汽车发动机电控系统构造与检修发动机电控系统故障诊断与检修课件.ppt
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- 汽车发动机 系统 构造 检修 发动 机电 系统故障 诊断 课件
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1、2022-8-142022-8-14认识发动机电控系统电控燃油喷射系统构造与检修电控点火系统构造与检修辅助控制系统构造与检修项目一项目二项目三项目四项目五发动机电控系统故障诊断与检修项目五 发动机电控系统故障诊断与检修学习情境相关知识 5.1 故障自诊断系统和随车诊断系统 5.2 发动机电控系统故障诊断与检修方法思考题项目五 发动机电控系统故障诊断与检修学 习 情 境 初入职的修理工在机电维修组工作一段时间后,基本的维修工作已经能够胜任,但对发动机电控系统故障诊断方法和检修方法还有所欠缺,常常对发动机电控系统故障无从下手,车间主任决定对修理工进行技术培训,培训的内容为故障自诊断系统和随车诊断系
2、统、发动机电控系统故障诊断方法和发动机电控系统故障检修方法。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修相 关 知 识 5.1 故障自诊断系统和随车诊断系统 5.1.1 故障自诊断系统 1)故障自诊断系统的组成 故障自诊断系统主要由ECU中的部分软件和故障指示灯等组成,不需要专门的传感器。发动机电控系统工作时,故障自诊断系统对发动机电控系统各种输入信号、输出信号进行监测,并运用程序进行推理、判断,将结果迅速反馈到主控系统,改变控制状态;若故障自诊断系统检测到故障时,仪表板上的故障指示灯“CHECK ENGINE”点亮,以警告驾驶人。在车辆使用中,点火开关接通、发动机没有起动或起动后,故障指示灯(图5-
3、1)应点亮35s,然后应熄灭。图5-1 仪表板的故障指示灯“CHECK ENGINE”项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 2)故障自诊断系统的功能 (1)发动机工作过程中,当故障自诊断系统检测到故障时,则接通故障指示灯控制电路,点亮故障指示灯,发出报警信号,并将诊断结果以故障代码的形式进行存储。(2)通过诊断仪能准确读取故障代码,以便维修人员迅速、准确地判定故障的性质和部位;故障排除后,还能将存储的故障代码清除掉。(3)当某传感器或执行元件发生故障时,ECU将无法得到准确信号而不能输出控制指令时,会自动启动保护系统,按预先设定的参数取代故障传感器或执行元件工作,以保证发动机能继续运转,或强制
4、中断燃油喷射使发动机停止运转。(4)在发动机工作过程中,若某些重要传感器或ECU内部的微处理器发生故障,导致车辆无法继续行驶时,故障自诊断系统会自动启动ECU内部备用IC电路系统,以保证汽车能继续行驶,以便把汽车行驶到最近的维修站,所以此系统又称回家系统。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 3)故障自诊断系统的内容 发动机电控系统工作时,故障自诊断系统随时监测各个传感器、执行元件的工作情况,一旦监测系统发现某个传感器输入信号或执行元件反馈信号异常时,故障自诊断系立即采取相应措施,以保证发动机继续工作或停止工作。(1)传感器自诊断。当传感器或其电路接触不良、断路或短路时,会导致故障信号的产生。
5、当故障自诊断系统监测某传感器输入ECU的信号超出正常范围,或在规定时间内ECU收不到该传感器信号,或传感器输入ECU的信号在一定时间内不发生变化,均判定为“故障信号”。若故障信号持续出现超过一定时间或多次出现,故障自诊断系统即判定有故障,并将此故障以故障代码的形式输入ECU的存储器中,同时点亮故障指示灯警告驾驶人。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 冷却液温度信号。当冷却液温度传感器或其电路发生故障时,ECU可能会收到低于0.3V或高于4.7V的信号,此时故障自诊系统就会判定为故障信号,并按冷却液温度80的状态控制发动机。同时故障自诊断系统点亮故障指示灯,并将该故障信息以故障代码的形式存储起
6、来。进气温度传感器信号。当进气温度传感器或其电路发生故障时,ECU可能会收到超过正常范围的温度信号,此时故障自诊断系统就会判定为故障信号,并汽车发动机电控系统构造与检修项目五发动机电控系统故障诊断与检修按进气温度为20状态控制发动机。同时故障自诊断系统点亮故障指示灯,并将该故障信息以故障代码的形式存储起来。节气门位置传感器信号。当节气门位置传感器或其电路出现故障时,ECU若始终收到节气门处于全开或全关状态信号,此时无法按实际的节气门位置对发动机进行控制,故障自诊断系统就会判定为故障信号,并按节气门开度为0或25状态控制喷油。同时故障自诊断系统点亮故障指示灯,并将该故障信息以故障代码的形式存储起
7、来。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 爆震传感器信号。爆震传感器或其电路发生故障时,ECU无法对点火提前角进行闭环控制,此时故障自诊断系统就会判定为故障信号,并将点火提前角固定在一个适当值。同时故障自诊断系统点亮故障指示灯,并将该故障信息以故障代码的形式存储起来。氧传感器信号。氧传感器或其电路发生故障时,ECU不能收到氧传感器电压信号或收到一个电压不变的信号时,故障自诊断系统就会判定为故障信号,则ECU取消喷油器的闭环控制方式,并以开环控制方式控制喷油。曲轴/凸轮轴位置传感器信号。当ECU同时不能收到曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号,会使发动机无法起动。如果发动机处于行驶状态,会使发动
8、机立即熄火且无法再次起动。如果单个传感器有故障,发动机会参考正常传感器的信号对发动机进行控制,故障自诊断系统将故障信息以故障代码的形式存储起来,同时点亮故障指示灯。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 空气流量传感器信号。空气流量传感器或其电路发生故障时,ECU不能收到空气流量传感器信号或收到一个电压不变的信号,故障自诊断系统就会判定为故障信号。此时,根据起动信号和节气门位置传感器信号对发动机进行控制。当起动开关断开、怠速触点闭合时,则以怠速喷油量喷油;当起动开关断开、节气门开度较小时,则以小负荷喷油量喷油;当起动开关断开、节气门接近全开时,则以大负荷喷油量喷油。同时将该故障信息以故障代码的形
9、式存储起来。进气管绝对压力传感器信号。对于D型电控燃油喷射系统,当进气管绝对压力传感器或其电路发生故障时,ECU不能收到进气管绝对压力传感器信号或收到一个电压不变的信号,将引起发动机失速或不能起动,故障自诊断系统就会判定为故障信号。此时ECU按设定的固定值控制喷油量来起动发动机或维持发动机运转,并将该故障信息以故障代码的形式存储起来。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 (2)执行元件自诊断。执行元件由ECU输出指令信号控制工作,当执行元件电路接触不良、断路或短路时,也会导致故障信号的产生。在没有反馈信号的系统中,执行元件或其电路是否有故障,故障自诊断系统只能根据ECU输出的指令信号来判断;在
10、有反馈信号的系统中,执行元件或其电路是否有故障,故障自诊断系统根据反馈信号来判断。当故障自诊断系统判定有故障时,将此故障以故障代码的形式输入ECU的存储器中,同时点亮指示灯警告驾驶人。点火确认信号。当ECU连续发出35个点火脉冲信号后,而接收不到点火反馈信号时,此时故障自诊断系统就会判定电控点火系统有故障,为避免燃油浪费和造成排放污染,会立即发出控制指令停止喷油器喷油。喷油器电路确认信号。喷油器控制电路没有反馈信号,该电路是否出现断路和短路故障,故障自诊断系统对输出的信号电压进行监测,当判断该喷油器控制电路出现故障时,发出控制指令停止喷油器喷油,并将故障以故障代码的形式存储起来。项目五 发动机
11、电控系统故障诊断与检修 5.1.2 随车诊断系统 OBD是On-Board Diagnositics的英文缩写,OBD系统即为随车诊断系统。1)OBD系统的形式 OBD-系统称为第一代随车诊断系统,OBD-系统以“发动机检查”灯来显示“闪烁代码”,其主要特点是不同汽车制造商的诊断插座的规格及故障代码的含义不相同。对于综合性维修厂来说,用通用型解码器来读取故障代码是不可能的。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 OBD-系统称为第二代随车诊断系统,是由美国汽车工程师协会SAE和加州环保组织CARB提出的,统一了汽车故障自诊断的各项技术指标。该规范有3种形式:SAE J1850 PWM、SAE J
12、1850 VPW、ISO 9141-2。目前,OBD-系统的故障诊断规范已被全世界大多数国家接受,其主要特点是能大范围地监测发动机电控系统工作情况,几乎监控每个可能影响车辆排放性能的组件并将相关故障代码及状况存储到存储器中。当OBD-系统探测到一个问题,并在稍后的一个行驶循环不止一次探测到此问题,则OBD-系统使仪表板上的“发动机检查”灯亮起以警告驾驶人存在故障。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 2)OBD-系统的具体要求 (1)规范诊断插座。汽车按标准装用统一的16端子诊断插座,如图5-2所示,并将诊断插座安装在驾驶室仪表板下方。图5-2 OBD-系统诊断插座项目五 发动机电控系统故障诊
13、断与检修 (2)数据传输功能。OBD-系统具有数据传输功能,并规定了两个传输线标准:欧洲统一标准(ISO 9141-2)规定数据传输用7端子和15端子,美国统一标准(SAE J1850)规定数据传输用2端子和10端子。(3)行车记录功能。OBD-系统具有行车记录功能,能够记录车辆行驶过程的有关数据资料,能记忆和重新显示故障代码,可利用解码器方便、快速地调取或清除故障代码。(4)规范诊断端子。不同品牌汽车OBD-系统诊断端子的选用各不相同,但电源、搭铁等重要端子选用是相同的。OBD-系统诊断插座各端子功能见表5-1。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 (5)
14、采用相同的故障代码。统一的故障代码由一个英文字母和4个数字组成,其具体含义如图5-3所示。SAE指定与动力传动系统相关的故障代码(DTC)以字母“P”开头,与车身相关的故障代码(DTC)以字母“B”开头,与底盘相关的故障代码(DTC)以字母“C”开头。图5-3 故障代码的含义项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 3)OBD系统的监控 OBD-系统在每个行驶循环内都必须监控一次某些组件/系统,而其他控制系统(如断火探测)必须永久监控。一个“行驶循环”包括发动机冷机起动、动态行驶、怠速、匀速行驶、发动机熄火等。(1)永久监控。永久监控是指起动后根据温度立即进行系统监控,当出现故障时,故障指示灯立即
15、亮起。永久监控包括断火探测,燃油系统喷射持续时间及所有与排放相关的电路、组件和控制系统。(2)周期性监控。周期性监控是指每个行驶循环内监控一次系统,这样只有在完成相应运行条件后才存储一个故障。因此发动机短暂起动然后熄火时不可能进行检查。周期性监控包括氧传感器功能、二次空气喷射系统、三元催化转化器功能效率、燃油蒸气控制系统。周期监控需要在完成一个行驶循环后才能起到监控作用,因此在发动机电控系统维修后,要通过读取OBD就绪代码查询车辆是否已经成功完成了一个行驶循环。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 5.2 发动机电控系统故障诊断与检修方法 5.2.1 发动机电控系统故障诊断方法 1)发动机电控
16、系统故障类型 (1)按故障存在的时间分类。间歇性故障。间歇性故障是指故障症状是间断性发生的,受故障条件的影响有时存在、有时又自动消失的故障。如插接器松动引起的故障,车辆在振动时故障会出现、当振动消失后故障也随着消失。永久性故障。永久性故障是指故障症状一直存在,不进行检修就无法恢复发动机正常运行的故障,如传感器或执行元件损坏等故障。项目五 发动机电控系统故障诊断与检修 (2)按故障发生的快慢分类。突发性故障。突发性故障是指不能预测突然发生的故障,此类故障的特点是具有偶然性,如点火线圈损坏等。渐发性故障。渐发性故障是指由于零部件的磨损、疲劳、变形、老化等现象逐渐发展而形成的故障,它的特点是发生的概
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