毕业设计（论文）-发动机电控系统检修.doc

毕业论文发动机电控系统检修The Overhaul of engine electronic control system班级 汽车检测与维修124班 学生姓名 学号 1232209430 指导教师 荆莹职称工程师/讲师导师单位 徐州工业职业技术学院 提交日期 2014-11-28 徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称汽车发动机电控系统的检修课题性质 工程设计 班 级 汽检124 学生姓名 学 号 1232209409 指导教师 导师职称 工程师/讲师 一 选题意义及背景通过实际使用汽车故障诊断仪、万用表等工具对奇瑞瑞虎发动机电控系统实际故障进行分析、排查，并提出解决方案，完成维修工艺单，撰写论文。使学生能够正确使用汽车检修仪器、工具对发动机电控系统的常见故障进行分析、排查，巩固了相关理论知识，同时也锻炼了实践动手能力，具有一定的实用价值。二毕业设计（论文）主要内容：通过实际使用汽车故障诊断仪，对奇瑞瑞虎发动机电控系统常见故障进行诊断与维修，达到熟练使用现代汽车检修设备的目的，同时要求独立撰写汽车发动机电控系统的检修论文，培养学生撰写科技论文的能力。应完成的主要工作: 1奇瑞瑞虎发动机电控系统的组成、工作原理分析； 2奇瑞瑞虎发动机电控系统的实际故障分析、排查；3完成维修工艺单，撰写论文。预期成果:1.论文 2.维修工艺单三计划进度：第 8 周 查阅资料、选型对比调研，确定方案。第9-10 周 实际使用汽车故障诊断仪，对奇瑞瑞虎发动机电控系统故障进行诊断与维修。第11-12 周 完成论文。第 13周 答辩。四毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、论文1份(5000字以上)。2、3、指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘要本文论述了发动机电控系统的组成、工作原理及检测方法。重点介绍了发动机电控系统的检修。通过对发动机电控系统论述可以全面地了解发动机的构造；掌握发动机电控系统各个部分的工作原理有利于确定发动机电控系统的故障位置，从而节约时间，提高工作效率。关键词：发动机电控系统 工作原理、 故障、 检修AbstractThis paper discusses theengine electronic controlsystem composition,workingprinciple and testmethod.Mainly introduces themaintenance process oftheengine electronic controlsystem.A comprehensive understanding ofthe structure of the enginethroughthe enginecan bediscussed;familiar with the principle ofengine electronic controlsystemof each partcontributes to the determination ofthe location of the faultof engine electronic controlsystem,so as tosave time,improve work efficiency.Key word: compositionof engine electronic control system working principle fault overhaul目 录第一章 绪论12.1无触点电控点火系统22.2电控燃油喷射系统（ 闭环控制）32.3进气控制系统32.4节气门直动式怠速控制系统42.5系统自诊断42.6排放控制系统42.7增压控制系统42.8巡航控制系统42.9应急备用系统4第三章 奇瑞瑞虎发动机各电控系统检修53.1燃油系统油压及喷油器的检修53.2发动机燃油供给系统的检修53.2.1燃油系统的基本检查53.2.2卸压方法63.2.3油压建立方法6第四章 案例分析7案例17案例210总结13参考文献14致 谢15第一章 绪论随着人们对汽车安全、节能、环保、舒适等方面的要求越来越高，汽车发动机电控系越来越多，各种传感器、控制器有上百个，并且集成化、智能化。从上个世纪60年代开始，发动机电控系统的发展可以分为三个阶段：第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代中期，主要是为改善部分性能而对汽车电器产品进行技术改造，如1960 年美国通用公司将集成电路调解器运用在汽车上;第二阶段，随着汽车数量的日益增多，汽车污染问题和安全问题日益严重，能源危机的影响更加突出，汽车生产发达国家相继制订了严格的排放法规和汽车燃油经济性法规，为了解决汽车安全污染和节能三大问题，电子技术在汽车上的应用更加广泛和完善；20世纪之后为第三阶段，汽车电子化已经到了一个相当高度，电子信息技术的发展，以及近年来嵌入式系统、局域网和数据总线技术的成熟，汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。原先单一项目控制的燃油喷射系统、点火系统排放系统、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。电控技术有提高发动机的动力性、燃油经济性、降低排放污染、改善发动机的加速和减速性能和改善发动机的启动性能的作用。第二章 瑞虎三菱发动机电控系统概述汽车电控系统可以简化为传感器、ECU和执行器三大组成部分。传感器是感知信息的部件，功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况等。ECU接受来自传感器的信息，经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。执行器即执行元件，其功用是执行ECU的专项指令，从而完成控制目的。奇瑞瑞虎的发动机电控系统主要包括电子点火系统、电控燃油喷射系统、进气控制系统、怠速控制系统等。2.1无触点电控点火系统电控点火系统由电源、传感器、ECU、点火电子组件、点火线圈、分电器和火花塞等组成。其相互之间的工作关系如图2-1所示。 图2-1 电控点火系统发动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 电控点火系统最基本的功能就是点火提前角控制。2.2电控燃油喷射系统（ 闭环控制）电子燃油喷射系统由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油压力调节器、燃油脉动阻尼器、冷起动喷油器及供油总管等组成。如图2-2图2-2瑞虎发动机喷射系统，是多点喷射，以ECU为控制中心利用安装在发动机不同部位的传感器来检测发动机的各种工作参数。按照在计算机内设定的控制程序，通过控制喷油器的喷油时间，即喷油脉宽来精确地控制喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气门位置传感器等）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高功率，降低油耗，实现低公害排放的目的。此外，电子燃油控制喷射系统还通过计算机的控制程序，实现启动加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机在特殊工况下对混合气的要求。2.3进气控制系统进气控制系统的功能是根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制以提高发动机的充气效率从而改善发动机动力性。瑞虎汽车在发动机上采用涡流控制阀系统，可根据发动机的不同负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。进气孔纵向分为两个通道，由进气支管负压打开和关闭，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷或以低于某以转速运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空度不能进入涡流控制阀上部的真空气室，涡流控制关闭。由于进气道变小，产生一个强大的涡流，这就提高了燃烧效率，从而可节约燃油。当发动机负荷增大或以高于某一转速运转时，ECU根据转速、温度、进气量等信号将真空电磁阀电流接通，真空电磁阀打开，真空度进入涡流控制阀，将涡流控制阀打开，进气通道变大，提高进气效率，从而改善发动机输出功率。2.4节气门直动式怠速控制系统(1)怠速控制的功用电控汽油喷射发动机在怠速工况时，节气门近乎全闭，空气通过节气门缝隙及旁通气道进入发动机，由空气流量传感器（或进气歧管压力传感器）检测进气量，并根据转速及其它修正信号控制喷油量，保证发动机的怠速运转。怠速控制装置的功用就是在发动机内部阻力矩不断变化的情况下，由ECU自动维持发动机以稳定怠速运转，并实现快怠速暖机过程。另外，怠速控制还应考虑所有怠速使用条件，如冷车运转与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力转向伺服机构的接入等情况，它们都会引起怠速转速变化，使发动机运转不稳甚至引起熄火现象。(2)怠速控制原理怠速控制的实质是对怠速时充气量的控制。ECU通过检测从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较，根据比较得出差值，确定相当于目标转速的控制量，去驱动控制空气量的执行机构，从而实现对怠速充气量的控制。怠速控制采用的是反馈控制，因此为避免非怠速状态下实施了怠速控制，还必须通过节气门全关信号及车速信号等来判断发动机是否正处于怠速状态，从而起动怠速控制。2.5系统自诊断系统自诊断是用来提示驾驶员发动机出现故障，同时系统将故障信息以设定的数码（故障码）形式储存在存储器中，以便帮助维修人员确定故障类型和范围 。 汽车控制系统在正常工作时，电控单元ECU的输入和输出信号都是在一个规定的范围内运行，当控制电路的信号出现异常时，ECU中的诊断系统就判定该电路信号出现故障。2.6排放控制系统 其功能主要是对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制的主要项目包括：废气再循环控制，活性炭罐电磁阀控制，氧传感器和空燃比闭环控制，二次空气喷射控制等。2.7增压控制系统 增压控制系统的功能是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU根据检测到的进气管压力，对增压装置进行控制，从而控制增压装置对进气增压的强度。2.8巡航控制系统驾驶员设定巡航控制模式后，ECU根据运行工况和运行环境信息自动控制发动机工作，是汽车维持一定的车速行驶。2.9应急备用系统 应急备用系统的功用是当控制系统电脑发生故障时，自动启用备用系统按设定的信号控制发动机转入强制运转状态，以防汽车停驶在路途中。但应急备用系统只能维持发动机运转的基本功能，而不能保证发动机性能。第三章 奇瑞瑞虎发动机各电控系统检修3.1燃油系统油压及喷油器的检修第一步：判别喷油器是否需要检修将点火开关闭，并接上油压表。拆下所有喷油器插接器（断电）。点火开关接通，并使用起动机运转15s（目的建立油压），读取油压表数值。此时判断结果：正常时，等待30s以后系统油压不会降低。若油压下降则将回油管夹住，观察油压表读数，如果油压不会再下降，则表示油压调节器漏油；如果油压继续下降，则夹住进油管，此时油压不再下降则表示汽油泵漏油，若仍然继续下降则表示喷油器有严重漏油。则应对喷油器进行试验或成组更换。当油压在点火开关接通关闭后没有上述现象，则通过观察发动机冷热车怠速是否发抖、加速性能好坏判断发动机与喷油器的积炭情况。第二步：喷油器的检修A 喷油器的就车检查（1）检查喷油器的工作情况：在发动机运转过程中，用听诊器（触杆式）或手指接触喷油器时，可听到或感觉到与发动机转速成比的喷油频率。若声音不正常，则应检查喷油器及微电脑输出的喷油信号。（2）检查喷油器的电阻：拔下喷油器的导线插接器，用万用表欧姆挡测量喷油器电阻值。20时该电阻值应当是13.414.2，若不符合要求，则应更换喷油器。B喷油器拆卸后检查进行车下检查时，应先拆下蓄电池的负极搭铁线，拔下喷油器上的电线插头，拆下主输油管和喷油器（拆卸前对燃油管中的燃油压力先卸压和排泄），从输油管上拆下进油管，装上专用的软管连接头和检查用软管，连接头和软管间用30Nm扭矩拧紧。然后把喷油器压力调节器、油管用连接头和连接卡夹连接好。在喷油器喷口处套上塑料管，使塑料管伸入量管中，然后进行检查喷油量检查、漏油量检查、喷油器喷嘴雾化性能检查。3.2发动机燃油供给系统的检修3.2.1燃油系统的基本检查（1）电控汽油喷射发动机燃油系统的基本元件组成油箱油泵滤清器分油管油压调节器回油管余油返回油箱喷油器（2）燃油泵检查要点 油泵线圈电阻：0.15。 油泵耗用电流：一般在7A左右，最大输出阻力时应在10A以下。 检查油泵的燃油输出压力和保压压力（此项必须在油压测试中才能进行，若将油泵单独检测，油泵必须完全放在汽油中，必须完全保证防火要求）。 注意：油泵是靠汽油润滑和冷却的，因此油泵必须浸在燃油中才能测试，不能无油工作5s以上，否则会烧损油泵，造成油泵工作一段时间后油压不足或停止工作。（3）检测供油系统时的注意事项在对供油系统进行检测时，不可避免地要拆装油管、喷油器等零部件，拆卸油管前，应先释放油压。3.2.2卸压方法为：把油泵继电器或者保险丝或者油泵导线插头拔下，再启动发动机直到自动停机（目的停止供油，靠发动机将油管中的残余的燃油燃烧掉，这样管中就几乎没有了燃油）。 再次启动发动机23次（目的是靠发动机的启动加浓功能将油管中的油再喷掉一点，以确保卸压充分）。用棉纱把管接头包住，然后拆开管接头，以防仍有油压飞溅和把车弄脏污。 按正规操作将油压表安装在管路中。3.2.3油压建立方法：在发动机停机情况下，有跨接插头的，用跨接线连接FP和+B两端子约一分钟。利用微电脑2s预制油压功能，反复开、关点火开关ON档56次使油泵工作几次。(4) 燃油系统检修后应检查有无漏油处，其方法： 在发动机停机情况下，将点火开关旋至ON挡位置。用诊断导线将检查连接器的端子FP和+B连接起来。当夹住回油管时，高压油管内的燃油压力会达到392Kpa。在这一状态下，检查和观察燃油系统各部位是否有漏油现象（注意：操作时间5s，只能夹住软管，不可弯曲软管，否则会使软管裂开）。(5) 检查汽油泵的工作情况的操作方法：在发动机停机情况下，用连接线将连接器上的FP和+B端子连接起来。（或利用微电脑2s预制油压功能，反复开、关点火开关ON档56次使油泵工作几次，听油箱部位有无油泵动作声音）。将点火开关置于ON位置，但不要启动发动机。检查燃油滤清器的进油管软管处，正常时用手指能感觉到油压，也应能听到燃油回流的声音。若有油压，即可断开点火开关，从检查连接器上取下连接线。若没有油压（必须确定油箱内有足量的燃油），应检查以下元件：EFI的主继电器易熔线、EFI保险丝（20A）、EFI的主继电器、汽油泵微电脑、发动机微电脑以及各线束连接器（注：根据车型维修手册检测油泵具体控制电路）。第四章 案例分析案例1一辆2007年产奇瑞瑞虎，用户反映该车在其他修理厂更换了正时齿带，之后发动机故障警告灯一直点亮，且加速时发动机转速不能超过4000r/min。接车日期: 14 年 10 月 20 日 No：用户及车辆信息用户（送修人）姓名 章* 联系电话138* 移动电话 品牌 奇瑞 车型瑞虎 出厂编号首次故障里程 发动机型四缸直列 发动机号SQ* 购车日期 行驶里程 牌照号维修信息维修属性 报修时间 预定交车时间 服务活动编号 服务活动内容外出信息外出救援地 国家标准里程 结算里程 出发时间 返回时间 是否自备车 外出人员附件状况工具 天线 点烟器 备胎 千斤顶 轮罩 灭火器维修前车辆免费检查（目视）外观情况 好 坏 维修 车门玻璃及挡风玻璃状况. 前、后灯状况. 车身和油漆状况. 前、后轮胎状况. 在举升机上 好 坏 维修前、后轮制动间隙 第一联：存根 第二联（红）：财务 第三联（蓝）：客户 轮胎压力（包括备胎） 转向球头和防尘套状况 发动机/变速箱密封. 制动系统的密封/管路状况 发动机舱 好 坏 维修 发动机机油液面. 冷却液液面. 制动液液面. 蓄电池状况. 其他检查 制动性能 空调性能 外观检查外观划伤在图中相应位置标出旧件是否保留 是 否 是否洗车 是 否 剩余燃油：0 1/4 1/2 3/4 1检查费用说明： 1、本次检查的故障在本维修中心维修，检查费用包含在维修费内，如不在维修中心维修，请用户支付检查费： 元。2、本人同意按贵厂检修单所列出的维修项目修理，愿意支付有关款项。（如对已出厂的车辆维修质量或其他问题有异议，请在一周内返回本维修中心复查。）序号维修及增修项目材料费工时费确认栏1校正轮靶030302合计：收款员：接待员：主修人验收完工时间 车间签字 质检人签字 用户意见及签字按故障码内容进行检查连接解码器，检查是否有故障障码 是 否调整节气门拉索或踏板检查节气门是否能全开 否 是清理空气滤清器中脏物检查空气滤清器是否堵塞 是 否更换漏气部位零件检查进气系统有无漏气 有 无检查三元催化转化器是否堵塞清理三元催化转化器中脏物 是 否检查燃油系统油压是否正常调整系统油压 不正常 正常调整点火正时检查点火正时是否正常 不正常 正常检查火花塞、点火线圈等是否正常更换故障零件 不正常 正常检查空气流量计、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、氧传感器等信号是否正常。 更换损坏的传感器 不正常 正常 检查EGR系统工作是否正常更换EGR阀 不正常 正常更换ECU 检测ECU是否正常 不正常故障排除接车后，经确定，故障确如用户所述。维修人员首先连接故障诊断仪对发动机控制系统进行检测，设备显示发动机控制单元内存储了故障码“P0341凸轮轴位置传感器信号不正确”。根据维修的经验，在该车的发动机控制系统的控制策略中，当出现凸轮轴位置传感器失效的故障时，发动机会出现起动困难和发动机最高转速超不过4000r/min的故障症状，同时发动机控制单元会存储故障码P0341。经对比发现，凸轮轴位置传感器失效后的故障症状与该车的故障症状完全吻合。之后对故障码执行了清除操作，但只要一起动发动机，故障码就会再次出现，说明故障码为当前的真实故障。引起这个故障码出现的原因包括：配气正时不正确（曲轴和凸轮轴的相对位置不正确）、凸轮轴位置传感器线路故障、凸轮轴位置传感器本身故障、信号靶轮位置不正确及发动机控制单元内部故障。由于该车是在更换正时齿带后出现问题的，我们怀疑发动机配气正时机构装配不正确。于是先按标准操作规范使用专用工具重新校对了配气正时，但发动机故障警告灯仍然无法熄灭。经查阅相关电路图可知，凸轮轴位置传感器的3根线分别为地线、12V电源线和信号线。经利用万用表进行测量，传感器的电源、接地及信号线均正常，没有出现断路、短路及虚接的现象。按照由简到繁的原则，先试换了凸轮轴位置传感器，但没有任何效果。将正时工具装配到位后，查看靶轮位置，感觉靶轮位置有一些异常。因靶轮与进气凸轮为过盈配合，以前并没有太留意确切位置。为了确定该车靶轮位置是否正确，找一辆同型车进行对比。在安装好正时工具后，经对比，发现靶轮位置差了约90。至此，可以确定该车的故障是凸轮轴位置传感器靶轮位置改变所致。在校正轮靶位置并利用故障诊断仪清除故障码后，试车发动机转速可以达到约6000r/min，。小结：该车凸轮轴位置传感器靶轮和凸轮轴为过盈配合，一般情况不会发生位置改变。该车凸轮轴位置传感器靶轮位置之所以会发生改变，极有可能是修理厂在校对正时时用改锥撬动靶轮来校对正时造成的。该车进排气凸轮轴的前端有一个用24mm开口扳手转动的六方轴颈，在拆掉正时齿带后，如果需要转动凸轮轴，只能通过这种方法实现。接车日期: 14 年 10月 22 日 No：案例2一辆2007年产奇瑞瑞虎1.6L，起动不着车，冷车起动也十分困难，热车熄火后，再起动无法着车。用户及车辆信息用户（送修人）姓名王* 联系电话 187* 移动电话 品牌 奇瑞 车型瑞虎 出厂编号 首次故障里程 发动机型 四缸直列 发动机号SQ* 购车日期 行驶里程 牌照号维修信息维修属性 报修时间 预定交车时间 服务活动编号 服务活动内容外出信息外出救援地 国家标准里程 结算里程 出发时间 返回时间 是否自备车 外出人员附件状况工具 天线 点烟器 备胎 千斤顶 轮罩 灭火器维修前车辆免费检查（目视）外观情况 好 坏 维修 车门玻璃及挡风玻璃状况. 前、后灯状况. 车身和油漆状况. 前、后轮胎状况. 在举升机上 好 坏 维修前、后轮制动间隙 第一联：存根 第二联（红）：财务 第三联（蓝）：客户 轮胎压力（包括备胎） 转向球头和防尘套状况 发动机/变速箱密封. 制动系统的密封/管路状况 发动机舱 好 坏 维修 发动机机油液面. 冷却液液面. 制动液液面. 蓄电池状况. 其他检查 好 坏 维修制动性能 空调性能 外观检查外观划伤在图中相应位置标出旧件是否保留 是 否是否洗车 是 否剩余燃油：0 1/4 1/2 3/4 1检查费用说明： 1、本次检查的故障在本维修中心维修，检查费用包含在维修费内，如不在维修中心维修，请用户支付检查费： 元。2、本人同意按贵厂检修单所列出的维修项目修理，愿意支付有关款项。（如对已出厂的车辆维修质量或其他问题有异议，请在一周内返回本维修中心复查。序号维修及增修项目材料费工时费确认栏1冷却液温度传感器180302102合计：收款员：接待员：主修人验收完工时间 车间签字 质检人签字 用户意见及签字地址： 联系电话： 按故障码检修连接解码器，检查是否有故障码 有检查进气系统有无漏气 无检修 有 无 清洗或更换检查空气滤清器有无堵塞 有 无检查怠速控制阀拆检或更换 不正常检修电动燃油泵、燃油滤清器、油压调节器、喷油器等 正常检测燃油压力 不正常检查冷却液温度传感器和空气流量计更换 正常 不正常 正常检修冷启动喷油器检查冷启动喷油器 不正常 正常检修起动控制电路检查起动开关信号 不正常调整检查点火正时 正常 不正常拆检发动机检查气缸压力正常 不正常 正常换一个ECU经检查发现，有电，有油，起动机工作正常。用诊断仪测试无故障码。拔下进气油管，发动机着车，运行十多秒后熄火。初步怀疑是油压调节器故障。试换油压调节器后故障依旧。可能是喷油器漏油造成混合气过浓起动不着车。因此拔掉喷油器所有插头的连接线，起动发动机着车了。接着拆下喷油器实验，打开点火开关，观察喷油器是否有滴油现象。起动查看喷油器情况，喷油量特别大，当时是热车情况。可能是冷却液温度传感器损坏使喷油量过大从而导致混合气过浓。拔掉冷却液温度传感器的插头，顺利起动汽车，经反复试验证明冷却液温度传感器失效。换上冷却液温度传感器后，故障排除。小结：发动机控制单元接收曲轴位置传感器、进气压力传感器等信号，适时适量地控制喷油器和点火系统和点火系统，本车冷却液温度传感器损坏，导致发动机电控单元误判，热车后仍加大喷油量引起空燃比严重失衡造成淹缸，