汽车发动机故障诊断系统设计毕业设计论文

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蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀蚂肆芅芃薈肅羄蒈蒄肄肇芁袃肃艿蒆蝿肂莁荿蚅肂肁薅薁肁膃莇衿肀芆薃螅腿莈莆蚁膈肈薁薇螅膀莄蒃螄莂虿袂螃肂蒂螈螂膄蚈蚄螁芇蒁薀螀荿芃袈袀肈葿螄衿膁节蚀袈芃蒇薆袇肃芀薂袆膅薅袁袅芇莈螇袄莀薄蚃袄聿莇蕿羃膂薂蒅羂芄莅螄羁羄薀螀羀膆莃蚆罿芈虿薁羈莁蒁袀羈肀芄螆羇膃蒀发动机故障诊断系统设计序言自20世纪50年代汽车技术与电子技术开始结合以来，电子技术在汽车上的应用范围越来越广，特别是70年代后，电子技术领域的集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的发展，为汽车提供了处理快速、功能强大、性能可靠、成本低廉的汽车电子控制系统。汽车电子控制系统极大地提高了汽车的动力性、经济性、安全性、舒适性，同时能够很好地解决汽车尾气排放问题和节能问题。信息技术革命正在推动汽车技术翻开新的一页。人类将迎来汽车的数字化、网络化、智能化，21世纪的汽车将成为一种智能的多媒体。由于电子产品在汽车上的广泛应用，汽车的综合性能不断地提升，同时汽车的疑难杂症也逐渐增多，这对汽车维修人员也就提出了更高的要求。在汽车的这些故障中，发动机所产生的故障占汽车总故障的198以上，单位里程的配件消耗（在全车中约占240）、保修工时消耗（在全车中约占240）。而发动机是汽车机械运动的主要动力来源，其结构越来越复杂、工作条件也越来越苛刻，一旦出现故障将会直接导致汽车无法正常行驶。综上所述，对汽车发动机展开故障诊断技术和系统的设计有着非常重要的现实意义。国外汽车制造技术领先我们几十年，早就出现了类似的故障诊断专家系统或汽车资料数据库系统。我国从20世纪60年代开始研究汽车检测技术，当时由交通部门主持研制了一些简单的诊断设备。70年代末，我国下达了第一个关于汽车维修方面的国家级课题“汽车不解体检测技术”。从此，汽车检测与诊断技术在我国掀开了一个新篇章。进入80年代后，随着国民经济的发展，在交通部门的统筹规划下，汽车检测诊断技术再一次得到了迅速发展。本课题结合大众车系发动机的维修手册，构建基于MICROSOFTVISUALBASIC60系统，亦即是以VB60为开发平台，对大众车系发动机一些常见故障进行诊断。其中的诊断内容包括发动机组成原理、常见故障码查询、发动机不能启动、发动机运转不稳等子系统。用户通过这套软件可以较大幅度的提高其自身的维修效率，教学效率、学习效率、增强经济效益等。第一章绪论11课题设计的背景和含义111课题设计的背景随着国民经济和汽车产业的快速发展，汽车逐渐走入家庭，成为人们出行的代步工具。汽车的推陈出新速度也日渐迅速而快捷，汽车的发动机是汽车行驶的动力来源，是汽车的主要总成。由于发动机结构复杂，工作条件差，因而其故障率较高。国内外汽车诊断仪器层出不穷，适应当代高新技术的快速发展。适合汽车专业教学、一些汽车维修厂的快速故障诊断的需求，而又不需要浪费多大的成本，经济性、操纵方便性成为首要要求。因此，利用VB软件，设计汽车发动机故障诊断系统，便于维修人员，学生进行操作，省时、省力、省钱。112课题设计的意义1节约大量的仪器设备。原本需要价格昂贵的发动机故障诊断仪器，改用仿真设计后则可省去这些仪器设备的投入。2提高数据的读取可靠性。由于软件程序具有的封装性和独立性，不受外界环境的信息干扰，不像一些仪器或台架由于各种环境因素导致数据不稳定性。3提高数据的读取速度。软件仿真可通过数据模拟的方式，教学者可通过操作界面点击，连接读取信号源，无需到真车上寻找，既而大大减少了教学时间和数据的读取效率。4提高教学过程的真实度和可操控性。教学者通过投影界面面向广大学习者进行可视化教学，学习过程直观可见，提高了学习过程的真实度，易于学习者接受和理解。12课题设计的主要内容1利用VB软件，将发动机一些常见故障和发动机原理以窗体界面灵活地展示出来。2设计人性化的操作界面，让诊断者更加快捷、方便地查找出汽车发动机故障原因，进而快速解决故障。3利用VB软件，各种控件的功能，实现发动机故障诊断系统的设计。13系统设计需求1硬件的需求PENTIUM166以上的个人计算机，推荐PENTIUM333以上；32MB以上的内存，推荐64MB以上；VGA或更高分辨率的显示器。2软件的需求WINDOWS98/2000/XP或更高版本的操作系统；32MB以上的内存，推荐64MB以上；VISUALBASIC60应用程序开发工具。14国内外汽车诊断技术的发展情况141国外汽车诊断技术的发展汽车工业发达的西方国家自20世纪70年代初以来，汽车新结构新技术层出不穷，这就导致汽车诊断内容的复杂化。随着汽车保有量的急剧增加，熟练维修人员相对短缺、各国有关安全、排放的严格法规相继出台，对诊断检测提出了更精确更可靠的要求。目前，汽车诊断设备分车内诊断装置与非车载诊断装置。前者是利用所有装在车上的诊断装置进行诊断，而后者是利用独立于车辆的诊断设备进行诊断。一些公司也推出了故障阅读仪。车外诊断的主要技术是采用串行通讯方式与车内ECU在汽车诊断设备的发展过程中，首先出现的是一些专用的检测仪器，如正时提前角测试仪、闭合角测试仪等，它们是故障诊断的辅助工具，而真正的故障判断仍凭借机理分析和人工经验来完成。与此同时，国际汽车工程界开始注意汽车诊断的标准问题。1972年，在美国旧金山召开的第一次国家汽车安全会议就讨论了汽车诊断标准化问题。在本次会议上，德国大众汽车公司首先开发了使用微机的诊断仪器，它利用汽车装设诊断用的传感器和联接器与车外微机相连，能检查88个项目。该仪器一经展出便在汽车制造业和维修业产生了巨大的轰动。随后，各国相继推出类似诊断装置，如1975年美国哈米尔顿标准公司推出汽车自动读出诊断仪。由于这类装置数据存贮量小，缺乏对检测数据的综合分析能力，对故障部位的推断能力有限，使用成本高，因此带有微机的车上实时监侧与控制装置占了汽车故障诊断设备的主流。进入80年代后，车内诊断无非是在发动机ECU内部都设有简单的故障自诊断程序，可以将汽车的故障状态以故障码的方式记录在ECU的ROM中，并用相应的故障指示灯进行提示汽车维修人员可按规定程序读取故障码，并据此确定故障部位与原因，进行维修但是自诊断系统设在ECU内部，其诊断程序仅限于与传感器有关的问题，特别是只停留在与线束相关的短路、断路的故障诊断上，而且考虑成本问题，ECU中数据输出也很难。因此，车外诊断技术便有了很大进展，如1986年美国美国通用汽车公司推出TECH1型汽车诊断仪，能显示车内诊断装置的诊断结果，并向ECU输入控制参数，还可以进行运行状态监侧。1987年，日本丰田汽车公司和三菱汽车公司分别推出了诊断监侧仪和多用途故障诊断试验仪。1989年，日本日产进行数据交换，即应用能进行串行通讯的诊断仪器，读出ECU中数据流和故障码。80年代中期，国外各大汽车公司还开始采用向汽车维修厂提供诊断、对策等信息的系统，如通用汽车公司建立了为客户服务的信息中心和为销售店技工服务的技术支援中心。随着计算机的普及以及人工智能技术的发展，开始探讨用于汽车诊断的专家系统，如美国雷迪安公司设计了一个实验性的汽修专家系统。加拿大太平洋铁路公司利用积累多年的润滑油光谱分析数据和经验，于1987年开发了一个用于利用发动机油液分析来进行发动机故障诊断的专家系统。这些系统己获初步成功，显示了专家系统的巨大潜力。但是也应看到，基于知识的诊断系统的发展也面临许多问题，主要原因是来自传统的基于知识诊断理论的限制和对不同深层次诊断知识的获取难度。另外，许多学者还对各种汽车状态参数检测方法与测试技术在故障诊断中的应用进行了深入的研究，如迪琼RGDEJONG利用振动信号对发动机进行监控；绍伯HSHAUB用于测量气门机构磨损的实时放射性标记技术；比安齐BIANCHI对发动机压力信号波形分析；穆尔GFMAUER的动能则能检测内然机的性能；迪米特鲁DGDIMITRIU对柴油机燃油点火延时时间测量的研究等。142国内汽车诊断技术的发展我国从20世纪60年代开始研究汽车检测技术，当时由交通部门主持研制了一些简单的诊断设备。70年代末，我国下达了第一个关于汽车维修方面的国家级课题“汽车不解体检测技术”。从此，汽车检测与诊断技术在我国掀开了一个新篇章。进入80年代后，随着国民经济的发展，在交通部门的统筹规划下，汽车检测诊断技术得到了迅速发展。目前，我国汽车检测设备生产厂家已超过900家，产品种类达12000多个，年产值40多亿元，在全国已建立各类汽车诊断站1500个。一批具有高新技术的诊断仪器研制成功并投入实用，如发动机故障诊断仪、汽车底盘测功机、四轮定位仪、制动检测台、全自动转向角检测仪等均达到了较高的水平。就发动机检测仪器而言，发动机无负载加速测功仪、点火系检测仪、数字转速表、油耗仪、发动机漏气量分析仪、异响诊断仪、润滑油分析仪等专用检测设备在技术上已相当成熟。至于发动机综合测试仪，最初的功能主要对点火系和异响进行检测，在微机控制下，实现自动检测，具有显示、打印功能，如济南无线电六厂开发的WFJ1型和天津汽车检测仪器厂生产的YT416型发动机测试仪就是目前国内保有量最多的发动机综合检测设备。近几年来，发动机综合测试仪的检测项目逐渐增多，功能更强大，如深圳元征、深圳威宁达、天津奥通等国内知名的汽车检测设备生产厂家相继推出了各自的产品。同时，各科研院所及高等学校也纷纷从不同角度对发动机故障诊断技术进行研究，如西安交通大学开展了发动机燃烧过程优化控制的研究；武汉理工大学利用内燃机气缸盖的振动信号识别缸内气体压力；北京理工大学对发动机油料进行光谱分析；华中科技大学开发了汽车发动机诊断专家系统等。尽管如此，我国汽车诊断技术水平与国外还存在很大差距，这主要表现为汽车诊断理论的基础研究不完善、不系统、不深入；汽车检测仪器产品可靠性差；自动化水平低；品种不齐全、更新慢、技术含童低、附加值低；产品性价比低、智能化水平低；某些商性能产品也无独立知识产权等。入世后，进口产品大举进入我国，使我国汽车保修设备业的竞争处于不利的境地。但是，我国的汽车后市场是巨大的，目前全国汽车保有量为2100万辆，2010年将达到4500万辆；全国现有汽车维修企业32万家，大多分布在大中城市，其中能做大修的一类企业约15万家，能做二级维护的二类企业55万家，其余20万家是从事专项修理的企业。根据市场预测，随着我国汽车保有量的高速增长，汽车维修企业今后每年将会以1015的速度发展，各种类型的汽车安全检测站和综合检测站将在各地陆续建立，预计2010年约建成24002500个。若按每条检测线配备20台计算，则用在汽车检测线上的检测仪器，就可达到4800051000台，再加上全国几十万家汽车维修企业的需求量，其数字是可观的。由此推侧，我国汽车检测与维修设备的发展前景非常广阔。为此，今后我国汽车诊断技术应向以下三个方面发展1完善与硬件配套的软件建设，制定全国统一的检测标准；2大型检测诊断设备研制方面，向声、光、电等自动化技术方向发展，进一步提高诊断系统的智能化水平；3汽车检测诊断实现网络化，提高信息资源共享、硬件共享、软件共享水平。15系统的设计思想故障诊断系统的设计一般分为三个阶段分析阶段、设计阶段和实现阶段。每一阶段都是一系列相关的活动。在分析阶段，需要了解诊断系统的目标，即决定系统应该做什么。在设计阶段，确定如何在给定约束的条件下实现这些目标，即决定系统怎样可以做到。在实现阶段，认真贯彻设计，并多次测试系统、完善系统。分析阶段类似于软件工程中的需求分析，一般分为这几个步骤1确定系统的约束条件约束条件可能来自系统的内部或外部，重要的约束条件包括是否必须采用某种软件、是否必须采用固定的器件等；2罗列用户的要求这里的要求主要是任务书中的要求，要使得开发出的诊断系统尽可能的满足用户的需求，必须从各个角度去考虑，如系统用于什么任务、系统的界面、系统的可扩展性、系统的可靠性等；3确定开发计划设计阶段主要决定系统如何在给定的约束条件下完成设计要求，这个阶段主要步骤是审查分析资料、熟悉使用的软件、检查设计等。经过先前的准备，设计本诊断系统的时候勾画出了整个诊断系统的框架如图17所示。由图17可以看出，本诊断系统主要分为三个层次进入系统界面为一层，所有的子系统查询为一层，终端为一层。设计时首先设计进入系统界面，因为第一层比较容易设计，并且比较简单；其次，设计子系统查询这一层，也比较简单，它起着承上启下的作用，还是整个系统的核心部分；最后一步开始设计终端层，这一层是最难的，内容比较多，复杂。在前面两个层次设计完成之后，登陆界面的设计还是相对比较简单的；最后的问题是完成三个层次的衔接，衔接和美化之后诊断系统才算基本完成。本诊断系统的窗体共15个。基于VB汽车发动机故障诊断系统设计进入系统界面汽车发动机原理资料查阅汽车发动机常见故障退出诊断系统控制系统类型传感器原理与检测执行器带故障码发动机不能启动发动机运转不稳图17系统框架图在设计这套诊断系统过程中，首先查阅了大量的VISUALBASIC60的学习资料，熟悉VISUALBASIC60相关控件以及有关程序的编写；其次利用学校图书馆中汽车发动机的资料以及网络资源，经过多次筛选之后编入程序之中。此外还借鉴了其它相关性的学术性科技文摘，因此对该诊断系统有了更加确定的设计方向。第二章帕萨特B5发动机原理和常见故障目前，电控汽油喷射系统是使用最为普遍的汽车电控汽油喷射系统。电控汽油脉冲喷射系统由电控单元（ECU）对电磁喷油器的开启时间进行直接控制，通过控制喷油器的开启时间实现喷油量控制。汽油从喷油器喷孔喷出时会产生压力损失，为使喷油压力与进气管压力保持恒定压差，将进气管压力引入供油调压器进行补偿。电控汽油脉冲喷射系统可以获得更高的喷油控制精度，一般还配以高精度的点火控制系统构成发动机集中控制系统。电控发动机原理图，如图21所示。1油箱2燃油滤清器3燃油压力调节器4ECU5空气流量计6节气门7进气压力传感器8进气温度传感器9水温传感器10凸轮轴位置传感器11爆震传感器12曲轴位置传感器13活性碳罐14碳罐电磁阀15截止阀16二次空气泵17二次空气阀18油门踏板19废气再循环控制阀20三元催化转换器21前氧传感器22后氧传感器23故障指示灯24诊断接口25油箱压力传感器26喷油器27点火线圈图21电控发动机原理图21电控系统的基本组成任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行元件三部分，如图22所示。信号输入装置（各种传感器）电子控制单元（ECU）执行元件图22电控系统的基本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。图23控制系统路线在电控发动机中最主要的输入接口是传感器接口（例如转速、负荷、温度、压力等）。最主要的输出接口是控制接口，它控制外部执行机构的动作（例如喷油器、点火模块、喷油泵、怠速执行器等），如图23所示。22控制系统类型1控制系统D型即压力型，通过检测进气歧管的绝对压力间接测量进气量，根据进气量和发动机转速确定发动机基本喷油量。2控制系统L型利用空气流量计直接测量发动机的进气量（测量精度较高），电脑不必进行推算，可根据空气流量计信号计算与该空气量相应的喷油量,分体积型和质量型两种空气流量计。3控制系统LH型采用热线式空气流量传感器测量进气量测量精度高，没有机械运动部件进气阻力小。工作时，电动燃油泵从油箱内将燃油吸起，加压后经燃油滤清器滤去杂质，压力调节器对压力进行调整并使过量的燃油仍返回汽油箱，然后经输油管配送到喷油器。23传感器类型及功用传感器类型及功用如下1车速传感器检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号）。2进气绝对压力传感器测量进气管内气体的绝对压力，将信号输入ECU。3节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化，信号输入ECU。4凸轮轴位置传感器提供曲轴转角基准位置信号。5曲轴位置传感器检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号。6进气温度传感器检测进气温度信号。7冷却液温度传感器给ECU提供冷却液温度信号。8空气流量计测量发动机的进气量，将信号输入ECU。9氧传感器检测排气中的氧含量，如图24所示。图24空气流量、氧、爆震传感器在三元催化转化器的上面安装一个氧传感器，用来检测混合气的空燃比比化学计量比浓还是稀，向ECU发出反馈信号，调节喷油量，将混合气空燃比控制在化学计量比附近使三元催化转化器转换效率最高。这种控制方式称为闭环控制方式。最常用的氧传感器是氧化锆式氧传感器。10爆震传感器检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。爆震会使气体强烈振动，产生噪音；也会使火花塞、燃烧室、活塞等机件过热，严重情况会使发动机损坏。在发动机结构参数已确定的情况下，采用推迟点火提前角是消除爆震既有效又简单的措施之一。爆震传感器安装在发动机缸体上，对四缸直列式发动机，它装在2缸和3缸之间；对于V型发动机，每侧至少有一个爆震传感器。目前应用最多的是宽频带共振型压电式传感器。通过检测缸体表面的震动信号，以判断发动机是否产生爆震。控制系统各种传感器，如图25所示。24执行器喷油器、点火模块、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、EGR阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等，如图26所示。图26控制系统各执行元件25控制单元控制单元的功能1给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号；2储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；3确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值；4将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息；5向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；6自我修正功能（学习功能）。中间的金属方盒为电子控制单元，箭头指向电子控制单元的部件为传感器，箭头从电子控制单元出去的部件为执行器，如图27所示。图27控制单元26常见故障261常见故障检查程序常见的故障检查程序有以下步骤1外观检查打开发动机罩，检查发动机部件是否完整，真空管有无脱落，电线插接器有无松脱，是否存在漏油、漏水、漏气、漏电现象，发动机怠速运转是否平稳，排气管是否冒黑烟或有生汽油味等不正常现象。2读码清码运行再读码连接诊断仪，查询故障码，包括永久性和偶发性故障码都要记录，然后清除故障码。起动发动机，冷却液温度达到80以上，发动机转速升至高速运转几秒钟，创造故障再现的条件。再查询故障码并做记录。3分析故障码使用维修手册查阅故障码发生的原因、影响及排除方法，偶发性故障码也不能忽视，然后作出判断。如果未存储故障码，要考虑控制单元不不作监视的元件，例如桑塔纳2000GSI的点火线圈和燃油泵，应采用测量方法判断是否存在故障。4阅读数据块数据块可以提供发动机运转状态的实时数据，能正确分析数据块代表诊断者水平的高低。发动机首先要达到阅读数据块的条件，对读数据块中超出正常值的数据，参照维修手册分析其原因。5测量根据故障现象、故障码内容、数据块数值确定测量项目，可以使用万用表、二极管测试笔、尾气检测仪、燃油压力表、真空表、气缸压力表、示波器、模拟信号发生器、喷油器检测清洗仪、点火正时灯等仪器，选择哪一种仪器的原则是能迅速、准确地判断故障。以上检测仪器的操作请阅读仪器说明书和有关资料。6故障排除根据故障诊断结论，可进行更换元件、修理、剥开线束查找故障点、清洁接地点、清洁节气门、清洁气门和进气道等工作。7诊断仪检测、试车再一次使用诊断仪检测，对于加速闯车、行驶熄火必须进行路试，待故障完全排除后方能竣工交车。以上方法供同行参考。262电控发动机常见故障电控发动机常见故障及现象说明1发动机不能起动故障现象起动发动机,发动机不转，或能转动但不着火。2发动机起动困难故障现象发动机不易起动，起动着火后很快又熄火。3怠速过高故障现象发动机在正常怠速工况下，其转速明显高于标准。4怠速不稳、易熄火故障现象怠速转速过低，且不稳定、经常熄火。5加速不良故障现象发动机加速时，无力且有抖动现象，转速不易提高。6混合气过稀故障现象进气管有回火现象。7混合气过浓故障现象排气管有冒黑烟或放炮现象。8发动机失速故障现象发动机正常运转时，转速忽高忽低，不稳定。汽车氧传感器的常见故障氧传感器一旦出现故障，将使ECU不能接收到氧传感器输送的正确信号，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换，保证发动机正常工作常见故障有氧传感器中毒、积碳、陶瓷断裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱，如图28所示。图28故障分析查询路线发动机线路控制电路图，如图29所示。电控系统电路常见故障是断路或短路，诊断时应使用高阻抗数字万用表的电阻档或电压档。步骤如下选择测点、断路故障诊断、短路故障诊断。图29电路图表21元器件故障一览表序号元件名称发动机故障1ECU发动机不能起动，发动机性能失常2空气流量计发动机起动困难，发动机性能失常，怠速不稳，加速时回火，放炮，油耗大，爆燃3进气管绝对压力传感器发动机起动困难，发动机性能失常，怠速不稳，油耗大4大气压力传感器发动机性能不良，怠速不稳5节气门位置传感器发动机起动困难，怠速不稳，发动机性能不良，易熄火6进气温度传感器发动机性能不良，怠速不稳，易熄火，油耗大，混合气过浓7水温传感器发动机起动困难，怠速不稳，发动机性能不良，易熄火8怠速控制阀发动机起动困难，怠速不良，发动机失速9P/N、P/S、A/C开关发动机不能起动，怠速不稳，易熄火10曲轴位置传感器发动机不能起动，怠速不稳，加速不良，间歇性熄火11喷油器发动机起动困难，怠速不稳，发动机工作不稳，易熄火12冷起动正时开关冷起动困难，混合气过浓，怠速不稳13冷起动喷油器冷起动困难，怠速不良，混合气过浓，油耗大，排放污染增加，间歇性熄火14燃油泵发动机不能起动，发动机运转中熄火15燃油压力传感器发动机起动困难，发动机性能不良，怠速不稳，易熄火16燃油滤清器发动机不能起动，发动机运转不稳17节气门发动机不能起动或起动困难，发动机性能不良18氧传感器发动机性能不良，怠速不稳，油耗大，排放污染增加，空燃比失常19曲轴箱通风阀发动机不能起动或起动困难，怠速不稳或无怠速，加速不良，油耗大20EGR阀发动机过热，发动机不能起动或起动困难，发动机动力不足，减速熄火，爆燃，油耗大21活性炭罐电磁阀发动机性能不良，怠速不稳，空燃比失常22爆震传感器爆燃，点火正时失准，发动机工作不稳23点火线圈发动机不能起动，无高压火花，次级电压过低24点火控制器发动机不能起动，无高压火花，次级电压过低，怠速不良25点火信号发生器发动机不能起动，发动机工作不稳，怠速不稳，易熄火26可变配气相位电磁阀发动机抖动，爆燃，怠速不稳，发动机动力不足，三元催化转化器损坏263故障现象举例故障现象1帕萨特B5发动机运行中突然熄火，再也无法起动。检修起动发动机若干次，均无法着车，但排气管排出的尾气有汽油味，说明气缸内有燃油供应。检查各缸点火情况，火花塞跳火强度符合标准。检查配气正时及缸压均达到要求。连接易网通解码器进入发动机电控系统，查询故障储存，有2个故障信息被记录，其内容依次是凸轮轴信号控制装置机械故障；霍尔信号发生器对地短路。根据两个故障信息，打开发动机舱盖，拆检霍尔传感器信号发生器，发现凸轮轴前端的脉冲环脱落。重新更换了一新脉冲环，发动机顺利起动，故障得以排出。这个故障说明，发动机点火顺序的控制，是受发动机转速传感器和霍尔传感器的双重作用。霍尔传感器提供了发动机1、4缸的上止点判缸信号。这一信息的混乱和丢失直接导致发动机无法起动。故障现象2怠速抖动厉害,发动机无力,开空调就熄火,早晨抖动更严重,热车后稍好一点。故障检修帕萨特B52001年产车。该车经过多家修理厂维修后，但其司机在一次夜间行车时，突然听到一声响后，原故障现象又重现。在维修过程中发现此车有两个缸工作不稳定，时好时坏。首先给它大修发动机，复员后故障基本没有改变。后检查电路更换过发动机电脑、节气门体、点火线圈（四个缸）高压线、曲轴位置传感器，故障依旧。用易网通解码器检查，出现节气门接线错误、节气门基本设定错误、凸轮轴传感器、电源断路或短路，经检查节气门线和凸轮轴线束良好。维修人员重新整理了思路，判定故障仍在机械部分，从排气很冲、刺眼的现象看至少有两个缸不工作或工作不良，量缸压正常，终于发现是进排气齿轮装配错误，在两个链轮上有两个人为作的记号（也许是标齿位时出错）。事实是错了一个齿，对正后故障排除。27发动机性能的主要参数表22发动机的性能参数表项目参数项目参数排量178L爆震控制装置有功率/转速93KW/5800RPM自诊断装置有扭矩/转速162NM/3500RPM调节有缸径81MM三元催化转换器有冲程864MM增压器无压缩比1031051废气再循环系统有燃油标号（RON）95号或93号无铅油底壳材料铝燃油喷油及点火系统MOTRONICM383进气管切换有凸轮轴正时调节有第三章基于VB发动机故障诊断系统设计31总界面的设计总界面是整个程序的窗口，对于它的布局不仅要实现友好的用户界面而且还要准确简洁的衔接下一层。FROM1是这次诊断系统的总界面，在总界面中主要用的控件是LABEL，通过CLICK事件衔接下一层。设计步骤第一步，利用窗体的属性对FROM窗体进行基本的交互界面设计；第二步，开始编程，并且通过VB60自身的查看功能对