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1、汽车电子控制技术,汽车类专业应用型本科示范教材,机械工业出版社出版 主编 于京诺,第11章 汽车电子控制系统检测,学习目标了解自诊断系统的基础理论。熟悉常用故障诊断仪器设备。掌握汽车电子控制系统故障诊断的基本方法。掌握汽车电子控制系统主要部件的诊断方法。,第11章 汽车电子控制系统检测,11.1 自诊断系统 11.1.1 功能及原理 所谓自诊断就是电子控制系统对系统本身进行故障诊断。自诊断系统又称为故障自诊断系统，主要由电子控制单元（ECU）以及传感器与执行器的监测电路组成。汽车上的每一个电子控制系统都具有故障自诊断功能，下面以发动机电子控制系统为例，介绍故障自诊断系统的功能及原理。自诊断系统
2、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。（3）启用备用功能 备用功能又称为失效保护功能。当自诊断系统发现某一传感器或执行器发生故障时，ECU将以预先设定的参数取代故障传感器或执行器工作，控制发动机进入故障应急状态运行，使汽车维持基本的行驶能力，以便于汽
3、车行驶到修理厂修理，这种功能称为控制系统的备用功能或失效保护功能，也被形象地称之为“跛行回家”功能。提示：在备用功能工作状态下，发动机的性能将受到不同程度的影响，某些车型的自诊断系统还将自动切断空调、音响等辅助电器系统电路，以便减小发动机的工作负荷。,自诊断系统诊断故障的原理如下：汽车控制系统在正常工作时，ECU的输入和输出信号都有一个正常的范围，当控制电路的信号超出正常范围时，ECU中的诊断系统就判定该电路信号出现故障。电路的异常情况分为3种：（1）值域判定法 当电控单元接收到的输入信号超出规定的数值范围时，自诊断系统就确认该输入信号出现故障。例如：某车型水温传感器设计在正常使用温度范围-3
4、0120内，输出电压为030470V，所以当电控单元检测出信号电压小于015V或大于485v时就判定水温传感器信号系统有故障。（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。,（3）功能判定法 当电控单元给执行器发出动作指令后，检测相应传感器的输出参数发生变化，若传感器输出信号没有按照程序规定的参数变化，就确认执行器或电路出现故障。例如：有的 EGR系统装有E
5、GR阀高度传感器，用以检测EGR阀是否正常工作。也有的EGR系统没有EGR阀高度传感器，当电控单元发出开启EGR阀命令后，通过检测进气压力传感器（MAP）输出信号是否有相应变化，也可以确定EGR阀有无动作，若没有变化，则确认EGR阀及电路有故障。,11.1.2 OBD-车载自诊断系统简介 1993年以前的电控自诊断系统为第一代自诊断系统，由于各厂家采用不同的诊断座、不同的诊断代码（故障码）和不同的诊断功能，给检测诊断带来很大的不便。OBD-是第二代车载自诊断系统（On-Board DiagnosticsII）的简称，是由美国汽车工程师学会（SAE）制定的汽车自诊断标准。该标准要求各汽车厂家采用
6、统一的诊断模式、统一的诊断座、统一的诊断代码（故障码）。提示：OBD-的目标有3个，一是降低因为排放控制部件发生故障而引起的高排放值；二是在发生故障时将其检测出来；三是改进故障诊断与维修方法。OBD-标准从1996年开始执行。,1.OBD-车载诊断系统的特点（1）统一诊断座，将各种车型的诊断座统一为16端子标准型诊断座，其结构如图11-1所示。,OBD-诊断座的结构,（2）统一诊断座位置，通常安装在驾驶室内位于驾驶员侧仪表板下方；,（3）故障诊断仪与车辆之间采用两种标准通讯规则，一个是国际标准组织ISO（INTERNATIONAL STANDARDS ORGANIZATION）标准；另一个是美
7、国汽车工程师学会SAE（SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS）标准；（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；（8）使用故障诊断仪可以直接清除存储在ECU内的故障码和冻结帧数据；（9）对排放控制系统的工作进行实时监控；（10）统一电子控制系统部件名称和缩写。,2OBD-诊断座 OBD-诊断座，也称DLC（DATA
8、 LINK CONNECTION），意为数据通信链路连接器，其作用是连接故障诊断仪，实现故障诊断仪与ECU之间的通讯。OBD-标准对于诊断座的16个端子的功能进行了定义，见表11-1。,表11-1 OBD-诊断座端子功能定义,3故障码的组成与含义OBD-标准规定的故障码由5位符号组成，例如P0306。故障码的含义定义如下：1）第1位符号是字母，代表发生故障的系统，含义见表11-2,2）第2位符号是数字（从0到3），代表故障码是SAE定义的故障码还是制造厂家规定的故障码。如果是数字0和2，表示该故障码是SAE定义的标准故障码，是适合于所有厂家的通用故障码；如果是数字1和3，表示该故障码是制造厂家
9、自己定义的故障码。因此，对于制造厂家自己定义的故障码，不同厂家虽然故障码相同，但其含义不同。,表11-2 故障码第1位符号的含义,3）第3位符号是数字（从0到8），代表发生故障的子系统，见表11-3。,表11-3 故障码第3位符号的含义,4）第4位和第5位都是数字，一起组成一个两位数字，用来表示故障的具体原因。对于SAE定义的故障码，这两位数字代表的意义是统一的，适合于所有厂家，例如故障码P0306的最后两位数字06，代表第6缸有缺火故障。提示：对于厂家自己定义的故障码，最后两位数字代表的含义由厂家自己确定。,11.2 故障诊断仪器设备 1万用表 在进行电气系统检测时，常使用万用表测量电压、电
10、流和电阻等电参数。当需要检测汽车电控系统电路时，除非汽车维修手册有特别说明的情况以外，通常都应使用高阻抗数字式万用表进行检测，数字万用表的内阻抗应不低于10M，否则可能导致电控系统的电子部件损坏。除了普通的数字万用表以外，还有专门用于汽车电控系统故障检测的多功能数字万用表。多功能数字万用表除了具有普通数字万用表的功能外，还具有以下功能：检测点火闭合角；检测传感器和ECU端子动态电压信号；检测喷油器的喷油脉宽；检测电信号频率以及发动机转速；检测温度等。提示：当使用万用表检测电阻时，电路应处于断电状态，否则会损坏万用表。,2汽车专用示波器 汽车上适合使用示波器进行测量的有电磁式曲轴位置传感器和轮速
11、传感器等产生的正弦波模拟信号，霍尔式曲轴位置传感器产生的方波数字信号，以及喷油脉冲信号、点火初级和次级电压信号等。图11-2所示为OTC 3820汽车专用示波器。,汽车专用示波器通常为便携式，可以测量各种传感器和执行器信号的波形，包括初级点火电压波形和次级点火电压波形。示波器通常都有双通道或者多通道，可以将多个被测信号的波形同时显示在屏幕上进行比较；示波器通常具有记录功能，可以将测试结果记录、储存和调用；另外示波器通常都具有量程自动调节功能，使用方便。,3真空测量仪 真空测量仪由手动真空泵、真空表和真空管组成（见图11-3）。其作用是检测汽车上用真空控制的执行器或者依靠真空工作的传感器。在进行
12、真空检测时，可将真空管连接于被检测的真空系统中，然后用手动真空泵产生真空，由真空表测量真空度。,4燃油压力表 燃油压力表用于测量燃油系统的油压。有些发动机的燃油总管上有燃油压力检测接口，只要将燃油压力表的接头连接到燃油压力检测接口上即可测量油压。对于没有燃油压力检测接口的系统，需要将发动机燃油管在适当位置拆开，通过三通接头将燃油表连接在燃油系统中。,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
13、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）随车清洗器 无需将喷油器从车上拆下，在车上即可清洗喷油器。随车清洗器内装有除碳剂及电动燃油泵，清洗时将清洗器的接管与汽车上的燃油压力检测口连接，车上的油压调节器回油管与清洗器连接，断开汽车的燃油泵电路，接通清洗器电动燃油泵电路，起动发动机以2000r/min的转速运转10min，即完成喷油器的清洗。这种清洗的优点是不必拆卸喷油器，并且还可以同时清洗发动机进气道、进气门以及燃烧室内的积碳。,6故障诊断仪 故障诊断仪也称电脑诊断仪、电脑故障检测仪、扫描仪、解码器等。故障诊断仪在使用时运用数据线通过汽车上的
14、诊断座与ECU连接。故障诊断仪通常有以下功能：1）从ECU的随机存储器中读取故障码和冻结帧数据；2）读取数据流（或数据块）；3）对执行器进行动作测试；4）清除存储在ECU的随机存储器中的故障码和冻结帧数据；5）提供诊断帮助，例如提供被检测系统的诊断步骤、电路图、标准数据、标准波形等。,故障诊断仪分为通用型和专用型两种，通用型诊断仪可以适用于多种车系，例如美国施耐宝（SNAP-ON）公司生产的Scanner（俗称红盒子）诊断仪，适用于美洲和亚洲车系，将美洲车系的资料放在一张软件卡上，将亚洲车系资料放在另一张软件卡上，检测不同车系的车辆时，可以更换相应的软件卡。通用型诊断仪还有美国欧瓦顿工具公司生
15、产的OTC诊断仪，适用于美、亚车系，博世公司生产的KTS500诊断仪，适合于欧洲车系。国产通用诊断仪有金奔腾、修车王、电眼睛等，适用于美、欧、亚、中车系。专用诊断仪则只适用于某一汽车公司的车型，这些诊断仪功能强大，除了常见的功能外，还能够对控制单元编程、自适应匹配、钥匙码注册和删除、具有专家系统，有的还具有示波器功能等。但老式诊断仪存在的最大问题是新车型和新技术不断出现时，诊断仪软件和资料更新比较麻烦，因此专用诊断仪普遍进行了更新。,提示：目前专用诊断仪的趋势是计算机化，即将原来单独式的诊断仪变成装在个人计算机上的故障诊断系统软件，然后通过专门的诊断接口设备与车辆诊断座连接，这样不仅可以很方便
16、地通过网络对故障诊断系统软件随时进行升级，还可以大大增加诊断仪的信息容量，并且便于维修人员在计算机上查阅和储存资料。诊断接口设备与计算机之间可以有线连接，也可以无线连接。,通用公司在2008年以前的诊断仪是Tech 2，为独立式诊断仪，如图11-4所示，2008年以后生产的车辆须使用GDS+MDI诊断仪，GDS（GlobalDiagnosticSystem）是装到计算机内的诊断系统软件，MDI（Multiple Diagnostic Interface）是多功能诊断接口，如图11-5所示。,Tech 2诊断仪,GDS+MDI诊断仪,福特公司在2006年之前的诊断仪是WDS（Worldwide
17、Diagnostic System），2006年以后生产的车辆须使用IDS故障诊断软件和VCM通讯模块（诊断接口）进行故障诊断。克莱斯勒公司2010年以前使用的是StarScan诊断仪，2010年以后的车型需要使用wiTECH故障诊断软件和VCI POD通讯模块（诊断接口）进行故障诊断。丰田公司2012年之前使用的是IT2诊断仪，2012年以后的车型需要使用GTS故障诊断软件和车辆接口模块VIM进行故障诊断。大众公司2011年以前使用的是VAG1551/1552，VAS5051/5052独立式诊断仪，2011年以后的车型需使用VAS6160系统进行故障诊断，包括VAS6160主机(配松下平板诊
18、断电脑+诊断软件）以及VAS5054A诊断接头进行故障诊断。,7发动机综合性能分析仪 发动机综合性能分析仪是将多种检测设备集成在一起，专门用于对发动机的检测。其主要功能有：多通道示波；最新车款标准测试；点火系统测试；燃油系统测试（选配）；无外载测功；COP（独立点火）式点火波形测试；最新车款标准波形数据；起动/充电测试；数字万用表；柴油机喷油压力波形测试等。,11.3 故障诊断的基本方法11.3.1故障诊断的基本原则（1）先思后行 在对系统的结构原理和故障现象充分了解的基础上，对故障可能的原因进行深入分析，设计出检测的方法和步骤然后进行检查，避免盲目检查导致人力物力的浪费以及可能导致正常系统的
19、损坏。（2）先外后内 优先对可能发生故障的系统的外围部件进行检查，例如首先对线束、插接器、管路等进行检查，然后再依次检查内部部件，包括机械部分、传感器、执行器和ECU。（3）先易后难 优先使用简单的方法进行检查，例如采用直观检查法；如果直观法未查出故障，需使用仪器仪表或其他设备进行检查时，应优先检查容易检查的部分；能随车进行检查的优先检查。,（4）先熟后生 对于某种车型，某些故障往往具有特定的原因，在进行故障诊断时，根据经验应优先对熟悉的原因进行检查，如果未发现故障，再对其他部分进行检查。（5）代码优先 电控系统一般都有故障自诊断功能，通过读取故障码可以迅速确定故障原因；另外还可以使用故障诊断
20、仪读取数据流、冻结帧数据以及对执行器进行动作测试，可以快速诊断出故障的具体部位，达到事半功倍的效果。（6）先备后用 在检修车辆前，应准备好维修车型的有关检修数据资料。除了从维修手册、专业书刊上收集整理这些检修数据资料外，另一有效的途径是利用无故障车辆对其系统的有关参数进行测量，并记录下来，作为检修同类型车辆的检测比较参数，另外还可以运用专用故障诊断仪内的诊断帮助为诊断提供方法和标准参数。,11.3.2 故障诊断的基本流程 在对汽车电控系统进行故障诊断时，要设计好诊断的思路，按照诊断思路进行的诊断步骤，就是故障诊断的基本流程。科学合理的故障诊断流程，可以使故障诊断操作既不重复，又不遗漏，保证以最
21、简捷的步骤查出故障部位，以提高诊断的质量和效率。不同电控系统故障诊断的流程应各有不同，图11-6所示为适用于所有电控系统故障诊断的基本流程。11.3.3 故障诊断的方法 提示：故障诊断的方法有许多种，在实践中根据不同情况以及诊断的不同阶段，可以选择不同的诊断方法，常见的诊断方法有直观诊断法、故障码诊断法、故障征兆诊断法、分析推理法、故障征兆模拟试验方法等。根据故障的不同，这些方法可以单独使用，也可以组合使用。,1.直观诊断法 直观诊断通常包括问、看、听、摸、闻、试等内容，通过这些直观诊断，初步了解故障现象的特点，为确定下一步故障诊断的方向和进一步分析和诊断故障部位提供初步的依据。图11-6所示
22、的故障诊断的基本流程的前3个步骤即为直观诊断。（1）问 问是通过对用户的询问了解汽车故障症状的过程，内容通常包括故障症状特征、故障发生的时间、频次、怠速还是行驶、冷车还是热车、直行还是转弯、车速高低、载荷、气候条件、道路情况等。另外还要了解汽车上次维护或修理的时间、内容。询问用户不仅要达到全面了解故障症状的目的，更重要的是要把握住故障症状发生时的前因后果，以便于为故障诊断提供线索。询问用户的内容通常需要填写在用户调查表内。,（2）看 直接观察了解故障车辆的型号以及外部零件是否正常。1）查看故障车辆的品牌、型号、年款，确定其电控系统的类型。2）查看部件有无丢失或明显损坏，特别是怀疑有故障系统的传
23、感器和执行器部件。3）查看线束和插接器有无明显损坏，插接器连接是否正常、可靠。4）查看真空软管是否丢失、破损、插接是否可靠，是否插接错误。5）打开空气滤清器，检查滤芯是否过赃，必要时更换。,（3）听 是指听被检测系统工作的声音，例如听发动机有无爆燃、有无敲缸、有无失速、有无进气管回火或排气管放炮等。（4）摸 用手摸部件，判断是否过热；或者用手摸继电器，感知其振动判断继电器是否工作等。（5）闻 通过嗅觉感知是否有因过热而产生的焦糊味，或者有漏油的汽油味，或者燃烧不正常的废气异味等。（6）试 按照故障发生的条件，起动发动机运转或者驾驶车辆行驶，以便进一步确认故障。,2故障码诊断法 所谓故障码诊断法
24、，就是由自诊断系统存储在ECU的故障码，确定故障具体部位的方法。提示：应用故障码诊断法诊断故障时，首先要从ECU存储器内读取故障码，然后根据故障码的含义，进一步确定故障的具体位置并排除故障，排除故障后再将ECU存储器内存储的故障码清除。（1）读取故障码 总体而言，读取故障码的方法有两大类，一类是人工读取，另一类是仪器读取。所谓人工读取，就是人工通过某种方式触发故障码，然后通过仪表板上的故障灯的闪烁等方式输出故障。由于不同车型人工读取故障码的方式不同，因此人工读取故障码的方式很多。根据车型的不同，触发故障码的方式有很多，包括将诊断座某个端子搭铁；接通故障自诊断触发开关；在规定的时间内将点火钥匙O
25、N-OFF-ON-OFF-ON；在规定时间内反复踩下加速踏板等。,输出故障码的方式除了通过仪表板上的故障灯闪烁输出外，还有通过跨接在诊断座上的发光二极管输出，自动空调显示屏输出等方法。人工读取得到的只是故障的代码，要了解故障码代表的故障，必须查阅相应车型的故障码资料。所谓仪器读取就是使用诊断仪读取故障码。仪器读取故障码的优点是不仅可以显示故障码，还能显示故障码的含义，并且还可以通过诊断仪中的诊断帮助或者专家系统，查阅确定故障码所代表的故障的具体部位的方法和步骤。此外，使用诊断仪还可以读取冻结帧数据、数据流等，为故障诊断提供有效的信息。使用故障诊断仪读取故障码的方法，由于诊断仪不同而不同，但通常
26、都比较简单，只要按照说明书的要求将诊断仪连接到车上的，然后按照诊断仪显示屏上的提示进行操作，就可以读取故障码。提示：对于老车型，通常既能够用人工也能够用仪器读取故障码，但对于新车型，只能够用仪器读取故障码。,（2）确定故障的具体部位 故障码只能指示故障的现象或者大致范围，不能指示故障的具体部位或者具体原因。因此，当读取到故障码以后，很重要的工作是确定故障的具体部位。例如，OBD-故障码P0120的含义是“节气门位置传感器信号不良”，说明 ECU没有接收到正常的节气门位置传感器信号，该故障的具体部位可能是节气门位置传感器本身有故障，也可能是节气门位置传感器与ECU之间的连线有故障，或者是ECU没
27、有为节气门位置传感器提供正常的参考电压和搭铁，因此，需要使用万用表、示波器等检测工具，检测节气门位置传感器、线路，确定故障的具体部位，才可能排除故障。,（3）清除故障码 故障排除后，应清除故障码。清除故障码的方法有两种，一种是人工清除，另一种是用仪器清除。人工清除故障码的方法通常是断开被检测系统的ECU的常电源，这样ECU随机存储器就会断电而清除故障码。具体方法是将需要清除故障码的ECU的常电源电路的熔断器拔下10s钟以上。将蓄电池搭铁线拆下10s钟以上，也可以清除故障码，但这种方式也同时将其他系统的记忆清除，因此不建议使用这种方式。使用诊断仪清除故障码的方法，简单、安全，推荐使用。3故障征兆
28、模拟试验方法 提示：对于间歇性故障，在进行故障诊断时，可能故障征兆并不存在，因此难以查出故障。通过故障征兆模拟试验的方法，模拟故障发生的条件，检查故障征兆是否重现，如果故障征兆重新出现，就可以证明故障发生的原因，从而排除故障。,常用的故障征兆模拟试验方法有以下几种：（1）振动法 当怀疑故障是由于振动引起的时，可采用振动法进行试验，检验故障是否重现。振动法的主要内容包括：对怀疑有故障的系统的插接器进行振动试验，在垂直和水平方向轻轻摇动插接器；对怀疑有故障的系统的线束进行振动试验，在垂直和水平方向轻轻摇动线束；对怀疑有故障的系统的传感器和执行器进行振动试验，轻轻拍打传感器和执行器。（2）加热法 如
29、果有些故障只在热车时发生，则可能是由于某些部件受热引起的，可使用电吹风等加热工具加热怀疑有故障的零部件，检验故障是否重现。但加热温度不得高于60，不得直接加热ECU。,（3）水淋法 当怀疑故障是由于潮湿引起的时，可采用水淋法模拟故障发生的条件。操作时不得将水直接喷淋到怀疑有故障的部件上，尤其不能喷淋到汽车电控系统的传感器、ECU、执行器和线束以及插接器上，而应将水喷洒到散热器前方，如果可能的话起动发动机怠速运转，从而给发动机舱内造成潮湿的环境，检验故障是否再现。（4）电器全接通法 当怀疑故障是由于电器负荷过大引起的，可接通车上的全部主要电气设备，例如前照灯、空调鼓风机、后窗除霜器、喇叭等进行试
30、验，检验故障是否再现。,4分析推理法 自诊断系统并不能将汽车上的所有故障都诊断出来，当没有读取到故障码，但有故障症状存在时，可使用分析推理法诊断故障。所谓分析推理法，即通过分析故障现象，推断故障产生的可能原因，然后按一定顺序，对这些原因进行检查，以确定故障具体部位的方法。为了便于对故障原因进行分析，可以画出因果图或者故障树，然后画出诊断流程图，再按照诊断流程图进行诊断。画因果图或者故障树，要以熟悉系统的结构和工作原理为基础，在对故障症状进行细致分析之后，对故障原因进行推理，然后逐层列出故障产生的可能原因。例如；发动机排放冒黑烟的故障症状，虽然不知道是哪个元器件损坏导致的，但从原理上讲一定是混合
31、气过浓造成的，而混合气浓的原因，一个是燃油多，另一个是空气少。按照这样的思路继续推理，就可以画出这一故障的因果图（见图11-7）或者故障树。,图11-7 因果图分析法在推理环节的应用,有了因果图或者故障树，然后根据逻辑关系设计出诊断的具体方法和步骤并进行检查。汽车电控系统主要部件的检测方法在本章下一节介绍。提示：分析推理法在对故障症状进行分析和对故障原因进行推理阶段，需要故障诊断人员对被诊断车型的结构和工作原理非常熟悉；在对故障进行检测诊断阶段，需要的是技巧和经验。因此，画因果图或者故障树以及诊断流程图只适用于经验不足者，对于经验丰富的诊断人员，只需要按照这样的思路根据实际情况采用灵活的方法和
32、步骤，就可以迅速而准确地诊断出故障。,表11-4 D型燃油喷射系统电控发动机故障征兆表,11.4 主要部件的诊断方法 汽车电子控制系统的部件，包括各种传感器、ECU和执行器。汽车电子控制系统的部件检测方法通常有两种：一种是在线检测方式，另一种是离线检测方式。所谓在线检测是指保持部件与车上导线连接并接通电源的情况下，检测故障发生在线路、电源、还是部件；所谓离线检测也称部件检测，就是将部件的导线插接器拔下，或将传部件从车上拆下，然后通过检测部件的电阻等手段，确认部件故障。提示：在进行部件故障检测时，通常先进行在线检测，如果在线检测初步诊断部件有故障时，再进行离线检测，以确认部件故障并确定故障的原因
33、。但在实际检测工作中也可以先进行离线检测，再进行在线检测，或者两种方法穿插使用，这需要根据不同的情况灵活掌握。,11.4.1 传感器的检测1.传感器的在线检测（1）三线传感器的在线检测 三线传感器是汽车上使用最广泛的一种传感器，以切诺基汽车的进气歧管压力传感器（见图11-8）为例，传感器与ECU之间有3根导线连接，一条是电源线，由ECU为传感器的工作提供5V参考电压；第二条是信号线，传感器产生的信号由信号线传送给ECU，第三条是搭铁线，传感器通过搭铁线至ECU搭铁。汽车发动机上常见的三线传感器还有：空气流量传感器、节气门位置传感器、霍尔式曲轴（凸轮轴）位置传感器等。下面以切诺基汽车的进气歧管压
34、力传感器为例介绍三线传感器的在线检测方法。,图11-8 进气歧管压力传感器 a)线路 b)插接器,1）检测传感器电源电压。接通点火开关，检测传感器端子A与搭铁之间的电压，应为50.5V（不同车型传感器参考电压通常都为5V）。若电压为0，再检测ECU的6号端子的电压，若电压为50.5V，说明电源线断路；若电压为0，说明ECU有故障。2）检测传感器信号。检测传感器端子B的电压，正常值是：当只接通点火开关时，电压为45V；发动机怠速运转，电压为1.52.1V；随节气门逐渐开大，电压逐渐升高。也可以不起动发动机，只接通点火开关，将手动真空泵连接在进气歧管压力传感器的真空管上施加真空，随着真空度增大，传
35、感器端子B的电压应降低。若信号正常，再检测信号线是否有断路、短路或搭铁故障；若信号不正常，则可能是传感器有故障或者搭铁线路有故障。3）检测搭铁线路。检测ECU端子4与车身搭铁之间的电压，应小于0.1V，否则说明ECU搭铁有故障；再检测传感器与ECU之间的搭铁线电阻，应小于0.5，否则说明搭铁线断路或存在高电阻。,提示：所有的三线传感器的在线检测方法基本相同，但在检测的第2）步稍有差别。这主要是因为传感器不同，产生的信号不同，检测方法和结果也就不同。对于产生模拟信号的传感器，其信号电压可以使用万用表测量，通过一定的方法，使被测物理量发生变化，则电压信号也应相应变化。例如线性可变电阻式节气门位置传
36、感器，在节气门全关时的信号电压应为0.51.0V，随着节气门开大，电压逐渐增大，节气门全开时，电压应为4.04.8V。对于热式空气流量传感器，拆下空气滤清器，接通点火开关，用450W电吹风（冷风档）向空气流量传感器内吹风，信号电压应在2.04.0V之间变化。对于产生数字信号的传感器，例如霍尔式曲轴（或凸轮轴）位置传感器、卡门涡流式空气流量传感器等，最好使用示波器检测其产生的信号。,（2）两线传感器的在线检测 常见的两线传感器有温度传感器（包括进气温度传感器、冷却液温度传感器等）、氧传感器（包括氧化锆式和氧化钛式氧传感器）、爆燃传感器、磁感应式曲轴（或凸轮轴）位置传感器等。温度传感器和氧化钛式氧
37、传感器都是需要参考电压才能工作的传感器，检测方式相似。以丰田汽车进气温度传感器（见图11-9）为例，检测时首先应检测传感器,端子THA与车身搭铁或者与端子E2之间的电压，应为0.24.0 V，温度越低，电压应越高。如果电压不在上述范围，检测传感器与ECU之间的两导线是否存在故障。,氧化锆式氧传感器、爆燃传感器、磁感应式曲轴（或凸轮轴）位置传感器等，都不需要参考电压就可以产生传感器信号，因此检测时可以使传感器工作，并使用万用表（电压档）或者示波器跨接在传感器信号线与搭铁线之间直接测量传感器电压信号。对于氧化锆式氧传感器的检测，起动发动机运转至正常水温，保持转速2500r/min，测量氧传感器信号
38、电压，该电压应在0.20.9V之间变化，并且在10s内变化的次数不少于8次。对于磁感应式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的检测，最好的检测方法是在起动发动机时，用示波器测量传感器信号波形，应为正弦波信号。对于爆燃传感器的检测，最好的方法是使用示波器检测波形，可以起动发动机运转，此时示波器应显示传感器信号波形，发动机突然加速，信号波形的幅值应增大；也可以不起动发动机，用木锤敲击爆燃传感器附近的缸体，也会产生信号波形，并且敲击力度越大，信号波形幅值越大。,提示：有些传感器的导线数多于3条，实际上是几个传感器组合在一起，或者是传感器与执行器组合在一起。例如组合式空气流量传感器是将空气流量传感器（三线传感器
39、）与进气温度传感器（两线传感器）组合在一起；组合式节气门位置传感器是将线性可变电阻式和触点式节气门位置传感器组合在一起；加热式氧传感器是将氧传感器（两线传感器）与加热电阻（执行器）组合在一起；磁感应式曲轴位置传感器（两线传感器）将曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器组合在一起，并且还有屏蔽线，使导线数量增加。这些传感器的检测方法与上述的三线传感器和两线传感器的检测方法相同。,2传感器的离线检测 离线检测是通过测量电阻检测传感器的技术状态，因此这种方法最适合检测电阻易于测量的传感器，例如节气门位置传感器、温度传感器等。节气门位置传感器的离线检测方法如图11-10所示，使用电阻表测量各端子之间的电阻值
40、，电阻值应符合表11-5的标准值。,图11-10 节气门位置传感器的离线检测方法,表11-5 丰田2JZ-GE发动机节气门位置传感器端子之间的电阻,温度传感器的离线检测方法是将传感器放在热水中加热，同时测量水温以及传感器两端子之间的电阻值，阻值应符合表11-6的标准值。,表11-6 丰田2JZ-GE发动机进气温度/水温传感器电阻标准值,11.4.2 执行器的检测 1.电动燃油泵 以桑塔纳2000GSi AJR发动机电动燃油泵为例，首先进行在线检测。1）接通点火开关，油泵应运转2s。2）如果油泵不转，关闭点火开关，拔下中央继电器线路板上2号位的油泵继电器。接通点火开关，检测继电器插座端子2/30
41、和4/86（见图11-11）与车身搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。3）用跨接线跨接燃油泵继电器插座的端子2/30和3/87，燃油泵应连续转动；若燃油泵不转，检查熔断器盒内的5号熔丝，如果熔丝正常，检测熔丝至燃油泵之间的电路。,4）如果用跨接线跨接燃油泵继电器插座的端子2/30和3/87，燃油泵转动，检测继电器插座端子1/85与发动机ECU的T80/4端子之间的导线，如果导线正常，更换燃油泵继电器。如果上述检测表明燃油泵线路和继电器都正常，再对燃油泵进行离线检测，拔下燃油泵线束插接器，检测燃油泵插接器端子1与端子3之间的电阻，电阻值应为23（20时）。,图11-11 桑塔纳2000GSi AJR
42、发动机电动燃油泵电路a）燃油泵电路 b）燃油泵继电器插接器端子,2.喷油器1）检测喷油器电阻。从喷油器上拔下插接器，用万用表检测喷油器两端子之间的电阻，应符合标准，否则说明喷油器有故障。桑塔纳轿车喷油器电阻见表11-7。表11-7 桑塔纳轿车喷油器技术参数,2）检测喷油器的电压。从喷油器上拔下插接器，在接通点火开关时检测线束侧插接器1号端子（见图11-12）与搭铁之间的电压，应有蓄电池电压。否则应检查喷油器的电源电路。,图11-12 桑塔纳2000GSi AJR发动机喷油器电路a）喷油器电路 b）喷油器线束侧插接器端子,3）检测喷油脉冲信号。喷油脉冲信号可以使用示波器检测，也可以使用二极管试灯
43、（将两只极性颠倒的发光二极管并联后再与一只510/0.25W的电阻串联）检测。使用示波器检测时，保持喷油器插接器连接，将示波器的正表笔和喷油器与ECU连接的导线的2号端子连接，负表笔搭铁，起动发动机，示波器应显示喷油脉冲波形。使用二极管试灯检测时，从喷油器上拔下插接器，将二极管试灯跨接在线束侧插接器两端子之间，起动发动机，二极管试灯应闪烁。否则说明ECU没有输出喷油脉冲或者喷油器插接器至ECU之间的线路有故障。,3步进电动机式怠速控制阀以丰田汽车步进电动机式怠速控制阀为例，检测方法如下：1）拔开怠速控制阀线束插接器，将点火开关转至ON的位置但不起动发动机，在线束侧分别测量B1和B2端子与搭铁之
44、间的电压，均应为蓄电池电压，否则说明怠速控制阀电源电路有故障。2）发动机熄火后的23s内，应能听到怠速控制阀步进电动机转动的声音，因为此时发动机ECU会使怠速控制阀打开到最大开度，以利于下一次起动。如果没有转动的声音，应检查怠速控制阀以及怠速控制阀的S1、S2、S3、S4端子与ECU之间的控制电路和ECU。3）拔下怠速控制阀插接器，在控制阀侧分别测量端子B1与S1和S2，B2与S3 和S4之间的电阻，阻值均应为1030，否则应更换怠速控制阀,图11-13 步进电动机式怠速控制阀的检测 a）向外伸出 b）向内缩回,4）如图11-13所示，拆下怠速控制阀，将蓄电池的正极接至B1和B2端子，将蓄电池
45、的负极按顺序依次接通S1-S2-S3-S4端子时，步进电动机应旋转，并且控制阀应向外伸出；将蓄电池的负极按相反的顺序依次接通S4-S3-S2-S1端子时，步进电动机的旋转应使控制阀向内缩回。如果工作情况与上述不符，更换怠速控制阀。,4EGR1）初步检查。检查EGR系统的真空软管是否破损，连接处是否松动、泄漏。2）检查EGR工作情况。起动发动机怠速运转，将手指按在EGR阀上感受EGR阀的动作，在冷车状态下由怠速踩下加速踏板，使发动机转速升至2000r/min左右时，此时EGR不应工作，手指应感觉不到EGR阀膜片动作；在发动机水温达到50以上后再踩下加速踏板，使发动机转速升至2000r/min左右
46、时，EGR应工作，手指应能感觉到EGR膜片动作。如果EGR阀不能按照上述动作，说明EGR系统工作不正常，应检查该系统的各零部件。,图11-14 EGR控制电磁阀的检测 a）不通电时 b）通电时,3）检测EGR控制电磁阀。关闭点火开关，拔下EGR控制电磁阀线束插接器，用万用表测量电磁阀电磁线圈的电阻，应符合规定（一般为2050）。如果电阻值不正常，更换EGR控制电磁阀。拔下与EGR控制电磁阀连接的各真空管和插接器，从发动机上拆下EGR控制电磁阀。在EGR控制电磁阀的电磁线圈不通电时，检查各管口之间是否通气。此时管接口A与B以及A与C之间不应通气，但管接口B与C之间应通气，如图11-14a）所示；
47、当给EGR控制电磁阀的电磁线圈通电时（见图11-14b），管接口A与B之间应通气，而管接口A与C以及B与C之间不应通气。如果检测结果与上述不符，更换EGR控制电磁阀。4）检测EGR阀。起动发动机怠速运转，达到正常水温时，拔下EGR阀真空软管，将手动真空泵连接在EGR阀上对其真空室施加真空度为19.95kPa的真空，若发动机怠速不稳甚至熄火，说明EGR阀正常；若发动机运转情况没有变化，说明EGR阀损坏，应更换。,11.4.3 ECU的检测 对于ECU的检测，通常首先进行在线检测，通过在线检测，先确认与ECU连接的传感器、执行器、电源、搭铁及其线路和插接器正常，然后才可以判断是ECU的故障。在对E
48、CU进行在线检测时，需要查阅ECU端子的标准检测数据，以此作为故障诊断的依据。以本田雅阁的V6发动机ECU为例，ECU共有A、B、C、D 4个插接器，图11-15所示为ECU的插接器A的端子位置，表11-8列出了ECU插接器A的端子准检测数据。根据表11-8列出的各端子的检测条件进行检测，如果检测结果与标准检测数据不符，则应检测与该端子连接的部件及其线路，如果部件及其线路正常，此时也不能断定ECU有故障，因为与ECU其他端子连接的传感器、电源、搭铁线路等有故障，也可能导致ECU被检测端子的信号不正常，因此需要将ECU所有端子进行检测，并确认与ECU连接的所有部件以及电路都正常以后，才可以初步判断ECU有故障。,提示：为了确认ECU的故障，可以采用替换法进行核实，即更换已知良好的型号相同的ECU进行比对。但使用这一方法必须确保与ECU连接的所有部件和线路正常才可以进行，否在可能损坏新更换的ECU。,图11-15 ECU插接器A的端子,复习思考题自诊断系统的功能及原理是什么?简述OBD-车载自诊断系统的特点。OBD-车载自诊断系统故障码由哪几部分组成？常见的故障诊断设备有哪些？故障诊断的基本方法有哪些?汽车故障诊断的基本原则是什么?故障诊断的基本流程是什么?故障征兆模拟试验方法有哪些？叙述常见部件的诊断方法。,
