电控发动机数据流检测与分析-开题报告12.doc

南京工程学院 车辆工程系 本科毕业设计（论文）开题报告题 目：电控发动机数据流检测与分析 专 业： 车辆工程系（汽车技术） 班 级： 汽车111 学 号：215110131学生姓名： 谢 翔 指导教师： 赵建华 高级工程师 2015年3月 说 明1根据南京工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名 谢翔学 号215110131专 业汽车与轨道交通学院（汽车技术）指导教师赵建华职 称高级工程师所在院系汽车与轨道交通学院课题来源自拟课题课题性质工程技术研究课题名称电控发动机数据流检测与分析毕业设计的内容和意义本课题通过使用故障诊断仪对发动机电控单元（ECU）进行检测，读取发动机运行过程中的数据流，并通过对数据流的分析法对发动机进行故障诊断及进行相应的科学技术研究。毕业设计的具体内容：1)掌握电喷发动机的工作原理、系统构成、功能特性，说明发动机各组数据流的含义、标准范围及特点。2)了解故障诊断仪的工作原理、系统构成、检测功能和使用方法。3)用故障诊断仪与电喷发动机联机调试，设置故障模式，进行数据流的读取和分析。4)利用数据流进行发动机故障诊断。本课题研究的意义：本课题对电控发动机数据流分析及故障诊断的研究，可以快速、准确地找出发动机故障的原因和故障的部位,大大地提高了维修的工作效率。其研究意义如下：1电控汽车工作不正常、偏差严重等是无法靠故障代码功能检测出来的，所以，应充分利用与开发数据流功能，以提高电控汽车诊断效率。2在维修电控发动机过程中,用故障诊断仪读取电控发动机运行中的数据流,并对测量出来的数据和标准数据进行对比分析,可以快速、准确地找出故障的原因和故障的部位。3通过对发动机数据作相应的设置，调试发动机运行工况，用来开发发动机的性能，为科学研发发动机提供定量数据。文献综述一、汽车电控技术的发展过程汽油发动机电控燃油喷射（EFI）系统对发动机混合气的配制与化油器不一样，它以直接或间接测出的空气量信号为基础，计算出发动机燃烧必需的汽油量，通过喷油阀的开启给发动机提供适量的燃油，控制精确的空燃比。汽油发动机电控燃油喷射系统，经历了半个世纪的不断完善和发展，已经广泛应用于现代汽车发动机上。国外从20世纪70年代开始，就在汽车上大量采用汽油发动机电控燃油喷射系统。上世纪90年代初起，国外欧美先进国家新生产的汽油发动机轿车，几乎全部采用汽油发动机电控燃油喷射系统；汽油发动机电控燃油喷射系统在我国使用历史不长，但发展非常迅速，从2000年7月1日开始，我国已对生产配装化油器的187种轿车和5座以下的微型车发出禁令，汽油发动机燃油喷射系统的使用已呈普及之势二、电控发动机的优点 电控发动机与传统的化油器式发动机相比具有如下优点。 降低排放污染 汽油直接喷射系统，能根据发动机的各种不同工况迅速准确地提供与其相匹配的最佳空燃比，使汽油完全燃烧，同时与三元催化剂配合使用可以有效地减少CO、HC和NOx有害气体的排放量。尤其是在发动机急减速时，具有断油的功能。急减速时，节气门关闭，但发动机仍高速旋转，进入气缸内的空气量减少，进气歧管内的真空度增高。在化油器式的供油系统中，此时会使黏附在进气歧管内壁上的汽油，由于歧管内真空度急剧升高二蒸发后进入气缸，使混合气变浓，造成燃烧不完全，使排气中的HC含量增加。而电控发动机在急减速时，发动机转速高于一定值（如CHEROKEE汽车转速高于2000r/min；TOYOTA汽车转速高于2400r/min），会自动切断供油，可完全排除HC排放，使得发动机的排放符合现行的排放法规要求。文献综述三、汽车故障诊断技术 汽车在使用过程中，不可避免的要发生各种故障。汽车在行车途中，发生故障，要由汽车驾驶员当场检查、当场诊断、当场排除故障，才能使汽车继续行驶；有些故障比较大或比较复杂，汽车驾驶员较难自己解决，要由汽车修理工和汽车维修工程技术人员来检查、诊断、排除。汽车故障千变万化，千奇百怪，种类繁多，但是故障诊断的方法和步骤都是一定的，只要基本方法正确，思路清晰，方法得当，故障诊断也是容易做出的。汽车故障诊断的方法基本上可以归纳为12种：望问法、观察法、听觉法、试验法、触摸法、嗅觉法、替换法、仪表法、度量法、分段检查法和局部拆装法等。应用这些方法，要有理论做指导；充分了解汽车的使用和维修情况，充分了解故障的发生情况。对于汽车上出现的比较简单的故障，只凭经验和感官即可找到原因和所发部位；对于疑难故障，只能凭仪器和应用专门的故障诊断设备才能找到，有了仪器和设备，也要会用，使用中还要结合维修经验，灵活的运用这些故障诊断方法，对故障做出综合评价。在诊断中不断实践，不断总结和积累经验，就会应用自如。 现代智能化的故障检测技术，充分利用相关系统软件，使数据采集、处理、保存自动快速、智能化，大大提高排除故障速度，给汽车维修带来极大的便利。三、电控发动机结构组成（1）电子控制单元： 电控单元（ECU）是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制，决定整个电控系统的功能。（2） 传感器： 传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。换句话说，ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。所以，传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。 （3）执行器： 电控系统要完成的各种控制功能，是靠各种执行器来实现的。在控制过程中，执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动，从而引起发动机运行参数的改变，完成控制功能。1四、数据流故障诊断意义近十年来，我国汽车工业得到了长足的发展。特别是近五年的发展势头更为迅猛，国产轿车大量进入家庭已经成为现实，几年前市场上保有量较大的进口车已经逐渐失去往日的风采。到了今天，这些当年风光无限的进口车已经到了故障的高发期，配件在市场上逐渐减少，而且价格也不菲，这使得它们的维修难度和维修成本都增加了，维修的意义也越来越低 2文献综述 随着电控技术水平的不断提高，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，大多数都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，维修技师若仅仅靠故障代码寻找故障，往往会出现判断上的失误造成损失。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。数据流又称数据块或保持帧，它是指含有某一特定时间车辆工作状况的数据块，控制电脑对所控制的传感器、执行器等正在运行状态的数量表现形式，这种交流的数据参数可以通过诊断接口读出流。数据流分析是诊断汽车电子控制系统故障的重要方法之一，它是运用各种测试手段对控制系统的各类相关数据参数进行综合分析的过程。在汽车电脑中数据流记忆功能，真实的反映了传感器和执行器的工作电压和状态，为诊断故障提供了依据。数据流作为汽车电脑的输入输出数据，使维修人员随时可以了解汽车的工作状况，及时诊断汽车的故障。 通过电控发动机数据源检测系统的设计开发和数据信号的检测与分析,说明电控发动机数据源检测分析系统在深入研究探讨系统各种信号参数时提供的方便性、准确性3运用静态数据流和动态数据流分析对电控发动机进行故障诊断,通过分析,综合考虑运行参数,使检测和更换相关元件更有目的性,节约了诊断时间,提高了工作效率 49。运用数据流进行电控发动机故障的诊断，首先要打好理论基础，掌握电控发动机的基本原理、各传感器和执行器的作用原理、各元件之间的相互影响等，有了这些理论基础，在查找故障时就会找出问题的主要根源进行分析；然后要了解各传感器数据的表现形式，比如进气压力传感器，其显示数据的单位可能是mmHg，也可能是mbar，要搞清楚这些单位之间的换算关系，即一个标准大气压约等于101KPa，约等于76mmHg，1mbar等于100Pa；再如节气门位置传感器，其显示数据的单位可能是角度，也可能是信号电压值，还可能是百分比，要搞清楚正常情况下这些数据的正常值才行56因为常用的电控发动机故障诊断方法都有一定的局限性，因此将各种故障诊断方法与常用的检测仪器有机地结合起来，再熟练地运用一些技巧，才能达到快速诊断故障的目的 78本文主要从电控发动机的结构方面阐述电控发动机的故障特点及诊断的基本原则，详细叙述电控发动机故障诊断方法的具体运用，有具体的实例，详实结合，浅显易懂，适合从事汽车维修人员的阅读，希望能给汽车维修人员有所帮助和启发10参考文献1） 孙晟新.于波形和数据流的电控发动机故障诊断实验研究D.辽宁工业大学出版社，20132)李栓成.汽车电子控制装置使用维修技术M.北京：金盾出版社，2005.123)邢文华.汽车检测与诊断技术M.北京：国防工业出版社，20044)宋福昌等.现代轿车发动机电控系统维修问答M.北京：国防工业出版社，2001.15)郭彬 .数据流分析及在汽车故障检测诊断中的应用M.南京：江苏科学技术出版社，2007.08 6)邯郸北方学校汽车电子技术研究所.大众车系故障码和数据流分析手册M.机械工业出版社，2003.97)尹力会.最新汽车数据流手册M.沈阳：辽宁科学技术出版社，2007.18)汪立亮，杨昌明.汽车电控系统故障诊断检修实例M. 北京：金盾出版社，2002.129)华道生.中外电控汽车故障排除检修实例M.上海：上海科学技术文献出版社，2004.0110)Iwamoto Y,et al. Development of Gasoline Direct Injection Engine c.SAE paper No 970541,199711)Automobile EnginesEB/OL.2006-01-08/Egine.htm研究内容 数据来源:1)多功能诊断仪一台。2)不同厂家电喷轿车各一辆。 内容:1通过对电控发动机数据信号的研究，分析发动机的故障，并对发动机数据进行研究，给出故障诊断结果及修正方法；2将检测数据与故障分析结合，讨论数据流在发动机故障检测与分析方面的用途；3应用故障诊断仪，进行发动机故障分析的研究；本文的目录章节如下：第一章第一节研究计划3.2 3.20布置设计任务、熟悉设计内容查阅有关资料查阅有关资料、形成文献综述，提交外文翻译提交开题报告3.23 4.3掌握轿车电喷发动机的工作原理、系统构成、功能特性，说明发动机各组数据流的含义、标准范围及特点。4.6 4.15了解故障诊断仪的工作原理、系统构成、检测功能和使用方法，4.18 5.10故障诊断仪与轿车联