凌志LS发动机电控系统故障诊断与排除.docx

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凌志LS发动机电控系统故障诊断与排除

凌志LS发动机电控系统故障诊断与排除

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丰田LS400型发动机

故障诊断与排除

实

训

指

导

书

编写:

校核:

审批:

版本:

学生实验制度

1．实验前必须预习实验指导书，了解实验目的和注意事项。

2．按预约时间进入实验室，不得无故迟到、早退、旷课。

3．进入实验室后应注意安全、卫生、不准喧哗打闹、不准抽烟、不准乱写乱画乱扔纸屑、不准随地吐痰、不准擅自动仪器设备，或实验过程中未按操作规程操作仪器设备，导致损坏仪器设备者要照价赔偿。

4．实验时应严格遵守操作步骤和注意事项。

若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，待排除故障后才能继续实验。

5．实验过程中，同组同学应相互配合，认真纪录；应独立完成实验报告。

6．实验结束后，应将仪器设备、工具擦拭干净，摆放整齐；协助做好实验室清洁卫生。

7．不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。

丰田凌志LS400发动机电控系统故障诊断与排除

概述

一、丰田凌志LS400发动机（1UZ-FE型电控发动机）简介

凌志LS400型轿车装有1UZ-FE型8缸V形电控燃油喷射发动机，采用了当今世界流行得发动机和自动变速器集中控制得微电脑系统（ECU），兼具故障诊断和故障防护功能。

1UZ-FE型发动机得电子控制系统主要包括下列三类装置：

（1）电子控制单元（简称ECU）。

（2）各类传感器和控制开关：

如节气门开度，辅助节气门开度，进气温度，水温，爆震，氧，发动机转速和凸轮轴位置，车速等传感器以及空挡起动，A／C空调和动力转向得控制开关。

（3）各类执行器：

如喷油器、怠速控制阀（ICS）、燃油泵、点火器等。

二、丰田凌志LS400电控发动机故障代码的静态和动态检测及清除

丰田LS400型发动机ECU内有自诊断系统通过这一系统可检测出发动机信号网络的各种故障，同时仪表板上的发动机故障警告灯会示警发亮。

通过分析故障代码表（表3-2）中所列的各种信号，ECU可检测出于各种传感器和执行器有有关的发动机系统故障。

通过静态检测和动态检测测出相应的故障代码并排除故障。

1、故障代码的静态检测

（1）发动机故障指示灯的检测

当点火开关拧至“ON”位置且发动机不运转时，发动机故障警告灯会发亮。

备注：

发动机故障指示灯不亮，则应检查故障警告灯电路。

发动机起动时，发动机故障警告灯应熄灭。

如该故障警告灯继续发亮，则诊断系统以检测出有故障或不正常。

（2）诊断代码的检查

将点火开关拧至“ON”位。

用诊断线连接TDCL或检查连接器的端子TE1和E1。

备注：

检查连接器位于发动机密封盖下。

（3）从发动机故障警告灯读出诊断代码。

备注：

如无诊断代码输出，则应检查端子TE1电路。

（4）利用表3-2——诊断代码一览表，对故障进行详细检查。

（5）检查完毕后，拆下诊断线，关掉显示。

备注：

如同时从在两个或两个以上的故障代码，则由数字较小的开始，再按数字顺序显示较大的诊断。

2、故障代码的动态检测

与静态检测相比，动态检测故障的灵敏性较高，不但能检测除静态的全部故障代码，而且还可以检测出起动机信号电路、节气门位置传感器的IDL接触信号、空档起动开关信号等电路中的故障。

1）诊断代码的检查

（1）初始状态

蓄电池电压不低于11V。

节气门完全关闭（节气门位置传感器IDL触点闭合）。

变速器处于停车或空挡状态。

空调开关处于“OFF”。

（2）将点火开关拧至“OFF”位置。

（3）用诊断线连接TDCL的端子TE1和E1。

（4）将点火开关拧至“ON”位置。

备注：

为确认测试状态正在运行，将点火开关拧至“ON”位检查，“发动机故障警告灯”应该闪烁。

如“发动机故障警告灯”不闪烁，则应参照“诊断代码一览表”，对TE2端子电路进行故障分析和排除。

（5）起动发动机。

（6）道路试验完毕后，用诊断线连接TDCL的端子TE1和E1.

（7）通过仪表板上的“发动机故障警告灯”读出诊断代码。

（8）检查完毕后，拆下诊断线，关闭电源。

备注：

点火开关接通后，如连接端子TE1和E1，则不能起动测试状态。

必须先连接TE1——E1端子、然后再接通点火开关。

发动机未起动时，输出43号诊断代码（起动机信号），这并非不正常。

自动变速器换挡杆处于“D”、“3”、“2”、“L”或“R”等档位时，或空调接通时，或踩下加速踏板时，均会输出51号诊断代码（开关状态信号），这并非不正常。

2）用X-431检查诊断代码

（1）将X-431连接至TDCL。

（2）根据X-431显示屏上的提示符读出诊断代码。

3）诊断代码的清除

（1）故障部位修理完毕后，应将点火开关拧至“OFF”位置，将EFI保险丝拔出不少于10s，以清除存储在ECU中的诊断代码。

备注：

从蓄电池上拆下负极电缆也可清除诊断代码，但同时会将其他存储的数据（时钟等）清除，应慎用。

如需要拆下蓄电池负极电缆检修发动机部件，则一定要先检查是否记录有诊断代码。

（2）清除诊断代码后，进行试验，如又出现原来的故障代码，则证明故障部位未能彻底清除。

（3）诊断代码见附表1——诊断代码一览表。

4）用X-431检测ECU数据。

（1）将X-431连接至TDCL。

（2）根据X-431显示屏上的提示符检测ECU数据。

丰田凌志LS400电控系统故障诊断与排除项目

项目一电控空气供给系统主要传感器元件的检测

一、实验目的和要求：

　　1、熟悉检测传感器的基本要领，能够判断传感器的好坏。

　　2、正确检测进气岐管绝对压力或空气流量、进气温度、节气门位置、冷却液温度传感器。

二、实验注意事项

　　1、做好发动机的基本检查，发动机运转或点火开关ON时禁止拆电插头，禁止刮火。

　　2、不准用指针式万用表或电瓶正极直接接到电脑上。

　　3、万用表在电阻档时不准测量电压，应关闭点火开关（即切断电源）。

三、实验内容

1、空气流量传感器（卡门涡游式）的检测

图2-11UZ-FE发动机卡门涡流式空气流量计电路原理图

第一步：

MAF供电电压检测，应为电瓶电压。

图2-2测量卡门涡流式空气流量计电源电压

第二步：

电脑内部搭铁检测

图2-3测量卡门涡流式空气流量计电脑内部搭铁检测

第三步：

MAF检测，取下，提供电源并搭铁，用吹风机模拟进行检测，观察信号电压的变化情况。

信号电压应随进气量的增加而变高。

2、节气门位置传感器的检测

　　1）节气门位置传感器的检测

图2-4综合式节气门位置传感器电路原理图

该节气门位置传感器为综合式节气门位置传感器，检查时取下节气门位置传感器的线束插头，用万用表在节气门位置传感器接线插座处进行检查，如图2-5所示。

查看仪表，端子E—VC间电阻应符合规定，如阻值无穷大，表明电位计有断路之处。

图2-5节气门位置传感器的检测

　　查看仪表，端子E—VTA间的电阻应随节气门的开度的增大而呈现性增加。

否则，表明滑动触点接触不良，或电位计有故障。

　　使节气门处于全关位置，端子E—IDL间应导通，否则，表明节气门位置传感器有故障。

　3）节气门位置传感器的安装调整：

对于有安装螺钉槽孔和垫片的节气门位置传感器，需要安装调整。

15°～100°

　　第一步：

取下节气门体。

第二步：

拧松传感器的两个定位螺钉。

图2-6拧松传感器的两个定位螺钉

　　第三步：

在节气门限位螺钉与定位杆之间插入一个0.70mm厚的测隙规；

　　　　　　将万用表打到欧姆档，表笔与传感器的IDL与E1连接；

　　　　　　顺时针方向逐渐转动传感器，直到欧姆表显示；

　　　　　　将两个螺钉锁紧固定。

图2-7节气门位置传感器调整过程

第四步：

重新检查端子IDL与E2之间的导通情况。

表1端子IDL与E2之间导通情况

定位杆与限位螺钉之间的间隙（mm）

导通情况

0.5

导通

0.9

不导通

4、进气温度传感器

　　在装有进气歧管绝对压力传感器的D型电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器安装在进气管上，而在装有空气流量计的L型电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器就是空气流量计的一部分。

　　进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道空气温度，电控单元这时对进气温度和冷却水温度进行对比，如果两者都在8℃内，电控单元就确定发动机处于冷起动工况。

这对于发动机是否进行闭环控制、燃油蒸发控制等提供了判断依据。

　　检查时可采用冷却液温度传感器的检测方法，如图2-8所示。

在正常情况下，当冷却液为20℃时阻值为2～3；60℃时，阻值为0.4～0.7.如果测量结果不符合要求，应更换传感器。

当安装在空气流量计内的进气温度传感器损坏时，应更换空气流量计。

图2-8　进气温度传感器电路原理图

5、冷却液温度传感器的检测

　　信号特征：

当冷却液温度上升，传感器电阻值和信号电压下降。

注意在温度达到最大时，传感器电阻值变化很小。

图2-9冷却液温度传感器电阻与温度的关系

图2-10冷却液温度传感器电路原理图

　　在电控发动机中，冷却液温度传感器用来将冷却液温度的变化转换成电信号，并提供给发动机，作为控制系统修正喷油量、点火时刻及其它控制参数的主要依据。

当混合气过浓或过稀时，应检查冷却液温度传感器。

　　检查时，可拆下冷却液温度传感器，将其置于盛水的烧杯中加热，用万用表电阻档在连接线处测量不同水温时的电阻，如图2-11所示，其电阻值随温度变化的规律，应符合特性曲线相应温度下的电阻值（车行不通时，测试结果会有一些差别）。

一般情况下，在水温20℃时，其阻值应为2～3，80℃应为0.2～0.4。

图2-11　冷却液温度传感器阻值与温度的关系

项目二丰田LS400电控发动机故障自诊断

一、实验目的和要求：

　　1、了解电控制燃油喷射系统的自诊断和故障存贮功能；

　　2、了解自诊断系统的两种模式：

正常模式和试验模式；

　　3、掌握故障代码DTC的读取和清除方法。

二、实验注意事项

　　1、检查CHECKENGINE灯是否点亮；

2、诊断座端子不能连接错误，否则将会引起故障，端子表如下：

表2-1端子表

端子

系统

TE1

发动机和ECT（正常代码）

TE2和TEl

发动机和ECT（试验代码）

TC

ABS、A/C、安全气囊、空气悬架、牵引控制和车速

控制系统

三、课时分配

　　2学时

四、分组率

　　8～15人为一组，每组一位指导老师。

五、实验内容

　　以丰田LS400（1UZ-FE）发动机为例

（一）手工读码和清码

　　1．调取故障码

丰田车系的故障诊断座有三种类型，如图？

所示。

故障码的调取方式分普通状态和试验状态两种。

图　丰田1UZ-FE故障诊断座

　　采用普通方式调取故障码时，将点火开关打开，但不起动发动机，用专用跨接线短接故障诊断座上的“TEl”与“El”端子，仪表盘上的故障指示灯“CHECKENGINE”即闪烁输出故障码。

　　试验方式调取故障码是在汽车运行状态下采集故障信息的，比普通方式检测的灵敏度高，能获得更多的故障信息。

采用试验方式调取故障码，首先关闭点火开关，用专用跨接线短接故障诊断座上的“TE2”与“El”端子；然后再打开点火开关，起动发动机，并以不低于10km／h的车速进行路试；路试后，再用另一根专用短接线将诊断座上的“TEl”与“El”端子短接，仪表盘上的故障指示灯“CHECKENGINE”即闪烁输出故障码。

　　若无故障码储存，“C