广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测-毕业论文.doc

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河南职业技术学院毕业设计（论文）题目广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测系（分院汽车工程系学生姓名学号专业名称汽车电子技术指导教师年月日 II 河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书姓名专业汽车电子技术班级毕业设计（论文）题目广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测毕业设计（论文）选题的目的与意义发动机作为汽车的核心部件，对汽车的整体性能有着重要的影响。本文对广本雅阁发动机电控系统和VTEC（Variable Valve Timing and Lift Electronic Control，可变气门正时升程控制）系统的组成及工作原理进行了介绍与分析，并对发动机的诊断方法做出了总结。对常见的故障诊断与排除进行了归纳，通过二个案例的详细分析总结出对发动机寻找故障的技巧和排除方法。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料） ①谭本忠：《本田车系维修经验集锦》，机械工业出版社，2008.9 ②李春明：《汽车发动机燃油喷射技术》，北京理工大学出版社，2002.9 ③戴冠军：《本田轿车电控系统维修手册》，机械工业出版社，2002.10 ④许正文：《本田雅阁维修手册》，广东科技出版社，1999.2 ⑤罗灯明：《发动机电控系统故障诊断实训》，高等教育出版社，2007.8 毕业设计（论文）工作进度计划 1、2013年9月21—2013年10月25日，布置毕业设计任务； 2、2014年3月3日—2014年3月28日，上交论文初稿，教师检查指导； 3、2014年4月7日—2014年4月21日，上交经指导教师检查合格的论文及实习手册； 4、2014年4月26日，毕业论文答辩（周六，全天答辩）； 5、2014年4月28日，优秀毕业论文答辩；6、2014年5月12日前，毕业设计成绩录入。接受任务日期 2013年9月21日-2013年10月25日要求完成日期 2014年4月21日学生签名：年月日指导教师签名：年月日系（分院）主任（院长）签名：年月日毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓名学号性别男专业汽车电子技术毕业设计（论文）题目广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测评阅意见成绩指导教师签字年月日毕业设计（论文）答辩意见表姓名学号性别专业汽车电子技术班级毕业设计（论文）题目广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测答辩时间地点答辩小组成员姓名职称学历从事专业组长助教本科汽车类教学成员讲师本科汽车类教学讲师研究生汽车类教学秘书答辩小组意见答辩成绩：答辩小组组长签名：年月日 9 广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检测作者摘要：随着汽车电子技术的日趋发展和完善，汽车发动机电控技术已达到相当高的水平，这使得汽车维修行业及维修人员面临一次新的技术挑战。发动机作为汽车的核心部件，对汽车的整体性能有着重要的影响。本文对广本雅阁发动机电控系统和VTEC（Variable Valve Timing and Lift Electronic Control，可变气门正时升程控制）系统的组成及工作原理进行了介绍与分析，并对发动机的诊断方法做出了总结。对常见的故障诊断与排除进行了归纳，通过二个案例的详细分析总结出对发动机寻找故障的技巧和排除方法。关键词：发动机 VTEC系统故障诊断故障排除新雅阁是集本田数年心血于一身的精品、换代产品，中国与北美市场同步生产上市。它的发动机、变数器、内饰都是最新的。广本雅阁i－VTEC发动机是本田公司在VTEC技术上的升级，其保留了VTEC技术的优点，在提高燃油效率、发动机功率，降低有害物排放方面堪称国际水平。这是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。一、广本雅阁发动机电控系统组成广本雅阁电控发动机由燃油供给系统、点火系统、空气空给系统、电子控制系统四部分组成。控制原则：以电控单元（ECU）为控制核心，以空气流量和发动机转速为控制基础，以喷油器为控制对象，保证发动机在各种工况下都能获得与所处工况相匹配的最佳空燃比。（一）、广本雅阁发动机电控燃油供给系统燃油供给系统由油箱、燃油滤清器、燃油泵、油管、喷油器和燃油蒸发排放控系统等构成。油箱用来储存燃油；燃油滤清器过滤燃油中的杂质与灰尘；燃油泵将油箱的燃油通过滤清器过滤后加压送到喷油系统，并和燃油压力调节器一起建立起稳定的燃油压力，保证喷油系统在恒定的燃油压力下工作；燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的作用是尽量减少排入大气的燃油蒸汽。广州本田雅阁发动机是采用电子控制燃油直接喷射系统，即喷油器在ECU的控制下将燃油直接喷射到喷油器座或燃烧室中，混合新鲜空气后形成可燃混合气用于发动机工作。（二）、广本雅阁发动机点火系统本田雅阁车型发动机中所使用的程控点火（PGM-IG）方式，利用微电脑（发动机电脑ECM/PCM）处理来自上置点信号、曲轴位置信号、气缸位置传感器、节气门位置传感器、冷却水温传感器和歧管绝对压力传感器的输入信号，以确定不同工况下正确的点火正时（如表1所示），这样可对点火正时进行最佳控制，发动机电脑的电压脉冲传送给点火电脑以触发电火花。表1 发动机点火正时修正量修正项目相关的传感器及信号说明怠速修正上置点、曲轴位置信号，气缸位置传感器、歧管绝对压力传感器点火正时根据怠速条件下的发动机转速进行修正发动机暖机修正发动机冷却水温传感器按照发动机暖机工况调整点火延迟角，以便在驾驶性能和废气排放等级间能达成良好的平衡发动机冷却水温修正发动机冷却水温传感器发动机冷却水温度较低时修正点火提前角；发动机冷却水温度较高时修正点火延迟角电脑控制的点火系统与传统点火系相比较，它不是依靠离心式或真空式点火调整机构来确定随发动机转速和歧管真空的变化而变化的点火正时。由于它不存在机械调节的不利因素，所以能更精确地调整点火正时。（三）、广本雅阁发动机空气供给系统空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常功能工作时的进气量。工作原理如图1所示。广本雅阁发动机空气供给系统中，绝对压力传感器测量的是进气管内的绝对压力，流经怠速空气控制阀IACV的空气也在检测范围之内。空气滤清器节气门体进气总管进气歧管怠速控制空气控制阀进气管绝对压力传感器图1 空气供给系统原理图二、广本雅阁发动机电控系统的特点（一）、广本雅阁发动机电控系统的优点及工作原理广州本田雅阁轿车发动机的电子控制燃油喷射系统又称作程式控制燃油系统。其结构如图2所示。该系统主要包括发动机微机（Electronic control manage, 以下简称ECM）、进气系统、燃油喷射控制系统（PGM-FI）、燃油供给系统、发动机排放控制系统、可变配气相位正时及气门升程电子控制系统（VTEC）、发动机支座控制系统以及自诊断系统。图2 广州本田雅阁轿车电子控制燃油喷射系统结构图 1- 氧传感器 2-爆震传感器 3-发动机冷却液温度传感器 4-EGR阀及升程传感器 5-燃油箱 6-燃油蒸发排放控制双通阀 7-燃油蒸发排放控制阀 8-燃油压力调节器 9-燃油泵 10-燃油滤清器 11-喷油器 12-燃油脉冲缓冲器 13-EGR阀及升程传感器 14-发动机支架控制电磁阀 15-进气管绝对压力传感器 16-节气门体 17-空气滤清器 18-共腔 19-怠速空气控制阀 20-燃油蒸发排放控制电磁阀 21-燃油蒸发排放控制膜片阀 22-活性炭罐 23-进气温度传感器 24-三元催化反器 25-曲轴转角传器 26-上止点传感器发动机工作时，ECM根据发动机转速和进气管绝对压力传感器的信号得到基本的喷油时间和基本的点火时间，然后再根据发动机冷却液温度传感器及其它反映发动机状态的传感器信号，对基本的喷油时间和基本的点火时间进行修正，以使发动机在各种工况和状态下都是最佳喷油量和最佳点火时刻。当发动机传感器或其电路发生故障而其信号不正常时，ECM将该传感器信号设定为一个预定值，使发动机能够继续运转，同时，自诊断系统使故障指示灯亮起并以故障代码的形式将故障信息存储在发动机ECM的存储器中。广本雅阁发动机电控燃油喷射（EFI）系统能根据汽车运行工况的变化实现混合气浓度的（即空燃比）的高精度控制。提高了发动机的动力性、燃油经济性和降低了排放污染，比化油器式汽油机供给系统和K型、KE型汽油喷射系统有明显的优越性。因为电子控制的灵活性和电脑强有力的综合处理能力，使电控系统能够根据发动机运行工况和运行环境的变化，如起动、暖机、怠速、加速、满负荷、部分负荷、滑行、环境湿度、海拔高度和燃油品质等，实现最佳空燃比控制及最佳点火提前角控制，以优化发动机各种运行工况，从而取得良好的燃油经济性和排气净化等效果。（二）、VTEC系统结构原理 VTEC的控制系统主要由电控单元、控制电磁阀、控制液动阀、压力开关等组成，主要是采用不同的进气凸轮改变气门升程和定时，其接通与关闭由控制单元ECU根据发动机转速、发动机负荷、车速、冷却水温度、VTEC压力开关等信号确定（如图3所示）。在汽缸盖旁有VTEC控制阀总成，控制阀体三角形板上的圆柱形电磁阀为VTEC控制电磁阀，在阀体上横置的另一电器元件即为VTEC压力开关，在阀体内部有一液压执行阀。在控制电磁阀没有打开时，在弹簧力的作用下液压执行活塞在最高位置，这时机油经活塞中部的孔流回油底壳；当发动机高速运转时，控制电磁阀接收到控制单元的信号而打开，接通油路，一部分机油便流到液压控制活塞的顶部，使活塞向下运动，关闭回油道，使机油经活塞中部的孔沿摇臂轴流到各气门摇臂的液压腔，流入正时活塞左侧，使同步活塞移动，将主、副摇臂和中间摇臂锁成一体，一起动作使气门开启时间延长，开启的升程增大，从而达到改变气门正时和气门升程的目的。压力开关负责检测系统是否正处在工作状态并将信号传送给控制单元。图3 VTEC的控制系统控制单元将发动机转速、发动机负荷、车速、冷却水温度、VTEC压力开关等信号进行分析处理后，控制系统的动作。当出现下列情况时系统才会动作： 1、由进气歧管压力传感器的数据得到发动机转速高于2 300～3 200 r/min或发动机进入中等负荷以上时； 2、由车速传感器检测到车速高于10 km /h时； 3、由水温传感器检测到水温高于10 ℃时； 4、由控制单元发出信号使VTEC电磁阀打开，液压执行阀动作，使气门机构也随之动作。三、广本雅阁发动机故障诊断方法及流程（一）、广本雅阁发动机无法启动的诊断流程如果不能诊断出发动机无法启动的故障原因，就不要试图打开发动机盖，对发动机无法启动故障的快速诊断流程，是汽车维修的基础。发动机无法启动的流程如下所示： 1、检查蓄电池，必须要弄清楚，发动机无法启动是不是蓄电池电量不足。 2、检查点火正时皮带是否出现了打滑现象，导致没有电火花产生、发动机无法启动。 3、检查发动机启动系统中的电路是否接触良好。从最基本的组成形式来看，启动系统的电路一般来说包括蓄电池、启动电机以及连接这些部件的电缆等。除此之外，点火开关、启动机继电器或电磁线圈，还有车载防盗系统等，也同样是启动系统的重要检查部分。 4、当启动系统的电路通过检测，证明确实没有故障之后，就应将注意力集中在发动机为什么不能运转上了，应首先检查电火花质量是否正常。 5、检查燃油系统，燃油系统的诊断可以分为两部分：燃油供给系统的检查和喷油器电路系统的检查。燃油供给系统可以通过测量燃油的流量和压力进行检测。（二）、广本雅阁发动机怠速不稳的诊断流程参与电脑计算的数据当中，任何一个参数失真，都会导致发动机电脑发出错误的指令，轻则令发动机怠速不稳、功率下降，重则令发动机无法起动。引起怠速不稳的根本原因可能是混合气过浓或过稀，也可能是个别缸不工作或工作不良，还可能是发动机超出该转速负荷。发动机怠速不稳的诊断流程如下所示： 1、检查燃油喷射系统是否出现供油压力不足。如果喷油压力低于正常值，就会导致喷油量变小，使混合气变稀。 2、检查点火系统是否正常，高压分火线老化漏电、火花塞工作不良或失效，造成缺缸或点火不良。火花塞间隙应在1.0～1.1mm之间，中心电极无烧蚀；高压线无裂缝无老化，且电阻小于25KΩ。不符合要求更换火花塞或高压线。 3、检查怠速空气控制阀（IACV）是否脏污卡滞或其控制线路断路。当发动机要提升怠速时，电脑发出的指令无法执行，进气量无法满足负荷的要求，就会导致怠速不稳或熄火。 4、检查废气再循环（EGR）系统中EGR阀是否有积炭卡滞关闭不严或EGR控制电磁阀关闭不严。因为发动机在冷态和怠速情况下，EGR阀是关闭的，否则会造成怠速不稳甚至熄火。如果怀疑是EGR阀故障引起怠速不稳时，可以断开其动力源—真空管（在怠速的时候），如果故障消失说明问题出在EGR系统。 5、检查燃油蒸气净化控制系统，发动机温度小于75℃或在怠速的情况下EVAP净化控制阀应关闭，否则可导致混合气过浓，引起怠速不稳。 6、检查节气门位置传感器，进气温度传感器，进气歧管绝对压力传感器，检查增加发动机负荷的开关接通情况，空调（AC）开关、动力转向（EPS）开关、制动开关等信号能否到达PCM ，PCM将通过怠速空气控制阀提升怠速，以便让发动机有足够的动力来驱动。这种故障带有一种伴随性，通常在开空调、打转向盘或踩制动踏板时引起怠速不稳，而在其它时候怠速正常。（三）、广本雅阁发动机失速的诊断流程发动机工作时，转速忽高忽低，这种现象即为发动机失速现象，其故障被称为发动机失速故障。造成发动机转速忽高忽低的原因有进气系统的故障，也有燃油喷盘系统的故障，还有有点火控制系统的故障。发动机失速的诊断流程如下所示： 1、检查进气管路有无漏气现象。检查各软管及连接接头处、PVC阀管子、EGR系统、机油尺插口、机油滤清器盖。如果漏气现象会造成实际做功所用空气量和进气量不同，空燃比不确定，以至于发动机转速不稳。 2、检查空气滤清器滤芯是否过脏、空气流量计工作不正常。空滤过脏使得进气受阻，空气流量计不工作发动机检测不到实际进气量。 3、检查燃油喷射系统供油压力是否稳定。检查油箱中燃油是否过少，燃油管内的压力是否不稳，油管是否变形，系统线路连接接触是否不良，燃油泵泵油压力是否不足，燃油压力调节器工作是否不稳定，燃油滤清器是否过脏，断路继电器触点是否抖动等。 4、检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关的工作情况和喷油器的喷油情况。还可能是点火正时不正确，点火提前角不正确。 5、检查ECU的工作情况。 EPU一般不容易坏，如果检查以上没发现故障最后再检查ECU是否良好。四、广本雅阁发动机故障的案例分析（一）、广本雅阁2.2EXI型怠速不稳故障现象：一辆本田雅阁（HONDA ACCORD）2.2EXI型乘用车，发动机型号为F22B4。该发动机怠速时转速在1200r/min 和1800r/min之间上下波动，发动机运转很不平稳。故障诊断过程：怠速转速过高，通常是由于管路漏气、某个控制阀失控或怠速控制阀因脏堵、阀芯卡滞不能复位等原因所致。而该车的故障现象是发动机转速忽高忽低地喘振，说明发动机转速有下降的趋势，只是由于某种原因而降不下来。于是针对以上的可能原因作了常规检查，清洗了怠速控制阀，调整了怠速螺钉，情况没有明显好转。于是拆下空气滤清器与节气门之间的软管，把手伸入节气门体内，用手指把快怠速阀的进气口堵住，发动机怠速转速立即稳定在800r/min（此时发动机已在正常温度下）。由此可知，冷却液在正常温度时，快怠速阀应当关闭，用手指堵住快怠速阀的进气口，发动机转速不应该有什么变化。显然这是快怠速阀漏气关闭不严的结果。故障排除方法：首先检修快怠速阀，等发动机冷却到一定程度后，拆下快怠速阀检查并未发现异常。最后还是更换了一个新的快怠速阀，但故障依旧。于是怀疑是管路堵塞。快怠速阀进水管前有一段铁质的U形水管，该水管的两端各有一根橡胶管，一关接快怠速阀进水管，一关接节温器处发动机小循环出水口的小水管。检查时，用手触摸U形铁管两端的胶管，感觉温差较大。拆下U形管朝里面吹气，不通。用细铁线疏通，无法通过，最后用锯片把它锯断，由于管较小，里面全被灰白色的水垢堵死。最后装上新的U形水管，清洗冷却系统，加入优质防冻液。故障排除，发动机怠速运转平稳，转速正常。故障小结：发动机怠速不稳是汽车的一种常见故障，由于其成因复杂、涉及面广，对我们的诊断造成一定困难。因此对汽车维修人员需要更高的要求。但在许多的维修人员中在分析问题时考虑不全面，同时在分析问题的过程中条理不清晰，不能对症下药，常带一种漫无目的碰运气的心理进行维修，往往花了很多时间、更换了许多零件却仍不能解决问题。（二）、广本雅阁中高速加速不良故障现象：装备自动变速器的本田雅阁，行驶里程为86000km。该车升挡点明显滞后；在加速到110～120km/h时，略加油门马上从四挡掉到三挡，松油门又回到四挡，车速无法再提升，油耗急剧增加。故障诊断过程：用检测仪未检测到故障码，随即又对变速器的油面、油质进行检查，均正常。又做了换挡滞后检查，未发现问题。然后对节气门拉索进行调整，发现有人对此进行过调整，且绝对压力传感器更换过。故障排除方法：按要求重新进行节气门调整，然后试车，发现故障依旧。询问车主是否之前维修过，车主说此前车辆在低速加速时有轻微的“突突”声，去维修时，更换绝对压力传感器后异响消失，后来就发生了此故障。笔者用检测仪检查，发现节气门电压在怠速时高于正常值。又检查节气门，发现节气门被调到了接近最大的位置（此节气门位置传感器是可调的）。拧松调整螺丝调整节气门，拧紧调整螺丝然后试车升挡正常，但出现了发动机在低速加速时有迟滞感并伴随排气管有轻微“突突”声。又询问车主是否对发动机进行过清洗，车主回答说没有。经拆下进气软管发现节气门附近有一层厚厚的积碳，再拆下怠速马达，发现进气孔完全被堵死。看来这次车主没说谎。彻底清洗节气门、怠速马达、进气道（包括气门），重新换回原装的绝对压力传感器后试车，一切正常，故障彻底排除。故障小结：在修车过程中不要忽视车主的作用，一定要多问，比如故障发生的时间地点、当时的车速、故障发生的频率等等，这些对维修工作有帮助的信息能起到事半功倍的作用。再一个就是在修理过程中一定要根据故障现象的判断，按步骤做起。切不可胡子眉毛一起抓，胡乱调整，否者会人为地制造故障。没有思路、胡乱猜测的方法在维修工作中是不可取的。结束语：本文以雅阁轿车的发动机为探讨对象，分别介绍了它的一些组成构造和工作原理。并据此对其部分故障进行了分析和总结，提出了相应的解决维修方法。同时，对雅阁轿车发动机维修提出了一些自己的看法。要更好更快的诊断出故障部位，就要遵循故障诊断的基本原则。（一）先备后用。通过了解汽车的故障现象，形成一个大概的思路，就要着手准备一些将要用到的工具和资料。而且要确保配件充足，这样才能保证工作效率。（二）先思后行。这样可以加深条理，避免盲目拆装，少走弯路。（三）代码优先。因为故障自诊断是一种最直接反应故障的方法。（四）先外后内。在电控发动机机当中,绝大多数的故障是由于传感器、执行器与发动机控制模块之间的线路发生故障。（五）先简后繁。汽车故障通常是由一些简单原因引起的，我们在推测故障原因时，要先从简单入手。当然，本文也存在一定的不足之处，如对雅阁轿车发动机和整车的了解都还不是很全面，因此对其在实际操作中不一定能够完全解决故障。不过，我将继续努力，不断学习，相信能在以后的实践工作中逐一解决这些问题。参考文献： ①谭本忠：《本田车系维修经验集锦》，机械工业出版社，2008.9 ②李春明：《汽车发动机燃油喷射技术》，北京理工大学出版社，2002.9 ③戴冠军：《本田轿车电控系统维修手册》，机械工业出版社，2002.10 ④许正文：《本田雅阁维修手册》，广东科技出版社，1999.2 ⑤罗灯明：《发动机电控系统故障诊断实训》，高等教育出版社，2007.8

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