现代汽车已逐渐演化成一种机、电、液的高度集成产品,增加了电控发动机的故障排除的难度。传统的故障诊断仪器的弊端日益明显,而利用汽车专用示波器分析发动机电控系统各种执行器及传感器的信号波形,有利于快速找出系统故障的原因和故障点,提升维修的效率和质量,满足现代电控发动机诊断的需求。波形分析法作为电控发动机故障诊断的重要方法,有其独特优势所在,今后必将成为汽车维修行业主要趋势。本文主要做了以下几个方面的研究:通过对国内外电控发动机故障诊断技术发展、融合计算机技术的智能化诊断方向理论研究,梳理总结波形分析法的优势以及虚拟仪器在电控发动机故障诊断方面应用的可行性,为开发故障诊断系统打下理论基础及提供指导方向。选择卡罗拉1ZR-FE发动机为设计对象,分析其电控系统的电路原理,发动机各传感器、执行器和电控单元之间的控制机制、信号特征,并进行故障调研和理论分析,完成卡罗拉电控发动机测控台架主要部件进行选型设计与搭建,以实现实时数据测量、故障设置和诊断排除功能。使用LabVIEW2013虚拟仪器设计软件以可视化的编程方式,对本系统的用户登录、主程序功能菜单、模拟及实时波形测量和结果保存共四个部分进行了设计,整个系统易于操作、方便好用,达到真正辅助故障排除的目标。论文深入分析总结汽车电控发动机各传感器的信号波形的特点及变化规律,以及故障波形与标准波形之间的关系。通过验证和调试,提升该系统对汽车故障诊断排除的辅助效用,使其满足使用要求。最后,相比于传统的汽车故障诊断仪器,经过实车实验论证的基于LabVIEW的电控发动机波形分析与故障诊断系统,具有操作简便、成本低廉和开发性强等特点,可以提高维修实效,为汽车修理人员、科研人员和专业教学提供借鉴及帮助。