本发明公开了一种基于信息融合与灰色关联度的故障诊断方法及系统，包括采集发动机故障时的尾气成分样本；根据系统工程方法论计算所述样本中的计算静、动态权重系数；利用证据理论方法将所述尾气成份的权重系数进行融合计算，获得各尾气成份的综合动态权重系数；基于动态权重的灰色关联度算法计算出各样本的发动机故障关联度区间；发动机故障判断时，采集尾气成分的小样本数据，计算出关联度，与所述发动机故障的关联区间相比较，诊断发动机故障类型。本发明方法能够在只拥有尾气成份小样本数据的前提下，利用灰色关联度快速准确的判断出发动机故障类型。