第7章 汽油机电控系统的故障诊断

第7章汽油机电控系统的故障诊断汽油机电控系统自诊断功能在维修中的作用7.1汽油机电控系统常用检测诊断设备7.2汽油机电控系统检修注意事项7.3汽油机电控系统故障诊断的原则和方法7.4汽油机电控系统常见故障的诊断与排除7.57.1汽油机电控系统自诊断功能在维修中的作用7.1.1汽油机电控系统的自诊断功能及其原理1．发动机电控系统故障自诊断的原理

汽车电控系统在设计时，都在ECU中设置了一个故障自诊断系统，又称为“车载自动诊断系统”（On-BoardDiagnostics，OBD）。

故障自诊断系统会在运行过程中不断监测电控系统各组成部分的工作情况，如有异常，立即点亮仪表盘上的一个故障警告灯，提醒驾驶员汽车电控系统出现故障。同时，还会将检测到的故障内容以故障代码的形式存储在汽车ECU的存储器内，并起动相应的失效保护功能，使有故障的汽车仍能被驾驶到修理厂进行维修。在维修时，维修人员可以采用一定的方法，从汽车ECU中读取到故障码和相关的信息，从而能迅速、准确地确定故障的性质和部位，将故障排除。2．故障自诊断系统的主要功能

故障自诊断系统的功能主要有监测功能、存储故障代码和警告功能、失效保护功能和数据输出功能。（1）监测功能

故障自诊断系统在汽车运行过程中不断监测电控系统有关信号，当某一信号超出了预设的范围值，并且这一现象在一定的时间内没有消失，故障自诊断系统便判断这一信号所对应的电路或元件出现了故障。（2）存储故障代码和警告功能

故障自诊断系统一旦发现电控系统有故障，会立即点亮仪表盘上的电控系统故障警告灯，提醒驾驶员及时将车辆送到修理厂检查维修，以免造成更大损坏。

故障自诊断系统还会将检测到的故障内容以故障代码的形式存储在ECU的存储器内。

只要不拆除汽车蓄电池，被检测到的故障代码就会一直保存在ECU中。（3）失效保护功能

针对监控对象的不同，故障自诊断系统在发现故障时会采取不同的失效保护措施。（4）数据输出功能

在汽车电控系统的电路上都设有一个专用的诊断插座，只要将汽车ECU解码器和这一诊断插座连接，就可以访问汽车ECU存储单元，读出存储的故障代码。

此外，故障自诊断系统还可以通过诊断插座向外输出反映汽车电控系统工作状况的数据流，如传感器输入信号的数值、ECU向执行器输出信号的数值等。

维修人员可以通过对数据流中的各项参数进行数值分析，判断电控系统及其各个元件工作是否正常，为查找故障原因提供有效依据。7.2汽油机电控系统常用检测诊断设备7.2.1汽车电脑检测仪

汽车电脑检测仪也称为电脑解码器（见图7.2），将电脑检测仪的数据连接线与汽车上的诊断插座连接，就可以与汽车ECU建立连接，访问汽车ECU存储器中的有关故障诊断数据，包括故障代码、数据流等，从而了解汽车故障自诊断系统的监测结果和电控系统的工作情况，为快速地排除其故障提供依据。图7.2电脑解码器1—数据连接线2—触摸屏3—按键

汽车电脑检测仪的主要功能包括读取汽车故障码、清除故障码、数据流分析、执行器测试等。7.2.2数字式手提式示波器

示波器用于检测电控装置控制系统ECU的输出或输入电信号的波形。

检修人员利用示波器可以发现一般检测设备无法测出的信号波形异常的故障，并通过对异常信号波形的分析判断出故障原因。

示波器有多种类型，目前用于检测汽车电控装置控制系统的是专为检测汽车电控系统而设计制造的数字式手提示波器。（见图7.3）。图7.3数字式手提示波器7.3汽油机电控系统检修注意事项

在检修汽油机电控系统时，必须注意以下事项，以免造成ECM或控制系统零部件的损坏。

①在点火开关接通时，决不要取下或插上ECM的线束插头，以防止电控系统中的一些电感元件在断电瞬间产生感应电压，造成ECU的损坏。

②应可靠地连接ECU的线束插头，否则可能损坏ECM。

③在拆装蓄电池或使用外接蓄电池跨接起动时，必须先关闭点火开关，然后才能进行拆装或跨接操作。要特别注意蓄电池的正负极不能接反。

④在没有连接和拧紧蓄电池电缆接头时，决不要起动发动机。也不要在发动机运转时拆下蓄电池电缆。以防止发动机充电电压过大，损坏电控系统的元件和ECM。

⑤当转动发动机检查气缸压缩压力时，要切断喷油器的电源，或拔掉所有喷油器的线束插头，以防止检查中喷入的燃油未经燃烧进入排气管，造成三元催化转化器损坏。

⑥不要采用拔下高压线直接试火的方法检查高压火花，以防止点火线圈产生过高的点火电压，导致电控系统元件的损坏。

⑦不可用快速充电机进行辅助起动，以防止充电机的脉冲高电压损坏电子元件。使用快速充电机进行就车充电时，务必拆下蓄电池搭铁线。

⑧在车上进行电焊作业时，应拆下蓄电池搭铁线并断开ECM线束插头，以免ECM及其他电子元件受损。由于断开电源后，会清除掉ECM内存储的所有信息，有些车型还会造成音响等设备的锁死，因此，要先读取ECM中的故障信息，并向车主索取该车音响等设备的解锁密码。

⑨对电控系统的电路进行检测时，应使用数字万用表等专用仪器。没有一定的电工电子专业知识，不要使用普通的指针式万用表和12V试灯检测电控系统，以免产生意外。严禁采用刮火的方法检查电路。7.4汽油机电控系统故障诊断的原则和方法7.4.1汽油机电控系统常见故障的主要原因和现象1．ECU故障

通常情况下，发动机ECU的可靠性较好，在正常使用中一般不会出现故障。ECU的大部分故障都是不正常使用或维修不当造成的。导致ECU产生故障的原因主要有以下几点。

①ECU的电源电路有故障，造成ECU不工作。

②在通电状态下拆装ECU的线束插头，因瞬间高电压造成ECU损坏。

③在使用中因进水、受潮，造成ECU内部电路短路或电子元件损坏，或线束插头中的接线端子氧化而接触不良。

④ECU内部个别电子元件损坏、焊脚松脱，特别是大功率晶体管元件和电源电路。

⑤ECU中的只读存储器有缺陷，造成控制程序的损坏，导致ECU不能正常工作。

当ECU因损坏、断电而完全不工作时，仪表台上的发动机故障警告灯在打开点火开关后不会亮起，发动机会因没有点火和喷油而不能起动。

若ECU的控制程序出现部分损坏，或其个别输入、输出电路损坏，会造成电控系统的部分功能异常，如个别缸不喷油、怠速自动控制失效等。2．传感器故障

传感器的故障有以下几种形式。

①传感器内部故障，如内部电路的断路、短路，或内部元件老化、损坏等故障。

②传感器外部的控制电路故障，如传感器的电源电路、搭铁电路、信号电路的短路、断路等。

③传感器内部或外部的偶发性故障，如内部元件或插头接触不良等，在工作中偶尔出现故障。3．执行器故障

①执行器中的电子元件损坏或内部电路断路、短路等硬性故障。

②执行器中的机械零件因磨损、卡滞、堵塞而无法正常工作。

③执行器中的电子元件或机械零件因老化等原因，导致其工作反应迟钝、性能降低，虽然工作基本正常，但已接近损坏极限。

④执行器内部电子元件或机械零件存在偶发性故障，在工作中偶尔出现故障。4．控制电路故障

①电源保险丝因接触不良、过载熔断等原因导致控制系统电源电路故障。

②传感器、执行器或ECU的接地线搭铁不良，造成传感器、执行器或ECU工作异常。

③控制电路中的插接件因多次拆装，造成插头或端子松动；或因端子处进水氧化，导致插头接触不良。

④连接导线老化，内部折断或外皮破裂、引起断路、短路故障。7.5汽油机电控系统常见故障的诊断与排除7.5.1电控汽油发动机不能起动1．电控汽油发动机不能起动故障的原因

电控汽油发动机不能起动的故障原因通常有以下几种。①电动汽油泵不工作。②喷油器没有喷油。③点火系统不点火。④燃油压力过低。⑤点火提前角不正确。⑥高压火花太弱。⑦水温传感器有故障。⑧喷油器漏油。⑨ECU不工作。2．电控汽油发动机不能起动故障的诊断步骤（1）检查油箱存油情况。（2）如果打开点火开关后发动机故障警告灯不亮，说明发动机ECU不工作，应检查ECU的电源电路和搭铁电路。（3）检查有无故障代码。（4）检查点火系统。（5）检查电动汽油泵是否工作正常。（6）检查喷油器是否喷油。（7）检查燃油系统压力。（8）拆检火花塞，检查喷油量是否太少或太多。7.5.2电控汽油发动机起动困难

发动机起动困难原因主要有以下几种。①采用空气流量计的电控汽油发动机在进气管道中有漏气。②燃油压力太低。③喷油器堵塞。④水温传感器故障。⑤喷油器漏油。⑥点火正时不正确。⑦起动开关至ECM的接线断路。⑧气缸压缩压力太低。⑨发动机ECU的起动控制功能有故障。

发动机起动困难故障的诊断可按下述步骤进行。①进行故障自诊断。②应采用正确的起动操作方法。

③起动前向进气管内喷入少许发动机起动剂（或化油器清洗剂）后起动发动机，如果此时能正常起动，说明起动困难的原因是混合气过稀，应重点检查燃油控制系统及其相关的传感器。④检查进气系统有无漏气。⑤检查怠速控制阀或附加空气阀是否工作正常。⑥检查燃油压力。⑦检查温度传感器和空气流量计。⑧在发动机运转过程中检查是否有混合气过浓的情况。⑨燃油蒸发回收系统有故障。⑩点火正时不符合标准值，火花塞电极间隙太大。

点火线圈、高压线断路或漏电。

检查起动开关至ECM的起动信号是否正常。

检查气缸压缩压力。7.5.3电控汽油发动机怠速不良1．怠速不稳、易熄火（1）怠速不稳、易熄火故障的原因。①进气系统中有漏气。②油路压力太低。③喷油器雾化不良、漏油或堵塞。④怠速调整或设定不当。⑤怠速控制阀工作不良。⑥火花塞工作不良。⑦空气流量计有故障。⑧废气再循环装置或燃油蒸气回收装置在怠速时工作。⑨气缸压缩压力过低，或各气缸的压缩压力值差别太大。（2）怠速不稳、易熄火故障的诊断步骤。①检查有无故障代码出现，按所显示的故障代码查找故障原因。②检查进气系统各管接头、各真空软管有无漏气。③检查怠速控制阀的工作是否正常。④进行断缸检查。如果某缸工作不良或不工作，应检查该缸火花塞或喷油器有无故障，喷油器控制电路有无故障。⑤拆检清洗喷油器。⑥拆检各缸火花塞。⑦检查各缸高压线。⑧检查燃油压力。⑨废气再循环装置或燃油蒸气回收装置有泄漏，应修复或更换相关部件。⑩按规定的程序，调整发动机怠速，或用电脑解码器对发动机怠速值进行设定。

检查空气流量计的信号，如不符合标准，应更换。

检查气缸压缩压力。如压力低于0.8MPa，或各缸压力差大于平均值的10%，应拆检

发动机。2．怠速转速过高（1）怠速转速过高故障的原因。①怠速调整或设定不当。②机械式节气门卡滞，关闭不严。③怠速控制阀或附加空气阀故障。④电子节气门故障。⑤水温传感器故障。⑥曲轴箱强制通风阀故障。（2）怠速转速过高故障的诊断步骤。①检查节气门；若为节气门轴卡滞，应拆卸、清洗节气门体。②按规定程序重新调整怠速。③如有故障代码，则按所显示的故障代码查找故障原因。④检查怠速控制阀。⑤检查附加空气阀。⑥检查电子节气门。⑦检查水温传感器。⑧检查空调开关、动力转向器压力开关、怠速控制系统及其线路。⑨曲轴箱强制通风阀在怠速时漏气。3．怠速转速过低（1）怠速转速过低故障的原因。①怠速设定值过低。②怠速控制阀的开度过小。（2）怠速转速过低故障的诊断步骤。

按规定的程序检查和调整发动机怠速设定值。

检查其怠速控制阀的工作情况。

拆卸节气门体和怠速控制阀，清洗所有积炭和气道。4．怠速转速波动过大（1）怠速转速波动过大故障的原因。①喷油器雾化不良或堵塞。②火花塞点火不良。③空气流量计有故障。④水温传感器信号不正确。⑤氧传感器有故障。⑥怠速控制阀（或电子节气门）或其控制电路有故障。⑦节气门位置传感器调整或设定不当，导致怠速信号不正常。

（2）怠速上下波动故障的诊断步骤。怠速上下波动故障的诊断与排除可按下述步骤进行。①进行故障自诊断。如有故障代码，应检查相应的传感器、执行器及其控制电路。②检查发动机各缸工作是否均匀。如果某缸工作不良，应拆检该缸火花塞、高压线和喷油器。③检查水温传感器的信号数据。④检查空气流量计。5．怠速易熄火（1）怠速易熄火故障的原因。

①点火系统工作不正常。

②燃油压力太低，电动汽油泵工作不正常、喷油器堵塞等。③怠速不稳或怠速转速过低。④怠速调整或设定不当。⑤怠速控制阀不工作。⑥空调开关、转向液压或其线路有故障。⑦发动机控制系统电路中个别线束插头接触不良，在行驶中突然断电。⑧发动机搭铁线接触不良。（2）怠速易熄火故障的诊断步骤。①如有故障代码，则按所显示的故障代码检查相应的部件及其线路有无故障。②如有怠速转速过低、怠速不稳、怠速发抖等现象，应按怠速运转不正常的故障进行检修。③汽车行驶如有加速无力、加速反应迟缓等现象，应检查发动机燃油系统的工作。④检查汽车行驶如有经常有断火现象，则应检查点火系统各部件。⑤配备自动变速器的发动机，如果挂挡后发动机易熄火，应先检查发动机的怠速转速是否正常。⑥如果使用汽车空调时出现怠速不稳的故障，应检查空调开关与ECM的连接线路有无断路或短路。⑦如上述检查均正常，则应检查发动机的搭铁线有无接触不良，发动机控制系统各线束插头有无接触不良等现象。7.5.4电控汽油发动机动力不足1．电控汽油发动机动力不足故障的原因（1）空气滤清器堵塞。（2）机械式节气门拉索调整不当，油门踩到底时节气门不能全开。（3）燃油压力过低。（4）喷油器堵塞或雾化不良。（5）水温传感器故障。（6）空气流量计故障。（7）点火正时不当或高压火花太弱。（8）