浙江工贸职业技术学院教案首页授课班级:0２（３）课程：现代汽车故障诊断技术任课教师：贾永枢授课题目：现代汽车故障诊断技术概述
授课目的:
１、了解线路图在故障中的使用
2、掌握OBD相关知识
3、掌握现代汽车故障诊断与排除步骤
授课时数:4学时
教学重点：汽车故障诊断步骤与排除步骤
OＢD目的与特点
教学难点:汽车故障分析与排除
线路图使用分析
教具准备：解码器
计划授课时间 200４年月日
编写教案时间2００４年月日
第一章现代汽车故障诊断技术概述
第一节故障诊断与排除方法
在进行汽车故障诊断时应先进行全面检查,再测试具体回路和元件的测试,以确定故障原因。如果不依照步骤进行,只是图方便走捷径的话，常导致查不出结果，反而浪费更多的时间。
一、故障诊断与排除步骤
要注意，大多数机械部分及很多电子系统都不受电控系统（不重要的传感器,一般修正作用，如大气温度传感器)的监控。因而这些部分或系统的故障引起驾驶性能问题时，不会产生相应的故障码，也无法在电脑的数据流或示波器中检测到这些故障。所以在查找电控系统的故障之前,应先检查和排除机械部分的故障。
(一）识别故障
进行这一步时，应与顾客交谈，以准确了解故障和其产生的条件,及症状的严重程度，可以询问如下问题：
1、故障是一直存在还是有时才出现？出现时是否有规律?现在是否还发生？
2、故障是否发生于某些特定时间,如加速或爬坡，或特定温度(如冷起动或热起动)时？
3、症状是什么:嗓音、振动、气味、性能故障或是上述任意几项的组合？
4、这些故障以前有是否出现过,曾采取什么措施进行修理？
5、汽车最近一次维修是什么时候?修理时采取了什么措施？
(二）确认故障
要注意顾客描述症状的方式可能会与你有些差异，最好自己驾车体验一下这些症状。
另外要记住，没有症状就说明没有故障。如果没有体验到故障的症状，就不要试图去修理。无目的工作只会让你浪费很多时间和精力而徒劳无获。所以开始进行故障排除之前,应先确认故障。
(三）检查机械部分
１、检查有无明显的毛病并先排除一些简单故障。连接插头、真空管、机油、冷却剂、驱动皮带。
2、蓄电池电压。静止开路电压:不应小于12.2V;发动机运转不应小于１3.5V。发
动机运转时，读数应小于14．5伏。交流电压值过高会使交流发电机的二极管损坏。
3、发动机工作具备的三个条件:燃料供给、压缩和点火。这些故障通常被人误认为是控制系统的问题。近期的电控系统带有自适性记忆,可以纠正这种误会,使被掩藏的机械故障得以水落石出。想仅靠检查电控系统来找出故障原因，只会使你事倍功半。
（1）燃油供给
安装压力表,检查燃油压力:丰田车系为２３0―260kｐa;
检查一下喷油泵的供油量:比燃油供油压力大21ｋpａ以上;
燃油质量：牌号、杂质;
具体操作步骤在第三章讲解。
（2)压缩
检查燃烧室密闭性和发动机基本工作的最佳方法是进行压缩比试验。用气缸压力表测试。
（３）点火
检查点火线圈的次级电压(1０-20kｖ),再测一下基本点火正时和点火提前角(８度)是否符合标准。检查点火系统的最佳方法是进行示波曲线分析。本书稍后将对用于分析点火系统的示波曲线地行详细介绍。还有点火顺序的检测（１－3-４－2）。
（四)了解系统
虽然电控系统的工作方式都是相似的，但每个系统都有其独特性。如故障是属于电子方面的，你就应充分了解所涉及的特定系统。你可以查阅原厂说明书或一些可靠的售后资料，如：
电路图:元件的接口、连线、颜色；
诊断故障码（DTＣ)、故障检测流程图：除ＯBＤⅡ外，各厂家都不一样;
PCＭ电脑和插头片脚作用图解：电线的连通性，引角的作用;
测试标准:接口形式；
（五）系统性测试
１、检查控制系统要依照从整体到局部的原则。精确地检查局部之前,应先进行整体检查。对发动机控制系统进行全面测试时，应使发动机达到正常工作温度。可把发动机是否进入闭环工作状态作为一个基本测试。发动机以２000ｒpm以上的转速运转至少两到三分钟，使氧传感器、触媒转化器、水温进入工作范围,系统则应进入闭环状态。
２、排除ＭＩL灯的故障。带电控系统的汽车的仪表板上有一盏故障指示灯(MIL)，
开启点火钥匙而不发动发动机，灯就会亮，如图1-1所示。先开动一下钥匙检查指示灯是否良好。对大多数系统来说,若MＩL灯不亮，PＣM不会进入诊断状态,解码器也无法利用。这种情况还可能阻碍系统
图１－１
进入闭环状态,造成驾驶性能故障。
３、利用解码器读故障码。通过查看故障码,你可以找出发生故障的具体回路或子系统,找到开始故障检修的地方，但还需进行进一步测试以确定故障原因。对于不产生故障码的系统，可以通过观察解码器的数据流参数来检查有无异常的状况,确定发生故障的回路。
４、回路或子系统检查。所有有源回路都是一端与电源相连，一端搭铁。由于这种结构特点，检修电子线路最明智的办法就是从一端检查到另一端。将目标缩小至某一具体回路，然后进行系统性测试。
(六)进行修理,更换为主。
（七）确认修理成功
检查完整个回路后，进行路试,以确保故障症状都已消除。
二、线路图的使用
功用:电流流动、各元件的功能性质、元件线路连接、颜色代码。
电气线路图:电系统、点火开关和次级点火回路的线路图、颜色代码说明;
电子线路图:控制系统的半导体，低压回路的线路布置图、示波器曲线图、PCM接口片脚的数目和标记图解。
(一）电子线路的阅读
图1-3 利用通用符号迅速辩别出线路中的设备
1.BＡＴTERY－蓄电池
2.CONNECＴOR－插头
3.ＣONTＲOL CIRＣUIT-控制回路 4．DC MＯＴOR-直流马达5．ＤIＯDE-二级管 6.FIＸEＤRESISTOＲ-固定电阻７.FUSＥ-保险丝 8．ＧAＬVANIC ＢATTERY-蓄电池组９.GＲOＵＮＤ-搭铁10.HEＡTED OＸYGEN SENSＯR-加热式氧传感器 11.HＥATEＲEＬＥMＥＮT-加热元件 12．ＬAMP-灯13．MAGNETIC ＰＩCＫUＰ-磁传感器 14．ＭOＤULＥ－模组15.MULＴI-PUUG CONＮECTO －多用插座插头 16.NＯT LOGIC GATE-非逻辑门 1７．ＡND LOGＩC GATE-与逻辑门 18.ＯR LＯGIＣGATE-或逻辑门１9.PＩEZOREＳISTIVＥSENＳOR－压力电阻传感器20.POTENTＩＯMＥTＥR-电位计 21.POＷＥＲCIＲCUIT-电源回路２２.ＲELAY-继电器２3．RＥＳISTIＶＥＣOLL－电磁线圈2
4.ＳOLＥNOID-电磁线圈 2
5.SPLICE-接头2
6.STEPＰEＲ MOTOR-步进马达２
7.THEＲMISＴＯR-热敏电阻 28．ＴＲANＳISTOR-可变电阻２９.ＺEＮEＲDIOOE-稳压二极管
图１－３标示出上图中使用的符号，还补充了一些电子线路图的常用符和本书以后章节将用到的符号。要了解具体设备的工作方式、判断测试的部位，首先应熟悉这些符号。
(二）电流流动线路
1、箭头与电源
实心箭头,通常指向负电压方向或电源负极。有时你会在回路线的末端看到一个箭头，并不指向电源负极，但旁边通常会说明电流流向。
ＰCM的12号片脚和数据接口k（ＤLC)的１6号片脚都直接连向电源(所有时间都有）。即PＣM的１1号片脚和输出设备电源,都通过点火开关控制接通。
２、搭铁回路
回路搭铁形成一条完整的通路,才能使电流流动。图中有五个搭铁点。高压回路为PCM的11号片脚、分电盘、点火线圈、点火控制模组和氧传感器加热器提供电源。分电盘、点火控制模组和氧传感器加热器都有专门的搭铁点。点火线圈则通过控制模组搭铁,这类设备通常没有搭铁线，而是通过它们的外壳搭铁。但电线破损或松脱则会在其搭铁回路中引起高阻抗。出现不起动、不点火、发动机转速信号不正常或无法进入闭环状态等故障时,应检查这三个搭铁元件的电压降是否正常。
喷油嘴也有单独的搭铁点。继电器关闭时,喷油嘴通过PCＭ12号片脚回路与蓄电池正极相连。搭铁回路中的高阻抗会引起供油方面的故障。检查喷油嘴搭铁的最好办法是在泵工作时测电压降。
其它设备大都通过PＣM搭铁。传感器信号通过１6片脚输入PＣＭ,氧传感器(O2S)和车速传感器（VＳS)的蓄电池组则分别在15号和27号片脚处有单独搭铁回路。由于其回路相对独立,不受其它系统搭铁回路的影响,所以通常被称为自由搭铁。PＣM使信号通过输出设备并搭铁，形成一个完整的回路，而输出设备则根据通过的信号执行PC Ｍ的指令。所以，只有PＣM搭铁良好时,执行器和传感器才能正常的工作。PＣM通过1７号片脚连向底盘搭。
ＯBD-Ⅱ系统的ＤLC片脚4从PCM的１7号片脚处联向ＰCM搭铁,DLＣ片脚5在ＰＣM 的1６号片脚处与传感器相连搭铁。只要在DＬC的4号片脚和5号片脚处测一下电压降。若两者的结果都符合要求，则说明PCＭ搭铁良好。
当ＰCM、交流发电机、发动机、底盘或车上蓄电池搭铁不良而引起阻抗升高时,信号电压会相应升高。举个例子，假设正常情况下车速传感器产生0-5.0伏的信号，如果初步检查测得PCM的１7号片脚处电压降为0.5伏，则车速传感器的信号应在0．5-5．５伏之间,因为此传感器是靠PＣＭ来搭铁的。氧传感器也同样如此。如果氧传感器信号的正常变化范围为0.2-０.9伏，那么当ＰCM搭铁电压降为0.5伏时，其变化范围将为０.7-1．４伏。
1２号片脚为PCM存储器的存储回路提供电源。存储器的记忆是暂时的，如果电源被切断的话,信息就会丢失。汽车行驶时不断变化的信息,如自适应策略和诊断故障码,都记录在存储器中。将点火开关至启动或行驶的位置，系统电压的附加电源就会加到PCM的11号片脚上,为汽车行驶所要求的工作回路提供必要的电源。
除了点火和喷油嘴回路,PＣM的输入回路的电压通常不超过5伏。PCM但的内部信息处理的系统电压降到7、8伏以下时,大多数控制系统就会停止工作,进入失效保护状态。
3、信号输入过程
PCＭ将一个通常为5伏的低压参考信号加给传感器,传感器带可变电阻,可使PＣM 回返的电压发生变化。传感器电阻低时,信号电压可以自由通过回路返回地线,此时信号电压也低。阻抗高时则使信号电压也变高。PＣＭ通过信号的变化监控传感器的工作状况。如图1－４所示,如负载处即为连接DＭM或示波器处。
图1-４将测试仪器与回路负载测相连
4、信号输出过程
通过点火开关回路的系统电压作为电源加到执行器上。执行器根据PCＭ的指令,控制其它回路,或将电能转化为机械运动。控制执行ＰＣＭ的回路通常称为驱动回路。发动机控制系统的大多数执行器都由几种感应线圈组成。PCM调节执行器的搭铁回路,通过连接或断开地线来控制系统执行器作用或关闭。
每个PCM控制的输出设备都有最小阻抗限制,从而限制了通过输出控制回路的电流量。执行器短路会使大量电流通过控制回路而导致PCM烧毁。输出正常时,流过回路的电流通常不超过０.75安培。执行器短路是PCM的常见故障。
三、电子检测设备
解码器和示波器是基本的测试设备，二者可全用来处理复杂电子故障;也可利用一些别的电子测试设备来查找故障原因,如发动机分析仪、专用电表、万用表等。
第二节随车诊断系统OBD
一、OBD系统概述
OBD全称为OＮ-BＯＡRＤ DＩAGNOSＴＩC,即随车诊断系统,分为OＢＤ、OBD－Ⅰ、OBＤ－Ⅱ。
1994年全球20%制造商采用ＯBD-Ⅱ，１996年全面采用OＢD-Ⅱ,其随车诊断目的为排放系统有故障时提示车主注意，使维修技术人员快速的找到故障来源，减少汽车废气对大气污染。
二、OＢD概念提出
2０世纪8０年代中期各厂家独立自行设计诊断座和自定义故障码,各个车型之间无法共用，必须采用不同的诊断系统。
三、OBＤ-Ⅰ
19８５年加州大气资源局制定，1988全面实施。
１、主要特点
仪表中有警示车主的指示灯,来提示车主车辆的控制系统存在故障;
系统有记忆和传送有关排放的故障代码；(见图１-11)
能对EGR阀,燃油系统和其他有关废气排放系统进行测试保养。
２、缺点
无法有效的监控排放:催化转化器效率监测、EＶAP泄漏监测、监测线路灵敏度不高；
各厂家采用不同的自诊断系统和排除方法;
资料传输不是统一的SAE和ＩSO标准。
四、OBD-Ⅱ系统概述
加州环保局19８9年正式公布,称之为OBD II。直到１９96年各汽车生产厂才在其加州标准车辆上实施了新标准。
新标准于１９９0年写入了美国联邦大气清洁法,它要求全部49个州的车辆于1996年起一律装备OBＤ－Ⅱ，严格遵守法规的时间定为1999年。所以，有些１9９6年的OB
Ｄ-Ⅱ系统可能会缺少一个ＯBＤ－Ⅱ规范的特性，如燃油蒸发污染排放清洁测试。
OＢD-Ⅱ系统技术先进,对探测排放问题十分有效。但对驾驶者是否接受MＩL的警告,ＯBＤ-Ⅱ是无能为力的。
OBD-Ⅱ系统主要利用小型车载无线收发系统，通过无线蜂窝通信、卫星通信或GPS 系统将车辆的VIN、故障码及所在位置等信息自动通告管理部门,管理部门根据该车辆排放问题的等级，对其发出指令,包括去何处维修的建议,解决排放问题的时限等。
特点：
统一诊断座:16端子；
统一诊断座位置:仪表板下方;
解码器和车辆之间采用标准通讯规
则；
统一故障码含义;
具有行车记录器功能；
监控排放控制系统；
解码器能够读码,记录数值,清码等;
标准的技术缩写术语,定义系统工作
元件；
１、诊断座
在16个片脚中,其中７个是标准定义的信号片脚，其余９个由生产厂家设定。
IＳO-1994-2标准:第7号和第15号脚是传送资料。
SAＥJ1８50标准:第2和第10号脚是传送资料。
2、诊断故障码结构。(略)
3、故障码读取与清除在第三章详细介绍。
4、总成控制微机代号：
5、编码企业代号
编码企业代号规定由一位阿拉伯数字表示。其中：0——代表SAＥ定义的故随代码;
其它1、2、3、…９为各汽车制造公司自行定义的故障代码。
6、系统故障代码由SＡＥ定义
7、监控系统
三项连续监控：失火检测,燃油系统和大部分的元件监控．
八项非连续的监控:触媒,加热式触媒,油箱油气蒸发(即时性碳罐控制),二次空气喷射，空调系统,氧传感器,氧传感器加热器和EＧR
８、故障发生瞬间的数值分析
标准的ＯＢＤ-Ⅱ测试模式即制定测试模式,此功能可在故障码发生时,瞬间记录下相关的数值,以便发现间歇性故障。
五、ＯＢD-Ⅱ系统工作
1.触媒转换器监控
触媒转换器排放监控起动条件：
1）发动机水温高于１７0°F；
2)保持车速大于20MPH至少两分钟;
３)打开节气门;
4)闭环运行;
5）转速在1.248-1.952×103ＲPＭ之间（自动)，或1.2４8－２.4０0×1０3RＰM 之间(手动）；
6)MAP电压应在1.5-2.6伏之间;
7）系统依靠前后加热式氧传感器的信号,检测触媒转换器的工作效率。
2.氧传感器监控
功用：为了完整的测试氧传感器的功能。