现代汽车电控发动机故障自诊断系统的使用

1、. . . . 专科学校毕业设计（论文）题目 学生学号专业班级 2007级 系院名称指导教师二一年五月 十日目 录1、开题报告2、任务书3、工作进度表4、工作指导、检查登记表5、正文6、评审表航天工业高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 别 汽车工程系 专 业 汽车改装技术 学生班级姓 名学 号指导老师职 称设计（论文）题目与专题设计所用原始资料：设计的主要容任务下达日期： 200 9 年 12 月 8 日学生提交设计期限：201 0 年 5 月10 日教研室主任意见： 签 字： 200年月日系领导小组意见： 签 字： 200年月日1）毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规、完整、清晰

2、、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规、详实，应包括：任务书、开题报告、正文（摘要、正文容，结语，参考文献）、附录等。书写认真、清楚，字数不少于8000字。主要包括：前言、摘要、正文容2）毕业论文应包括：任务书、开题报告、正文（前言、摘要、关键词，正文容、结语、参考文献）、附录等；书写认真、清楚，字数以15000字左右为宜。4、实验（调研）部分容要求：（1）实验容与论文题目一致，数据真实。（2）调研容详实，调研结论应具备普遍性。5、文献查阅与翻译要求：（1）参考文献应与论文容相一致。（2）参考文献不少于8篇。（3）参考文献的格式参考XXXXXX学院毕业论文格式要求。（4）翻译文献应与原文容

3、一致。6、发出日期： 年 月 日指 导 教 师： （签名）学 生:（签名）毕业设计开题报告姓 名天宇班 级2007056201学 号8课题名称现代汽车电控发动机故障自诊断系统的使用课题综述（选题依据与可行性）： 课题：现代汽车电控发动机故障自诊断系统的使用简要介绍了电控汽车故障自诊断系统的工作原理与故障信息的显示方式和清除方法，重要介绍了电控发动机自诊断系统的使用实例，最后介绍了汽车故障自诊断技术的最新发展。实施方案（资料准备、数据获取、实施步骤、保障措施）：课题：现代汽车电控发动机故障自诊断系统的使用资料准备：在大量专业书籍中搜集数据准备：在收集资料时加以收集书籍实施步骤：先小后大，先易后难

4、保障措施：专业的书籍，官方的，数据可靠进度计划（按2月16日4月30日分配时间）：2月16日-25日 提出毕业设计或论文选题的初步设想2月26日-3月16日 搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料3月17日-22日 提交开题报告3月23日-4月23日 完成毕业设计，交指导教师审阅4月24日-4月30日 设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师6月30日-7月1日 毕业设计（论文）答辩指导教师意见： 签 名： 日 期：XXXXXX学院毕业论文（设计）工作进度表学生：XXXXXX 学号：XXXXXX 年级：06对口汽修 指导教师：论文（设计）题目：浅谈我国汽车营销与营销新思维应用序号日

5、期工作安排要求12月16日-25日提出毕业设计或论文选题的初步设想符合专业要求22月26日-3月16日搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料真实可靠33月17日-22日提交开题报告针对自己的毕业论文开题43月23日-4月23日完成毕业设计，交指导教师审阅要按时提交54月24日-4月30日设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师认真修改、注意格式66月30日-7月1日毕业设计论文答辩按时参加XXXXXX学院毕业论文（设计）工作指导、检查登记表学生：XXXXXX 学号：XXXXXX班级：06对口汽修指导教师：论文（设计）题目：现代轿车电控发动机故障自诊断系统的使用序号日期指导、检查容学

6、生签名12月20日提出毕业设计或论文选题的初步设想23月1日搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料33月20日提交开题报告44月1日完成毕业设计或论文的初稿54月25日设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善66月30日毕业设计（论文）答辩注：日期和指导、检查容由指导教师填写。现代轿车电控发动机故障自诊断系统的使用 摘要该文简要介绍了电控汽车故障自诊断系统的工作原理与故障信息的显示方式和清除方法，重要介绍了电控发动机自诊断系统的使用实例，最后介绍了汽车故障自诊断技术的最新发展。关键词 电控发动机, 自诊断系统, 原理引言汽车电子技术在汽车上的应用越来越广泛，使汽车在动力性、经济性、安全性、舒适性以与

7、排污控制等方面都有了极大的提高和改善。然而，由于汽车控制的电子化，给汽车故障的诊断和维修工作带来了越来越多的困难，对汽车维修技术人员的要求也越来越高。因此，现代汽车在进行电于控制系统设计的同时，增设了系统故障自诊断功能。自诊断功能就是利用ECU监视电子控制系统各组成部分的工作情况，发现故障后自动启动故障运行程序，这不仅可以保证发动机在有故障的情况下继续行驶，而且还可向驾驶员和维修人员提供故障情况，便于使用和维修。故障自诊断，当控制系统出现故障时，主ECU(电子控制单元)将会点亮仪表板上的“CHECK”(检查发动机)灯，提醒驾驶员注意，发动机已出现故障，并将故障信息以故障代码的形式储存到EC0U

8、中，通过一定程序，能将故障码与有关信息资料调出，供检修使用。一、自诊断系统工作原理发动机电控系统工作时，自诊断系统把检测到的非正常输入输出信号为故障信号，自诊断系统故障主要有以下几种。当某一电路出现超出规定围的信号时，故障诊断系统就判定该电路信号出现故障。 如水温传感器正常时其输出电压信号在0.1-4.8V围变化。若冷却水温度传感器输出电压低0.1V(相当于水温高于139)或高于4.8V(相当于水温低于-50)时，ECU即判定为故障信号，存入存储器。发动机运转时，当ECU在一段时间里收不到某一传感器的输入信号或输入信号在一段时间不发生变化，ECU亦判定为故障信号。 如发动机在正常工作温度下运转

9、时，ECU在一分钟以上检测不到氧传感器的输出信号或氧传感器信号在0.3-0.6V间1分钟以上没有变化，即判定为氧传感器电路有故障。发动机正常工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ECU诊断系统不会判断为故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时，ECU才将其判定为故障，如发动机转速在1000r/min时，转速信号(Ne信号)丢失了3-4脉冲信号，ECU不会判定为Ne信号故障，同时，“CHECK”灯也不会点亮，Ne信号的故障也不会存入ECU。 要注意的是，ECU判断出的故障，只能提供故障的性质和围，如水温传感器与ECU间配线断路时，水温传感器输出电压信号就会高于4.8V(正常为0.1-4.8V

10、)。这时ECU判定和输出的故障信息为水温传感器发生故障。最后确定是传感器、执行器或相应配线的故障，还应进一步检查确定二、故障信息的显示方式ECU故障自诊断系统检测到故障信号经判断为故障后，即将故障信息以故障码的形式存储到ECU存储到ECU存储器中。通过一定操作程序将故障码或故障资料按特定方式显示出来。不同车型信息的显示方式也不同。主要有以下几种2.1由CHECK(检查发动机灯)灯闪烁故障码。当发动机工作正常无故障时，接通点火开关至“ON”位置，“CHECK”灯点亮。发动机起动后转速高于500r/min时此灯应熄灭。否则为有故障发生，用专用跨接线跨接线诊断座或通过其它操作可将故障码以“CHECK

11、”灯的一定闪烁方式显示出来。故障排除后，“CHECK”灯在发动机转速高于500r/min时熄灭。用LED(故障显示)灯跨接诊断座上故障诊断输出端子，或跨接专用检测仪器，如百分率表，闭角表，电脑检测仪等直接读取故障码或故障信息资料。由主电脑ECU壳体侧面显示灯显示故障码。由仪表盘上显示屏直接显示故障码、信息资料与数据故障排除后，故障信息仍储存在ECU中不能随故障的排除而自动清除，必须通过操作程序。不同车型清除方法也略有不同，一般清除方法是将保险盒中“EFI”保险丝拔下数秒钟以上，但也有例外。(1)发动机窜烧机油的故障现象我曾对一台东风车用的发动机进行大修，该车大修后不久，就出现了窜油现象，表现为

12、：汽车行驶时，低、中、高速都有蓝烟，且机油压力低，起动困难，行驶乏力。动力性能和经济性能大大下降，燃油和机油损耗增加，机油约5天时间补加一次，废气排放超标。打开机油加注口察看，有一定的脉动烟雾冒出；检查曲轴和进气口，有刺激气味烟雾窜出；看排气管口，有油湿现象，检查火嘴，积炭明显。以上特征表明发动机窜油现象突出。(2)造成发动机窜机油故障的原因分析发动机在正常温度下运转，要取得动力性和经济性，工作时就必须要使进入燃烧室的混合气的压缩力符合设计要求，而且保证进气充分并且燃烧彻底，因为只有压缩压力达到最大要求和进气充分，才能保证发动机做功时能产生足够的爆破力，从而产生足够的动力，带动发动机曲轴高速运

13、转。而要保证发动机气缸压缩力达到最大要求，则要求发动机配气机构以与曲轴连杆机构等各配合部件密封配合良好。保证密封配合良好，则要求各配合间隙符合技术要求。一旦发动机各密封配合件磨损过大，将会影响其密封性，使发动机出现窜烧机油的故障，最终令其输出功率下降且不能正常行驶。造成发动机窜烧机油有以下几个原因：1由配气机构引起配气机构的气门、气门杆、气门导管的磨损，令其配合间隙增大。当气门杆和气门导管由于修理工艺与磨损不均匀时，会造成密封配合不良，产生漏油现象。配气机构出现上述故障，将使机油窜入燃烧室燃烧，从而影响发动机的动力性和经济性。2由曲柄连杆机构引起(1)活塞环磨损或失效、各环环口对口。活塞环是活

14、塞连杆组中磨损最快的零件，尤其是第一道活塞环的磨损更为剧烈。在燃烧的作用下，环背产生很大的压力，当然大的环背压力有助于密封，但另一方面也加速了环背的磨损。活塞环磨损或失效后，弹力减弱，开口间隙、边隙以与背隙增大，令活塞环与气缸体的配合间隙增大，使气缸密封性变差而出现窜油，造成发动机的动力性能降低，机油消耗升高，引致通风系统严重冒烟，排气冒蓝烟和燃烧室表面积炭。(2)活塞磨损引起的窜油。活塞磨损最快的部位，是活塞环槽与活塞销座孔环槽的磨损，其中第一道环槽磨损最严重，由上至下，依此减轻，环槽的磨损，使活塞环槽中配合间隙增大，结果容易引起窜油现象。3由气缸磨损引起气缸的工作表面，在正常情况下一般是在

15、活塞环运动的区域形成不均匀的磨损，沿气缸轴线方向磨成上大下小的圆锥形，磨损产生圆柱度误差，最大的磨损部位是活塞在上止点位置时，第一道环所对应的缸壁处，而沿横向截面是磨成不规则的椭圆形，磨损产生圆度误差。最大的磨损在进气门对面的气缸壁上，由于此处受新鲜混合气流较强冲袭作用，导致润滑油膜稀释磨料增多，温度降低，使该部位磨损严重。4由机油加注过多而造成由于机油加注过量，发动机高速运转时，飞溅润滑的油多，使气缸壁产生过量机油，而活塞环亦无法把其完全刮掉而窜到燃烧室燃烧。(三)排除故障的措施和方法根据以上分析，围绕着发动机出现窜烧机油的问题，本人针对以上得出的可能产生的原因，逐项进行解体检查分析。首先，

16、拆下气缸盖检查，发现有个别排气门座有灰白的积炭，进气门有油湿。我将有问题的气门进行导管与杆的配合间隙的测量，发觉其配合间隙大于原厂标准0.12mm以上，造成个别进排气门与座的配合密封不良而产生积炭。显然这是由于维修工艺不规或材质不佳而造成的。而部分气门杆与导管的配合间隙过大，同样不排除工艺与材质的因素。于是我重新更换气门、气门导管和气门油封。与此同时，我又重点检查活塞环几个重要数据，没有发现对口现象，我怀疑环的材质有问题，因为目前市面上的正、副厂原件都有，质量参差不齐，而环的工作条件恶劣，受高温、高压的影响。高温达到600K，压力有时会达到5MPa以上。润滑条件差，如环的材质跟不上，会使磨损加

17、快。于是，我又选一副原厂生产、认为质量可靠的活塞环试配，重新装好发动机启动试运转，燃烧机油和动力不足现象有明显改善，但尚有蓝烟从排气管排出。即发动机窜烧机油的故障还未排除。我又重新用量缸表测量汽缸体的圆度和圆柱度误差，圆度误差为0.05mm，圆柱度误差为0.01mm，且无拉伤痕迹，符合大修标准。但检查汽缸表面的粗糙度时，发现气缸有局部位置与活塞环无接触的痕迹。根据这种情况，估计故障可能是气缸体承孔与气缸套外径配合不良造成，因为如果气缸套与承孔配合不是过盈，而存在间隙B，当发动机高速运转时，有间隙的部位，在瞬间高温高压作用下，缸套会整体局部变形压紧在承孔上，造成较大S型变形，使活塞环与缸体间产生

18、瞬间密封配合不良。而采用量缸表是不能量出这一变形误差的，原因是零件表面的实际形状对理想形状的变动量是在受到冲击力时才出现的，而且发生时的变动量为形状误差，当实际圆柱面偏离理论圆柱面时，实际圆柱各垂直面的直径是相等的，所以用量缸表测量仍得到符合标准的数据。如图所示，实际圆柱面各点直径D数值相等，而缸套与承孔存在公差B。信息化：网络技术在汽车上的应用，一方面体现在汽车电控单元之间联网交换数据，另一方面是通根据以上分析，我重新压出缸套，经测量，果然是气缸体承孔加工不符合技术要求。我重新搪磨气缸体承孔，配换合标准的新缸套，重新装好机试运行，发动机窜烧机油现象消除。网络化与过无线电基站与外界交换信息。今

19、后随着Internet推广普与，网络技术与信息服务必将大量应用于汽车工业。故障自诊断技术借用了成熟的网络通信技术，能够快速诊断出各电控系统的故障，并且在汽车发生故障或紧急情况时，电脑还会通过网络通知有关的技术服务人员，并通过卫星定位系统帮助汽车技术服务人员查找到具体的方位以便与时地给予救助。可以预见，随着网络技术与信息技术在汽车上的广泛应用，也必将把汽车故障自诊断技术应用推向更高水平。蓝牙技术：蓝牙技术是一种无线电设备互相高效交互数据的新规，它是由包括爱立信、诺基亚、IBM、英特尔和东芝等近1200家企业联合签署的一项协议。蓝牙技术在汽车上的应用，使汽车故障无线诊断和远程诊断成为现实，使得故障

20、诊断效率更高和资源更易于共享，这将极大提升汽车维修水平。由仪表板上“CHECK”(检查发动机)灯闪烁故障码，下面以日本丰田系为例。丰田车系故障诊断系统可调取发动机、定速、自动变速器、制动防抱死、安全气囊与空调系统的故障码。本文只介绍发动机故障码的取。节气门处于全关闭状态，变速器置于P或N挡，关闭所有用电设备，将点火开关置于“ON”挡，发动机不起动。用专用跨接线将诊断座中TE1(T)与E1插孔跨接TE1(T)-主ECU故障码诊断触发线 E1-ECU与车身搭铁连接仪表板“CHECK”灯将闪烁，按照故障产生的先后顺序显示故障码，根据读取的故障码查阅故障码表，确定故障部位和性质。不同车型故障码的定义也

21、不同。故障码的清除。将保险丝盒中的“EFI”保险丝拔下10秒钟以上，故障码即可清除，用LED(故障显示)灯跨接诊断座上故障诊断输出端子读取故障码，下面以国现代车系为例 ，LED灯可用一发光二极管与330-440欧电阻串联起来，也可在诊断座上跨接指针式万用表，打至直流电压挡，用针指的摆动频率来代替LED灯的闪烁读取故障码。找出诊断座，跨接LED或指针式万用表，灯开点火开关置“ON”位置，故障码开始显示，故障码闪烁频率与丰田车系一样，故障排除后，拆下蓄电池负极接线15秒钟以清除故障码。用主电脑ECU侧面显示灯读取故障码，下面以日产车系为例。 日产车系故障码调取方式有两种：一种是由主电脑侧面显示灯显

22、示；另一种则是由仪表板上红色的“CHECK”灯显示。后者与丰田车系使用方法基本一样，本文不再重复，故只介绍主电脑侧面显示灯显示方式，电脑侧面显示灯显示故障码方式，故障码调取与清除程序有两种：在主电脑ECU侧面有一红一绿两个显示灯，另有一个“TEST”选择开关。其它使用方法为：在电脑至于“ON”挡。将“TEST”开关拔至“ON”位置。直接由电脑侧面两个显示灯读取故障码。红灯闪亮的次数为十位数，绿灯亮的次数为个位数，将“TEST”开关拔至“OFF”位置。将点火开关至于“OFF”挡，故障码即可清除。在主电脑侧面只有一个红色显示灯，另有一个可变电阻调节旋钮孔。其使用方法为：将点火开关置于“ON”挡。将

23、可变电阻旋顺时针拧到底，2秒种后再逆时针拧回到底，红色显示灯闪烁读出一组故障码。故障码全部调出后，可变电阻旋钮顺时针拧到底，15秒钟后，再逆时针拧回到底。2秒钟后将点火开关置于“OFF”挡，故障码即被清除。仪表盘上的显示屏直接显示故障码和故障信息资料、数据。 此种方式可省去调出故障码后查阅资料的麻烦，但由于它使电脑程序变得更加复杂，制造成本增加，故现运行的车辆中极少装用。本文不再介绍使用方法，故障码 故障码容 故障原因、检查部位 电脑电源瞬间中断 主继电器接触不良,线路故障发动机工作不稳定的原因很多，空气流量计是重点检查的对象，但是要确认它是否有故障，故障分析、检查方法就显得尤为重要，下面通过

24、两个例子说明。故障一：凌志LS400轿车高速闯车。发动机在原地加速时运转正常，当汽车行驶速度在120140km/h左右时，汽车会出现闯动的现象，有时闯动频繁，有时只是偶尔闯动，感觉好象是发动机间歇断火。检查点火系统，将示波器接到一个点火线圈的中央高压线，试车，闯车时点火高压为810KV，正常，点火波形良好；将示波器接到另一个点火线圈的中央高压线，再试车，出现故障时点火波形也良好。后来将示波器逐个接到各缸的高压线，再试车，结果发现闯车时各缸的高压都正常，波形都正常，可见闯车的原因不是点火系统造成的，应查找其它方面的原因。将示波器接到第一缸喷油器控制端，试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时该气缸的

25、喷油时间正常，为3.5ms左右。然后将示波器逐个接到其余气缸的喷油器控制端，再试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时每个气缸的喷油时间都无异常。也不能说明故障是喷油量造成的。接上scanner MT2500故障诊断仪，读取数据流，从获得的数据来看，当系统由闭环控制进入开环控制时，车速在120km/h左右，是容易出现闯车的时候。断开氧传感器接线，强迫发动机常处于开环控制，接着试车，故障依旧。其它数据都正常。最后怀疑可能是某个传感器的信号不稳定，影响了发动机的动态工作，而且这个信号在诊断仪上又看不出问题。关键的传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计、车速传感器等。将示

26、波器逐个接到曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器，试车，出现故障时这些信号都正常。将示波器接到空气流量计（涡流式）信号端，试车，出现故障时发现矩形波信号有偶尔中断的现象，接着测量其电源端与接地端的工作电压，出现故障时，电压为稳定的5V，电压正常。说明该故障是空气流量计高速时有时信号输出不正常所致。将检查情况告知车主，车主说该空气流量计不是他的，前段时间曾在另一修理厂检修过其它方面的故障，回来后就发现了现在这个问题，怀疑被人调换了空气流量计，后来找到原修理厂，要回了原件，装回后汽车工作恢复正常。故障二：现代Elantra 1.6轿车出现冒黑烟、怠速游车的故障，而且黑烟随加速而增多，油耗大。分析：黑烟随加速而