任务1 汽车故障诊断与检修技术基础

现代汽车电控系统及故障诊断技术卢若珊绪论一、汽车电子控制技术的发展历第一阶段，从20世纪50年代中期到70年代中期，汽车上运用电子技术主要是对汽车电器产品进行电子技术改造，以改善部分性能

第二阶段,从70年代中期到90年代中期，广泛采用机电一体化装置，解决机械系统无法解决的复杂的自动控制问题。

第三阶段,20世纪90年代中期至今，原先单一项目控制的燃油喷射控制、点火控制、排放控制、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。

3456汽车电子控制技术的发展趋势1.现代汽车集中控制所谓现代汽车集中控制系统．就是严格按照人、车、环境整体最佳效应的原则与目标进行整体规划与设计，按照整体性、动态性和开放性的控制原则，并采用计算机网络信息技术，采用信息一系统一控制模式，将整体系统的多个控制功能集中由一个功能强大的ECU实行控制．

2.现代汽车的网络化当今汽车电子控制的关键技术1.线控技术（control-by-wire）2.车载网络技术一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求：

（1）信息娱乐系统

（2）高安全的线控系统（X-By-Wire）

（3）车身控制系统

（4）低端控制系统42V电源系统新技术电子自动控制系统的一般组成汽车电子控制系统可从两个方面进行分类：控制原理、车载集中控制系统信息传输。传感器的检测传感器的种类:有源传感器和无源传感器检测方法有源传感器的检测诊断方法供电端子搭铁端子信号端子传感器电脑电压表+-传感器电脑传感器电脑电压表+-电压表+-思考题1．查阅有关资料简述汽车电子技术的发展历史（要求内容要详实）。2．简述汽车电子控制系统的组成和各部分的功能。3．写出你理想中2020年小汽车的设计方案。5S的内容与实施——第1步：整理整理

将工作场所内的所有物品区分为必要和不必要的，将不必要的物品加以整理。要有决心，不必要的物品应果断地予以处理。注意：目的：腾出空间，活用空间；防止误用、误送；保持工作场所干净整齐。

整理的要诀先按以下标准对物品加以区分，然后按类别进行处理。

不能用的物品

不再使用的物品

1年内可能会再使用的物品6个月到1年左右用一次的物品1个月到3个月左右用一次的物品

每天到每周用一次的物品清理出工作场地，作废弃处理。清理出工作场地，存放在储存室里。留在工作场地，随时取用。办公区及物料架、仓库中的物品；办公桌、文件柜、物品架上的物品；过期的图表、单据、文件、资料等；私人物品；生产现场堆积的物品。需要整理的事例

5S的内容与实施——第2步：整顿工作场所一目了然；减少寻找物品的时间；整整齐齐的工作环境；清除过多的积压物品。整顿

把整理后留下来的必需物品按照规定的位置摆放整齐，并加以注明、标示。这是提升效率的基础。注意：目的：腾出空间；规划物品摆放的场所及位置；规划物品摆放的方法；张贴标识；对摆放好的物品加以标示、说明。整顿的要诀

清理掉不要的物品后，将留下的有用物品定点、定位地摆放整齐。这样不仅可以使空间变得更加宽敞，同时还能减少寻找物品所用的时间。操作个人办公桌上、抽屉里的物品；文件、档案进行分类、编号或颜色管理；原材料、零部件、半成品、成品的堆放及标示；保持通道、走道的畅通；消耗性用品（抹布、手套）的定位摆放。需要整顿的事例

5S的内容与实施——第3步：清扫保持干净亮丽的环境；减少脏污对品质的影响；减少工业伤害事故。清扫

将工作场所内看得见与看不见的地方清扫干净，保持工作场所的干净、亮丽。要做到制度化、责任化。注意：目的：建立清扫责任区；执行例行扫除，清理脏污；调查污染源，予以杜绝；建立清扫基准，作为规范。清扫的要诀

将工作场所彻底打扫干净，尤其是不易打扫的死角地带，确保设备工具的正常使用和产品的高品质。操作办公桌面脏乱，有粉尘、水渍；未做处理的垃圾、废品；玻璃、门窗不干净；水管漏水、噪声污染；未修理的破损物品。需要清扫的事例

5S的内容与实施——第4步：清洁通过制度来维持成果；随时发现问题，及时修正。清洁

将前3S实施的做法制度化、规范化，并贯彻执行及维持效果。要形成制度，并定期检查评比。注意：目的：

5S的内容与实施——第5步：自律培养具有良好习惯、遵守规则的员工；营造积极向上的团队精神。自律

人人养成好习惯，依规定行事，培养积极进取的精神。要坚持不懈地教育，才能养成良好习惯。注意：目的：持续推动前4S至习惯化；制定共同遵守的有关规则、规定；制定礼仪守则；教育与训练（加强新进人员的培训）；推动各种精神提升的活动。

5S的内容与实施——第5步：素养素养的推行要领

希望大家从身边做起，从小事做起，将5S活动落实到日常行为中去，最终养成良好的习惯，全面提高个人素质，以此丰富汽车学院文化的内涵，塑造专业人员的形象，实现共同的梦想！汽车故障诊断与检修技术基础学习情景1——车间操作与安全学习单元1——

车间危险因素学习单元2——个人安全学习单元1——

车间危险因素

造成车间安全事故因素A、人为因素：由于不正确使用机器或工具，穿着不合适的衣物，或由于技术员不小心造成的事故。B、自然因素：由于机器或工具出现故障，缺少完整的安全装置，或者工作环境不良造成的事故。人员疏忽工作环境差（无通风装置）汽车维修车间的主要危险：1）如汽油和油漆等易燃液体必须适当处理和储存；2）易燃材料，如浸油的抹布，必须适当存放，以免火灾；3）蓄电池含有硫酸溶液，充电时会产生能够爆炸的氢气；4）松动的排水沟（井）盖可能引起脚或脚趾损伤；5）高压空气如果穿透皮肤进入血管非常危险；6）腐蚀性液体，如热清洗罐中的清洗液，对皮肤和眼睛有害；7）电器设备或电灯导线破损可导致严重的触电事故；8）危险废料，如蓄电池以及冷/或热清洗罐中具有腐蚀性的清洗液必须正确处理，以免造成人身伤害；9）汽车排出的一氧化化碳（CO）是有毒的；10）宽松的衣服和长发可能缠绕在设备或汽车的旋转部件上，导致严重的人身伤害；11）修理作业产生的粉尘和废气是有害的，如维修制动盘、鼓以及离合器衬片产生的石棉粉尘是导致肺癌的原因之一；12）高分贝噪声可能伤害听力；13）洒在车间地面上的机油、润滑剂、水或零件清洗液可能导致人滑倒，造成严重的伤害。学习单元2——个人安全

着装和形象1）工作服。为防止事故的发生，工作服必须结实、合身，以便于工作;为防止工作时损坏汽车，不要暴露工作服的带子、扣、纽扣;防止受伤或烧伤的安全措施是不要裸露皮肤。2）工作鞋。工作时要穿安全鞋。因为穿着凉鞋或运动鞋危险，易摔倒并因此降低工作效率。他们还能使穿戴者容易因为偶然掉落的物体而受到伤害。3）工作手套。提升重的物体或拆卸热的排气管或类似的物体时，建议戴上手套。然而，对于普通的维护工作戴手套并非一项必需的要求，根据你要做的工作的类型来决定你是否必须戴手套。帽子清洁的工作服没带扣的皮带清洁用、干净的口袋里的抹布安全鞋无安全鞋肮脏的工作服不戴帽子图1-23正确的和错误的着装和形象

在车间内行为准则1）工作场地保持干净,工作姿态保持舒服。不要把工具或零件留在你或者其他人有可能踩到的地方。立即清理干净任何飞溅的燃油、机油或者润滑脂，防止自己或者他人滑倒。工作时不要采取不舒服的姿态。这不仅会影响你的工作效率，而且有可能会使你跌倒和伤害到自己。从一个工作地点转移到另外一个工作地点时，一定要走指定的通道。2）使用工具工作时，遵守如下的预防措施来防止发生伤害:使用产生碎片的工具前，戴好护目镜。使用过砂光机和钻孔机一类的工具后，要清除其上的粉尘和碎片。操作旋转的工具或者工作在一个有旋转运动的地方时，不要戴手套。手套可能被旋转的物体卷入，伤到你的手。图1-24正确使用电气、液压和气动设备情况用升降机升起车辆时，初步提升到轮胎稍微离开地面为止。然后，在完全升起之前，确认车辆牢固地支撑在升降机上。升起后，千万不要试图摇晃车辆，因为这样可能导致车辆跌落，造成严重伤害。起吊中心

重心提起力的中心要

和车辆重心一致将车放在提升器上,

调整其两侧使提升力

中心和车辆重心一致摆臂型4-柱提升型板条型支架臂锁锁车轮挡块板提升附件调整使车辆水平。与底座配合旋转来调节高度图1-25车间防火要求防火如果火灾警报响起，所有人员应当配合扑灭火焰。要做到这一点，他们应知道灭火器放在何处，应如何使用。只能在吸烟区抽烟，并且要确认将香烟熄灭在烟灰缸里。吸满汽油或机油的碎布有时有可能自燃，所以它们应当被放置到带盖的金属容器内。在机油存储地或可燃的零件清洗剂附近，不要使用明火。千万不要在处于充电状态的电池附近使用明火或产生火花，因为它们产生了可以点燃的爆炸性气体。仅在必要时才将燃油或清洗溶剂携带到车间，携带时还要使用能够密封的特制容器。不要将可燃性废机油和汽油丢弃到阴沟里。始终将这些材料倒入一个排出罐或者一个合适的容器内。在燃油泄露的车辆没有修好之前，不要启动该车辆上的发动机。修理燃油供给系统，应当从蓄电池上断开负极电缆以防止发动机被意外启动。图1-26用电安全电气设备安全措施1）正确使用电气设备并认真遵守以下防护措施：如果发现电气设备有任何异常，立即关掉开关，并联系管理员/领班。如果电路中发生短路或意外火灾，在进行灭火步骤之前首先关掉开关。向管理员/领班报告不正确的布线和电气设备安装。有任何保险丝熔断都要查明原因或向上级汇报，因为保险丝熔断说明有某种电气故障。2）千万不要尝试以下行为，因为它们非常危险：不要靠近断裂或摇晃的电线。为防止电击，千万不要用湿手接触任何电气设备。千万不要触摸标有“发生故障”的开关。拔下插头时，不要拉电线，而应当拉插头本身。不要让电缆通过潮湿或浸有油的地方，通过炽热的表面，或者尖角附近。在开关、配电盘或马达等物附近不要使用易燃物，因为它们容易产生火花。提升重物背部受伤是最容易致残的损伤，而大部分损伤是可以避免的。大多数职业性背部损伤都是由于不恰当的举重方式造成的。图1-27搬抬重物的规范操作一个人不要举过重的物体，应和他人合作。不举超过自己能力范围的重物。如果物体过重，使用合适的机器来举起它。如果物体不好抓牢，不要试图举起它，寻找物体最佳的平衡点和能握紧它的地方。不要用背举起重物，你的腿上有身体上最强健的肌肉群，要使用腿部的力量。将你的身体紧贴重物，保持你的背和肘部笔直。确保你抓牢物体，当你举起重物后，不要试图调整你握东西的位置。如果你举起重物后不平衡或握紧的位置不舒服，要放下物体调整你的位置。在举起重物时，尽可能将你的身体紧贴重物，保持你的背部笔直，用腿部力量举起重物。当搬运重物时，不要试图通过转动身体来改变方向，应使用脚来改变你身体的位置。当放下重物时，保持你的身体紧贴重物。弯下膝盖并保持你的背笔直，不要前倾或后弯。如果你需要将物体放在架子或工作台上，首先将物体的一侧放在台子上，并把它推至指定的位置。不要直接探身过去放重物。学习情景2——

汽车故障诊断基本知识何谓汽车故障?汽车部分或完全丧失工作能力的现象。

何谓汽车工作能力?是动力性、经济性、可靠性及舒适、安全、环保等性能的总称。技术状况变化的标志：动力性下降：动力不足、牵引力不足、加速不良、爬坡困难等。经济性下降：燃料、润滑料消耗增加，排气管冒异色烟，轮胎使用寿命缩短等。可靠性下降：起动困难、行驶跑偏、转向沉重、离合器分离不彻底、换挡困难、制动失灵、漏油、漏水、漏气、漏电、异响等。何谓汽车故障诊断？GB5624-1985《汽车维修术语》中规定：

汽车诊断：在不解体（或仅卸下个别小件）的条件下，确定汽车技术状况，查明故障部位及原因的检查。

汽车故障诊断与修理的变化：

车型少→多技术含量低→高客户层次低→高人工→仪器设备旧件修复→换件七分诊断、三分修理“诊断医生，修理护士”

汽车故障诊断必须具备的条件：现代汽车维修技术的特征表现为“七分诊断、三分修理”。诊断与排除汽车故障，是一门集汽车技术、逻辑分析和操作技巧于一体的综合性技术。一个优秀的汽车维修人员不仅应具备汽车结构原理知识，还应该对汽车诊断技术工作有清晰的思路和较强的综合分析能力，对汽车检测、诊断、检修等技能驾轻就熟。

故障诊断原则

先易后难原则

先思后行原则

维修资料和故障码先行原则

由此及彼、由表及里、由浅入深、去伪存真汽车故障诊断注意事项1）在绝对保证安全的条件下进行，使用专用诊断仪器时不应一个人操作。2）故障诊断时，禁止随意大拆大卸。3）先搞清原理及结构类型，重要系统无厂家详细维修资料时，最好不要动手维修。4）故障的判断要有充分的依据，不要乱拆，乱接，乱试，否则不但排除不了故障，反而有可能造成新的故障或损坏。5）有些故障与汽车及各总成的工作原理没有任何关系，而是主要根据经验来判断，特别是长期维修某一车型的技术人员，有时只听故障现象介绍就可以准确判断故障部位及原因。因此，在进行故障判断时，不要总往复杂方面想，应从简到繁由表及里，逐步深入。6）电控系统发生故障时，应先查是否油路堵寒，导线接触不良等故障，不要轻易怀疑是电控系统元件（特别是ECU）故障。7）某些对汽车总成或零部件有伤害的故障不要长时间或反复测试，否则将造成更大的损失。8）要追究导致故障产生的深层原因，否则可能会导致知故障的反复出现。9）对配合件，在拆卸时要注意装配记号及安装方向。10）过盈配合件应尽量采用拉拔器等专用工具拆装。11）装拧螺栓时，应分数次交叉，对称，均匀地按规定力矩拧紧。12）装配完毕后，应清点诊断过程中使用的工具，仪器，擦布等是否齐全（特别是垫片之类的小零件），以防这些东西掉入机器内或卡在其他地方（特别是旋转的地方）从而造成机件损伤甚至使人受伤。学习情景3——汽车电控系统故障诊断方法与思路

维修逻辑分析方法1）互换比较法用车上另一相同零件互换，来判断有故障的元件。2）分离判断法将可能产生故障的元件拆下，观察汽车工作情况。3）重叠对比法当系统与系统之间有控制作用时，会有共同都作用的元件及只对一个系统起控制作用的元件，可利用控制元件的关系，当一个系统发生故障而另一个系统作用正常，而其中有共同控制的元件，即可判定该元件一定是良好的。4）最终结果法由最终控制的元件作用的状况或数据的好坏来判断整个系统的好坏。5）模拟判断法用模拟信号或元件，取代怀疑故障元件以此来判断故障。6）模糊分析法依据故障现象，根据已知元件发生故障时所产生的情况及现象，逐一对元件检测判断分析或依检查流程逐项检测。汽车故障诊断的基本步骤1)问诊

2)故障症状确认

3)分析

4)基本检查

5)电控系统检测

6)修理

7)验证故障案例05年款一汽丰田花冠轿车不能起动，且无着车征兆。如何着手排除故障？第一步你应该怎么做？做什么？汽车故障诊断基本思路1)问诊——问什么？→

5W2HWhat-什么样的症状？怎样的特征？When-症状何时开始的？在何时发生？Where-何处行驶时发生？何部位发生？Who-何人感觉到？Why-为什么造成了这种症状？（起因）How-怎么样操作会发生这种症状？

HowMuch-程度多大？时间多长？

(问－－见车辆故障诊断问诊表P6)

2)故障症状确认

通过询问和驾车体验，确认故障症状所在。3)分析从油路、气路、电路等全面分析原因4)基本检查望－－对汽车的外露部分进行初步检查，查看各系统部件是否丢失，线路、管线的连接是否松动或脱落，各螺栓的紧固程度等；仪表（打开点火开关，燃油量、发动机故障警示灯情况）。（1）检查空气滤清器，查看滤芯及其周围是否有脏物，必要时更换滤芯。（2）检查真空软管是否破损老化，检查真空管路及接头是否恰当。（3）检查电控系统导线连接是否良好，有无松动、断裂和脱落现象。（4）检查每个传感器、执行器是否有明显的损伤。（5）检查发动机运转时进、排气歧管及氧传感器处是否有泄漏。进行直观检查后，对查出的明显的故障应及时排除，需要时更换新件。燃油系统检测用燃油压力表检查燃油系统压力是否足够。气缸气密性检测用气缸压力表检查气缸压缩压力是否足够。进气管真空度检测用真空表检查进气管真空度。点火电压测试检查点火线圈的次级电压，点火正时和点火提前角是否符合标准。检查点火系统的最佳方法是进行示波器波形分析或进行跳火测试。仪表查看5)电控系统检测检查解码器诊断卡和诊断接头是否正确，仪器中蓄电池状态是否良好。检查示波器导线有无破损。如示波器导线屏蔽不良，会产生干扰信号，形成错误的波形。检查控制系统要依照从整体到局部的原则。测试时，应使发动机达到正常工作温度，进入闭环工作状态。检查故障指示灯是否良好。读取故障码。对于不产生故障码的系统，可以通过观察解码器的数据流参数来检查有无异常的状况，确定发生故障的电路。由于从解码器取得的信息、故障类型及可疑电路不同，接下来的检修步骤也有所不同。应将目标缩小至某一具体元件或线路，然后通过测量确认故障点。MIL

（故障指示灯）传感器诊断

电路

DLC3SIL手持式测试仪6)修理将故障范围缩小到一个点上时，即可开始修理。卸下元件后，要对其进行测试以验证是否存在故障。安装新零件之前最好检查一下新零件。

图1-6测量故障元件7)验证

检查回路，进行路试，以确保故障症状都已消除。汽车故障诊断流程步骤问诊试车分析假设验证汽车故障诊断基本思路最初症状问诊试车分析研究推理假设流程设计测试确认修复验证最终原因汽车故障诊断的基本流程示意图学习情景4——现代汽车随车诊断系统学习单元1现代汽车随车诊断系统概述学习单元2OBD-Ⅱ的工作原理学习单元1现代汽车随车诊断系统概述OBD（ON-BOARDDIAGNOSTICS）——车载自动诊断系统自20世纪80年代开始，国外各汽车制造厂开始在其生产的车辆上配备控制与诊断系统。这些系统在车辆发生故障时，可以警示驾驶员并且存储故障码．而维修工人在维修时可以经过特定的方式读取这些故障码，以缩短维修时间。汽车工业界称之为随车自动诊断系统（OBD）。在OBD系统刚开始配备时，各汽车制造厂均独立采用自行设计的诊断座及自定义的故障码，相互间无法沟通，在维修中必须采用专用的诊断仪器。OBD-Ⅰ1985年美国加州大气资源局（CARB）开始制定法规，要求各汽车制造厂在加州销售的车辆，必须装备OBD系统，称为OBD-Ⅰ（第一代随车电脑诊断系统）。同时规定OBD-Ⅰ必须符合下列要求：①仪表板必须有“故障报警灯”（MIL），以提醒驾驶员注意特定的车辆系统已发生故障（通常是废气控制相关系统）。②系统必须有记录/传输相关废气控制系统故障码的功能。③电器元件监控必须包括：氧传感器、废气再循环EGR阀、油气蒸发控制系统（E-VAP）。ECU

制定OBD-Ⅰ用意是减少车辆废气排放，及简化维修流程。但它遗漏了三元催化转化器的效益监测，以及油气蒸发系统的泄漏监测，再加上OBD-Ⅰ的监测线路敏感度不高，等到发觉车辆有故障再进厂维修时，事实上已排放大量废气。OBD-Ⅰ除了无法有效地控制废气排放，它还引起另一个重要的问题：各车辆制造厂发展了自己的诊断系统、检修流程、特殊工具等，使得非原厂技师在维修车辆时必须面对更复杂的维修环境。虽然有的汽车制造厂采用标准化端子相同的诊断座，但仍保留自己定义的故障码，资料传输不是SAE或ISO标准格式，无法相互沟通，维修时必须采用不同的诊断仪器。加州大气资源局眼见OBD-Ⅰ离当初制定的目标越来越远，即开始发展第二代随车电脑诊断系OBD-Ⅱ1993年后美国汽车工程师学会（SAE）制定了一套标准规范，经美国环保局及美国加州大气资源局认证通过这一标准，并要求各汽车制造厂依照OBD-Ⅱ的标准提供统一的诊断模式及统一的诊断座，只要一台仪器即可对各车种进行诊断检测。1）OBD-Ⅱ的特点①统一各车种诊断座（0BD数据通讯连接器）形状为16端子，并装置在驾驶侧仪表板的下方。（各端子功用见表1-3）②具有数值分析资料传输功能（DataLinkConnector简称DLC）。③统一各车种故障码及意义。④具有行车记录器功能。⑤具有重新显示记忆的故障码功能。⑥具有可由仪器直接消除故障码功能。图1-7OBD-Ⅱ诊断座MIL（故障指示灯）传感器DLC3手持式测试仪诊断电路

ECU

2）OBD-Ⅱ统一故障码标准SAE将OBD-Ⅱ故障码用一个字母和四位数字组合而成。

P

0

1

23故障系统故障码形式故障子系统故障具体区域B=车身C＝底盘P＝动力传输U＝未定义0＝OBD-Ⅱ1＝厂家自定2＝SAE保留3＝SAE保留1＝空气/燃油2＝空气/燃油3＝点火4＝废气控制5＝车速，怠速，定速控制6＝PCM或其输出传输资料7＝变速器8＝辅助进气控制9＝SAE保留0＝SAE保留1994年到1995年，部分汽车制造厂家已经采用OBD-Ⅱ标准1996年全面采用OBD-Ⅱ标准，同时在新的诊断系统中增加了相当多的数值分析功能。随着电脑控制技术不断发展和在汽车上应用，也同时出现一系列的问题：汽车电路系统的故障率比较高；汽车的各系统中线路的数量大而且复杂；新的系统扩充空间也比较小；新增软件及硬件的可塑性比较小；汽车的制作成本比较高；各电脑的资源不可共享，使得在维修过程中比较复杂等等。OBD-Ⅲ2000年，美国汽车工程师学会又提出了OBD-Ⅲ（又称MOBD，多用随车诊断）的概念，2005年实施。OBD-Ⅱ控制系统中，每一个电脑都是相对独立的。而在OBD-Ⅲ系统中，所有的电脑都通过CAN-BUS(ControllAreaNetwork，即控制局域网)线路连接。因此，OBD-Ⅲ电脑能利用CAN-BUS线路同时监控其他电脑的故障码和数据，检查车辆的技术状况是否符合环保要求。从环保的角度来说，采用OBD-Ⅲ系统就是在OBD-Ⅱ的基础上加I/M（检查/维护），其主要目的就是使汽车的检查与维护合一，配合环保上的要求。OBD-Ⅲ系统能进行汽车重要的行车状况记录，相当于汽车控制部分的一个“黑匣子”。在OBD-Ⅲ系统中，发动机、变速器、ABS、防盗、动力转向等各个电脑都必须连接在一起，OBD-Ⅲ对所有的