伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修.docx
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伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修
扬州工业职业技术学院
2010—2011学年
第一学期
毕业设计（论文）
课题名称：
伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修
设计时间：
2010.10-2010.12
系部：
机械工程系
班级：
0801汽车检测与维修
姓名：
袁泉
指导教师：
戴晓锋
扬州工业职业技术学院
2011届毕业设计（论文）任务书
系（部）：
机械工程系专业：
汽车维修班级：
0801汽修
学生姓名
袁泉
指导教师
戴晓锋
职称
高级工程师
课题名称
现代伊兰特电控发动机系统故障的诊断与检修
课题工作内容
工作内容：
1、到图书馆仔细查阅相关书籍，了解，分析，并记录相关电控发动机系统特点的内容。
2、到相关网站、汽车讨论群、汽车论坛发表调查表，采集大家对现代伊兰特电控发动机技术系统故障的诊断及检修的经验。
3、到扬州各4S店和汽修厂向具有相关专业知识和工作经验的工作人员请教他们对于现代伊兰特电控发动机系统故障的诊断与检修的意见和看法，并做好相关记录。
4、整理所有查阅，调查，访问所得来的资料，并做进一步详细分析。
5、汇总分析数据，得到故障诊断的步骤
初步观察→读码-清码-运行-再读码→分析故障码→阅读数据流
→检查测量→排除故障→竣工检验。
指
标
要
求
1、论文15000—20000字；
2、逻辑性强，结构合理；
3、内容完整，分析透彻；
4、图表清晰，表达准确。
参考文献
进
程
安
排
1、根据毕业课题任务，收集、阅读整理有关资料；1周
2、拟订并确定设计方案；5周
3、编制有关表格；1周
4、绘制有关示图；1周
5、编写说明书，整理并完成毕业（设计）论文，制作答辩幻灯片；2周
6、毕业（设计）论文审阅、评阅、答辩。
主
要
参
考
文
献
参考文献
1、汪贵平.发动机电控汽油喷射系统故障诊断与排除［M］.北京：
人民交通出版社，2005.
2、齐志鹏.汽车传感器和执行器的原理与检修［M］.北京：
人民邮电出版社,2006.
3、张宪，舒华.汽车电器原器件与零部件的检则与维修［M］.北京：
国防工业出版社,2005
4、姚国平.汽车电子控制技术［M］.北京：
人民交通出版社,2004.
5、肖云魁.汽车故障诊断学［M］.北京：
北京理工大学出版社，2004
起止
日期
2010年10月10日——2010年12月4日
系（部）盖章：
教研室主任（签字）：
年月日年月日
说明：
毕业设计任务书根据课题的具体情况填写，经教研室主任签字及系部审核盖章后生效。
此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。
伊兰特电控发动机系统故障的诊断与检修
摘要
对汽车电控发动机故障原因的分析和寻找需要较高的技术水平，尤其是油、气路故障，因为油、气路故障是电喷发动机故障自诊系统所难以诊断的，同时，在电控发动机故障中也是故障率相对较高的。
将针对电喷发动机各种油路、气路故障展开讨论，提出相关故障排除及相应维修建议。
关键词：
伊兰特电控故障排除
Abstract
Automotiveelectroniccontrolenginefailureanalysisofthecausesandfindahigherleveloftechnologyneeds,especiallyoil,gaspathfault,becausetheoil,gaspathfaultistheEFIenginefaultdiagnosissystemaredifficulttodiagnoseatthesametime,theelectroniccontrolEnginefailureisalsorelativelyhighfailurerate.EFIenginewilladdressallkindsofoil,gasfailuretodiscuss,makerelevantrecommendationstroubleshootingandrepairaccordingly.
Keyword：
ElantraElectric-controlTroubleshooting
1伊兰特电控发动机系统的简介……………………………………………6
1.1电控发动机系统的组成……………………………………………………6
1.2电控发动机系统的工作过程………………………………………………6
1.3汽车ECU的组成…………………………………………………………6
1.4发动机微电脑的工作原理………………………………………………6
1.5电控发动机系统故障常用的检修工具……………………………………7
2伊兰特电控发动机空气供给系统的检修…………………………………7
2.1空气流量计的检修…………………………………………………………7
2.2节气门位置传感器的检修…………………………………………………8
2.3进气压力传感器的检修……………………………………………………9
2.4怠速控制装置的检修………………………………………………………10
2.5进气控制系统的检修………………………………………………………11
3伊兰特电控发动机燃油供给系统的检修…………………………………12
3.1电动燃油泵及控制电路的检修……………………………………………12
3.2燃油油压调节器、燃油分配器和汽油滤清器的检修……………………15
3.3喷油器及控制电路的检修…………………………………………………16
3.4燃油系统故障的诊断………………………………………………………19
4伊兰特电控发动机点火系统的检修………………………………………21
4.1.电控发动机点火系统的概述………………………………………………21
4.2.微机控制点火系统的检修…………………………………………………22
4.3.发动机爆震控制系统的检修………………………………………………24
5伊兰特电控发动机排放控制系统的检修…………………………………24
5.1废气再循环系统的检修……………………………………………………24
5.2蒸发排放控制系统的检修…………………………………………………26
5.3曲轴箱通风装置的检修……………………………………………………27
结论……………………………………………………………………………28
参考文献………………………………………………………………………30
致谢……………………………………………………………………………31
伊兰特电控发动机系统故障的诊断与检修
0801汽车维修袁泉
1伊兰特发动机电控系统的简介
1.1伊兰特电控发动机系统的组成
伊兰特电控发动机主要由燃油供给系统、充气系统、点火控制系统、排放控制系统及电控系统组成。
（1）汽油供给系统
汽油供给系统的作用是提供清洁的压力汽油，并在发动机模块ECM的控制下适时地向各缸喷射汽油。
（2）空气供给系统
空气供给系统负责控制并测量发动机的进气量。
（3）点火控制系统
点火控制系统的功能是在适时的时刻点燃气缸里被压缩的可燃混合气。
（4）排放控制系统
现代汽车采用了由ECM控制的多种排气净化装置，如废气再循环EGR、三元催化转换器、燃油蒸发EVAP控制及二次空气喷射控制系统等。
（5）电控系统
电控系统负责收集发动机的工况信息并确定最佳控制值。
1.2电控发动机系统的工作过程
发动机启动时，ECU进入工作状态，某些程序或步骤从ROM中取出，进入CPU。
这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射、怠速等。
通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环执行。
从传感器传来的信号，首先进入回路进行处理。
如果是数字信号，根据CPU的安排，进I/O接口直接进入计算机。
如果是模拟信号，还要经过A/D转化器，将其转换成数字信号后，才能经I/O接口进入计算机。
CPU对这些数据进行比较运算，并进行处理，最后经输出回路去控制执行器动作。
1.3汽车ECU的组成
汽车电控单元（ECU）是由输入回路、输出回路和单片微型计算机（即单片机）部分组成的。
1.4发动机微电脑的工作原理
当微电脑接收到点火开关接通信号时，便开始接受传感器的输出信号。
当微电脑接收到发动机启动信号时，便进入工作状态。
与此同时，根据发动机的工作状态，CPU从ROM中调用某些程序或数据，完成各项控制功能。
1.5电控发动机系统故障常用的检修工具
跨接线、测试灯、真空测量仪、燃油压力测量仪、喷油器自动检测清洗分析仪、汽车万用表、故障诊断仪、废气分析仪、汽车专用示波器等。
2伊兰特电控发动机空气供给系统的检修
2.1空气压力传感器的检修
2.1.1空气压力传感器的功用
空气压力传感器装置的作用是对进入气缸的空气质量进行直接或间接的计量，并把空气流量信息输送到ECU。
2.1.2空气压力传感器的检修步骤
图1发动机空气流量传感器电路
常见故障：
热线脏污或断路，热敏电阻或电路不良。
操作：
拆下检查
步骤1：
将传感器电源端子输入蓄电池电压。
判断：
E端子与C或B端的电压是否为12V。
步骤2：
检测传感器信号电压。
判断：
在不吹风时，应在1.5V左右，向空气压力传感器吹风时，信号电压应会随风量的增大而上升（2~4V），且变化灵敏。
如果电压低或无、风量变化时电压不变或变化很小、电压变化明显滞后风量变化，均说明空气流量传感器不良，需予以更换。
操作：
自洁功能检查
步骤1：
拆下热线式空气流量传感器的防尘网。
步骤2：
启动发动机。
步骤3：
然后再使发动机熄火。
判断：
在关闭点火开关5s左右时，看热丝不红，则需要检查F端子的自洁信号是否正常，若无自洁控制信号、ECU是否有正常的自洁信号输出；若自洁信号正常，则需要更换传感器。
2.2节气门位置传感器的检修
图2节气门位置传感器的电路原理
步骤1：
检查搭铁电路
断开点火开关，拆开传感器插接器。
用万用表欧姆档测量下列各段电路：
节气门位置传感器线束插接器E2端子到微电脑E2端子之间的导线，微电脑E1端子到车身搭铁部位之间的导线。
步骤2：
检查工作电压
接通点火开关，用电压表分别检测线束插接器Vc、IDL两个端子与车身之间的电压。
电路正常时，这两个端子与车身之间应有电压，其中Vc端子与车身之间的电压为5V，IDL端子与车身之间的电压为12V，若没有电压，则应检查下列电路：
节气门位置传感器到微电脑Vc、IDL端子之间的导线、微电脑电源等。
步骤3：
检查传感器
在节气门限位螺钉与限位杆之间插入规定厚度的塞尺，用万用表欧姆档检查各端子之间的电阻，正常值见下表。
否则应更换节气门位置传感器。
表1各端子之间的导通情况
限位螺钉与限位杆之间的间隙
端子对
电阻
0mm
VTA-E2
0.34～6.3kΩ
0.45mm
IDL-E2
0.5kΩ或更小
0.55mm
IDL-E2
无穷大
节气门全开
VTA-E2
2.4～11.2kΩ
—
VC-E2
3.1～7.2kΩ
2.3进气压力传感器的检修
图3进气歧管绝对压力传感器的电路
操作：
传感器电源电压的检测
步骤1：
将点火开关置于“ON”位置。
步骤2：
用万用表的电压档测量Vcc—E2间的电压。
判断：
应约为5V;否则，应检查发动机控制模块（ECU）的Vc是否有5V电压，若有则检查Vc—Vcc间的线束，若Vc处的电压也不是5V，则检查发动机控制模块是否有问题。
操作：
进气压力传感器输出电压信号的检测
步骤1：
将点火开关置于“ON”位置。
步骤2：
不着车，拔下传感器真空软管。
步骤3：
用真空泵向传感器内施加真空。
步骤4：
分别测量PIM-E2端子间的输出电压。
判断：
测量值见下表，如与表中数值不符应予更换。
表2进气压力传感器PLM-E2端子间输出电压标准
输入压力/kPa（mmHg）
13.3（100）
26.7（200）
40.0（300）
53.5（400）
66.7（500）
电压值/v
0.3～0.5
0.7～0.9
1.1～1.3
1.5～1.7
1.9～2.1
2.4怠速控制装置的检修
2.4.1怠速控制系统的作用
怠速控制阀的作用就是自动调整发动机的怠速转速并将其稳定在最低值，同时还根据发动机的外加负荷（如空调、动力转向等）自动提高怠速转速，以满足附件的功率需求。
2.4.2怠速控制阀的检修
（1）怠速开关的检修
步骤1：
怠速开关供电电压的测量
点火开关置于“OFF”，脱开节气门控制组件的电插头。
点火开关置于“ON”，测量线束插头端子3与7之间的电压，应在9V以上。
图4节气门控制组件J338的导线插接器
判断：
如低于9V应检查J220（ECU）及连接线是否短路。
步骤2:
怠速开关电阻的测量
测量节气门控制组件电插头3与7端子间的电阻值。
当节气门关闭时，其电阻应小于1.5欧姆，节气门打开时，电阻应无穷大。
判断：
如不符合，更换节气门控制组件。
（2）怠速节气门电位计G88和节气门电位计G69的检修
操作：
电位计供电电压的测量
步骤1：
点火开关置于“OFF”，脱开节气门控制组件的电插头。
步骤2：
点火开关置于“ON”，测量线束插头端子4与7之间的电压，应为4.5V。
步骤3：
点火开关置于“OFF”，脱开节气门控制组件J338和电脑J220之间的连接线束，测量线束两端插头上各端子间有无短路或断路故障。
如有断路或短路，则应更换导线或线束。
（3）怠速控制电动机绕组电阻的检查
操作：
怠速控制电动机绕组电阻的检查
步骤1：
点火开关置于“OFF”，脱开节气门控制组件的电插头。
步骤2：
测量怠速控制电动机绕组的电阻，其阻值应符开关置于合要求，否则，更换节气门的控制组件
步骤3：
检查供电电压，点火开关置于“OFF”，脱开节气门控制组件的电插头。
点火开关置于“ON”，测量线束摘头1相2端子之间的电压，应达到规定标准。
注意事项如下：
①节气门控制组件（J338）为一整体结构，壳体不允许打开。
②怠速的基本参数已由生产厂家设定在控制单元中，不许人工调整。
③拆装或更换节气门控制组件后，必须用专用仪器V.A.G1551或V.A.G1552重新进行一次基本设定。
2.5进气控制系统的检修
2.5.1进气转换阀的检查
步骤1：
检查电磁阀线圈的阻值，应符合规定。
步骤2：
在断电状态下，用压缩空气从阀的通大气口处吹入，空气应不能通过；用压缩空气从阀的通真空口处吹入，空气应从通执行器的接口处流出。
否则，更换进气转换阀。
判断：
在通电状态下，用压缩空气从阀的通大气口处吹入，空气应从通执行器的接口处流出；用压缩空气从阀的通真空口处吹入，空气应不能通过。
否则，更换进气转换阀。
注：
在进行上述检查时，还要检查连接软管和膜片式执行器。
2.5.2膜片式执行器的检查
步骤1：
检查执行器是否有卡死、变形等现象。
步骤2：
检查执行器是否有泄漏现象。
可以用手动真空泵连接到执行器的膜片室，并施加真空到一定的值，然后观察在一定时间内真空度的变化情况。
判断：
如果真空度下降，则说明存在泄漏，需要更换执行器。
3伊兰特电控发动机燃油供给系统的检修
燃油供给系统主要由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配器、喷油器及燃油压力调节器等组成。
3.1电动燃油泵及控制电路的检修
燃油泵及控制线路是电控发动机燃油供给系统最重要的组成部分，他直接影响发动机的动力性、排放性及安全性。
要掌握燃油泵及控制线路的检修，首先熟悉其结构原理及工作过程。
3.1.2电动燃油泵的功用
电动燃油泵的功用是将汽油从汽油箱中吸出将油压提高到规定值，通过燃油供给系统送到喷油器。
3.1.3电动燃油泵的结构及工作原理
电动燃油泵的结构主要由油泵电动机、涡轮泵、单向阀、卸压阀和滤网等组成。
涡轮式电动燃油泵油箱内的燃油进入油泵内的进油室前首先经过滤网初步过滤。
油泵电动机通电时，油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，并将燃油从进油室带往出油室。
由于进油室燃油不断被带走，所以形成一定的真空度，将油箱内的燃油经进油口吸入；二出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当燃油压力达到一定值时，则顶开出油阀经油口输出。
出油阀课在燃油泵不工作时，阻值燃油倒流。
保持油路中有一定的油压，以便于发动机启动和防止气阻产生。
当燃油泵输出的燃油压力达到0.4MPa时，卸压阀开启，使燃油泵内的进油室与出油室连通，燃油泵工作职能使燃油在其内部循环，以防止输油压力过高。
3.1.4电动燃油泵及控制电路检修
检修电动燃油泵时应判断是控制系统故障，还是油泵本身的故障。
电动燃油泵控制系统由控制电路、继电器、电脑内的油泵控制部分组成。
当油泵运转不正常时，首先应检查其控制系统。
图5油泵ECU控制的燃油泵控制电路图
（1）ECU控制的油泵控制系统检查
操作：
步骤1：
打开油箱盖。
步骤2:
打开点火开关（不启动发动机），听邮箱中有无燃油泵电动机转动的声音。
判断：
如能听到油泵运转3~5s后停止，则控制系统工作正常。
步骤3：
如听不到油泵运转的声音，关闭点火开关后，用跨接线将故障检查插头内FP和+B两插孔短接。
判断：
打开点火开关，若能听到油泵运转的声音，说明电脑外部油泵控制电路正常，故障在电脑内部；若仍听不到油泵运转的声音则应检查熔断丝、继电器有无损坏，各电路有无短路或接触不良；若电路正常，则应拆检电动燃油泵。
步骤4：
检测熔断丝。
发动机油泵熔断丝额定电流为10A。
将熔断丝从熔断盒中取出，检测其阻值应为0Ω。
判断：
如果测量值为∞，说明熔断丝熔断；熔断丝熔断，说明电路中存在过载现象，应排除电路过载原因后，再更换相同规格的熔断丝；如果直接更换熔断丝，会导致新的熔断丝继续熔断。
步骤5：
检测油泵继电器。
油泵继电器常见故障有线圈烧损、出点烧蚀或触电粘连。
（2）电动燃油泵工作情况的检测
图6检测油泵泵油工作状态
操作：
如图所示。
用外接电源直接测试油泵工作状态。
将电动燃油泵与蓄电池详解（正负极不能接错），并使电动燃油泵尽最远蓄电池，每次接通不超过10s（时间长会烧坏电动燃油泵电动机的线圈）。
判断：
如电动燃油泵不转动，则应更换电动燃油泵。
（3）检测油泵电枢绕组电阻
图7检测油泵电枢绕组电阻
操作：
如图所示。
用万用表测量电动燃油泵电源端子和搭铁端子间的电阻，极为电动燃油泵直流电动机电枢绕组的电阻。
判断：
其阻值若不符合规定标准，则应更换燃油泵。
如果经过测量发现电阻国小或过大，说明油泵电枢绕组存在断路、电枢接触不良或绕组有断路故障。
（注：
不同型号的油泵电枢绕组电阻不同，一般在十几Ω左右）
（4）电动燃油泵供油量的检查
如果电动燃油泵发动机工作正常，要对电动燃油泵供油量进行检测，电动燃油泵供油量一般是发动机工作时所需汽油量的6~7倍，多余的汽油经回油管流回至油箱。
（注：
汽车二级维护时英检测电动燃油泵的供油量）
检测步骤如下：
步骤1：
关闭点火开关，拆除油泵熔断丝、油泵继电器或电动燃油泵导线连接器（依据车型而定），断开电动燃油泵的电源。
步骤2：
启动发动机直至自行熄火，重复启动发动机2~3次，卸掉汽油管路中的高压。
步骤3：
拆除燃油分配管上的进油管，注意应在操作点处垫上抹布吸收溢出的汽油。
步骤4：
把拆开的进油管放入一个大号量杯中。
步骤5：
用跨接线将电动燃油泵与蓄电池相连，此时电动燃油泵工作，泵出高压汽油。
步骤6：
记录电动燃油泵的工作时间和供油体积，供油量应符合车型技术要求。
判断：
一般经汽油滤清器过滤后的供油量为0.6~1L/30s。
注：
检测燃油泵供油量时，油泵每次工作时间不能超过10s。
（5）电动燃油泵进油滤网的维护
提示：
油泵在进油口的进油滤网是用来过滤汽油中直径较大的杂质和胶质，保护油泵电动机的，杂质和胶质较多时会影响电动燃油泵的泵油量，严重时会导致电动燃油泵无法吸油，因此需要经常清洗油泵滤网和汽油箱。
电动燃油泵滤网破损后应更换电动燃油泵总成。
（6）电动燃油泵使用检测注意事项
新旧油泵均不能再空气中进行干试，以免电刷与换向器接触不良产生火花，引起爆炸或烧损电枢绕组。
3.2燃油油压调节器、燃油分配器和汽油滤清器的检修
燃油压力调节器设计的非常巧妙，利用一条真空管控制了燃油系统油压与进气管的真空度直接爱你的压差保持不变，从而简化了发动机喷油量的控制。
燃油压力调节器故障造成混合气过浓，发动机工作性能下降。
3.2.1燃油压力调节器
（1）燃油压力调节器的作用
压力调节器的作用是保持燃油压力与进气管压力之间的压力差不变，从而是喷油器的喷油量仅取决于喷油器的开启时间。
（2）燃油压力调节器的结构和工作原理
燃油压力调节器安装在燃油分配管上，它有一个金属外壳，装于外壳内的卷边膜片将外壳分为两个腔室。
其中一个腔室是弹簧室，有一定的预紧力的弹簧将膜片施压一个作用力，弹簧室同时经一根真空软管与节气门后部的发动机进气总管相连。
另一个腔室用于容纳燃油（燃油室），燃油室直接与燃油分配管相通。
（3）燃油压力调节器的检修
步骤1：
供油相通燃油压力的检测
操作：
在电源电压正常，将油压表连接表连接到燃油分配管进油口处，启动发动机并怠速运转时，系统油压应为250kPa（拔下真空管为300kPa）。
判断：
若油压表压力不符合上述规定，则应更换油压调节器。
步骤2：
供油系统密封性能和压力保持能力的检测
操作：
在电源电压正常，启动发动机并怠速运行，当油压表压力达到上述额定值后，断开点火开关，10min后油压表压力≥150kPa；若压力≤150kPa，则再次启动发动机并怠速运转时压力达到额定值后，断开点火开关，用钳子夹住回油管，同时观察油压表压力。
判断：
待10min后，若压力高于255kPa，表明油压调节器失效，应予更换；若压力仍低于250kPa，表明输油管、喷油器有泄漏或油泵单向阀故障或喷油器进油口O型密封圈失效，应进一步逐项检查。
3.2.2燃油分配器（油轨）
燃油分配器用来将汽油均匀、等压地分配给各喷油器，同时还有出游作用，以防止汽油压力的波动，并使分配给各喷油器的汽油压力相等。
燃油分配器上通常装有汽油压力调节器，也可能安装有压力波动衰减器。
有些汽车的燃油分配器上还安装测试阀，它便于测量燃油压力，也可以作泄压用。
3.3喷油器及控制电路的检修
喷油器是电控发动机最主要的执行器之一，喷油器喷油质量、喷油脉宽及喷油时间不符合要求，发动机也就无法正常工作，如何检查喷油器的喷油质量及控制过程是本项目写作的重点。
3.3.1电磁式喷油器的分类
表3喷油器的分类
喷
油
器
按用途分
SPI（单点喷射）喷油器
MPI（多点喷射）喷油器
按燃油送入部位分
上部给料式喷油器
下部给料式喷油器
按喷口形状分
孔式（球阀、片阀）喷油器
轴针式喷油器
按电磁线圈
电阻值分
低阻值式喷油器
电压驱动型
电流驱动型
高阻值式喷油器
电压驱动型
按驱动方式分
电压驱动型
电流驱动型
3.3.2电磁式喷油器的功用
电磁式喷油器的功用是依据ECU的喷油脉冲信号，吧汽油以雾状喷入发动机进气管，功发动机燃烧做功。
喷油器是燃油供给系统中最重要的部件，它接受来自电控单元的喷油脉冲信号，精确地计量汽
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