第一章 发动机电控系统故障诊断技巧与禁忌
第一节 传感器维修
一、曲轴位置传感器
（1）曲轴位置传感器诊断说明
（2）曲轴位置传感器故障排除技巧
曲轴位置传感器（CKP）产生的信号可以允许ECM计算曲轴的旋转速度及角度位置。在发动机所有运行工况下，ECM需要该信息计算点火正时、燃油喷射正时及各种工况下的燃油量。由于没有替代信号或默认值，如果CKP信号丢失，则车辆将停止且不能重新启动。
诊断技巧：
如果CKP信号出现故障，可以直观地观察到以下症状。
①发动机（曲轴）转动，但不能启动。
②显示MIL故障。
③发动机不发火。
④转速表不起作用。
⑤发动机运转粗暴或停止。
曲轴位置传感器速查见表1-1～表1-6。
表1-1 曲轴位置传感器速查（一）
表1-2 曲轴位置传感器速查（二）——不着车/熄火故障
表1-3 曲轴位置传感器速查（三）
表1-3 曲轴位置传感器速查（四）
表1-5 曲轴位置传感器速查（五）
表1-6 曲轴位置传感器速查（六）——典型车辆诊断速查
二、凸轮轴位置传感器
（1）凸轮轴位置传感器诊断说明
安装在发动机的顶盖上。检测从凸轮轴进气歧管侧凸块起凸轮轴每旋转1次发生的脉冲。
凸轮轴位置传感器（相位）感应凸轮轴进气阀的突出部分，以此识别工作气缸。凸轮轴位置传感器（相位）感应活塞的位置。当曲轴位置传感器（位置）系统失效时，凸轮轴位置传感器（相位）将利用气缸识别信号的正时，向各发动机零部件提供不同的控制。
（2）曲轴位置传感器故障排除技巧
凸轮轴位置传感器速查见表1-7～1-8。
表1-7 凸轮轴位置CMP传感器速查（一）
表1-8 凸轮轴位置传感器速查（二）——典型车辆诊断速查
诊断技巧：
如果CMP出现故障时，发动机正在运行，则发动机能继续正常运行，但关闭后，不能重新启动。
三、爆震传感器
（1）爆震传感器诊断说明
爆震传感器安装在气缸体上，它通过一个压电元件感知发动机的爆震情况。来自缸体的敲击震动以震动压力的形式自动检测。该压力转化成一个电压信号，发送给ECM。
（2）爆震传感器故障排除技巧
四、冷却液温度传感器
（1）冷却液温度传感器诊断说明
发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度。此传感器会调整一个来自ECM的电压信号。调整后的信号作为发动机冷却液温度测量的输入信号返回给ECM。该传感器利用了一个对温度改变敏感的热敏电阻。热敏电阻的电阻值会随温度的升高而变小。
（2）冷却液温度传感器故障排除技巧
爆震传感器速查见表1-9～1-10。
表1-9 爆震传感器速查（一）
表1-10 爆震传感器速查（二）——典型车辆诊断速查
冷却液温度传感器速查见表1-11～1-18。
表1-11 冷却液温度传感器速查（一）
表1-12 冷却液温度传感器速查（二）
表1-13 冷却液温度传感器速查（三）——冷却液温度传感器的信号电压与冷却液温度之间的关系
表1-14 冷却液温度传感器速查（四）——冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系
表1-15 冷却液温度传感器速查（四）——典型车辆诊断速查
表1-16 冷却液温度传感器速查（六）——2011款捷达轿车冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系
表1-17 冷却液温度传感器速查（七）
表1-18 冷却液温度传感器速查（八）
冷却液温度传感器G62不断地向ECU输入冷却液温度信号，如果此时该传感器发生故障或损坏，则信号也将中断，发动机控制单元（ECU）也不能再确定冷却液温度，这会导致发动机冷机或暖机状态下启动困难、油耗增加、怠速不稳、废气排放增加等故障。
五、进气压力传感器
（1）进气压力传感器诊断说明
进气压力传感器速查见表1-19～表1-22。
表1-19 进气压力传感器速查（一）
表1-20 进气压力传感器速查（二）
表1-21 进气压力传感器故障排除速查（一）
表1-22 进气压力传感器故障排除速查（二）
（2）进气压力传感器故障排除技巧
六、进气温度传感器
（1）进气温度传感器诊断说明
如果车辆处于正常环境温度下，进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器显示温度值应接近。
（2）进气温度传感器故障排除技巧
进气温度传感器（IAT）利用热敏电阻控制输送到发动机控制模块（ECM）的信号电压。发动机控制模块（ECM）向传感器供给5V基准电压。当空气温度较低时，电阻较高，故进气温度信号电压较高。如果进气温度较高，电阻则较低，故进气温度信号电压也较低。
七、空气流量传感器
（1）空气流量计诊断说明
空气流量传感器置于进气气流中。它通过测量部分的进气气流来测量进气速率。质量型空气流量传感器将电热丝的温度控制在某个值上。电热丝发出热量，而它周围的进气流又会把热量带走。进气流量越大，带走的热量就越多。因此，进气流量增加时，提供给电热丝的电流也会变大，以维持电热丝的温度恒定。ECM通过这一电流的变化检测到进气流量。
（2）空气流量计故障排除技巧
大众直喷发动机使用的是第6代热膜式空气流量计（HFM6）。其特点是带有回流识别的微型传感元件，具有温度补偿的信号处理功能，测量精度高，传感器稳定性好。用以测量发动机的进气量。
（3）空气流量计故障会导致发动机怠速不稳，加速不良速查
①发动机运转时，拔下空气流量计的插头，如果故障消失，说明此空气流量计信号有偏差，并没有损坏，电控单元一直按照有偏差的错误信号进行喷油控制。由于混合比失调，发动机燃烧不正常，将会出现发动机转速不稳或动力不良现象。当拔下空气流量计插头时，电控单元检测不到进气信号便会立即进入失效保护功能，以节气门位置传感器信号替代空气流量计信号，使发动机继续以替代值进行工作。拔下空气流量计插头，故障消失，正是说明了拔插头前信号不正确，拔插头后信号正确，因此故障消失。
空气流量计速查见表1-23～表1-24。
表1-23 空气流量计速查（一）
表1-24 空气流量计速查（二）
②在插头的信号端测量动态信号电压，怠速工况下，标准电压为0.8～1.4V；加速到全负荷时，电压信号可接近4V。如果不在该范围，空气流量计本身损坏。个别也有脏污所导致，清洗即可。
③发动机运转时，拔下空气流量计的插头，如果故障依旧，说明主要原因是该空气流量计损坏（相关线路也会导致该故障），造成发动机控制单元无法接收到空气流量计信号，电控单元确认空气流量计信号不良，进入失效保护功能，同时将故障码存入存储器。
④发动机运转时，拔下空气流量计的插头，故障现象稍有变化。说明空气流量计是良好的，拔下空气流量计插头前，电控单元根据空气流量计信号进行控制，喷油量准确，发动机各工况均好；当拔下空气流量计插头时，发动机控制单元根据节气门位置传感器信号进行控制，喷油量有微小差异，发动机工况相对稍差。
八、氧传感器
（1）氧传感器诊断说明
加热型氧传感器安装在排气歧管里面。它能检测排放出的废气中含氧量。加热型氧传感器是一只由氧化锆陶瓷制成的闭锁式的管子。氧化锆会产生电压，在氧气充足时大约为1V，而在含氧稀薄时减小到0V。加热型氧传感器的信号发送给ECM。ECM调整喷油脉冲的占空比，以得到理想的空燃比。电压在1～0V变化时，空燃比为理想空燃比。
（2）氧传感器故障排除技巧
（3）氧传感器反馈电压的测量
（4）辨别氧传感器故障技巧
（5）前氧传感器故障
氧传感器速查见表1-25～表1-35。
表1-25 氧传感器速查（一）
表1-26 氧传感器速查（二）
表1-27 氧传感器速查（三）——辨别氧传感器中毒
表1-28 氧传感器速查（四）——前加热氧传感器电压过低故障排除
表1-29 氧传感器速查（五）——前加热氧传感器电压过低故障排除
表1-30 氧传感器速查（六）——前加热氧传感器电压过低故障排除
表1-31 氧传感器速查（七）——前加热氧传感器电压过低故障排除
表1-32 氧传感器速查（八）——前加热氧传感器电压过低故障排除
表1-33 氧传感器速查（九）——后加热氧传感器故障排除
表1-34 氧传感器速查（十）——燃油微调系统过稀故障排除
表1-35 氧传感器速查（十一）——燃油微调系统过浓故障排除
维修提示：
如果加热氧传感器引线、连接器或端子损坏，必须更换整个前加热氧传感器总成。切勿试图维修导线、连接器或端子。必须提供清洁的参照空气，才能使氧传感器正确工作。清洁的参照空气是通过前加热氧传感器导线的通路获得的。修理导线、连接器或端子会导致参照空气堵塞，使前加热氧传感器性能恶化。
发动机控制模块提供约0.45V电压。前加热氧传感器A电压在1V（排气过浓）到0.10V（排气过稀）间变化。当温度低于一定温度时，氧传感器如同开路，不产生电压。氧传感器开路或低温可导致“开环”操作（图1-1）。
图1-1 氧传感器控制
维修提示：
导致故障诊断码P0132或排气过浓的可能原因如下。
燃油压力，如果燃油压力过高，系统混合气将变浓。发动机控制模块能补偿部分增加，但如果过高，会设置故障诊断码P0132。
喷油器泄漏，喷油器泄漏或失效可导致系统混合气变浓，导致故障诊断码P0132。
进气歧管绝对压力（MAP）传感器，若其输出使发动机控制模块检测到压力高于正常歧管压力（低真空），则可导致系统混合气变浓。断开进气歧管绝对压力传感器，发动机控制模块可用固定值替代进气歧管绝对压力传感器。如果在断开传感器时，过浓条件消失，则换用另一个进气歧管绝对压力传感器。
压力调节器，检查真空管至调节器是否有液体燃油，可以判断调节器膜片是否泄漏。
节气门位置传感器，间断的节气门位置传感器输出会使系统因虚假的发动机加速指示而导致混合气变浓。
维修提示：
发动机控制模块（ECM）连续监视前加热氧传感器活动100s。在监视期问，发动中几控制模块统计前加热氧传感器由浓变稀和由稀交浓的次数，并累加元成所有过渡的时间。利用此信息确定所有过泼的平均时问。如果平均过渡时间大大超出规定，将设置故障诊断码（DTC）PO133。
（6）后氧传感器故障
发动机控制模块（ECM）能利用后加热氧传感器监视这一过程。后加热氧传感器位于通过催化转换器后的排气气流中，产生指示催化剂存储容量的输出信号。从而指示催化剂有效转换排放废气的能力。当催化剂功能正常时，后加热氧传感器信号远不如前加热氧传感器（HO2S1）活跃（图1-2）。
图1-2 后氧传感器控制
（7）燃油微调系统故障排除
为使驱动性能、燃油经济性和排放控制实现最佳组合，本车采用了闭环空燃计量系统，在闭环中，发动机控制模块（ECM）监视前加热氧传感器信号电压并根据信号电压调整供油。供油量变化通过长期和短期燃油微调值表示，这些值可通过故障诊断仪进行监视。理想燃油微调值约128（0）。如果前加热氧传感器指示过稀条件，发动机控制模块将增加供油，从而使燃油微调值高于128（0～100％）。如果检测出过浓条件，燃油微调值将低于128（0～−100％），表明发动机控制模块正在减少供油量。如果因过稀或过浓条件导致废气排放达到过量水平，将设置燃油微调故障诊断码（DTC）。
（8）氧传感器失效影响
氧传感器出现故障会怠速不稳，耗量过大。氧传感器损坏明显导致发动机动力不足，加速迟缓，排气冒黑烟。
某捷达轿车怠速不稳定，排气管放黑烟。
①执行故障诊断仪检测，发现有故障码“00525，即氧传感器无信号”。
诊断技巧：
燃油压力过低将导致混合气变稀。因此，在不同速度和/或负载下行驶时必须监视燃油压力。
进气歧管绝对压力（MAP）传感器的输出使发动机控制模块判定压力低于正常歧管压力（高真空），则可导致系统混合气变稀。断开进气歧管绝对压力传感器将使发动机控制模块用固定值（默认值）替代进气歧管绝对压力传感器。如果在断开传感器时混合气过稀条件消失，则才桌上一个已知正常的传感器并重新检查。
油箱内的燃油泵进口附近即使只有极少量的水进入，也会被输送到喷油器。水可导致排气变稀并设置故障诊断码P0171。
在发动机控制模块土检查前加热氧传感器或进气歧管绝对压力传感器是否接触不良。检查线未连接器是否存在不良状况，如端子松脱、自己合不当、锁片折断或变形、端子损坏、端子与导线接触不良。检查线未是否损坏。如果目视检查线未正常，移动与发动机线未相关的连接器和导线末，同时在故障诊断仪上观察前加热氧传感器读数。如果显示变化，表明该部位有故障。检查制动动力助力器羊向阀是否泄漏。
②读取数据流，发现氧传感器电压在0.45V不变化，说明氧传感器信号中断，直接可以判断氧传感器损坏。
③更换氧传感器，排除故障。
（9）宽带氧传感器
宽带氧传感器是在传统氧传感器的基础上增加了可改变排气中氧含量的氧泵改进而成的。它能够提供准确的空燃比反馈信号，当此信号发送给发动机ECU时，就可以精确地控制喷油时间，使气缸内混合气浓度始终保持理论空燃比值；当此信号通过波形表示出来，就可以诊断发动机的故障。
九、节气门位置传感器
（1）节气门位置传感器
空气流经质量型空气流量传感器后，进入节气门。节气门位置传感器安装在节气门上，用来检测节气门的角度位置。该传感器是一种电位计，用来将节气门位置转变成输出电压，传递给ECM。
根据系统传感器是否有开关触点可以将其分为两类。具有决定怠速位置开关触点的传感器被称为硬怠速开关或节气门全开位置开关。没有决定怠速位置开关触点的传感器被称为软怠速开关。当输出电压低于一定数值时可以检测到怠速工况。除了节气门角度位置，传感器也可以检测节气门开启速度。
节气门位置传感器见图1-3。
图1-3 节气门位置传感器
（2）加速踏板位置传感器
在电子节气门系统中驾驶员的脚下设一个加速踏板位置传感器，发动机ECU利用该传感器的信号来控制全电子节气门的开度。
加速踏板位置传感器有两种，分别为滑线电阻式和霍尔效应式。为了确保其工作的可靠性，此传感器往往有两个不同特性的输出信号。
电子油门系统中，不能由加速踏板通过拉线操纵节气门。加速踏板和节气门间不存在机械连接。
发动机控制单元用两个油门踏板位置传感器（是一种可变电阻器，在同一个壳体中），和油门踏板连在一起，以指示油门踏板的位置。
加速踏板位置（根据驾驶员的意愿）是发动机控制单元的主要输入端参数。
节气门的操纵由节气门控制单元中的电动机（节气门调节器），也就是说通过整个转速和负荷区实现。节气门调节器根据发动机控制单元的指令操纵节气门。
发动机静止且点火开关接通时，发动机控制单元根据加速踏板位置传感器的指令控制节气门调节器。这就是说，当油门踏板被踩下到一半时，节气门调节器以相同的程度打开节气门，即节气门打开到大约一半位置。
发动机运转时（负荷下），发动机控制单元可独立于加速踏板位置传感器打开或关闭节气门。这样，即使油门踏板才踩到一半，节气门可能已经完全打开。其优点是避免节气门上节气作用的损失。