现代轿车电控发动机故障自诊断系统的应用

罗九红 王先波 田欣

摘 要：现代轿车故障自诊断，当控制系统出现故障时，主ECU（电子控制单元）将会点亮仪表板上的“CHECK”（检查发动机）灯，提醒驾驶员注意，发动机己出现故障，并将故障信息以故障代码的形式储存到ECU中，通过一定程序，能将故障码及有关信息资料调出，供检修使用。现代电控轿车装备的故障自诊断系统给车辆的使用及维修带来了很大的方便。而电控轿车的复杂的电气化结构以及各车型的结构、布置的不同，给故障自诊断系统的使用带来了一定难度。

关键词：电控发动机;故障自诊断;系统应用

一、自诊断系统工作原理

发动机电控系统工作时，自诊断系统把检测到的非正常输入输出信号为故障信号，自诊断系统故障主要有以下几种。

1.当某一电路出现超出规定范围的信号时，故障诊断系统就判定该电路信号出现故障。

如水温传感器正常时其输出电压信号在0.1-4.8V范围内变化。若冷却水温度传感器输出电压低于0.1V（相当于水温高于139℃）或高于4.8V（相当于水温低于-50℃）时，ECU即判定为故障信号，存入存储器。

2.发动机运转时，当ECU在一段时间里收不到某一传感器的输入信号或输入信号在一段时间内不发生变化，ECU亦判定为故障信号。

如发动机在正常工作温度下运转时，ECU在一分钟以上检测不到氧传感器的输出信号或氧传感器信号在0.3一0.6V间1分钟以上没有变化，即判定为氧传感器电路有故障。

3.发动机正常工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ECU诊断系统不会判断为故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ECU才将其判定为故障，如发动机转速在1000r/min时，转速信号（Ne信号）丢失了3-4脉冲信号，ECU不会判定为Ne信号故障，同时，“CHECK”灯也不会点亮，Ne信号的故障也不会存入ECU内。

要注意的是，ECU判断出的故障，只能提供故障的性质和范围，如水温传感器与ECU间配线断路时，水温传感器输出电压信号就会高于4.8V（正常为0.l-4.8V）。这时ECU判定和输出的故障信息为水温传感器发生故障。最后确定是传感器、执行器或相应配线的故障，还应进一步检查确定。

二、故障信息的显示方式

ECU故障自诊断系统检测到故障信号经判断为故障后，即将故障信息以故障码的形式存储到ECU存储器中。通过一定操作程序将故障码或故障资料按特定的方式显示出来。不同车型故障信息的显示方式也不同。主要有以下儿种：

1.由CHECK（检查发动机）灯闪烁故障码。

当发动机工作正常无故障时，接通点火开关至“ON”位置，“CHECK”灯点亮。发动机起动后转速高于500r/min时此灯应熄灭。否则为有故障发生，用专用跨接线跨接诊断座或通过其他操作可将故障码以“CHECK”灯的一定闪烁方式显示出来。故障排除后，“CHECK”灯在发动机转速高于500r/min时熄灭。

2.用LED（故障显示）灯跨接诊断座上故障诊断输出端子，或跨接专用检测仪器，如百分率表，闭角表，电脑检测仪等直接读取故障码或故障信息资料。

3.由主电脑ECU壳体侧面显示灯显示故障码。

4.由仪表盘上显示屏直接显示故障码、信息资料及数据。

三、故障信息的清除

故障排除后，故障信息仍储存在ECU中不能随故障的排除而自动清除，必须通过操作程序。不同车型清除方法也略有不同，一般清除方法是将保险盒中的“EFI”保险丝拔下数秒钟以上，但也有例外。

四、电控发动机故障自诊断系统的使用实例

1.由仪表板上“CHECK”（检查发动机）灯闪烁故障码，下面以日本丰田车系为例。

丰田车系故障诊断系统可调取发动机、定速、自动变速器、制动防抱死、安全气囊及空调系统的故障码。下面只介绍发动机故障码的调取。

⑴故障码调取步骤：

①节气门处于全关闭状态，变速器置于P或N档，关闭所有用电设备，将点火开关置于“ON”档，发动机不起动。

②用专用跨接线将诊断座中TE1（T）与E1插孔跨接。

③仪表板“CHECK”灯将闪烁，按照故障产生的先后顺序显示故障码。

④根据读取的故障码查阅故障码表，确定故障部位和性质。不同车型故障码的定义也不同。丰田车系部分故障码说明如表所示。

⑵故障码的清除：

将保险丝盒中的“EFI”保险丝拔下10秒钟以上，故障码即可清除。

2.用LED （故障显示）灯跨接诊断座上故障诊断输出端子读取故障码，下面以韩国现代车系为例。

LED灯可用一发光二极管与330-440欧电阻串联起来。也可在诊断座上跨接指针式万用衰，打至直流电压档，用指针的摆动频率来代替LED灯的闪烁读取故障码。

⑴找出诊断座，跨接LED或指针式万用衰，诊断座安放位置及跨接方法。

⑵打开点火开关置“ON”位置，故障码开始显示。

⑶故障码闪烁频率与丰田车系相同，见图 2。

⑷故障排除后，拆下蓄电池负极接线15秒钟以清除故障码。

3.用主电脑ECU側面显示灯读取故障码，下面以日产车系为例。日产车系故障码调取方式有两种：一种是由主电脑侧面显示灯显示;另一种则是由仪表板上红色的“CHECK”灯显示。后者与丰田车系使用方法基本相同，本文不再重复，故只介绍主电脑侧面显示灯显示方式。

电脑侧面显示灯显示故障码方式，故障码调取与清除程序有两种：

⑴在主电脑ECU侧面有一红一绿两个显示灯，另有一个“TEST”选择开关。其使用方法为：

①将点火开关至于“ON”档。

②将“TEST”开关拨至“ON”位置。

③直接由电脑侧面两个显示灯读取故障码。红灯闪亮的次数为十位数，绿灯亮的次数为个位数。

④将“TEST”开关拨至“OFF”位置。

⑤将点火开关至于“OFF”当，故障码即可清除。

⑵在主电脑侧面只有一个红色显示灯，另有一个可变电阻调节旋钮孔。其使用方法为：

①将点火开关置于“ON”档。

②将可变电阻旋钮顺时针拧到底，2秒钟后再逆时针拧回到底，红色显示灯即闪烁读出一组故障码。

③故障码全部调出后，可变电阻旋钮顺时针拧到底，15秒钟后，再逆时针拧回到底。2秒钟后再将点火开关置于“OFF”档，故障码即被清除。

4.仪表盘上的显示屏直接显示故障码和故障信息资料、数据。

此种方式可省去调出故障码后查阅资料的麻烦，但由于它使电脑程序变得更加复杂，制造成本增加，故现运行的车辆中极少装用。

参考文献：

[1]钱耀义.汽车发动机电子控制系统[M].北京;机械工业出版社，1999.

[2]刘仲国.汽车故障诊断学[M].北京： 机械工业出版社，2000.