汽油机电控系统故障诊断的基本方法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,(,一,),故障码诊断法,现代汽车电子控制系统都具有故障自诊断功能，当系统出现故障时，,ECU,会使,“,CHECK ENGINE,”,(,检查发动机警告,),灯点亮，同时将故障码信息存入存储器。检修人员可以通过一定的程序将故障码从,ECU,中调出，根据故障码所显示的内容，迅速准确地确定故障的性质和部位，有针对性地去检查有关部位、元件和线路，将故障排除。,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.1,发动机电控系统故障诊断方法,(,二,),故障征兆模拟法,在利用故障码诊断法进行故障诊断时，有时读不出故障码，但故障却确实存在，且没有明显的故障征兆。在这种情况下，故障征兆模拟法就是一种行之有效的方法。,.,1,、振动法,当振动可能是故障的主要原因时，可使用振动法。振动法主要检查连接器,(,线束接插件,),、配线、零件与传感器，在检查过程中，观察是否再现故障征兆。,1),连接器。在垂直和水平方向轻轻摇动各个连接器。,2),配线。在垂直和水平方向轻轻摇动配线和连接器的接头。振动支架和穿过开口的连接器体都是应仔细检查的部位。,3),零部件和传感器。用手指轻轻拍打装有传感器的零件，检查是否失灵。在检查时要注意不要用力拍打继电器，否则可能会使继电器开路，产生新的故障。,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.1,发动机电控系统故障诊断方法,(,二,),故障征兆模拟法,2,、加热法,当怀疑某一部位是因为受热而引起的故障时，可用电吹风或类似工具加热可能引起故障的零件或传感器，检查是否山现故障。在使用加热法时应注意：,1),加热温度不能高于,60(,温度限制在不致损坏电子,F,器件的范围内,),2),不可直接加热,ECU,中的零件。,3,、水淋法,当故障可能是雨天或在高湿度环境下引起叫，可使用水淋法， 用水喷在车辆上，检查是否出现故障。,4,、电器全部接通法,当怀疑敞障可能足用电负荷过大引起时，可使用此方法。接通所有电气负载，包括加热器鼓风机、前照灯、后窗除雾器、空调以及音响等，检查是否出现故障。,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.1,发动机电控系统故障诊断方法,(,三,),查故障征兆一览表法,当故障既不能在诊断代码检查中得到证实，也不能住基本检查中得到证实的时候，可利用查故障征兆一览表的方法来诊断发动机的故障。,(,四,),用专用或通用仪器检测技术参数,在没有专用电脑故障诊断仪，不知故障码和故障码含义，无故障征兆一览表可供参考时，如果知道,ECU,各连接器各脚的技术参数和各传感器、执行器的技术参数，用万用表、示波器或发动机分析仪等检测技术参数也是故障诊断的行之有效的办法。,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.1,发动机电控系统故障诊断方法,1,、询问,2,、查阅,在对汽车进行检测前，一定要掌握该车的有关数据、所要检查部件的准确位置、接线图、接线和检测方法以及检测仪器的使用。,3,、直观检查,这是故障分析最基本的检查，可以确定前面两步骤对故障的估计是否正确。其内容包括：,(1),看：看是否有部件丢失，电线是否脱线，接线器是否接合，有无接错线，各种软管的连接状况等。,(2),听：听起动发动机，检查是否有漏气、杂音，可能产生故障的部件能否正常工作等。,(3),摸 通过触摸检查某些部件是否在正常工作，接线是否牢固，软管是否断裂等。,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.2,发动机电控系统故障诊断的一般程序,4,、基本检查,基本检查主要包括基本怠速和基本点火正时的检查与调整。在进行基本检查时，必须使发动机冷却液温度达到正常工作温度,(,约,80,以上,),，同时，关闭车上所有附加电器装置，如空调、除霜等。还应在散热器风扇未动作时执行检查与调整，以免风扇动作的电源消耗，影响怠速的正确性。,5,、调取故障码,按照该车所要求的操作程序进入自诊断状态，调取故障码，以作为故障判断的依据。,6,、检测,只有在进行检测后才能最终判定故障的位置和找到产生故障的原因。检测包括的内容很多，如信号检测、数据检测、压力检测、执行器动作检测等。,7,、试验,9.1,汽油机电控系统故障诊断的基本方法,9.1.2,发动机电控系统故障诊断的一般程序,1,、,V.A.G1551/ V.A.G1552,大众车系专用检测仪,1),本型号。读取所测电控系统的电脑版本型号，系统类型，发动机类型，适用配置的设定号及服务站代码等。,2),读取电脑控制系统存储的故障码及故障码内容。,3),执行元件。驱动执行元件单独工作，检测执行元件工作是否正常。,4),调查。电控系统某些基本运行参数的设定。,5),故障码。清除控制电脑中记忆的故障码。,6),单元编码。根据车辆使用的国家、地区和发动机、变速器及其他配置输入适当的设定号（,CODINGNUMBER,控制单元编码）。,7),数据流。读取控制电脑的运行数据（以数据组形式显示）。,8),独立通道数据。读取控制电脑的运行数据（以单通道数据显示）。,9),通道匹配。根据厂方要求和实际需要修改和输入某些设定值。,10),登录,11),设定服务代码。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.1,汽车电脑扫描诊断检测仪功能及使用简介,2,、,HY222,系列,“,修车王,”,汽车故障电脑诊断仪,1),单中文显示测试方法操作提示。,2),提示各种车型诊断插座的位置。,3),自动调取故障码，中文显示故障码的内容。,4),自动清除故障码。,5),动态数据流测试功能。,6),终端执行元件和开关测试。,7),查阅各种车型维修参数。,该仪器的详细功能及使用方法可参阅使用说明书。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.1,汽车电脑扫描诊断检测仪功能及使用简介,3,、,OTC,汽车故障电脑诊断仪,OTC,汽车故障电脑诊断仪的液晶屏以菜单形式显示测试信息。,4,、笛威一红盒子,(SNAP,ON SCANNER,）,美国,SNAP,公司的,VANTAGEMT2400,（,亦称红盒子,#,）是一个功能强大的电控系统检测设备。它将双通道汽车专用示波器、双通道汽车专用电表、油压测试、点火测试、欧美亚车系统传感器和执行器测试、维修诊断提示以原厂维修技术通报等具有很重要价值的数据库有机地结合为一体，可以简捷、准确地对中外汽车进行系统诊断测试。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.1,汽车电脑扫描诊断检测仪功能及使用简介,1),检测汽车发电机最高输出电压及最大输出电流。,2),电器微小漏电压、漏电流测量，并具备记忆锁定功能。,3),进行故障码读取，代替显示灯跨接的方法，并可以声响计数及显示电压值。,4),测试线路中的电压降及阻抗。,5),检测电路中接点的压降或触点的压降，判断线路接触情况是否良好。,6),温度检测。,7),发动机转速检测。,8),测量电磁线圈工作时导通关断百分比。,9),检测空气流量计、进气压力及大气压力传感器、冷却液温度及进气温度传感器、氧传感器、怠速控制电动机、车速传感器、点火信号发生器、爆震传感器等。,10),电路断路、短路检测，声响指示。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.2,TWAY9406A,数字电表的主要功能,11),点火系高压电路技术状况检测。,12),测试中最大值、最小值显示及锁定。,13),发电机整流二极管动态检测，并有字幕显示。,14),交直流电压、电流检测，并具有,600V,安全过压保护功能。,15),自动关机功能。,16),具有动态测试氧传感器变动率、电压变动值显示及声响提示,(,0.45V,判断,),功能。,17),具有检测干扰信号源，检测超强应用功能。,18),精确测试频率、时间,(ms),功能，并具有,触发相位及,Hi,Lo,准位功能。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.2,TWAY9406A,数字电表的主要功能,汽车电控系统工作中，由各种传感器或装置向电脑输送各种控制电信号，由电脑综合判断处理后再向各种执行元件输出各种控制电信号。通过示波器将上述各种信号的波形显示出来，通过对波形的变化分析来判断故障。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.3,示波器功能及使用简介,1),模拟一个三线电压传感器信号。,2),模拟氧传感器的信号。,3),模拟电阻型,(,双线,),传感器信号。,4),模拟频率传感器所发出的频率信号,(DC),。,SST111,可根据需要输出不同频率的信号。,5),模拟爆震传感器信号。,SST111,可产生不同频率的连续爆震信号。,6),模拟车速传感器信号。,SST111,可产生不同频率的车速传感器信号,(AC),。,7),检查电路的连续性。将仪器的红黑两测试笔接到线路两端，当线路接通时，仪器中蜂鸣器发声，表示线路正常。,8),数字式万用表功能。可测直流电压、交流电压、电阻、频率等，还可以检测氧传感器等。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.4,多功能信号模拟检测仪功能及使用简介,1),发动机动力性检测，即无外载测功。,2),发动机单缸动力性检测，即单缸转速降或气缸均匀性。,3),点火系统参数检测，如点火提前角，重叠角，闭合角及点火线圈一次、二次侧点火波形等。,4),起动系统参数及气缸相对压力检测。,5),充电系统检测。,6),进气歧管真空压力波形检测。,7),柴油机供油系统参数检测。,8),汽车各传感器参数检测。,9),有的发动机分析仪还具有汽车故障解码、汽车排气分析等功能。,9.2,汽油机电控系统故障诊断仪器,9.2.4,发动机分析仪简介,1,现象 ：发动机怠速低且不稳定。,2,原因,怠速调整不当,(,过低,),； 燃油质量不合格；,空气过滤器堵塞； 点火系统工作不良；,水温传感器不良； 空气流量传感器不良；,EGR,控制系统电路不良； 燃油泵不良；,ISC,阀电路不良；,喷油器工作不良,(,控制信号不良；个别气缸喷油器不工作或工作不良,),；,冷起动喷油器泄漏；喷油压力过低；,进气系统漏气； 气缸压缩不良；,机械和其他障； ,ECU,故障。,9.3,汽油机电控系统常见故障与排除,9.3.1,发动机怠速不稳,3,故障诊断与排除方法,1),检查故障码，按故障码查找故障原因。,2),检查进气管路有无漏气,(PCV,阀软管、各连接软管、机油尺等,),。,3),检查空气过滤器是否堵塞，必要时更换滤芯。,4),检查怠速转速是否过低，如果过低就进行正确调整。,5),检查点火正时，必要时进行调整。,6),检查火花塞，必要时检查气缸压力和气门间隙。,7),检查冷起动喷油器和冷起动喷油器定时开关。,8),检查燃油压力,(,燃油泵、燃油压力调节器、过滤器,),。,9),检查喷油器喷射状况和电阻。,10),检查系统电路、冷却液温度传感器、空气流量计、,ECU,电源等。,11),检查,ECU,。,9.3,汽油机电控系统常见故障与排除,9.3.1,发动机怠速不稳,1,现象：发动机无高压火花、高压火花弱、点火正时失准等。,2,原因,1,）连接器接触不良；,2,）点火系统线路连接不良；,3,）空气流量计不良；,4,）转速和曲轴位置传感器不良；,5,）凸轮轴位置传感器不良；,6,）冷却液温度传感器不良；,7,）进气温度传感器不良；,8,）爆震传感器不良；,9,）点火信号发生器不良；,10,）点火线圈不良；,11,）点火器不良；,12,）,ECu,不良。,9.3,汽油机电控系统常见故障与排除,9.3.2,发动机点火不正常,3,故障诊断与排除方法,1),对于运转中的发动机，若故障灯已点亮，或发动机不能点火运转时，应先用本车的故障自诊断操作程序，调出故障码，再根据故障码的含义，排除其故障，或直接利用解码器测出故障码及其故障部位，再人工排除故障。,2),在调出故障码之前，不可切断,ECU,的电源,(,即不可拆下蓄电池的连线或拔下,ECU,的插头,),，否则,ECU,中储存的故障码将会消失，这就增加了故障诊断的难度。若不慎将故障码丢失，对于可行驶的汽车，应让其再行驶一段路程，以重新建立故障码。,3),若故障灯未点亮，或调不出故障码时，应检查高压总火,(,有分电器点火系统,),。若高压总火正常，应按前文所述的方法检查高压电路中的分火头、分电器盖、高压分线及火花塞等。若也正常，应检查点火正时。若均正常，则发动机工作不正常的原因在气路或油路等其他方面。,4),若点火线圈不能提供出高压，应分别按前文所述的方法检查点火系统的各连接器及其连线、点火信号发生器、点火线圈以及点火器等。,5),当所有元件及连接都正常，还没有高压总火时，才可考虑用专用仪器检查,ECU,，,或用元件替代法检查,ECU,。,应特别注意，当,ECU,的电源线或搭铁线出现断路或接触不良时，即使其他元件及连线全是好的，,ECU,也不会工作。,9.3,汽油机电控系统常见故障与排除,9.3.2,发动机点火不正常,故障现象,：一辆采用,D,型,EFI,系统发动机的丰田轿车，怠速时排气管大量冒黑烟，而高速运转时工作正常。,故障检查与排除,：接通故障自诊断系统，故障灯报警，利用检码器检出的故障码是,26(,即混合气过浓,),。根据高速工作正常，怠速排气管大量冒黑烟的现象，初步判断怠速时不该工作的装置在供油，而与此相关的是冷起动喷油器。但将冷起动喷油器断电、断油后，故障依旧。检测气缸压力亦属正常。利用真空表测量进气压力传感器软管,(,应接进气门后方,),处的进气管真空度,P,。,时，发现只有,30kPa,，,而测量进气门另一侧管口处,(,通炭罐，应接进气门前方,),的进气管真空度,P,时，其值为,60kPa,，,与正常情况正好相反。将两根软管的接头互相调换，并消除故障码，经试车，故障排除。,故障分析,：进气管真空度,P,是汽油喷射发动机决定喷油量的唯一依据。正常情况应是怠速时节气门基本关闭，其后方与发动机气缸相接，应处于较高的真空状态；而其前方通过空气过滤器与大气相通，应处于较低的真空状态。该车由于进气压力传感器的软管接头与炭罐软管接头互相错接，使其错取了节气门前方的信号，导致喷油量加大，造成怠速冒黑烟；而高速时节气门前、后的压力几乎相等，故工作,正常。,9. 4,电控发动机故障排除实例,9.4.1,实例一,故障现象,：一辆捷达轿车，在供油系统正常情况下，发动机不能起动。,故障检查,：经检查，飞轮能转，蓄电池端电压不低于,9.6V,，,说明起动机、蓄电池均正常。,于是，重点应检查点火系统。该车点火系统由装在分电器内的霍耳传感器提供点火信号，输入,ECU,，,再由,ECJ,控制点火线圈一次绕组电流的通断，使二次绕组产生点火高压。用万用表电阻挡测量点火线圈一次绕组，即接柱,1(,绿色线,),和接柱,A(,黑色线,),之间的电阻，其值为,O.6,左右,(,正常值为,O.52,0.76),；,测二次绕组，即接柱,A(,黑色线,),和高压线接头之间的电阻，其值为,3000,左右,(,正常值为,2400,3500),，说明点火线圈正常。接着，拔下分电器盖中心高压线，并将其搭铁，拆下分电器，用万用表直流电压挡测试霍耳传感器的,1,和,2(O),两端电压。在闭合点火开关时，用手沿旋转方向,(,工作时的方向,),慢转分电器轴，同时观察电压变化情况，测试结果不符合要求,(,正常时表针应在,0,2V,之间变化,),，说明霍耳传感器损坏。,故障排除,：更换霍耳传感器后，电压表指示正常。装复试车，发动机能顺利起动，故障被排除。,故障分析,：由于霍耳传感器损坏，,ECU,接收不到点火信号，故而点火线圈不能产生高压电，发动机当然就不能起动。,9. 4,电控发动机故障排除实例,9.4.2,实例二,故障现象,：一辆丰田轿车，使用中发动机经常突然熄火，熄火后难以起动。,故障检查与排除,：首先检查电脑控制部分的电路和元件以及点火系统的低、高压线路，结果均正常，只是发现蓄电池电压偏低。接着检查供油系统，没有发现渗漏处，但用油压表测量供油系统的压力时，发现油压比正常值低,(,电子燃油喷射装置正常压力为,265,304kPa),。,为此，又检查燃油压力调节器、各缸喷油器及过滤器，上述机件性能都良好。最后，拆下电动燃油泵进行空转试验亦无异常，但进行负荷测试时出现转速不够或停转现象。将其分解后，发现燃油泵的换向器烧蚀严重，且两电刷磨损严重，其与换向器的接触面过小且太脏。换上一对新电刷，并清洁换向器后装复试验，发动机在各种工况下运转均正常。此外，又换了一只新的蓄电池，装车后发动机一次起动着车，随后行驶几万公里未再发生上述故障。,故障分析,：由于该车电动燃油泵的电刷磨损严重，长度不足，弹簧不能将其压紧在换向器上，且换向器表面烧蚀、脏污，致使电刷和换向器接触不良，电动燃油泵的工作电流便不稳定，供油时多时少甚至中断而形成上述故障。,9. 4,电控发动机故障排除实例,9.4.3,实例三,故障现象,：一辆本田雅阁轿车,(,装用,2,2L,电控汽油喷射发动机,),，发动机经过拆装后，工作时故障指示灯常亮，怠速不稳，且开启空调后转速明显下降。,故障检查与排除,：该车装有自诊断系统，故障指示灯常亮故障可借助其电脑自检系统帮助检查。先找出自检短接插头,(,仪表板右下方数据链路连接器中一个单独的双脚插头,),将其两上插脚用导线连接。然后，将点火钥匙转至,“,ON,”,位置,(,不用起动发动机,),，这时故障指示灯开始闪烁，读出其故障码为,10,，查对该车资料得知故障码,10,为进气温度传感器故障。于是，打开发动机盖，找出进气温度传感器,(,在进气歧管中部,),发现温度传感器插头的两根导线拉得很紧，怀疑是布线不好造成的，但经整理后故障仍没排除。再把温度传感器从进气歧管上拆下，发现传感器已烧成黑色且感应芯也已变形凸起。温度传感器工作在低温环境中且无大电流通过，为何会被烧成这样：当检查怠速控制阀时，才发现怠速控制阀就在温度传感器附近，且两者的插头一模一样，只是怠速控制阀的插头导线明显比温度传感器的导线长，估计是装发动机时把两者的插头相互插错了。将两者的插头相互调换后，更换烧坏的温度传感器，起动发动机，故障现象消失，发动机在各种转速均能平稳运转。,故障分析,：由于装复发动机时，将温度传感器和怠速控制阀的插头相互插错，致使温度传感器因通过较大电流而烧坏；同时，因怠速控制阀不起作用而使怠速不稳。,9. 4,电控发动机故障排除实例,9.4.4,实例四,发动机电控系统可分为硬件和软件两部分，硬件由,ECU,、,传感器、执行器及线来等组成，软件由控制程序、数学模型和标定参数三部分组成。从理论上讲，一个电控系统只要修改其软件中的标定参数，就可配用于缸径、压缩比、转速和功率等不同的多种型号的发动机。若进一步对硬件和软件稍加改进，则就可配用于不同缸数和气缸排列的各种不同型式发动机。,1,匹配是指为某一发动机配用电控系统，使之实现发动机及整车各种性能要求，而对发动机、电控系统进行选型、配套设计、部件选配、标定以及为此进行的各种试验与开发的整个过程。,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,一、,匹配的目的,2,标定是根据发动机及整车的各项性能要求，如动力性、经济性、排放等，调整、优化和确定电控系统软件的运行参数,(,发动机转速、空气流量、进气歧管绝对压力、节气门位置、冷却水温度等,),、控制参数,(,喷油脉宽、点火提前角、怠速步进电动机步数、,EGR,阀开度、增压器废气旁通阀开度等,),和各控制数学模型的整个过程。它包括所有为此而进行的道路、转鼓、台架和试验室的试验、开发和验证。一个设计制成的电控系统在匹配任何一种型式发动机时，其软件中的控制程序和数学模型以及硬件模式基本确定的前提下，能不能使被匹配的发动机在动力性、经济性和排放诸方面全面发挥出最佳水平，将取决于能否获得软件中的最佳标定参数。,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,一、,匹配的目的,我们知道，发动机电控系统由电子控制单元,(ECU),、,各种传感器及执行器组成。,ECU,通过转速、负荷等传感器输入的信号，判断发动机的工况后，根据事先存在,ECU,中的控制规范输出脉冲信号，使各执行器按规范工作。例如，,ECU,提供点火提前角信号以控制发动机的点火时刻，提供喷油脉宽信号以控制发动机的供油量。所谓的控制规范即通常所说的,MAP,，,它将发动机的整个工况区以发动机的转运和负荷为座标分为若干个小工况区，并将每个,212,况区、节点工况的理想喷油脉宽和点火提前角以表格的形式存在,ECU,中，发动机运转时，有关传感器将发动机的转速、负荷等信号传给,ECU,。,ECU,根据此工况枣的转速及负荷的数值，从,MAP,中查出相应的喷油脉宽和点火提前角。如果此工况点不在图中的工况节点上，就用双插值的方法算出喷油脉宽和点火提前角，经过各种修正后送到喷油嘴和点火装置，使其分别按所要求的时刻和数量点火和供油。一般情况下，发动机电控系统与发动机匹配标定工作的实质就是调整系统的,MAP,。,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,二、,匹配标定的方法,1,、匹配标定试验设备主要包括：发动机台架、汽车废气分析仪、发动机台架测试及控制系统、整车转鼓试验台测试及控制系统和,ECU,开发装置。,2,、匹配时最主要的问题是发动机动力性、经济性及排放指标所要求的供油特性及点火特性是互相矛盾的，难以同时满足，但电子控制汽油喷射系统的种种优点给予匹配工作以极大的自由度。匹配工作的关键设备是,ECU,开发装置，它是匹配标定调整工作必需的手段，在化油器的匹配调整中，通常通过改变量孔直径来调整供油量，发动机电控系统的供油量是由,MAP,中所存数据决定的，调整供油量就必须改变,MAP,中数据的值。开发装置一般由一台微机作主机，通过一个专门设计的转换装置，与,ECU,通讯。操作者只需按动微机的键盘即可在发动机运转时实时改变,ECU,中所存的,MAP,中有关的数据，使匹配试验方便、快捷。,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,二、,匹配标定的方法,3,、,匹配标定的步骤,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,二、,匹配标定的方法,3,、,匹配标定的步骤,第十章 计算机控制点火系统的组成及工作原理,二、,匹配标定的方法,