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1、发动机机电控系控系统故障自故障自诊断断1 1发动机电控系统故障自诊断发动机电控系统故障自诊断内容主题内容主题1 12 23 3电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理OBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成4 4OBD-II故障诊断系统特点故障诊断系统特点5 5OBD-II系统的检测原理系统的检测原理电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成组成：发动机ECU 、故障指示灯、数据总线、诊断插头等 为什么需要自诊断系统?1 1发动机电控系统故障自诊断发动机电控系统故障自诊断内容主题内容主题1 12 2
2、3 3电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理OBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成4 4OBD-II故障诊断系统特点故障诊断系统特点5 5OBD-II系统的检测原理系统的检测原理电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理电控系统工作时, 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。1.故障监视功能（1）监视各传感器信号是否对正极、对地断路或短路电控发动机自诊断系统的工作
3、原理电控发动机自诊断系统的工作原理（2）监视正极信号线电压电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理（3）监视信号数值超过正常范围电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理2.失效保护和应急备用系统 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统和点火正时, 使电控系统维持最基本的控制
4、功能, 使发动机维 持 运转, 汽车能维持基本行驶, 这就是应急备用功能,它由ECU的备用IC(集成电路)来完成。电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理传感器或其电路故障传感器或其电路故障失效应急系统提供失效应急系统提供ECU的标准信号的标准信号冷却液温度信号 (THW)超过正常范围:120按冷却液温度为80控制发动机工作,防止混合气过浓或过稀进气温度信号(THA)超过正常范围:120按进气温度为20控制发动机,防止混合气过浓或过稀节气门位置传感器信号只有全开或全关两种状态信号, 无法提供实际开度信号通常按节气门开度为0或25设定标准的节气门位置传感器信号爆震传感器信号无
5、论是否产生爆燃,ECU都无法通过该信号反馈控制点火提前角,导致发动机无法正常工作ECU将点火提前固定在一个适当值点火确认信号点火系统发生故障造成不能点火,ECU收不到点火器反馈的点火确认信号此时, 失效保护系统使ECU 立即切断燃油喷射, 使发动机停止运转。空气流量计信号ECU 无法按进气量计算基本喷油时间, 将引起发动机失速或不能启动使ECU根据启动信号和节气门位置传感器信号按固定的喷射时间控制发动机工作失效应急设定的标准信号电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理1 1发动机电控系统故障自诊断发动机电控系统故障自诊断内容主题内容主题1 12 23 3电控发动机自诊断系统
6、的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理OBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成4 4OBD-II故障诊断系统特点故障诊断系统特点5 5OBD-II系统的检测原理系统的检测原理OBDOBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展OBD概述年加州大气资源局制定，1988全面实施主要特点：1.仪表中有警示车主的指示灯，来提示车主车辆的控制系统存在故障。2.系统有记忆和传送有关排放的故障代码。（见图1-11）3.能对EGR阀，燃油系统和其他有关废气排放系统进行测试保养。监控元件：氧传感器、EGR、EVAPOBDOBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展缺
7、点：无法有效的监控排放：催化转化器效率监测、EVAP泄漏监测、监测线路灵敏度不高各厂家采用不同的自诊断系统和排除方法。资料传输不是统一的SAE和ISO标准OBDOBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展OBD-系统概述加州环保局1989年正式公布，称之为OBD II。直到1996年各汽车生产厂才在其加州标准车辆上实施了新标准。新标准于1990年写入了美国联邦大气清洁法，它要求全部49个州的车辆于1996年起一律装备OBD II。严格遵守法规的时间定为1999年。所以，有些1996年的OBD II系统可能会缺少一个OBD II规范的特性，如燃油蒸发污染排放清洁测试。OBD II系统技术先进，对探测排
8、放问题十分有效。但对驾驶者是否接受MIL的警告，OBD II是无能为力的。 OBD 系统主要利用小型车载无线收发系统，通过无线蜂窝通信、卫星通信或GPS系统将车辆的VIN、故障码及所在位置等信息自动通告管理部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级，对其发出指令，包括去何处维修的建议，解决排放问题的时限等。主要特点是社会法规的支持 1 1发动机电控系统故障自诊断发动机电控系统故障自诊断内容主题内容主题1 12 23 3电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理OBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成4 4OBD-II故障诊
9、断系统特点故障诊断系统特点5 5OBD-II系统的检测原理系统的检测原理特点： 统一诊断座：16端子统一诊断座位置：仪表板下方解码器和车辆之间采用标准通讯规则统一故障码含义具有行车记录器功能监控排放控制系统解码器能够读码，记录数值，清码等标准的技术缩写术语，定义系统的工作元件OBD-IIOBD-II故障诊断系统特点故障诊断系统特点1 1发动机电控系统故障自诊断发动机电控系统故障自诊断内容主题内容主题1 12 23 3电控发动机自诊断系统的工作原理电控发动机自诊断系统的工作原理OBD故障诊断系统发展故障诊断系统发展电控发动机自诊断系统的元件组成电控发动机自诊断系统的元件组成4 4OBD-II故障
10、诊断系统特点故障诊断系统特点5 5OBD-II系统的检测原理系统的检测原理OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理监监 控控 功功 能能三项连续监控：失火检测，燃油系统和大部分的元件监控.8项非连续的监控：触媒，加热式触媒，油箱油气蒸发（即时性碳罐控制），二次空气喷射，空调系统，氧传感器，氧传感器加热器和EGR；标准的OBD测试模式中即制定测试模式。此功能可在故障码发生时，瞬间记录下相关的数值，以便发现间歇性故障。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理1.OBD-II1.OBD-II系统对三元催化的监控系统对三元催化的监控OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检
11、测原理当三元催化器老化或者三元催化器损坏时,就会严重削弱其氧化-还原能力,从而造成发动机尾气严重超标。因此,OBD-II在发动机运行过程中将持续对CO的含量进行检测。在故障诊断期间,发动机电脑将不断比较上游氧传感器和下游氧传感器的信号, 使之保持在一定的转换比例上。 正常工作条件下,发动机运转后, 上游氧传感器不断检测发动机尾气中的剩余氧含量。 根据剩余氧含量 的大小决定吸人发动机的混合气配比, 剩余氧含量多, 混合气就稀; 剩余氧含量少, 混合气就浓。 随着发动机电脑不断对燃油系统进行调节, 改变喷油量大小, 匹配最佳混合气, 因此在上游氧传感器产生直流脉动电压信号,电压在0.10.9V之间
12、变化。废气经过三元催化器处理后,剩余氧含量将大大减少,在下游氧传感器上的电压脉动大大减少,由此,可以断定三元催化器处于良好工作状态(见图6-2-3).如果三元催化器工作不良或者有故障,则在氧化-还原反应中无法完全对有害物进行完全转变,在下游氧传感器上的电压脉动与在上游氧传感器上的电压脉动近似 相同。 如果上、 下游氧传感器的信号的振幅、 频率接近一致,则表明三元催化器失效。 发动机电脑就会立刻通过发动机故障报警灯(MIL)对外发出警报。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理2.OBD-II2.OBD-II系统对氧传感器的监控系统对氧传感器的监控OBD-IIOBD-II系统的检测原
13、理系统的检测原理电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常重要的传感器, 用来监测发动机排气中氧的含量或浓度, 并根据所测得的数据输出一个信号电压, 反馈给电脑, 从而控制喷油量的大小。 它通常安装在排气系统中,直接与排气气流接触,如图6-2-4所示。OBD-II在发动机运行过程中持续不断地监控氧传感器的工作灵敏度/老化性能, 氧传感器信号电压以及氧传感器的预热器。当氧传感器中毒或者老化后会对氧传感器产生不利 的一面, 这种中毒往往是由于汽油中的含铅成分过高, 导致氧传感器铅中毒。 当出现中毒或者老化后, 将会观察到氧传感器的电压周期大大增 加或者氧传感器的信号电压将变得平直。图6-2
14、-5显示出氧传感器老化或中毒时发动机电脑的诊断曲线OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理3.OBD-II3.OBD-II系统对失火的监控系统对失火的监控OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理当发动机点火系统发生损坏时,吸入缸内的混合气不能及时被点燃,大量的HC便直接排出汽缸。一部分HC 在排气管中发生燃烧, 导致三元催化器损坏; 另一部分HC没有完全燃烧便直接排向大气中。OBD-II在发动机运行过程中监控发动机的失火率,每次检测周期为1000转曲轴转数。HC超出正常的 1.5倍时相当于发动机的失火率达2%. 发动机失火会导致发动机曲轴转速不稳。 根据这一特性, 发动
15、机电脑根据发动机的曲 轴转速传感器来监控发动机曲轴旋转平稳情况。 发动机失火会改变曲轴的圆周旋转速度。 通常发动机转动不是匀速的, 每缸在做功时都有一个加速, 不做功就没有加速。四缸机每转动720应有4个加速。 正常情况下, 发动机压缩, 做功, 先是减速后是加速, 属于正常现象。 当发动机失火时, 除了发动机压缩期间转速瞬时有所减缓外, 由于发动机失火, 缺乏功时的加速, 因此, 发动机缺火时的转速波动极大。 发动机电脑可以通过安装在曲轴上的转速/位置传感器来感知瞬时的角速度变化情况,从而确定哪一缸出现失火。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理4.OBD-II4.OBD-II
16、系统对二次空气喷射系统的监控系统对二次空气喷射系统的监控OBD-II在发动机运行过程中监控组合阀的空气流量,电动空气泵,电动空气泵的继电器。如图6-2-9所示。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理5.OBD-II5.OBD-II系统对燃油蒸发系统的监控系统对燃油蒸发系统的监控OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理 OBD - II在发动机运行过程中监控活性炭罐电磁阀和其他相关联的传感器和执行器的检测。 当燃油蒸气系统工作时, 一部分气化的汽油将通过活性炭罐被送入到进气歧管, 无疑是加浓了混合气。 如果燃油箱燃油耗尽时, 就会稀释混合气。 燃油-空气混合气的改变可以
17、通过氧传感器来检测,因此也可以作为一个重要的检测尺度来检测燃油蒸气控制装置。 当燃 油蒸气控制系统正常 时, 伴随着活性炭罐电磁阀的开 启, 混合气会被加浓,氧传感器的电压就会上升; 当燃油蒸气控制系统不正常时, 尽管活性炭罐电磁阀开启, 混合气也不会被加浓,氧传感器的电压就不受燃油蒸气控制系统的影响, 如图6-2-11所示。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理6.OBD-II6.OBD-II系统对组合电器的监控系统对组合电器的监控OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理OBD - II系统对组合电器的监控, 可准确提供哪个方面出现故障, 具体哪个传感器故障, 是短
18、路还是断路等信息。 如将冷却液温度传感器的信息和进气温度传感器的信息进行比较, 将冷却液温度传感器的信息和启动后的时间进行比较, 从而得出冷却液温度传感器的信息是否准确。 如果进气温度正常, 而冷却液温度异常, 或者刚启动发动机, 冷却液温度就超过了100C, 说明冷却液温度传感器是有短路或断路故障, 见图6-2-19所示。OBD-IIOBD-II系统的检测原理系统的检测原理7.OBD-II7.OBD-II系统对点火的监控系统对点火的监控OBD-II系统点火时初级电流中断产生的反电动势,经IGF端子将信号传送到控制单元,控制单元根据此信号检测是否实际点火。如没有实际点火,立即停止点火和喷油,并留下故障码。点火线圈见图6-2-1结束结束
