快速维修汽车发动机控制系统

1.故障码读取与消除

在故障诊断开始时要读取故障码，在诊断过程中和排除故障后要清除故障码。

①故障码的读取方法有两种方式。

第一种是人工方式，即利用跨接线方式，其中又包含两种形式，一种是读故障灯，另外一种是用汽车万用表。

第二种是外接设备方式，即利用故障诊断仪（解码器）。

②故障码的清除同样也有两种方式。一种是人工清除，另一种是自动清除。

2.数据流读取

OBD-Ⅱ诊断仪的标准诊断测试模式由SAE统一通报（如SAEJ-1979），但各大汽车公司也在此基础上针对各自的产品增加了更多的数据流、报告模式和诊断测试程序，使OBD-Ⅱ诊断仪的测试模式更为丰富，应用更为广泛。下面以丰田汽车公司为例，对OBD-Ⅱ诊断仪的诊断测试模式加以简要介绍。

（1）当前动力系统诊断数据 用该模式可以读取当前的与排放相关的数据，如输入、输出和系统状态。显示的所有输入数据都是当前值，若输入传感器或电路有故障不允许使用替代值。这些信息称为串行数据，可以在“数据表”菜单中找到，如表14-2所示。

表14-2 当前动力系统诊断数据表

（2）动力系统冻结帧数据 该模式显示存储的与排放相关的数据，即ECU在检测到与排放有关的故障时存储的数据。制造商可以增加与排放不相关的数据。所有数据都是实际读数，没有替代值。制造商可以任意增加其他数据帧。

如果故障被检测到并记录下来，将作为“冻结帧”存储，ECU将这些数据用于识别和比较相似的状况（当它们重新出现时），它们还可以帮助诊断技师确定设置该故障码时的工作状况。这些数据只能用诊断仪才能读取。

CARB只规定要存储一个冻结帧（包含所要求的数据）。增强型OBD-Ⅱ存储了两个冻结帧，包含了其他数据。CARB冻结帧在“CARB”菜单中列出，可以从中读取。

1）增强型冻结帧的优点。在ECU的增强型OBD-Ⅱ模式下可以存储两个冻结帧，第1个留作存储与失火和燃油控制相关的信息，比其他故障码的优先级高；第2个可用于存储第1个出现的非优先DTC的信息。如果故障状况重现，冻结帧信息将被更新。

2）读取增强型冻结帧数据。在用诊断仪读取数据时，若故障码后面有一个星号（∗），则表示有一个与此故障码相关的冻结帧数据。此时，选择该故障码，按Enter键即可显示该冻结帧。

3）用冻结帧数据进行诊断。冻结帧数据提供了记录DTC时的工作状况，通过重现车速、发动机转速、负荷以及所记录的其他状况数据，维修人员可以验证客户的陈述。

3.利用丰田（TOYOTA）OBD-Ⅰ自诊断系统诊断发动机故障

日本丰田轿车OBD-Ⅰ故障诊断座一般位于发动机附近或仪表板下方，其故障诊断座有几种形式，如图14-13所示。

下面主要介绍人工读取故障码。

（1）故障码识别 发动机控制系统出现故障时，ECU将故障以故障码的形式记录到存储器中。当触发故障自诊断系统时，ECU通过发动机故障指示灯“CHECK”的闪烁或指针式电表指针的摆动规律，以故障码形式输出记录在ECU内的故障信息。图14-14所示波形图表示发动机故障指示灯闪烁情况，以此图来说明故障码的识别。

图14-13 丰田（TOYOTA）OBD-Ⅰ故障诊断插座

若控制系统未出现故障，发动机故障指示灯闪烁，其亮、熄间隔时间都是0.25s，如图14-14a所示。若控制系统有故障，则ECU输出故障码。图14-14b所示为ECU输出故障码“13”和“31”时发动机故障指示灯的闪烁情况。当进入自诊断测试系统后，故障指示灯隔4s后亮一下，持续0.5s后熄灭（表示故障码13中的“1”），隔1.5s后又闪三下，亮、熄间隔时间都是0.5s（表示故障码13中的“3”）。然后间隔2.5s指示灯再做类似的闪动，输出故障码31，两个故障码都输出后，指示灯熄灭4.5s后，再循环这一过程。需要指出的是：当ECU记录多个故障时，不管故障发生的先后次序，输出的故障码都是数值小的在前，数值大的在后。

进入自诊断测试状态后，不同的诊断模式，将完成不同的诊断测试功能，一般有两种诊断测试模式：静态诊断模式和动态诊断模式。

（2）静态诊断模式下故障码读取方法 静态诊断模式简称KOEO（Key ON，Engine OFF）模式，即点火开关置于“ON”位，但发动机不运转的情况下进行测试。在该模式下，主要提取存储在存储器中、间歇性故障的故障码和在静态测试状态下发生故障的故障码。

图14-14 故障指示灯闪烁情况

检测前提条件：发动机温度正常；蓄电池电压应在11V以上；切断所有用电设备电源；节气门完全关闭；变速器应挂入P位或N位。

1）利用发动机故障指示灯读取故障码。检测工具器材：跨接线（电气导线）。

①将点火开关转到“ON”位，发动机不起动，仪表板上的“CHECK”故障指示灯将点亮。如果“CHECK”指示灯不亮，则应检查指示灯灯泡及电路是否良好。

②起动发动机后，“CHECK”指示灯应熄灭，如果发动机处于运转状态时，仪表板上的“CHECK”灯仍亮，说明发动机控制系统存在故障，应使用故障自诊断系统读取故障码。

③将点火开关置于“ON”位，但不起动发动机。用跨接线跨接故障诊断座的TE₁和E_E21端子。

④根据“CHECK”灯的闪烁情况读取故障码。

⑤将点火开关置于“OFF”位，拆下跨接线。

2）利用指针式电表读取故障码。检测工具器材：指针式万用表（高阻抗）。

以丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机控制系统为例。

①将点火开关置于“OFF”位。打开故障诊断座盒盖，用跨接线将TE₁和E₁端子相连接。

②将指针式万用表置于直流电压档（量程为25V左右），将万用表的正极测笔接在诊断座的W端子（故障代码输出端子），负极测笔搭铁。

③将点火开关置于“ON”位，但不要起动发动机。此时，诊断座故障代码输出端子W就会输出一串脉冲信号，其脉冲的形式和前述“CHECK”故障指示灯的闪烁形式相同。通过观察指针式万用表指针的摆动规律和次数就可以读出故障码。

④读完故障码后，将点火开关置于“OFF”位，拆下跨接线和指针式万用表。(www.xing528.com)

（3）动态诊断模式下读取故障码 动态诊断模式简称KOER（Key ON，Engine Run）模式，即点火开关置于“ON”位，发动机处于运转的情况下进行测试。与静态诊断模式相比，动态诊断模式的故障诊断灵敏度更高，它不仅可以对原有的故障码进行显示，而且可以发现其静态诊断模式下不能发现的故障。如：节气门怠速触点信号、起动信号、空调信号和空档起动开关信号等。动态诊断模式下故障码的读取步骤如下。

1）检测前提条件。发动机温度正常；蓄电池电压应在11V以上；切断所有用电设备电源；节气门完全关闭；变速器应挂入P位或N位。

2）检测工具器材。跨接线（电气导线）。

3）检测步骤

①将点火开关置于“OFF”位，用跨接线跨接故障诊断座的TE₂和E₁端子。

②将点火开关置于“ON”位，此时“CHECK”发动机故障指示灯将快速闪烁，如图14-14所示，亮、熄时间间隔约为0.13s。

③起动发动机，模拟驾驶员所描述的故障状态行驶，车速不低于10km/h。

④路试之后，再用跨接线将故障诊断座上的TE₁和E₁端子跨接。此时实际上是将故障诊断座上的TE₁、TE₂和E₁三个端子连接在一起，如图14-15所示。

⑤通过仪表板上的“CHECK”指示灯读取故障码；注意：代码43和51读不到。

⑥读取并记录完故障码后，从故障诊断座上拆下跨接线。

4）检测技术要求。使用动态诊断模式读取发动机故障码时，须严格按照以上步骤进行操作，否则将出现错误的故障码或使动态诊断过程不能进行。

图14-15 TE₁、TE₂和E₁三个端子短接

例如：若在点火开关置于“ON”位的情况下连接TE₂和E₁端子时，那么动态诊断模式便不会开始，即使完成了以后的各项操作，也不会获得任何结果。

如果汽车的行驶速度低于5km/h，就会读出代码为“42”的故障码（此故障码的内容为车速信号故障），但实际上此时的车速信号为正常。

如果未起动发动机就进行读码操作，会出现代码为“43”的故障码（表示起动信号故障），而此时起动信号也是正常的。

当自动变速器换挡杆处于D位、2位、L位或R位时，或空调器打开或加速踏板被踩下时，将显示故障码“51”（开关状态信号故障），但此时各开关信号也是正常的。

（4）故障码的清除 对故障部位进行修理后，必须清除记录在ECU中的故障码。清除的方法是：将点火开关置于“OFF”位，从熔断器盒中拆下EFI熔断器（20A）10s或更长一些时间。

拆下蓄电池负极线也可以清除故障码，但这种方法将使时钟和音响等装置中存储的信息被清除。如确需拆下蓄电池导线，则首先必须检查并弄清故障码是否已被记录下来。

故障码清除后，对汽车进行道路试验检查，“CHECK”灯显示应正常，否则，表示故障尚未排除。

（5）丰田汽车发动机控制系统故障码的内容 故障码的内容就是指故障码所表示的故障性质和故障范围，这些内容一般是由汽车制造厂提供的，列入维修手册中。1988年以后生产的丰田汽车发动机控制系统故障码为二位数码，其故障码的含义如表14-3。

表14-3 丰田汽车发动机控制系统故障代码表

（续）

4.利用丰田（TOYOTA）OBD-Ⅱ自诊断系统诊断发动机故障

2000款丰田大霸王以及2002款丰田佳美的2AZ-FE型发动机采用VVT-i智能正时可变气门控制系统，且发动机采用16气门双顶置凸轮轴，该发动机的诊断方式与目前我国天津丰田生产的威姿车型大致相同，在进行诊断时可以参照。

（1）诊断前提条件 蓄电池电压不低于11V，节气门完全关闭，变速器处于P位或N位，空调开关位于OFF。

（2）诊断工具器材 丰田Toyota Intel-ligent TesterⅡ电脑诊断仪。

（3）诊断方法

1）使用丰田专用手持测试仪读取故障码

图14-16 采用测试仪读取故障码

①用数据链路电缆连接Intelligent TesterⅡ和车辆侧数据链路连接器（DLC3）。

②将车辆点火开关转到ON（接通）位置。

③按Intelligent TesterⅡ电源开关以将电源接通。如图14-16，表14-4为丰田大霸王和佳美部分故障码。

表14-4 丰田大霸王和佳美部分故障码表

2）采用跨接线法读取故障码。检测前提条件：在采用丰田专用手持测试仪或用SST（09843-18040）跨接线法读取故障码时，拆装测试仪或跨接线，点火开关必须处于“OFF”位置。

检测方法：用导线连接13端子（TC）和4（CG）SST（09843-18040），如图14-17。