发动机电控自诊断系统
汽车发动机电控技术原理与维修课件-第2章故障自诊断系统及测试
• 水温传感器正常工作时，其输出信号在0.1~4.8V范围内变化。
②氧传感器与空燃比反馈控制系统、爆燃控制 系统等，控制所依据参数（直接从传感器测 得或根据传感器的输入计算得到）是在不断 变化的，因此这些信号变化的快慢也反映了 传感器是否存在故障。
③故障信号的产生除传感器自身的故障原因外， 传感器电路接触不良、断路或短路也会导致 故障信号的产生。
快速数据传递→ 故障存储器被清除了
3．丰田IT-Ⅱ
开始DTC 检查（读 取故障码）
启动数据 列表（读 取数据流）
*** 故障码的人工读取与清除
1．OBD-I系统故障码的人工读取与清除 ——以丰田车系为例
丰田车系诊断插座
• 发动机舱内诊断插座一般设 在熔断器盒旁边，用于读取 与清除故障代码；
45—防盗系统
55—灯光调节电控
26—电控车顶
56—收音机
34—自适应悬架
66—座椅/后视镜调整电控
• 按“→”显示如下信息提示输入功能地址：
Rapid data transfer HELP Select function XX
快速数据传递 帮助 选择功能 XX
自诊断座
解码器诊断接 口 桑塔纳2000诊断座与解码器诊断接口
2．大众V.A.G1552
功能键与功能代码
快速数据传递
• 当诊断仪一旦连接好之后，会自动进入操作模式1 （“快速数据传递”），即：
Rapid data transfer HELP Insert address word XX
快速数据传递 帮助 输入地址字XX
• 在监控回路内设有监控时钟，按时对ECU进 行复位。当ECU内部发生故障时，程序就不 能使ECU复位，ECU据此判定自身有故障。
电控汽油发动机故障自诊断系统的研究
控制项 目
喷油 时 间 ／ ｍｓ
运行 性 能 。备 用 回 路 根据 存 储 于 只 读 存 储 器 Ｒ Ｍ 中 的基 本 设 置 对 汽 Ｏ 车进 行 简 单 控 制 ， 基本 设 置值 的 大 小 取 决 于 车 型 。 表 ２中列 出 了 日产
的形 式存 储 在微 机 的随 机 存 储器 Ｒ ＡＭ 内 。 只要 不 拆 下 蓄 电 池 ， 这些 故
２１ ．． 用 系 统 ： 称 为后 备 功 能 ， Ｅ Ｕ 内微 机 控 制 程 序 出 现 故 ２备 也 当 Ｃ 障 时 ，Ｃ Ｅ Ｕ把 燃 油 喷 射 和 点火 正 时控 制 在 预 定 水 平 上 ，作 为 一种 备 用 功能 使 车 辆 继 续 行 驶 。该 系 统 只 能 维持 基 本 功 能 ， 不能 保 持 正 常 的 而
要掌握电控发动机 的基本结构组成及其工作原理 ， 为维修打好 扎实的 为 发 动机 电控 系 统 中一 些传 感 器 发 生 故 障 时 的 故 障运 行 功 能 表 。
理 论 基 础
表 １ 传 感器 发 生故 障 时 的 故 障运 行 功 能
故障传感器信号 系统
曲 轴位 置 传 感 器
进气 温度 设 定 为 ２ ℃ ０ 节 气 门 开度 定 位 ０或 ２ 。 。 Ｏ
１概 述 ．
故 障 自诊 断 系 统 能 在 汽 车 运 行 过 程 中不 断地 检 测 电 控 系 统 各 组
成 部 分 的 工 作情 况 ， 能 检 测 出电 控 系 统 中 大 部 分 故 障 。 当 微 机 发 现 并 电控 系 统 中 出 现 故 障 后 ， 自动 启 动故 障 运 行 程 序 ， 将 故 障 以代 码 便 并
项目四任务三 汽车电子控制系统的自诊断
（4）各种车型采用统一的故障码表示方法和故障码含义； （5）具有记忆故障码和重新显示故障码功能； （6）具有数据流传输功能； （7）具有储存和重新显示冻结帧数据功能，当ECU存储一个与排放控 制系统有关的故障码时，还同时将此刻与该故障码相关的数据流的数据 （冻结帧数据）储存，通过故障诊断仪还可以读取冻结帧数据；
自诊断系统的功能包括三个方面：
（1）发出报警信号 在发动机运转过程中，当某一传感器或 执行器发生故障时， ECU立即接通仪表盘上的故障指示灯电 路，使指示灯点亮，提醒驾驶员控制系统出现故障，应立即 检修，以免故障范围扩大。
（2）存储故障码 当自诊断系统发现某一传感器或执行 器发生故障时， ECU将监测到的故障内容以故障码的形式存 储在随机存储器（RAM）中。当存储器电源被切断时， RAM中的故障码就会被清除。
5．喷油器清洗器
喷油器使用一段时间后，由于积碳和其他机械杂质可能 使喷油器堵塞，因此需要定期进行清洗。喷油器清洗器有两种， 一种为离车清洗器，另一种为随车清洗器。
（1）离车清洗器 离车清洗器需要将喷油器从车上拆下进行 清洗，美国太阳公司生产的超声波清洗器及流量测定装置，在 10min内可同时清洗完8个喷油器，还可以对喷油器进行检漏 和流量测定。
（2）时域判定法 当自诊断系统检测到某一输入信号在一定 的时间内没有发生变化或变化没有达到预先规定的次数时， 就确定该信号出现故障。例如：氧传感器在发动机达到正常 工作温度，电控单元检测到氧传感器的输出信号不变化，或 者在10s钟内变化的次数低于8次，自诊断系统就判定氧传感 器信号系统出现故障。
发动机电控系统故障诊断
1、发动机电控系统常见故障特征分析
1.2 发动机电控系统故障诊断原则
1.2.5先思后行
对发动机的故障现象要先进行分析，确定可能的故障原因有哪些，再进行故 障诊断。这样，可避免故障检查中的盲目性，既不会对与故障现象无关的部位作无 效的检查，又可避免漏检对一些相关部位。
1.2.6先备后用
电子控制系统器件性能好坏，电气线路正常与否，可以通过测量电压或电阻 等参数来判断。如果没有这些数据资料，系统的故障诊断将会很困难，这时可采取 新件替换的方法，但这种方法费工费时常常会造成维修费用猛增。所谓先备后用是 指在检修某型号车辆时，先准备好维修车型的有关检修数据资料，制作一些检测用 接头，准备一些易损件的配件。
1、发动机电控系统常见故障特征分析
1.3 发动机电控系统主要元件失效后故障现象
在对发动机电控系统故障诊断时，必须先获取该型号发动机的技术资料，掌 握电控系统工作原理及主要元器件的技术参数，了解某一元器件的功能及发生故障 时的特征。根据故障特征确定诊断思路，查找故障部位。发动机电控系统主要元件 的功能及故障表现见表4-2。
1.2.4代码优先
电子控制系统一般设有故障自诊断功能，当电子控制系统出现某种故障时， 故障自诊断系统就会通过故障警告灯向驾驶员报警，并以代码的方式储存该故障的 信息。利用故障诊断仪读取故障码，检查、排除代码所指示的故障部位。待故障码 所指的故障消除后如果发动机故障现象还未消除，或者开始就无故障码输出，再对 发动机其他可能的故障部位进行检查。
起动发动机，使其怠速运转。当发动机温度正常后，再逐缸进行断火试验， 观察发动机运转情况。若某缸进行断火试验时，发动机运转情况无变化，则为 该缸工作不良，应重点分析检查引起单缸工作不良的原因。若各缸断火试验， 发动机运转情况均有变化，则说明各缸工作情况相同，应从造成发动机各缸工 作均不正常的原因入手。
电控系统的自诊断功能的认识
电控系统的自诊断功能的认识
1.1 自诊断的功能
1.柴油直喷系统控制单元有故障记忆功能。 2.对于偶发出现的故障，显示屏显示以“S P”表示。 3.如果故障被确认，并影响驾驶条件(性能，状态)，则报警灯闪亮。 4.被储存的故障可用故障阅读仪V.A.G1551阅读出来，也可用 整车系统测试仪V.A.G 1552或新的测试仪VAS5051。 5.在故障被消除后，故障记忆必须被清除掉。
谢谢观看
注意：自诊断的一般信息可在故障阅读V.A.G1551 及整车系统测试仪V.A.G1552的使用说明书中找到。
1.2 自诊断的技术数据
1.设备
• 控制单元与故障阅读器V.A.G1551或汽车系测试仪 V.A.G1552之间的数据传递用运作方式“快速数据传递” 模式实现。 • 故障记忆：与供电无关故障记忆或与供电有关故障记忆。
注：如果故障在发动机第50次起动后没有再次出现， 该故障会被取消。
2.查询控制单元版本号
3.使用故障阅读器V.A.G 1551或V.A.G1552时可 选择的功能
1.3 连接故障阅读器V.A.G1551，选择发 动机电子控制单元
1）.必备的专用工具，检测仪和辅助工具。
故障阅读器
连接导线V.A.G1551/3
2）检测条件
1) 蓄电池电压至少11.5V。 2) 发动机和车身间地线连接良好。 3) 熔丝正常。
3）工作过程
1) 拆下前照灯开关右侧自诊断插口护盖。 2) 用V.A.G1551/3电缆连接故障阅读仪
V.A.G1551或V.A.G1552。 3) 在故障阅读仪连接后，视所选功能而定。 4) 打开点火开关或者起动发动机 。
故障自诊断系统在电控发动机上应用
件 的工作 状况 ．它根 据 电子控 制 系统 的 配备情 况
确 定诊 断 故 障 的数 量 。 当它 检测 到 一 个 故 障 时 ，
一
电子 控制 系统 是 由输 入 电路 、输 出电路 和 电 控 单元 Ｅ Ｕ 部 分组 成 。输 入 信 号 从 传感 器 经 Ｃ 线 路连接 进入 Ｅ Ｕ。经 信号调 理后 ．变 为数 字信 Ｃ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ ｓ ｌ－ ｉ ｇ ｏ ｉ ｙ ｔｍ ； ａ ｔ ｅ ｎ ｔｏｕ ｅｙ ｒ ｙ ｄ ：ｅｆｄ ａ ｎ ｓｓｓ ｓｅ ｆ ｕｌ； ｎｇｉｅ； ｒ ｂｌ ａ ｄ
人电路 ，它 只能指 出该线 路有故 障 。
１ 自诊断系统简介
１１ 自诊 断 系统 的工 作原 理（ １ ． 图 ）
维普资讯
第 ６ 第 ４ 卷 期 ２ ７年 １ ０ ０ ２月
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｏ ＵＲＮＡＬ ｏ Ｆ Ｇｔ ＯＡＮ Ｇ Ｄｏ ＮＧ Ｃｏ Ｍ Ｍ ＵＮ Ｉ ＣＡＴＩ ＮＳ ｏ Ｐｏ Ｌ ＹＴＥＣＩ Ｎ Ｉ － ｔ Ｃ
自诊 断 系统是 建 立 在 电子控 制 系统 基础 上 的
子系统 ．其 主要 作用 是诊 断 电控 系统 的 故 障 它 可 以分 为两 部 分 ：硬 件 和 软 件 。硬 件 主 要 包 括 Ｅ Ｕ、故障显 示 器 、诊 断插 座等 ；诊 断 软件 是 电 Ｃ
控 系统控 制 软件 中专 门设 计 用来 处理 车 辆发 生故
ｍｕ ｔ ａ ｒ ￣ ｎ ｉｎ ｔ ｕ ｎ ｅｐ ｏ ｅ ｓｆ ｒ ｅ ｄ ｎ ｄｅｉ ｎ ｔ ｇｔ ｅｔｏ ｂ ｅｙ ｒ ． ｓ ｐ ｙ ｍｏ ｅａ ｅ ｔ ｄ ｒ ｇｔ ｒ ｃ ｓ ａ ｉｇ ａ ｌ ｏ ｏ ｉ ｈ ｏ ｒ ｎ ｍｉ ａｉ ｕ ｌ ａ ｄ ｎ ｈ ｒ
汽车发动机电控技术模块十一故障自诊断
一、利用汽车ECU解码器进行故障自诊断
汽车ECU解码器分专用型和通用型两类。 1.V.A.G1552故障诊断仪的基本操作方法 2. 提取故障代码 3. 故障代码表 4. 故障代码的清除 5. 基本设定 6. 最终控制诊断
7. 电控单元编码 8. 读测量数据块
二、人工提取故障信息
人工提取故障信息的方法的基本步骤如图11-7所示。
第二代车载诊断系统的英文全称为ONBOARD DIAGNOSITICS-Ⅱ，简称OBD-Ⅱ。OBD-Ⅱ故 障自诊断系统由美国汽车工程师学会SAE于1982年提出， 经美国环境保护局EPA和加州空气资源委员会CARB认证 通过后，作为强制性标准首先在美国开始实行。
一、OBD-Ⅱ的主要特点
①统一诊断座形状，为 16pin (针)
一、故障自诊断的工作原理
故障自诊断系统对故障的判断方法有三种判别模式： 数值及特征比较判别模式、反馈信号监测判别模式、 状态判别模式。
1．数值及特征比较判别模式 一般地，大多数传感器采用数值及特征比较判别模式。
图11-1 冷却冷却液温度传感器的故障诊断
2．反馈信号监测判别模式 反馈信号监测判别模式主要用于执行器的故障判别。电 控系统中的重要执行器每工作一次都向自诊断系统的监测 回路输出一个反馈信号，若监测回路多次重复没有接受到 该执行器的反馈信号，则系统判断为执行器故障。
点火电路连续8~11次点火都无IGF1、IGF2信号送至ECU， 自诊断系统就判定点火系有故障，并将故障信息存入存储器， 点亮故障指示灯。
图11-2 点火器的工作电路
3．状态判别模式 状态判别模式主要用于微型计算机故障的判断。如计算 机出现内存溢出，或计算机不能定时对内存进行清除，则 系统判断为计算机故障，同时启动备用系统，以三种固定 状态控制发动机运转。
汽车电子控制系统检测诊断--汽车电子控制技术
3.3 故障代码
(1) 故障代码的组成
SAE规定OBD—II故障代码有5位组成。
第1个是英文字母，代表测试系统，如： B——车身（BODY）； C——底盘（CHASSIS）； P——发动机、变速器（POWER TRAIN）； U——未定义，由SAE另行发布。 第2个到第5个为数字码。 每一个代码均有特殊含义。例如，故障代码 P1352可表示如下含义： P——代表测试系统，在此表示发动机和变速器； 1——代表汽车制造商； 3——代表SAE定义的故障代码范围； 52——代表原厂故障代码。
当自诊断系统发现某只传感器或执行器发生故障时，电控单元 ECU会将监测到的故障内容以故障代码的形式存储在随机存 储器RAM中。只要存储器电源不被切断，故障代码就会一直 保存在RAM存储器中。
即使是汽车在运行中偶尔出现一次故障，自诊断电路也会及 时检测到并记录下来。在控制系统的电路上，设有一个专用 诊断插座，在诊断排除故障或需要了解控制系统的运行参数 时，使用汽车制造商提供的专用检测仪或通过特定操作方法， 就可通过故障诊断插座将存储器中的故障代码和有关参数读 出，为查找故障部位、了解系统运行情况和改进控制系统设 计提供依据。
将故障检测仪、调码器或跨接线等自诊断测试工具与汽车上的 诊断插座连接后，接通点火开关，即可触发自诊断系统进行诊 断测试。根据读取的故障代码查阅被测车型的《维修手册》， 就可知道故障代码表示的故障内容与故障原因。
诊 断 插 座 （ TDCL ） 是 故 障 诊 断 通 讯 接 口 （ Trouble Diagnostic Communication Link）的简称。在装备电子控 制系统的汽车上，都设有诊断插座，一般安装在熔断器盒上、 仪表盘下方或发动机舱内。
根据发动机运转状态和传输数据的变化情况，即可判断控制系 统的工作状态，将特定工况下的传输数据与标准数据进行比较， 就能准确判断故障类型和故障部位。
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发动机电控自诊断系统
发动机电控自诊断系统
一、概述:
1994 年产生的标准OBDⅡ协议为世界许多汽车生产厂家所采用,它统一了各车型诊断接口的标准,还统一了故障码的定义。
那么这些故障码是如何设定的呢?其实不同的车型产生故障码的条件都差不多,大同小异。
当你理解了一种车型的OBDⅡ故障码产生的条件,那么在另外一种车型上发现相同故障码的时候,也可以认为产生的原理是类似的。
电控自诊断系统产生故障码的条件主要有以下几种:
1、值域法:电控单元接收到的传感器信号超出规定的数值范围,自诊断系统就判定为输入信号故障。
2、时域法:电控单元检测时发现某一输入信号在一定的时间范围内没有发生应该发生的变化或变化没有达到规定的数值时, 自诊断系统就确定该信号出现故障。
3、功能法:电控单元向执行器发出驱动指令时,相应传感器或反馈信号的输出参数变化没有按照程序规定的趋势变化,自诊断系统就判定执行器或相应电路故障。
4、逻辑法:电控单元对两个或两个以上具有相互联系的传感器进行数据比较,当发现它们之间逻辑关系违反设定条件时,就判定它们之间有故障.
二、常见数据流分析
汽车电控系统运行过程中,控制单元将以一定的时间间隔不断地接收各个传感器传送的输入信号, 同时控制单元对这些信号进行计算处理,再向各个执行元件发出控制指令.这些信号或指令,都是在一定的工作范围或状态内运行的,超过了这个范围或出现跟电控系统不符合的状态,电控系统就会出现异常现象,而这异常现象,很大一部分是可以通过电控系统的数据流反映出来的。
在分析数据流时,要考虑三个方面的内容:
1.要考虑传感器的工作数值,也要分析其响应的速率.
2.要考虑电控元件之间的数据响应情况和相应的速度.在电控系统中,各传感器或执行器元件数据会相互影响,因为电控系统收到一个输入信号之后,肯定要输出一个相应的指令,在分析故障时一定要将这些参数数值联系起来分析.
3.要考虑几个相关传感器信号的关系,当发现它们之间的关系不合理时,电控自诊断系统会给出一个或几个故障码,此时不要轻易判断是某传感器不良,需要根据它们之间的相互关系做进一步分析,以得到正确结论。
下面还是以水温传感器为例做一下说明:
发动机水温是一个数值参数,其单位为℃或 OF。
在单位为℃时其变化范围为－40～199。
该参数表示发动机控制电脑根据水温传感器送来的信号计算后得出的水温数值。
该参数的数值在发动机冷车起动至热车的过程中逐渐升高,在发动机完全热车后怠速运转时的水温应为时 85～105℃。
当水温传感器线路断路时,该参数显示为－40℃;若显示的数值超过185℃,则说明水温传感器线路短路.
在有些车型中,发动机水温参数的单位为V.该电压和水温之间的比例关系
依控制电路的不同而不同,通常成反比例关系,即水温低时电压高,水温高时电压低;但也有成正比例关系.在水温传感器工作正常时,该参数的范围为 0-5V.
某些车型的控制电脑会将点火开关刚接通那一瞬间的水温传感器信号存在存储器内,并一直保存至发动机熄火后下一次起动时.在进行数值分析时,解码器会将控制电脑数据流中的这一信号以起动温度的形式显示出来;可以将该参数的数值和发动机水温的数值进行比较,以判断水温传感器是否正常.在发动机冷态起动时,起动温度和此时的发动机水温数值是相等的.随着发动机在热状态档下的起动,发动机水温应逐渐升高,而起动温度仍保持不变。
若起动后2个数值始终保持相同,则说明水温传感器或线路有故障。
水温传感器损坏引发的故障现象为发动机冒黑烟、车辆不易起动、加速不良、怠速不稳、有时熄火。
发动机电控单元（ECU）使用注意事项：
1）发动机出厂时已按试验规范严格进行了出公司的试验，用户不得随意调整电控单元（ECU）内的数据，改变柴油机功率和配置。
2）整车电气系统、电控系统各部件的检修必须由专业人员进行。
3）电控单元（ECU）、共轨油泵和喷油器为精密部件，用户不得自行拆解。
整车进行焊接操作或插拔电控单元（ECU）插接器时，务必切断电控单元（ECU）的电源，以免损坏电控单元或其他部件。
4）在进行电控单元（ECU）供电电源连接时，务必确认好电源的正、负极，以免损坏电控单元。
车辆启动前注意事项：
1）启动前发动机电控系统自检：将钥匙插入方向/起动锁的锁孔内，旋转钥匙开关置于通电“1”位置,发动机 ECU 电源接通，仪表板信号灯总成四个报警灯都应立即点亮（发动机电控系统进行自检）如果四个报警灯持续两秒钟后全部熄灭。
（自检完成）说明发动机电控系统一切正常，发动机可以启动。
2）发动机启动：将变速杆放在空档位置，转动钥匙至“3”的位置，此时起动机应开始工作，发动机启动后，起动机将自动停止。
若首次起动失败，应放开钥匙使其回弹位置“2”处，再回转至“0”位,间隔2分钟后重复上述步骤，发动机起动后应迅速松开点火钥匙。
3）发动机熄火：如果需要发动机熄火时,只须将钥匙开关从位置“2”处，回转至“0”位,电控单元（ECU）停止供电，电控单元（ECU）控制发动机熄火。
注意，为使发动机电控单元（ECU）有足够的时间存储系统的各种数据，发动机熄火30 秒后，才允许关闭电源总开关。
黄色报警灯（EDC 报警信号灯）
黄色报警灯（冷起动信号灯）：用于进气加热装置工作状态指示
红色报警灯（EDC 故障诊断灯）：用于电控系统故障指示和故障代码输出三、故障的分析及检修
D10R型推土机的发动机ECM包含有故障代码自诊断系统。
当系统出现电路
故障时可以在仪表盘上显示故障代码，这就大大简化了检修过程。
但机械故障和部分电路故障是没有故障代码的，下面分别进行分析。
1 有故障代码的检修故障代码由单元识别码MID、元件识别码CID和故障识别码FID三部分组成。
通过系统显示的故障代码可以很快的确定问题所在。
因为有故障代码的检修相对较简单且步骤亦较固定，下面仅举一例加以说明。
如系统显示“063-9-05”，利用卡特的电子技师ET检修软件，计算机指出其对应的故障为9号喷由器开路。
经检查发现9号喷由器的一个接线端子已松动，更换后故障代码消失，很快即排除故障。
值得注意的是，ECM纪录的非现存的历史故障代码对检修工作也是很有价值的，它可以发现一些间歇性的故障，而这类问题用传统方法是很难发现的。
2 无故障代码的检修由于机械问题和部分电路问题是没有故障代码显示的，所以相对而言，检修较困难。
下面举例说明。
2.1 发动机运行中间歇性转速大幅降低，但作业中动力正常作业中动力正常说明元件损坏的可能性不大，间歇性故障可能由于选路接触不良造成的。
经检查系统无现存故障代码，但用ET检查发现ECM纪录的副转速/正时传感器信号异常达上百次之多，并且时间很集中。
试着人为插拔副转速/正时传感器，发动机转速发生明显变化。
于是更换传感器的插头，并清洗线束插座，故障排除。
2.2 发动机启动困难启动马达转速正常，并且未发现燃油路有堵塞。
启动时发动机似乎处于空转状态，排气管未见燃油的排烟。
利用ET监测喷油器驱动油压，发现喷油器动力机油压力只有
3.0MPa，正常应为5.0MPa 以上。
考虑到不久前更换过一只喷油器，怀疑机油路存在泄漏。
重新拆下更换的喷油器，发现一端面油封被压坏，更换后机器启动正常。
2.3 作业时发动机转速大幅降低本着先易后难的原则，首先更换了空气滤芯、柴油滤芯，故障未能排除。
使用ET检查，发现全车12个电子喷油器不动作，于是怀疑是电路故障。
检查发动机控制器电源正常，油门开关和传感器正常，正时传感器正常。
与另一台D10R对换发动机控制器后仍不见好转，只能排除电路故障的可能性。
将一新喷油器临时挂接于线路上，使用ET试验，新喷油器动作，于是怀疑全部喷油器被卡死。
清洗后可装回可以勉强启动，只得更换全部喷油器，但启动仍有困难。
经检查发动机油变量泵的断面有漏油现象，紧固后，油压未上升。
将油泵解体，发现柱塞和斜盘接合面有明显磨损。
因柱塞泵要求较高，只得更换。
此后机器启动迅速，动力亦完全恢复正常。