毕业设计论文汽车发动机故障诊断仪的设计与实现.docx

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毕业设计论文汽车发动机故障诊断仪的设计与实现

摘要

随着电控燃油喷射技术的发展和维修认识水平的不断提高，现代轿车中在对装有电控燃油喷射发动机的汽车进行维修时,使用故障诊断仪对发动机电控单元（ECU）进行检测,并根据ECU存储的故障代码进行检修，大多数能判明故障可能发生的原因和部位,会给维修人员的工作带来很大的方便。

然而，在对汽车维修时，若仅仅靠故障代码寻找故障,往往会出现判断上的失误。

实际上，故障代码仅仅是ECU认可的一个是或否的界定结论,不一定是汽车真正的故障部位，因此，在对汽车进行维修时应综合分析判断,结合汽车故障的现象来寻找故障部位。

并且有很多故障是不被ECU所记录的，也就不会有故障代码输出，遇到这种情况时，最为可行的办法就是使用故障诊断仪进行数据流的检测,研究发动机静态或动态数据状况，从而找出故障所在。

关键词:

电控发动机，电控系统，故障诊断，解决方法

Abstract

Aselectronicfuel—injectedtechnologydevelopmentandmaintenanceknowledgelevelunceasingenhancement，themoderncarsintoequippedwithelectronicfuel—injectedenginecarmaintenance，usingmalfunctiondiagnosismachineofenginecontrolunit（ECU）fortesting,andaccordingtotheECUstoragefailurecodeoverhaul,mostcandeterminepossiblefaultandthereasonofplace,cangivethemaintenancepersonnelworkbringgreatconvenience。

However,inthevehiclemaintenance,ifonlybyfaultcodesearchforfault，oftencanappearerrorsinjudgementInfact,failurecodeisonlyECUapprovedayesornodefinedconclusion，isnotnecessarilycartruefailurepositions，therefore，onautomobilemaintenanceshouldbeintegratedanalysis,judgement，combinedwithautofaultphenomenontolookforfailurepositions.AndhavealotofthefaultisnotbeECUrecord,therewon’tbefaultcodeoutput,thishappened，mostfeasiblewayisusingmalfunctiondiagnosismachineindataflowtesting，researchenginestaticordynamicdatastatus,soastofindoutthesourceoftheproblems.

Keywords:

electricmotors,electriccontrolsystem，faultdiagnosis，solution

1设计总则

为了改变和突破汽车故障诊断以经验和技艺为主的传统观点,以现代故障诊断理论和技术为基础，建立科学、系统、合理、完善的汽车故障诊断理论及其体系，已成为目前汽车故障诊断的必然要求和技术发展的必然趋势。

随着电子技术、测试技术、信号处理技术的深入发展,在诊断中获得的信息量正在迅速膨胀，面对如此交错复杂的、具有随机性、模糊性和突变性等特征的信息种类和庞大信息,迅速地做出处理并且加以综合利用，是当前及今后汽车诊断中亟待解决的问题.汽车诊断技术是一个包括数据采集、处理、表达和决策分析的综合技术，具有典型的信息融合的特点，因而将信息融合技术引入到汽车诊断领域必将促进汽车诊断技术的深入发展.我国的汽车维修市场经过多年的行业管理，在解决修车难、进行行业结构性调整、引导企业改变经营方式、提高修车质量及培育维修市场等方面发挥了不可低估的重要作用。

本文就汽车维修与诊断的概况国内外的现状,汽车电控发动机原理，功用及其诊断检测维修方法、步骤、进行了阐述。

1.2国内外现状

汽车发明至今，已有一百多年的历史.随着世界经济的迅速发展和城市规模的扩大，人民物质生活水平的不断提高，城市交通运输业得到了长足发展，汽车保有量迅速增加。

与此同时，由于汽车技术日新月异，新结构层出不穷，电子技术、电脑等新技术在汽车上的应用日益广泛，使汽车维修业既面临着挑战，又带来了新的发展机遇.在美国，目前约有30多万家营业性汽车维修企业，明显呈小型化的特征.据调查,平均每家汽车维修企业管理人员为4到5人，专职维修技工为24人，维修工位为6个.基本有公路的地方沿途就有维修点，能够及时为顾客提供服务.同时在维修中,连锁经营唱主角。

在美国的50个州随处可见这种连锁经营模式的汽车维修店.连锁经营的优势首先在于连锁网络成功地将分散零落、规模不大的区域市场结合起来形成一个巨大而稳定的用户市场，确保了巨大而稳定的经营额。

其次，连锁经营将各连锁店的有限资金集合起来，形成巨大的行销投资，从而快速、有效地提升整体品牌知名度.

进入21世纪，随着我国汽车数量的急剧增多，车辆的构成比例也发生了巨大变化,小轿车和轻型汽车在车辆保有量中的比例已占66％以上。

而维修车型也从传统的东风、解放等几个车型发展到目前的上百个品牌车型.汽车维修企业的发展呈两极分化。

除少数特约维修站和一些较具规模，大部分维修企业尚处于维修技术水平低，设备陈旧落后。

从业人员素质差，管理不规范等原始、初级阶段。

这在整体上极大地影响了维修企业经济效益和维修质量的提高。

同时在我国，汽车维修服务的顾客对于服务质量和顾客满意度的意识不强，中国的顾客对于为自己接受的不满意服务去投诉的看法是多一事不如少一事，并且会有一部分顾客认为投诉会显得自己素质低。

也很少有顾客为自己接受的不满意服务要求服务人员作出补偿。

同时我们也认为，我国汽车诊断技术与国际水平的差距在8年左右，差距主要在于检测仪器的完善程度和可靠性不够。

推广和应用先进的检测技术可以为企业的设备管理和维修带来巨大的经济效益.

我国的汽车行业正处于一个迅速的上升期,因此做好汽车维修与诊断工作对整个中国汽车行业的长远发展有着重要的现实意义。

因此,作为一名汽车维修方面的专家，我们要有责任感，为我国汽车行业的发展做出自己的应有的贡献.汽车的动力性、燃油经济性、排气净化性和可靠性能指标都直接与发动机有关。

发动机不仅结构复杂,而且工作条件很不稳定，经常在转速与负荷变化的条件下运转，某些零件还要在高温及高压等苛刻的条件下工作，因而故障率最高，从而导致其性能下降以至不能工作，因此是汽车检测的重点。

发动机在使用过程中，技术状况不断变坏。

主要症状有功率下降、燃油和润滑油消耗量增加、废气中的有害气体含量增加及漏水漏气、起动困难和运转中有异响等,评价发动机的技术状况的主要诊断参数有发动机功率,发动机燃油消耗量，气缸密封性，排气净化性,曲轴箱窜气量，气缸漏气率，进气歧管真空度，点火系统的工作状况参数，润滑油压力，润滑油中金属杂质含量,发动机工作温度,发动机异响和振动.汽车诊断技术是随着机器、设备不断完善化、复杂化和自动化发展起来的。

机器在运行过程中,各部件受力，热以及摩擦、磨损等多种物理作用，运行状态不断变化。

而机器在运行中一旦发生故障，往往导致严重的后果。

这就要求人们在事故发生之前就查明故障并加以消除.在机器的使用过程中,对其运行状态及时作出判断,并采用相应的对策，可以大大提高机器的使用可靠性,充分发挥机器的效能，减少维修费用,获得更大的经济效益，检测诊断的目的和意义是保证交通安全，减少环境污，改善汽车性能，提高维修效益。

随着科学技术的不断发展，汽车的构造趋向于复杂化、机电一体化发展，其故障的的诊断也越来越困难。

因此应用电子测量技术、信号处理技术、传感器技术、计算机技术等研制了多种维修检测设备,研究了先进的检测方法,并在维修领域不断应用,为我国汽车维修行业的不断发展提供了技术支持。

近年来，我国已有多种检测设备研发成功并投入使用,如汽、柴油发动机综合性能分析仪,光导纤维内窥镜，汽油发动机废气分析仪,烟度计，吸收式原子光谱分析仪,便携式辐射温度计，润滑油常规化验及快速简易分析设备，轮胎探伤仪，汽车四轮定位检测仪，汽车侧滑试验台，汽车前大灯检测仪,声发射技术应用于车辆转向系统的探伤等。

但是目前,国外的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术,并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽车技术状况进行检测,并能诊断出汽车故障发生的部位和原因，引导维修人员迅速排除故障。

要想汽车维修业能跟上汽车制造业的发展步伐，今后我们必须在汽车检测设备智能化方面加快发展速度。

2发动机电控系统的组成及其工作原理

2.1发动机电控系统的组成及其发展

电控发动机的发发展始于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，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60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。

图2。

1作为说明：

图2.1电控发动机的发展

发动机电控系统：

又称发动机管理系统EMS（EngineManagementSystem）、发动机集中控制系统,就是将多项目控制集中在一个动力控制模块PCM（PowerControlModule）或发动机控制单元ECU（EngineControlUnit）上完成，共用传感器。

主要由传感器、PCM和执行器组成。

图2.2发动机电控系统的组成

1）传感器：

进气压力传感器、发动机转速传感器、节气门位置、进气温度、冷却液温度、爆震传感器、氧传感器（怠速螺钉位置传感器VAF）等组成，用来检测发动机运行参数，并送至控制单元。

2）PCM:

接受传感器的输入信号，分析计算后产生输出信号送至执行器

3）执行器：

油泵、喷油器、点火器、ISC阀、EVAP阀、风扇、故障灯等组成，接收控制单元的输出信号,产生执行动作,实现各种控制.如图2.2所示：

2.2发动机电控系统的工作原理

该系统一般按三个阶段进行工作.第一阶段是输入阶段，它是计算机工作的第一步。

在这个阶段，传感器检测发动机的各种工作状态，并把代表这些状态变化的电信号送给ECU。

第二个阶段是ECU处理阶段，即计算机控制的第二步.在此阶段分析来自传感器的信号，决定是否对发动机的工作状态进行调整（若要调整则进入第三个阶段）.第三阶段，ECU执行它来自处理阶段完成的对发动机状态进行调整的决定，代表这些决定的电信号送给执行器,执行器作物理调整,改变发动机的工作状态,使其处于最佳的工作状态.这些阶段在发动机电子控制系统工作稳定、快速地循环重复，每秒循环的重复次数高达数千次。

发动机电子控制系统中的传感器、ECU和执行器形成了相互联系的一个整体，任何一部分都不可缺少.在整个系统中ECU是核心，但传感器和执行器同等重要。

事实上，对发动机电子控制系统进行检修时，诊断、检查和分析最