电控燃油喷射发动机故障自诊断.doc

电控燃油喷射发动机故障自诊断一、自诊断系统的功能现代汽车的电控系统都配备有自诊断系统， ECU 的自诊断系统主要用于检测电子控制系统各部件的工作情况。自诊断系统具有以下功能： 检测电子控制系统的故障。 将故障代码存储在 ECU 的存储单元中。 提示驾驶员 ECU 已检测到故障，应谨慎驾驶。 启用故障保护功能，确保车辆安全运行。 协助维修人员查找故障，为故障诊断提供信息。二、 故障代码的读取与清除方法1、准备工作： 拉紧驻车制动，变速器置于空挡。 用直观检查法对发动机控制系统进行全面检查。 检查蓄电池电压，电压值应在 11V 以上。 启动发动机，怠速运转，使发动机达到正常工作温度。 关闭所有电控系统和辅助设备。 检查发动机故障指示灯是否正常。2、故障代码的读取与清除方法： 静态读码的方法。打开点火开关，用跨接线短接诊断端子的 TE l 和 E 1 ，根据“ CHECK ”灯闪烁，读取故障代码。 动态读码的方法。关闭点火开关，用跨接线短接诊断端子的 TE 2 和 E l 。打开点火开关，“ CHECK ”灯应快速闪烁。然后进行路试，车速不得低于 10km h 。路试之后，再用跨接线短接诊断端子的 TE l 和 E 1 ，根据“ CHECK ”灯闪烁规律读取故障代码。 故障代码的清除。在排除故障后，应清除故障码。若某一电路出现超出规定范围的信号时，诊断系统就判定该信号线路出现故障。如果故障状态存在超过一定的时间，此故障代码就会储存在电控单元 ECU 的随机存储器中。如果在一定时间内该故障状态不再出现，则电控系统把它判定为偶发性故障，发动机启动 50 次故障不再出现，该偶发性故障代码就会自动消除。电控燃油喷射系统主要元件的检测电控系统由传感器、ECU、执行机构和线束组成。ECU 不断检测传感器的性能参数，经计算、处理后，再控制执行机构动作。若主要元件出现故障，可读取故障代码、确定故障部位和维修方法。一、传感器的检测按信号的产生方式，一般可分为信号改变传感器和信号产生传感器。1. 信号改变传感器的检测：根据其导线的数目可分为单导线型、双导线型和三导线型：（ 1 ） 单导线型传感器的检测： 断开传感器导线连接器，打开点火开关，测量导线与搭铁之间的电压是否为参考电压。如果测量结果不正确，则应检查导线和 ECU 。 测量传感器搭铁端子与搭铁之间的电阻值是否为零。 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 2 ）双导线型传感器的检测：一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为： 关闭点火开关，断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，找出搭铁线。 打开点火开关，用万用表电压挡测量另一根导线与搭铁之间的电压是否为参考电压。若不正常，则检查导线和 ECU 。 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子的电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 3 ）三导线型传感器的检测：一根为 ECU 的电源线，一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为： 点火开关旋到“ OFF ”位置，断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，确定搭铁线。 点火开关置于“ ON ”位，用万用表电压挡测量其他两根导线与搭铁之间的电压，电压为参考电压的为电源线，剩下的一根导线即为信号线。 接好传感器导线连接器，启动发动机，测量传感器信号端子和搭铁端子间的电压是否随发动机工况的变化而变化。2. 信号产生传感器的检测：此类传感器根据其导线的数目可分为单导线型、双导线型：（ 1 ）单导线型传感器的检测。传感器直接搭铁，其导线为信号线。其检测步骤为： 断开传感器导线连接器，测量导线与 ECU 之间的连接线路是否正常。 检测传感器端子与搭铁之间是否短路。 启动发动机，测量传感器端子电压是否随发动机工况的变化而变化。（ 2 ）双导线型传感器的检测：一根为信号线，另一根为搭铁线。其检测步骤为： 断开传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测量连接器上各接线与搭铁之间的电阻，找出搭铁线。 用万用表电压挡测量另一根导线与 ECU 之间的连接是否正常。 启动发动机，测量传感器两端子间的电压是否随发动机工况的变化而变化。二、主要执行元件的检测1. 电动汽油泵：（ 1 ）电动汽油泵的控制：装有电控燃油喷射（ EFI ）系统的汽车，只有发动机运转时，油泵才开始工作。即使点火开关接通，只要发动机没有转动，油泵就不工作。一般都是当发动机点火开关置于“ ON ”位时，油泵运转 2 秒后停止，发动机启动后油泵才继续工作。（ 2 ）电动汽油泵的检测： 拆下油泵。 用欧姆表测量油泵线圈的电阻。在 20 时，标准电阻值为 0.23.0 。如超出标准电阻值范围，则应更换油泵。 将蓄电池正极与油泵正极相连，负极与油泵负极相连，检测油泵的运转情况。注意：必须在 10 秒内完成，以免油泵线圈烧毁。2. 喷油器：（ 1 ）喷油器驱动方法：喷油器驱动方法有两种：电压控制方法和电流控制方法，电压控制方法的驱动电路适用于低阻值喷油器和高阻值喷油器，电流控制方法的驱动电路只适于低阻值喷油器。（ 2 ）喷油器及其控制电路的检测： 喷油器检测。主要 进行喷油器线圈的电阻、喷油量、雾化效果及针阀卡滞和泄漏的检测。 喷油器电路检测。 主要检测喷油器与 ECU 间的导线和连接器是否良好。3. 怠速控制阀（ ISC ）：（ 1 ）步进电机式怠速控制阀的检测： 拆下怠速控制阀，检测线圈的电阻是否正常。 给怠速控制阀的四个线圈依次通电，怠速控制阀应逐渐关闭；若依相反顺序通电，则怠速控制阀逐渐打开。如怠速控制阀工作不正常，应更换怠速控制阀。 检测连接线束和 ECU 控制是否正常。（ 2 ）电磁式怠速控制阀的检测： 拆下怠速控制阀，测量电磁线圈的阻值是否符合要求。 分别给两个线圈施加电压，阀门应交替开启和关闭。如不正常，应更换怠速控制阀。 检测连接线束和 ECU 控制是否正常。三、ECU 电脑控制单元的检测1. 检测注意事项：1) 不得损坏导线、连接器，避免短路或接触较高的电压。2) 慎重使用电子检测设备和仪器，高电压会使 ECU 芯片内部电路短路或断路。检测时，最好使用兆欧级阻抗的数字表。3) 没有适当的工具和有关知识，禁止拆卸、检测 ECU 。4) 所有的高压元件距离传感器或执行装置的控制线至少 25mm 以上。5) 防止静电对 ECU 的损害。2. 导线连接器的检测:检测与 ECU 相连的导线连接器时，可用手轻微摇动连接器，察看是否有松动，若有松动，应拨下连接器，检查接触片是否被腐蚀，若有腐蚀现象，需用铜刷或电器接触清洁剂将其除去。安装时，可用专用的导电油脂涂抹，以防腐蚀。3.ECU 的基本检测：1 ）检测 ECU 的电源线、搭铁线是否良好，导线连接器是否正常。拔下电缆连接器，查看其内部有否锈蚀、触针是否弯曲，并检查 ECU 上的所有搭铁线是否有腐蚀。如果上述检测一切正常，可用替代法确定 ECU 是否有故障。2 ）检测 ECU 的闭环控制情况。在氧传感器良好的情况下，启动发动机并使其怠速运转，检测氧传感器的信号电压。在正常情况下，其信号电压应在 0.10.9V 之间不停的变化，否则，说明 ECU 有故障。以上海别克轿车发动机为例说明故障诊断与元件检测上海别克轿车发动机ECU内有一自诊断系统，该系统能识别输入输出装置及电路的故障。如果系统检测到一个故障， ECU 便将一个“故障码”储存在存储器内，并点亮位于仪表板上的“故障警示灯” ( “ MIL ” ) 。如果出现的是一个间歇性故障，“ MIL ”将熄灭，但 ECU 内将储存一故障码。在 ECU 进入诊断模式后，“ MIL ”将闪烁，闪烁次数代表显示的故障码，检修人员可利用“ MIL ”来查找和排除发动机电子控制系统的故障，主要元件的检测1、主要元件：1）、传感器有空气流量计（ MAF ）、进气温度传感器（ MAT ）、进气压力传感器（ MAP ）、节气门位置传感器（ TP ）、水温传感器（ ECT ）、氧传感器（ HO 2 S ）、爆震传感器（ KS ）、 24X 曲轴位置传感器（ CKP ）、 7X 曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器（ CMP ）等。2）、执行器有怠速控制阀、喷油器、燃油泵、废气再循环阀（ EGR ）、碳罐电磁阀（ EVAP ）等。3）ECU单元。2、主要元件的检测方法： 1 ） 点火开关“ OFF ”，拔下该元件的导线连接器，检测该元件相关端子的电阻，判断是否正常；然后检测连接器侧的搭铁是否良好。 2 ）点火开关“ ON ”，检测连接器侧相应端子的电压，以判断相关电路是否正常，所有检测结果应要求的参数相符。二、电控系统的故障诊断与检测当发动机电控系统出现故障时，可通过专用检测仪器进行检查，将仪器与诊断接头相连，读出故障码及故障原因。当显示与某元件有关的故障代码时，应进行该元件的基本检测，若不能排除故障，则按故障代码的诊断流程进行相关数据的进一步的检测。 zhangruiv 2009-11-13 03:05:45共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来，如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话，那共轨就可以称作反叛了，因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径 欧洲可以说是柴油车的天堂，在德国柴油轿车占了39%。柴油轿车已有了近70年的历史，而最近10年可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。在1997年，博世与奔驰公司联合 开发了共轨柴油喷射系统 (Common Rail System)。今天在欧洲，众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机，如标致公司就有HDI共轨柴油发动机，菲亚特公司的JTD发动机，而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同，共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生，压力大小与发动机的转速无关，可在一定范围内自由设定。共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制，根据发动机的工作需要进行连续压力调节。电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短，及喷油嘴液体流动特性。燃油喷射压力是柴油发动机的重要指标，因为它联系着发动机的动力、油耗、排放等。共轨柴油喷射系统已将燃油喷射压力提高到1800巴最近2年，匹配直喷柴油发动机的轿车在欧洲得到了显著发展，有着高效和出色的燃油经济性，并降低了发动机噪音。直喷柴油发动机使用的是泵喷嘴系统，国内生产的1.9TDI宝来就应用这一系统，最高喷射压力可达到1800巴。泵喷嘴直喷系统好虽好，但燃油压力不能保持恒定，随着排放控制的更加苛刻，就需要更高及恒定的柴油喷射压力和更完善的电子控制，于是众多制造商们就把优点更多的柴油共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统有很高的燃油压力，并能提供弹性燃油分配控制，通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、喷射压力和喷射速率。通过对以上特性的控制，共轨已经使柴油机的响应性和驾驶舒适性达到了汽油发动机水平，同时它具有着显著的燃油经济性和低排放特性。在发动机所有转速范围内保证高燃油压力，高的喷射压力可以在低转速工况下获得良好的燃烧特性由凸轮轴驱动控制的轴向柱塞式分配泵的发动机，燃油系统压力与发动机转速呈线性关系，在发动机低转速时形成燃油压力不足，而共轨系统能够在发动机的所有转速范围内获得非常高的燃油压力。灵活的电子控制系统对正时和喷射压力的控制在发动机各种工况下都能够获得低排放和高效率。由于压力的形成与喷射过程分离，使发动机设计人员在研究燃烧和喷油过程时获得了更大的自由。可根据发动机工况的要求调节喷射压力和喷射正时，使发动机在低速工况下也能实现完全燃烧，所以既使是在很低的转速也能获得大扭矩。预喷射技术的应用在降低排放和噪音方面取得了更大的进步。供油系统得到精确控制低压油泵将柴油从油箱中吸出，经过过滤提供给高压油泵，在低压泵内有一电磁阀控制燃油到达高压泵室，燃油进入管形蓄压器燃油轨道。在共轨上有压力传感器时时监测燃油压力，并将这一信号传递给ECU，通过对流量的调节控制共轨内的燃油压力达到希望值。喷射压力根据发动机运转条件的不同从2001800巴，再通过电脑控制分别喷射到气缸中，共轨不但保持了燃油压力，还消除了压力波动。燃油喷射是很复杂的机械、液压、电子系统联合做业，要适应发动机各种工况下的工作环境，在燃烧之前燃油必须经过过滤和增压，在准确的时间以一定的喷射速率喷射到每一个气缸内。发动机电脑控制废气再循环、增压、排气后处理系统，以得到最佳的发动机特性和废气排放。最小排量的共轨发动机和最新一代共轨发动机喷油器的紧凑结构使得共轨系统即使对小排量4气门发动机也是一个实用方案。在1999年年底诞生了装配着3缸共轨柴油发动机的Smart，它的排量只有799mL，最大功率30kW，在18002800rpm时输出最大扭矩100Nm。在今年奔驰公司推出的E320上安装了第二代共轨发动机，最大功率150kW，1000rpm时输出扭矩250Nm，在1400rpm时即可得到峰值扭矩的85%，在18002600rpm的广阔区域内实现500Nm的峰值扭矩。0100km/h的加速时间只有7.7秒，最高车速243km/h。综合油耗是6.9L/100km，80L的油箱使续航能力达到了1000km。而配有汽油机的E320的综合油耗是9.9L/100km。柴油共轨系统已开发了3代，它有着强大的技术潜力第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根据发动机需求而改变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地增加，有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射，产生二次燃烧，将缸内温度增加200250，降低了排气中的碳氢化合物。由于其强大的技术潜力，今天各制造商已经把目光定在了共轨系统第3代压电式(piezo)共轨系统，压电执行器代替了电磁阀，于是得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管，在结构上更简单。压力从2002000巴弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3，减小了烟度和NOX的排放。轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。 摘 要:现代汽车维修技术的科技含量已越来越高,从电子产品在汽车上的应用,到现代汽车诊断设备的使用、互联网在汽车维修资讯上的应用,以及维修管理软件在汽车维修企业发挥的作用等,处处体现现代汽车维修的高科技特征。汽车维修已不再是简单的零件修复,准确无误地诊断出故障所在,是现代汽车维修的最高境界。在加入世贸组织的新形势下,重视汽修企业自身素质的提高、改变汽修经营的原有方式,才能使我国汽车维修业获得较快发展。 关键词:汽车;维修特征;进展 引 言 现代汽车工业随着科学技术的飞速发展而日新月异,新工艺、新材料、新技术广泛运用,特别是电子技术、液压技术在汽车上应用,使当今的汽车是集各种先进技术的大成,新颖别致的汽车时时翻新。而现代汽车的故障诊断不再是眼看、耳听、手摸,汽车维修也不再是师傅带徒弟的一门手艺,而是利用各种新技术的过程。随着汽车技术的快速发展,日益呈现出汽车维修的高科技特征,与其同时汽车维修理念也不断更新1。 1 现代汽车维修的特征 1.1 故障诊断特征 现代汽车已不是简单的机械产品,也不是最初的交通工具,而是由原始汽车进化到一个高科技的结晶体。特别是电子技术、电脑技术的飞速发展,使汽车的科技化程度不断得到提高。电子燃油喷射系统发动机(EFIE)、ABS防抱死制动系统、SRS安全气囊系统、电子控制自动变速箱系统(AT)、加速滑动调整系统(ASR)、自动空调系统(A/C)、电子悬挂系统(ECS)、动力转向系统、自动巡航系统、中控门锁及防盗系统、TCS动力牵引系统及自我诊断系统等,这些总成均由电控单元件(ECU)全面控制,电控单元具有自诊断功能,能记录出现的故障,并以代码形式存储在电控单元存储器中。通过解码器可从电控单元储存器中读出存储的故障码,从而确定故障的部位和提供排除故障的在线帮助2,3。 1.2 检修工具特征 随着汽车技术的发展,维修设备也随之产生了质的变化。汽车保修设备的生产,也不再是多以机具类为主。20世纪90年代以来,一批批先进的进口汽车检测设备和仪器涌入国门。四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪及电脑动平衡机等,这些昔日人们十分陌生的检测设备,已经成为现代维修企业的必备工具4。而这些检测设备,本身就是高科技化的产品,是电子检测技术、电脑技术的高级集成物。要熟练地操作使用这些检测设备,技术人员需要经过严格的培训,并 要掌握外语和电脑技术,才能掌握正确的使用方法,充分发挥检测设备的各项功能。这种高科技化的现代汽车检测设备,使现代汽车维修的科技含量大为提高。 1.3 维修资讯特征 随着资讯、信息、网络化技术的发展,使各行各业都处于一个全新的发展时期。汽车从结构到控制技术日趋高科技化,汽车新品牌、新装备、新功能层出不穷。维修技术人员不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序记忆在大脑中。汽车维修技术人员的知识、技术、经验以及对资讯的全面掌握,越来越显示出自身的局限性。而解决这一不足的就是汽车维修专业互联网络,即INTERNET互联网5。 INTER-NET互联网的出现,彻底打破了资讯传递在空间、时间上的局限,能在第一时间最全面、最快速地将资讯迅速地传到地球上每一角落。而INTERNET互联网络在中国现代汽车维修行业中已崭露头角,从国际汽车维修行业看,维修行业技术资料查询、故障检测诊断、技术培训网络化,已得到全面的普及。以美国汽车维修业为例,早在20世纪90年代初,在维修信息综合管理、专家集体会诊、网上查询资料、网上解答疑难杂症、网上开展技术培训以及网上购买汽车维修资料,已经成为维修行业的基本特征。汽车维修专业互联网络,我国从20世纪90年代中期开始起步,以欧亚笛威汽车维修专业网站为例,从1995年起,即建立了在会员单位内部使用的远程通讯BBS。1996年,开始投入巨资,大规模建立汽车维修INTERNET互联网站6。目前已发展成为专业性最强的网站,涵盖欧美亚各车系发动机、变速箱、空调、悬挂、转向、定速、安全气囊及防盗等各系统的基本保养、检修程序、各类数据、各类元件位置图、机械拆装图以及电气线路图,并实现了在网上答题、网上咨询、网上购物和网上培训等功能。1.4 维修人才培训的特征 在我国传统的汽车维修企业中,维修人员的文化水平、理论基础、外语水平都较低,传统的培训方式大都采用师傅带徒弟的模式,很难达到机电一体化、懂电脑、会外语的现代维修技术人员的水平。随着汽车高科技的发展,从事汽车维修服务的技术人员,必须具备高科技的素质,除了具有坚实的汽车专业理论外,还需要熟练掌握各种汽车检测设备与仪器,能掌握一门外语,能熟练使用电脑分析及汽车维修专业INTERNET互联网查询汽车维修资料,对出现的各种疑难杂症进行分析,达到准确判断、熟练排除,以最低的成本、最短的工时、最优质的服务,排除各类汽车故障,使车主满意。此,除了学校的专业教学外,汽车维修技术人员还要加强自身学习,还要借助于各类技术培训,特别是电化教学和网上培训,不断更新维修观念、知识、技能,提高自身素质,才能维修现代汽车7。 国外汽车维修教育界还推出了以多媒体电脑运作的动画及实物教学光碟资料库,可应用在远距离教学和网上教学,并可由教师依学生程度及教学课程,自动编排教学影片播放内容、播放顺序、播放时间,随时调整不同的考评内容和考评标准,激发学生的学习热情,提高学生的主动学习意愿,建立起电脑教学化的启发式和互动式学习环境,提高学习成效。这种电脑教学的方式,构成了现代汽车维修培训的新特征。 1.5 维修管理的特征 随着电脑及相关系统的发展,在许多国家,电脑管理已在汽车维修行业中广泛应用,而且这个趋势将持续扩展。在我国,采用电脑化管理还刚起步,对于大多数汽车维修企业而言,谁拥有最完善的管理制度、最现代化的管理方法、最精确的管理数据分析及最良好完备的服务,谁就能争取最多的客户,在竞争中立于不败之地。采用电脑化管理,可以对修理部门的业务部、零件部、车间、收银、总经理监控诸方面进行联网操作,综合管理,使经营活动一目了然,克服了以往混乱的管理局面,将管理人员从日常琐碎的事 务中解放出来,提高办事效率,获得客户认同。上层管理者也可以通过电脑管理网络系统及时了解汽车维修的动态情况,便于统筹安排。可以使维修行业改变传统手工作业的模式,实现质的飞跃。可以让厂长从繁琐的事务中解脱出来,争取更多的效益。 标准规范的电脑化管理,可自动建立完整准确的客户及车辆档案,为长期、灵活的客户服务奠定基础,完善的维修跟踪服务功能能增添客户的满意程度。可以消除工作方面的一些失误,提高工作效率。车辆与客户的动态跟踪可以使业务部具体掌握车辆及每一个客户的细节,随时提醒客户进行维修、保养和零件的更换,体现服务的完整性、及时性、层次性。 2 现代汽车维修与传统方法比较 现代汽车维修无论从理念、维修制度,还是修理企业的管理及故障诊断的智能化方面,与传统维修方法相比,均有较大的质的飞跃8。 3 现代汽车维修企业素质 3.1 企业素质特点 现代汽车维修企业赢得生存和发展空间,必须重视企业自身素质的提高,企业素质要素主要包括: 企业管理现代化。企业技术管理队伍的建设。企业技术业务水平。维修技术资料和技术信息的使用。维修车辆的质量水平。经营观念和服务意识。企业信誉及服务信誉。企业的经营效益、职工收益和参与市场竞争的价格优势。维修市场的占有量。10企业的社会形象、知名度和社会认同感。企业发展的要素所占的比重,是衡量企业综合素质的量化指标,其数学表达式为 Q=F1X1+F2X2+FnXnF1Y1+F2Y2+FnYn=FiXi/FiYi(1) 式中 Q企业综合素质指标 Xi企业已具备的各项素质要素占社会平均统计量的百分比 Yi企业应当具备的各素质要素,即该要素的社会平均统计量 Fi分析系数,确定各因素的