柴油发动机故障诊断技术

柴油发动机故障诊断技术第一页，共38页。概述TDV6ECM传感器输入TDV6

ECM执行器输出电控模块（ECM）与其它系统的接口（CAN通信网络）ECM内部传感器、执行器公共供电故障诊断服务指导安全关注故障维修指导基于现象的故障诊断诊断维修的挑战故障诊断解决方案典型故障现象诊断步骤常用工具第二页，共38页。控制指令电控单元发动机数据采集功能诊断功能诊断传感器执行器第三页，共38页。第四页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

电控模块（ECM）信号输入信号输入

传感器信号首先经过保护电路，再经过信号转换器和放大器进入ECM。主要类型如下：-模拟输入信号

ECM内部集成了模数转换器(A/D)负责把模拟信号(例如加速踏板位置、发动机温

度、电源电压比等信息)转换成数字信号。-数字输入信号

例如空调、换档选择手柄等的开关信号，以及来自霍尔传感器的转速脉冲可以

直接供微处理器处理。 第五页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

电控模块（ECM）信号输入

由感应式传感器送来的脉冲输入信号提供诸如车速、曲轴转速和转角等信息。它们由特殊电路进行处理，并被转换成方波信号。

根据系统集成度的不同，对原始信号的处理可以部分或完全由传感器自身来完成。通过数据总线（CAN）传递的信息不需要进行预处理。SE：传感器SA：模拟信号调整A/D：模数转换器SG：数字信号处理中心MC：微处理器第六页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

TDV6ECM传感器输入A=硬接线1.蓄电池2.发动机中央控制盒

3.曲轴转速传感器4.凸轮轴位置传感器5.

冷却液温度传感器6.油门踏板位置传感器空气流量、进气温度传感器8.空气流量传感器9.发动机油位/温度传感器10.高压燃油泵油量控制阀第七页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

TDV6ECM传感器输入11.进气岐管压力传感器12.节气门执行器13.辅助涡轮增压器压力传感器14.制动灯/制动测试开关15.EGR电磁阀16.辅助涡轮增压器涡轮切断电磁阀17.辅助涡轮压缩机的切断电磁阀18.高压燃油泵入口温度传感器19.燃油含水传感器20.辅助涡轮增压器的再循环阀21.发动机控制模块第八页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

电控模块（ECM）信号输出信号输出

由微处理器控制的输出驱动电路提供足够的功率输出直接驱动执行机构。这些驱动电路有一整套保护电路，以防止因对地短路、电源电压波动和电器过载等造成损坏。

OBD诊断功能能够检查出驱动级的各种故障，并相应地在必要时抑制该路输出。故障入口程序也保存在RAM中，维修工程师就可用诊断仪与其串口相连，获取相应的故障信息。

点火关闭中断电源供应时，有些ECM会依靠一套保持电路维持主继电器开启，直到完成程序处理（afterrun过程）。第九页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

TDV6ECM执行器输出A=硬接线D=高速CAN1.电热塞继电器2.EGR（LH）再循环阀3.EGR（RH）再循环阀4.

EGR冷却器旁路真空电磁阀5.喷油器（6个）6.燃油压力控制阀7.燃油压力传感器8.主涡轮增压器控制模块9.增压空气温度传感器第十页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

TDV6ECM执行器输出10.

CJB11.

ECM12.

ABS模块13.变速箱控制模块14.压差传感器15.安全气囊控制模块16.组合仪表17.电热塞（6个）18.变速箱换档杆第十一页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

概述

电控模块（ECM）信号处理信号处理

ECM采用预先存储的功能或算法(处理程序)对由传感器送来的信号进行处理，并以这些传感器信号为基础计算得到控制信号，并通过驱动级直接将控制信号送往相应的执行器(例如喷油嘴和EGR阀)实施控制。正常运行状态下，ECM应能实现在实际工作环境温度和正常电源电压下正确无误地进行信号处理。电压调节器为ECM提供数字电路所需的5V恒定工作电压。第十二页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

与其它系统的接口

在传统的汽车数据传输系统中，每一信号均分配有一根信号线。随着车内电子控制器件的增多，线束组件已经复杂到难以管理的地步，同时，各系统对系统之间数据传输要求也在不断增加，这些都使得传统的数据通讯方式已无法令人满意。因此在当前汽车中，是通过类似左图所示的线性总线形式来实现车内各电子控制系统之间的通讯。•••控制系统1通讯总线控制系统2控制系统3线性总线结构：•••控制系统1通讯总线控制系统2控制系统3控制系统1通讯总线控制系统2控制系统3第十三页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

与其它系统的接口CAN总线的主要特点：良好的容错能力

CAN总线采用“多元主控”的线性总线结构下，挂接多个相同优先级的ECU。可以避免在环型结构或星型结构中出现的某一个单元的失效而导致整个系统功能的崩溃的现象。可靠的数据通讯质量CAN总线的通讯速度可调，采用15位循环冗余校验校验码确保数据传输质量，对数据帧结构和总线裁决均有严格的定义。满足不同的实时控制要求CAN总线上的信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多可在134微秒内得到传输。方便的线束安装

CAN总线线束只有四根，两根电源线，两根数据线，因此线束连接很方便。第十四页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

与其它系统的接口根据实时控制的需要，可以给CAN总线可以设置成不同的通讯速度，对应地，汽车的CAN总线网络就可以分成两个通讯网络：低速网通讯速度不大于125Kbps，主要用于中央门锁，自动门窗，汽车定位系统等。高速网 通讯速度可达1Mbps，主要用于汽车动力控制系统，如发动机管理系统，自动变速箱，刹车防抱死装置等。在高速网和低速网之间有一个网关控制器（GatewayController）用于协调高低速网络之间的数据通讯。CAN总线网络TD42.2网络传输速度：Lin:9.6kbit/s中速CAN:125kbit/s高速CAN:500kbit/s网络完整性判断：A.网络电源电压检查和网络接地检查B.正常网络端口测试：60Ω

网络开路电阻测试：120Ω第十五页，共38页。柴油发动机故障诊断技术

ECM内部传感器、执行器公共供电

ECM内部给各个需要外部供电的传感器和（或）执行器供电时，并不是相互独立供电，而是在ECM的分配下由几个集成在一起的公共供电。那么，由同一个公共供电工作的传感器和（或）者执行器中，如果其中有一个出现电源短路接地的情况，则这个公共供电中其他相关的传感器和（或）执行器都会以故障码形式报告给用户。在故障诊断过程中，掌握公共供电关联信息对于快速解决电路问题起到了极大的帮助。您知道2012款路虎揽胜运动TDV6发动机公共供电方面的信息吗？第十六页，共38页。第十七页，共38页。在进行任何诊断维修之前服务技师必须首先接受安全培训，这里的安全不限于如下方面：人身安全、设备安全、环境安全、车辆安全等。

人身安全：包括可能带来的机械伤害、触电伤害、高温伤害、腐蚀伤害和化学品伤害等；设备安全：包括可能带来的检测设备的损坏（机械损坏和燃烧损坏）和丢失、功能丧失等；环境安全：包括可能带来的土壤污染、大气污染等；车辆安全：包括可能带来的机械损坏、功能缺失、燃烧和丢失等。第十八页，共38页。故障检修指导可以引导维修技师一步步的进行检测，并最终找到故障的起因。由于博世使用基于故障现象的诊断维修，所以故障现象是最主要的信息，而故障码对快速、精确的进行诊断也是很有帮助的。故障检修需要根据不同的故障码或无故障码的情况，给维修技师提供不同的检测方法。进行故障检修之前，请确保如下检查的结果正常：

电池电压正常电路正常，保险丝、接头、线束等

油箱油量正常油品质量正常油路无泄漏发动机机械部件正常，如正时、双质飞轮（如有）、悬架、活塞等第十九页，共38页。通过从驾驶操作者获得的故障现象，按照故障检修步骤能快速找出问题产生的原因，锁定故障部件。针对相对复杂的电控发动机：在尽可能短的时间内找出故障现象产生的根本原因。避免不必要的更换非故障部件。提升客户满意度：提供高效、经济的维修服务提升品牌形象为什么要使用基于现象的故障检修？第二十页，共38页。使用基于故障现象的故障检修，能逐步从一个较复杂的系统中找出故障部件。因为许多故障代码并不直接指向一个具体的部件。如何从一个复杂的系统中找出故障部件？第二十一页，共38页。基于故障现象及故障代码，逐步引导维修，最终找出故障部件和原因。第二十二页，共38页。第二十三页，共38页。对驾驶者进行驾驶状态询问以了解相关故障信息，不局限于下面所列：故障发生之前发动机的运行状态故障发生之前进行了哪些操作故障产生时驾驶者看到了和感觉到了什么故障产生时发动机发出了何种信号故障产生时驾驶者如何进行操作的故障产生以后发动机的运行状态第二十四页，共38页。基于发动机的历史记录和当前状况，根据故障诊断流程，检测方法，找出复杂系统中的故障部位和部件：历史信息当前状态有效信息故障流程第二十五页，共38页。每个基于故障现象的诊断流程中都要求按照部件检测步骤和规定阈值去完成相关测试和测量，最终确定故障范围和具体故障部件。第二十六页，共38页。对于每一个待确认的故障系统或部件，都有与之对应的系统测试步骤和测试标准或者部件的测试规范参考，按照故障诊断流程逐步完成流程中必须的操作，逐步缩小故障范围并反复确认系统或部件故障的关联性。第二十七页，共38页。对于已经确定的故障部件和总成，按照维修规范进行维修和更换。第二十八页，共38页。完成检测维修工作后，此项工作并没有完全结束，最后还需要确认所有故障已经解决，并且没有产生新的故障，有可能需要再现已排除故障当时情形，以确定车辆恢复正常运转状态，记录相关信息和将信息反馈给客户。第二十九页，共38页。对收集到的信息进行分析，选择一个匹配的典型故障现象：系统灯/故障灯常亮发动机动力偶有不足发动机怠速不稳发动机怠速增加（黑烟、白烟、蓝烟）发动机冒烟发动机过热预热指示灯常亮油耗太高机油稀释发动机无法起动发动机运行时熄火发动机难起动发动机运行时油门踏板响应不良发动机异响发动机抖动发动机缺缸发动机动力不足第三十页，共38页。从选定的故障现象开始诊断读取故障代码，查询故障类型用诊断仪读取故障码查询相应故障属于部件相关故障或燃油系统故障诊断流程部件相关故障检查燃油系统相关故障检查空气系统故障检查尾气系统故障检查无故障码时的检查故障检修基于不同的诊断流程，执行相应的故障检修检修顺序由系统中各部件失效的频繁程度来决定第三十一页，共38页。电气部件检查一般步骤

1.准备工作检测工具电路图电池电压√万用表√保险丝√诊断仪√插接头√跳线盒√

2.电气部件检查供电检查线束检查检查部件检查供电模块检查ECM针脚例：供电电压正常值典型线束阻值线束开路检测线束短路检测轨压典型值(怠速)信号波形或数据流第三十二页，共38页。空气系统检查一般步骤

1.目视检查

2.系统部件功能测试

3.系统部件测试检查部位：检测1–空气管路的清洁、松动检查检测2–进气温度、压力检查检测3–节气门位置检查检测4–

涡轮增压器控制阀检查检测5–再循环阀控制检查检测6–EGR阀检查

可用的数据流：进气温度、进气压力、节气门开度、涡轮增压器泵轮/涡轮控制阀及位置、再循环阀等。第三十三页，共38页。燃油系统检测一般步骤检测1–吸油压力：油箱滤清器入口检测2–吸油压力：滤清器出口齿轮泵入口检测3–高压油泵回油压力检测4–喷油器回油压力

检测5–喷油器回油量检测6–压力控制阀泄