汽油电控发动机无法启动启动困难故障分析论文.docx

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汽油电控发动机无法启动启动困难故障分析论文

毕业设计（论文）

题目：

汽油电控发动机无法启动

启动困难故障分析

学院汽车交通学院

年级2010级2班

专业汽车运用技术

学号***********

学生姓名

指导教师赵烽

2013年4月18日

毕业设计（论文）诚信承诺书

题目

汽油电控发动机无法启动与启动困难故障分析

学生姓名

姓名

学号

00000000000

专业

汽车运用技术

班级

2010级2班

学生承诺

我承诺在毕业设计（论文）活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人毕业设计（论文）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况，如果有违规行为和论文抄袭率达到30%以上，我愿意承担一切责任，接受学校的处理。

学生（签名）：

2013年3月1日

查询毕业设计（论文）抄袭结果：

%

指导教师承诺

我承诺在毕业设计（论文）活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范，经过本人核查，该生毕业设计（论文）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的现象。

指导教师（签名）：

年月日

毕业设计（论文）鉴定表

院系汽车交通学院专业汽车运用

年级2010级2班姓名

题目汽油电控发动机无法启动与启动困难故障分析

指导教师

评语

过程得分：

（占总成绩20%）

是否同意参加毕业答辩

指导教师（签字）

答辩教师

评语

答辩得分：

（占总成绩80%）毕业论文总成绩等级：

答辩组成员签字

年月日

毕业设计（论文）任务书

班级2010级汽车运用2班学生姓名姓名学号00000000000

发题日期：

年月日完成日期：

年月日

题目汽油电控发动机无法启动与启动困难故障分析

1、选题研究的意义及主要内容：

意义：

理解整个燃油喷射系统对发动机正常工作的影响，深入掌握燃油喷射控制技术在汽车上的工作原理,能够独立完成有关汽车发动机冷热起动困难故障的诊断与排除，并能够动手解决实际问题的能力。

通过对该篇论文的撰写，将使我更进一步掌握有关汽车故障产生的原因、故障现象及正确的维修方法，有利于今后在工作中提升自己。

主要内容：

1.现代汽车电子控制系统组成

2．影响燃油喷射的传感器的结构及工作原理

3．影响燃油喷射的执行器的工作原理及检修

4．燃油喷射系统对汽车冷热起动的影响

5．各传感器对汽车冷热起动的影响

6．典型维修案例分析

2、论文各部分内容及时间分配：

（共20周）

第一部分开题阶段完成综述及论文所需资料的收集（第1周）

第二部分进行相关市场和材料的收集（第2周）

第三部分分析，整理，撰写论文（第6周）

第四部分整理出论文初稿（第16周）

第五部分进行论文答辩（第18周）

评阅及答辩（第20周）

备注

指导教师：

年月日

审批人：

年月日

摘要

汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物，尤其是发动机的控制系统，它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。

本篇论文主要内容是讨论电控发动机的控制、起动困难故障和故障的排除。

其中，重点介绍了发动机起动困难的故障现象、故障原因和故障的诊断与排除的方法。

通过分析其故障的原因，并结合实践介绍各种诊断试验的基本要领，阐明引起各种故障的原因及解决方法。

关键词：

发动机起动困难;故障原因;故障诊断与排除;传感器;ECU

第一章绪论

1.1现代汽车电子控制系统概述

现代轿车电控技术的理论基础就是现代控制理论。

从早期的经典控制到目前的智能控制，控制理论在汽车电控中得到了广泛的应用。

主要有PID控制、最优控制、自适应控制、滑模控制、模糊控制、神经网络控制以及预测控制等。

现代控制理论的发展使得电控系统更能适应复杂的多变量系统、时变系统和非线性系统，甚至对于数学模型不甚精确的系统也能实施精确有效的控制。

而这正是发动机电控得以实现的前提。

就其结构而言，电控系统主要由传感器、电子控制组件（ECU）、执行器3个部分组成。

传感器作为输入部分，用于测量物理信号（温度、压力等），将其转换为电信号；ECU的作用是接收传感器的输入信号，并按设定的程序进行计算处理，输出处理结果；执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构，使之按要求变化。

1.2现代汽车电子控制系统的组成

1.2.1、ECU

ECU（ElectronicControlUnit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。

从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。

它和普通的单片机一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。

电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。

电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。

1.2.2、传感器

汽车发动机燃油喷射系统EFI采用的传感器主要有空气流量传感器、水温传感器、进气温度传感器、曲轴与凸轮轴位置传感器、启动信号STA等。

1）、空气流量传感器AFS（如图1.1所示）

（1）功用：

检测发动机进气量的大小，并将空气流量信号转换成电信号输入电控单元ECU，以供ECU计算确定喷油时间和点火时间。

（2）结构：

热丝式空气流量传感器主要由发热元件、温度补偿电阻、信号取样电阻和控制电路等组成。

传感器壳体两端设置有与进气道相连接的圆形连接接头，空气入口和出口都设有防止传感器受到机械损伤的防护网。

传感器入口与空气滤清器一端的进气管连接，出口与流阀体一端的进气管连接。

（3）工作原理：

当发动机怠速或空气为热空气时，因为怠速时节气门全闭或接近全关闭，所以空气量很小；又因空气温度越高，空气密度越小，所以在体积相同的情况下，热空气的质量小，因此，发热元件受到冷却的程度小，阻值减小幅度小，保持电桥平衡需要的加热电流小，故取样电阻上的信号电压低，ECU根据信号电压即可计算出空气量。

图1.1

2）、水温传感器（如图1.2所示）

（1）功用：

将发动机冷却液的温度信号转变为电信号输入电控单元ECU，以便ECU修正喷油时间和点火时间，使发动机处于最佳工作状态。

（2）结构：

热敏电阻式温度传感器主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体等组成。

（3）工作原理：

当被测对象的温度升高时，传感器阻值减小，热敏电阻上的分压值降低；反之，当被测对象的温度降低时，热敏电阻上的分压值升高。

ECU根据收到的信号电压值便可计算求得相应的温度值，从而进行实时控制。

图1.2

3）、进气温度传感器（如图1.3所示）

将进气温度信号变换为电信号输入发动机电控单元ECU，以便ECU修正喷油量。

当进气温度低时，ECU将控制喷油器增加喷油量；反之，将控制喷油器减少喷油量。

如果进气温度传感器信号中断，就会导致启动困难、废气排放量增大等。

图1.3

4）、曲轴位置与凸轮轴位置传感器（如图1.4所示）

（1）功用：

曲轴位置传感器CPS是采集发动机曲轴转速与转角信号并输入ECU，以便计算确定并控制喷油提前角与点火提前角。

凸轮轴位置传感器CIS是采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU，以便确定活塞处于压缩冲程上止点的位置。

（2）结构：

磁感应式传感器主要由信号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁轭组成。

（3）工作原理：

当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性的发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性的变化。

根据电磁感应原理，传感线圈中就会感应产生交变电动势。

图1.4

5）、启动信号STA

（1）功用：

向ECU提供起动机电路接通工作的信号。

（2）工作原理：

当启动开关接通时，启动信号从启动继电器输入ECU，ECU接收到启动信号STA后，执行以下控制动作：

①开始监测CPS和CIS的输入信号，根据这些信号确定点火时刻和喷油时刻。

②控制燃油泵继电器接通燃油泵继电器使燃油泵运转。

③如果节气门处于全开状态，ECU将中断燃油喷射。

1.2.3、执行器

1）、电动燃油泵（如图1.5所示）

（1）功用：

将汽油从油箱中吸出并以一定的压力供给各缸的喷油器和冷启动的喷油器。

（2）结构：

电动燃油泵主要由永磁式直流电动机、油泵、限压阀、单向阀和泵壳等组成。

（3）工作原理：

当点火开关接通时，泵转子便随电动机一同转动，将燃油经输油管和进油口泵入燃油泵。

当油泵内油压超过单向阀处弹簧压力时，燃油便从出油口经输油管泵入供油总管，再分配给各个喷油器。

当油泵停止工作时，单向阀将阻止汽油回流，使供油系统中保存的燃油具有一定压力，以便于发动机再次启动。

图1.5

2）、喷油器（如图1.6所示）

（1）功用：

计量燃油喷射系统的喷油量。

（2）结构：

电磁喷油器安装在燃油分配管上，主要由燃油滤网、线束插座、电磁线圈、针阀阀体、阀座、复位弹簧、O形密封圈等组成。

（3）工作原理：

当喷油器的电磁线圈接通电流时，线圈会产生电磁吸力吸引针阀阀体。

阀体上升时，针阀随阀体一同上升，针阀离开阀座时，阀门被打开，燃油便从喷孔喷出，由于燃油压力较高，喷出雾状燃油。

当喷油器的电磁线圈电流切断时，电磁吸力消失，阀体在复位弹簧的弹力作用下复位，针阀回落到阀座上将阀门关闭，喷油停止。

（发动机冷启动时，按照可编程只读存储器中预先编制的启动程序和预定空燃比控制喷油）

图1.6

3）、怠速控制阀（如图1.7所示）

（1）功用：

通过调节发动机怠速时的进气量来调节怠速转速。

（2）结构：

永磁转子步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等组成。

（3）工作原理：

当步进电机的转子转动时，螺母将带动螺杆做轴向移动。

。

ECU通过控制步进电机的转动方向和转动角度来控制螺杆的移动方向和距离，从而达到控制怠速阀开度，调整怠速转速之目的。

图1.7

1.3现代汽车电子控制系统控制方式

1、开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，但不去检测控制结果；

2、闭环控制——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。

总而言之，开环控制系统的控制方式比较简单，ECU只根据传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。

第二章引起启动困难的故障

冷启动困难和热启动困难的影响因素和检查方法大体相同。

就混合气浓度而言，有混合气过稀和混合气过浓两种情况。

影响供油的故障可能出现在燃油质量、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、冷启动系统、喷油器和水温传感器上；影响进气的故障多表现为空气滤清器堵塞、进气系统漏气和怠速控制故障。

2.1、燃油压力调节器故障

燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响，因此首先应检查燃油压力。

方法是：

先将燃油压力表接入燃油管路中，然后启动发动机，测量燃油压力。

如果燃油压力过高，则应更换压力调节器；压力过低时，可夹住回油软管，若燃油压力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏，否则可检查燃油泵和燃油滤清器。

停机后检查燃油压力应保持在规定值５分钟，否则说明喷油器渗漏，导致混合气过浓后发动机启动困难

2.2、燃油泵及燃油滤清器故障

启动困难时，一般燃油泵是能正常工作，其问题多是油泵滤网堵塞致使油泵不能足量