECU42车速传感器信号连续检测 8s 以上发生以下情况:(a)汽车速度信号:0Km/h(b)发动机转速:2800r/min 或更高(c)空档启动开关(NSW):OFF(d)停车灯开关:OFF不亮 无此诊 断*车速传感器电路开路或短路*车速传感器*组合仪表*ECU43 启动机信号 无启动机信号到 ECU 无此诊断 不亮*启动机电路开路或短路*点火开关或主继电器电路*ECU47副节气门位上置传感器信号副节气门位置传感器电路(VTA2)开路或短路0.5s 以上.副节气门
