5.1电控发动机常见故障诊断方法（课件）-《电控发动机构造与维修》同步教学（电子工业出版社）

电控发动机构造与维修 汽车维修 发动机维修 10/20/2024 0 电控发动机综合故障诊断 任务一 电控发动机常见故障诊断方法 任务目标 ●知识目标 1.掌握自诊断方法的操作过程。 2.掌握仪器诊断方法的操作过程。 ●能力目标 1.能够使用自诊断方法对故障进行检修。 2.会手动读取故障码 。 3 任务引入 电控发动机在多数人眼里仍然很陌生，大家仍沿用传统观念，利用经验法进行维修。这种方法是不适用于电控汽车维修的。因为电控汽车目前类型较多、系统形式较多，如果每辆车都积累经验后才修是不现实的。下面我们就来讲解电控发动机常见故障诊断的方法。 4 相关知识 根据所采用的手段与方法的不同，可分为 直观诊断法 自诊断法 仪器诊断法 5 直观诊断法就是通过人的感觉器官对车辆故障现象进行问、看、听、摸、嗅、试等初步、直观的检查。 一、直观诊断法 ECU 在完成各项控制功能的同时，还带有自诊断功能. 可以利用 ECU 的自诊断功能进行故障代码读取和消除、数据在线检测、执行器功能测试和基本设定。 二、自诊断法 故障码的读取 1 故障码的读取方法有两种：一种是人工读码，另一种是用故障诊断仪读码。 （1） 确定初始位置 根据不同车型可以选用不同的方法进行人工读码。 根据故障指示灯闪烁的规律读取故障码。用跨接线短接故障诊断插座上的诊断输入插脚 TE1与搭铁插脚 E1，ECU 根据诊断输入插脚上的电压信号进入故障码读取状态，如图 5-1 所示。 当故障自诊断系统进入故障码显示状态时，仪表板上的发动机故障指示灯以闪烁次数和亮与灭之间的时间长短来显示故障码。如图 5-2 所示为发动机故障指示灯的闪烁方式。 根据故障指示灯闪烁的规律读取故障码的方法应用较多，下面以丰田汽车为例讲述人工读码的过程。 （1）故障警告灯的检查。 ①点火开关置于“ON”，发动机尚未运转时，发动机故障警告灯会发光。 ②当发动机起动后，发动机故障警告灯应熄灭。如此灯仍亮，表明诊断装置检测出了发动机系统故障或异常。 （2）正常状态故障码输出。 要获得故障码输出，按如下步骤进行。 ①初始条件。蓄电池电压在11V或以上。节气门完全关闭（节气门位置传感器IDL触点闭合）。变速箱置于空挡。附件开关均位于“OFF”（断开）。发动机处于正常运行温度。 ②将点火开关拧至“0N”，但不要起动发动机。 ③用维修专用工具（导线）连接检查连接器端子 TEl 及 E1。 ④根据发动机故障警告灯闪烁次数，识别故障码。发动机电控系统运行正常（无故障）警告灯每秒交替亮灭闪烁两次。 （3）故障码显示法。 ①出现故障时，警告灯每0.5s闪烁一次。第一次闪烁数等于2位数故障码的十位数；间歇1.5s以后闪烁次数等于个位数。如出现两个或以上的故障码，其间有 2.5s 的间歇，如图 5-3 所示。 ②所有故障码显示后，有 4.5s 的间歇。其后只要检查连接器的端子 TE1 及 E1 相连接，故障码将重复显示。在出现数个故障码时，从数字小的故障码开始，按由小至大顺序显示。 ③双程检测逻辑电路。故障码 21 及 25 采用双程检测逻辑。当首次检测出故障时，故障码暂时存储在 ECU 存储器中。点火开关从“OFF”转到“ON”，第二次道路试验中，再次检测出这一故障，发动机故障警告灯就会发光，如图 5-4 所示。 ④诊断检查后，从检查连接器上拆下维修专用工具。 （4）测试状态故障码输出。 与正常状态相比，测试状态的故障检测灵敏性较高，还能检测出来自节气门位置传感器的IDL（节气门开关）接触信号、空调器信号及空挡起动开关信号的失灵。要获得故障码输出，须按以下步骤进行。 1 2 初始条件与上述正常状态故障码输出相同。 3 4 将点火开关拧至“OFF”。 用维修专用工具将检查连接器端子 TE2 与 E1 连接。 将点火开关拧至“ON”开始测试状态诊断。这时检查确认发动机故障警告灯应间隔 0.13s连续闪烁。 5 6 起动发动机，并以 10km/h 或更高的车速行驶。 7 8 模拟客户所述的故障情况。 用 SST 将检查连接器端子 TE1 与 E1 连接。 从发动机故障警告灯的闪烁次数识别故障码。 9 完成后，从检查连接器上拆下维修专用工具。 （5）清除故障码。 ①在修理后，ECU存储器所存储的故障码必须清除。其方法是断开点火开关，拆下“EF115A”熔丝 10s 以上，如图 5-5 所示。环境温度越低，熔丝取出时间要越长。 ②清除故障码后，进行车辆道路试验时，发动机故障警告灯应闪烁正常故障码。如显示的仍是同一故障码，表明故障未被排除。 （6）诊断显示。 ①显示两个或更多的故障码时，首先显示数字小的。 ②从检测至清除这段时间中，除了故障码 16 和 51 外，所有检测到的故障码都存储在 ECU存储器中。 ③故障被排除，仪表板上发动机故障警告灯就会熄灭，但故障码却被存储于 ECU 存储器中（除故障码 16 及 51 外）。 ④用专用的发光二极管读取故障码。用专用的发光二极管（带 330Ω 电阻）跨接在故障诊断插座上指定的两插脚间，如图 5-6 所示。进入自诊断状态后，LED 开始闪烁。用专用的发光二极管读取故障码的方法通常应用于马自达车系、奔驰车系、福特车系、现代车系等 ⑤按空调控制面板上的“OFF”“WARMER”和“TEMP”等键，使 ECU 进入故障码读取状态，适用车型有通用公司部分车型（如凯迪拉克）、福特公司部分车型（如林肯）、新款奔驰等。进入自诊断状态后，空调面板的液晶显示屏将显示故障码。 ⑥在规定时间内连续转动点火开关 3 次（或 5 次）即 ON—OFF—ON—OFF—……，使 ECU 根据点火开关输入的脉冲信号进入故障码读取状态。适用车型有克莱斯勒车系、切诺基等。进入故障自诊断状态后，组合仪表的故障指示灯将开始闪烁，闪烁方式如图 5-2 所示。 ⑦按压诊断按钮，ECU 根据按钮开关的触发信号进入故障码读取状态，适用车型为沃尔沃车系。 ⑧转动 ECU 外壳上的诊断模式选择开关，ECU 根据旋钮转动的方向进入故障码读取状态，适用车型为日产公司系列车型。 （1） 用故障诊断仪读码 汽车故障诊断仪有两类，一类是专用故障诊断仪，每个汽车厂家一般都开发了专用故障诊断仪。 另一类是通用故障诊断仪，这种诊断仪能够适用于较多的车型，不同型号的车辆都配有形状各不相同的连接插头。 故障码的清除 2 故障码的清除可以采用人工断电方式，将电控系统主电源熔丝或车辆蓄电池拆除 10s 以上，即可清除电控单元 ECU 中的记忆故障码；也可利用故障诊断仪的消码功能，根据屏幕提示操作键盘，即可将故障码清除。 数据流 3 许多车辆的自诊断系统除了具有故障代码的设置功能外，还有行车记录功能，能记录车辆在行驶过程中传感器、执行器及相关电路的数据和资料，将故障诊断仪通过故障诊断插座与车辆 ECU相连，在故障诊断仪的显示屏上便可以显示出所测的数据，通过分析、比较这些数据，可以为进一步故障诊断和排除疑难故障提供更多的信息和线索。 基本设定 4 在大众系列的某些车型中，更换元件之后需要进行参数匹配，又称基本设定。 仪器诊断法是利用最基本的检测仪器对控制电路中的输入信号和输出信号进行直接测量，测量参数可以是电阻、电压、电流、频率、信号波形等，采用的仪器可以是以下几种。 三、仪器诊断法 万用表法 LED 试灯法 1 2 3 示波器法 为了保证系统安全，提高诊断效率，汽车电控系统在诊断时应注意以下事项。 四、汽车电控系统诊断注意事项 （1）故障诊断遵循由外到内、先易后难、由直观到复杂的原则。 （2）虽然汽车的很多系统都采用了电子控制技术，但汽车的很多故障都是由非电路故障引 起的，在故障诊断时往往要先排除传统结构可能存在的问题，如真空漏气、汽油泄漏、火花塞积炭和高压漏电等，然后再检查电子控制系统可能出现的故障。 （3）在检查电路故障时，不能用传统的刮火方式来检查电路是否通断，否则容易损坏电器元件。 （4）不可在发动机运转时拆下蓄电池，否则电路中的浪涌电压会击穿电器元件。 （5）在点火开关处于“ON”的状态下，不可拆下或装上线路连接插头，尤其是那些带电感线圈的用电器插头，否则用电器的自感应电压可能会使某些电器元件击穿。 （6）安装蓄电池时，千万不能将正负极接反，且蓄电池极柱夹一定要固定牢固，否则易烧毁蓄电池极柱或损坏电器元件。 （7）对采用电子控制技术的车辆进行焊接时，要注意保护好各个控制系统的 ECU，最好是将其拆下来，等焊接完后再装上去。 （8）清洗车辆时，不要让水洒到电路连接插头处，尤其是分电器上，更不能用高压水枪直接喷射，否则易造成电路锈蚀、漏电和短路，甚至会造成发动机不能起动。 （9）在对控制系统的元器件进行检测时，一般首先检查元器件的供电与搭铁电路是否正常，然后再检测元件的本身。 （10）拔开线路插头时，应注意规范操作，安全解锁，如图 5-7 所示。 任务二 电控发动机故障诊断流程 任务目标 ●知识目标 1.掌握电控发动机故障诊断的基本流程。 ●能力目标 1.会按照故障诊断流程来对故障进行检修。 任务引入 电控发动机的电子控制系统工作状况对发动机的性能有很大的影响，该系统的线路或任何一个传感器、执行器出现故障，都会在一定程度上影响发动机的起动、运转、动力、经济性及排放。因此需要一个完整的工作思路。 相关知识 一、发动机故障诊断的基本流程 二、发动机不能起动的故障诊断流程 三、冷车难起动的故障诊断流程 四、热车难起动的故障诊断流程 五、怠速转速过低的故障诊断流程 六、怠速转速过高的故障诊断流程 七、怠速抖动不稳与喘车的故障诊断流程 八、发动机减速或停车后立即熄火故障诊断流程 九、油耗高故障诊断流程 任务三 典型车型故障诊断分析 任务目标 ●知识目标 1.掌握不同车型故障诊断的方法。 ●能力目标 1.会使用不同仪器对故障进行检修。 任务引入 由于电控汽车结构的特殊性，如果维修人员仍采用传统的维修方法，就势必会感到“无能为力”。尽快适应现代汽车的维修要求，已成为广大汽车维修工作者的迫切愿望。本任务主要以常见车型为例来详细讲解电控发动机的检修过程。 一、迈腾轿车行驶中急加速不良仪表 EPC 灯亮 B7L1.8 车辆行驶时急加速不良仪表 EPC 灯亮。 故障现象 1 消除故障码，急加速行驶一段路程后，故障码再现，如图 5-17 所示。 故障诊断过程 2 根据故障码判断故障原因 3 1 2 低压燃油管路。 3 4 电子油泵及滤清器。 油泵控制器，供电及线路。 燃油压力调节阀 N276 及线路。 5 发动机控制单元。 如图 5-18所示为 读取故障码 该车由于高压泵输油管内有异物，该异物尺寸远大于单向阀内部孔径，起初异物离高压泵进油口较远且呈不规则形状，不至于完全堵塞进油管，车辆虽供油不畅，尚能保持系统压力不至于 EPC 灯报警，随着车辆不断使用，异物随着燃油流动方向缓慢移动位置，直到碰到高压泵进油口，加速时异物完全堵塞高压泵进油口，从而出现发动机加速不良，仪表 EPC 灯报警故障。 故障原因分析 4 取出高压泵输油管内异物。 故障处理方法 5 日常维修中我们检查高压系统与低压系统压力时，容易忽视高压系统与低压系统相连接的部位，燃油表测量燃油压力显示的是燃油表到燃油泵之间的系统压力，如高压泵输油管堵塞或输油管内部的单向阀堵塞，均会造成燃油表测量显示压力正常，但是实际低压燃油系统不正常，导致高压泵无法输入燃油，高压泵无法建立高压的故障，误导我们对车辆故障的判断。 结论 6 二、迈腾轿车发动机怠速不稳 行驶中发动机怠速不稳。怠速时“游车”现象严重，排气管尾部能够明显听到类似缺缸发出的“突、突”的声音，加速到中速和高速时一切正常。 故障现象 1 （1）用 VAS6150 读取发动机控制单元故障记忆（表 5-1），存有故障记忆：00022POO16000 汽缸列 1，凸轮轴位置传感器 G40/ 发动机转速传感器 G28 布置错误。 诊断过程 2 （2）读取数据流 91 组在怠速状态下调节至极端，见表 5-2。 （3）检查正时状态为正常。 （4）使用 VAS6356 读取发动机凸轮轴位置传感器 G40 和发动机转速传感器 G28 对应信号波形，如图 5-19 所示。 （5）根据 G28 和 G40 波形状态及对应关系发现 G40 的波形有反应滞缓，检查凸轮轴调整电磁阀工作波形（该波形为 PWM 控制波形），如图 5-20 所示。 （6）通过凸轮轴位置传感器 G40 与 N205 占空比的对应状态说明 N205 的 PWM 信号正常，凸轮轴的信号杂波对应的 N205 的 PWM 信号无变化，说明是机械部件导致 G40 产生杂波。由于凸轮轴调整系统需要由机油驱动，所以检查机油及压力状态条件，为正常。 （7）根据以上分析检查，拆检凸轮轴调整的机械阀，发现机械阀中出现机械严重卡滞。将机械阀更换后起动车辆并行驶测试，一切正常。 故障车由于凸轮轴调节机械阀卡滞导致配气相位错乱，从而气门关闭时刻错误引起该故障。 其原理为发动机为了在低转速时进气门应提前关闭，以避免混合气回流进气管。 N205 的占空比与凸轮轴调整及转速的关系如图 5-21 所示。 原因分析 3 将故障车凸轮轴调节机械阀更换后，故障排除。 处理方法 4 对于故障现象及故障代码的内容认真分析，因为这些故障代码也有可能是机械故障引起的。根据具体故障，要具体分析。 结论 5 三、 发动机排气系统故障灯报警 车辆行驶过程中发动机排气系统故障灯报警，车辆行驶状况无明显变化。清障故障码后行驶一段时间故障再现。 故障现象 1 （1）用 VAS5052 诊断，故障代码如下：08583 系统过浓退出怠速，汽缸列 1，怠速下系统过稀，如图 5-22 所示。 （2）读取发动机数据，发现在怠速工况下，发动机系统显示组 3 中第 2 区数据1.8g/s，如图 5-23 所示，此组意义为空气流量值。对比其他车辆在同样怠速不开空调情况下，故障车此值偏低，分析进气系统有漏气的地方。 故障原因原析 2 （3）检查进气系统相关管路，包括节流阀体、进气歧管、曲轴箱通风及相关连接管路，未发现有漏气的地方。但检查中发现，该车机油尺未完全插入。 （4）将机油尺完全插入后，再读取发动机系统显示组 3 中第 2 区数据为 30g/s，恢复正常。 （5）为验证是否是机油尺未完全插入，导致该故障现象，将路试车的机油尺拔出一段，模仿用户车的情况，进行路试一天后发现该车的发动机排气系统故障灯出现报警，用 VAS5052 读取故障码为 08583 系统过浓退出怠速，汽缸列 1，怠速下系统过稀。和用户车的故障码完全一样，此时读取发动机系统显示组 3 中第 2 区数据为 2.0g/s，低于正常值和用户故障车相差不多。现可确认用户车因机油尺未完全插入，密封不严，导致出现此故障。 四、高尔夫 GTI 发动机排气故障灯报警 发动机排气故障灯报警，加油动力不足。 故障现象 1 （1）使用 VAS6150B 检测发动机系统有故障存储：01089 P0441 000 油箱排气系统通过量不正确，如图 5-24 所示： （2）读取发动机 32 组数据流，发动机怠速及部分符合数据均在 10％以内无异常，如图 5-25所示。 故障原因原析 2 （3）读取发动机炭罐电磁阀数据流，如图 5-26 所示。 数据流显示情况与正常车相比没有明显差别； 70 组活性炭罐电磁阀数据分析，如图 5-27 所示。 1 2 第一区：炭罐电磁阀开度。 3 4 第二区：空燃比控制。 第三区：诊断数值。 第四区：基本设置状态下诊断结果。 （4）检查燃油箱通风系统：TW 不正常，如图 5-28所示。 再次读取数据流查看状态，如图 5-29 所示。 （5）炭罐电磁阀检测，当 70 组第一区数据块有占空比时，炭罐电磁阀可以正常开启，当数据显示 0％时，炭罐电磁阀可以正常关闭。 （6）按照第二区数据块判断炭罐汽油也没有达到饱和状态，决定更换炭罐电磁阀并使车辆行驶一段时间看看，结果故障再现。 （7）检查炭罐电磁阀管道没有发现有漏气情况，之前有车辆出现油气分离器轻微漏气也会产生一样的故障代码，更换油气分离器故障依旧再现。 （8）订购活性炭罐，更换后故障排除。 对换下的活性炭罐进行检查发现，活性炭罐通气管与大气通气管之间阻力较大，明显通风小，汽油蒸气吸附过多，汽油味较大，与 70 组二区数据流相比不匹配（数据流显示炭罐正常状态）。 故障原因原析 3 更换炭罐。 故障处理方法 4 练掌握发动机重要数据流，充分利用数据流判断发动机故障。 结论 5 能够导致 01089 P0441 000 燃油排气系统通过量不正确故障的可能原因有： 1 2 活性炭罐系统机械部分及电控部分故障； 3 4 节气门脏； 油气分离器轻微漏气； 燃油箱故障。 结束 $$