任務1 起動機不運轉的故障診斷與排除

一、任務描述

某車輛，起動發動機時起動機不運轉，發動機無法起動。請在規定的時間內對車輛進行維修，并填寫診斷報告。

二、任務分析

要想完成該故障的診斷與排除，需要具備下列知識和技能：

1.相關知識

1）發動機起動系統的結構與原理。

2）發動機起動系統的檢測與診斷。

3）駐車防盜控制系統的結構與原理。

4）駐車防盜控制系統的檢測與診斷。

5）發動機控制原理線路圖。

6）數據通信系統原理線路圖。

2.相關技能

1）萬用表、示波器、故障診斷儀等常見設備的使用。

2）維修資料的查閱、線路原理圖的識讀和分析。

3）常見故障的診斷與排除。

4）5S管理和操作。

三、故障分析

1.初步分析

基于起動機的控制原理（圖1-1所示為起動控制線路原理圖）和故障樹的診斷邏輯，當出現起動發動機時起動機不運轉的故障時，故障原因一般應從起動機控制、起動機電源和起動機本身進行診斷。

（1）用正確的方法檢測+B，確保+B符合要求

1）將前照燈打開3min，以去除蓄電池的浮電，獲得真實的測試結果。如果蓄電池存放一段時間，這些浮電就會自動消失。

2）用汽車專用萬用表測試蓄電池正負極接線柱之間的電壓。

3）根據表1-1判斷蓄電池靜態技術狀態。

（2）在打開點火開關和起動發動機的過程中，觀察或感受與起動相關的信息

包括轉向盤是否正常解鎖（適用于只有打開點火開關轉向盤方能解鎖的車型），儀表顯示是否正常點亮，發動機控制單元EPC燈是否點亮。圖1-2所示為組合儀表ON檔時正常顯示狀態圖。

1）如果儀表不能正常點亮，結合系統工作原理（圖1-3所示為組合儀表電源及通信線路原理圖）判斷，故障可能原因有：

①儀表供電或本身異常。

②至儀表數據通信線路故障。

③車載電網控制單元J519供電、通信線路以及本身異常。

④進入及起動系統接口J965供電、通信線路以及本身異常。

⑤點火開關及其線路故障。

⑥車內空間的進入及起動系統天線或其線路故障。

2）如果儀表上的EPC指示燈一直熄滅（別的儀表指示燈正常），說明組合儀表控制單元與發動機控制單元J623之間通信異常，也就是組合儀表控制單元沒有接收到來自發動機控制單元的信號。圖1-4所示為組合儀表控制單元與發動機控制單元J623之間線路原理圖，從中可以看出，故障原因可能為：

①組合儀表控制單元與發動機控制單元J623之間CAN總線線路存在故障。

②發動機控制單元或其電源線路存在故障。

③發動機控制單元沒有接收到來自J519的15#信號。

（3）起動發動機過程（按住點火開關）中

踩下制動踏板，觀察儀表上是否有“踩下制動踏板”的提示，同時觀察車后部的制動燈是否點亮。圖1-5所示為制動信號線路原理圖，如果儀表提示“踩下制動踏板”，故障可能在于：

1）發動機控制單元到制動開關之間線路故障。

2）制動開關自身故障。

3）制動開關電源線路故障。

（4）檢查變速桿是否位于P位或N位，并觀察儀表上檔位顯示和實際變速桿位置是否統一

圖1-6所示為變速桿信號傳遞線路原理圖，從中可以看出，造成儀表上檔位顯示錯誤的原因有：

1）變速桿控制單元E313自身或其電源線路故障。

2）變速桿控制單元E313與J533之間的驅動CAN總線存在故障。

如果某一項出現異常，應結合其結構和工作原理檢查相關信號、部件電源、熔絲、線路以及部件本身。

2.DTC分析

現在汽車一般都具有自診斷功能，即使通過故障現象可以明確故障范圍，但最好首先讀取故障記憶，因為這有利于檢查之前的分析是否正確，還可以幫著縮小故障范圍。

系統控制單元會實時監測特定的電壓信號，如果受監測的元器件、數據通信以及線路的電壓信號出現波動或異常，在設定時間內控制單元將確認此元器件、數據通信以及線路是否出現故障，隨即在ROM中調取一個與電壓以及異常信號相對應的代碼，存儲于控制單元RAM中，這就是故障代碼，即DTC。

如果有故障代碼，應清楚故障代碼的定義和生成條件，驗證故障代碼的真實性，并基于此展開診斷和故障檢修；如果沒有故障代碼，則基于系統的結構和工作原理對系統進行診斷。

連接故障診斷儀器，掃描網關列表，讀取故障代碼，實測過程中會遇到3種情況：

1）診斷儀器可以和發動機控制單元J623正常通信，但系統沒有故障記憶，在這種情況下只能根據故障現象按照無故障代碼的診斷方法進行診斷。

2）診斷儀器可以和發動機控制單元J623正常通信，并可以讀取到系統中所存儲的故障代碼，此時應結合故障代碼信息進行維修。

3）診斷儀器不能和發動機控制單元J623正常通信。圖1-7所示為診斷通信線路原理圖。從中可以看出，診斷儀器通過連接線（或無線或藍牙通信）、OBD-Ⅱ診斷接口、CAN總線與發動機控制單元或其他控制單元進行通信。

如果診斷儀器無法進入車輛所有系統，則可能是故障診斷儀、診斷連接線、無線或藍牙通信、OBD-Ⅱ診斷接口、CAN總線中的一個或多個系統出現故障；如果只是某個控制單元無法進入，則可能是該控制單元或其電源線路、相鄰的CAN總線區間出現故障。

如果只是發動機控制單元無法進入，而能進入其他系統，則可能的故障原因是：

1）發動機控制單元電源線路故障。

結合發動機電源供給線路（圖1-8所示為發動機控制單元電源線路圖），可以看出發動機控制單元電源主要由記憶（30#）電源、主電源和15#信號電源三條線路供給：

①記憶（30#）電源。記憶（30#）電源由熔絲SB17（7.5A）提供，如果該線路出現故障，將導致發動機控制單元內部RAM存儲的信息消失，如：故障代碼、節氣門的匹配參數、發動機和變速器的匹配參數等，造成發動機運行出現異常；同時還會導致起動機不能運轉等。具體測量過程按本案例中“實施維修”提供的發動機控制單元記憶（30#）電源檢測步驟進行。

②15#信號電源。通過車載電網控制單元J519端子T73a/14提供點火開關電源，如果出現故障，將導致發動機控制單元無法被點火開關激活，動力總線系統會長時間進入休眠狀態。具體測量過程按本案例中“實施維修”提供的發動機控制單元點火開關電源檢測步驟進行。

③主電源。主電源通過蓄電池正極到主繼電器J271觸點，再經過SB3 15A熔絲來提供。如果出現異常將造成發動機控制單元電源功率喪失，無法執行內部設定的傳感器信號分析、執行器功能控制等操作。具體測量過程按本案例中“實施維修”提供的發動機控制單元主電源檢測步驟進行維修。

2）CAN總線系統局部故障。

CAN總線系統局部故障，會導致發動機控制單元無法正常通信，此時利用故障診斷儀讀取CAN總線系統故障，故障診斷儀會顯示“發動機無法進入”的故障。

3）發動機控制單元自身故障。

在確定元件或線路都正常的情況下，只能通過更換匹配過后的發動機控制單元進行實驗。

利用故障代碼進行故障診斷時按以下步驟進行：

①讀取故障代碼，查閱資料了解故障代碼的定義和生成條件。

②驗證故障代碼的真實性，驗證的方法也分兩步。

a.清除故障代碼，模仿故障車輛運行工況，再次讀取故障代碼。

b.通過數據流或在線測量值來判定故障代碼的真實性，并由此展開系統測量。

3.無碼分析

如果沒有故障代碼顯示，那就需要技術人員結合故障現象，分析系統線路圖，列舉故障可能，并按照正確的流程利用合適的測試設備進行正確的測量，從而發現故障所在。

基于起動機的控制原理，當出現起動發動機時、起動機不運轉的故障時，具體故障原因應從起動機控制、起動機電源和起動機本身進行診斷。

由于起動機受控于兩個起動繼電器，而起動機繼電器又受控于發動機控制單元，因此要想起動機能正常工作，除了起動機本身及其電源線路正常以外，還要保證起動機的控制線路工作正常，即發動機控制單元能正?？刂苾蓚€繼電器電磁線圈的接地，從而向起動機發出正常的控制信號。而要想讓發動機控制單元能發出正常的繼電器控制信號，除了具備單元工作所需要的電源以外，還需要發動機控制單元能接收到起動信號指令，這些指令包括來自J965的起動許可信號、來自J285的防盜接觸信號，否則起動機都無法工作。因此，對于起動機控制系統無法正常工作的故障，一般重點考慮四大影響因素。

1）圍繞起動繼電器及其線路可能存在的故障。

2）圍繞發動機控制單元及其電源線路可能存在的故障。

3）圍繞發動機控制單元是否被激活可能存在的故障。

4）圍繞起動條件或發動機控制單元輸入信號可能存在的故障。

圖1-9所示為點火開關線路原理圖，當打開點火開關，點火開關信號會輸送給J965，后者瞬間喚醒舒適總線并問詢總線系統中的J285是否需要15電信號，J285接收到該信號后會回問系統車內是否多了一把合法鑰匙，此時J965通過室內天線發出低頻信號，鑰匙接收到低頻信號后，一方面其指示燈會閃爍，另一方面對接收到的信號進行甄別，符合約定則以高頻信號發送給J519，以傳送鑰匙ID信息。J519或J285確定鑰匙身份合法后，會執行以下4種工作：

1）傳送驗證結果給J764，讓轉向盤解鎖。

2）激活舒適CAN總線，組合儀表點亮，可以正常進行自檢，并正確顯示故障和系統狀態信息。

3）通過15#信號激活J623，以促使J623等動力系統控制模塊與J285彼此進行身份驗證，然后經J271及J538激活油泵運轉一定的時間，以再次蓄壓。

4）J519通過提供電源給J329，驅動J329繼電器電磁線圈，使繼電器工作。

這樣發動機控制單元就可以被激活進入工作準備狀態，燃油供給系統也同樣進入工作準備狀態，等待駕駛人的起動指令然后起動發動機。

圖1-10所示為制動信號線路原理圖，從中可以看出，由于點火開關打開，踩下制動踏板，通過制動燈開關F→J623（通過動力CAN）→J533（通過舒適CAN）→J285的路徑，可以使儀表上的制動燈熄滅；同時，通過F→J623（通過動力CAN）→J533（通過舒適CAN）→J519-制動燈的路徑，車輛后部的制動燈會點亮；同時可以在儀表上顯示變速桿位置，另外一路從動力CAN到變速桿鎖機構，變速桿解鎖，使變速桿可以切換不同的檔位。

結合圖1-11可以看出，在發動機控制單元接收到起動信號時，會同時給起動繼電器1、起動繼電器2的控制線圈提供接地信號，使兩個繼電器同時閉合，這樣起動機就會接收到控制信號，同時發動機控制單元可以通過T9 1/6 7得到有關起動機控制的反饋信號。

如果碰到起動機不運轉的故障，讀取故障代碼后沒有發現故障信息或手頭沒有故障診斷儀，則建議先從起動機的控制信號著手進行測量，以區分故障出在起動機控制系統，還是出在起動機及其供電系統，診斷測試具體方法見表1-2。

四、診斷流程

面對發動機起動系統所發生的各種故障，診斷及處理失誤將給企業和個人造成相當大的損失。正確的診斷及處理不可能來自于盲目的主觀臆斷，而應該建立在獲取與故障有關信息的基礎上，依據起動系統的工作原理以及控制結構，運用科學的分析方法，按照合理的步驟進行綜合分析，去偽存真、舍次取主，排除故障受害者，找出故障肇事者，這才是提高故障診斷準確性的關鍵所在。為了便于分析，不至于被眾多雜亂無章的信息擾亂思路，需要結合線路原理圖，根據表1-3進行診斷維修。

五、實施維修

1.根據故障代碼提示進行維修

利用解碼器讀取故障代碼，按照本書提供的針對每個故障代碼制訂的診斷流程進行故障診斷。

2.線路檢測

根據系統的結構原理，對起動繼電器1、起動繼電器2、起動允許控制單元、發動機控制單元、起動機等線路進行檢測，檢測方法參照本書的相關內容。

3.部件檢測

根據系統的結構原理，對起動繼電器1、起動繼電器2、起動允許控制單元、發動機控制單元、起動機等元器件進行檢測，檢測方法參照本書的相關內容。

六、總結拓展

技術報告：參照高職大賽工作頁完成診斷報告，教師應根據需要設置好故障點，也可根據本課件中提供的實際案例制定標準答案。

拓展實訓：教師可以在車輛給學生設置相類似的其他故障，讓學生獨立完成，以考核學生的掌握水平。