电控发电机检修1.docx

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电控发电机检修1

毕业设计（论文）

（2009届）

设计（论文）题目：

发动机电控系统结构与检修

系部：

机械工程技术系

班级：

汽营0514

学生姓名：

孙超

同组成员:

指导教师：

皮连根

常州工程职业技术学院

二00九年六月十二日

中文摘要

随着汽车技术的飞速发展和人们对安全、舒适、节油及环保要求的提高，电控发动机在汽车上的应用已经普及。

作为汽车维修和检测人员，为适应现代汽车新技术发展的需要，必须主动去了解、认识电控发动机，为下一步的学习作好铺垫。

现代电子技术的快速发展，特别是微机技术在汽车上的广泛应用，使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车机电一体化和汽车电子化正逐渐成为现代汽车（特别是轿车）的基本特征。

发动机电控作为汽车电控中的重要一环，为适应日趋严格的排放、安全法规，已受到国内外汽车厂商的高度重视，并得到了空前发展。

本篇论文将着重介绍电控发动机的基础理论知识和基本维修技能，它以最近生产的国产轿车及部分进口轿车电控发动机为例，简要地介绍了典型结构特点、故障诊断方法及其维修技术，并精选大量典型维修案例加以分析。

要想成为一名出色的维修专家，就必须掌握电控发动机的基本结构组成及其工作原理，为维修打好扎实的理论基础。

关键词：

电控发动机电控发动机诊断数据流分析故障代码

Abstract

Withtherapiddevelopmentofautomotivetechnologyandpeople'ssafety,comfort,fueleconomyandtheimprovementofenvironmentalrequirements,electronicallycontrolledengineinthecarhasuniversalapplication.Asavehiclemaintenanceandinspectionstaffinordertomeetmoderncardevelopmentofthenewtechnology,wemusttaketheinitiativetobetterunderstand,controlengine,readyforthenextphaseoflearningtopavetheway.

Modernelectronictechnologyandtherapiddevelopmentofcomputertechnologyinparticular,theextensiveapplicationofthecar,thecarsofthecontentandfunctionscontinuouslyexpandandextend,automotivemechatronics-automotiveelectronicisincreasinglybecomingamodernmotorvehicles（especiallycars）basiccharacteristics.EngineElectronicControlinavehicleelectroniccontrolanimportantpartofthat,tomeettheincreasinglystringentemission,safetyregulations,domesticandforeignmanufacturershasbeenahighdegreeofattention,andhasbeenunprecedenteddevelopment.

Keywords:

ElectronicEngineControlEngineElectronicControlFaultCodeDataFlowAnalysis.

目录

1前言4

2发动机电控技术的发展5

2.1发动机电控技术发展5

2.2电控技术对发动机性能的影响5

3电控发动机基本结构原理6

3.1电控发动机基本结构原理6

3.1.1典型电控系统的基本组成与类型6

3.2典型电控系统简介6

3.2.1桑塔纳2000GSi型轿车AJR型发动机电控系统的组成6

3.2.2BOSCH-D型汽油喷射系统7

4电控发动机维修基础知识8

4.1维修安全及注意事项8

4.2常用工具及诊断设备9

4.2.1诊断跨接线9

4.2.2测试灯9

4.2.3万用表9

4.2.4发动机燃油系统免拆清洗机10

4.2.5尾气分析仪10

4.2.6电脑检测仪11

4.3电控发动机维要领及误区12

4.3.1电喷发动机控制系统的维修要领12

4.3.2电喷发动机控制系统的维修误区13

5电控发动机常见故障诊断15

5.1故障诊断基本原则和方法15

5.1.1故障诊断基本原则15

5.1.2故障诊断方法15

5.2故障代码分析与运用16

5.2.1故障代码分析16

5.2.2故障代码运用17

5.3发动机电控系统常见故障的诊断20

5.4典型实例维修及分析20

6结束语22

致　　谢23

参考文献24

1前言

随着我国国民经济的迅速发展，汽车工业已成为我国的支柱产业。

近年来，我国汽车（尤其是轿车）的数量迅速增加，特别是加入WTO以后，中国将可能成为世界上最大的汽车市场。

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。

本篇论文将着重介绍电控发动机的基础理论知识和基本维修技能，它以最近生产的国产轿车及部分进口轿车电控发动机为例，简要地介绍了典型结构特点、故障诊断方法及其维修技术，并精选大量典型维修案例加以分析。

要想成为一名出色的维修专家，就必须掌握电控发动机的基本结构组成及其工作原理，为维修打好扎实的理论基础。

在此背景下，象我们即将从事汽车运用、检测和维修等工作的各类职业人员，我们会通过自己的不断学习，然而提升自己的知识和各方面的能力。

我们也唯有通过不断的学习才能在将来激励的竞争中，立于不败之地。

2发动机电控技术的发展

2.1发动机电控技术发展

汽车电子技术发展始于20世纪60年代，分为三个阶段：

第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为了改善部分性能而对汽车产品进行的技术改造，如在车上装了晶体管收音机。

第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期，为解决安全、污染、和节能三大问题，研制出电控汽油喷射系统、电子控制防滑制动装置和电控点火系统。

第三阶段，20世纪90年代中期以后，电子技术广泛的应用在底盘、车身、和车用柴油发动机多个领域。

目前发动机上常用的电控系统有：

电控燃油喷射系统、电控点火系统、怠速控制系统、排放控制系统、增压控制系统、警告提示系统、自我诊断与报警系统、失效保护系统和应急备用系统。

2.2电控技术对发动机性能的影响

1．提高发动机的动力性

通过减小进气阻力，提高充气效率，电控系统使得进入气缸中的空气得到充分的利用。

2．提高发动机燃油经济性

通过电控系统来精确的控制在各种运行工况下发动机所需的混合气浓度，使燃烧更为充分。

3．降低排放污染

通过电控系统的优化控制，提高燃烧质量，应用排放控制系统，降低排放污染。

4．改善发动机的加速和减速性能

5．改善发动机的起动性能

3电控发动机基本结构原理

3.1电控发动机基本结构原理

3.1.1典型电控系统的基本组成与类型

系统主要包括由控制器（包括ECU）、传感器、点火线圈、分电器、油压调节器及喷油嘴等部件组成。

有三部分组成：

信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU。

电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令。

执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。

开环控制——ECU根据传感器的信号对执行器进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。

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，进行原先的控制修正。

3.2典型电控系统简介

3.2.1桑塔纳2000GSi型轿车AJR型发动机电控系统的组成

桑塔纳2000GSi型轿车的AJR型发动机采用了德国波许（BOSCH）公司最先进的Motronic3.8.2电子控制多点汽油顺序喷射系统。

它是在AFE型发动机Motronic1.5.4系统基础上发展起来的。

该系统采用热膜式空气流量计检测发动机进气流量，可直接反映发动机负荷，比Motronic1.5.4系统所采用的绝对压力传感器检测进气歧管压力并推算流量的方法更精确。

AJR型发动机的曲轴上装有1个60齿的信号触发轮，用于产生曲轴转角信号，它比AFE型发动机的分电器中由4齿触发轮产生的转角信号更为准确。

M3.8.2系统能依据进气流量信号和曲轴转角信号准确地控制发动机混合气空燃比和点火时间，从而极大地降低了汽车排气污染。

发动机具有自我诊断系统，但是必须用专用仪器方可读出控制单元（ECU）中储存的故障代码。

发动机也同样具有备用功能，例如当水温传感器线路有断路故障时，ECU就认为水温始终是19.5℃。

备用功能用于在控制系统、传感器、执行元件发生某些故障时，维持发动机运转，以便汽车开到修理厂。

采用新的排气系统。

将消声器的管径由Ф50mm改为Ф45mm，并对原消声器的内部结构进行了调整，从而降低了车内噪声，提高乘坐的舒适性，同时又使发动机保持良好的动力性能。

采用了汽油蒸汽控制回收系统（AKF系统）。

汽油蒸汽控制回收系统采用活性炭罐吸附油箱中挥发的汽油蒸汽，在发动机起动后，再把炭罐中吸附的汽油吹出燃烧，减少废气排放，更为节能。

AJR型发动机上装有2个爆震传感器，比AFE型发动机增加了1个，使ECU能更有效地识别各个气缸的爆震燃烧，迅速调整点火时间，保护发动机免受劣质汽油引起的强烈爆震的损害。

采用两个点火线圈，即使用了双火花点火系。

3.2.2BOSCH-D型汽油喷射系统 

BOSCH-D型汽油喷射系统，是一种通过测量进气压力来测定进气流量的系统。

这是1967年由德国博世公司根据美国本迪克斯（BENDIX）公司的专利技术研制出来的，用在当时的大众1600轿车及奔驰280SE汽车上。

BOSCH-D型汽油喷射系统由于采用进气压力作为控制喷油量的主要因素，因此，在汽车突然制动或下坡行驶中节气门关闭时，加速反应效果不良；当大气状态有较大变化时，会影响控制精度。

现代汽车发动机上所使用的BOSCH-D型汽油喷射系统都是经过改进了的，即采用运算速度很快、内存容量大的单片机，大大提高了控制精度，控制的功能也更加完善。

这种系统通常用于中挡车型上，如丰田HIACE小客车、丰田CROWN小轿车等。

4电控发动机维修基础知识

4.1维修安全及注意事项

在故障诊断时应特别注意如下各点：

1）在点火开关接通的情况下，不可随意断开任何一个带有电磁线圈的电路，例如喷油器嘴、怠速控制器、点火装置=空调离合器以及连接这些部件的蓄电池缆线等，因为任何一线圈在断电的瞬间，由于自感作用，将会在线路上产生瞬时的高压电，有时可能超过7000V，这会使微机及传感器严重受损。

2）不可用快速充电机进行辅助启动，以防止充电机的脉冲高电压损坏电子元件。

在没有连接和拧紧蓄电池电缆接头时，绝不要启动发动机；不可在发动机运转时拆下蓄电池电缆；安装时，务必辨清其正负极。

3）当转动发动机检查气缸压力时，要拔掉汽油喷射控制系统的电源继电器或保险丝，以防止喷入的燃油影响检测结果。

拆开任何油路部分，首先应降低燃油系统的压力，检修油路系统时，千万不能吸烟，并要远离明火，橡胶密封件千万不要沾上汽油。

4）对微机及与连接的传感器、执行器进行故障诊断时，操作人员须预先消除身上的静电，因为有时人体的静电放电可能产生数千伏的高压，造成微机和其他部件中集成电路和电子器件严重损害。

操作人员可预先使自己接铁，或接触自来水管等有良好接地效果的结构，消除身体上所带的静电。

不要轻易拆下电脑盒盖。

5）检测电控系统的器件时，应使用高阻抗的数字仪表，不能使用指针式的；绝对禁止使用通常汽车修理中所用的试灯测试电路，最好选择一只电子式安全测试灯。

6）在车身上使用电弧焊时，应断开微机电源。

7）禁止用“试火法”检查晶体管电路的通断，只能用12V小试灯检查，以防止晶体管损害；脉冲电路应用LED灯或示波器检查。

8）传感器电路应用LED灯或 高阻抗的数字仪表检查。

9）在拆卸或安装电感性传感器前应将点火开关断开，以防止其自感电动势损伤ECU和产生新的故障代码。

10）不能乱调节气门位置限位螺钉，否则怠速加浓控制会失常，EGR装置和炭罐也可能过早地投入工作，各种发动机怠速游车或熄火。

4.2常用工具及诊断设备

4.2.1诊断跨接线

跨接线其实就是一根导线，它的两端做成不同的形式，以满足测试不同部件的需要。

一般常见的跨接线有两种，一种是一鳄鱼式，另一种是测试针式。

虽然其设计都比较简单，但却是一个非常实用的赶紧。

如跨接诊断的+B和FP接通油泵电路，跨接诊断座的TE1和E1来接触ECU读取发动机的故障码等。

4.2.2测试灯

用两个LED灯和一个330欧的电阻器自制一个测试灯，它的作用是检测系统和元件的工作电源电压。

将测试灯一端接地，另一端接电器部件的电源，如测试灯亮证明电源正常，如试灯不亮证明出现故障。

测试灯还可同时作为跨接线和指示灯使用。

将测试灯跨接到诊断左上，触发ECU读取故障码，并且可以通过LED灯的闪烁频率，直接读取故障码含义，以便诊断故障。

4.2.3万用表

1．电阻测量的方法

将万用表开关转到电阻档的适当位置并调零后即可测量电阻值。

汽车上很多电气设备的技术状态可用检测其电阻值的方法来判断，可检查电气元件和线路、短路等故障。

2.直流电压测量的方法

将开关转到直流电压档，将测试表接至被测电压的方法可以检查电路上各点的电压以及电气部件上的电压降。

3.断路的检测方法

如图3-3所示的配线有断路故障，可用“检查导通”或“检查电压”的方法来确定断路的部位。

（1）检查导通的方法。

1脱开连接器A和C，测量它们之间的电阻值（图3-4）。

若连接器A端子1与连接器C端子1之间的电阻值∞，则它们之间不导通（断路）；若连接器A端子2端与连接器C端子2之间的电阻值为0，则他们之间导通（无断路）。

②脱开连接器B，测量连接器A与B、B与C之间的电阻值。

若连接器A的端子1与连接器B的端子1之间的电阻值为0，而连接器B的端子1与连接器C的端子1之间的电阻为∞，则连接器A的端子1与连接器B的端子1之间导通，而连接器B的端子1与连接器C的端子1之间有断路故障。

（2）检查电压的方法。

在微机连接器端子加有电压的电路中，用检查电压的方法来检查断路故障如图3-5所示。

在各连接器接通的情况下，电脑输出端子电压为5V的电路中，如果依次测量连接器A的端子1、连接器B的端子1和连接器C的端子1与车身（搭铁）之间的电压，测得的电压值分别为5V、5V和0，则可以判定：

在B的端子1与C的端子1之间的配线有断路故障。

4.2.4发动机燃油系统免拆清洗机

1．清洗对象

电子控制燃油喷射发动机使用已经时间以后，会产生一定的积炭，这些积炭使喷油器出现堵塞现象。

积炭也使气门关闭不严，导致发动机燃烧不完全，一氧化碳和弹氢化合物增加，动力下降，油耗增加并影响汽车的使用寿命。

所以，电子控制燃油喷射发动机需要定期清洗。

2．发动机燃油系统免拆清洗机的功能

（1）促进汽油燃烧，恢复汽车原来的尾气排放标准；

（2）节约油料，降低汽车使用成本；

（3）恢复汽车行驶动力延长汽车的使用寿命；

（4）解决车辆发抖、怠速不稳及熄火现象，恢复原来的操纵功能。

3．使用方法

（1）将汽车供油系统的油管断开；

（2）使用专门配备的接头、油管和将要清洗的汽车发动机相连；

（3）按照规定加入一定比例的汽油和药液到免拆清洗机内；

（4）打开免拆清洗机进行工作；

（5）对发动机和清洗机连接的各个部分进行检查，观察是否有漏油现象；

（6）启动汽车发动机，在怠速的情况下进入工作状态，运行40～45min；

（7）停止发动机和免拆清洗机工作；

（8）拆除油管及接头，恢复原来的状况。

4.2.5尾气分析仪

尾气分析仪是主要对发动机尾气进行分析，进而判断汽车故障的仪器。

传统的尾气分析仪主要和底盘测功机等设备联合使用。

随着电子技术的发展，尾气分析仪向着小型、多功能的方向发展。

下面以金奔腾汽车尾气分析仪为例说明使用特点及功能。

“金奔腾-JW”尾气分析仪，是金奔腾汽车科技有限公司继解码器推出之后的一款经济实用型产品，可以对尾气中的五种气体进行分析。

其中测量一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、二氧化碳（CO2）三气是采用光电原理。

对氮氧化合物（NOX）和氧气（O2）的测量是采用电化学电池原理。

该仪器采用国外先进技术，引进全套进口机芯精制而成。

与其他产品相比，具有以下几个使用特点：

（1）这是一款绿色环保产品，满足黄标换绿标要求；

（2）不但拥有汽车尾气检测功能，而且具有诊断功能；

（3）选配该公司的测试卡，还具有汽车解码功能，真正实现了一机多能；

（4）具有车载路试检测功能；

（5）仪器采用微处理器控制方式；

（6）标有“采样口”字样的端口接采样气管（较长的采样管），而较短的采样管接取探头（而者之间一级过滤器）；

（7）校准口是用来通入标准气的；

（8）排气口不接任何东西；

（9）中文界面操作简单，具有网络接口，可以实施数据传输；

（10）可配有屏幕液晶显示器和汉字微型打印机。

4.2.6电脑检测仪

（1）专用型电脑检测仪又可分为两种：

一种是汽车制造厂家针对自己生产的汽车而设计制造的专用汽车电脑检测仪。

它可以用于检测该汽车制造厂所有年份生产的所有车型的电喷发动机，但对于其他汽车制造厂生产的则不能使用。

另一种则是由电喷发动机专用生产厂针对自己生产的电喷发动机控制系统设计制造的专用电脑检测仪。

它可用于检测所有专用该厂家电喷发动机总成件的任何厂牌的汽车。

（2）电脑检测仪的功能及使用

电脑检测仪的主要功能是读取故障代码。

通过读取故障代码能查找出发动机电控系统中大部分传感器线路短路、断路及传感器损坏所导致的无输出信号等故障。

但是，电脑故障自诊断电路并不能检测出控制系统中所有类型的故障，特别是无法检测大部分执行器的故障以及传感器精度误差等故障。

为了方便、快捷、准确地检测控制系统的工作状况，查找故障原因，现代电喷发动机电脑故障自诊断电路的功能已经发展十分完善的程度。

目前很多车型发动机的电控系统除了能利用电脑检测仪读取出电脑故障自诊断系统检测到的故障代码之外，才能通过电脑检测仪对电脑及其控制电路、传感器、执行器等作更进一步的检测。

目前各种电脑检测仪通常都能进行以下几个项目的检测：

①读取故障代码。

电脑检测仪能将储存在电控装置控制系统电脑中的故障的代码读出，并同时显示出故障代码的含义。

检修人员可以以此为依据查找故障。

②电脑数值分析。

电脑数值分析就是将电控装置电脑在工作时的所有输入、输出信号，一数据表的方式显示出来，供检修人员分析判断。

③执行器工作检测。

检修人员可通过电脑检测仪向电控装置控制系统中的执行器发出控制信号，并根据电控装置的工作反应来判断所测的执行器及其控制线路是否正常。

4.3电控发动机维要领及误区

4.3.1电喷发动机控制系统的维修要领

⒈电控发动机的结构特点主要是在电路和油路上。

（1）采用中央配电盒，将继电器和熔断丝等集中设置。

这种布置方式简化了线路连接，使电路具有阻抗小、寿命长和检修方便等优点。

（2）电路中塑料零件较多，重要的电器和传感器在电路中常采用双线制，并且发动机、变速器、ECU等都有各自的接地线。

（3）起动机电路常受离合器开关或自动变速器开关控制，具有安全保护作用。

发动机启动时，启动电路还给ECU一个启动信号，以增加供油量。

（4）不少电路的开关在接通电路时都向ECU输送信号，且较多的是输送接地信号，是ECU能及时地采取相应的控制措施。

（5）大功率电器和执行部件的电路都由继电器控制，而继电器则由相应的开关控制，其目的是防止开关烧坏。

（6）对由脉冲电压控制的执行部件（如喷油器）电路，都用大功率三极管控制其接地线路，以提高电路的通断速度。

⒉电控发动机的性能检测

（1）怠速性能检查

检查发动机最低稳定怠速性能时汽车应符合下列要求：

采用高沸点冷却液，且冷却液的温度正常（95~105℃）；所有电器均处于关闭状态；自动变速器的操纵手柄处于N档或P档；点火正常。

（2）空燃比闭环控制性能检查

在发动机冷却液温度、点火系统、供油系统都正常和转速为2500r/min的情况下，用电压表在氧传感器线束侧连接器上测量氧传感器的信号电压，应在0.45V上下不断地变化，且在10S内变化不小于8次；如果氧传感器的信号电压变化次数小于8次，说明空燃比闭环控制电路有故障，应在空燃比开环控制状态下作进一步检查。

（3）供油系统性能检查

打开汽油箱盖，并接通点火开关，这时应能听到电动汽油泵的运转声。

如听不到，可在用导线跨接检查连接器上的+B与FP端子后再听汽油泵是否有运转声。

此时如有电动汽油泵的运转声，说明电动汽油泵的控制电路有故障，并且多为继电器故障。

（4）点火系统性能检查

a）点火正时。

电控电子点火系统的点火提前角由三个部分组成：

初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。

检查点火正时的具体方法是：

用跨接线短接故障诊断插座的TEL和E1端子，让发动机怠速运转至冷却液温度正常，用点火正时灯照射皮带轮或飞轮上的正时标记，检查初始点火提前角。

如初始点火提前角不在规定范围之内，对有分电器可通过转动外壳的方法进行调整；对无分电器的电子点火系统，应检查正时皮带或链条安装的位置是否正确。

b）点火系统故障检查步骤。

检查点火系统故障时可用起动机拖动发动机转动，步骤如下：

检查信号发生器的信号电压，如无信号电压，则说明信号发生器有故障；检查ECU是否有5V脉冲电压输出，如无，则ECU有故障；检查点火器是否有12V脉冲电压，如无，则点火器有故障；检查点火线圈的高压线是否跳火，如无，则点火线圈有故障。

4.3.2电喷发动机控制系统的维修误区

（1）汽车蓄电池连接线是拆还是不拆

众所周知，蓄电池是汽车发动机的总电源。

在维修中适时地拆下或装上连接线，是维修人员在汽车维修和故障排除中应十分熟练而清