基于故障树的丰田汽车电控发动机故障分析

中图分类号：U472.43 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0294-01

摘要：汽车生产工艺的不断完善，加之机电一体化水平的迅速提升，使得汽车这一机电一体化产品得以日新月异的更新与发展。在汽车生产制作过程中，故障诊断作为汽车生产过程中国的重要组成部分，是影响着汽车各方面性能的重要环节，也是所有汽车制造商关注的焦点。本文基于故障树这一汽车故障诊断方法的原理与内容，针对丰田汽车的电控发动机故障进行简要分析，并通过将故障树原理融入到丰田汽车电控发动机的实际故障分析中，为汽车电控发动机故障处理提供更为有效的参考。

关键词：故障树 丰田汽车 汽车电控发动机 故障分析与处理

1. 故障树设计内容概述

故障树诊断功能的原理是将不同功能控制系统进行级别划分，通过在系统及其子系统间建立起对应的故障关系，并依据不同子控制系统中组成部件的功能联系，设计出的故障之间的树状关系。在汽车电控发动机故障分析中，故障树设计主要分为一级故障树，中间级故障树以及子故障树三个级别，故障树关系的建立使得发动机系统出现故障时，故障所涉及到的每个部件都能够得到全面的故障分析与处理，提升了汽车发动机故障处理的有效性和全面性。一级故障树设计内容主要包括电控点火控制系统，喷油量控制系统及其他控制系统的故障数据处理和基本故障诊断，中间故障树则是在多次发动机模拟实验和实验数据采集基础上建立起来的，其故障分析内容大致与一级故障树相同，中间故障树作为中间故障分析阶段，更为突出的作用是引出汽车发动机的子故障。子故障树设计作为发动机故障处理的核心内容，直接关系到汽车发动机故障诊断与处理效率，因此基于故障树处理汽车电控发动机故障时，应更多的应用子故障树进行故障处理。

2. 汽车电控发动机故障诊断原则与方法分析

2.1电控发动机故障诊断原则

在汽车维修过程过程中，故障检测与维修人员掌握发动机系统故障处理原则，能够更为有效的简化故障诊断与处理的过程，并在保证故障处理质量的基础上提升故障处理效率。在实际电控发动机故障检测与维修中，故障诊断原则主要包括以下几方面：最先发现和处理最为直观的设备故障，其次是针对较为常见的故障问题进行检测，最后是确定发动机故障的具体类型，分析故障原因在于电子控制系统还是其他发动机系统，如果是发动机电控系统故障，那么便要使用专业故障代码读取器进行电控设备的数据采集和分析，并结合技术人员的维修工作，对设备故障进行排除。

2.2电控发动机故障诊断方法

在汽车发动机故障处理中，故障诊断的主要形式包括人工诊断和仪器诊断。人工故障诊断是在人体感官和故障处理经验的基础上得以开展的，维修人员通过观察，调试以及等步骤对发动机运行故障进行分析，并以其工作经验为参照判定故障的具体特点及内容。汽车发动机电控系统的故障诊断主要采取仪器诊断的形式。在电子控制系统的仪器故障诊断过程中，诊断仪器能够以报警灯和故障代码的形式将设备故障的具体内容展现出来，使得电子控制设备能够根据所提供的诊断内容进行自诊断，这大大简化了电控发动机的故障处理效率。而由于电控设备的自诊断功能仅能够提供与该系统相关的电路故障，在应用中具有一定局限性，所以为实现对汽车电控设备故障的彻底排除，应在利用仪器检测的同时，更为全面的开展人工检测与故障处理。

3. 丰田汽车电控发动机故障树诊断方式探究

3.1点火控制器的故障树设计及诊断

点火控制器作为爆燃油气的主要装置，其在实际中的故障表现为当点火开关打开时，点火控制器无法顺利启动，发动机无法正常发动。在丰田汽车发动机的电控装置中，点火控制器的主要故障主要包括电路故障，ECU损坏或点火器故障。在故障树设计中，电控装置线路故障的检测方式是检测线路电阻，ECU损坏的检测则要结合点火控制器指令输出进行判定，而点火器故障诊断要以点火线圈控制端子的测量频率为基准，并通过数据比对分析将具体的故障内容。在处理点火控制器故障时，应首先检查系统的启动系故障，在确保电控设备能够进行自动控制后，进一步检查电控系统的内部线路，当发现线路故障影响到点火开关的正常启动时，可采取线路修复或更换的方式进行故障排除。此外，点火控制器故障处理还要深入检测ECU的供电情况和运行情况，并通过比对点火正时以调整系统的动作控制。

3.2凸轮轴与曲轴位置传感器故障分析及诊断

曲轮轴和曲轴位置传感器在丰田汽车中的应用主要包括电磁感应和霍尔效应两种。电磁感应传感器的中级故障树包括传感器故障，ECU损坏和电路损坏三部分，对于传感器故障，其子故障树内容主要是不同端子间的电阻超出预设范围，而线路故障的子故障树则分为不同端子线束短路和断路。霍尔效应式故障与电磁感应故障内容有所不同，其中级故障树不包括传感器故障，但增加了点火器故障，并且电路故障的子故障树内容也能囊括了更多的端子接线问题。为有效处理凸轮轴与曲轴位置传感器故障问题，应首先检测ECU各端子的线路连接是否有效，一旦发现线路错搭或断开，要及时对线路进行修复，必要时可采取线路更换的措施。线路系统故障排除是处理传感器故障的核心。在处理丰田汽车的凸轮轴与曲轴位置传感器故障时，要着重对电控系统的电路故障进行排除，如将短路端子线路进行分离，检测并调整ECU各端子的数据信号传输等。

3.3节气门和加速踏板位置传感器故障树分析及诊断

丰田车系中电控发电机的节气门开度控制主要采用常规节气门和电控节气门两种，其中电控节气门的开度控制是通过加速踏板传感器检测踏板位置而实现的，在电控发动机的其姐们开度控制中，气节门位置传感器主要分为可变电阻式和霍尔式两种。变电阻气节门和加速踏板位置传感器的子故障树主要包括传感器电阻超出范围及其不随开度而发生变化，霍尔效应式的传感器故障则主要包括电路故障和ECU故障等。为有效处理节气门和加速踏板位置传感器故障，可以从传感器，电控线路以及ECU部件三个方面着手处理，如修复传感器线路并完善传感器功能设计以提升传感效率，改善电控电路端口的线路连接方式以保证线路链接的稳定性，以及通过电路故障排除以实现端口数据正确稳定的传输等。

3.4发动机燃油泵及其电路故障树分析及诊断

发动机燃油泵故障作为常见的丰田汽车故障之一，故障树的主要内容分为燃油泵损坏，继电器及其电路故障和ECU损坏，其中燃油泵故障主要表现为燃油泵不转动和泵油量不足，而电控线路故障及ECU故障则与其他故障树结构大致相同。电控发动机的燃油泵损坏主要会影响到发动机的泵油量，因此在处理丰田汽车燃油泵问题时可以采用泵油量测定的方法判定故障原因，继电器及ECU损坏故障的测定则是依赖线路的电阻测量。在处理燃油额不给你故障时，要首先检查发动机油流是否发生渗漏，同时检测不同传感器的工作状态，并通过传感器的数据推断故障发生的具置与原因。此外，电控发动机的油泵及电路故障处理还要结合喷油器的工作状况，一旦发现喷油器无法正常工作，这就意味着发动机油泵可能存在故障，应及时进行分析与处理。

结束语

在检测丰田汽车电控发动机故障时，故障树设计的应用为系统故障处理指明了方法，在对发动机系统故障进行总结与分类的同时，也为故障处理方式的研究提供了有效参照。在丰田汽车电控发动机的实际故障处理中，故障树设计的应用加之系统检修人员的工作经验，会在很大程度上提升发动机故障检测处理的效率，并有效促进丰田汽车生产技术的进一步完善。

参考文献：

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