发动机电控技术电子课件第七章

汽车发动机电控技术图解教程电子课件第七章黄费智、黄理经编著机械工业出版社2013年2月,下篇发动机电控系统故障诊断技术图解第七章汽车故障自诊断系统学习目标：1.理解故障自诊断测试的定义与OBD-随车诊断系统的功能2.掌握故障自诊断测试的方法3.能够应用OBD-车载诊断系统进行汽车故障诊断。第一节故障自诊断测试的定义与OBD-随车诊断系统一、故障自诊断测试定义,汽车随车故障自诊断系统到目前为止已经发展到第三代：1）1994年以前采用的随车故障自诊断系统称为OBD-,该系统是由各汽车制造厂家自行开发的,车辆的生产厂家和车牌不同，其故障检测诊断插座、故障代码的位数和含义、故障代码的读取方法以及故障诊断的内容也千差万别。2）1994年美国汽车工程师协会提出第二代随车故障自诊断系统，即OBD-。OBD-将故障检测插座的形式、故障代码的位数和含义、故障代码的读取方法等均作了统一,并增加了较强的数据流检测功能。但是，故障代码和数据流只能用微机故障检测仪获得，人工无法读取故障代码。到目前为止，只有1996年以后美国生产的车辆、引进美国技术生产的车辆（如上海别克等）和销往美国的车辆等只采用OBD-，而完全抛弃了OBD-I，其他车辆一般是OBD-I和OBD-并存,3）从1999年又开始采用第三代随车故障自诊断系统，即OBD-，其实质是主要增强了汽车尾气排放检测功能，即（OBD-+I/M），OBD-也只能用微机故障检测仪进行检测诊断。二、OBD-随车诊断系统OBD-(OnBoardDiagnosticSystem-)，是“第二代随车计算机自诊断系统”的缩写，简称汽车随车“自诊断系统”。它是由美国汽车工程学会（SAE）制定的，并经美国环境保护机构登记的一套汽车标准。从1996年起，已经成为全球所有的汽车制造厂商全面采用的国际通用标准。它要求各汽车厂家必须提供“统一的诊断模式，统一的诊断座和统一的汽车故障诊断码”，以便只用一台诊断仪就可诊断所有型号的汽车。1.OBD-系统的特点1）采用全球通用的故障诊断模式和具有统一的5位故障代码表示方法，以及统一的16孔检测插座。,2）系统可以提供故障状态提示、故障码和与发动机运行状态相关的技术参数，并具有记忆和重新显示故障码的功能。用故障诊断仪器可以直接、迅速地读取和清除故障码。3）系统具有行车记录功能，能记录车辆行驶过程中的有关参数。能够监控排放控制系统。4）解码器与车辆之间采用标准的通信规则。串行数据通信协议采用IS09141和SAE两个标准。如欧洲标准7号和15号端子；美国标准2号和10号端子。2.OBD-故障诊断插座（1）OBD-系统插座结构OBD-系统插座结构为16脚标准诊断插座,参见图7-1。图7-1OBD-诊断插座,（2）OBD-诊断插座各端子代码及其含义OBD-诊断插座各端子代码及其含义参见表7-1。表7-1OBD-诊断插座各端子代码与其含义,（3）OBD-的手工读取方法1）丰田车系的手工读取方法：如图7-2所示：图7-2丰田OBD-的手工读取方法,2）通用车系的手工读取方法：将16端子与5、6端子跨接，利用仪表的CHECK灯闪烁读取故障码。3）福特车系的手工读取方法：将13与6端子跨接即可。4）克莱斯勒车系的手工读取方法：将点火开关置于“ON”位置后，等待510s，待“CHECK”灯闪烁后，读取故障码。5）三菱车系的手工读取方法：发动机：1、5跨接；AT：4、6跨接。3.OBD-系统诊断代码的组成与具体结构OBD-随车诊断系统诊断代码由1位英文字母和4位数字组成，具体结构如表7-2所示。,表7-2OBD-系统的诊断代码的组成与具体结构,表7-2OBD-系统的诊断代码的组成与具体结构,第二节故障自诊断系统的功能和组成一、故障自诊断系统的功能汽车ECU内部“自诊断系统”的功能主要有如下三项，如图7-3所示。图7-3ECU内部的“自诊断系统”示意图,1.发出报警信号功用：由ECU控制各种指示和报警装置，一旦控制系统出现故障，该系统能及时发出信号以警告提示，用来提示驾驶员发动机有故障。2.存储故障代码功用：同时系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围。3.启用后备功能功用：是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统（备用集成电路），按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防车辆停驶在路途中。二、故障自诊断系统的组成1.传感器监测电路当某一传感器或电路产生了故障后，其信号就不能再作为汽车的控制参数，为了维持汽车的运行，故障自诊断模块便从其程序存储器中调出预先设定的经验值，作为该电路的应急输人参数，保证汽车可以继续工作；,2.执行器监测电路当某一执行元件出现可能导致其它元件损坏或严重后果的故障时，为了安全起见，故障自诊断模块采取一定的安全措施，自动停止某些功能的执行，这种功能称为故障保险。如：当点火电子组件出现故障时，故障自诊断模块就会切断燃油喷射系统电源，使喷油器停止喷油，防止未燃烧混合气进入排气系统引起爆炸。3.故障代码存储器若某一电路出现超出规定范围的信号时，诊断系统就判定该信号线路出现故障。如果故障状态存在超过一定的时间，此故障代码就会储存在电控单元ECU的随机存储器中。如果在一定时间内该故障状态不再出现，则电控系统把它判定为偶发性故障，发动机启动50次故障不再出现，该偶发性故障代码就会自动消除。ECU不断检测传感器性能参数，经计算处理后，控制执行机构动作。若主要元件出现故障，可读取故障代码、确定故障部位和维修方法。4.程序软件随着电子科学和计算机技术的飞速发展，汽车电子设备的应用越来越多。程序软件平台由微型系统内核和应用编程接口库组成，如图7-4所示。嵌入式,操作系统内核负责任务调度及事件处理等，编程接口库负责将开发常用的算法和底层硬件的驱动函数进行“控件级”封装，供用户调用。,图7-4自诊断系统的程序软件平台,5.故障诊断通信接口TDCL自诊断座：是现代电控汽车上用来诊断故障的接口，自诊断座的端子直接与汽车电脑相连。诊断接口：解码器利用诊断接口与汽车自诊断座匹配相连，进行互相交流数据。各车型自诊断座接口的形状、安装位置各不相同，使得解码器的诊断接口也各不相同。部分车型的自诊断座与诊断接口如图7-5图7-7所示。图7-5桑塔纳2000自诊断座与诊断接口TDC,图7-6捷达自诊断座与诊断接口图7-7尼桑风度自诊断座与诊断接口,6.各类故障指示灯自诊断系统通过故障指示灯(MIL)的闪烁时间的长短和次数来显示故障码，如果有多个故障信息，MIL将按由小到大的顺序依次闪烁。其中的代码所表示的故障，可以查阅维修手册。图7-8表示利用仪表盘故障指示灯读取故障码。图7-9所示为利用发动机故障报警灯读取故障码：,图7-8利用仪表盘故障指示灯读取故障码图7-9利用发动机故障报警灯读取故障码,三、故障自诊断系统（OBD-系统）的监测机制OBD-系统的监测机制包括以下三项连续监控和八项非连续监控。1三项连续监控1）火花塞失火检测，2）燃油系统监控，3）大部分的元件监控。2八项非连续的监控1）触媒，2）加热式触媒，3）油箱油气蒸发（即时性碳罐控制），4）二次空气喷射，5）空调系统，6）氧传感器监控，7）氧传感器加热器,8）废气再循环（EGR）监控。,四、故障自诊断系统的失效保护功能1失效保护功能的含义故障自诊断系统的失效保护功能是指在电控系统工作时，当微处理器检测到某些传感器、执行器或控制电路出现故障而失效时，会自动用存储在ROM中的事先设定好的标准信号来替代故障信号，以保持控制系统继续工作和确保发动机能够继续运转。另外，当某些特别重要的传感器信号或电路发生故障且有可能危及发动机安全运转时，失效保护功能则会使ECU立即采取强制措施切断燃油喷射，使发动机停止运转，以确保车辆安全。具有自诊断功能的发动机控制系统一般都具有失效保护功能。下面对于各种失效保护功能的具体工作情况进行详细介绍：2失效保护功能的具体工作情况（1）关于冷却液温度传感器信号故障的保护功能当冷却液温度传感器或其电路发生故障时，ECU可能会收到低于-30或高于120的温度信号，若此时仍按常规方式控制喷油量，必然会引起混合气过浓或过,稀，导致发动机运转不稳、性能下降。因此，失效保护功能会自动给ECU提供80的冷却液控制温度来取代故障信号，以防止混合气过浓或过稀。（2）关于进气温度传感器信号故障的保护功能当进气温度传感器或其电路发生故障时，ECU可能会收到低于-30或高于120的温度信号，若此时仍按常规方式控制喷油量，必然会引起混合气过浓或过稀，导致发动机运转不稳、性能下降。因此，失效保护功能会自动给ECU提供20的进气控制温度来取代故障信号，以防止混合气过浓或过稀。（3）关于点火确认信号故障的保护功能当点火系统发生故障不能点火，ECU接收不到点火控制器反馈的点火确认信号时，如果喷油器继续喷油，大量未燃的混合气就会被吸入汽缸后排出到三元催化转换器，使其温度迅速升高而超出允许温度，造成三元催化转换器使用寿命缩短或早期损坏。为避免此种情况发生，失效保护功能会使ECU立即切断燃油喷射，使发动机立即停止运转。,（4）关于节气门位置传感器信号故障的保护功能当节气门位置传感器或去电路产生故障时，ECU将收到节气门处于全开或全关状态信号，无法按照实际的节气门开度进行喷油量的精确控制。此时ECU将根据发动机转速信号空气流量计信号计算出一个替代值来控制喷油。（5）关于空气流量传感器（或绝对压力传感器）信号故障的保护功能当空气流量传感器（或绝对压力传感器）或其电路发生故障，ECU无法按照进气量计算基本喷油时间，将引起发动机失速或不能起动。此时，失效保护功能会使ECU根据起动信号和节气门位置传感器信号按照固定的喷油时间控制发动机工作。对于节气门为节气门控制组件的桑塔纳2000GSi轿车的AJR发动机而言：节气门位置传感器的怠速触点闭合时，以固定的喷油量控制喷油；当怠速触点断开、节气门尚未全开时，以固定的小负荷喷油量控制喷油；当节气门接近全开或全开时，则以固定的大负荷喷油量控制喷油。（6）关于爆燃传感器信号故障的保护功能当爆燃传感器或其电路发生故障时，或ECU内部的爆燃控制系统出现故障时，无论是否产生爆燃，点火提前角都无法由爆燃控制系统进行反馈控制，因此造成,发动机无法正常工作。此时，失效保护功能会使ECU将点火提前角固定在某一适当值。（7）关于氧传感器信号故障的保护功能当氧传感器或其电路发生故障时，失效保护功能会使ECU将取消反馈控制，并以开环控制方式控制喷油。（8）关于凸轮位置传感器信号故障的保护功能由于凸轮位置传感器信号（G信号）为“判缸信号”和确定曲轴转角基准信号，当该传感器或其电路发生故障时，电控喷油系统和点火系统均无法控制发动机工作，将造成发动机不能起动或失速。此时，若传感器或其电路发生故障而导致G1和G2这两个信号都不能输送给ECU，则失效保护功能会使ECU利用应急备用系统来维持发动机的基本运转。（9）关于曲轴位置传感器信号故障的保护功能当曲轴位置传感器或其电路发生故障时，ECU接收不到发动机转速与转角信号，无法控制喷油与点火，将造成发动机不能起动或失速，且无法采取保护措施。,五、故障自诊断系统的应急备用系统1应急备用系统的含义故障自诊断系统的应急备用系统是指由ECU内部的备用集成电路（备用IC）来执行一种备用功能使汽车能够维持基本行驶，以便把汽车开到最近的维修店，故也称为“回家系统”。当启动备用系统后，备用IC根据控制所需的几个基本传感器信号，按照固定的程序对执行元件进行简单的控制。它只能根据起动开关信号（STA）和“怠速”触点信号（IDL）将发动机工况简单的分为起动、怠速和非怠速三种。并按照预先设定的固定数值输出喷油控制信号和点火控制信号。因此备用系统不宜长时间使用，应尽快对汽车进行检修。2应急备用系统的启用条件当自诊断系统判定发生下列故障之一时，在接通“故障指示灯”搭铁回路的同时，将自动启动应急备用系统：1）ECU中的中央微处理器（CPU）、输入/输出（I/O）接口和存储器发生故障；2）ECU无点火信号输出时；3）主要传感器信号故障时。,第三节故障自诊断原理与故障自诊断检测方式一、故障自诊断原理1.传感器故障自诊断原理在发动机运转时，若传感器输出电路信号多次超出规定范围，诊断系统即判定为故障。如水温传感器正常输出电压范围为0.34.0V，若超出此范围，即判定为故障，并记录其代码。（对于偶然出现的异常信号，诊断系统并不立即判为故障，只有不正常信号保持一定时间才被视为故障。）,同时，为使发动机不致因水温传感器故障而停止运转，ECU会立即启用预先已经存储好的正常水温值（如80）对发动机进行控制，使其维持一定的工作能力。但自诊断系统只能诊断出传感器已经损坏，或其电路发生短路或断路，而无法确认故障原因及其性能的好坏程度。2.执行器故障自诊断原理当发动机运转时，ECU不断地向执行器发出各种指令，若执行器不能正常工作，则ECU的监控器回路会将其故障信息输给ECU,并由ECU进行故障显示和故障存储，同时ECU会及时采取措施以确保发动机安全运转。如当点火系统的功率管工作异常时，其点火监控回路就没有正常的确认信号输回ECU。此时，ECU就会发出报警信号，并向喷油器发出停止喷油指令。以防止未点燃的混合气进入排气系统的触媒净化装置，而造成该装置损坏。,3.微机系统故障自诊断原理ECU内部设置有监控回路，用以监控ECU自身是否按其正常的控制程序工作。在监控回路内部设有监控时钟，按时对ECU进行复位。若ECU出现故障，程序不能正常执行，时钟便不能使ECU进行复位，并造成溢出，据此即判为ECU故障，并予以显示和存储。同时，为防止ECU的故障造成汽车停驶，在ECU内部备有应急回路。当应急回路收到监控回路发出的异常信号后，便立即启动备用的简单控制程序，从而保证汽车维持一定的运转能力。二、故障自诊断检测方式在自诊断系统中，对于系统故障诊断存在以下两种不同的诊断模式：1.静态测试KOEO静态读码的方法:打开点火开关，用跨接线短接诊断端子的TEl和E1，根据“CHECK”灯闪烁，读取故障代码。,第一种是静态诊断模式，进行这种模式的诊断时，先完成一定的操作，不需要起动发动机，只需将点火开关拨至“ON”位置，即可调出系统中已存储的故障代码。在这种模式下输出的故障码是发动机或汽车运转状态下，某些部位连续出现故障而被记录下来的故障码。2.动态测试KOER第二种诊断模式是动态诊断模式。这种诊断模式是在发动机或汽车运行状态下进行。先要完成必要的操作，起动发动机，在汽车运行状态下当出现故障时，诊断系统即将故障代码记录并显示。这种诊断方式主要用来进行间歇故障的检测和一些重要数据的监测。动态读码的方法:关闭点火开关，用跨接线短接诊断端子的TE2和El。打开点火开关，“CHECK”灯应快速闪烁。然后进行路试，车速不得低于10km/h。路试之后，再用跨接线短接诊断端子的TEl和E1，根据“CHECK”灯闪烁规律读取故障代码。,第四节故障自诊断测试内容一、故障自诊断测试内容1.读取与清除故障代码（1）读取故障码及有关操作调取故障码时，首先要使系统进入工作状态。对于不同厂家的汽车，进入工作状态的方法也不同，大体有以下几种：1）利用跨接线读取故障码：在故障码调用之前，要用跨接线将“诊断码输出接头”和“搭铁线”跨接，打开点火开关后，显示器件将显示故障码。2）利用点火开关读取故障码：将点火开关按照规定的次数开、关若干次，即可进入读码状态。例如：克莱斯勒公司生产的汽车只需将点火开关进行“ON-OFF-ON-OFF-ON”的开关动作，系统即进入故障码显示状态。3）利用诊断开关调取故障码：有些汽车仪表板或控制装置上设置有诊断开关，当需要调取故障码时，只要打开开关，即可由显示器件上读到故障码。例如：丰田汽车公司1988年生产的克瑞斯达（Cressida）和超人（Super）轿车进行故障,码调用时，先将点火开关置于“ON”位置；再同时按下“SELE”和“INPUT”两个键，保持至少3s，自诊断系统即进入工作状态；稍后按下“SET”键，至少保持3s。如有故障，即会出现故障码显示。4）利用仪表板上某些开关键的第二功能调取故障码：有的系统中故障码的显示是通过仪表板上的控制开关，通过不同键的组合操作，可以进入故障码显示状态。例如：通用汽车公司的卡迪拉克（FLEETWOOD）轿车是利用空调控制面板上的控制开关进行故障码的调用。首先将点火开关置于“ON”，再同时按下“TEMP”和“OFF”键，系统即可进入工作状态。（2）清除故障码的方法清除故障码的方法是切断电子控制系统的电源。最一般的做法是：1）用解码器中的清除故障码程序清码；2）取下电子控制系统的熔丝约30s；3）直接拆下蓄电池的负极搭铁线30s。但是，由于有些汽车上还有其它的电子控制装置需要电源维持工作，若断开蓄电池负极，会造成这部分装置出现问题或信息丢失。例如：汽车音响会由于断电而锁机，不掌握密码则无法将该装置重新启动。因此，清除故障码时，最好按照维修手册中所指示的方法进行。,清除故障码后，经过运行，如报警灯不再亮，则说明故障得到排除。若运行后报警灯仍然点亮，说明故障没有被彻底排除或还存在其它故障，需要重新调取故障码和排除故障。（3）进入故障自诊断测试状态的方法在对发动机微机控制系统进行人工故障自诊断测试时，首先要进入故障自诊断测试状态。进入故障自诊断测试，方法大致有以下几种：1）用诊断跨接线短接故障检测插座中的相应插孔(诊断输入插孔和搭铁插孔）丰田车系(用诊断跨接线将故障检测插座中的TE1端子和E1端子短接)。三菱车系（用诊断跨接线将OBD-II16端子故障检测插座中的1号端子搭铁，或用诊断跨接线将12端子故障检测插座中的10号端子搭铁）或用诊断跨接线将12端子故障检测插座中的10号端子搭铁；本田(含广州本田轿车)车系（用诊断跨接线将两端子故障检测插座的2个端子短接）；大宇车系(用诊断跨接线将故障检测插座中的A和B端子短接)；五十铃/欧宝车系(短接三端子故障检测插座中的1和3端子、12端子故障检座中的A和B端子)。,2）利用发光二极管显示故障代码：有些汽车上用一个或多个发光二极管来显示故障代码，这些发光二极管一般装在ECU上，有的装在故障检测插座上，也有的是用自制带330电阻的发光二极管跨接在故障检测插座上。采用1个发光二极管显示故障代码：采用1个发光二极管显示故障代码时，其显示方式与利用发动机故障指示灯显示故障代码的方式相同(如本田HONDA和ACURA轿车等)采用2个发光二极管显示故障代码：采用2个发光二极管显示故障代码时，一般使用两种不同颜色的发光二极管。红色发光二极管闪烁的次数代表故障代码的十位数码，绿色发光二极管闪烁的次数代表故障代码的个位数，如日产千里马和公爵王等轿车即采用这种方式（4）利用微机故障检测仪读取和清除故障代码的具体方法现代汽车发动机微机控制系统的控制电路上都设有专用的故障检测插座，通过线路与ECU相连接。只要将汽车制造厂家提供的该车型专用的微机故障检测仪或通用型的微机故障检测仪的检测插头与汽车上的故障检测插座相连接，然后打开点火开关，根据微机故障检测仪操作说明书就可以很方便地从微机故障检测仪的,显示屏上读出所有存储在ECU中的故障代码。查阅该车型的维修手册，就可以知道相关故障代码所表示的故障内容和可能的故障原因。下面以V.A.G.1551/1552型微机故障检测仪在上海桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机微机控制系统中的应用为例，说明“利用微机故障检测仪读取和清除故障代码的具体方法”。现代汽车发动机微机控制系统的控制电路上都设有专用的故障检测插座，通过线路与ECU相连接。只要将汽车制造厂家提供的该车型专用的微机故障检测仪或通用型的微机故障检测仪的检测插头与汽车上的故障检测插座相连接，然后打开点火开关（ON），根据微机故障检测仪的操作说明就可以很方便地从微机故障检测仪的显示屏上读出所有存储在ECU中的故障代码。查阅该车型的维修手册，就可知道相关故障代码所表示的故障内容和可能的故障原因。下面以V.A.G.1551/1552型微机故障检测仪在上海桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机微机控制系统中的应用为例，说明“利用微机故障检测仪读取和清除故障代码的具体方法”。1）检查蓄电池电压应大于11.5V；各熔丝正常；发动机接地线正常。2）打开位于换档操纵手柄前面的故障检测插座的盖板。,3）将V.A.G.1552微机故障检测仪用V.A.G.1551/3电缆线连接到位于换档操纵手柄前面的故障检测插座上。微机故障检测仪屏幕显示：“请输入发动机电子系统的地址码”。4）打开点火开关，输入“发动机电子系统”的地址码“01”，按“Q”确认。微机故障检测仪屏幕显示：按“”键，屏幕显示：“请输入查询故障存储代码”。5）输入“查询故障存储”代码“02”，按“Q”键确认，在屏幕上首先显示出故障的数量或者“NoFaultRecognized”（没有故障）。6）如果没有故障，按“”键；如果有1个或几个故障，按“”键逐一显示各个故障代码和其文字说明。最后按“”键。屏幕显示：“请输入清除故障存储代码”。7）输入“清除故障存储”代码“05”，按“Q”确认，屏幕显示：按“”键。8）按“”键，屏幕显示：“输入其他功能代码或结束检测”；9）若要进行其他功能测试，此时输入相应功能的代码即可进行。如果要结束检测,则输入“结束输出”代码“06”，再按“Q”键即可。,2.数据流分析通过微机故障检测仪读取故障代码仅能够查找出发动机微机控制系统中大部分传感器、执行器或电控单元线路短路、断路以及元件损坏等所导致的无输出信号的故障。但是，微机故障自诊断电路并不能够检测出微机控制系统所有类型的故障，特别是无法检测出大部分执行器以及传感器精度误差等方面的故障。事实上，各种传感器出现的模拟性故障，例如工作不正常和偏差严重等是无法靠故障代码功能检测出来的，因此，在诊断故障时不能完全依赖故障代码功能检测诊断，而只能把它作为检测诊断时的一种重要参考依据。,（1）数据流检测方法和步骤1）数据流检测条件：冷却液温度不低于80；数据流检测时，散热风扇不允许转动；空调应该关闭；其他用电设备应该关闭；故障存储器中应该没有故障存储。2）连接V.A.G.1552微机故障检测仪,并让发动机怠速运转。选择地址代码“01”，进入“发动机电子控制系统”。3）屏幕显示：输入“读测量数据块”功能代码“08”，按“Q”键确认，4）屏幕显示：输入相关的显示组号(如000)，按“Q”键确认，5）屏幕即显示相关的数据块。例如输入“基本功能”的显示组号，按“Q”确认，屏幕即会显示相关内容。（2）大众、奥迪车系自动变速器系统数据流分析大众、奥迪车系自动变速器系统数据流分析见表7-3：,表7-3大众、奥迪车系自动变速器系统数据流分析,表7-3大众、奥迪车系自动变速器系统数据流分析,3.监测执行器汽车在运行中，电控系统中的各种传感器将各种状态参数，如发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU；输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标准信号；再由ECU中的微处理器进行计算、比较后，发出控制指令信号；然后，由输出回路将微机发出的控制指令（控制信号），经放大、变换等处理后，转变成控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行器工作。使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定怠速运转。使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。如图7-10所示。图7-10自诊断系统对执行器的监测,3.监测执行器汽车在运行中，电控系统中的各种传感器将各种状态参数，如发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU；输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标准信号；再由ECU中的微处理器进行计算、比较后，发出控制指令信号；然后，由输出回路将微机发出的控制指令（控制信号），经放大、变换等处理后，转变成控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行器工作。使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定“怠速”运转。使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。如图7-10所示。图7-10自诊断系统对执行器的监测,4.编程匹配一般汽车电脑诊断仪都有编程匹配功能，比如大众车，更换节气门体、清洗节气门体或更换发动机ECU后，就需要对节气门基本设定：首先打开点火开关，不启动发动机，选择发动机系统，选择自适应调整，输入相应通道号。1）098通道：时代超人1.8GSi、PassatB51.8GSi或1.8T、捷达（5阀）、Audi1.8T等。2）060通道：捷达前卫（2阀）、POLO、宝来等。3）001通道：红旗、PassatB4、Audi100、Audi200等。按确认后进入设定过程。在安静的环境下，设定时可以听到节气门体处有“咔哒”声响，电控单元会把最大、最小及中间位置记录下来，识别节气门体的特性。屏幕显示“OK”，退出，基本设定完成。另外，捷达前卫等车系，输入“060”通道之前，首先进入“自适应调整”功能，选择“00”通道，确认清除原电脑怠速记忆后，方可继续上述步骤。有些车，如别克、赛欧、欧宝、大宇等，打开关闭点火开关就完成自我校验，故根本不需进行基本设定。,二、几种车型的故障自诊断系统1.奥迪汽车故障自诊断系统奥迪的V6发动机采用了MPFI多点燃油系统，其自诊断系统当内有30种不同的故障存储在微机中。其特点是：1）如果故障存在超过一定的时间，则该故障以稳定的形式被存储在存储器中。2）如果在一定时间内曾经出现的故障不再出现，则此故障被认为是偶发性故障，如果发动机起动50次，该故障仍然没有再次出现，则此偶发性故障将会被自动清除。3）在关闭点火开关150分种后，微机进入自保持阶段，如果在此期间对燃油喷射和点火系统进行检修，接着应调出已经被存储的故障代码并加以清除。调出被存储的故障代码需要用专用的仪器-VAG1551型故障码阅读器。2.克莱斯勒汽车故障自诊断系统克莱斯勒汽车公司的电控系统简称SBEC，当汽车出现故障时，相应的故障信息以代码的形式储存于SBEC中。,1）每次打开点火开关，“CHECKENGINE”指示灯都将闪亮几秒钟，以示该指示灯工作正常，如果SBEC接收到来自各种传感器的信号不正常或者根本接收不到信号，则仪表板上的“CHECKENGINE”指示灯将亮起，说明发动机有故障，需检修。2）进入自诊断状态的方法：将点火开关在五秒钟内开关三次，即ONOFFONOFFON，此时仪表板上的“CHECKENGINE”指示灯将闪烁，由此可显示出所存储的故障码。3）故障码的清除方法：可用专用仪器DRB来清除故障码。或将点火开关ON/OFF50次，故障码即被清除。3.沃尔沃汽车故障自诊断系统1）沃尔沃的自诊断系统的接口在车体的右前角：打开发动机盖，右前大灯的后都有A、B两个诊断座，A座上有一条诊断跨接线、一个LED灯和一个按钮。A、B两个诊断座各有六个诊断插孔，各连接不同的诊断系统。A座：1号孔变速器，2号孔燃料系统，3号孔ABS系统，5号孔涡轮增压系统，6号孔点火系统，7号孔仪表诊断系。B座：1号孔中央空调，2号孔定速控制系统，5号孔安全气囊，6号孔电动座椅。,2）自我诊断功能：能够进行10个系统的诊断，而在每个系统诊断中，又可分为六种模式：故障码读取；控制元件动作测试；各控制元件动作同时控制测试；制定元件动作指令控制测试；数值读取分析指示重新设定微机记忆指令。3）进行诊断的方法：可利用诊断座上的跨接线直接插在不同的诊断孔中，并按诊断座上的按钮，分别按1到6选择各种特定的诊断模式。4）清除故障码的方法：先将诊断跨接线插到所要诊断的系统对应的诊断孔中，将点火开关置于ON，先读取故障码，直到所有故障码均显示完毕之后，LED灯持续亮起，再按住诊断键5秒以上即可清除故障码。4.凯迪拉克汽车故障自诊断系统凯迪拉克轿车具有较强的自诊断功能，它通过空调控制面板上的按钮和显示器分别显示发动机的故障码、工作参数和工作状态。5.皇冠汽车ABS故障自诊断系统1）新型皇冠轿车采用了防抱死制动系统，如果系统发生故障，防抱死制动系统的故障自诊断系统将对所发生的故障进行识别，微机将此故障的编码存储起来，并通过ABS报警灯将故障信息进行显示。,2）清除故障码的方法：打开点火开关，用跨接线连接诊断接口的Tc和El两线端。保持汽车不动，在3秒钟内将制动踏板连续踩下8次以上。这样，ABSECU中的故障码就会被清除。第五节故障自诊断测试方法实例根据故障代码来检查排除电控系统的故障，是一种快捷、方便、有效的方法。将调码器、故障诊断仪或跨接线等自诊断工具与汽车上的诊断插座连接后，接通点火开关，即可触发自诊断系统进行自诊断测试。故障检测仪可显示故障内容和故障原因。而调码器和跨接线只能通过故障指示灯读收下耄缓蟛樵摹侗徊獬敌偷奈奘植帷繁憧芍拦收洗氡硎镜墓收夏谌莺凸收显颉一、利用跨接线进行自诊断测试下面以丰田与夏利轿车为例说明利用跨接线进行诊断的方法。,【案例7-1】利用跨接线进行丰田与夏利轿车故障自诊断的方法1.丰田与夏利轿车自诊断插座结构形式及各端子的功能丰田与夏利轿车设有两个诊断插座，发动机舱与驾驶室各设一个。发动机舱内的诊断插座也称检查连接器，设在熔断器盒旁边，可用于读取和清除故障代码；驾驶室内的诊断插座设在仪表盘左下方或仪表台下面的工具箱内，用于数据传输。丰田与夏利轿车采用的诊断插座有三种形式，如图7-11所示。打开诊断插座防护盖，即可看到端子排列位置。各端子代号及功能如表7-4所示。图7-11丰田与夏利轿车诊断插座形式与诊断触发端子排列位置a)A型诊断插座b)B型诊断插座c)C型诊断插座,表7-4丰田与夏利轿车诊断插座引线端子连接部位及其功能,表7-4丰田与夏利轿车诊断插座引线端子连接部位及其功能,表7-4(续)丰田与夏利轿车诊断插座引线端子连接部位及其功能,2.自诊断测试条件在读取故障代码之前，控制系统必须满足以下条件：1）蓄电池电压高于11V；2）节气门完全关闭（即节气门位置传感器的“怠速”触点处于闭合状态）；3）普通变速器变速杆处于空挡位置；自动变速器（ECT）挡位控制开关处于“P”挡位置；4）断开所有用电设备开关，（如空调开关、音响开关、灯光开关等）；5）检查组合仪表盘上的发动机故障指示灯（CHECK）及其线路是否良好。方法是：将点火开关转到“ON”位置但不起动发动机，此时故障指示灯应亮，否则说明指示灯灯泡或其线路有故障应予检修。然后再起动发动机，此时故障指示灯应熄灭，否则表明控制系统有故障。3.静态测（KOEO）试读取故障代码的方法KOEO方式下读取故障代码的程序如下：1）用跨接线将诊断插座（TDCL）上的端子“TE1”与“E1”跨接，如图7-11所示。2）将点火开关转到“ON”位置但不起动发动机。3）根据组合仪表盘上指示灯（CHECK）的闪烁规律读取故障代码。,3）根据组合仪表盘上指示灯（CHECK）的闪烁规律读取故障代码。4）正常代码的波形如图7-12a)所示。即：高电平时灯亮，低电平时灯灭，每次灯亮与灯灭的时间均为0.26s,每0.52s闪烁一次。故障代码的波形如图7-12b)所示。即：丰田系列轿车和装备8A-FE型发动机的夏利2000型轿车的。只要端子“TE1”与“E1”保持跨接状态，就会继续重复显示。5）读取故障代码完毕后，断开点火开关，拆下跨接线，盖好诊断插座护盖。4.动态测试（KOER）读取故障代码的方法动态测试（KOER）是指在汽车运行状态下进行故障码的测试。它比静态测试的检测能力强，且灵敏度高。不仅可以读取静态方式所显示的代码，而且还能检测起动信号、节气门“怠速”触点信号、空调信号和空挡开关信号等。其程序如图7-13和图7-14所示：1）将点火开关转到“OFF”断开位置。2）用跨接线将诊断插座（TDCL）上端子“TE2”与“E1”跨接，如图7-12a)所示。3）将点火开关转到“ON”接通位置但不起动发动机，此时故障指示灯（CHECK）将快速闪烁（大约每秒钟闪烁4次），如图7-13所示。发亮与熄灭的时间均为0.131s。,图7-12故障代码显示时间（单位：s）a)正常代码的显示时间b)故障代码“13”、“31”的显示时间,图7-13诊断插座在动态测试时的跨接情况a)跨接端子TE2与E1；b)跨接三个端子TE2、TE1与E1,图7-14动态测试时指示灯（CHECK）的闪烁时间,4）起动发动机，模拟驾驶员所述故障状态行驶，此时端子“TE2”与“E1”保持跨接，且车速不低于10Km/h。5）路试完毕，再用一根跨接线将端子“TE1”与“E1”跨接，即将“TE2”、“TE1”与“E1”3个端子同时跨接，如图7-12b)所示。6）根据故障指示灯的闪烁规律读取故障代码。7）故障代码读取完毕，将点火开关转到“OFF”位置，拆下跨接线，盖好诊断插座护盖。关于动态测试的几点说明：1）在跨接端子“TE2”与“E1”时，如果点火开关处于“ON”位置，那么控制系统将不能进入动态产生状态，即无法读取故障代码。2）若指示灯显示17、18、42、43、51等代码，则分别表示No.1（左）和No.2（右）、凸轮位置传感器信号、车速信号、起动信号、开关信号正常。,5.清除故障代码的方法（1）排故后必须清除故障代码根据故障代码查阅维修手册中所表示的故障原因将故障排除后，故障代码仍将存储于ECU的存储器中，并不能随故障的排除而自动消除。因此，为了便于以后的检修工作，在排除故障后，还应将故障代码清除。（2）丰田与夏利轿车清除故障代码的方法丰田与夏利轿车清除故障代码的方法是：1）方法一：将熔断器盒中的“EFI”熔断器（20A或15A）拔下10s以上时间，即可清除故障代码。2）方法二：将蓄电池搭铁线拆下10s以上时间，也可清除故障代码。但此法也会同时会清除掉存储器RAM中存储的所有信息（包括时钟、音响系统的密码等），为此，此法必须慎重使用（即须在使用前先保持好RAM中存储的所有信息）。【案例7-2】以丰田佳美轿车为例介绍“人工诊断方法”1）测试条件：发动机必须达到工作温度，充电系统正常，蓄电池电压高于11V，节气门位置传感器的“怠速”接点必须接通，变速器置于空挡或P位；关闭所有电气附件。,3）清除故障码：关闭点火开关，拔下EFI熔丝，20s后再将该熔丝插回原位。二、利用“调码器”进行自诊断测试1993年以前生产的部分轿车（如三菱、现代、猎豹等）可以采用“调码器”进行自诊断测试，其方法与利用“跨接线”的方法基本相同。即将“调码器”诊断插座上的某两个指定的接线端子进行跨接，即可触发自诊断系统来读取故障代码。所不同的仅仅在于是由“调码器”取代组合仪表上的“故障指示灯”来显示故障代码。三、利用故障检测仪进行自诊断测试下面以V.A.G1551和V.A.G1552为例说明其进行故障自诊断测试的方法：【案例7-3】利用英文版V.A.G1551测试仪对桑塔纳2000GSi进行故障自诊断测试的方法（测试仪V.A.G1551或V.A.G1552可供选择的功如表7-5所示。）,表7-5测试仪V.A.G1551或V.A.G1552可供选择的功能,表7-5（续）测试仪V.A.G1551或V.A.G1552可供选择的功能,表7-5测试仪V.A.G1551或V.A.G1552可供选择的功能,表7-5（续）测试仪V.A.G1551或V.A.G1552可供选择的功能,1.读取故障代码使用故障诊断仪测试时，蓄电池电压必须高于11.5V；燃油喷射熔断丝正常；发动机和变速器上的搭铁线连接可靠。读取故障代码的程序如下：1）起动发动机进行至少220s试车，以满足下列条件：发动机必须在冷却液温度高于70情况下至少运转174s；发动机至少高速运转6s；发动机运转210s后至少再怠速运转10s；发动机运转的转速至少有一次超过2200r/min。2）连接故障诊断仪：方法如图7-15所示：,图7-15桑塔纳2000GSi诊断插座安装位置3）接通电源进入诊断测试程序：此时显示的信息如图7-16所示：,图7-16进入车辆系统测试模式时显示的信息,4）输入“发动机控制系统地址指令”：输入“01”，并单击“Q”键确认，显示如图7-17所示内容：330907404为电控单元零件编号；1.8L发动机排量；R4/5V直列4缸5气门发动机；MOTR燃油喷射系统名称（MOTRONIC）；HS手动变速器；D01电控单元软件代码（程序编号）；Coding08001电控单元编码；WSC服务站代码。图7-17输入电控单元地址代码“01”后显示的信息5）单击“”键，直到屏幕显示输入“功能选择代码”：如图7-18所示：图7-18单击“”键后显示的功能选择信息,6）输入（读取故障代码的）功能选择代码：输入“02”，并单击“Q”键确认，屏幕显示如图7-19（有故障时显示“故障数量”）和图7-20（无故障时显示“没有故障被识别”）所示：图7-19输入功能选择代码“02”且有故障代码时显示的信息图7-20输入功能选择代码“02”但无故障代码时显示的信息7）单击“”键继续运行:每个故障的“文字说明”将单独显示在屏幕上，如图7-21示：图7-21显示每个故障的文字说明信息若使用V.A.G1551型测试仪，且单击“Print”键接通打印机（“Print”键上的指示灯将发亮），将打印出一个或多个故障代码及其文字说明。桑塔纳2000GSi型轿车发动机电控系统故障代码如表7-6所示：,6）输入（读取故障代码的）功能选择代码：输入“02”，并单击“Q”键确认，屏幕显示如图7-19（有故障时显示“故障数量”）和图7-20（无故障时显示“没有故障被识别”）所示：图7-19输入功能选择代码“02”且有故障代码时显示的信息图7-20输入功能选择代码“02”但无故障代码时显示的信息7）单击“”键继续运行:每个故障的“文字说明”将单独显示在屏幕上，如图7-21示：图7-21显示每个故障的文字说明信息若使用V.A.G1551型测试仪，且单击“Print”键接通打印机（“Print”键上的指示灯将发亮），将打印出一个或多个故障代码及其文字说明。桑塔纳2000GSi型轿车发动机电控系统故障代码如表7-6所示：,表7-6桑塔纳2000GSi型轿车发动机电控系统故障代码,表7-6桑塔纳2000GSi型轿车发动机电控系统故障代码,2.清除故障代码利用V.A.G1551（或V.A.G1552）型测试仪，清除故障代码的程序如下：1）按照读取故障代码操作程序1）5）进入诊断测试“功能选择”：如图7-22所示，输入“02”，并单击“Q”键确认：图7-22单击“”键后显示的功能选择信息2）单击“”键，直到屏幕显示出所有的故障代码，并显示输入“功能选择代码”时：输入“清除故障代码”的功能选择代码“05”，并单击“Q”键确认：屏幕显示如图7-23所示：图7-23输入功能选择代码“05”时显示的信息3）单击“”键，直到故障代码被清除，并在屏幕上显示输入“功能选择代码”时：输入“结束输出”功能选择代码“06”，并单击“Q”键确认。4）重新试车并再次读取故障代码：不得有故障代码显示。,2.清除故障代码利用V.A.G1551（或V.A.G1552）型测试仪，清除故障代码的程序如下：1）按照读取故障代码操作程序1）5）进入诊断测试“功能选择”：如图7-22所示，输入“02”，并单击“Q”键确认：图7-22单击“”键后显示的功能选择信息2）单击“”键，直到屏幕显示出所有的故障代码，并显示输入“功能选择代码”时：输入“清除故障代码”的功能选择代码“05”，并单击“Q”键确认：屏幕显示如图7-23所示：图7-23输入功能选择代码“05”时显示的信息3）单击“”键，直到故障代码被清除，并在屏幕上显示输入“功能选择代码”时：输入“结束输出”功能选择代码“06”，并单击“Q”键确认。4）重新试车并再次读取故障代码：不得有故障代码显示。,【案例7-4】别克轿车专用诊断仪“TECH2的使用方法”TECH2诊断检测仪由液晶显示屏、四个“软键”、“标准键盘、车辆通信接口模块和RS-232通信接口组成，通过更换不同的插接卡片可以测试不同的车型。其操作步骤如下：,【案例7-4】别克轿车专用诊断仪“TECH2的使用方法”TECH2诊断检测仪由液晶显示屏、四个“软键”、“标准键盘、车辆通信接口模块和RS-232通信接口组成，通过更换不同的插接卡片可以测试不同的车型。其操作步骤如下：,【案例7-5】读取故障码的多种触发方法读取故障码时有下列多种触发方法：1）跨接诊断座端子触发：即利用一根导线跨接指定的插孔，并利用“CHECK”读取故障码。这是最基本最常用的方法，其具体操作方法如表7-7所示：表7-7跨接诊断座端子触发故障码的操作方法,2）利用诊断座触发线搭铁触发：上述的两线触发中，其中有一根为搭铁线。可见两线触发与一线触发本质上是相同的。搭铁一段时间后要断开，在触发同时利用ECU上的不同颜色的LED灯并通过CHECK灯读取故障码。利用诊断座触发线搭铁触发的操作方法如表7-8所示。表7-8利用诊断座触发线搭铁触发的操作方法3）外接LED灯（故障笔）触发：接线方法如图7-24所示。,图7-24LED灯的接线方式,4）利用点火开关触发：在规定时间内，将点火开关连续（开关开关开），自诊断系统便会被触发而输出故障码。此种方式仅适用于克莱斯勒和三菱轿车。5）利用熔断器触发：在熔断器盒内或诊断座上专用的熔断器插座上，插上熔断器，即可触发自诊断系统输出故障码，触发同时直接读取CHECK灯闪烁所代表的故障码。适用于此种方式的车型有奥迪、大众、铃木（SUZUKI）轿车。6）利用加速踏板触发：将点火开关置于“ON”,然后“在5s内，将加速踏板连续踩下并放开5次”,即可触发自诊断系统输出故障码。但此种方式仅适用于宝马（BMW735、535）的一部分轿车。7）利用电位计触发：对于日产（NISSAN）轿车，可通过旋转控制电脑上的电位计（不论顺时针或逆时针方向），并按照一定的程序操作，即可触发自诊断系统输出故障码。触发同时利用ECU上的不同颜色LED灯读取故障码。8）自动触发：某些轿车具有自动触发功能。例如宝马（BMW）轿车，只要打开点火开关故障码便会自动显示。又如奔驰车（BENZ）可用汽车万用表的百分比挡直接读出故障码，称为“百分比输出”。,四、要善于处理故障码与故障的关系有时会出现“有故障码不一定就有故障，或没有故障码不一定就没有故障”的反常情况，因此，要善于处理故障码与故障的关系，一般可分为以下4种情况：1.有故障码，确有故障有故障码，确有故障且故障症状明显，例如冷却液温度传感器和位置传感器；有故障码，确有故障但故障症状不太明显，例如进气温度传感器。2.有故障码，不一定有故障有故障码不一定有故障,例如一些软故障。还有一种情况，即历史故障码尚未消除。ECU中存储的故障码有两种：当前故障码和历史故障码，应加以区别。1）读出故障码，但起动后“CHECK”灯熄灭，表明ECU未检测到当前