安徽机电职业技术学院毕业设计说明书汽车电控系统常见故障检修系(部)汽车工程系专业汽车检测与维修技术班级姓名学号指导教师王小龙2014--2015第一学期摘要在世界上第一辆汽车中,所谓的,电气系统仅仅是由卡尔,本茨设计的由点火线圈和蓄电池所组成的点火装置。
在随后生产的汽车中又增设了前灯和发动机起动电机这类的电器设备。
汽车电子技术的第一次出现是本世纪30年代早期安装在轿车内的真空电子管收音机。
由于电子管收音机有不抗震、体积大、耗电多等弊病,成为在汽车上推广应用的主要障碍,但是在汽车中安装收音机的设想始终没有消失。
1948年晶体管的发明及1958年第一块集成电路(IC)的出现才真正开创了汽车电子技术的新纪元。
1955 年晶体管收音机问世后,采用晶体管收音机的汽车迅速增加,并作为标准部件安装在德国大众汽车上。
从60年代起,轿车中开始使用半导体元器件。
在汽车中首先使用的半导体元件是硅二极管,作为功率晶体管来替代原有的像电压调节器之类的电磁接触器等元器件。
功率晶体管元件的应用极大地改善了汽车的性能和可靠性。
上世纪60年代是汽车电子化的活跃时代。
标志着汽车电子控制技术真正发展的是在1967年首次将集成电路元件应用到汽车中,其结果是电子技术与汽车发动机电气系统相结合,开发出如车用发电机集成电路调压器、集成电路点火器等汽车电子产品。
在同一年代,美国的克莱斯勒公司在其生产的汽车中配置电子控制的点火装置,而德国的波许(Bosch)公司则开发出电子控制的燃油喷射装置。
1975年日本汽车也装上了这种装置,可以说是当今汽车电子燃油喷射控制的雏型。
Bosch公司开发的L 型电子燃油喷射控制系统结构。
大约在同一时期,电子技术有了长足的进展,导致一系列利用模拟电路的汽车电子产品的研制与开发。
如发动机喷油系统控制,车辆行驶控制,防锁死刹车系统(ABS)和变速控制系统均已成功地应用于实际。
由于当时集成电路元器件的价格昂贵,对汽车用户而言,采用电子控制技术所能得到的收益并不很大,从而使得所开发的这些控制系统不能广泛地在汽车中得到应用。
关键词:发动机;电控系统;故障检修目录第一章汽车电子控制系统简介 01.1汽车电子控制系统简介 01.2汽车电子控制系统ECU的原理 01.3汽车电子控制系统的组成 (1)第二章发动机电控汽油喷射系统的结构 (1)2.1电控汽油喷射系统的结构 (1)2.2进气系统 (2)2.3燃油系统 (4)第三章电控汽油喷射系统的检修 (5)3.1电控发动机常见故障及其表现 (5)3.2发动机电控系统主要元件的故障现象 (5)第四章汽车电子控制系统故障案例 (9)4.198款现代索那塔起动机间歇性停转 (9)4.2桑塔纳2000GS I起动机运转无力 (11)4.3日产风度A32轿车行驶时熄火故障与排除 (12)结论 (14)参考文献 (15)第一章汽车电子控制系统简介1.1 汽车电子控制系统简介汽车电子控制系统可以分为以下四个部分:(1)发动机和动力传动集中控制系统。
包括发动机集中控制系统,自动化变速控制系统,制动防抱死和牵引力控制系统等;(2)底盘综合控制和安全系统。
包括车辆稳定控制系统,主动式车身姿态控制系统,巡航控制系统,防撞预警系统,驾驶员智能支持系统等;(3)智能车身电子系统。
自动调节座椅系统,智能前灯系统,汽车夜视系统,电子门锁与防盗系统等;(4)通讯与信息/娱乐系统。
包括智能汽车导航系统,语音识别系统,"ON STAR"系统(具有自动呼救与查询等功能),汽车维修数据传输系统,汽车音响系统,实时交通信息咨询系统,动态车辆跟踪与管理系统,信息化服务系统(含网络等)等。
1.2 汽车电子控制系统ECU的原理ECU的组成部分: 输入接口、输出接口、微机1、输入接口输入接口包括A/D转换器和数字输入缓冲器两个部分其作用是将传感器送来的信号变换成微机要求的数字信号。
A/D转换器将那些传感器输出为模拟信号的采样信号转换成数字信号;有些传感器输出虽为数字信号,但在送入微机之前必须进行波形整形或滤波处理才能为微机所接受。
数字输入缓冲器的作用即是对这类数字信号进行加工处理。
例如图一中输入端子A得到开关信号,幅值为12V,超出了微机电源电压(5V),缓冲器的作用就是将它压缩成微机可接受的开关信号;B端输入的采样信号为正弦波,它必须有缓冲器进行整流、整形变成矩形脉冲后才能送到微机;C端获得由触点振动式传感器送来采样信号,并含有严重的干扰噪声;D端获得的采样信号含有明显高频干扰,这些信号都必须经缓冲器将干扰波滤去才能为微机所接受。
2、输出接口微机对采样信号进行分析、比较、运算后,由预定的程序形成控制指令通过输出端子输出。
但微机端子只能输出微弱的电信号,不能直接驱动执行元件。
为此,ECU必须通过输出接口把控制指令进行功率放大、译码、乃至D/A转换,变成可以推动各种执行元件的强信号。
3、微机微机是汽车电子控制单元的核心,微机的主要部件是具有译码指令和数据处理能力的中央处理器(CPU)。
图二为微机基本结构框图,其中图1-1(a)为微机整体结构,图1-1(b)为CPU结构框图。
图中输入/输出(I/O)接口是微机通过ECU的输入接口和外部传感器,通过ECU的输出接口与外部执行元件进行数据交换和下达控制指令的通道;RAM和ROM组成微机的内存储器;CPU通过总线与存储器和I/O接口连接,微机系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成,它也是微机的重要组成部分。
图1-1(a) 微机整体结构图1-1(b)CPU结构框图 CPU结构框图表明:它由算数逻辑单元(ALU)寄存器和控制器组成。
ALU的主要功能是对数据进行算术运算和逻辑运算;寄存器用于暂时存储数据或程序指令;控制器的功能是控制程序指令译码及完成其他相关操作。
1.3 汽车电子控制系统的组成汽车电子控制系统主要由传感器,控制单元和执行器三部分组成。
根据控制功能不同,汽车电子控制系统可为动力性,经济与排放性,安全性,舒适性,操纵性,通过性和信息控制系统七种类型。
根据汽车总体结构,汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统,底盘电子控制系统,车身电子控制系统和综合控制系统四大类。
(1)汽车发动机电子控制系统。
它主要包括;电子控制发动机燃油喷射系统(EFI),空燃比反馈控制系统(AFC),怠速控制系统(ISC),断油控制系统,燃油蒸汽回收控制系统,排气再循环控制系统,加速踏板控制系统(EAP),微机控制点火系统(MCI),发动机爆震控制系统(EDC),进气控制系统,增压控制系统和汽车巡航控制系统(CCS)第二代车载故障诊断系统(OBD-11)等。
汽车底盘电子控制系统。
它主要包括;电子控制自动变速系统(ECT),防抱死控制系统(ABS),电子控制制动力分配系统(EBD),电子控制制动辅助系统(EBA),动态稳定控制系统(DSC),驱动防滑控制系统(ASR),电子控制动力转向系统(EPS),电子控制悬架系统(ECS),轮胎气压控制系统(TPC)等。
(2)汽车车身电子控制系统。
它主要包括;辅助防护安全气nan系统(SRS),安全带张紧控制系统(STTS),车辆保安系统(VESS),中央门锁控制系统(CLCS),前照灯控制与清洗系统(HAW),刮水器与清洗器控制系统(WWCS),座椅调节系统(SAMS)。
(3)汽车综合控制系统。
它主要包括;维修周期显示系统(LSID),液面与磨损监控系统(FWMS),车载计算机(OBC),车载电话(CPH),交通控制与通信系统(TCIS),信息显示系统(IDS),控制器区域网络系统(CAN),自动空调系统(ACS),雷达车距控制系统,倒车防撞报警系统(PWS)等。
第二章发动机电控汽油喷射系统的结构2.1电控汽油喷射系统的结构图2-1所示为常见电控汽油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图,图2-2所示为电控汽油喷射系统的操作原理图。
图2-1 电控汽油喷射系统在汽车上的安装情况及零件分配图1-喷油器 2-燃油压力调节器 3-辅助空气阀 4-汽油滤清器 5-温度时间开关 6-水温传感器 7-冷起动喷油器 8-空气流量计 9-节气门室 10-进行温度传感器 11-节气门位置传感器 12-电控单元 13-降压电阻 14-电动汽油泵 15-汽油缓冲器图2-2电控汽油喷射系统操作原理图1-油箱 2-汽油滤清器 3-电动汽油泵 4-辅助空气阀 5-汽油缓冲器 6-燃油压力调节器 7-冷起动喷油器 8-水温传感器 7-冷起动喷油器 8-水温传感器 9-喷油器 10-温度时间开关 11-节气门位置传感器 12-怠速调整螺钉 13-空气流量计 14-进气温度传感器 15-旁通气道调整螺钉 16-空气滤清器 17-电控单元 18-点火线圈 19-点火开关20-EFI继电器 21-电动汽油泵继电器按其控制原理完成方式来看,电控汽油喷射系统由电控单元(ECU)、传感器和执行器三个部分组成,如图2-3所示。
图2-3电控汽油喷射系统的组成电控汽油喷射系统均有一个电控单元(ECU),它是系统的核心控制元件。
ECU 一方面接收来自传感器的信号;另一方面完成对信息的处理工作,同时发出相应的控制指令来控制执行元件的正确动作。
ECU接收的信息主要有发动机转速、空气流量、节气门位置、进气温度、冷却液温度、曲轴位置、负荷和氧传感器信息等。
传感器是电控汽油喷射系统的“触角”,是感知信息的部件,它负责向电控单元提供汽车的运行状况和发动机的工况。
传感器主要有空气流量传感器(空气流量计)、节气门位置传感器(节气门开关)、氧传感器(测定空燃比)、爆震传感器、曲轴转角传感器、发动机转速传感器及各种温度传感器等。
执行器负责执行电控单元发出的各项指令,执行器主要有喷油器、怠速步进电动机、电动汽油泵、继电器和点火线圈等。
从部件的功能来讲,电控汽油喷射系统一般由进气系统、燃油供给系统和电子控制系统三个子系统组成。
在点火与燃油喷射相结合的电控汽油喷射系统中还包含有一个点火子系统。
进气系统的功用是根据发动机的工况提供适量的空气,并根据电控单元的指令完成空气量的调节。
进气系统主要由空气流量计或进气歧管绝对压力传感器、进行温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管、辅助空气阀及空气滤清器等组成。
燃油供给系统是根据电控单元的驱动信号,以恒定的压差将一定数量的汽油喷入进气管。
燃油供给系统主要由电动汽油泵、汽油滤清器、燃油压力调节器、喷油器及冷起动喷油器等组成。
电子控制系统由电控单元、各类传感器、驱动器及继电器等组成。
该系统还具有故障诊断功能,可保存故障代码,并通过故障指示灯输出故障代码。
2.2 进气系统(一)进气系统的组成与型式进气系统是测量和控制汽油燃烧时所需要的空气量的。