电子教案02《发动机控制系统检修》任务10

1、第十章第十章发动机电控系统故障诊断发动机电控系统故障诊断学习目标：学习目标：1.1.了解车载诊断系统基本原理；掌了解车载诊断系统基本原理；掌握利用车载诊断系统进行故障诊断握利用车载诊断系统进行故障诊断的方法；的方法；2.2.了解汽车故障诊断接口的位置及了解汽车故障诊断接口的位置及形状，掌握故障指示灯形状，掌握故障指示灯（CHECKENGINECHECKENGINE）的功能；）的功能；3.3.了解了解OBDIIOBDII与与OBDIIIOBDIII基本知识，基本知识，掌握发动机掌握发动机ECUECU的失效保护功能的失效保护功能和备份功能；和备份功能；4.4.掌握人工读取发动机故障代码掌握人工读取

2、发动机故障代码的方法，能够根据故障代码进行的方法，能够根据故障代码进行故障检测与诊断，能够利用故障故障检测与诊断，能够利用故障诊断仪进行故障检测与诊断。诊断仪进行故障检测与诊断。 一、任务引入一、任务引入现代汽车都配有车载诊断系统（又现代汽车都配有车载诊断系统（又称自诊断系统），利用该系统，可称自诊断系统），利用该系统，可以方便、快速地查找故障部位，给以方便、快速地查找故障部位，给汽车故障诊断带来了巨大的方便。汽车故障诊断带来了巨大的方便。 二、任务分析二、任务分析车载诊断系统是指由车载诊断系统是指由ECUECU本身提供本身提供的车辆自我诊断的功能，作为维修的车辆自我诊断的功能，作为维修人员，

3、只要能够读出人员，只要能够读出ECUECU内部的诊内部的诊断数据，就可以确定故障的范围，断数据，就可以确定故障的范围，从而使诊断测试更具有针对性。从而使诊断测试更具有针对性。ECUECU内部的诊断数据可以人工读取，内部的诊断数据可以人工读取，也可以使用故障诊断仪读取，如图也可以使用故障诊断仪读取，如图10-110-1所示。所示。图图10-110-1利用车载诊断系统进行故障诊断利用车载诊断系统进行故障诊断三、相关知识三、相关知识1.1.车载诊断系统的基本原理车载诊断系统的基本原理2.2.利用车载诊断系统进行故障诊利用车载诊断系统进行故障诊断的方法断的方法3.3.汽车故障诊断连接器（诊断座）汽车故

4、障诊断连接器（诊断座）4.4.故障指示灯（故障指示灯（CHECKENGINECHECKENGINE）的的功能功能5.5.发动机发动机ECUECU的失效保护功能和备的失效保护功能和备份功能份功能 1. 1.车载诊断系统的基本原理车载诊断系统的基本原理图图10-210-2水温传感器的信号范围水温传感器的信号范围发动机发动机ECUECU对氧传感器信号的监测对氧传感器信号的监测2.2.利用车载诊断系统进行故障利用车载诊断系统进行故障诊断的方法诊断的方法(1)(1)人工读取故障代码诊断法人工读取故障代码诊断法(2)(2)故障诊断仪诊断法故障诊断仪诊断法 (1) (1)人工读取故障代码诊断法人工读取故障代

5、码诊断法人工读取故障代码的方法因汽车的生产厂家而异，人工读取故障代码的方法因汽车的生产厂家而异，目前尚未统一。但在同一生产厂家的不同车型上，目前尚未统一。但在同一生产厂家的不同车型上，人工读取故障代码的方法却基本一样。人工读取故障代码的方法却基本一样。人工读取故障代码后，一般还需要查阅维修手册，人工读取故障代码后，一般还需要查阅维修手册，以确定故障代码的含义，然后按照维修手册的指以确定故障代码的含义，然后按照维修手册的指引进行故障排除。引进行故障排除。(2)(2)故障诊断仪诊断法故障诊断仪诊断法汽车故障诊断仪（有故障阅读仪、数据汽车故障诊断仪（有故障阅读仪、数据扫描仪、故障检测仪、解码仪等多种

6、称扫描仪、故障检测仪、解码仪等多种称呼）有按键式和触摸屏式两种，国内产呼）有按键式和触摸屏式两种，国内产品有元征、车博士、金奔腾、修车王、品有元征、车博士、金奔腾、修车王、金德等多种品牌。功能包括：读取故障金德等多种品牌。功能包括：读取故障代码、清除故障代码、读数据流、读取代码、清除故障代码、读数据流、读取定格数据、基本调整、自适应匹配、读定格数据、基本调整、自适应匹配、读取电控单元（取电控单元（ECUECU）、电控单元编码等。）、电控单元编码等。有些故障诊断仪还具有示波功能。有些故障诊断仪还具有示波功能。图图10-410-4按键式故障诊断仪按键式故障诊断仪图图10-510-5触摸屏式故障诊断

7、仪触摸屏式故障诊断仪3.3.汽车故障诊断连接器（诊断座）汽车故障诊断连接器（诊断座）(1)(1)丰田汽车诊断连接器位置、形状及丰田汽车诊断连接器位置、形状及各插孔的功用各插孔的功用(2)OBD-II(2)OBD-II诊断连接器及各端子的功用诊断连接器及各端子的功用(3)OBD-II(3)OBD-II故障代码故障代码(4)OBD-III(4)OBD-III简介简介(1)(1)丰田汽车诊断连接器位置、形状及各插丰田汽车诊断连接器位置、形状及各插孔的功用孔的功用汽车故障诊断仪所配备的数据连接接口汽车故障诊断仪所配备的数据连接接口丰田汽车诊断连接器的位置、形状及电路丰田汽车诊断连接器的位置、形状及电路

8、(2)OBD-II(2)OBD-II诊断连接器及各端子的功用诊断连接器及各端子的功用 图图10-810-8OBD-IIOBD-II诊断座的形状诊断座的形状OBD-IIOBD-II诊断座中各端子的代号和含义诊断座中各端子的代号和含义(3)OBD-II(3)OBD-II故障代码故障代码OBD-IIOBD-II故障代码由五位数组成，例如：故障代码由五位数组成，例如：P0351P0351，其中：，其中：“P”-P”-第一位为英文字第一位为英文字母，是系统代码母，是系统代码“P”P”代表发动机和变速代表发动机和变速器组成的动力传动系统（器组成的动力传动系统（POWERTRAINPOWERTRAIN）；）

9、；“B”B”代表车身电控系统（代表车身电控系统（BODYBODY）；）；“C”C”代表汽车底盘电控系统（代表汽车底盘电控系统（CHASSISCHASSIS）；）；“U”U”代表网络系统。代表网络系统。“0”-0”-第二位为数字，表示由谁定义的第二位为数字，表示由谁定义的故障代码：故障代码：“0”0”或或“2”2”代表由代表由SAE/ISOSAE/ISO定义的故障代码；定义的故障代码；“1”1”代表由汽车制造代表由汽车制造厂定义的故障代码；厂定义的故障代码；“3”3”代表由代表由SAE/ISOSAE/ISO或汽车制造厂定义的故障代码。或汽车制造厂定义的故障代码。“3”3”第三位为数字，表示第三位

10、为数字，表示SAESAE定义定义的故障发生的范围或系统：的故障发生的范围或系统：“0”0”代表代表空燃比测量和排放控制系统；空燃比测量和排放控制系统；“1”1”代代表空燃比测量；表空燃比测量；“2”2”代表喷油器线路；代表喷油器线路；“3”3”代表点火系统或熄火；代表点火系统或熄火；“4”4”代表代表排放控制系统；排放控制系统；“5”5”代表车速或怠速代表车速或怠速控制系统；控制系统；“6”6”代表代表ECUECU或输入或输入/ /输出输出控制系统；控制系统；“7”7”代表变速器控制系代表变速器控制系统统; ;“8”8”代表非电控发动机的动力传动代表非电控发动机的动力传动系统；系统；“9”9”

11、代表混合动力控制系统。代表混合动力控制系统。“51”51”第四、五位为数字，代表故第四、五位为数字，代表故障代码（障代码（00009999）。）。(4)OBD-III(4)OBD-III简介简介OBD-IIIOBD-III即第三代车载诊断系统，目前即第三代车载诊断系统，目前已经开始使用。它是已经开始使用。它是OBD-IIOBD-II进一步的发进一步的发展，在包容全部展，在包容全部OBD-IIOBD-II功能的基础上，功能的基础上，增加了许多新的功能，特别是将原来的增加了许多新的功能，特别是将原来的有线数据传输转变成了无线数据传输有线数据传输转变成了无线数据传输（不再需要诊断连接器）。（不再需要

12、诊断连接器）。无线数据传输可以远程读出诊断数据，而汽无线数据传输可以远程读出诊断数据，而汽车却不必在诊断的现场。这种情况下，只要车却不必在诊断的现场。这种情况下，只要汽车通过收费站之类的地方，无线监测点就汽车通过收费站之类的地方，无线监测点就可以自动完成排放检测。或者，在汽车维修可以自动完成排放检测。或者，在汽车维修人员到达汽车发生故障的现场之前，就可以人员到达汽车发生故障的现场之前，就可以确认故障发生的原因。或者，不论汽车位于确认故障发生的原因。或者，不论汽车位于何处，诸如需要更换机油、需要二级维护、何处，诸如需要更换机油、需要二级维护、需要进行某些部件的检查之类的信息也可以需要进行某些部件

13、的检查之类的信息也可以直接自动传到修理厂等。直接自动传到修理厂等。另外，拨入车辆数据传输频率，可以允另外，拨入车辆数据传输频率，可以允许执法人员强制关闭发动机，使他们能许执法人员强制关闭发动机，使他们能够快速追赶上违法的车辆或控制被盗的够快速追赶上违法的车辆或控制被盗的车辆；汽车的驾驶与使用情况可以自动车辆；汽车的驾驶与使用情况可以自动传到交通主管部门或其他政府部门，监传到交通主管部门或其他政府部门，监测交通违章和滥用公务车辆的情况。测交通违章和滥用公务车辆的情况。可见，可见，OBD-IIIOBD-III可以给汽车的个性化维可以给汽车的个性化维护与故障排除带来极大的方便，也给政护与故障排除带来

14、极大的方便，也给政府部门的法带来便利。府部门的法带来便利。上述功能在技术上是完全可以实现的，上述功能在技术上是完全可以实现的，但是，同样的功能也会给犯罪分子提但是，同样的功能也会给犯罪分子提供可乘之机，使受害人无法逃离受害供可乘之机，使受害人无法逃离受害现场，因而存在一定的争议，目前部现场，因而存在一定的争议，目前部分有争议的功能尚没有投入使用。分有争议的功能尚没有投入使用。4.4.故障指示灯（故障指示灯（CHECKENGINECHECKENGINE）的的功能功能(1)(1)灯泡自检功能灯泡自检功能(2)(2)故障警告功能故障警告功能(3)(3)故障代码显示功能故障代码显示功能(4)(4)闪烁

15、功能闪烁功能(1)(1)灯泡自检功能灯泡自检功能接通点火开关时，故障指示灯会点亮。当接通点火开关时，故障指示灯会点亮。当发动机转速达到或超过发动机转速达到或超过400r/min400r/min后，故障后，故障指示灯会熄灭。符合这一要求，表明故障指示灯会熄灭。符合这一要求，表明故障指示灯的功能是否正常。指示灯的功能是否正常。(2)(2)故障警告功能故障警告功能电控系统存在故障时，故障指示灯将被点电控系统存在故障时，故障指示灯将被点亮，以提醒驾驶员。亮，以提醒驾驶员。如果故障被排除，则故障指示灯会在如果故障被排除，则故障指示灯会在5s5s后后熄灭。对于有些车型来言，即使故障被排熄灭。对于有些车型来

16、言，即使故障被排除，也要连续三次行驶，且没有检测到新除，也要连续三次行驶，且没有检测到新的故障，故障指示灯才会熄灭。的故障，故障指示灯才会熄灭。3)3)故障代码显示功能故障代码显示功能可以通过故障指示灯的闪烁显示故障代码。可以通过故障指示灯的闪烁显示故障代码。(4)(4)闪烁功能闪烁功能如果在第一次行驶周期中检测到某个可如果在第一次行驶周期中检测到某个可能损坏三元催化器的熄火故障，故障指能损坏三元催化器的熄火故障，故障指示灯即开始闪烁。示灯即开始闪烁。如果在第二次行驶周期中还是检测到熄如果在第二次行驶周期中还是检测到熄火故障，则故障指示灯闪烁，并储存故火故障，则故障指示灯闪烁，并储存故障代码及

17、定格障指示灯将从数据。如果障代码及定格障指示灯将从数据。如果熄火故障症状减轻，故闪烁状态转变到熄火故障症状减轻，故闪烁状态转变到连续点亮状态。连续点亮状态。提示：一次行驶周期是指发动机从起动提示：一次行驶周期是指发动机从起动到停机的过程。到停机的过程。5.ECU5.ECU的失效保护功能和备份功能的失效保护功能和备份功能(1)(1)失效保护功能失效保护功能(2)(2)备份功能备份功能(1)(1)失效保护功能失效保护功能(2)(2)备份功能备份功能发动机发动机ECUECU的备份功能的备份功能 四、任务实施四、任务实施 1. 1.实训目的实训目的能够人工读取丰田汽车发动机故障代码，能够人工读取丰田汽

18、车发动机故障代码，并根据故障代码进行故障诊断与排除；并根据故障代码进行故障诊断与排除；能够使用汽车故障诊断仪等设备进行故能够使用汽车故障诊断仪等设备进行故障诊断与排除。障诊断与排除。2.2.设备准备设备准备丰田汽车一辆（或丰田发动机台架丰田汽车一辆（或丰田发动机台架一台）；汽车故障诊断仪一台；万一台）；汽车故障诊断仪一台；万用表一只；短接线用表一只；短接线2 2条；通用工具条；通用工具一套一套; ;发动机舱防护罩一套；发动机舱防护罩一套；“三三件套件套”一套。一套。3.3.实训步骤实训步骤利用人工读取故障代码的方法进行利用人工读取故障代码的方法进行故障诊断（丰田发动机）故障诊断（丰田发动机）(

19、1)(1)静态模式下人工读取故障代码接通静态模式下人工读取故障代码接通点火开关，但不起动发动机，仪表板点火开关，但不起动发动机，仪表板上的发动机故障指示灯（上的发动机故障指示灯（CHECKENGINECHECKENGINE）应点亮否则检查灯泡及电路是否良好。应点亮否则检查灯泡及电路是否良好。起动发动机后，发动机故障指示灯应起动发动机后，发动机故障指示灯应熄灭熄灭, ,否则说明发动机电控系统存在故否则说明发动机电控系统存在故障，应读取故障代码，步骤如下：障，应读取故障代码，步骤如下：注意：在读取发动机故障代码之前，应确注意：在读取发动机故障代码之前，应确认蓄电池电压在认蓄电池电压在11V11V以

20、上，切断各用电设备以上，切断各用电设备的电源，节气门处于怠速位置（怠速开关的电源，节气门处于怠速位置（怠速开关接通），变速器换入接通），变速器换入P P挡（驻车挡）。挡（驻车挡）。接通点火开关转，但不起动发动机。接通点火开关转，但不起动发动机。根据发动机故障指示灯的闪烁规律读取根据发动机故障指示灯的闪烁规律读取故障代码；故障代码； 故 障 代 码 读 取 完 毕 后 ， 关 断 点 火 故 障 代 码 读 取 完 毕 后 ， 关 断 点 火开关，并拆下诊断连接器上的短接线。开关，并拆下诊断连接器上的短接线。短接短接TE1TE1与与E1E1时故障指示灯闪烁显示时故障指示灯闪烁显示故障代码故障代码

21、故障代码的显示方式（故障代码的显示方式（1212和和3131号码）号码）(2)(2)动态模式下人工读取故障代码动态模式下人工读取故障代码即：在发动机在运转状态下读取故障码。即：在发动机在运转状态下读取故障码。该方式灵敏度高，可以诊断出静态模式下该方式灵敏度高，可以诊断出静态模式下不能发现的故障，步骤如下：不能发现的故障，步骤如下： 关 断 点 火 开 关 ， 用 短 接 线 短 接 诊 关 断 点 火 开 关 ， 用 短 接 线 短 接 诊断 连 接 器 中 的断 连 接 器 中 的 T E 2T E 2 端 子 和端 子 和 E 1E 1 端 子 。端 子 。接通点火开关，发动机故障指示灯开

22、始接通点火开关，发动机故障指示灯开始快速闪烁。两次闪烁的时间间隔为快速闪烁。两次闪烁的时间间隔为0.13S0.13S。起动发动机，模拟驾驶人员所描述的故起动发动机，模拟驾驶人员所描述的故障状态行驶，车速不低于障状态行驶，车速不低于10km/h10km/h。路试后，再用短接线将诊断连接器中路试后，再用短接线将诊断连接器中的的TE1TE1端子和端子和E1E1端子短接。端子短接。由仪表板上发动机故障指示灯的闪烁由仪表板上发动机故障指示灯的闪烁规律读取故障代码。规律读取故障代码。拆下诊断连接器上的所有短接线。拆下诊断连接器上的所有短接线。由仪表板上发动机故障指示灯的闪烁由仪表板上发动机故障指示灯的闪烁

23、规律读取故障代码。规律读取故障代码。拆下诊断连接器上的所有短接线。拆下诊断连接器上的所有短接线。(3)(3)查阅维修手册，确认故障代码的含义查阅维修手册，确认故障代码的含义丰田汽车发动机故障代码的含义见表丰田汽车发动机故障代码的含义见表10-410-4。(4)(4)根据故障代码的含义排除故障根据故障代码的含义排除故障发生故障的部位可能是故障代码所指示发生故障的部位可能是故障代码所指示的元件本身，也可能是的元件本身，也可能是ECUECU与该元件相与该元件相连的线路，还可能是连的线路，还可能是ECUECU本身，但本身，但ECUECU本本身故障的可能性非常小，身故障的可能性非常小，1010万公里只有

24、万公里只有千分之一的可能性。千分之一的可能性。为了准确确定故障部位，需要使用万用为了准确确定故障部位，需要使用万用表等工具进行进一步的测量。在元件本表等工具进行进一步的测量。在元件本身以及与身以及与ECUECU、搭铁、电源等相连的线、搭铁、电源等相连的线路都正常的情况下，才更换路都正常的情况下，才更换ECUECU。(5)(5)清除故障代码清除故障代码断开点火开关，从配电盒中拆下断开点火开关，从配电盒中拆下EF1EF1熔熔断丝（断丝（20A20A）10s10s以上即可。以上即可。拆除蓄电池的负极搭铁线，也可以清拆除蓄电池的负极搭铁线，也可以清除故障代码，但这样会使时钟和音响除故障代码，但这样会使

25、时钟和音响等装置中存储的信息也被清除。等装置中存储的信息也被清除。2)2)利用故障诊断仪进行故障诊断的方法利用故障诊断仪进行故障诊断的方法将汽车故障诊断仪与仪表板下方的诊断将汽车故障诊断仪与仪表板下方的诊断连接器相接（连接器相接（DLC2DLC2型），如图型），如图10-1210-12所所示，接通点火开关，接通故障诊断仪电示，接通点火开关，接通故障诊断仪电源开关。源开关。几秒钟后，故障诊断仪屏幕上会显示有几秒钟后，故障诊断仪屏幕上会显示有选择菜单，根据菜单，可以进入不同的选择菜单，根据菜单，可以进入不同的系统，例如发动机系统、变速器系统、系统，例如发动机系统、变速器系统、制动系统等。制动系统等

26、。选择进入某系统后，又会出现功能选择选择进入某系统后，又会出现功能选择菜单，例如，读取故障代码、清除故障菜单，例如，读取故障代码、清除故障代码、读数据流、读取定格数据、基本代码、读数据流、读取定格数据、基本调整、自适应匹配、读取电控单元调整、自适应匹配、读取电控单元（ECUECU）版本号、电控单元编码等，根）版本号、电控单元编码等，根据需要，可以选择进入不同的功能在一据需要，可以选择进入不同的功能在一般情况下，可以按照如下流程来进行故般情况下，可以按照如下流程来进行故障诊断（以空气流量计故障为例）：障诊断（以空气流量计故障为例）：(1)(1)读取故障代码读取故障代码明确故障项目及故障的性质：是

27、什么故明确故障项目及故障的性质：是什么故障（例如空气流量计故障）？现有故障？障（例如空气流量计故障）？现有故障？还是历史故障？常发性还是偶发性？还是历史故障？常发性还是偶发性？(2)(2)读取定格数据读取定格数据明确故障发生时的基本条件，特别是与明确故障发生时的基本条件，特别是与故障项目关系密切的内容（例如，空气故障项目关系密切的内容（例如，空气流量计的读数、发动机转速、节气门开流量计的读数、发动机转速、节气门开度等）。度等）。(3)(3)清除故障代码清除故障代码(4)(4)起动发动机，模拟故障发生的条件起动发动机，模拟故障发生的条件(5)(5)关闭发动机，再次读取故障代码及定关闭发动机，再次

28、读取故障代码及定格数据确定格数据确定1 1步的故障内容是真实存在的，步的故障内容是真实存在的，还是虚假故障。还是虚假故障。(6)(6)起动发动机，读取与故障项目相关的起动发动机，读取与故障项目相关的数据流，分析与故障现象之间的关系例数据流，分析与故障现象之间的关系例如，目前的空气流量计的读数、发动机如，目前的空气流量计的读数、发动机转速、节气门开度等；空气流量计的读转速、节气门开度等；空气流量计的读数是否随节气门开度及发动机转速变化。数是否随节气门开度及发动机转速变化。(7)(7)按照维修手册的指引检查并排除故障按照维修手册的指引检查并排除故障(8)(8)清除故障代码清除故障代码(9)(9)试

29、车试车确定故障现象是否消失。确定故障现象是否消失。1010读取故障代码及数据流读取故障代码及数据流确定维修后的数据流正常，故障没有确定维修后的数据流正常，故障没有再次出现。再次出现。图图10-1310-13为为“空气流量计信号输入低空气流量计信号输入低”故障的检查程序。故障的检查程序。图图10-1310-13（A A）空气流量计信号输入）空气流量计信号输入低故障的检查程序低故障的检查程序图图10-1310-13（B B）空气流量计信号输入低）空气流量计信号输入低故障的检查程序故障的检查程序 4. 4.实训要求实训要求操作仔细、规范，避免造成设备损坏；操作仔细、规范，避免造成设备损坏；注意做好安全防护措施，注意注意做好安全防护措施，注意“三不落地三不落地”；故障诊断的思路要清晰；故障诊断的思路要清晰；养成使用发动机舱防护罩、养成使用发动机舱防护罩、“三件套三件套”等的等的职业习惯。职业习惯。小结小结车载诊断系统是指由车载诊断系统是指由ECUECU本身提供的车本