汽车故障的测试方法课件

项目5汽车故障的测试方法

汽车电一产控制系统的出现使汽车故障诊断技术变得更为复杂，机电热一体化、机电液一体化、机电光一体化使汽车成为高科技综合技术集合的一个组合体。一旦汽车发生故障，故障诊断就变成多种技术的复合应用，要在这个多样的、复杂的技术集合中找到故障的最终发生位置即故障点，需要各种检测试验技术的综合应用。因此，搞清楚汽车故障的测试方式的特点是非常重要的。

任务5.1故障码分析

故障码分析是以汽车故障电脑诊断仪的故障码读取和清除功能为基础，按照一定的读取和清除程序来完成的分析过程。在发现汽车电子控制系统出现故障时，通常应先对电子控制系统实施自诊断操作，也就是首先读取电子控制系统存储的故障码，然后对调出的故障码进行分析，这就是故障码分析。故障码分析包括读取故障码和分析故障码，读取故障码是在问诊环节完成后，试车环节开始前应进行的步骤，而分析故障码则是在试车完成、再次读取故障码以后进行的诊断作．针对一台有故障的汽车，是采用故障码诊断分析法还是采用症状诊断分析法来进行诊断，主要取决于故障码分析的结果。故障码的分析主要包括故障码与故障、故障症状之间的相互关系、故障码性质、故障码分析流程、故障码性质分析、故障码设置条件及冻结数据帧、故障码的失效安全模式等内容。故障故障码故障症状注释编号有有有①有无有②有有故障症状③有无不明显④无有无⑤无无无⑥ 5.1.1故障码与故障和故障症状的关系故障码与故障、故障症状之间的关系表如表5-l所示。表5-l故障码与故障、故障症状之间的关系表 5.1.1故障码与故障和故障症状的关系有故障、有故障码、有可感觉和察觉的故障症状。例如：水温传感器开路故障。 ①有故障：水温传感器开路。 ②有故障码：能够读出故障码。 ③有故障症状：冷车不易着车，热车一一切正常。有故障、无故障码、有故障症状。例如：喷油器结焦故障。 ①有故障：喷油器结焦。 ②无故障码：读不出故障码。对于电控系统不监测的部分不设故障码。 ③有故障症状：喷油雾化不良，发动机运转不平稳。有故障、有故障码、但故障症状不明显。例如：空气温度传感器开路故障。 ①有故障：空气温度传感器开路。 ②有故障码：能够读出故障码。 ③故障症状不明显：牵气密度修正，对燃油空燃比影响较小，感觉甚微。有故障、无故障码、但故障症状不明显。例如：三元催化器被拆除的故障。 ①有故障．三元催化器被拆除，尾气排放超标。 ②无故障码：单氧传感器控制(非0BD-Ⅱ)系统无法监测到。 ③故障症状不明显：无法感觉察觉到，必须通过检测才能发现。无故障、有故障码、无故障症状。例如：没有安全备用模式的历史故障码。 ①无故障：故障已排除，但故障码未及时人清除，也未满足自动清除条件。 ②有故障码：可以渎出的历史故障码。 ③故障无症状：没有安全备用模式的故障码，即使没有清除也没有症状。 6．无故障、无故障码、无故障症状。这是一切正常的情况。 5.1.2故障码性质 1．当前性故障码：当前正发生着的故障生成的故障码。 2．历史性故障码：过去曾经发牛过的故障生成的故障码。 3．自生性故障码：由故障码所指示的元器件或相关电路故障导致的故障码。 4．它生性故障码：非故障码所指示的元器件或相关电路(包括非电控系统)故障导致的故障码，例如：氧传感器故障码，可以是氧传感器本身损坏导致的，也可能是燃油供油压力不上正常或进气系统泄漏一导致的。 5．真实性故障码：故障确实存在着的故障码。例如：发动机熄火故障码，可以是真实的某缸熄火导致的，这就是真实性失火故障码。 6．虚假性故障码：故障并未存在着的故障码。例如：上述例子中发动机熄火的故障码也可能是由于汽车传动系统瞬间打滑或在不平道路行驶导致熄火故障码的产生，这时的故障码就是虚假性故障码。 7．相关性故障码：故障症状与故障码所指示的故障有因果关系的故障码， 8．无关性故障码：故障症状与故障码所指示的故障无任何关系的故障码． 5.1.3故障码分析的流程 1.读取故障码(使用汽车故障电脑诊断仪进人读故障码功能)。 2.记录故障码，例如有PO115、P0344、PO110三个故障码 3.试车再现故障症状(按照问诊时记录下的行驶状况或OBD一Ⅱ所规定的行驶循环驾驶车辆)。 4.清除故障码(使用汽车故障电脑诊断仪进入读故障码功能)。 5.确认故障码清除(使用汽车故障电脑诊断仪再次进入读故障码功能)。 6.再次试车再现故障症状(按照问诊时记录下的行驶状况或OBD一Ⅱ所规定的行驶循环驾驶车辆)。 7.读取故障码(使用汽车故障电脑诊断仪进入读故障码功能)。 8.再次记录故障码，例如有一个PO115故障码。 9.分析故障码(包括故障码性质、设置条件、冻结数据帧和失效安全模式分析) 5.1.4故障码性质的分析举例

假设该车有2个故障症状： 1.冷车不好启动，热车启动正常。 2.有时发动机突然熄火。

此次试车之前读取故障码时，有3个故障码： 1.PO115发动机冷却液温度传感器。 2.P0344凸轮轴位置传感器间歇性故障。 3.PO110进气温度传感器。

在试车中，冷车不好启动的故障依然存在，但有时发动机突然熄火的故障没有发生。

再次读取故障码时，只有一个故障码即POl15，这是在此次试车中出现的故障码，因此，POll5是当前故障码，由于在前一次读取故障码时这个码已经就存在了，此次仍然存在，所以P0l15故障码是持续性故障生成的故障码。冷车不好启动、热车启动正常的故障症状与故障码P0115发动机冷却液温度传感器有关，所以P0115是相关性故障码。也是持续性故障生成的相关性故障码。

对于第一次读取的P0344和P011O两个故障码，在此次试车后就存在了，所以这两个故障码是历史故障码。而有时发动机熄火的故障与故障码P0344凸轮轴传感器是相互关联的，因此，故障码P0344是间歇性故障生成的相关性故障码。

故障码P0110与两个故障症状都没有直接的联系，因此，对于两个故障症状来说，P0110是无关性故障码。经检查P0110进气温度传感器及线路故障并不存在，因此，故障码P0110是已经排除了故障，而未及时清除故障码的历史故障码。

另外，P0115发动机冷却液温度传感器和P0110进气温度传感器都是电控系统传感器及线路导致的故障码，因此都为自生性故障码。P0344凸轮轴位置传感器有可能因凸轮轴的偏摆跳动或机械安装位置不当导致故障码的产生，因此P0344可以是自生性故障码，也可能是它生性故障码。

由于P0115、P0344、P011O都是真实存在的故障生成的故障码，因此，都是真实性故障码。5.1.5故障码设置条件及冻结数据帧分析

故障码设置条件是指汽车控制电脑判定故障并设置故障码的依据，通常控制电脑判定故障的方法有数值判定法、时间判定法、功能判定法、逻辑判定法等。 1.数值判定法：控制电脑根据输入的参数数值范围判定是否发生故障，例如：以控制电脑传感器参考电源5V电压以及汽车供电电源12V电压的数值范围判断电路及传感器、执行器、供电电源是否发生短路、断路或搭铁故障。 2.时间判定法：控制电脑根据输入参数变化的时间和频率来判定系统的故障。例如：当氧传感器的信号在发动机控制进入闭环后1Os之内在浓稀之间变化次数少于4次，就判定氧反馈控制系统故障。又如：控制电脑在各缸点火后计算曲轴转角传感器发出的脉冲间隔时间，以此判定汽缸是否熄火。 3.功能判定法：控制电脑根据控制功能通过相应的传感器来判定执行器的动作情况。例如：当控制电脑发出使EGR阀动作的命令后，立即检查MAP传感器的反应信号，以此判定EGR阀是否正常。 4.逻辑判定法：控制电脑根据控制逻辑来判定传感器或线路是否发生故障。例如：发动机运转超过一定时间后，冷却液温度传感器报出温度低于一定数值时，控制电脑将不按照传感器输出的温度控制发动机。当燃油修正超出限值时，氧传感器仍然始终发出浓或稀的信号，控制电脑将判定氧传感器有故障。

通常维修手册会给出故障码表，而故障码表中往往会列出故障码设置的条件(检测条件)，这些信息对分析故障码是非常有用的，了解了故障码的设置条件，就可以判断可能导致故障码出现的因素有哪些，进而为排除故障提供有价值的线索。下面是美国通用别克世纪汽车P0121节气门位置故障码的设置说明。5.1.5故障码设置条件及冻结数据帧分析 DTCP0121节气门位置(TP)传感器性能说明如下： 1)电路说明．

节气门位置(TP)传感器电路提供一个随节气门叶片角度变化的电压信号。该信号电压从节气门全关时低于1．0V至节气门全开(WOT)时高于4．0V之间变化。

当MAP读数低于50kPa，诊断检查TP传感器高电位参数是否输出正常。当MAP读数高于70kPa，诊断检查TP传感器低电位参数是否异常。若PCM检测到超出范围状况，将设置DTCP0121。诊断在50kPa，和70kPa之间不能运行。 2)运行DTC条件 (1)无TP、MAP传感器DTC； (2)发动机运行中； (3)ECT传感器温度高于70℃(158°F下)； (4)MAP读数低于50kPa； (5)MAP读数高于70kPa； (6)MAP稳定5s以上。 3)设定DTC的条件 (1)当MAP低于50KPa，TP传感器读数高于预期值； (2)当MAP高于70KPa，TP传感器读数低于预期值； (3)上述状况存在10s。 4)设置诊断故障码采取的行动 (1)在诊断运行和失败的第二个工作行程中，PCM会点亮MIL； (2)若配置牵引力控制，PCM则通过串行数据电路指令EBTCM断开牵引力控制，并且EBTCM点亮牵引力断开(TRACTIONOFF)指示灯； (3)当DTC设置为冻结帧和故障记录数据时，PCM则存储所出现的状态。 5)清除功能失效指示灯MIL／DTC的条件 (1)在诊断己运行并通过的第三个工作行程中，PCM则断开MIL； (2)在已进行40个相继的升温预热循环未出现功能失效后，则消除以往的DTC； (3)用汽车故障电脑诊断仪可消除DTC。

从上述故障码设定条件可以得知，P0121．故障码是根据逻辑判定法(MAP与TP的逻辑关系)和数值判定法(高低电位的限值)即两种判定法的交叉应用来设置故障码DTC的。上述故障码表还给出了故障指示灯MIL在发生故障后的显示状况，以及清除故障码的条件。这些都是分析故障码时需要掌握的重要资料。5.1.5故障码设置条件及冻结数据帧分析 OBD-Ⅱ系统在故障指示灯亮时会冻结数据帧，冻结数据帧是数据流功能的特殊应用，它具有可以查看控制电脑在设置故障码时汽车工况参数的功能，这项功能可以为故障码分析提供更为确切的过程数据，为故障诊断提供有力的数据流支持，可以进一步了解故障码设置时汽车的具体工作状况。

下面是美国福特福克斯轿车在出现P0171．故障码时冻结数据帧的数据显示。P0171．故障码含义为；V型发动机一缸侧汽缸混合气过稀 Fuelcontrolsysmode(燃油控制系统状态)Closedloop(闭环) Load(发动机负荷)25．5％ ECI(发动机冷却液温度)92℃ SFT(燃油短效修正)7．02％ LFT1(燃油长效修正)24．2％ MAP(进气歧管绝对压力)28kPa RPM(发动机转速)2180r／min VS(车速)71km／h 5.1.6设置故障码后的失效安全模式

有些故障出现以后，控制电脑在设置故障码的同时将进入失效安全模式，这是为了保证在一些传感器发生故障后能让汽车继续行驶回家，因此也称之为回家功能、跛行功能或备用功能等。在进行故障码分析时应该了解进入失效安全模式的运行工况特点，这样会对故障症状表现有更为深刻的认识。表5—2为日本日产风度轿车发动机故障码的失效安全模式表(资料源自日产风度轿车维修手册)。如果由于电路开路或短路引起下面的故障，ECM将进入失效安全模式。当ECM茳人失效安全模式时，故障指示灯将点亮。DTC号检测到的项目在失效安全模式中发动机的运转状态P0100质量型空气流量传感器电路由于燃油截止的作用，发动机转速不会高于2400r/minP0115发动机冷却液湿度传感器电路ECM将根据点火开关转到“ON”或“START”位置之后的时间确定发动机冷却液的温度CONSULT诊断仪显示ECM确定的发动机冷却温度状态确定的发动机冷却液温度（CONSULT诊断仪显示值）点火开关刚刚转到ON或START挡40℃（104°F）点火开关刚刚转到ON或START挡大约4min后80℃（176°F）上述情况之外40℃~80℃（104~178°F）依时间而定P0120节气门位置传感器电路节气门位置将根据喷油量和发动机转速确定因此，加速性能将变差状态行驶状态发动机怠速时正常加速时加速性不良P1335曲轴位置传感器（参考）电路压缩行程上止点信号（120信号）由凸轮轴位置传感器（相位）信号和曲轴位置传感器（位置）信号共同控制，点火正时可能会延迟0~2不能读取ECMECMECM失效安全模式触发条件ECM的计算功能按确认故障当失效安全模式激活时（即当ECM检测到其中的CPU发生故障时），仪表板上的故障指示灯发亮，向驾驶人发出警告，但ECM不能工作，也无法确认DTC发动机控制的失效安全模在失效安全模下，喷油，点火正时，燃油泵，IACV-AAC阀以及冷却风扇的工作将受限制ECM失效安全模式发动机转速发动机转速将不能超3000r/min燃油喷射同步多点燃油喷射系统点火正时点火正时固定为预定值燃油泵发动机运转时，油泵继电“NO”；发动机熄火后，油泵继电“OFF”IACV-AAC阀全开冷却风扇发动机运转时，冷却风扇键电器“NO”（高速状态）；发动机熄火后为“OFF”如果确认是ECM处于失效安全状态，则更换ECM 5.1.6设置故障码后的失效安全模式表5-2失效安全模式表 5.1.6设置故障码后的失效安全模式

上面讲述了故障码分析的流程，还有故障码历史性与当前性、自生性与它生性，真实性与虚假性、相关性和无关性以及故障的间歇性与持续性的区分方法，这一节告诉我们读取故障码不等于故障码分析，读取故障码只是故障码分析的一个步骤，故障码分析是由读取故障码和分析故障码两个部分组成的。故障码分析应该按照流程来完成，其中最后一个步骤就是分析故障码的性质和了解故障码设置的条件以及冻结数据帧的使用和失效安全模式的应用特点，分析清楚故障码的多个性质和掌握故障码设置的条件，正确使用冻结数据帧和深刻理解失效安全模式，对按照故障码诊断分析法即故障码诊断流程图表排除故障具有非常重要的指导意义。任务2数据流分析

数据流分析是采用汽车故障电脑诊断仪对汽车控制系统传感器、执行器运行参数和电脑控制过程参数进行多路同时测量的分析，它以诊断仪的数据流测试功能为基础，数据流具有动态同步、多参数同时显示的特点，因此对汽车故障诊断具有独特的优越性，是快速方便的测试形式。无论是采用故障码诊断分析法还是症状诊断分析法，都可以在使用故障诊断流程图表之前进行数据流分析，因为数据流测试连接方便快捷，数据信息量大，可以为汽车故障的快速分析提供极大的方便。5.2.1数据流的显示方式

数据流通常采用数值(包括开关量和模拟量)方式来显示，在有些诊断仪中还可以采用条形图甚至波形的方式来显示，不仅使数据分析显示形象化，而且还可以分析数据之间的相位关系。诊断仪还可以用记录的方式将数据以表格或波形的方式记录下来。冻结数据帧就是以数据表格方式对发生故障时的控制电脑数据进行快速照相的结果。1.数值显示方式。数值显示方式是数据流最常见的显示方式，它以数据名称和数据数值的方式表达，数据数值随时间变化以每秒2～3次的频率在显示屏幕上刷新。在数据显示数量上分为全组显示、选择显示和成组显示。 1）全组显示。全组显示是将汽车某一电控系统所能传送的所有数据都显示在屏幕上，如果数据数量超出一屏显示的范围，就采用翻页的方式现实。图5-1左侧是显示第1页．右侧为第2页。5.2.1数据流的显示方式图5-1全组显示5.2.1数据流的显示方式2）选择显示。根据要观测的数据选择部分显示在屏幕上，屏幕左侧数据流显示发动机转速、空气流量计输出信号、冷却液温度、氧传感器信号电压输出、氧传感器信号。屏幕右侧数据流仅仅选择发动机转速、车速和变速器P／N挡位置显示。选择项目显示具有分析内容明显集中的优点，便于观看数据的变化，适合对某个项目或系统进行相关数据的分析，使有关数据在一个屏幕上集中显示出来，不必换屏观察。3）成组显示。成组显示是指数据流在显示时以组的形式显示在屏幕上，每次观察数据流时，先输入要观察数据流的分组编号，然后诊断仪会根据分组编号自动显示出该组数据流的全部数据数值。显然，这种方式是选择显示的一种特殊形式，选择显示是由诊断仪操作者根据自己的需要任意挑选数据项目和数量来进行观察，而成组显示则是由操作者输入数据流的分组编号，由诊断仪根据编号自动生成相应的数据组显示。诊断仪根据不同的测试需要预先设定了不同的数据流的分组，操作者在使用时要记住常用的测试数据流分组编号，才能调出想要观测的数据数值，否则就要翻阅维修手册来查找数据流分组编号。图5-2是奥迪轿车发动机数据流第009组(入适应值)显示屏幕。图5-2奥迪轿车发动机数据流第009组显示屏幕5.2.1数据流的显示方式

数据组009(λ适应值)第一区显示发动机转速：怠速时应为720～900r／min。

第二区显示λ控制值：正常值为-10％～1O％。

第三区显示λ传感器：正常值为O～1V，其中O～O．3V为混合气稀，O．7～1V为混合气浓，若恒定在O．45～O．5V表示人控制失效。

第四区显示混合器形成自适应值：正常值为-1O％～lO％。2．条形图显示方式。条形图显示也称柱状图显示，这种数据数值显示是一种模拟指针仪表的显示方式，具有很好的观察数值变化过程的特点，条形图(或柱状图)中的黑色条装(柱状)图形随数值的大小而左右(上下)变化，给观察数据的数值大小变化趋势提供了很好的视觉效果。条形图显示是数值在一维数轴上显示的最好表现形式。图5-3是日产天籁轿车数据流条形图显示屏幕的拷贝，图中用条形图表示了发动机转速(ENGSPEED)、修正前的标准喷油脉宽(B／FUELSCHDL)、空燃比反馈循环平均值(A／FALPHA-B1)。图5-3日产天籁轿车数据流条形图显示屏幕5.2.1数据流的显示方式3.波形显示方式。波形显示是数据流的图形显示方式，这种方式不仅动态地显示出数据的变化，而且还完整地反映出数值变化的过程趋势，波形显示是数据数值与时间的二维坐标显示方式，这种显示方式可以方便地表达出数据数值随时间变化的趋势和动态，是时频分析的有力工具。

对于多路数据同一屏幕的波形显示，在显示各路数据的变化过程的同时还具有数据与数据之间的时间相位分析功能。这在汽车电子控制系统故障分析中是非常有用的，它可以清晰地表示出各路数据信号之间的相互联系，例如因果关系和关联关系。5.2.1数据流的显示方式

数据流分析是对汽车电子控制系统各种运行参数变化状态和趋势的分析，数据流提供的数据有两种存在形式，即模拟量和开关量(图5-4)，例如电压信号可以从OV连续变化到1V(或5V、12V)，称为模拟量。模拟量还可以直接取物理量来表示，例如：时间(ms、s)、压强(kPa)、温度(℃／°F)、转速(r／min)、流量(g/s、L／h)等。例如电压只能由OV跃变为5V(或8V、10V、12V)，称为开关量，开关量还可以用状态来表示，例如：开或关(on／off)、开环／闭环(open／close)、浓或稀(rich／lean)等。图5-4数据流分析数据流分析方法是分析数据流的工具，从实践中总结出如下5种常用方法可供参考，其中，值域分析法和时域分析法是对某一数据作具体分析的方法，因果分析法和关联分析法是对多个数据之间相互关系作具体分析的方法，比较分析法是将同一车辆或同一车型的数据组与该车辆或车型以前存储的数据组进行比较的分析方法。5.2.1数据流的显示方式1.值域分析法。值域分析法研究某一数据的数值大小和范围变化规律，并通过数值的大小和范围来判断故障，是对数据数值的一维数轴分析方法。值域分析首先是根据故障码判定法中数值范围是否超出限值来确定电路的短路或断路故障，例如：ECT发动机冷却液温度传感器以串联电阻的方式与发动机控制电脑传感器5V参考电源连接，当ECT电路发生短路或断路时，控制电脑的测量值应该为<O．15V或>4．85V。

在数据流显示中温度是以℃或°F为单位显示的，因此，当冷却液温度传感器电路出现短路或断路时，数据流数值通常表现为一个固定的高温或低温(例如120℃或-40℃)指示值。

其次，值域分析主要通过维修手册给出的不同工况下各个传感器输入和执行器数出数值的大小区间来判定是否发生异常现象。例如：奥迪A6轿车发动机空气流量计的输出信号在怠速时的数值应该在2．0～4．0g／s。如果数据流显示在此工况下的实际数值大于或小于上述规定值域，例如实测达到7.0g／s则说明空气流量计测试数据异常，应该进一步检查空气流量计及其电路的状况是否正常。

又如，数据流中系统电压数值，在发动机未启动时约为蓄电池端电压，在启动后则为充电系统电压；若出现不正常的数值时，则表示电源系统出现故障。

当发动机能够转动，但不能发动时，应该首先观察数据流中的发动机转速信号(曲轴和凸轮轴传感器信号)，起动时的转速在200r／min左右，控制电脑收不到这个信号，就不可能发出点火和喷油的驱动命令。5.2.1数据流的显示方式2.时域分析法。时域分析法主要考察数据的变化频率和变化周期，研究某一数据随时间变化的规律，通过对数据数值随时间变化的规律来判断故障，是对数据与时间坐标的二维平面分析方法。时域分析最典型的应用就是氧传感器在闭环控制时的数值变化频率，在发动机热车时，氧传感器的输出信号在O．45V上下变化次数必须大于4次／10s，这是燃油反馈控制系统正常工作的限值，在进行数据流观察时注意氧传感器的数据流显示方式，图5-5中氧传感器有两种显示方式，一种是电压HO2S1(B1)XXXV(S1表示前氧传感器)，另一种是浓稀HO2S1(B1)LEAN／RICH，在计算氧传感器信号的浓稀变化频率时，显然从后一种(浓稀指示)显示方式来观察要比前一种(电压指示)精确。

更加完善的显示方式是采用数据流的波形显示方式。图5-6是日产风度轿车前、后氧传感器数据流波形方式的屏幕显示。

图5-5氧传感器的数据流显示方式5.2.1数据流的显示方式图5-6日产风度轿车前、后氧传感器数据流波形

对氧传感器信号进行时域分析是判定燃油反馈控制系统工作状况的主要途径，正常的燃油反馈控制系统在发动机热机后、转速在2000r／min左右时，氧传感器信号在O．45V上下的波动次数可以达到每10s20～30次。如果氧传感器信号变化速度过慢，不仅会严重地影响到尾气的排放指标，还可能导致发动机性能的变化，例如：奥迪轿车在出现氧传感器响应迟缓问题时，在1600～1800r／min出现转速自动波动，波动范围在100～200r／min，严重时甚至影响发动机的加速性能。这往往就是由于氧传感器响应迟缓，导致空燃比变化过大，造成转速波动。另外。，对于采用OBD-II系统的汽车，在催化转化器前、后氧传感器的信号变化频率不同，通常后氧传感器的变化频率比前氧传感器至少应低一半，否则可能是催化转化器的转化效率已经降低了。5.2.1数据流的显示方式3.因果分析法。因果分析法研究多个数据之间的因果规律，并通过研究数据之间的因果关系来判断故障，通常表现为一因一果、一因多果、多因一果、多因多果。因果分析是指在数据流中对数据与数据之间具有因果关系的两个或多个数据进行判断看因果关系是否成立，例如：空调开关打开时，数据流中相应的开关量数据(ACSW)显示由OFF变为ON，打开空调开关是原因，而数据流中(ACSWON)是结果，这对因果关系反映空调开关到发动机控制电脑之间的电路信号是否正常。控制电脑收到空调开关打开的命令后，会根据控制程序对喷油时间、点火正时和怠速转速加以调整，这时，在数据流中空调开关(ACSWON)信号成为原因，而喷油时间(INJXXXms)、点火正时(IGNBTDCXXX°)和怠速转速(RPMXXXXr／min)的变化成为了结果。前面空调开关打开导致数据流中信号从OFF变为ON，这是一因一果，后面数据流中信号ACSWON导致喷油时间、点火正时和怠速转速的相应改变，这是一因多果(图5-7)。图5-7因果分析法（一因一果、一因多果）5.2.1数据流的显示方式

又如，EGR废气再循环系统的工作是根据发动机的负荷信号来控制的。当EGR出现异常时，首先应该检查控制电脑对EGR控制电磁阀的输出指令是否正常(EGRSOLEON)。若不正常(EGRSOLEOFF)则检查控制电脑所收到的发动机负荷信号传感器的信号；若正常则进一步检查EGR位置传感器的反馈信号是否正常(EGRDIAGSWON)。如果反馈的位置信号不正常(EGRDIAGSWOFF)，表明EGR控制阀没有打开，应该进一步检查真空控制电磁阀及其线路、EGR控制阀及其真空管路的工作状况。5.2.1数据流的显示方式4．关联分析法。关联分析法分析法研究多个数据之间相互关联变化的规律，通常采用分析某一工况下两个或多个数据数值大小的相互联系来判断故障。

关联分析是根据数据之问的相互关系来判断是否发生异常，例如：发动机进气压力传感器(MAP)与节气门位置传感器(TP)之间有着相互关联的关系，节气门开度小时，TP输出信号低，进气真空度就高，MAP的输出信号电压就低，反之，节气门开度大时，进气真空度就低，MAP的输出信号电压就高。这是一组有关联关系的数据信号，根据这组数据可以判定两个传感器的输出信号是否发生异常。

又如，奥迪轿车的机油压力报警采用了高低压双路传感报警，当发动机处于怠速850±50r／min时，机油压力小于30kPa时低压报警，而当发动机转速在2000±50r／min时，主油道机油压力小于180kPa时高压报警。显然，这时的机油压力数值与发动机转速数值是相互关联的数据，当出现机油压力报警时，不仅要观察机油压力值的大小，还要注意发动机转速的数值大小。当发动机转速信号受到电磁干扰导致失常时，例如：实际转速低于1800r／min，但由于干扰使得机油压力报警控制模块的接收到转速信号高于1800r／min，这就使得发动机在低速运转时产生机油高压报警信号。5.2.1数据流的显示方式 5.比较分析法。

比较分析法是对相同车种及系统在相同条件下的相同数据组进行的分析。

在很多时候，没有足够的详细技术资料和详尽的标准数据，无法很正确地断定某个器件好坏。此时可与同类车型或同类系统的数据加以比较。当然在修理中，很多人会使用替换实验进行判断，这也是一种简单的方法，但在进行时应注意首先做一定的基本诊断。在基本确定故障趋势后，再替换被怀疑有问题的器件，不可一上来就换这换那，其结果可能是换了所有的器件，仍未发现问题。再一个注意的是用于替换的器件一定要确认是良好的，而不一定是新的，因新的未必是良好的，这是做替换实验的基本原则。

比较分析法是将某一故障车辆在某一工况下的数据组与该车辆在无故障时处于相同工况的数据组进行比较分析的方法，或是将同类车型在相同工况下的数据组与之比较来判断故障点的方法。

比较分析法在实际应用时需要对过去采集的数据流进行正确地屏幕冻结并且记录存档，然后在分析时调出存档的数据与最新捕捉的数据流进行对比分析。这样的操作要求诊断仪器带有运行数据流的屏幕冻结、数据捕捉、记录存档功能，以及对过去存储数据流数据和当前捕捉数据路数据的对比显示功能，同时还要在记录数据流时，附加说明数据流采集时的行驶运行的条件、环境及工况等。

比较分析法是一种比较简单的对比分析方法，它可以通过对数据流中各个数据数值的一一对比来发现异常，进而判断出可能的故障点。诊断仪菜单路径01发动机—08数据流—002数据组01—08—003数据组区号第一区第二区第三区第四区第三区数据含义发动机转速理论喷油时间实际喷油时间进气量冷却液温度故障车数据820~8403.73.527.6~7.898正常数据1820~8801.632.563.191正常数据28401.512.823.094维修后数据820~8401.472.742.8985.2.1数据流的显示方式表5．3奥迪A61．8L故障车和正常车数据流对比表上表中故障车数据流中第四区进气量7．6～7．8/s比正常车数据3．O～3．1/s明显偏大，而冷却液温度和发动机转速基本相当，而进气量与喷油时间是因果关系，所以更换空气流量计后的数据恢复正常。比较分析法往往比值域分析法更具有实际应用价值，有时生产厂家维修手册中提供的标准数据范围比较宽，虽然数据流显示的数值没有超出标准范围，但很可能就是故障所在。例如：日产蓝鸟轿车空气流量计标准参数维修手册中提供参考值为1．1O～1.30V(热车怠速时)，一辆怠速轻微抖动的该车发动机实测值为1．28V，并没有超出正常范围，但是实际正常车的参数范围为1．22～1．26V，故障车高出正常范围仅0.02V,且没有超出手册给出的标准范围，这是由于手册中给出的数值适用于比较宽泛的地域范围，具体到某一地区使用时，应该根据在这一地区使用的正常车数据实测值为准。该车高出的0．02V是由空气流量计热丝结灰导致的，清洗后故障消除。

任务3压力测试方法

压力分析是发动机故障诊断的重要步骤，主要包括机械部分压力分析、燃油系统压力以及真空分析等。 5.3.1机械部分压力分析

发动机机械部分压力分析包括汽缸压力分析、汽缸漏气率分析和排气背压分析三部分。 1.汽缸压力分析汽缸压力分析是发动机机械部分故障诊断的重要方法，汽缸压力分析又分为汽缸压缩压力分析和相对汽缸压缩压力分析两种。

（1）相对汽缸压缩压力分析

相对汽缸压缩压力分析是在起动状态下通过对起动时的蓄电池电压或起动电流的变化规律来判断各汽缸之间压力差的分析方法，它具有检测方便的优点，缺点是它只能判断各缸间的相对压力差，无法确认各缸的实际汽缸压力。

测试步骤：

将汽车示波器测试线接在蓄电池正负极接柱或直流电流钳上(并将电流钳夹在蓄电池所有搭铁线外围)。将汽车示波器置于相对汽缸压力测试挡，启动发动机，汽车示波器将显示出相对压力的波形图或条形图。5.3.1机械部分压力分析分析方法：对于波形图显示：正常波形如图5-8所示，不正常波形(四缸无缸压)如图5-9所示。图5-8正常相对汽缸压力波形图5.3.1机械部分压力分析图5-9不正常相对汽缸压力波形图5.3.1机械部分压力分析

对于条形图显示：正常图形如图5-10所示，不正常图形(四缸缸压太低)如图5-11所示。图5-10正常相对压力条形图图5-11不正常相对压力条形图5.3.1机械部分压力分析

（2）汽缸压缩压力测试分析

汽缸压缩压力测试使用汽缸压力表测试时应按以下步骤进行： a．首先使发动机运转至正常工作温度； b．拆下火花塞； c，拆下点火线圈初级电源线； d．拆下燃油泵熔断器； e．将节气门全开； f．将汽缸压力表连接到火花塞座孔处； g．用起动机带动发动机曲轴旋转3-5s(转速≥130～250r／min)： h．读取汽缸压力指示值； i．重复读取汽缸压力2～3次； j．计算平均值。

正常的汽缸压力值应符合制造厂的规定，各缸间误差不得超过其标准汽缸压力规定值的10％或各缸平均压力的8％。症状原因压缩压力不稳定气门卡滞相邻两缸缸压均低汽缸间衬垫损坏一个或几个汽缸压力很低气门损坏，气门与座配合不良，活塞漏气所有汽缸压力均低配气相位不对所有汽缸压力均高积炭过多5.3.1机械部分压力分析汽缸压缩压力故障见表5-4。表5-4汽缸压缩压力故障向汽缸压缩比低的汽缸加适量机油，然后重测汽缸压缩压力。重测压力比第一次高，并接近标准压力，说明汽缸活塞、活塞环磨损、安装不当或密封不严。重测压力与第一次相同，说明进排汽门或汽缸衬垫密封不严。

5.3.1机械部分压力分析2.汽缸漏气率分析汽缸漏气率分析是在活塞处于压缩上止点时，采用向燃烧室加入压缩空气的方式来检查汽缸相对漏气率的方法。这可以确切地判断汽缸漏气的部位以及漏气量的大小。

图5-12为汽缸漏气率测量原理示意图。压缩空气软管1、调压阀2、减压阀4、量孔B和管8，通过火花塞孔进人被测汽缸。测量前仪器应先做好调整，用调压阀2调节进气压力，图5-12汽缸漏气率测量原理示意图1-空气管；2-调压阀；3-气压表；4-减压阀；5-三通；6-压力表；7-出气阀；8-软管；A、B-量孔使其相当于汽缸的压缩压力(汽油机为0．7～0．9MPa)，用气压3来观察，用调节螺钉4调节减压阀，使出气阀7全闭时(相当于汽缸全密封)，压力表6的指针指示“0”位置，出气阀全开时压缩空气从量孔A全部流出，压力表6指针指示“100”位置。调整好仪器后，拆除全部的火花塞，将被测汽缸的活塞调整至压缩行程上止点，将软管的锥形塞头按到火花塞孔座上，全开出气阀，用压力表读取汽缸漏气率。此时从量孔A漏出的气体数量，取决于汽缸的密封程度，反映了汽缸活塞组的磨损情况和故障。

压缩压力漏气率原因正常大严重积炭低小配气相位不当，气门开启不良，气门间隙不当5.3.1机械部分压力分析

测试结果分析：0-1O％表示良好；10％～20％表示一般；20％～30％表示差；30％以上表示有问题。各缸读数应比较一致，且都小于20％。当漏气率大于20％时，则表明系统存在漏气故障。可以用从进气管、排气管、曲轴箱通风口处听是否有漏气声来判断具体漏气的位置。从进气管处漏气，说明进气门泄漏；从排气管处漏气，说明排气门泄漏；从曲轴箱通风口漏气，说明活塞、活塞环及汽缸密封不严；散热器内起气泡，说明汽缸衬垫漏气或缸体、缸盖有裂纹。若相邻两缸漏气率均高，说明汽缸衬垫漏气。在下止点处测出的漏气率与压缩上止点处的漏气率差值大小可说明活塞、活塞环口汽缸的漏气率大小。因为上止点处汽缸磨损最大，下止点处基本没有汽缸磨损，故压缩行程上、下止点漏气率差，正是汽缸磨损量的大小，这样的测量方式排除了进、排气门泄漏的影响。在汽缸压缩压力及漏气率测量后，可将测量结果进行比较分析，分析结果见表5-5。表5-5汽缸压缩压力及漏气率测试结果分析5.3.1机械部分压力分析3.排气背压排气背压分析是通过对排气管中压力值的测试来判断排气系统阻力大小的方法。排气压力不正常使发动机不易启动，怠速小稳，加速无力。排气压力测试方法(1)拆下氧传感器。(2)接上排气压力表(可指示范围由O～15psi)，如图5-13所示。(3)启动发动机并使发动机工作温度达85℃。（4)加速发动机到2500r／min。速的高低及真空度的大小。(4)点火性能和配气正时。点火时间、点火状况、电火花能量都会影响发动机转速及真空度缸的值。当进气系统密封性和空燃比均正常时，动态的最佳点火提前角所对应的应是最大真空度。单缸断火时，真空度的值会明显跌落；加大或减小点火提前角时，真空度均有所下降。真空分析是在发动机运转的条件下，通过对进气歧管真空度的变化规律(即真空度的数值大小以及真空度的变化波形)进行观察进而判断发动机机械部分故障的方法。真空分析是最重要、最有用且最快捷的测试方法。它不需要拆卸火花塞或检查汽缸压力或漏气，就可以(5)读取排气背压，应在0.25kg/cm2以下才正常。(6)当背压大于0.25kg/cm2时，应检查排气系统，看三元催化器、消声器、排气管有无堵塞、变形弯曲等。图5-13排气背压测试 5.3.2燃油压力的测试和分析

燃油压力分析是使用汽油压力表对燃油供给系统进行的故障诊断，燃油压力分析可以准确地判断出供油系统的故障点，它是发动机综合诊断中最基本的测试手段。燃油压力分析包括初始油压测试、工作油压测试、最大泵油压力测试和残余压力测试。 1.初始油压

初始油压是点火开关打开后，未启动发动机时，控制电脑操作油泵运转几秒钟所建立起来的系统油压。初始油压等于燃油压力调节器在无真空情况下的系统油压调节值，通常为最大工作油压。若初始油压在点火开关打开几秒钟后，能够达到正常值，说明控制电脑、油泵继电器、油泵电路、油泵工作基本正常。 2.工作油压

工作油压是发动机运转中的燃油系统油压，其油压的大小随发动机进气歧管真空度的变化而改变。怠速时，因进气歧管真空度最大，故此时工作油压最低；急加速时，因节气门突然打开，进气真空度减至最低，故此时工作油压最高。工作油压的具体数值，因车而异，一般在1～4kg/cm2(电控式)或5～6．5kg/cm2(机械式和机电式)。对于不同车型，可按维修手册中的标准，用手动真空泵来调整调节器中真空度的大小，对应检查油压是否符合规定，工作油压正常与否对燃油系统工作至关重要，往往判断工作油压是否正常是检查燃油系统故障的第一步，只有在确认燃油系统油压正常的情况下，才能进一步判断电路是否有故障。在实际测试中，还应测量燃油压力在高速大负荷行驶时的稳定性，以便确认燃油供给系统在动态工作中是否有堵塞或泄漏的故障，以及燃油泵在动态大流量时的供油能力。

对于机械式和机电式喷射系统，通常还要检查燃油供给系统的流量，其方法是采用流量表或量杯测试在规定时间内的流量，以便进一步判断燃油泵的供油能力。5.3.2燃油压力的测试和分析 3.急加速压力

在急加速时，由于节气门突然开大，进气管中真空度随之忽然下降，导致燃油压力调节器真空室内的真空度迅速消失，燃油压力从工作油压迅速上升至O．55kg/cm2，达到初始油压数值，这是燃油压力调节器控制的最高油压，这个油压的高低直接影响到发动机的急加速性能。 4.油泵最大供油压力

在发动机运转时使用大力钳快速夹住汽油滤清器的出油口，观察油路油压的突变情况。正常情况下油压应迅速上升达到工作油压的2～3倍(油泵安全阀工作压力)，若达不到此数值，说明油泵泄漏或工作不良。 5.残余压力

残余压力是指发动机熄火后，燃油供油管路中的保持油压。对于电控式喷射系统，其残余压力等于熄火时的油管压力，而机械式或机电式喷射系统残余压力由于蓄压器的作用，在熄火后先下降然后又上升至2．6kg/cm2左右，残余压力的主要作用是有利于再次启动发动机。正常情况下，残余压力应能稳定20～30min。若下降太快，说明油路有泄漏。对于有泄漏的油路，可用夹住主油路的方法来判断油路前后段的泄漏情况，还可以用夹住调压器回油管的方法来判断调压器回油阀有无泄漏。 5.3.3真空分析

在电控汽油喷射式发动机上，进气系统密封性对发动机的工作性能有很大的影响，这也是与化油器式发动机的重要区别之一。因为电喷发动机的供油量足按照空气流量计的传感器信号来确定的，所以当进气系统密封性较差时，会使空气流量计的传感信号不能正确反映实际进气量，从而使供油量不符合实际需要，导致混合气过浓或过稀，影响发动机正常工作。

检查进气管真空度最实用的方法是用真空表测量进气管内的真窄度。进气管内的真空度不仅能反映进气系统的密封性，还能反映发动机的工作性能。发动机运转时，进气管中就会产生真空度。真空度是发动机各缸交替进气日寸对进气管形成的负压的综合反映，真空度值及其稳定性与工作汽缸的数目、转速、密封性、点火性能及空燃比成正比，与节气门开度成反比。转速高低及节气门开度大小是发动机工况的基本表征，两者均直接影响空燃比及燃烧条件。真空度的大小及波动范围反映了发动机工况的好坏。另外，节气门开度、进气系统密封性、点火系点火性能及空燃比等因素发生变化时，也会影响真空度的大小。利用真空表测量真空度非常简便易行，这种方法既可以检测进气系统的密封性能，又可以判断发动机的工作情况，是一种行之有效的检测手段。

电控汽油喷射发动机以真空度作为重要检测项目之一一，不仅是因为空气流量计信号对供油量有着重要影响，而且还由于在进气管中节气门前后布置有许多真空管路，它们交叉排列，极易产生漏气和错装故障。所以说，在检修电控汽油喷射发动机的故障时，真空表有着特别重要的作用。

通过利用真空表检测进气管的真空度可以对下列故障进行判断： (1)进气系统的密封性能。无论是汽缸内的汽缸垫、汽缸盖、活塞、活塞环、气门和气门座，还是汽缸外的气门导管、气门弹簧、液力挺杆、进气管垫、喷油器密封圈、节气门体垫以及进气软管等，其密封性能均可根据进气管的真空度进行检测。 (2)排气系统的堵塞。当排气管内三元催化转换器内部因结胶、积炭、破碎等造成堵塞时，会加大排气阻力，使真空度下降从而导致排气不畅、进气不顺，因此通过测量真空度可以判断排气系统的堵塞故障。 (3)空燃比A/F。发动机可燃混合气配制的主要依据是真空度。若空燃比A/F值失准，就会使燃烧条件恶化，反过来又影响到发动机转反映出汽缸压力的情况。真空分析分为真空度测试和真空波形测试。 1.真空度测试

真空度测试是使用真空表在发动机进气歧管中测量不同工况下的真空度变化，进而达到分析发动机机械状况的一种分析方法。它的主要测试设备就是一只真空表，真空表显示数值单位常见有以下3种：毫米汞柱(mmHg)，英寸汞柱(inHg)，千帕(kPa)。在海拔高度为零、完全真空时真空度为101．58kPa。真空表指针反映进气歧管内与发动机外大气压之间的压力差，真空表读数因海拔高度不同而变化，因此，对于海平面以上不同高度，真空表读数要加以修正。例如，海拔每升高l00m，真空表读数就降低1．11kPa(即0．328inHg或8．38mmHg)。 (1)真空测试步骤。

用一条长约30cm的真空管接到进气歧管处，选择这个长度是为了阻滞表针摆动过量。启动发动机运转至正常温度，然后开始测量。 (2)启动时真空度。

检查启动时的进气真空度，正常情况如图5-14所示，节气门完全关闭，指针应稳定在2～5inHg。 1.真空度测试图5-14起动时真空指示值正常故障一：如图5-15所示，指针跳动或不稳。原因：①气门漏气；②活塞环漏气；③活塞与汽缸壁间漏气；④进气歧管漏气；⑤发动机启动转速太低。图5-15起动时真空指示值不正常（一）1.真空度测试故障二：如图5-16所示，指针读数太低。原因：①进气系统真空泄漏；②真空管漏气；③排气控制漏气；④发动机损坏。(3)怠速运转测试。进行怠速测试时，如有不正常情况发生，先拆下炭罐真空管再测试。正常情况：如图5-17所示，指针读数稳定在15～22inHg。图5-16起动时真空指示值不正常（二）图5-17怠速正常真空指示值1.真空度测试图5-18怠速时真空指示值不正常（一）图5-19怠速时真空指示值不正常（二）故障一：如图5-18所示，指针读数比较低。原因：①活塞环漏气；②活塞漏气；③进气系统漏气；④排放控制漏气；⑤点火时间太迟；⑥汽缸压力太低。故障二：如图5-19所示，指针快速摆动。原因：①点火不良；②进气歧管漏气；③汽缸垫漏气；④气门烧蚀、漏气；⑤气门弹簧弱(高速时快速摆动)。1.真空度测试图5-20怠速时真空指示值不正常（三）图5-21怠速时真空指示值不正常（四）故障三：如图5-20所示，指针大幅度漂移。原因：相邻两缸间汽缸垫损坏。故障四：如图5-21所示，指针缓慢漂移超过4～5inHg。原因：①混合比不当；②PCV系统阻塞；③进气歧管垫漏气；④排放系统装置有故障。1.真空度测试图5-22怠速时真空指示值不正常（五）图5-23怠速时真空指示值不正常（六）故障六：如图5-23所示，指针偶尔跌落。原因：①点火系统不良；②气门卡滞；③气门导管卡滞；④摇臂故障。故障七：如图5-24所示，怠速时指针快速摆动转速升高时稳定。原因：气门导管磨损。1.真空度测试图5-24怠速时真空指示值不正常（七）图5-25怠速时真空指示值不正常（八）故障七：如图5-24所示，怠速时指针快速摆动转速升高时稳定。原因：气门导管磨损。故障八：如图5-25所示，指针漂移超过2inHg。原因：①火花塞间隙不正确；②高压电路电阻过高；③分电器盖、高压线插座电阻过高；④高压电路接触不良。1.真空度测试图5-26高速运转时正常真空指示值图5-27高速运转时真空指示值不正常（一）(4)高速运转真空测试。将发动机转速缓慢提升到2000r／min，检查真空表指针读数。正常情况：如图5-26所示，指针读数稳定在15～22inHg。所有怠速时发生的故障现象在高速时均能看到，由气门产生的故障现象会更显著。故障一：如图5-27所示，指针小幅度摆动。原因：气门漏气。1.真空度测试图5-28高速运转时真空指示值不正常（二）图5-29高速运转时真空指示值不正常（三）故障二：如图5-28所示，指针大幅度摆动。原因：气门卡滞。故障三：如图5-29所示，指针逐渐降低。原因：①排气系统阻滞；②排气管变形；③消声器变形；④排气管路内部凹陷；⑤汽化器堵塞；⑥消声器堵塞。(5)急加速真空测试。将加速踏板急加速后迅速抬起，加速时不要超过2500r／min。1.真空度测试图5-30急加速时正常真空指示值图5-31急加高速时真空指示值不正常（一）正常情况：如图5-30所示，节气门打开瞬间应降至5inHg以下；节气门关闭瞬间升至25inHg以上。

故障一：如图5-31所示，节气门打开瞬间未降至5inHg以下。原因：①进气歧管阻塞；②排气管阻塞；③空气滤清器阻塞。1.真空度测试故障二：如图5-32所示，节气门关闭瞬间未上升至25inHg以上。原因：①汽缸磨损；①真空泄漏。图5-32急加高速时真空指示值不正常（二）1.真空度测试 (6)PCV系统真空测试。

启动发动机运转至正常温度，停机后将点火初级接线拆下，将节气门螺钉拧松，完全关闭节气门，启动起动机。正常情况是指针应很快上升至16～21inHg。

故障一：读数值在3～13inHg。

原因： ①节气门关闭不严； ②进气系统漏气； ③PCV阀卡在全开位置。

用钳子夹住PCV管，再次起动并读取真空表读数。正常情况下，夹住PCV管，读数应上升。

故障二：夹住PCV管后读数变化不大。

原因：PCV阀门或软管损坏。 (7)排气阻力真空测试。

缓慢加速直至转速达2000r／min，正常情况是指针稍微下降，然后迅速回升至正常怠速的真空度。

节气门全关，正常情况是真空表指针升高后迅速返回正常怠速读数。

故障一：在怠速和2000r／min时，真空表指针先达到正常读数，随后开始下降，然后又缓慢回升至低于2000r／min时的正常范围。

原因：排气系统有阻力；在匀速行驶中检查真空表读数。

故障二：发动机功率下降时真空度也下降。

原因：排气系统有阻力。 2.真空波形分析真空波形分析是利用示波器观察真空度随曲轴转角的改变而变化的规律曲线，来分析发动机机械部分故障的方法。(1)真空波形。真空波形的测试需要用真空波形示波器来完成。真空波形示波器主要有两个特点：①其波形纵坐标为真空度大小；②其波形横坐标是以点火顺序排列的曲轴的转角度数。因此真空波形测试是需要用真空／电压转换器和一缸点火触发信号。真空／电压转换器是将进气歧管中的真空度的变化转变为电压的变化。一缸点火触发信号用于确定一缸点火位置，以便将真空波形按点火顺序排序。四缸标准真空波形：如图5-33所示真空波形图，上方数字表示点火缸号，下方数字表示进气行程缸号。图5-33四缸标准真空波形 2.真空波形分析真空波形由连续的波峰、波谷组成，每一组波峰波谷对应着某一缸的进气过程，代表进气全过程真空度的变化规律。(2)真空波形的分析方法。真空波形的基本分析方法是，波峰波谷高低一致，峰与峰、谷与谷间隔相等，真空点火相位正确。波峰、波谷高低一致，如图5-34所示。

图5-34波峰波谷高低一致 2.真空波形分析

峰与峰、谷与谷间隔相等，如图5-35所示。图5-35峰与峰、谷与谷间隔相等真空点火相位正确，如图5-36所示。图5-36真空点火相位正确如果以上3个方面出现异常就表示点火系统存在故障。任务5.4波形分析测试法

案例分析：

一辆轿车的ABS系统时好时坏，客户要求维修，那么首先要连接诊断设备进行故障码读取，进行数据流分析，根据故障提示进行处理。可是没有故障信息，进行路试，也没有出现客户反映的问题，检测一切正常。根据维修资料提示，连接万用表对ABS传感器进行电阻及电压测试，结果所显示的数值都在误差允许范围之内。按照维修流程对ABS控制单元供电及相关线路进行测试，结果均正常。出现这种情况的时候，制造商的诊断流程推荐更换ABS控制单元，但是因为ABS控制单元和ABS泵是一个整体，必须一起更换，更换完ABS控制单元以后，故障却没有排除。出现这种故障的原因多半为传感器信号不良，搭铁不良，系统插接件连接不良等等，控制单元出问题的几率相对较低。搭铁及插接件可以通过万用表测试完成判断工作，但是对于传感器信号的判断，万用表的表现却不是那么理想。如图5-37所示为两个ABS传感器信号波形的比较，下边的传感器信号波形中间存在瑕疵，而这种问题万用表是无能为力的，甚至ABS控制单元也无法识别该传感器是不是真的有故障，进而为维修检测工作带来了一些麻烦。但是采用示波器测试，通过对传感器信号波形的分析，可以很容易的判断出故障所在，问题轻松得以解决。类似的例子还有很多，如曲轴转角识别靶轮缺齿或齿因受外力作用而受损，可能导致车辆加速不良甚至熄火现象，有瑕疵的TPS传感器同样会影响车辆的动力性能。任务5.4波形分析测试法图5-37ABS传感器信号对比 5.4.1点火波形分析

点火系统需要几个输入信号才能正常工作呢?

通常它需要知道:什么时候点火，点火线圈通电时间多长以及点火正时(点火提前角)提前多少。

在早期点火装置中这些信息主要是由分电器、真空点火提前装置和白金(触点)来完成的，因此检测部件的物理手段是最主要的诊断方法之一。现在真空点火提前装置、分电器和白金(触点)几乎都不存在了，这当然是件好事。但点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查电子点火系统的正时信号波形，电子点火正时(EST)从设计上讲是一个复杂的系统，但它并不是难以诊断的。当发动机控制电脑发出一个(EST)信号给点火模块或直接给点火线圈时，这个EST信号一定含有老式真空点火提前装置、分电器和白金所提供的全部信息，发动机控制电脑(PCM)只是收集并控制这些不同的信息。电子点火正时(ECT)信号代替了老式的分电器和白金装置——它告诉点火线圈什么时候点火，而电子点火正时信号的导通时间或脉冲宽度则包含着闭合角的信息，这决定了每次点火时点火线圈充电时间的长短。

点火正时(点火提前角)信息(像老式的真空点火提前装置)也由一个新的方法，即发动机控制电脑用来自点火模块的点火参考信号和其它输入信号(例如MAP、TPS、ECT等信号)产生电子点火正时信号，而后它再返给点火模块中另一个开关晶体管，使这个开关晶体管用于控制点火线圈初级电路。随着发动机转速的增减，电子点火正时信号频率与点火参考信号频率亦同步变化。发动机控制电脑主动不断地控制电子点火正时信号的脉宽，而这个脉宽又提供了初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。点火参考信号实际上就是点火模块根据曲轴位置传感器信号产生的数字信号，发动机控制电脑用这个信号准确地控制喷油时间和电子点火正时输出信号。而且点火参考信号是频率调制数字信号，这个信号的频率随发动机转速变化而变化。 1.波形测试及分析方法

使发动机怠速运转、加速或按行驶性能故障发生时所需要的条件驾驶汽车。

在加减速时，电子点火正时信号的脉冲将发生改变，其实际改变量将影响点火闭合角(点火线圈通电时间)和确定点火提前角。确定脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等判定性尺度的一致性。这就要求数字脉冲幅值足够高，脉冲间隔时间和形状是一致的。确认波形的频率与发动机的转速保持同步且占空比随时间改变的ECT信号变化而改变。

同时也要注意下列因素:

观察波形的一致性，注意波形底部和顶部的直角以及幅值的一致性。因为供电电压不变，所有的波形部应该是等高的。确认波形对地电压不会过高，因电压过高可能表明接地电阻过大或点火模块、控制电脑接地不良。观察波形随发动机异响及行驶故障的异常变化，从而证实信号出现的问题与顾客反映的情况和行驶故障是否有关系。若出现在示波器上的波形有异常，应先检查线路、接头及示波器的连接。如:摇动线束，从而进一步确认电子点火正时信号电路是否是问题的根源。当启动发动机时看到一条平直的波形，也就是说发动机实际上没有启动着，可能说明曲轴位置传感器、点火模块、控制电脑、线路或插头出了故障。可先找到点火参考信号的起源处——曲轴位置传感器，用示波器测试曲轴位置传感器的信号，接着检查点火初级电路或点火模块。如果没有发现问题，则应检查点火模块和控制电脑之间的通信信号，而后检查控制电脑返回点火模块的信号，最后再检查从点火模块到点火线圈的初级信号。只有在少数例子中，控制电脑内部将电子点火正时电路或点火参考电路接地，产生一平直线波形(无信号）。 2.电子点火正时信号波形

由于许多通用汽车、欧洲汽车，甚至亚洲汽车都有相似的点火电路设计。当怀疑发动机失速或点火不良的原因是由点火模块、曲轴位置传感器或控制电脑本身引起的时，可以通过检测该波形来进行确认。确认波形的频率与发动机转速同步，只有当点火正时需要改变时，电子点火正时信号(EST)的占空比才发生改变。电子点火正时信号的幅值通常略小于5V。（GM发动机控制电脑给控制点火正时的点火模块发送点火正时信号就用这种方法，图5-38为GM发动机点火正时波形图）。图5-38GM发动机点火正时波形 3．点火（DIST）参考信号波形利用点火（DIST）参考信号波形可以诊断点火参考电路，这个电路有时又称为分电器参考电路。由于许多通用(GM)汽车、欧洲甚至亚洲生产的汽车部使用相似的点火电路设计，当怀疑点火模块、曲轴转角传感器或控制电脑是造成发动机失速或点火不良的根本原因时，使用这个示波器测试程序就很有用。根据点火模块的形式或曲轴位置传感器传送给点火模块的信号类型。点火参考信号波形(见下图)的幅值可能有略小于5V或8V左右电压这两种情况。可以按照前述的测试方法进行诊断，不同的地方是要点火(DIST)参考信号波形的频率不仅与发动机转速同步，而且在任何情况下占空比都保持不变。此参考信号可以向控制电脑提供曲轴位置和发动机转速信号。如图5-39所示，为一款典型的GM车系的点火参考信号波形图。图5-39一款典型的GM车系的点火参考信号4．点火(DIST)参考信号和电子点火正时(EST)双踪波形该实验步骤是双通道示波器测试波形程序。两个波形(见图5-40)来自两条电路，它把有着重要联系的两个波形同时显示在示波器上，它可以同时诊断点火参考电路和电子点火正时电路，或检查它们两者之间的关系进而诊断控制电脑(PCM)的可能故障。图5-40点火(DIST)参考信号和电子点火正时(EST)双踪波形5.福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形图5-41是福特林肯和水星汽车点火系统的双踪示波器波形测试图。图5-41福特林肯和水星汽车点火系统的双踪示波器波形测试图。5.福特分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT双踪波形

它把相互有着重要联系的波形同时显示在示波器上，用这个测试方法可以同时诊断分布型点火传感器PIP和点火输出信号SPOUT电路及检查它们之间联系，进而去诊断发动机控制电脑或点火正时的故障。许多通用汽车、欧洲汽车，甚至亚洲生产的轿车都使用相似的点火线路设计。所不同的是福特PIP/SPOUT设计有其独特之处。用波形测试设备的双通道功能可以同时观察PIP和SPOUT两个信号，如果两个信号完全一样，则控制电脑正用PIP信号代替SPOUT信号，车辆进入故障应急状态。

分布型点火传感器PTP信号是数字信号，它是由厚膜集成电路的点火模块TFI根据安装在分电器或曲轴上的霍尔效应传感器送入信号产生的。当厚膜集成电路点火模块TFI发出PIP信号给发动机控制电脑时，控制电脑用这个信号去正确控制燃油喷射时间、电子点火正时信号。PIP信号主要是频率调制信号，也就是说频率随发动机转速而变化，为此厚膜集成电路TFI模块则根据由控制电脑反馈的SPOUT信号产生一个脉冲调制成份。发动机控制电脑用来自点火模块的PIP信号和一些其他信号，如MAP、TPS等产生SPOUT信号，然后将SPOUT信号送回给TFI点火模块去控制点火初级电路(SPOUT信号是脉冲宽度调制信号)。而且发动机控制电脑经常不断地会控制SPOUT信号脉冲宽度调制成份(在波形上角的缺口)，即频繁地改变SPOUT信号的脉冲宽度，以提供初级点火闭合角和点火提前角的参数。

平常的测试虽然也可以按照前述测试步骤进行分析，但要注意：每一个PIP脉冲信号都会对应一个SPOUT脉冲，在示波器上显示的脉冲并不是直接地在相互对应的位置，这说明它们不是同时发生的。

另外，在SPOUT脉冲上的脉宽缺口将随节气门开启而变化，在计算机控制闭合角CCD系统申缺口宽度的改变量确定点火正时提前角和点火闭合角。

当SPOUT(设定正时)接头插上时，PIP信号的直角顶部和底部的小缺口显示出从控制电脑到厚膜集成电路点火模块，然后再返回控制电脑的监视环是完整的。当拔下SPOUT接头，缺口就消失了，这是因为它破坏了厚膜集成电路TFI点火模块将PIP信号编成SPOUT信息的能力。 5.4.2节气门位置传感器波形分析1.线性输出型节气门位置传感器波形检测方法1）连接好波形测试设备，探针接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。2）打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。这时波形应如图5-42所示铺开在显示屏上。图5-42发动机不运转时节气门测试波形（a）正常波形分析图5-43线性输出型节气门位置传感器信号波形分析查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。线性输出型节气门位置传感器信号波形如图5-43所示，波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。有些车辆有两个节气门位置传感器。一个用于发动机控制，另一个用于变速器控制。发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压