凌志400轿车点火系统的故障检修-汽车维修高级技师论文

凌志400轿车点火系统的故障检修姓名：刘龙辉身份证号：工种：汽车维修工等级：二级培训单位：广东省技师学院技能鉴定所鉴定单位：广东省技师学院鉴定所日期：07年10月22日目 录 1 1 1 1 1 1 3 5 5 6[ ] 61凌志400轿车点火系统的故障检修摘要：本文针对丰田凌志400轿车发动机熄火后不能正常启动的故障现象，根据汽车发动机电脑控制点火系统的工作原理，利用发动机自我诊断系统对该系统故障进行故障诊断，出浅入深，逐步分析阐述发动机不能正常启动对点火系统电路的检测，查明故障的真正原因。为此谈谈自己在维修过程中一些做法。关键词：汽油发电机 点火系统 故障现象 分析 检修论文内容：汽油发动机能够正常启动的要素为：正常的点火正时以及点火能量，合适的可燃混合气，足够的气缸压缩力，正常的配气正时，足够的起动转速。如果其中一个要素工作失常都将会引起发动机工作性能变差，甚至造成发动机不能正常起动。本文以丰田凌志400轿车由于点火系统故障而引起发动机不能起动为例，简要地阐述点火系统的工作原理以及该系统的故障进行分析、检修。一、 故障的现象2004年8月，我接手一辆凌志 400轿车的检修，该车采用 IUZ-FE发动机，行驶里程约12万公里。该车近一段时间行驶中会突然出现发动机熄火现象。有时熄火后能重新起动，并且起动后发动机工作正常；有时熄火后不能起动。二、故障的分析与诊断根据发动机能正常起动的要素以及该车故障综合分析：由于是行驶中突然出现发动机熄火，有时可以起动且起动后工作正常，所以排除发动机气缸压力以及配气正时不正常的现象引起的，故障应该出现在混合气不正常或点火系统不正常这两方面，根据以往的修车经验，采取由简单到复杂的方法，决定先从点火系着手检查。首先拔下该车的中央高压线距离缸体10mm左右，起动发动机进行跳火试验，结果发动机左侧的中央高压线无火花出现，而右侧的中央高压线产生强烈的火花。经初步检查发现该发动机的点火系统存在故障。1、丰田凌志400发动机点火系统原理丰田凌志400轿车IUZ-FE发动机为V型8缸，气缸排列形式如图1所示。该发动机采用每缸四气门，DOHC双顶置凸轮轴机构。在保证各气缸都有足够点火能量的情况下采用双点火机构的两套独立的点火装置，分别在控制左右两列气缸的点火。点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2。该发动机的点火系统采用 ESA电子点火提前控制系统，该点火系统主要2是由发动机 ECU点火模块、分电器、点火线圈、火花塞以及曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器等组成。图1 IUZ-FE发动机气缸排列图IUZ-FE发动机点火系统电路原理如图 2所示。其中点火工作原理如下：当发动机转动时，两个凸轮轴位置传感器产生的判缸信号 G1、G2分别检测第一缸和第六缸压缩冲程上止点位置，曲轴位置传感器生产的脉冲信号 Ne用于检测发动机转速和曲轴转角基准位置。发动机 ECU根据G1、G2、Ne信号以及各种传感器修正信号确定点火提前角和点火时间，使发动机点火始终处于最佳时刻。当发动机ECU确定点火时间时，在点火正时的某一预定角，通过 IGT端子输出高电位，接通点火模块的功率三极管，形成点火线圈的初级电流，在达到点火正时角时，则通过IGT端子输低电位，使点火模块切断点火线圈的初级电路，此时将在线圈中产生高压电，通过分电器使相应的气缸火花塞跳火，点燃混合气。当点火线圈初级电流被切断时，点火模块中的 IGF端子将向发动机 ECU输出反馈点火确认信号。如果点火系统发生故障时， ECU将接收不到点火确认信号 IGF时，若此时喷油器仍继续喷油而火花塞不跳火，将导致未燃烧的混合气进入排气管中，而导致三元催化转换器损坏。为了避免这种现象的发生，在电脑内部预先设置的程序中有安全保护功能。在点火系统出现故障，发动机ECU在连续3-6次没有接收到点火反馈信号EGF时，即发出指令使喷油器停止喷油。2、运用随车自诊断系统进行诊断对于电控发动机，电控系统是一个机电系统综合的整体，为了方便维修，很多电子控制系统都设计有自诊断系统，监测电子控制系统各部件之间的工作状况。当发动机 ECU3图2 点火系统电路原理检测到电子系统中出现故障时，就会把检测到的故障以故障代码的形式，存贮在发动机ECU内。维修人员可以按照一定的操作程序，通过安装在仪表板的上发动机故障警告灯闪烁的次数读取故障码。凌志 400轿车发动机故障码的读取方法如下：①点火开关置于“OFF”位置。②用跨接线短接检查连接器或 TDCL连接器上的“TE1”“E1”端子。③点火开关置于“ON”位置，但不要起动发动机；④根据仪表板上的“ CHECK”故障指示灯的闪烁来读取故障码，按照上述方法读取该发动机电控系统的故障代码为 14，查阅该车维修资料，如表 1所示：三、故障排除根据点火系统的原理以及车博士电子解码器或自诊断读取的故障码分析， 确定该车发4诊断代码 诊断 故障部位*从1号点火模块到ECU，多个连续IGT信号内无工 IGT和IGF电路开路或短14 作IGF信号到ECU（V型 路发动机为1号信号） *1号点火模块*ECU表1动机左侧中央高压线无高压产生，故障可能出现在1号点火模块以及相关的电路。于是重点检查1号点火模块电路。1、点火模块工作电源的检查脱开与1号点火模块控制器相连的连接器， 接通点火开关，用数字万用表直流电压档测量3号端子（黑/橙线）与1号点火模块外壳之间的电压，检查结果为 12.8伏，正常电压为9-14V，表明1号点火模块的工作电源正常。2、检查发动机ECU输出点火控制信号 IGT用万用表红表笔接2号端子（黑/白线），黑表笔接点火模块的外壳，起动发动机，此时电压在1~1.2伏之间变化，正常电压为0.5-1.5V，说明发动机ECU工作正常，发动机ECU有点火控制信号输出至1号点火模块的IGT1端子。3、检查点火反馈信号线 IGF用万用表红表笔接 1号端子（黄/绿线），黑表笔接点火模块外壳，打开点火开关，此时，两端的电压为 5伏，正常电压为 4.5-5.5V，说明1号点火模块与发动机 ECU之间的IGF连接线工作正常。4、检查1号点火模块外壳与车身搭铁之间的电阻用万用表的电阻档测点火模块处壳与电瓶负极之间电阻， 检查结果为0欧姆，说明点火模块搭铁良好。检查完后将连接器插回 1号点火模块。综合上述的检修分析；对于 1号点火模块而言，工作电源正常，发动机 ECU又有点火控制信号输出，搭铁线路正常，如果 1号点火模块工作正常，此时应该是有高压电产生的，而现在却没有高压电产生，那么估计是 1号点火模块的问题。为了验证自己的推断是否成立，于是将前面已证明过工作正常的 2号点火模块装到 1号点火模块的连接插座上。起动发动机进行跳火试验，结果左测发动机中的中央高压线无高压产生， 于是又将1号点火模块接上进行跳火试验，结果右侧中央高压线有高压电产生； 说明刚才判断1号点火模5块有故障是错误的；故障不在 1号点火模块，装好 1号点火模块连接器后，继续寻找故障点。5、1号点火线圈及其电路的检查经过前面的分析，故障点基本在1号点火线圈与其相连的线路上，首先对点器圈进行检查。用万用表测量1号点火圈的初级、次级线圈电阻，经测量1号点火线圈电阻为0.5欧，次级线圈电阻为13.2千欧。但为了保证点线圈确实无问题，接着测量点火线圈的工作电压，接通点火开关，万用表红表笔接点火线圈正极端子，黑表笔接车身搭铁。测量结果为12.8伏，说明1号点火线圈正极端子工作电源正常。给点火线圈正极通电，测负极电压，同样也有 12.8伏。根据点火系统的控制原理所知，当点火模块内的三极管导通时，点火线圈形成初级电流，当三极管截止时，初级电流切断，从而在初级线圈中形成一个交变电流，通过初次级线圈的互感作用，产生高压电火花。对点火线圈进行电阻、电压测量后，可排除点火线圈的故障。接着检查 1号点火线圈到1号点火模块的连接线，用万用表直流电压档测1号点模块的5号端子电压，测得结果为0伏，也就是说明1号点火线圈到号点火模块的连接线路有发生断路或短路的可能。于是仔细检查该连接线和连接器，发现1号点火线图连接器的导线和连接器松动，线内的铜线已折断，于是修理好该线，重新启动发动机，经路试后各状况正常，确定故障已排除。最后清除电子控制系统中的故障代码。四、故障诊断结果分析综合分析该车发动机故障排除过程，表明造成该车发动机不能起动是由于1号点火线圈连接器的导线与插头松动而出现间歇性故障。当导线与插头接触良好时，发动机工作正常；当导线松动时1号点火线圈不能正常工作，出就无高压产生。同样也无反馈点火信号至发动机ECU，这样发动机将停止喷油工作。此时发动机既无高压电也不喷油，所以发动机不能正常起动。五、维修体会对于该车发动机不能启动的维修，给本人一个较深刻的印象。作为一个维修人员，不管维修产生问题大小都应全面细致地分析，不要轻易下结论，以免做出错误的判断。就这辆车的维修过程来看，如果没有细致地检测和分析，就会很容易判断是点火模块的故障，另外，也说明电子控制系统的自诊断系统只能根据信号的范围进行判断，而不能准确地判断故障部位。所以在故障诊断时应综合分析判断，如果单一依靠故障代码来排除故障，可能会出现判断上的失误。6其次，现代小汽车的设计越来越复杂，车上的电控系统是一个机电一体化的控制，一个电控系统出现故障可能是多个原因引起。 而且有时这个电控系统出现故障， 是由另一系统影响而出现的，故障不在其本身。因此，在排除电控系统的故障时，一定要按照正常的方法和程序进行。从简单到复杂，先分析后论断，分析应是全面性、综合性，切忌肓目操作。致谢词本论文在撰写过程中得到苏州老师的指导，谨此表示感谢。文中不足之处，恳请各位专家及同行批评指正。[参考文献]赵琢《汽车电控燃油喷射系统的运用与检修》.人民交通出版社陆华中，罗锡文《汽车电脑控制系统自我诊断》.辽宁科学技术出版社杨庆彪《丰田轿车电控系统维修》电子工业出版社基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机