发动机电子控制系统故障诊断

1、课题七发动机电子控制系统故障诊断课题七发动机电子控制系统故障诊断 任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统 任务二发动机电控系统故障诊断与排除任务二发动机电控系统故障诊断与排除返回任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统 一、电控发动机自诊断系统一、电控发动机自诊断系统如图如图7-1-1 所示所示，电控系统工作时，自诊断系统对电控系统各种输入，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、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，到主控系统，改变控制状

2、态；此外， 还根据自诊断结果控制还根据自诊断结果控制“故障故障指示灯指示灯”工作。工作。当点火开关置于当点火开关置于ON 位置，发动机故障指示灯（位置，发动机故障指示灯（见图见图7-1-2）将点亮）将点亮3 5 s 后熄灭，后熄灭， 此过程为自检过程。如果发动机故障指示灯常亮，此过程为自检过程。如果发动机故障指示灯常亮，说明电控系统存在故障，提醒驾驶员尽快维修。说明电控系统存在故障，提醒驾驶员尽快维修。下一页返回任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统 二、二、OBD- 故障诊断系统故障诊断系统OBD-是美国加利福尼亚规定的标准，凡是销售到加利福尼亚的车是美国加利福尼亚规定的

3、标准，凡是销售到加利福尼亚的车，不论欧、美、日均需合乎该标准，中国台湾也采用这一标准。，不论欧、美、日均需合乎该标准，中国台湾也采用这一标准。OBD-可在发动机的运行中持续不断地监控汽车尾气，一旦发现尾可在发动机的运行中持续不断地监控汽车尾气，一旦发现尾气超标，就会马上发出警报。当系统出现故障时，发动机故障指示灯气超标，就会马上发出警报。当系统出现故障时，发动机故障指示灯亮，同时发动机电脑将故障信息存入存储器，通过程序可以将故障代亮，同时发动机电脑将故障信息存入存储器，通过程序可以将故障代码从发动机电脑中读出。根据故障码的提示，维修人员就能迅速、准码从发动机电脑中读出。根据故障码的提示，维修人

4、员就能迅速、准确地确定故障的性质和部位。确地确定故障的性质和部位。 三、三、OBD- 故障诊断系统的特点故障诊断系统的特点（1）统一诊断座形状，为）统一诊断座形状，为16pin（针），（针），如图如图7-1-3 所示所示。上一页 下一页返回任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统（2）具有数值分析资料传输功能（）具有数值分析资料传输功能（DATA LINK CONNECIOR-DLC）。）。（3）统一故障代码及意义。）统一故障代码及意义。（4）具有行车记录器功能。）具有行车记录器功能。（5）具有重新显示记忆故障码的功能。）具有重新显示记忆故障码的功能。（6）具有可由仪器直接清

5、除故障码的功能。）具有可由仪器直接清除故障码的功能。 四、四、OBD- 故障诊断系统故障诊断系统DLC（资料传输接（资料传输接头）诊断座统一标准头）诊断座统一标准（1）DLC 诊断座统一为诊断座统一为16pin，装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方，装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方，如图如图7-1-4 所示所示。上一页 下一页返回任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统（2）DLC 脚有两个标准：脚有两个标准：ISO 欧洲统一标准（欧洲统一标准（INTERNATION STANDARDS ORGANIZATION9141-2），利用），利用7#，15# 脚传输资料脚传输资料；SAE美

6、国统一标准（美国统一标准（SAE-J1850），）， 利用利用2#，10# 脚传输资料。脚传输资料。 五、五、OBD- 统一故障代码标准统一故障代码标准1. 故障码的构成故障码的构成故障码由故障码由5 位构成，第一位为英文字母，代表被测试的系统，例如：位构成，第一位为英文字母，代表被测试的系统，例如：B（BODY）车身电脑；车身电脑；C（CHASSIS）底盘电脑；底盘电脑；P（POWER TRAIN） 发动机变速器电脑；发动机变速器电脑；U未定义，由未定义，由SAE 另行发布。另行发布。上一页 下一页返回任务一任务一OBD-II 车载故障诊断系统车载故障诊断系统2. 福特汽车故障码举例福特汽车

7、故障码举例P 1 3 5 2 第一位，第一位，P 代表发动机变速器电脑；第二位，代表发动机变速器电脑；第二位，1 代表汽车制造厂码，代表汽车制造厂码，0 代表代表SAE 定义故障码，其他定义故障码，其他1 9 代表各汽车制造厂自行定义的故代表各汽车制造厂自行定义的故障码；第三位，由障码；第三位，由SAE 定义的故障范围；第四位、五位代表汽车制定义的故障范围；第四位、五位代表汽车制造厂原厂故障码。故障码及其诊断内容造厂原厂故障码。故障码及其诊断内容见表见表7-1-1。上一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除 一、电子控制器基本构成一、电子控制器基本构成电子

8、控制单元电子控制单元如图如图7-2-1 所示，所示，也叫也叫ECU。通用公司称其为。通用公司称其为ECM（电（电子控制组件或发动机控制模块）和子控制组件或发动机控制模块）和PCM（动力控制模块），福特公（动力控制模块），福特公司称其为司称其为MCU（微处理控制装置）。（微处理控制装置）。 二、电子控制器的作用与原理二、电子控制器的作用与原理（一）输入回路（一）输入回路从传感器传来的信号，首先进入输入回路（从传感器传来的信号，首先进入输入回路（见图见图7-2-2），在输入回），在输入回路中对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形路中对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波

9、变为矩形波后再转换成输入电平。波后再转换成输入电平。下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除（二）（二）A/D 转换器（模拟转换器（模拟/ 数字转换器）数字转换器） 从传感器送出的信号，有模拟信号和数字信号两种（从传感器送出的信号，有模拟信号和数字信号两种（见图见图7-2-3），），其中很多是模拟信号，其中很多是模拟信号， 如如MAF、THW 与与THA、TPS 等，它们经输等，它们经输入回路后都已变成相应的电压信号，再经过入回路后都已变成相应的电压信号，再经过A/D 转换器转换成数字信转换器转换成数字信号，最后输入微机，微机才会处理这些信号。号，最后输

10、入微机，微机才会处理这些信号。（三）微机（三）微机微机主要由中央处理器（微机主要由中央处理器（CPU）、存储器和输入）、存储器和输入/ 输出口（输出口（I/O）等部）等部分组成，分组成，如图如图7-2-4 所示所示。1. 中央处理器（中央处理器（CPU） 上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除CPU 主要由运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件组成。按照程序主要由运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件组成。按照程序执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等构成。执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等构成。2. 存储器存储器存储器的主要功能是存储信息

11、资料，分两种类型：存储器的主要功能是存储信息资料，分两种类型：RAM和和ROM。RAM为随机存储器，为随机存储器， 能读出也能写入；能读出也能写入；ROM 为只读存储器，只能读为只读存储器，只能读出。出。（1）RAM 主要用来存储计算机操作时的可变数据，如用来存储计算主要用来存储计算机操作时的可变数据，如用来存储计算机输入机输入/ 输出数据和计算过程产生的中间数据等，根据需要可随时调输出数据和计算过程产生的中间数据等，根据需要可随时调出或被新的数据代替（改写）。出或被新的数据代替（改写）。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除RAM 起暂时存储

12、信息的作用，当电源切断时，所有存入起暂时存储信息的作用，当电源切断时，所有存入RAM 的数据的数据均完全消失，例如故障代码、空燃比、学习修正值等。均完全消失，例如故障代码、空燃比、学习修正值等。（2）ROM用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据。半永久性的数据。（3）新型存储器）新型存储器PROM、EPROM 和和E2PROM。 PROM 为可编程序只读存储器，它和为可编程序只读存储器，它和ROM 一样只能进行一次编程一样只能进行一次编程。PROM 为专用芯片，可从微机上取下，当发动机和底盘重新组合为专用芯片，可从微机

13、上取下，当发动机和底盘重新组合或更换时，可更换新的或更换时，可更换新的PROM。 EPROM 为可擦除可编程只读存储器。为可擦除可编程只读存储器。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除与与PROM 相似，但顶部有一窗口，内部信息用紫外线照射的方法可相似，但顶部有一窗口，内部信息用紫外线照射的方法可以擦除（清除）信息，然后再用专用编程器存入新的程序。这种存储以擦除（清除）信息，然后再用专用编程器存入新的程序。这种存储器可重复使用上万次。器可重复使用上万次。 E2PROM 为电力擦除可编程只读存储器。它可以不从微机的电路为电力擦除可编程只读存储器。

14、它可以不从微机的电路板上取下，而在通电的情况下进行擦除和重新编程。一般只允许少部板上取下，而在通电的情况下进行擦除和重新编程。一般只允许少部分擦除和重新编程序。需常修改的分擦除和重新编程序。需常修改的E2PROM 有汽车里程表的数据存有汽车里程表的数据存储。储。3. 输入输入/ 输出口（输出口（I/O） 输入输入/ 输出口是输出口是CPU 与输入装置（传感器）与输出装置（执行器）间与输入装置（传感器）与输出装置（执行器）间进行信息交流的控制电路。进行信息交流的控制电路。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除根据根据CPU 的命令，输入信号以所需

15、要的频率通过的命令，输入信号以所需要的频率通过I/O 口接收，输出信口接收，输出信号则按发出控制信号的形成和要求通过号则按发出控制信号的形成和要求通过I/O 口，以最佳的速度送出口，以最佳的速度送出（或送入中间存储器）。（或送入中间存储器）。（四）输出回路（四）输出回路输出回路（输出回路（见图见图7-2-5）为微机与执行器之间建立联系的一部分装置）为微机与执行器之间建立联系的一部分装置。它将微机发出的决策指令转变成控制信号来驱动执行器工作。输出。它将微机发出的决策指令转变成控制信号来驱动执行器工作。输出回路一般起着控制信号的生成和放大的功能。回路一般起着控制信号的生成和放大的功能。在顺序喷射中

16、，输出回路还应有缸序判别和喷油定时两个功能，有的在顺序喷射中，输出回路还应有缸序判别和喷油定时两个功能，有的还有保护、监测等功能。还有保护、监测等功能。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除 三、电控系统的故障诊断与排除三、电控系统的故障诊断与排除掌握电控发动机常见故障，如无法起动、怠速不稳、加速不良等的原掌握电控发动机常见故障，如无法起动、怠速不稳、加速不良等的原因，并熟练掌握使用万用表、解码仪等工具对上述故障进行诊断与排因，并熟练掌握使用万用表、解码仪等工具对上述故障进行诊断与排除的基本方法。除的基本方法。（一）故障诊断的基本原则（一）故障

17、诊断的基本原则先思后行；先熟后生；先简后繁；先外后内；先机后电；先查后测；先思后行；先熟后生；先简后繁；先外后内；先机后电；先查后测；代码优先。代码优先。（二）故障诊断与排除方法（二）故障诊断与排除方法例如：发动机不能起动。例如：发动机不能起动。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除发动机不能起动的现象主要有以下几种：起动机带不动发动机转动，发动机不能起动的现象主要有以下几种：起动机带不动发动机转动，或能带动，但转动缓慢；起动机能带动发动机正常转动，但不能起动，或能带动，但转动缓慢；起动机能带动发动机正常转动，但不能起动，且无着车征兆；有着车征

18、兆，但不能起动。造成发动机不能起动的原且无着车征兆；有着车征兆，但不能起动。造成发动机不能起动的原因有很多，有起动系统、点火系统、汽油喷射系统及发动机机械故障因有很多，有起动系统、点火系统、汽油喷射系统及发动机机械故障等。其中因起动系统故障而造成发动机不能起动的情形不在本书的叙等。其中因起动系统故障而造成发动机不能起动的情形不在本书的叙述范围内。发动机机械故障应在排除了汽油喷射系统和电子点火系统述范围内。发动机机械故障应在排除了汽油喷射系统和电子点火系统的故障后再做进一步的检查。下面就两种发动机不能起动故障的诊断的故障后再做进一步的检查。下面就两种发动机不能起动故障的诊断与排除方法加以说明。与

19、排除方法加以说明。1. 起动时发动机正常转动，但无着车征兆起动时发动机正常转动，但无着车征兆上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除（1）故障现象。）故障现象。接通起动机时，起动机能带动发动机正常转动，但不能起动，且无着接通起动机时，起动机能带动发动机正常转动，但不能起动，且无着车征兆。车征兆。（2）故障原因。）故障原因。油箱中无油。油箱中无油。点火系统故障。点火系统故障。电动汽油泵不工作。电动汽油泵不工作。喷油器不工作。喷油器不工作。汽油压力过低。汽油压力过低。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与

20、排除发动机气缸压缩压力过低。发动机气缸压缩压力过低。进气系统严重漏气。进气系统严重漏气。（3）故障诊断与排除。）故障诊断与排除。故障诊断。故障诊断。a. 看电：打开点火开关，看发动机故障指示灯是否亮，确定电脑板是看电：打开点火开关，看发动机故障指示灯是否亮，确定电脑板是否供电正常；测量节气门位置传感器、水温传感器、进气温度传感器否供电正常；测量节气门位置传感器、水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、空气流量计、霍尔式传感器等应该有、进气压力传感器、空气流量计、霍尔式传感器等应该有5 V 标准电标准电压。测量点火线圈初级供电电源、喷油器供电电源、燃油泵供电电源压。测量点火线圈初级供电电源、

21、喷油器供电电源、燃油泵供电电源（工作几秒钟）等是否有电瓶电压。如果无供电，则根据电路图查找（工作几秒钟）等是否有电瓶电压。如果无供电，则根据电路图查找相应电路故障。相应电路故障。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除b. 看火：火花塞是否有高压火，高压火强还是弱。看火：火花塞是否有高压火，高压火强还是弱。c. 看油：喷油器是否喷油，供油压力是否正常。看油：喷油器是否喷油，供油压力是否正常。d. 看气：进气管道是否严重泄漏。看气：进气管道是否严重泄漏。故障排除。故障排除。a. 无油无火。无油无火。打开点火开关，故障指示灯不亮，检测发动机控制单元供

22、电与搭铁；打开点火开关，故障指示灯不亮，检测发动机控制单元供电与搭铁；故障指示灯亮，故障指示灯亮， 进行下一步检测。进行下一步检测。打开点火开关，油泵工作几秒钟。起动发动机，喷油器不喷油，火花打开点火开关，油泵工作几秒钟。起动发动机，喷油器不喷油，火花塞不点火，更换曲轴位置传感器。塞不点火，更换曲轴位置传感器。b. 有油无火。有油无火。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除检测点火线圈初级供电电源是否正常，如正常进行下一步检测。检测点火线圈初级供电电源是否正常，如正常进行下一步检测。检测有无点火信号，有信号则需更换点火线圈、点火器；如无点火信检

23、测有无点火信号，有信号则需更换点火线圈、点火器；如无点火信号，更换电脑板。号，更换电脑板。c. 有火无油。有火无油。检测喷油器、燃油泵继电器供电电源；有电源则需更换电脑板。检测喷油器、燃油泵继电器供电电源；有电源则需更换电脑板。2. 起动时发动机有着车征兆，但不能起动起动时发动机有着车征兆，但不能起动（1）故障现象。）故障现象。起动发动机时，起动机能带动发动机正常转动，有轻微着车征兆，但起动发动机时，起动机能带动发动机正常转动，有轻微着车征兆，但不能起动。不能起动。上一页 下一页返回任务二任务二 发动机电控系统故障诊断与排除发动机电控系统故障诊断与排除（2）故障原因。）故障原因。进气管有漏气处。进气管有漏气处。点火提前角不正确。点火提前角不正确。高压火花太弱。高压火花太弱。冷起动喷油器不工作（若装有）。冷起动喷油器不工作（若装有）。燃油压力太低。燃油压力太低。冷却液温度传感器有故障。冷却液温度传感