机械毕业设计（论文）-电喷发动机实验台调试及控制参数影响研究【全套图纸】.doc

电喷发动机实验台调试及控制参数影响研究第1章 绪论1.1电子技术在汽车领域的应用全套图纸，加153893706早在20世纪60年代，由于工业发达国家汽车拥有量的增加，汽车的排放对大气的污染已经相当严重。为此，美国、德国和日本等工业发达国家先后制定了严格的汽车排放法规，用以限制汽车尾气排放中CO、HC、NOX等有害物质的排放量。到了70年代中期，工业发达国家又受到两次能源短缺危机，这些国家又相继制定油耗法规。由于这两个法规的要求，迫使化油器式、机械点火系统必须进行技术改进，以减少有害物质的排放量和节约燃油，否则，发动机将难以达到法规要求。1960年后随着半导体技术的新突破，电子技术的发展也带动了汽车工业的发展。1962年美国开发了交流发电机用整流器，从此开始在汽车上采用交流发电机，揭开了电子化时代的序幕。1971年又开始采用晶体管电压调节器和晶体管点火装置。1967年，德国波许公司开发生产了用进气管绝对压力控制空燃比的D-Jetronic模拟式电子控制汽油喷射系统，率先达到美国加州排放法规要求，开创了汽油喷射电子控制新时代。1973年又改进成精度更高的L-Jetronic电控汽油喷射系统，利用叶片式空气流量计直接测量进气管内的进气量。同年美国通用汽车公司改进了发动机点火技术，使用了集成电路IC式点火控制器。随着计算机技术的发展，1976年，美国在汽车上装用了微电脑，用于电子化油器及电控汽油喷射系统，以降低油耗和排污，标志着汽车进入了微机控制时代。1977年，美国福特公司和日本东芝公司开发出同时控制点火时刻、废气再循环、二次空气喷射的EEC系统，并安装在汽车上使用。而在1979年，波许公司又研制出将点火控制和燃油喷射控制组合在一起的数字式燃油喷射系统。最终，汽车制造商所具备的技术，可以进行精确的监控、可以实时自动调节，在运行时，能使发动机充分校准以便车辆既能满足政府对排放和燃油经济性的要求，又能满足消费者对优良驱动性能的要求。进入20世纪80年代后期，我国开始合资生产轿车，进入90年代开始使用电子汽油喷射技术，特别是目前生产的桑塔纳2000Gli、2000Gsi型轿车、奥迪100轿车、切诺基汽车、红旗轿车，这些轿车技术性能和使用性能优越，也能达到预期的排放指标。21世纪汽车电子控制技术发展的目标是：环境保护、节约能源、安全性和智能性。汽车电子控制技术的发展方向是：发展整车控制技术，使整车控制智能化。为了在各个控制系统间进行信息交换，采用汽车内部网络作为解决当前分散控制问题的方法。因为通过汽车内部网络的信息通讯可实现汽车高度的集中控制及故障集中诊断，完成系统间各种必要的信息传递与交换。同时控制系统应具有很高的可靠性，为此正在考虑采用诸如双系统的概念或控制监视功能。目前有些国家正在研制一种无人驾驶汽车，它具有很高智能程度的全自动操作系统，为此不仅车用传感器不断增多，车用微处理机也不断增强，并逐步向集中控制的“机器人”方向发展。1.2诊断技术介绍1.2.1汽车发动机进行故障诊断的目的1能及时地、正确地对各种异常状态或故障状态做出诊断，预防或消除故障，对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降低到最低水平。2保证设备发挥最大的设计能力，制定合理的检测维修制度，充分挖掘设备潜力，延长服役期限和使用寿命，降低设备全寿命周期费用。3通过检测监视、故障分析、性能评估等，为设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息。总之，故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的经济效益和社会效益。1.2.3发动机诊断技术的发展随着汽车用途的日益广泛，保有量的急剧增长，及其结构和技术的不断进步，检测与诊断技术必须改变比较原始的检测方法，以新的检测诊断技术和方法来保证汽车运行的安全、节能、降低车辆排放和噪声，减少运用、维修成本，以延长经济使用寿命。 在四、五十年代，汽车的检测应用电流、电压、压力、真空、温度表等简单仪表所测的参数和操作者经验进行综合分析以判定故障，但判定的正确与否，有很大的局限性。至六十年代，电子工业的兴起，应用示波器、真空表、转速表、功率表、CO测定器、混合气浓度测定计、分电器触点闭合测定器等仪器仪表结合对发动机性能进行分析，由于他们依靠操作者来逐项进行，而且是边诊断边记录，因此效率低。这是一种发动机诊断设备的雏形。随着微型计算机的问世，传感器品种性能日益发展，为汽车性能检测、诊断技术的发展，提供了有利条件，从七十年代中后期的汽车检测、诊断单机联线，逐步改进到由计算机程序控制的自动检测诊断系统，有许多已进入实用阶段。 美国研制的汽油及柴油发动机的检测监控装置，已于八十年代初期先后应用于美军汽车。日本三菱公司研制的较先进的电子计算机控制汽车诊断设备，可测试239项参数，其结果由打印机给出。八十年代以来，由于电子技术、传感技术、集成电路技术和计算机技术高速发展，现代科学技术已经能够提供多种现场检测设备和仪器。随着人工智能技术特别是专家系统技术的日益成熟，发动机故障诊断技术进入了新的发展阶段。 在我国，发动机检测技术起步较晚，八十年代以来，一些发动机故障诊断设备也已研制出来。八十年代末，济南历下微机应用研究所研制出了发动机检测仪，是一种在不解体的情况下对各种型号的柴油机、汽油机参数进行全面检测的综合仪器。1993年兰州铁道学院研究了汽油机点火系统的故障诊断，通过对汽油机点火线圈的初级电压波形和次级电压波形的观测和比较来进行，通过A/D转换，用微机对数字信号作进一步分析。上海内燃机研究所研制开发了发动机检测分析系统EAS4900，以专家系统的设计思想提出了发动机性能评价与改进措施。1994年，哈尔滨工业大学汽车学院研制出一种具有多功能、充电/驱动系统检测和燃油系统实验等功能的新型发动机故障诊断系统。济南无线电六厂和淄博寿山金圆电子有限公司也研制开发了发动机综合测试仪，对发动机的各种参数进行自动检测，同时具有发动机故障分析功能，可为用户进行故障追踪分析和技术参数查询。1.3研究本课题的意义 本课题就在于通过研究发动机的传感器、ECU、执行器的工作原理。通过设置故障，观察发动机出现的现象。再由前面研究的传感器、ECU、执行器的工作原理来分析发动机出现故障现象的原因。从而进一步了解发动机及电子控制系统的控制过程。第2章 电控汽油机教学实验系统介绍2.1 实验台组成2.1.1实验台系统图：图2-1实验台系统图2.1.2 实验台组成由图2-1可知整个实验台由以下几部分组成：1、CAMARY2.2L，5SFE汽油机；2、信号显示测控台；3、主要参数数码显示系统；4、实验台机架；2.2 功能简介2.2.1控制台正面图图2-2控制台正面图2.2.2控制台正面图简介2.2.2.1 电脑ECU端口检测孔该检测孔位于ECU输出端口一侧，如图2-3、图2-4所示。图2-3电脑端口检测孔图2-4检测孔、断路开关接线图2.2.2.2 传感器/执行器端口检测孔该检测孔位于传感器/执行器端口一侧，如图2-4、图2-5所示图2-5传感器/执行器端口检测孔 2.2.2.3 自设故障显示灯 该区主要设置56盏故障灯，每一盏灯均与控制台内部短路/断路故障设置板的故障开关一一对应，当N号故障开关工作时对应N号故障显示灯亮。自设故障显示灯区域如图2-6显示图2-6故障显示灯2.2.2.4 功能区该区主要设置三项内容：a、计算机接口；b、切换开关；c、设置故障键盘；如图2-7所示图2-7功能区a、计算机接口当切换开关拨向左边时，用于与PC机串口对接。若PC机安装发动机考评系统软件，则可以实现在PC机上设置单项故障和组合故障。考评系统具备教师管理、班级管理、学生管理、考卷管理、单项故障或组合故障管理、自动出卷和手选出卷、学生上机练习模式和教师上机练习模式。此项功能为选配项，只有用户选择了考评系统功能，并且配备了相应的PC或手提电脑后才具备上述功能。该功能主要用于教学单位的操作训练和等级工考评。b、切换开关 切换开关用于a）项功能与c）项功能的切换选择；c、设置故障键盘；当切换开关拨向右边，键盘插口接插好后，可以实现在键盘上设置故障。每设置一项故障时，对应自设故障显示灯将显示；2.2.2.5 功能区主要参数数码表显示 正面板的上半部分有六个数码表头，分别是：进气压力，冷确液温度，燃油压力，机油压力，发动机转速，电压检测表。如图2-8所示：图2-8主要参数数码显示2.2.2.6 点火开关用于启动发动机；2.2.3 侧面板简介侧面板图如图9。左边是故障板电源指示灯，指示灯下面是故障板的电源开关，拔动电源开关，指示灯亮，可以按操作设置故障。电源开关下是模板灯开关，用来控制电路原理检测模板上的LED灯的整体亮灭。侧面板靠右有三个扭头开关和三个旋钮，分别对应的是进气压力、进气温度、水温的实际模拟选择开关和模拟调节旋钮。开关打到模拟边时，用模拟调节旋钮来调节数值大小。图2-9侧面板图2.3操作指南2.3.1 发动机启动2.3.1.1 开启前检查 1 对发动机进行基本检查： 电瓶电压12V； 防冻液、润滑油、汽油油量符合要求； 机组线束连接完好；2 合上电源总闸（发动机台架底部）合上电源总闸,仔细观察控制台是否正常；点火开关转至ON挡（暂不转至START），仔细观察控制台是否正常；2.3.1.2 启动发动机1 转动点火开关到ON-START位置，启动发动机；2 调节油门踏板（实验台机架中部），即可改变发动机转速；3 启动后要仔细观察所有仪表是否正常，如发现ECU灯启动后未熄灭，机油压力不正常水温不正常，要谨慎处理，切勿大意。2.3.2 故障设置和清除1 故障设置键盘结构如图2-10所示；2 把键盘插头（PS/2）插到控制台正面板的故障设置键盘插口中，同时把切换开关打到右侧，即可用键盘设置故障了；3 单一故障设置：故障设置键盘上直接输入故障代号，如要输入5号故障，就要先按“0”键，再按“5”键，然后按“Enter即可在控制线路中设置故障，要输入16号故障，就要先按“1”键，再按“6”键，然后按“Enter”键即可在控制线路中设置故障同时相应故障代号显示灯亮； 4 组合故障设置：故障设置键盘上直接输入05（可以任意数），按“Enter即可在控制线路中设置5号故障。紧接着直接输入08（可以任意数），再按“Enter即可在控制线路中设置08号故障，形成两个组合故障。同样方法可以设置更多位得组合故障；5 按“8”与“6”键，然后按“Enter”键即可清除线路中的所有故障。图2-10故障设置键盘结构2.3.3 故障号与电脑端口对应表表2-1故障号与电脑端口对应表设置故障号电脑端口故障名称设置故障号电脑端口故障名称03STA启动信号断路24IGF点火器控制单元断路04NSW空档信号断路25IGT05FC燃油泵控制断路26NE+曲轴位置断路06W故障灯断路27NE-07VFVF断路28G-凸轮位置断路08TE2TE2断路29G+09TE1TE1断路30#10喷油嘴断路10OX氧传感断路31#2011ISCCISC阀断路32OX氧传感短路（对地）12ISCO33ISCCISC阀短路13ISCV空调怠速真空阀断路34ISCO14EGREGR真空阀断路35EGREGR真空阀短路15VCC5V电源断路36PIM真空压力传感器短路16PIM真空压力传感器断路37THA进气温度传感器短路17THA进气温度传感器断路38VTA节气门位置传感器短路18E2接地断路39THGEGR温度传感器短路19VTA节气门位置传感器断路40THW水温传感器短路20IDL41KNK爆震传感器短路21THGEGR温度传感器断路42NE+曲轴位置短路22THW水温传感器断路43G-凸轮位置短路23KNK爆震传感器断路44#10喷油嘴短路2.3.4 如何测试线路电压点火开关置位ON（或正常启动），万用表选好电压测试档，测试线与万用表正常连接，黑色测试笔插入控制台上的地线测试孔，红色测试笔插入控制台上所需测试的信号线检测孔，即可测出所需的电压参数值2.3.5 如何测试波形点火开关正常启动发动机，示波器调好测试档，测试线与示波器正常连接，负极夹与控制台上的地线测试孔牢固相连，正极钩与控制台上所需测试的信号线检测孔牢固相连，经过微调即可观察到所需的参数波形；2.3.6 如何测试电阻点火开关置位OFF，在了解某个传感器（执行器）电路结构的前提下，设置组合故障，即将所要测试的传感器（执行器）关联的所有线路均设置为断路，测试“传感器/执行器端口检测孔”（如图2-4）一侧的相关线路检测孔，可以得到所需的电阻值。最好在传感器上，拔下传感器连接器进行测量。第3章 CAMARY2.2L(5S-FE)发动机结构介绍本章将对CAMARY2.2L（5S-FE）发动机做一个简单介绍，主要是对传感器、执行器所安装的位置有个大体的了解，便于了解发动机的运作情况。本章将从进气系统、燃油系统、冷却系统，点火系统这几个系统来认知发动机的元件布置关系。第四章将会对它们进行细致的分析。3.1 进气系统3.1.1 进气系统总图进气系统图如下所示：图3-1进气系统图 由图3-1可知，空气经空气滤清器，波纹管，节气门体后进入进气歧管。在空气滤清器上安装有进气温度传感器，在节气门体上安装有怠速控制阀，节气门位置传感器，在进气歧管上安装有真空压力传感器，EGR阀。3.2 燃油系统3.2.1 燃油系统总图图3-2图3-3由图3-2，图3-3可知：燃油经燃油泵从油箱中泵出，流经燃油滤清器，经滤清后的燃油将经燃油输入软管，燃油脉动减震器进入输油管，再由输油管分配至各个燃油喷油器。同时在输油管的末端装有燃油压力调节器，将多余压力的燃油经燃油回留软管在返回给油箱。燃油脉动减震器和燃油压力调节器共同作用，使输油管中保持一稳定的油压。3.3 冷却系统3.3.1 冷却系统总图 图3-4冷却系统图冷却液在水套内变热后，被水泵抽至散热器，流经散热器后，在冷却水温为94使电动风扇会转动，加速冷却液的冷却。已经冷却的冷却液又被水泵送回发动机，使发动机冷却。水套是在气缸体和汽缸盖外壳内的一套管道网络，冷却液在其中流过。其作用是使发动机运作时变热的气缸和燃烧室充分冷却。3.1点火系统3.1.1点火系统总图图3-5点火系统图ECU根据各传感器传来的信号检测发动机情况，计算点火正时，并将点火信号传送至点火器。由点火器产生的高电压以恰当的顺序传送至每个火花塞，在电极间产生火花点燃空气燃油混合气。第4章 CAMARY2.2L(5S-FE)发动机电子控制系统主要装置的结构与原理CAMARY2.2L(5S-FE)发动机使用的是丰田公司的TCCS系统（丰田计算机控制系统）。TCCS是用ECU对发动机、传动系、制动系及其他系统进行综合而且极其精确控制的总成。TCCS发动机控制系统的功能包括EFI（电子控制燃油喷射该发动机属于D型燃油喷射系统）、ESA（电子点火提前）、ISC（怠速转速控制）。TCCS发动机控制系统构造方框图和结构示意图见挂图。TCCS发动机控制可分为三组：传感器（及其所输出的信号）、ECU和执行器。4.1 传感器4.1.1 温度传感器为了判定发动机的热状态、计算进气空气的质量流量以及排气净化处理，需要能够连续精确地测量冷却液温度、进气温度、排气温度的传感器。温度传感器有热敏电阻式、绕线电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电耦式等，该发动机采用的是热敏电阻式温度传感器。4.1.1.1进气温度传感器 发动机的进气温度传感器的变化会影响进气密度，为了精确地测量进气的温度以修正喷油量，进气压力式（D型）传感器的电控燃油喷射系统将进气温度传感器安装在空气滤清器的壳体内。 进气温度传感器的主要部件是一个负温度（NTC）系数的热敏电阻，它的阻值随进气温度的升高而降低。其结构及特性曲线如图4-1、图4-2所示图4-1温度传感器结构图图4-2热敏电阻式温度传感器特性曲线图 图4-3是进气温度传感器与ECU的工作电路。进气温度传感器为两接线端子，一端是ECU提供的5V电源电压，另一端通过ECU内部搭铁。它输出的信号电压与进气温度成反比。当进气温度越低时（空气密度大），热敏电阻的阻值越大，传感器输出的信号电压越高（接近5V），这时ECU依据此模拟信号电压增加喷油量。当进气温度越高时（空气密度小），热敏电阻的阻值越小，传感器输出的信号电压越低，这时ECU减小喷油量。图4-3进气温度传感器与ECU的工作电路4.1.1.2 水温传感器发动机的水温传感器是检测发动机冷却液温度高低的。此发动机的水温传感器安装在水管上。它输出的信号电压与其他传感器的信号一并送至ECU，ECU依据这些传感器的综合信号修正喷油量和点火提前角等。在发动机冷却液温度低时（如起动时），ECU使发动机按开环程序运行，不控制点火提前角，增加喷油量加浓混合气。在发动机冷却液温度较高（如运转中）时，ECU开始令发动机实行闭环控制运行，增加点火提前角等。冷却液温度传感器同上述的进气温度传感器，也为负温度系数热敏电阻式。其结构简图与特性曲线图如图4-1、图4-2。它也是两接线端子（参见图4-3），一端是ECU提供的5V电源电压，另一端通过ECU内部搭铁。输出信号也是负特性成反比的关系。即冷却液温度越高，传感器的电阻越小，输出信号电压越小。反之亦反。4.1.2进气歧管绝对压力传感器进气歧管压力传感器采用D型EFI传感器测量进气歧管压力。这是D型EFI内最重要的传感器之一。该发动机采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器，这个传感器内有一个IC（集成电路），歧管压力传感器将进气歧管压力转换为PIM信号。发动机ECU根据这个PIM信号，确定基本喷油时间和基本点火提前角。其结构如图4-4所示1滤清器；2塑料外壳；3MFI过滤器；4混合集成电路 5压力转换元件图4-4进气歧管绝对压力传感器结构图 在传感器元件内有一内置的与真空室构成整体的硅芯片，真空室保持预定的真空度。芯片的一面受到进气歧管压力，另一面则与内真空室接触。进气歧管压力的变化使硅芯片形状改变，而芯片的电阻值则随变形程度波动。 电阻值的这一波动由传感器内置IC转换为电压信号，然后作为进气歧管压力信号，由PIM端子传送至发动机ECU。发动机的ECU的VC端子施加一恒定的5V电压作为这个IC的电源。其输出电压与进气歧管压力关系如图4-5图4-5输出电压与进气歧管压力关系图进气歧管压力传感器与ECU 的连接电路图如图4-6图4-6进气歧管绝对压力传感器与ECU工作电路图 4.1.3 节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门阀体上。这个传感器将节气门的开度转换为电压，作为节气门开度信号送至发动机ECU。这个IDL信号主要用于燃油切断控制和点火正时校正，而VTA和PSW信号主要用于增加燃油喷射量以提高发动机输出功率。节气门位置传感器有通/断型和线性控制型两种类型，本发动机采用的是线性控制型。4.1.3.1线性控制型节气门位置传感器这种传感器由两个滑尺组成（滑尺尖端分别安装有用于IDL和VTA信号的触点）。怠速触点(IDL)主要用于断油控制和点火提前角的修正。电脑根据VTA（节气门开度输出信号）或PSW（全负荷开关信号），增加喷油量，以提高发动机的输出功率。一个恒定的5V电压从发动机ECU施加VC端子上。由于触点根据节气门开度沿电阻器滑动，一个与这个角度成正比的电压就施加在VTA端子上。当节气门全闭时，IDL信号的触点就与IDL和E2端子连接。其内部结构如图4-7图4-7线性控制型节气门位置传感器结构图其与ECU的电路连接图如图4-8图4-8线性控制型节气门位置传感器与ECU电路连接图输出特性曲线如图图4-9此处已删除，完整版加153893706第5章 发动机故障现象分析5.1原CAMARY2.2L电喷发动机各个传感器、执行器标准参数值及实测值表5-1ECU提示：点火开关接通时，核实蓄电池的电压在11V以上电压端子条件标准电压（V）实测值（V）+BE1+B1E1点火开关接通101411.85BATTE1101411.89IDLE点火开关接通节气门开启81411.43VTAE2节气门完全关闭（节气门强制开启装置必须取消）0.81.20.59节气门打开3.24.23.70PIME2点火开关接通3.33.93.56VCE24.55.54.97#10E01#20E02101411.90THAE2点火开关接通进气温度为201.73.11.96THWE2点火开关接通冷却液温度为800.30.80.58STAE1盘转614IGTE1盘转或怠速运转0.81.20.84ISCCE1ISCOE1点火开关接通81411.65ECU续表5-1端子条件标准电压（V）实测值（V）WE1无故障（检查发动机警告灯熄灭），发动机运转101411.84NSWE1点火开关接通空挡起动开关置于P或N020.38TE1检查连接器TE1E1未连接101411.45电阻端子条件标准电阻（）实测值（）IDLE2节气门完全开启节气门完全关闭（节气门强制开启装置必须首先取消）不超过23000VTAE2节气门完全开启2000116003370节气门完全关闭（节气门强制开启装置必须首先取消）200800730VCE2270077004840THAE2进气温度为20200030002000 THWE2冷却液温度为80200400220G+G-信号发生器温度-10+40185265244NE+NE-信号发生器温度-10+40370530456ISCC+BISCO+B19.322.322.1EGR+BEGR+B1333933.15.2 各传感器、执行器故障对发动机性能及运转情况的影响分析表5-2设置故障号电脑端口故障名称故障现象03STA启动信号断路无分析：1接通点火开关（点火开关转到ST位置），则起动机继电器接通，这样起动机就跟蓄电池保持接通状态。发动机就被起动。2发动机启动时，由启动系向ECU提供一个启动信号，作为喷油量、点火提前角的修正信号。即启动信号只是作为一个修正信号。表5-3设置故障号电脑端口故障名称故障现象04NSW空挡信号断路发动机怠速转速上升分析：通过检测NSWE1电压为0.38V，在02V范围内，说明该车档位置于P/N档（发动机必须置于P/N档才能起动）。一旦NSW断开，ECU接收不到P/N档位信号，发动机就会以为挂入其他档位，发动机负荷将有所增加，喷油量也会上升，这样转速上升。表5-4设置故障号电脑端口故障名称故障现象05FC燃油泵控制断路起动后设置故障则发动机逐渐熄火；没启动时设置故障则发动机不能起动分析：由图424在发动机起动后，由于发动机ECU内的晶体管还是接通状态，发动机仍在运转，电流仍继续流至L1线圈。结果，开路继电器还仍保持接通，燃油泵继续运行。这时如果燃油泵控制端FC断路，L1线圈内电流消失，这时在L1线圈内产生感应电动势，将延缓开路继电器的断开时间。所以发动机逐渐熄火. 在发动机没启动时燃油泵控制断路，则在发动机点火开关回到“ST”位置时由于FC断路，电流将不再流至L1线圈。燃油泵不能工作，则发动机不能启动。表5-5设置故障号电脑端口故障名称故障现象06W故障灯断路发动机故障警告灯一直熄灭 分析：点火开关位“ON”位置时，由于“W”断路，这样蓄电池、故障警告灯、ECU之间构不成回路，故障警告灯一直处于熄灭状态。不利于驾驶员判断汽车的状况。表5-6设置故障号电脑端口故障名称故障现象07VF主氧传感器修正率断路无10OX氧传感器断路无32OX氧传感器短路无 分析：氧传感器是用来实行发动机的闭环控制。闭环控制的实质在于保持实际空燃比为14.7：1，但任何需要以非理论空燃比运行的发动机工况都只能采用开环控制。当处于怠速运转时、节气门全开、大负荷时、减速断油时、发动机起动时、发动机冷却液温度低或氧传感器温度未达到工作温度（400）时或氧传感器失效或其配线发生故障时应采用开环控制。由上可知：该发动机处于怠速状态，应采用开环控制。故设置上述故障，发动机将没有任何现象。表5-7设置故障号电脑端口故障名称故障现象08TE2发动机控制开关诊断断路无09TE1发动机故障码触发无分析：发动机无任何现象，但是估计，在发动机发生故障时，利用车上的自诊断系统或者利用车外的专用的检测仪将检测不到故障码。这将对故障诊断带来麻烦表5-8设置故障号电脑端口故障名称故障现象11ISCC怠速控制阀断路发动机转速上升，声音发尖12ISCO怠速控制阀断路发动机转速下降，同时声音发闷33ISCC怠速控制阀短路现象同故障1234ISCO怠速控制阀短路现象同故障1113ISCV空调怠速真空阀断路无分析：图427 ISCC和ISCO分别对应怠速控制阀的L1和L2线圈。 ISCC断路，则L1线圈断路，L1线圈也就没有电磁力矩，L2线圈产生的电磁力矩将会使电枢带动滑阀逆时针偏转。空气旁通道截面开大，进气量增大。发动机怠速上升。 同理，ISCO阀断路，L1线圈产生的电磁力矩将会使电枢带动滑阀顺时针偏转，空气旁通道截面开小，进气量减小，发动机怠速下降。 ISCC短路，是指电流从蓄电池经L1线圈而不经过ECU内的三极管直接搭铁。这样L1线圈一直通电，产生的电磁力矩比线圈L2产生的大。电枢带动滑阀顺时针偏转，空气旁通道截面开小，进气量减小，发动机怠速下降。 同理，ISCO短路，L2线圈产生的电磁力矩比L1线圈产生的电磁力矩大，电枢就会带动滑阀逆时针偏转。空气旁通道截面开大，进气量增大。发动机怠速上升。 ISCV断路，因为发动机未接入空调装置，无法实现故障现象。 表5-9设置故障号电脑端口故障名称故障现象14EGREGR真空阀断路无21THGEGR温度传感器断路无35EGREGR真空阀短路无39THGEGR温度传感器短路无分析：EGR系统净化NOx的基本原理是：排气中的主要成分是CO2、H2O和N2等，这三种气体的热容量较高。当新混合气和部分排气混合后，热容量也随之增大。在进行相同发热量的燃烧时，与不混合时相比，可使燃烧温度下降，这样就抑制NOX生成，因为NOx 主要是在高温富氧的条件下生成的。但是过度的废气再循环，使混合气的着火性能和发动机输出功率下降，将会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷态运行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。该发动机处于怠速状态，因此不能进行排气再循环。当设置故障时，发动机就没有任何现象。表5-10设置故障号电脑端口故障名称故障现象15VCC5V电源断路发动机转速上升18E2接地断路进气压力升高，发动机转速上升分析：5V电源断路，发动机就会启动ECU备用电源。防止存储在ECU内的数据丢失表5-11设置故障号电脑端口故障名称故障现象16PIM真空压力传感器断路发动机不能起动或者起动后设置故障则发动机立即熄火36PIM真空压力传感器短路发动机转速突然略微提高分析：在D型EFI中，由进气压力传感器测量进气管压力（真空度），并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。 一旦，真空压力传感器断路，ECU就接收不到PIM信号。发动机就不会喷油和点火。 真空压力传感器短路，由故障现象可知，ECU还能接受到PIM信号，而且转速还略微提高，可知ECU感受PIM信号偏大，加大了喷油。 表5-12设置故障号电脑端口故障名称故障现象17THA进气温度传感器断路无37THA进气温度传感器短路无分析：进气温度传感器是用来检测进气温度，提供给ECU作为计算空气密度的依据。它向ECU输入温度信号，作为燃油喷射和点火正时的修正信号。在南方的夏天，初始进气温度比较高，如果在北方的冬天，ECU一定要感知进气温度，否则发动机将很难起动。表5-13设置故障号电脑端口故障名称故障现象19VTA节气门位置传感器断路发动机转速先突然下降，再上升20IDL节气门位置传感器断路发动机转速立即升高38VTA节气门位置传感器短路无分析：VTA信号断路会引起发动机加速不良。因为发动机检测不到节气门的开启程度怠速开关IDL断路，会引起电脑误认为发动机已处于中速状态（不在怠速范围），所以会起发动机怠速转速过高，怠速不稳等现象。 在怠速状态下，节气门全关闭，此时电刷与IDL触点接触，VTA没有输入信号，因此短路没有任何现象。表5-14设置故障号电脑端口故障名称故障现象22THW水温传感器断路在刚起动时断路则转速下降，怠速平稳后断开则无现象40THW水温传感器短路同上分析：水温传感器是用来检测发动机冷却水温从而为电脑提供喷油依据，水温低时会增加喷油，当水温传感器断路或者短路，电脑检测不到水温信号，这时电脑就会提供一个备用程序（水温八十）以防止发动机停机，但是这时供给发动机的混合气会比较稀薄，造成发动机怠速下降。在怠速平稳后断开或短路水温传感器，这时如果启用备用程序，因为此时发动机水温跟ECU提供的水温信号比较接近，所以怠速平稳后断开则无现象。表5-15设置故障号电脑端口故障名称故障现象23KNK爆震传感器断路无41KNK爆震传感器短路无分析：爆震传感器安装在发动机气缸壁上，用于检测发动机是否发生爆震，从而对点火提前角进行控制。当发动机不发生爆震时，则ECU不会对点火提前角进行控制，该发动机是新购置的，不会发生爆震。所以无故障现象。表5-16设置故障号电脑端口故障名称故障现象24IGF点火器控制单元断路发动机不能点火25IGT点火器控制单元断路发动机不能点火分析：由图4-25可知IGT断路，则晶体管Tr2一直处于断路状态。初级、次级点火线圈都没有电压，发动机不能点火。 IGF断路，则ECU接收不到点火反馈信号，这样ECU也不能将点火信号送至IGT。发动机不能点火。表5-17设置故障号电脑端口故障名称故障现象26NE+曲轴位置断路发动机不能点火27NE-曲轴位置断路发动机不能点火42NE+曲轴位置短路发动机不能点火分析：曲轴位置传感器是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，起作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令， 曲轴位置断路，则信号发生器内的感应线圈断路，感应线圈产生不了磁通变化。从而产生不了交变感应电动势信号。发动机不能点火。 曲轴位置短路，则NE信号不经过ECU直接接地，ECU也接受不到NE信号，发动机不能点火。表5-18设置故障号电脑端口故障名称故障现象28G-凸轮位置断路无29G+凸轮位置断路无43G-凸轮位置短路发动机不能点火分析：凸轮轴位置信号，是一个气缸判别定位信号，可用来告知此时开始向上止点运行（排气行程）是哪个气缸的活塞。由于同步信号传感器输出的信号具有判缸定位的重要作用，所以当ECU收不到同步信号时，发动机不会启动。凸轮位置断路时，发动机接受不到凸轮位置信号，发动机应该不能起动，故障设置有问题！凸轮位置短路时，凸轮位置信号直接接地，不经过ECU，所以ECU也接受不到信号，发动机不能起动。发动机故障设置有问题。表5-19设置故障号电脑端口故障名称故障现象30#10喷油嘴断路发动机转速下降31#20喷油嘴断路发动机转速下降44#10喷油嘴短路发动机运转不正常，排浓烟，有汽油味分析：由图4-23可知喷油嘴断路，如#10断路，则1、3喷油嘴电磁线圈断开不工作，但是2、4喷油嘴继续工作，所以发动机转速下降，机身发抖。 当喷油嘴电磁线圈短路是指喷油器电磁线圈正常出现的脉冲控制电流，未经规定线路流动，而通过一条短捷的线路流动。喷油器电磁线圈的连接方式是由一个双位导线连接器连接线圈首尾两端。导线连接器送出的两根引线，一根接轿车蓄电池电源正极，另一根经过汽车的发动机ECU后，接入控制喷油器电磁线圈的搭铁回路。喷油器电磁线圈发生短路故障，即未经发动机ECU而直接搭铁。短路故障发生后，只要接通点火开关，喷油器就一直喷油。在起动发动机时，由于油量过多，造成火花塞被淹而无法起动。就是发动机勉强能起动，发动机运转工况也异常恶化，燃油消耗量过高，混合气过浓，产生爆燃而引起发动机喘抖。35全文总结本文主要对CAMARY2.2L电喷发动机做了研究分析。首先对发动机的结构做了了解，弄清各个传感器，执行器的位置关系。同时弄清了发动机进气系统，点火系统，冷却系统，燃油喷射系统。然后在了解了发动机总体情况的基础上，对各个传感器、执行器进行了研究分析，弄清他们的构造，工作特性以及ECU的控制过程。其次检测发动机的各个元件参数，通过比较，各元件参数都符合，说明发动机无任何零件故障最后按照故障表给发动机一一设置故障，观察发动机的现象，同时测量传感器，执行器的参数变化值，分析产生故障的原因。 谢辞本文是在赵云导师的认真指导下完成的。从进入本课题伊始就得到赵老师的悉心教导，从项目的选择与开展，论文的开题直至最后本文的定稿，自始至终赵老师都非常耐心地对我进行详细指导，循循善诱启发我进行独立思考。可以说我所取得的每一点成就，都离不开赵老师的辛劳，我的每一次进步都离不开赵老师的帮助。赵老师虽然工作繁忙，但对教育学生尽职尽责，全心投入，无论在学习上还是生活上都给予了我许多的关怀和帮助。两年来，赵老师以渊博的专业知识，严谨求实的治学精神深深地影响了我，他为我树立了奋发向上的榜样。在此，特向赵老师表达我深深的谢意和诚挚的祝福。还要感谢实验室王老师，在我进入实验室后，从他那里学习到了很多的实践知识，他给了我很多的鼓励和帮助，在此也表示对他诚挚的感谢。另外还要感谢我的同学，他们给了我很多帮助，与他们共同学习使我受益匪浅。感谢我的父母，多年来对我悉心教导和培养，为我付出了不知多少心血，没有他们的抚养，就没有我现在的健康成长。他们的理解、支持和关心使我能够在学校里专心完成学业。愿他们永远幸福快乐。感谢各位评审专家在百忙之中对我的论文进行评阅和指导。再一次由衷地感谢并祝福所有帮助过我、关心过我的同学、朋友和家人!参考文献1 王遂双.汽车电子控制系统的原理与检修（电喷发动机部分 第3版）.北京：北京理工大学出版社，2007.12 鲁植雄.汽车电控发动机故障诊断图解.江苏：江苏科学技术出版社，2003.73 陆华忠，罗锡文.汽车电脑控制系统自我诊断.辽宁：辽宁科学技术出版社，1997.104 吴文琳，李玉新.图解汽车发动机构造.北京：化学工业出版社，2007.15 黎苏，刑继学，何若天.新型轿车电喷系统结构原理与维修技术.北京：化学工业出版社，2004.36 宋福昌.汽车传感器识别与检修图解（第2