丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第1-2章

丰田汽车电控系统检修一体化教材,项目1认识卡罗拉1ZR-FE发动机控制系统,任务1.1丰田卡罗拉的发展历程,第一代COROLLA花冠（2门轿车）,第二代COROLLA花冠（4门轿车）,第三代COROLLA花冠(4门轿车),第四代,第五代,第六代,任务1.1丰田卡罗拉的发展历程,第九代,第八代,第七代,第十代,任务1.2卡罗拉车型系列,2011款卡罗拉车型系列,任务1.3卡罗拉1ZR-FE发动机概述1.3.1ZR-FE发动机的特点1ZR-FE发动机是丰田公司2007年开发的一款机型，直列4缸、1.6升、DOHC16气门、双VVT-i、DIS和ETSC-i、正时链条。,1.3.2ZR-FE发动机控制系统的功能,1.3.3发动机控制系统的元件,1.3.4发动机控制系统元件的位置,1.3.5系统图,1.3.5系统图,1.3.5系统图,1.3.6故障诊断基础（1）诊断系统1）OBD对装有欧洲车载诊断（Euro-OBD）的车辆进行故障排除时，车辆必须连接到解码器（符合ISO15765-4标准）。然后就能读取车辆ECM输出的各种数据。车载电脑在下列系统或组件中检测到故障时，Euro-OBD法规要求车载电脑亮起仪表板上的故障指示灯（MIL）：排放控制系统组件。传动系控制组件（影响车辆排放）。电脑。,2）正常模式和检查模式在车辆的正常使用过程中，诊断系统在“正常模式”下运行。在正常模式下，使用“第二行程逻辑”可确保精确地检测出故障。也可将“检查模式”作为一个备用检测方法。在检查模式下，使用第一行程逻辑模拟故障症状并提高系统检测故障（包括间歇性故障）的能力（仅对于智能检测仪）。3）双程检测逻辑第一次检测出故障时，故障信息暂时被记录在ECM记忆中（单程）。如果在下一驾驶周期内检测出同样故障，MIL将亮起。,（2）定格数据DTC一被存储，ECM就将车辆和驾驶条件信息以定格数据的形式记录下来。排除故障时，定格数据可以帮助确定故障发生时车辆是行驶还是停止、空燃比过浓还是过稀，以及是否记录了其他数据。提示：如果即使检测到了DTC，还无法重现故障，则要确认定格数据。ECM以定格数据的形式每隔0.5秒记录发动机状况。使用智能检测仪可分别读取5组定格数据。存储DTC前可设定3组数据。存储DTC时可设定1组数据。存储DTC后可设定1组数据。这些数据可用来模拟故障发生时的车辆状况。也可帮助确定造成故障的原因，并判断是否为暂时故障。定格数据列表见教材附录1。,(3)数据列表通过智能检测仪读取数据列表，可在不拆卸任何零部件的情况下，读取开关、传感器、执行器和其他项目的数值或状态信息。这种非侵入式的检查非常有用，可以在零部件或接线受到干扰前发现间歇性的状况或信号。在故障排除过程中，尽早读取数据列表信息可以节省诊断时间。数据列表见教材附录2。表中列出了正常条件下的数据，仅供参考。不要仅根据这些参考数值来判断某一零部件是否出现故障。,（4）当前测试使用智能检测仪进行当前测试，可在不拆卸任何零部件的情况下操作继电器、VSV、执行器和其他项目。这种非侵入式的功能检查非常有用，可以在零件或接线受到干扰前发现间歇性的状况。在故障排除过程中，先进行当前测试可以节省诊断时间。执行当前测试时可显示数据列表信息。当前测试时可显示的数据列表见教材附录3。,任务1.4知识拓展（雅阁F23A3发动机的PGM-FI）,雅阁F23A3发动机PGM-FI系统的控制功能（1）燃油喷射正时与喷射持续时间控制功能（2）点火正时控制控制功能（3）怠速空气控制(IAC)功能（4）其他控制功能1）起动控制功能2）燃油泵控制功能3）减速断油与限速断油控制功能4）A/C压缩机离合器控制功能5）燃油蒸发(EVAP)排放控制功能,（5）失效保护、备用及故障自诊断功能1）失效保护功能2）备用功能3）故障自诊断功能4）故障自我确认功能（亦称两次行驶循环检测方式）,课后思考题：查阅资料，简述雅阁轿车的发展历程。并与丰田卡罗拉发展历程对比。了解日系车型文化。,项目2发动机转动正常但起动困难,任务2.1故障案例分析1.故障现象一辆2007款1.6L卡罗拉手动挡轿车，着车时发动机有明显的着车征兆，但很难起动，起动机带动发动机有力。,2.故障原因分析（1）进气系统中有漏气、空气滤清器滤芯堵塞、进气管和进排气门积炭过多（气门关闭不严）。（2）燃油压力太低或保持压力不正常。燃油泵控制电路故障、燃油泵故障、燃油压力调节器故障、燃油滤清器滤芯堵塞。（3）喷油器电路故障、喷油器工作不良（漏油、积炭、胶质堵塞等）。（4）冷却液温度传感器的故障。（5）点火正时不准确。（6）点火线圈总成电路故障，点火线圈总成、火花塞工作不良。（7）节气门体总成故障（8）ECM电源电路故障。（9）气缸压缩压力太低。,3.故障诊断思路（1）进行故障自诊断，检查故障码。如有故障码，则按故障码查找相应的故障原因。（2）读取起动时的数据流，根据数据流分析故障原因。（3）检查怠速时进气管的真空度。若真空度小于标准值，或怠速运转时进气管附近有漏气的“嘶嘶”声，则说明进气系统有空气漏气，应检查进气管各个管接头、衬垫、真空软管及燃油蒸发回收系统等处。（4）检查空气滤清器。若滤芯堵塞，则应进行清洁或更换。（5）检查燃油压力。,（6）检查冷却液温度传感器。（7）检查点火正时。（8）若冷车起动正常，热车不易起动，则应检查点火线圈总成。（9）拆检喷油器。检查喷油器是否脏污、泄露及喷油雾化情况。（10）检查进气管和进、排气门积炭。（11）检查气缸压缩压力。,4.重点检查项目（1）起动困难这一故障一般出现在燃油系统。应重点检查燃油压力，包括燃油压力建立的快慢、压力值、保持压力的情况等。（2）起动时点火系统高压火花的强弱对起动时间也有影响。（3）在起动的同时测量一下蓄电池端电压、ECM及点火器的供电电压。,任务2.2燃油喷射控制系统的认识与零部件的检测2.2.1检测发动机燃油系统压力【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置油路堵塞故障，导致发动机起动困难。,【理论知识】1.零部件位置发动机供油系统零部件位置，如图所示。,2.1ZR-FE发动机的无回油油路供油系统无回油油路的燃油供给系统将燃油滤清器和燃油压力调节器内置于燃油箱中。燃油压力调节器内置于燃油箱中，且淹没在燃油中，不受进气真空度的控制。内置燃油压力调节器减少了发动机室内的高温对燃油的加热作用，减少“气阻”现象；还减少了外露燃油管路和油管接头漏油故障。,a)无回油油路的燃油供给系统示意图b)燃油泵总成结构图,3.注意事项（1）对燃油系统进行作业之前，从蓄电池负极端子上断开电缆。（2）禁止在明火附近对燃油系统进行作业。在作业时禁止吸烟。（3）使橡胶和皮革部件远离汽油。,【技能训练】1.检查燃油泵的工作情况及燃油泄漏（1）将智能检测仪连接到DLC3上。（2）将点火开关转到ON，然后打开智能检测仪主开关。（注意：不要起动发动机）（3）进入下列菜单：Powertrain/Engine/ActiveTest/ControltheFuelPump/Speed。（4）检查燃油进油管内来自燃油管路的压力。检查并确认能听到燃油箱中燃油流动的声音。如果听不到声音，检查集成继电器、燃油泵、ECM和导线连接器。（5）检查是否存在燃油泄漏。如果有燃油泄漏，根据需要修理或更换零部件。（6）将点火开关转到OFF。（7）从DLC3上断开智能检测仪。,2.释放燃油系统压力（1）从燃油泵总成上断开线束连接器。（2）起动发动机。发动机自然停机后，将点火开关转到OFF。（提示：DTCP0171可能会被设定。）（3）再次使发动机转动，但不要将其起动。（4）拆下燃油箱盖，释放燃油箱内的压力。（5）从蓄电池负极端子上断开电缆。（6）将连接器连接到燃油泵总成上。,注意事项：拆下任何燃油系统部件前，注意防止汽油飞溅。由于燃油管路内存留有剩余压力，在断开燃油管路时，要用棉纱覆盖住管口，防止汽油飞溅。,3.检查燃油系统压力（1）安装燃油压力表1）释放燃油系统压力。2）从蓄电池负极（-）端子上断开电缆。（注意：蓄电池电压符合规定条件1114V）3）从主燃油管上断开燃油软管，如图所示。4）根据标准要求安装燃油压力表，并擦净汽油。5）将电缆连接到蓄电池负极（-）端子上。,（2）用智能检测仪主动测试燃油压力1）将智能检测仪连接到DLC3上。2）进入下列菜单：Powertrain/Engine/ActiveTest/ControltheFuelPump/Speed。3）测量燃油压力。4）燃油压力规定值：304至343kPa（3.1至3.5kgf/cm2）如果燃油压力大于标准值，则更换燃油压力调节器。如果小于标准值，则检查燃油软管和连接器、燃油泵、燃油滤清器和燃油压力调节器。5）从DLC3上断开智能检测仪。,（3）检查发动机怠速时的燃油压力1）起动发动机2）测量怠速时的燃油压力。燃油压力规定值：304至343kPa（3.1至3.5kgf/cm2）,（4）检查发动机停机时燃油系统内的剩余压力1）发动机停机。2）检查并确认发动机停机后，燃油压力可以保持为规定值达5分钟。燃油压力规定值：147kPa（1.5kgf/cm2）或更高。如果燃油压力不符合规定，则检查燃油泵或喷油器。,（5）拆卸燃油压力表1）检查燃油压力后，从蓄电池负极（-）端子上断开电缆，并小心拆下燃油压力表，以防止汽油溅出。2）将燃油管重新连接到主燃油管上（燃油管连接器）。3）检查是否存在燃油泄漏。,4实操结果分析,【总结思考】分析燃油系统压力过低、过高的原因。,2.2.2检查燃油喷射控制系统的执行器1.喷油器【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置喷油器电源电路故障导致发动机不能起动。,【理论知识】（1）安装位置喷油器进油端安装在燃油输油管分总成上，喷油端安装在进气歧管上，如图所示。,（2）作用根据发动机ECM发出的喷油脉冲信号，将精确计量的燃油喷入进气歧管里。（3）结构与工作原理喷油器为电磁式，由ECM的喷油脉冲控制其打开或关闭，其结构如图所示。,1ZR-FE发动机采用长嘴形、12孔喷油器，有利于提高汽油的雾化，如图所示。,（4）端子含义,1-电源线2-控制线,（5）线路图,【技能训练】1.检查喷油器的电源电压（1）检查步骤1）断开喷油器连接器。2）将点火开关转到ON。3）用万用表测量喷油器线束侧端子1与车身接地之间的电压，如图2-10所示。4）若不符合规定条件则检查喷油器的电源电路是否有断路或短路。（2）标准电压：1114V。,2.检查AM2保险丝（1）检查步骤1）从发动机室继电器盒上拆下AM2保险丝。2）任意条件下测量保险丝的电阻。（2）标准电阻：低于1,3.检查集成继电器（IG2继电器）（1）检查步骤1）从发动机室继电器盒上拆下集成继电器（IG2继电器），如图2-11所示。2）将蓄电池正极端子连接到IG2继电器端子（1A-2），负极端子连接到端子（1A-3），如图2-12所示。3）用万用表测量IG2继电器端子(1E-1)与端子(1A-4)之间的电阻。（2）标准电阻不施加蓄电池电压时10K或更高；在端子（1A-2）与端子（1A-3）之间施加蓄电池电压时，低于1。,集成继电器线束侧端子,4检查喷油器总成（1）检查喷油器电磁线圈的电阻1）检查步骤断开喷油器连接器。在20的条件下，用万用表测量喷油器侧端子1与2之间的电阻，如图2-13所示。如果结果不符合规定，则更换喷油器。2）标准电阻：11.612.4,（2）检查喷油器工作情况（喷油器喷射情况和喷油量）1）注意事项在通风良好的地方进行检查；不要在明火附近进行检查；必须在蓄电池侧进行切换。2）检查步骤将SST（燃油管连接器）连接到SST（软管），然后将其连接到燃油管（车辆侧），如图所示。,连接燃油管连接器,将O形密封圈安装到喷油器上。将SST（接头和软管）连接到喷油器上，并用SST（夹箍）夹住喷油器和接头，如图所示。将喷油器放置在量筒内。操作燃油泵。将SST（导线）连接到喷油器和蓄电池上，并持续15秒，然后用量筒测量喷射量，如图2-16所示。每个喷油器检测2或3次。如果喷射量不符合规定，则更换喷油器。3）规定值喷射量：每15秒60至73cm3。各喷油器之间的差值：13cm3或更少。,（3）检查泄漏1）检查步骤在上述条件下，从蓄电池上断开SST（导线）的测试探头，并检查喷油器是否存在燃油泄漏。2）规定值燃油滴漏：每12分钟1滴或更少。,5检查喷油器与ECM之间的线束和连接器（1）检查线束开路（2）检查线束短路6检查喷油器与集成继电器之间的线束和连接器（1）检查线束开路（2）检查线束短路,7检查喷油脉宽波形（1）检测步骤点火开关转到OFF。用示波器连接喷油器的端子2与车身接地。发动机怠速运转，观察示波器波形，标准波形如图2-19所示。波长随发动机转速的增加而变短。（2）规定波形,8实操结果分析,【总结思考】编制喷油器的故障诊断流程图。,2燃油泵总成【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置燃油泵电源电路故障导致发动机不能起动。,【理论知识】（1）结构总成燃油泵总成集成了燃油压力调节器、燃油滤清器、燃油泵、燃油表传感器。（2）燃油泵总成作用1）燃油泵的作用2）燃油压力调节器的作用3）燃油滤清器/燃油泵滤清器的作用4）燃油表传感器的作用,（3）端子含义,a)燃油泵总成线束端子b)燃油泵端子c)燃油表传感器线束端子,（4）燃油泵控制电路1）基本工作原理点火开关至“ON”位置；点火开关至“STA”位置；发动机停机；,2）燃油泵关闭系统当驾驶员空气囊、前排乘客空气囊或座椅侧空气囊充气胀开时，燃油泵控制系统能使燃油泵停止运转，以保证安全。,【技能训练】（1）检查燃油泵的实际工作情况（2）检查燃油泵1）检查燃油泵电阻2）检查燃油泵的工作情况注意：这些连接蓄电池的测试必须在10秒内完成，以防止线圈烧坏。使燃油泵尽可能远离蓄电池。必须在蓄电池侧实施切换操作。,（3）检查C/OPN继电器的输入电压1）检查步骤2）标准电压当点火开关转到OFF时，低于1V；当点火开关转到ON时，1114V。（4）检查C/OPN继电器1）检查步骤2）标准电阻不施加蓄电池电压时，10K或更高；在端子（2F-4）与（2B-10）之间施加蓄电池电压时，低于1。,（5）检查IGN保险丝1）检查步骤2）标准电阻：低于1。（6）检查主车身ECU（仪表板接线盒）与集成继电器之间的线束1）检查线束开路2）检查线束短路（7）检查主车身ECU（仪表板接线盒）与ECM之间的线束和连接器1）检查线束开路2）检查线束短路（8）检查主车身ECU（仪表板接线盒）与燃油泵之间的线束和连接器1）检查线束开路2）检查线束短路,（9）检查燃油泵与车身接地之间的线束是否开路（10）检查燃油表传感器的电阻（11）实操结果分析（见下页）【总结思考】编制出燃油泵的故障诊断流程图,任务2.2.3检查燃油喷射控制系统的传感器1.曲轴位置传感器【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置曲轴位置传感器电路断路故障导致发动机不能起动。,【理论知识】（1）安装位置曲轴位置传感器安装在曲轴前端附近。,（2）作用曲轴位置传感器监测曲轴位置信号及发动机转速信号，ECM利用此信号控制燃油喷射时间和点火正时。（3）结构曲轴位置（CKP）传感器系统由曲轴位置传感器信号盘和感应线圈组成。传感器信号盘有34个齿，并安装在曲轴上。感应线圈由缠绕的铜线、铁芯和磁铁构成。（4）工作原理传感器信号盘旋转，每个齿通过感应线圈时，便产生一个脉冲信号。发动机每转动一圈，感应线圈就产生34个信号。,（5）端子含义（6）电路图,1-正信号端子；2-负信号端子,（7）故障代码,【技能训练】（1）用智能检测仪读取DTC（2）使用智能检测仪读取数据流检查发动机转速（3）检查曲轴位置传感器的电阻（4）检查曲轴位置传感器与ECM之间的线束和连接器（5）读取曲轴位置传感器的脉冲波形（6）检查曲轴位置传感器的安装（7）检查曲轴位置传感器齿板（传感器齿板上的齿）,（8）实操结果分析,【总结思考】编制出曲轴位置传感器故障诊断流程图,2.质量型空气流量计（MAF）【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置空气流量计线路断路故障导致发动机动力不足。,【理论知识】（1）安装位置（2）作用（3）结构（4）工作原理和功能（5）内部电路（6）端子含义（7）线路图（8）故障代码（9）失效保护,【技能训练】（1）用智能检测仪读取DTC（2）使用智能检测仪读取空气流量（3）检查空气流量计的电源电压（4）检查空气流量计的信号电压（5）检查EFI继电器（6）检查保险丝（EFINO.1）（7）检查空气流量计与集成继电器之间的线束和连接器（8）检查空气流量计与ECM之间的线束和连接器（9）更换空气流量计的检查,（10）实操结果分析,3.进气温度传感器（IAT）【情境设置】在实训台上设置进气温度传感器线路断路故障，点亮故障指示灯。,【理论知识】（1）安装位置（2）作用（3）结构原理（4）端子含义（5）线路分析1）温度传感器的电路原理2）进气温度传感器的电路图（6）故障代码（7）失效保护,【技能训练】（1）用智能检测仪读取DTC（2）使用智能检测仪读取数据流检查进气温度（3）检查进气温度传感器的电源电压（4）检查进气温度传感器的信号电压（5）检查进气温度传感器的电阻（6）检查进气温度传感器与ECM之间的线束和连接器,（7）实操结果分析,【总结思考】编制出进气温度传感器的故障诊断流程图,4.冷却液温度传感器【情境设置】在实训台上设置冷却液温度传感器线路断路故障导致发动机冷起动困难。,【理论知识】（1）安装位置（2）作用（3）结构原理（4）端子含义（5）电路图（6）故障代码（7）失效保护,【技能训练】（1）使用智能检测仪读取DTC（2）使用智能检测仪读取数据流检查冷却液温度（3）检查冷却液温度传感器的电源电压（4）检查冷却液温度传感器的信号电压（5）检查冷却液温度传感器的电阻（6）检查冷却液温度传感器与ECM之间的线束和连接器,（7）实操结果分析,5.1号加热式氧传感器【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置1号氧传感器线路断路故障导致发动机尾气排放超标。,【理论知识】（1）1号加热式氧传感器（HO2）1）安装位置2）作用3）结构原理4）端子含义5）电路图6）故障代码,（2）1号加热式氧传感器加热器1）作用2）故障代码3）失效保护,【技能训练】（1）用智能检测仪检查DTC（2）使用智能检测仪读取1号氧传感器的测试值（3）使用智能检测仪读取1号氧传感器输出电压（出现DTCP0134时操作此步骤）（4）检查1号氧传感器的电源电压（5）检查1号HO2传感器加热器电阻（6）检查1号氧传感器与ECM之间的线束和连接器,（7）实操结果分析,【总结思考】编制出1号加热式氧传感器的故障诊断流程图,6.2号加热式氧传感器（HO2）【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置2号氧传感器线路断路故障，点亮故障指示灯。,【理论知识】（1）2号加热式氧传感器1）安装位置2）作用3）线路图4）故障代码（2）2号加热式氧传感器加热器1）故障代码2）失效保护,（3）实操结果分析,【总结思考】编制出2号加热式氧传感器故障诊断流程图,任务2.2.4检查ECM的电源电路【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置ECM电源电路搭铁线故障造成发动机无法起动。,【理论知识】1.ECM的安装位置ECM安装在发动机室的左侧，如图所示。,2.ECM的端子,3.ECM电源电路的作用ECM的电源电路是为发动机ECM提供电源。4.ECM电源电路图,5.点火开关（1）点火开关作用（2）点火开关挡位6.每对ECM端子之间的标准正常电压7.VC输出电路,【技能训练】（1）检查ECM的IGSW电压1）检查步骤2）标准电压：1114V。（2）检查ECM的BATT电压1）检查步骤2）标准电压：1114V。（3）检查保险丝（EFIMAIN保险丝、EFINO.1保险丝、IG2保险丝、IG2NO.2保险丝、IGN保险丝）1）检查步骤2）标准电阻：低于1（4）检查继电器（IG2继电器、EFI继电器）1）检查步骤2）标准电阻不施加蓄电池电压时，10K或更高；在端子（1A-2）与（1A-3）之间、端子（1B-2）与（1B-3）之间施加蓄电池电压时，低于1。,（5）检查集成继电器与ECM之间的线束和连接器（以1B-2端子为例）1）检查线束开路2）检查线束短路（6）检查集成继电器与点火开关之间的线束和连接器1）检查线束开路2）检查线束短路（7）检查ECM与车身搭铁之间的线束和连接器1）检查步骤2）标准电阻：低于1。（8）检查集成继电器与车身搭铁之间的线束和连接器1）检查步骤2）标准电阻：低于1。（9）检查点火开关,（10）实操结果分析,【总结思考】编制出ECM电源电路的故障诊断流程图,任务2.2.5检查MIL电路【情境设置】在1ZR-FE发动机实训台上设置MIL电路故障，导致点火开关置于ON时MIL不亮。,【理论知识】1.MIL的作用MIL（故障指示灯）用来指示ECM检测到的车辆故障。在正常情况下，第一次将点火开关转到ON时，MIL将亮起数秒，发动机起动时MIL熄灭。,2.MIL电路,【技能训练】1.检查并确认MIL是否亮起2.检查MIL电路中的线束是否短路3.检查ECM（A50-20）端的电压4.检查组合仪表与ECM之间的线束和连接器,5.实操结果分析,【总结思考】编制MIL电路的故障诊断流程图,任务2.3知识拓展（雅阁F23A3发动机燃油喷射控制系统的认识与零部件的检测）,任务2.3.1检查供油系统的压力【理论知识】1.燃油供给系统的总体构成PGM-FI燃油供给系统在整车上的布置如图所示，主要由燃油箱、内装式电动燃油泵、燃油表、PGM-FI主继电器、燃油滤清器、燃油压力调节器、分油器、燃油脉动阻尼器、喷油器、燃油蒸发(EVAP)排放控制阀及燃油供给管路和燃油回流管路等组成。,2燃油供给系统的功用燃油供给系统的功用是给喷油器提供干净的和具有一定压力的燃油。内装于燃油箱中的电动燃油泵泵出箱内的燃油，经滤清器滤清后，由压力调节器调整油压，然后经燃油供给管路配送给各喷油器。喷油器根据控制模块ECM/PCM发出的指令，将适量的燃油按要求喷人各进气歧管。3.有回油油路的燃油供给系统有回油油路的燃油供给系统的燃油滤清器和燃油压力调节器都设