电控发动机故障诊断与分析2251.docx
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET./毕业设计(论文) 常州机电职业技术学院毕业设计(论论文)作 者者: 陈 奇 学学 号号: 3100112209 系 部部: 车辆辆工程系系 专 业业: 汽汽车检测测与维修修 题 目目: 电控发发动机故故障诊断断与分析析 指导者: 刘勺华华 向轻松松 评阅者: 20113年55月 毕业设计(论论文)中中文摘要要 汽车车电控发发动机是是电子技技术与汽汽车技术术的完美美结合,电电控技术术能够提提高发动动机的动动力性、燃燃油经济济性、加加速性能能和起动动性能。所所
2、以,对对于电控控系统的的结构认认识和故故障诊断断就显得得十分重重要。 本文文首先是是对电控控系统的的组成(信信号输入入装置、电电子控制制单元和和执行元元件)进进行总体体论述,接接下来由由于应用用在发动动机上的的子控制制系统尤尤以电控控燃油喷喷射新系系统较为为复杂难难懂,所所以本文文对其结结构和工工作原理理进行了了详尽阐阐述;还还有对其其辅助控控制系统统(怠速速控制系系统、排排放控制制系统和和故障自自诊断系系统)也也加以补补充;最最后是对对汽车电电控发动动机控制制系统故故障诊断断与方法法分析。 关关键词:电控发发动机 控制系系统 故故障分析析与检测测毕业设计(论论文)外外文摘要要Titlee:F
3、aaultt diiagnnosiis aand anaalyssis of eleectrroniic cconttroll ennginneAbstrractt:Autto eelecctroonicc coontrrol engginee iss thhe ccombbinaatioon oof eelecctroonicc teechnnoloogy andd veehiccle tecchnoologgy pperffectt, eelecctroonicc coontrrol tecchnoologgy ccan impprovve tthe engginee poowerr, f
4、fuell ecconoomy, acccelleraatioon pperfformmancce aand thee sttarttingg peerfoormaancee. SSo, it is verry iimpoortaant forr unnderrstaandiing strructturee annd ffaullt ddiaggnossis of eleectrroniic cconttroll syysteem. TThiss paaperr iss coompoosedd off ellecttronnic conntrool ssysttem (siignaal iin
5、puut ddeviice, ellecttronnic conntrool uunitt annd aactuuatoor) to thee geenerral disscusssioon, theen tthe apppliccatiion in thee ennginne eelecctroonicc coontrrol sysstemm, eespeeciaallyy inn thhe eelecctroonicc fuuel injjecttionn syysteem iis mmoree coompllicaatedd, sso tthiss paaperr ellabooratt
6、es on thee sttruccturre aand thee woorkiing priinciiplee annd cconttroll syysteem oof tthe auxxiliiaryy; (idlle sspeeed cconttroll syysteem, emiissiion conntrool ssysttem andd faaultt diiagnnosiis ssysttem) haas tto bbe aaddeed; thee laast is thee moost praactiicall meethood iis tto cconttroll thhe
7、eengiine fauult diaagnoosiss annd aanallysiis ssysttem of auttomootivve eelecctroonicc coontrrol, coolummn. Keyyworrds: ellecttronnic conntrool eengiine coontrrol sysstemm ffaullt aanallysiis aand diaagnoosiss目 录1 绪 论论11.1 电电控发动动机技术术概述11.2 发动机机电控系系统简介介31.3 应应用在发发动机上上的电子子控制系系统32 电控发发动机系系统组成成62.1 信信号输
8、入入装置62.2 电电子控制制单元72.3 执执行元件件83 汽油机机电控燃燃油喷射射系统103.1 电电控燃油油喷射系系统概述述103.2 电电控燃油油喷射系系统的功功能143.3 电电控燃油油喷射系系统的组组成与基基本原理理184 电控控发动机机辅助控控制系统统204.1 怠怠速控制制系统204.2 排排放控制制系统214.3 故故障自诊诊断系统统255汽油机电电控发动动机控制制系统故故障诊断断与分析析295.1汽油油机电控控发动机机控制系系统故障障诊断295.2电控控发动机机的诊断断流程305.3电控控发动机机检修方方法分析析32结 论37致 谢38参考文献391 绪 论论1.1 电电控
9、发动动机技术术概述电控发动机机在结构构和功能能上均有有了较大大的改进进。主要要有:(1)结结构的层层次性、复复杂性从从系统论论的观点点,电控发发动机是是由有限限个“元素”通过各各种“联系”构成的的多层次次系统。(2)功能控制的集中性。电控发动机系统主要由电控燃油喷射系统、电控点火装置、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断与报警系统等子系统组成,电控燃油喷射系统又包括了燃油系统、进气系统和电控系统三个组成部分。其中电控系统作为整个发动机系统的控制核心,用来协调各平行和上级系统的工作。发动机电控系统其结构的层次性、复杂性,其控制功能的集中性,导致其故障表现形式的多样性、复杂性
10、。 1.1.11 电控控发动机机技术的的发展电子技术与与汽车技技术的结结合形成成了一门门新技术术汽汽车电子子技术,随随着汽车车技术和和电子技技术的发发展,汽汽车电子子技术也也得到了了迅速发发展。汽汽车电子子技术已已成为一一个国家家汽车工工业发展展水平的的标志。汽车电子技术的发展始于20世纪60年代,可分为三个阶段:第一阶段,从20世纪60年代中期到20世纪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的技术改造,如1955年汽车上装用了第一个电子装置晶体管收音机,1960年美国克莱斯勒公司和日本日产公司在汽车上装用了硅二极管整流的交流发电机,同年美国通用公司将IC(集成电路)调节器应用
11、于汽车上。20世纪70年代末期到20世纪90年代中期是汽车电子技术发展的第二阶段,进入20世纪70年代后,随着汽车数量的日益增多,汽车安全问题和排放污染日益严重,能源危机的影响更加突出,在汽车发达国家相继制定了严格的排放法规和汽车燃油经济性法规,为解决汽车安全、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,如1967年德国BOSCH公司研制出电控汽油喷射系统,1970年美国福特汽车公司首先在汽车上应用了除发动机以外的电控装置电子控制防滑(防抱死)装置,1973年美国通用公司在汽车上装用了Ic点火装置,1976年美国克莱斯勒公司在汽车上首先装用了电控点火系统。20世纪90年代中期以后
12、为汽车电子技术发展的第三阶段,随着社会和汽车相关科学技术的进一步发展,电子技术在汽车上的应用已逐步扩展到车用汽油发动机机以外的底盘、车身和车用柴油发动机等多个领域,电子技术在汽车上的应用越来越普遍,各种车用电控系统也日趋完善。 早早期的车车用电控控系统均均是相互互独立的的,由于于电子技技术的发发展水平平有限,电电子控制制系统只只能单独独对汽车车的某一一功能进进行控制制。采用用独立控控制系统统,很难难实现全全面的综综合优化化控制,控控制效果果也很差差。现代代汽车上上广泛应应用的是是集中控控制系统统,它是是将多种种控制功功能集中中到一个个电子控控制单元元上,使使汽车上上的电控控系统结结构和线线路大
13、大大简化,成成本也随随之降低低,为电电控技术术在汽车车上的普普及推广广提供了了有利条条件。实实现高度度集中控制及及集中故故障诊断断的整车车控制技技术是汽汽车电控控发展必必然趋势势。1.1.22 电控控技术对对发动机机性能影影响 众众所周知知,汽车车发动机机的运行行工况是是多变的的,只有有电子控控制的灵灵活性和和电子控控制单元元强有力力的综合合处理功功能,才才能使发发动机在在各种运运行工况况下实现现全面优优化运行行,从而而提高发发动机性性能。(1)提高高发动机机的动力力性在汽油发动动机上,电电控燃油油喷射取取代了传传统的化化油器,减减小了进进气系统统中的进进气阻力力,部分分发动机机上还采采用了进
14、进气控制制系统等等,提高高了充气气效率,而而且电控控系统保保证进入入发动机机气缸的的空气得得到充分分利用,从从而提高高发动机机动力性性。(2)提高高发动机机的燃油油经济性性在各种运行行工况和和运行环环境下,电电控系统统均能精精确控制制发动机机工作所所需的混混合气浓浓度,使使燃烧更更完全、燃燃油利用用更充分分,从而而提高发发动机的的燃油经经济性。(3)降低低发动机机的排放放污染电控系统对对发动机机在各种种运行工工况和运运行环境境下优化化控制,提提高了燃燃烧质量量,同时时各种排排放控制制系统在在汽车上上的应用用,都使使发动机机的排放放污染大大大降低低。(4)改善善发动机机的加速速和减速速性能在加速
15、或减减速运行行的过渡渡工况下下,电子子控制单单元的高高速处理理功能,使使控制系系统能够够迅速响响应,使使汽车在在加速或或减速反反应更灵灵敏。(4)改善善发动机机的起动动性能在发动机起起动和暖暖机过程程中,控控制系统统能根据据发动机机温度变变化,对对进气量量和供油油量进行行精确控控制,从从而保证证发动机机顺利起起动和平平稳经过过暖机过过程,可可明显改改善发动动机的低低温起动动性能和和热机运运转性能能。此外,电控控系统对对发动机机各种运运行工况况的优化化控制和和电控系系统的不不断完善善,使发发动机的的故障发发生率大大大降低低。自我我诊断与与报警系系统的应应用,提提高了故故障诊断断的速度度和准确确性
16、,缩缩短了汽汽车因发发动机故故障而停停驶的时时间,具具有良好好的社会会效益和和经济效效益。1.2 发动机机电控系系统简介介1.2.11 发动动机电控控系统基基本组成成 电电子控制制系统(简简称电控控系统)是是指采用用计算机机等电子子设备作作为控制制装置的的自动控控制系统统。任何何一种电电子控制制系统,其其主要组组成都可可分为信信号输入入装置(传传感器)、电电子控制制单元(EECU)和和执行元元件(执执行器)三三部分。 电电子控制制系统中中的信号号输入装装置是各各种传感感器。传传感器的的功用是是采集控控制系统统所需的的信息,并并将其转转换成电电信号通通过线路路输送给给ECUU。电子控制单单元(E
17、ECU)是是一种综综合控制制电子装装置,其其功用是是给各种种传感器器提供参考(基基准)电电压,接接受传感感器或其其他装置置输入的的电信号号,并对对所接受受的电信信号进行行存储、计计算和分分析处理理,根据据计算和和分析的的结果向向执行元元件发出出指令。执行元件是是受ECCU控制制,具体体执行某某项控制制功能的的装置。1.2.22 发动动机电控控系统的的分类电子控制系系统有两两种基本本类型:即开环环控制系系统和闭闭环控制制系统。开开环控制制系统的的控制方方式比较较简单,EECU只只根据各各种传感感器信号号对执行行元件进进行控制制,而控控制的结结果是否否达到预预期目标标对其控控制过程程没有影影响。而
18、而闭环控控制系统统除具有有开环控控制的功功能外,还还是对其其控制结结果进行行检测,并并将检测测结果(即即反馈信信号)输输入给EECU,EECU则则根据反反馈信号号对其控控制误差差进行修修正,所所以闭环环控制系系统的控控制精度度比开环环控制系系统高。 1.3 应应用在发发动机上上的电子子控制系系统(1)电控控燃油喷喷射系统统在汽油机电电控燃油油喷射(EEFI)系系统中,喷喷油量控控制是最最基本的的也是最最重要的的控制内内容,电电子控制制单元(EECU)主主要根据据进气量量确定基基本的喷喷油量,在在根据其其他传感感器(如如冷却液液温度传传感器、节节气门位位置传感感器等)信信号对喷喷油量进进行修正正
19、,使发发动机在在各种运运行工况况下均能能获得最最佳浓度度的混合合气,从从而提高高发动机机的动力力性、经经济性和和燃油排排放性。除除喷油量量控制外外,汽油油机电控控燃油喷喷射系统统的功能能还包括括喷油正正时控制制、断油油控制盒盒燃油泵泵控制。(2)汽油油机电控控点火系系统汽油机电控控点火系系统(EESA)最最基本的的功能是是点火提提前角控控制。系系统该根根据各相相关传感感器信号号,判断断发动机机的运行行工况和和运行条条件,选选择最理理想的点点火提前前角点燃燃混合气气,从而而改善发发动机的的燃烧过过程,以以实现提提高发动动机动力力性、经经济性和和降低排排放污染染的目的的。此外外,电控控点火系系统还
20、具具有通电电时间控控制和爆爆燃控制制功能。(3)怠速速控制系系统汽油机怠速速控制(ISCC)系统统是发动动机辅助助控制系系统,其其功能是是在发动动机怠速速工况下下,根据据发动机机冷却液液温度、空空调压缩缩机是否否工作、变变速器是是否挂入入挡位等等,通过过怠速控控制阀对对发动机机的进气气量进行行控制,使使发动机机随时以以最佳怠怠速转速速运转。(4)排放放控制系系统其功能主要要是对发发动机排排放控制制装置的的工作实实行电子子控制。排排放控制制的项目目主要包包括:废废气再循循环(EEGR)控控制,活活性炭罐罐电磁阀阀控制,氧氧传感器器和空燃燃比闭环环控制,二二次空气气喷射控控制等。(5)进气气控制系
21、系统进气控制系系统的功功能主要要是根据据发动机机转速和和负荷的的变化,对对发动机机的进气气进行控控制,以以提高发发动机的的充气效效率,从从而改善善发动机机动力性性。(6)增压压控制系系统增压控制系系统的功功能是对对发动机机进气增增压装置置的工作作进行控控制。在在装有废废气涡轮轮增压装装置的汽汽车上,EECU根根据检测测到的进进气管压压力,对对增加装装置进行行控制,从从而控制制增压装装置对进进气增压压的强度度。(7)巡航航控制系系统驾驶员设定定巡航控控制模式式后,EECU根根据汽车车运行工工况和运运行环境境信息,自自动控制制发动机机工作,使使汽车自自动维持持一定车车速行驶驶。(8)警告告提示由E
22、CU控控制各种种指示和和报警装装置,一一旦控制制系统出出现故障障,该系系统能及及时发出出信号以以警告提提示,如如氧传感感器失效效、油箱箱油温过过高等。(9)自诊诊断与报报警系统统在发动机控控制系统统中,电电子控制制单元(EECU)都都设有自自诊断系系统,对对控制系系统各部部分的工工作情况况进行监监测。当当ECUU检测到到来自传传感器或或输送给给执行元元件的故故障信号号时,立立即点亮亮仪表盘盘上的“CHEECK ENGGINEE”灯(俗俗称故障障指示灯灯),用用来提示示驾驶员员发动机机有故障障;同时时,系统统将故障障信息以以设定的的数码(故故障码)形形式储存存在存储储器中,以以便帮助助维修人人员
23、确定定故障类类型和范范围。对对车辆进进行维修修时,维维修人员员可通过过特定的的操作程程序(有有些需借借助专用用设备)调调取故障障码。故故障排除除后,必必须通过过特定的的操作程程序清除除故障码码,以免免与新的的故障信信息混杂杂,给故故障诊断断带来困困难。(10)失失效保护护系统失效保护系系统的功功能主要要是当传传感器或或传感器器线路发发生故障障时,控控制系统统自动按按电脑中中预先设设定的参参考信号号值工作作,以便便发动机机能继续续运转。例例如,冷冷却液温温度传感感器电路路有故障障,可能能向ECCU输入入低于50或高于于1399的冷却却液温度度信号,失失效保护护系统将将自动按按设定的的标准温温度信
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