范文别克汽车发动机电控系统故障诊断和维修.docx

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范文别克汽车发动机电控系统故障诊断和维修

别克汽车发动机电控系统故障诊断与维修

学生姓名

摘要：

本文主要阐述发动机电控系统的组成及工作原理和电控系统的使用和维修及故障分析程序，汽车维修工作加深了我对汽车的认识和工作内容的了解和掌握，同时在工作过程中发现汽车电控存在的问题，并针对具体问题，分析导致故障的因素，和排除故障

关键词：

发动机电控系统工作原理故障分析故障自诊断系统

一、前言

发动机有一个电子控制单元（E.C.U.）用于控制供油、点火、怠速等主要系统.E.C.U.从传感器接收输入信号并迅速驱动执行器。

这两种信号的正确和稳定是最基本的要求。

同时，没有诸如真空泄漏、火花塞污染等其它常见的发动机故障也是重要的。

诊断间歇发生的故障比诊断连续发生的故障要困难得多。

绝大部分间歇发生的故障是由于电路连接不好或接线错误造成的。

在这种情况下，仔细检查可疑线路可能会防止将好零件换掉。

仅用直观检查也许不能找到产生故障的原因。

所以，应把万用表按在可疑线路上进行道路试验。

在开始检查前，花几分钟时间向对汽车行驶性能有意见的顾客了解一些有关故障的信息是非常有用的。

顾客对于这些问题，特别是间歇性问题是很好的信息源。

通过和顾客接触，找出出现的症状和发生故障的工况。

诊断时首先检查“常见”故障，这是排除装电子控制发动机的汽车行驶故障的最好方法之一。

二、别克汽车发动机电控系统工作原理及组成

（一）电控系统组成

为了提高发动机各种工况，实现全面优化运行，提高发动机性能，在发动机上安装有：

电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、进、排气控制系统，增压控制系统，自我诊断和报警系统等。

1.电控燃油喷射系统由空气流量计或进气歧管绝对压力传感器和转速传感器测量进气空气量，由ECU根据冷却水温、进气温度、氧传感器信号等确定合适的空燃比，计算所需喷油量，进而对执行器（喷油器和电路断开继电器·进行控制。

2．电子点火控制系统在微机控制点火系统中，目前出现了一种无分电器点火（DLI·系统，它取消了普通微机控制点火系统中的分电器，改由ECU内部控制各缸配电。

3.怠速控制（ISC·系统怠速控制系统根据进气量控制方式的不同可分为节气门直动式和旁通空气式两种，后者的应用较广，现代轿车中一般都设有怠速控制系统，由ECU控制并维持发动机怠速在某一稳定转速范围内。

4.增压电控系统  发动机中增压系统的安装日渐增多，其目的是为了提高进气效率。

5.故障自诊断系统 现代轿车发动机的电控系统中，ECU一般都带有故障自诊断系统，自行监测、诊断发动机控制系统各部分的故障。

对于传感器，可通过检测其信号是否超出规定范围来直接进行判断；对于执行器，则在其初始电路中增设专门回路来实现监测，对于ECU本身，也有专用程序进行诊断。

故障自诊断系统时刻监测各控制系统的工作情况，当出现故障时，一般轿车仪表板上的故障指示灯可闪烁报警，同时将故障信息以代码的形式保存在微机的存储器中，维修时不仅可以通过故障指示灯间断闪烁来显示，也可以通过专用的检测仪器以数字的形式显示故障代码，以便进一步通过手册查出故障原因。

自诊断系统很好地解决了复杂电控系统难以判断故障的问题。

（二）汽车发动机电控系统工作原理

汽车发动机电控系统由电控单元（即ECU，俗称电脑）、发动机转速传感器（也称曲轴位置传感器）、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器（发动机水温传感器）、k传感器（即氧传感器）、爆震传感器、相位传感器（也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器）、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。

即由电控单元（电脑·、各类传感器和执行器等组成。

驾驶员通过节气门（俗称油门）控制发动机进气量，控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度，再综合发动机转速、空气流量、进气温度、λ探测值等各传感器及电子开关提供的信息，经分析、计算，确定出最佳喷油量和点火时刻，向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。

发动机转速和空气流量信号是ECU计算基本喷油量的主信号，ECU再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、A传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的1缸压缩上止点信号，适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。

三、电控汽车的使用及维修

（一）维修应注意下列事项：

通过学习我对电控发动机技术有了一定的理解，也掌握了对于维修的一些知识。

经过在修理厂的实习，以及假期实践。

了解到电子技术在车上是很复杂的，经过长期的实践，有了一些体会：

电控汽车的使用及维修应注意下列事项：

1．进行维修前要充分了解该车的ECU及主要电子元件的位置，以便实施可靠的保护，防止误拆、误卸。

2．严禁在发动机高速运转时将蓄电池电路中断，防止产生瞬时过电压而损坏ECU和传感器。

3．当汽车控制系统出现故障，报警灯点亮时，不能将蓄电池从电路中断开，以防止由于断电而使ECU中存储的故障码及有关信息被清除。

只有通过汽车自诊断系统或汽车专用诊断设备将故障码及有关信息调出并确定故障原因后，方可将蓄电池从电路中断开。

4．无论何时蓄电池的极性都不能接反，且不允许在无蓄电池的情况下用外接电源起动发动机，以避免因电压过高而损坏ECU和其它元器件。

5．查出故障原因后对电控系统进行检修时，应先将点火开关关闭。

6．在测试过程中除特殊注明外，不能使用指针式万用表进行ECU及传感器测试，只能使用高阻抗数字式万用表进行测试。

7．严禁用试灯测试与ECU相连接的电气装置。

禁止用搭铁试火和拆线刮火的方法进行电路检测。

8．电控装置附近不宜安装信号发射和接收装置及导线，以防对控制系统的工作产生不良影响。

9．电子控制汽油喷射发动机装有排气净化装置，对发动机汽油质量要求较高，必须注意定期更换汽油滤清器。

目前汽车上使用的ECU虽然是高质量的，但在使用维护中仍要精心保护，注意防振、防潮、防油污。

此外，ECU一般很少发生故障，如必须检查时，要用专用仪器设备；一般不允许在汽车修理作业时拆检。

当发动机出现故障时，电脑可自动诊断故障和保存故障代码，并通过故障指示灯发出警告，所保存的代码在一定的触发条件下还可以输出。

一旦传感器或执行器失效时，电脑自动启动其备用系统投入工作，以保证车辆的安全，维持车辆续行驶的能力。

（二）电控汽车的自诊断系统

1.工作原理   

发动机电控系统工作时，自诊断系统把检测到的非正常输入输出信号为故障信号，自诊断系统故障主要有以下几种。

 ① 当某一电路出现超出规定范围的信号时，故障诊断系统就判定该电路信号出现故障。

如水温传感器正常时其输出电压信号在0.1-4.8V范围内变化。

若冷却水温度传感器输出电压低于0.1V（相当于水温高于139℃）或高于4.8V（相当于水温低于-50℃）时，ECU即判定为故障信号，存入存储器。

②发动机运转时，当ECU在一段时间里收不到某一传感器的输入信号或输入信号在一段时间内不发生变化，ECU亦判定为故障信号。

如发动机在正常工作温度下运转时，ECU在一分钟以上检测不到氧传感器的输出信号或氧传感器信号在0.3-0.6V间1分钟以上没有变化，即判定为氧传感器电路有故障。

 ③发动机正常工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ECU诊断系统不会判断为故障。

只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ECU才将其判定为故障，如发动机转速在1000r/min时，转速信号（Ne信号）丢失了3-4脉冲信号，ECU不会判定为Ne信号故障，同时，“CHECK”灯也不会点亮，Ne信号的故障也不会存入ECU内。

要注意的是，ECU判断出的故障，只能提供故障的性质和范围，如水温传感器与ECU间配线断路时，水温传感器输出电压信号就会高于4.8V（正常为0.1-4.8V）。

这时ECU判定和输出的故障信息为水温传感器发生故障。

最后确定是传感器、执行器或相应配线的故障，还应进一步检查确定。

2.故障信息的显示方式

ECU故障自诊断系统检测到故障信号经判断为故障后，即将故障信息以故障码的形式存储到ECU存储到ECU存储器中。

通过一定操作程序将故障码或故障资料按特定的方式显示出来。

不同车型信息的显示方式也不同。

主要有以下几种：

①由CHECK（检查发动机灯）灯闪烁故障码。

当发动机工作正常无故障时，接通点火开关至“ON”位置，“CHECK”灯点亮。

发动机起动后转速高于500r/min时此灯应熄灭。

否则为有故障发生，用专用跨接线跨接线诊断座或通过其它操作可将故障码以“CHECK”灯的一定闪烁方式显示出来。

故障排除后，“CHECK”灯在发动机转速高于500r/min时熄灭。

②用LED（故障显示）灯跨接诊断座上故障诊断输出端子，或跨接专用检测仪器，如百分率表，闭角表，电脑检测仪等直接读取故障码或故障信息资料。

③由主电脑ECU壳体侧面显示灯显示故障码。

仪表盘上显示屏直接显示故障码、信息资料及数据。

3. 故障信息的清除

故障排除后，故障信息仍储存在ECU中不能随故障的排除而自动清除，必须通过操作程序。

不同车型清除方法也略有不同，一般清除方法是将保险盒中“EFI”保险丝拔下数秒钟以上，但也有例外。

（三）电控汽车故障分析程序：

在汽车维修资料上，有许多故障诊断的方法，其中多数故障都有一定的诊断步骤。

一般来说，我们都可以按照这样的步骤来做。

但是，由于故障的种类是千差万别的，所以，在诊断故障时，我们也需要具体的情况具体分析。

有以下几点需要注意：

首先引起故障的往往是线路连接问题，其次是传感器、执行器问题，最后是电控单元的问题；电控单元的问题往往是功率放大三极管的问题；有时导致故障的原因是真空管路的连接失常；曲轴位置传感器为发动机运转提供“激发”信号，发动机工作困难，或不能启动这样的“致命性”故障，往往与这个信号的失常有关系。

电控汽车故障分析遵循询问,观察,查阅,调取故障码,检测,试验的程序,采用逐一排除的方法,将确定故障的范围逐渐缩小,最终找到故障位置.

1.询问

为了准确判断故障发生的位置,首先询问客户,了解车型,生产年份,故障发生的时间,状况,发生故障时的环境条件,进行了哪些操作,是否已进行检修,动过哪些部位等.同时,还要了解汽车以前是否进行过维修及维修部位.通过信息收集,可以帮助初步估计故障发生的原因和部位,排除不必要的干扰,明确查找的目标.

2.观察

这是故障分析最基本的检查,可以确定前面的估计是否正确.其内容包括:

（1）看、看是否有部件丢失,电线是否脱线,接线器是否接合,有无接错线,各种软管的连接状况等.

（2）听、听起动发动机,检查是否有漏气,杂音,可能产生故障的部件能否正常工作等.

（3）摸、通过触摸检查某些部件是否在正常工作,接线是否牢固:

软管是否断裂等.

3.查阅

在对汽车进行检测前,一定要掌握该车的有关数据,所要检查部件的准确位置,接线图,接线和检测方法,包括检测仪器的使用.进口汽车的车型很多,发展很快,即使同一厂家,同一牌号的汽车,其控制系统也因生产年份不同而大不一样.在不具备第一手材料的情况下,盲目地检查可能带来意料不到的后果.

4.调取故障码

按照该车所要求的操作程序进入自诊断状态,调取故障码,以作为故障判断的依据.依据故障码的帮助，简捷地找到故障发生的部位.得到故障码后,还要判断所显示的故障是否存在,与当前的故障现象是否有关,是否因没有清除故障码所致.还要注意:

并非电控汽车上的所有故障都用故障码显示出来,还可以采用其它方法进行故障分析.例如:

利用尾气分析仪,通过检测废气中二氧化碳（CO2）和碳氢化合物（HC）的浓度,可以帮助判断点火和喷油器等故障.

5.检测

只有在进行检测后才能最终判定故障的位置和找到产生故障的原因.检测包括的内容很多,如:

信号检测,数据检测,压力检测,执行器动作检测等;涉及到的检测仪器也较复杂,要求能够正确选择和使用检测仪器,并谨慎,准确地与电控系统连接.

6.试验

正确地判断出故障,进行修理后还要进行试验,以确认所出现故障确已被排除,并检查修理后的效果等.在汽车彻底修好后,要进行故障码的清除工作.。

例如：

故障现象：

发动机有时不能起动，不起动时收放机、四门电动车窗及中控门锁同时不工作，防盗器指示灯虚闪。

检查分析：

经了解，得知此车在外厂更换过点火开关，拆过防盗器。

连接故障诊断仪V.A.G1551对发动机电控系统进行检测，发现了一个含义为“发动机控制单元没有信号”的偶发性故障码。

继续对防盗系统进行检测，发现了一个故障含义为“控制单元没有信号”的偶发性故障码。

但检测发动机控制单元和防盗控制单元均没有发现问题。

根据该车的故障现象，我们怀疑电动车窗、中控门锁和防盗器共用线路出了问题，于是仔细查阅了相关线路图。

根据线路图的提示，经仔细检查，发现仅位于中央线路板旁车身处的接地线螺栓松动。

当电器设备的接地线接触不良，就会造成电气设备工作紊乱。

故障排除：

紧固接地线，故障排除

四、别克发动机电控系统故障

（一）故障现象

一辆2006款别克SGM7252GL发动机型号为LB8的轿车，已行驶11万km。

在一次驾驶途中发现，汽车自检系统发动机故障灯亮，但发动机温度、油压、动力等各项指标均正常。

（二）故障诊断与排除

当故障灯亮时车辆动力、油压、温度及油耗、水量消耗均无异常，且发动机声响、尾气排放状况均正常的情况下，可认为发动机本身内部无故障，经分析仪对其初步诊断也验证了这一判断。

用KT-3000解码器检测出P0481—冷却风扇（FC）、继电器2和3、控制电路出现故障导致了高速风扇运转不正常偶尔会运转偶尔不运转。

按4S店要求应更换可能会引起造成故障的全套相关联配件，包含冷却风扇及电机LR，发动机冷却风扇束及发动机线束等，目的是为了防止由于汽车处于运转状态下，使得故障损坏程度进一步延伸并恶化。

思考后认为在可能的情况下，利用传统经验与现代仪器配合，同样能解决故障，并同时达到降低维修成本的目的。

据检测的故障码及维修经验，经过一段时间运行后观察其高低速风扇均会运转后，首先应考虑冷却线束与风扇电机直接的接触卡接口是否由于车辆行驶过程中受颠簸造成虚脱引起电流和电阻值变化，进而造成故障灯亮，这是该车型的一种常见的故障。

经拔卡检查果真发现风扇电机插头与连接口中的两根线束触点有烧灼现象，因此采用新导线连接方法（图1），把原先短路的线束重新接通（此类车型的接触卡无可供配件），而避免购买发动机线束。

消除故障码后，试车途中仪表显示正常，但在停车后再次发动时故障灯又亮。

这是否是由于连接导线的面积大小差异通过风扇电机的电流值不同，其测定的信号参数出现异常，电脑接收到虚假的信号参数呢？

因此换上截面积较大的连接导线再次重新连接短路的线束。

消码后试运行正常，重新发动后故障灯又亮。

我们再次用电脑测量，还是显示故障码P0481—冷却风扇（FC）、继电器2和3、控制电路出现故障，于是修理工按着风扇线路的工作原理去查找故障原因，图2、图3。

如果在拔掉水温传感器后，电脑诊断系统应该发出信号控制风扇电机转动，如不转动说明电脑板控制线存在问题或者风扇电机问题。

按照PCM控制高速风扇的原理，测量了风扇接头，此处没有电压，怀疑线路有故障。

用试灯法检查了发动机保险盒中的高速、低速风扇的继电器，由于风扇是PCM控制其在低速工作时，PCM向C1-6脚发出是一个低电平信号，此时继电器线圈通电，且串联起来，因而低速风扇工作，均显正常。

随后打开空调高速风扇不转动，测量高速风扇继电器L2没有信号电压过来，说明高速电机本身正常。

问题有可能出在冷却风扇传输线路或保险丝接触不良产生的间断性故障或发动机控制芯片故障。

依电路排查规律，应从简至难的原则。

先更换保险丝再更换线路，最后再进行更换发动机芯片的测试程序，进行排除就可查到高速风扇电机不转动原因所在，从而达到排除故障目的。

为此在换掉保险丝后打开空调情况下发动车辆测试高速风扇电机运转情况，结果运转恢复正常。

之后经过多次启动及试运行的过程中再无高速风扇不工作及发动机故障灯亮的问题。

至此终于彻底消除了故障灯启动后常亮的现象。

（三）维修小结

此案例为修理人员提供了一条经验：

在出现汽车电控系统的故障时，遇到电控系有明显的异常症状时，经仪器检测及车载自诊断或依靠维修经验能顺利确定的，除调出自诊断仪器得到故障大致发生的节点范围外，还应知道产生故障原因的多个因素。

因此不管怎样都要根据其工作原理，及相关的电路图从简单到复杂逐一排除，不被假象所迷惑。

例如本次发动机故障灯常亮，第一次检查发现问题解决了触点烧灼的问题后，不盲目检查，而是依据排除法很快就找到了原本正常的高速风扇的保险丝在维修中被损坏的故障问题，使判断方向不产生偏差，少走弯路，减少了排故的难度。

同时也提醒广大车主在可能的情况下，对于局部能够处理或解决的故障就尽可能有针对性的解决，尽量避免换全套，这样才能达到节约成本（此次维修中就节约了六千元的配件和工时费）和提高维护技术的根本目的。

五、总结

本文主要阐述发动机电控系统的组成（燃油喷射系统，怠速系统，增压电控系统，故障自诊断系统）及工作原理和电控系统的使用和维修及故障分析程序，汽车电控系统故障诊断分析仪，维修人员可以快速、方便、准确地定位故障，从而顺利地排除故障。

汽车维修工作加深了我对汽车的认识和工作内容的了解和掌握，同时在工作过程中发现汽车电控存在的问题，并针对具体问题，分析导致故障的因素，和排除故障，在汽车维修的过程中，必须要弄清其中的内涵，只有这样，才能最大限度的少走弯路！

六、参考文献：

【1】发动机电控技术作者：

刘越琪出版社：

机械工业出版社出版日期：

2002-7-1

【2】汽车发动机电控技术作者：

张西振出版社：

机械工业出版社出版日期：

2005-4

【3】汽车电控系统理论与设计作者：

周云山/于秀敏出版社：

北京理工大学出版社

【4】《国产汽车电控系统应急维修实例》作者:

吴文琳李美生出版社:

人民邮电出版社

【5】汽车电控系统著者：

方国强出版社：

机械工业出版

【6】汽车电控系统维修技术培训教材作者：

王玉东国防工业出版社

【7】汽车发动机电控系统故障检修图解作者：

宋富昌电子工业出版社