第十章发动机电控系统故障诊断学习目标：1.了解车载诊断系统基本原理；掌握利用车载诊断系统进行故障诊断的方法；2.了解汽车故障诊断接口的位置及
形状，掌握故障指示灯（CHECKENGINE）的功能；3.了解OBDII与OBDIII基本知识，掌握发动机ECU的失效保护功能和备
份功能；4.掌握人工读取发动机故障代码的方法，能够根据故障代码进行故障检测与诊断，能够利用故障诊断仪进行故障检测与诊断。一、任务
引入现代汽车都配有车载诊断系统（又称自诊断系统），利用该系统，可以方便、快速地查找故障部位，给汽车故障诊断带来了巨大的方便。二、
任务分析车载诊断系统是指由ECU本身提供的车辆自我诊断的功能，作为维修人员，只要能够读出ECU内部的诊断数据，就可以确定故障的范围
，从而使诊断测试更具有针对性。ECU内部的诊断数据可以人工读取，也可以使用故障诊断仪读取，如图10-1所示。图10-1利用车载诊断
系统进行故障诊断三、相关知识1.车载诊断系统的基本原理2.利用车载诊断系统进行故障诊断的方法3.汽车故障诊断连接器（诊断座）4.故
障指示灯（CHECKENGINE）的功能5.发动机ECU的失效保护功能和备份功能1.车载诊断系统的基本原理图10-2水温传感器
的信号范围发动机ECU对氧传感器信号的监测2.利用车载诊断系统进行故障诊断的方法(1)人工读取故障代码诊断法(2)故障诊断仪诊断法
(1)人工读取故障代码诊断法人工读取故障代码的方法因汽车的生产厂家而异，目前尚未统一。但在同一生产厂家的不同车型上，人工读取故障
代码的方法却基本一样。人工读取故障代码后，一般还需要查阅维修手册，以确定故障代码的含义，然后按照维修手册的指引进行故障排除。 (2
)故障诊断仪诊断法汽车故障诊断仪（有故障阅读仪、数据扫描仪、故障检测仪、解码仪等多种称呼）有按键式和触摸屏式两种，国内产品有元征、
车博士、金奔腾、修车王、金德等多种品牌。功能包括：读取故障代码、清除故障代码、读数据流、读取定格数据、基本调整、自适应匹配、读取电
控单元（ECU）、电控单元编码等。有些故障诊断仪还具有示波功能。图10-4按键式故障诊断仪?图10-5触摸屏式故障诊断仪3.汽
车故障诊断连接器（诊断座）(1)丰田汽车诊断连接器位置、形状及各插孔的功用(2)OBD-II诊断连接器及各端子的功用(3)OBD-
II故障代码(4)OBD-III简介(1)丰田汽车诊断连接器位置、形状及各插孔的功用汽车故障诊断仪所配备的数据连接接口丰田汽车诊断
连接器的位置、形状及电路(2)OBD-II诊断连接器及各端子的功用图10-8OBD-II诊断座的形状OBD-II诊断座中各端子
的代号和含义?(3)OBD-II故障代码OBD-II故障代码由五位数组成，例如：P0351，其中：“P”—-第一位为英文字母，是系
统代码“P”代表发动机和变速器组成的动力传动系统（POWERTRAIN）；“B”代表车身电控系统（BODY）；“C”代表汽车底盘电
控系统（CHASSIS）；“U”代表网络系统。“0”—-第二位为数字，表示由谁定义的故障代码：“0”或“2”代表由SAE/ISO定
义的故障代码；“1”代表由汽车制造厂定义的故障代码；“3”代表由SAE/ISO或汽车制造厂定义的故障代码。“3”——第三位为数字，
表示SAE定义的故障发生的范围或系统：“0”代表空燃比测量和排放控制系统；“1”代表空燃比测量；“2”代表喷油器线路；“3”代表点
火系统或熄火；“4”代表排放控制系统；“5”代表车速或怠速控制系统；“6”代表ECU或输入/输出控制系统；“7”代表变速器控制系统
;“8”代表非电控发动机的动力传动系统；“9”代表混合动力控制系统。“51”——第四、五位为数字，代表故障代码（00～99）。(4
)OBD-III简介OBD-III即第三代车载诊断系统，目前已经开始使用。它是OBD-II进一步的发展，在包容全部OBD-II功能
的基础上，增加了许多新的功能，特别是将原来的有线数据传输转变成了无线数据传输（不再需要诊断连接器）。无线数据传输可以远程读出诊断数
据，而汽车却不必在诊断的现场。这种情况下，只要汽车通过收费站之类的地方，无线监测点就可以自动完成排放检测。或者，在汽车维修人员到达
汽车发生故障的现场之前，就可以确认故障发生的原因。或者，不论汽车位于何处，诸如需要更换机油、需要二级维护、需要进行某些部件的检查之
类的信息也可以直接自动传到修理厂等。另外，拨入车辆数据传输频率，可以允许执法人员强制关闭发动机，使他们能够快速追赶上违法的车辆或控
制被盗的车辆；汽车的驾驶与使用情况可以自动传到交通主管部门或其他政府部门，监测交通违章和滥用公务车辆的情况。可见，OBD-III可
以给汽车的个性化维护与故障排除带来极大的方便，也给政府部门的法带来便利。上述功能在技术上是完全可以实现的，但是，同样的功能也会给犯
罪分子提供可乘之机，使受害人无法逃离受害现场，因而存在一定的争议，目前部分有争议的功能尚没有投入使用。4.故障指示灯（CHECKE
NGINE）的功能(1)灯泡自检功能(2)故障警告功能(3)故障代码显示功能(4)闪烁功能(1)灯泡自检功能接通点火开关时，故障指
示灯会点亮。当发动机转速达到或超过400r/min后，故障指示灯会熄灭。符合这一要求，表明故障指示灯的功能是否正常。(2)故障警告
功能电控系统存在故障时，故障指示灯将被点亮，以提醒驾驶员。如果故障被排除，则故障指示灯会在5s后熄灭。对于有些车型来言，即使故障被
排除，也要连续三次行驶，且没有检测到新的故障，故障指示灯才会熄灭。3)故障代码显示功能可以通过故障指示灯的闪烁显示故障代码。(4)
闪烁功能如果在第一次行驶周期中检测到某个可能损坏三元催化器的熄火故障，故障指示灯即开始闪烁。如果在第二次行驶周期中还是检测到熄火故
障，则故障指示灯闪烁，并储存故障代码及定格障指示灯将从数据。如果熄火故障症状减轻，故闪烁状态转变到连续点亮状态。提示：一次行驶周期
是指发动机从起动到停机的过程。5.ECU的失效保护功能和备份功能(1)失效保护功能(2)备份功能(1)失效保护功能(2)备份功能?
发动机ECU的备份功能?四、任务实施1.实训目的①能够人工读取丰田汽车发动机故障代码，并根据故障代码进行故障诊断与排除；②能够
使用汽车故障诊断仪等设备进行故障诊断与排除。2.?设备准备丰田汽车一辆（或丰田发动机台架一台）；汽车故障诊断仪一台；万用表一只；短
接线2条；通用工具一套;发动机舱防护罩一套；“三件套”一套。3.实训步骤利用人工读取故障代码的方法进行故障诊断（丰田发动机）(1)
静态模式下人工读取故障代码接通点火开关，但不起动发动机，仪表板上的发动机故障指示灯（CHECKENGINE）应点亮否则检查灯泡及电
路是否良好。起动发动机后，发动机故障指示灯应熄灭,否则说明发动机电控系统存在故障，应读取故障代码，步骤如下：注意：在读取发动机故障
代码之前，应确认蓄电池电压在11V以上，切断各用电设备的电源，节气门处于怠速位置（怠速开关接通），变速器换入P挡（驻车挡）。①接通
点火开关转，但不起动发动机。②根据发动机故障指示灯的闪烁规律读取故障代码；③故障代码读取完毕后，关断点火开关，并拆下诊断连接器上的
短接线。短接TE1与E1时故障指示灯闪烁显示故障代码故障代码的显示方式（12和31号码）(2)动态模式下人工读取故障代码即：在发动
机在运转状态下读取故障码。该方式灵敏度高，可以诊断出静态模式下不能发现的故障，步骤如下：①关断点火开关，用短接线短接诊断连接器中的
TE2端子和E1端子。②接通点火开关，发动机故障指示灯开始快速闪烁。两次闪烁的时间间隔为0.13S。③起动发动机，模拟驾驶人员所描
述的故障状态行驶，车速不低于10km/h。④路试后，再用短接线将诊断连接器中的TE1端子和E1端子短接。⑤由仪表板上发动机故障指示
灯的闪烁规律读取故障代码。⑥拆下诊断连接器上的所有短接线。⑤由仪表板上发动机故障指示灯的闪烁规律读取故障代码。⑥拆下诊断连接器上的
所有短接线。(3)查阅维修手册，确认故障代码的含义丰田汽车发动机故障代码的含义见表10-4。(4)根据故障代码的含义排除故障发生故
障的部位可能是故障代码所指示的元件本身，也可能是ECU与该元件相连的线路，还可能是ECU本身，但ECU本身故障的可能性非常小，10
万公里只有千分之一的可能性。为了准确确定故障部位，需要使用万用表等工具进行进一步的测量。在元件本身以及与ECU、搭铁、电源等相连的
线路都正常的情况下，才更换ECU。(5)清除故障代码断开点火开关，从配电盒中拆下EF1熔断丝（20A）10s以上即可。拆除蓄电池的
负极搭铁线，也可以清除故障代码，但这样会使时钟和音响等装置中存储的信息也被清除。2)利用故障诊断仪进行故障诊断的方法将汽车故障诊断
仪与仪表板下方的诊断连接器相接（DLC2型），如图10-12所示，接通点火开关，接通故障诊断仪电源开关。几秒钟后，故障诊断仪屏幕上
会显示有选择菜单，根据菜单，可以进入不同的系统，例如发动机系统、变速器系统、制动系统等。选择进入某系统后，又会出现功能选择菜单，例
如，读取故障代码、清除故障代码、读数据流、读取定格数据、基本调整、自适应匹配、读取电控单元（ECU）版本号、电控单元编码等，根据需
要，可以选择进入不同的功能在一般情况下，可以按照如下流程来进行故障诊断（以空气流量计故障为例）：(1)读取故障代码明确故障项目及故
障的性质：是什么故障（例如空气流量计故障）？现有故障？还是历史故障？常发性还是偶发性？(2)读取定格数据明确故障发生时的基本条件，
特别是与故障项目关系密切的内容（例如，空气流量计的读数、发动机转速、节气门开度等）。(3)清除故障代码(4)起动发动机，模拟故障发
生的条件(5)关闭发动机，再次读取故障代码及定格数据确定1步的故障内容是真实存在的，还是虚假故障。(6)起动发动机，读取与故障项目
相关的数据流，分析与故障现象之间的关系例如，目前的空气流量计的读数、发动机转速、节气门开度等；空气流量计的读数是否随节气门开度及发
动机转速变化。(7)按照维修手册的指引检查并排除故障(8)清除故障代码(9)试车确定故障现象是否消失。10读取故障代码及数据流确
定维修后的数据流正常，故障没有再次出现。图10-13为“空气流量计信号输入低”故障的检查程序。图10-13（A）空气流量计信号输
入低故障的检查程序图10-13（B）空气流量计信号输入低故障的检查程序4.实训要求①操作仔细、规范，避免造成设备损坏；②注意做好
安全防护措施，注意“三不落地”；③故障诊断的思路要清晰；④养成使用发动机舱防护罩、“三件套”等的职业习惯。小结车载诊断系统是指由E
CU本身提供的车辆自我诊断的功能。ECU在正常工作的同时，还会判断是否有异常情况的发生。当判定系统存在故障时，一方面会点亮仪表板上
的故障指示灯（CHECKENGINE），另一方面，还会储存相应的故障代码（DTC）及定格数据。OBD-II是第二代车载诊断系统的英
文缩写，其诊断连接器有统一的标准，并规定一律安装在驾驶人侧仪表板下方。OBD-II故障代码由五位数组成。OBD-III即第三代车载
诊断系统，是OBD-II进一步的发展，增加了许多新的功能，特别是将原来的有线数据传输转变成了无线数据传输。利用车载诊断系统进行故障诊断，有人工读取故障代码诊断法和故障诊断仪诊断法两种方法。人工读取故障代码的方法因汽车的生产厂家而异，目前尚未统一。汽车故障诊断仪的功能强大，因而给故障诊断带来极大的方便。采用人工读取故障代码诊断法进行诊断时，可以先人工读取故障代码，通过查阅维修手册，确定故障代码的含义，然后再进行相应的检测。故障排除后，还需要清除故障代码。采用故障诊断仪诊断法进行故障诊断时，连接汽车故障诊断仪，接通点火开关及故障诊断仪的电源开关，按照屏幕上显示的菜单，即可进行相应的诊断操作。本章结束 |
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