现代发动机自诊断系统的探讨

广州华立科技职业学院毕业设计（论文）中文题目：现代发动机自诊断系统的探讨英文题目：学生姓名：学号：专业：汽车检测与维修技术指导老师姓名：论文提交时间：2017年3月31日目录引言................................................................1第一章汽车发动机故障自诊断系统概述............................21.1汽车发动机故障自诊断系统的基本组成......................21.1.1传感器........................................21.1.3数据存储器ROM/RAM..........................31.1.4故障诊断插座..................................31.1.5后备系统......................................31.2汽车发动机故障自诊断系统历史及发展趋势................................41.2.1电控汽车自诊断技术发展历程....................41.2.2发展趋势......................................5第二章汽车发动机故障自诊断系统概述.......................................................72.1汽车发动机自诊断工作系统的工作原理.............................................72.2发动机故障显示方式.......................................................................................7第三章汽车故障自诊断系统使用实例............................................................93.1发动机窜烧机油的故障现象排除实例..................................................93.1.1造成发动机窜机油故障的原因分析................93.1.2故障排除过程分析.............................103.2发动机自检测系统的应用实例...............................................................11结论...........................................13致谢..........................................14摘要电子技术的迅猛发展和广泛应用，促进了汽车技术的现代化。随着更为先进的、智能化的汽车技术潮水般的涌入国内，传统的维修思想、维修方式和落后的技术力量已无法满足这类科技密集型现代汽车的维修。修理工作也由此发生了极大的变化，已不可能再像以前那样仅靠看、听、摸及经验就可完成修理作业。面对分门别类的发动机种类，与日益复杂的故障，我们必须掌握一定的理论基础，依靠相应的检测仪器和检测手段，按照一定的故障排除步骤，才可能正确的完成修理作业。现代发动机自诊断系统是一套自动化程度很高的发动机故障诊断系统，由于它的出现节约了大量的维修时间就，降低了维修的难度。本文首先对汽车故障诊断系统进行系统的概述，并且介绍了汽车故障自诊断技术的最新发展。然后主要介绍了电控汽车发动机故障自诊断系统的工作原理及故障信息的显示方式和清除方法，最后例举了电控发动机自诊断系统的使用实例。关键词：汽车故障自诊断系统、工作原理、使用实例、最新发展1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、舒适性以及排污控制等方面都有了极大的提高和改善。然而，随着汽车控制系统越来越复杂，汽车故障诊断的难度也随之加大，有时一个简单的怠速不稳故障，就有40多种可能原因。特别是现在局域网技术汽车上的应用，跨系统的故障也会越来越多，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。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况，如有异常，根据特定的算法判断出具体的故障，并以代码形式存储下来，同时起动相应故障运行模块功能，维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码，快速对故障进行定位和修复。现代发动机的自诊断功能就是利用电子控制单元(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。为使汽车安全运行，汽车上用传感器检测各部分的状态，通过微机判断，当面临危及人生安全的重大事故时，可立即声、光报警并自动停机。在发动机上广泛采用电子控制喷射系统，该系统由传感器、ECU和执行器3部分组成。ECU具有故障自诊断功能，用以监测控制系统各部分的工作状态，当ECU检测到来自传感器和执行器的故障信号时，立即将警示灯点亮，同时将故障信息以故障码的形式存入存储器中；检查车辆时，可将存储器的故障信息（故障码）调出，以灯光闪烁的形式或直接通过检测仪器显示出来，帮助修理人员判断故障的类型和范围；车辆说明书给出了每个故障代码的内容及测试、诊断、维修步骤；故障排除后应清除存储器中的故障码，避免与新的故障码混杂，给检修带来困难。总的说来，现代汽车发动机自检测系统为汽车发动机的保养与维修带来极大的便利，是汽车的保养维修也顺利的进入自动化的进程。2第一章汽车发动机故障自诊断系统概述1.1汽车发动机故障自诊断系统的基本组成故障自诊断模块监测的对象是电控汽车上的各种传感器、电子控制系统本身以及各种执行元件，故障判断正是针对上述三种对象进行的。故障自诊断模块共用汽车电子控制系统的信号输入电路，在汽车运行进程中监测上述三种对象的输入信息，当某一信号超出了预设的范围值，并且这一现象在一定的时间内不会消失，故障自诊断模块便判断为这一信号对应的电路或元件出现故障，并把这一故障以代码的形式存入内部存储器，同时点亮仪表盘上的故障指示灯。针对三种监控对象产生的故障，故障自诊断模块采取不同的应急措施：（1）当某一传感器或电路产生了故障后，其信号就不能再作为汽车的控制参数，为了维护汽车的运行,故障自诊断模块便从其程序存储器中调出预先设定的经验值，作为该电路的应急输入参数,保证汽车可以继续工作；（2）当电子控制系统自身产生故障时，故障自诊断模块便触发备用控制回路对汽车进行应急的简单控制，使汽车可以短时运行；（3）当某一执行元件可能导致其他元件损坏或严重后果的故障时，为了安全起见，故障自诊断模块采取一定的安全措施，自动停止某些功能的执行，这种功能称为故障保险。从上述基本工作原理分析来看，故障自诊断系统的基本组成如图1所示。图1故障自诊断系统1.1.1传感器传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介3质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。1.1.2输入/输出电路（1）输入电路:1）描述各电控总成工况参数的信号。如电控发动机的冷却水温度信号，这信号的特点是各信号的数值都有正常的工作范围，因此确认此等输入信号值是否正常，即可判定此信号是否有故障。2）描述汽车操作情况的信号。凡可由驾驶员直觉判断是否有故障的，如点火开关信号、空调开关信号等等，自诊断系统并不对其进行诊断。3）来自相关电控系统的信号。若有故障，自诊断系统将立即报警。（2）输出控制电路:可分为开环和闭环两类，属于闭环控制的有氧传感器电路和点火器控制电路。闭环控制的电路有信号反馈，一旦发生故障，电控单元就能很快确认;开环控制的电路无信号反馈，其输出控制电路若发生故障，电控单元只有通过对各种输入信号进行判断才能确认故障，其他电路的故障自诊断系统无法确认。1.1.3数据存储器ROM/RAMROM：用于储存能保障自诊断系统正常工作的监控程序、诊断标准及故障运行时的预定参数等，供CPU提取和查寻。RAM：存储故障码，同时也存储电子控制系统学习修正（自适应）参数，如果ROM出现故障，微机能根据RAM的记忆参数计算出控制参数，输出相应控制信号，但反应会较慢。1.1.4故障诊断插座如果RAM存储器里记录有故障，通过短接故障诊断插座的某些端子，可使RAM和故障警告灯之间连线接通，从而使RAM存储器里的故障通过故障警告灯闪现出来。1.1.5后备系统如图2所示，当电脑内CPU或ROM和曲轴位置传感器、水温传感器、车速传感器等出现故障后，电脑自动装备用集成电路起动，用固定的信号控制发动机进入强制运转，同时将点亮故障警告灯以便驾驶员能将车辆开到检修厂进行修理。备用系统只能维持发动机的基本功能。根据点火开关、节气门位置传感器等信号，提供基本的喷油、点火等控制信号。不同发动机其数值各异。但基本情4况如表1：表1不同发动机基本情况表发动机状况起动怠速其他喷油时间12.02.34.1点火提前角10°10°20°图2微机后备回路系统原理框图1.2汽车发动机故障自诊断系统历史及发展趋势1.2.1电控汽车自诊断技术发展历程电控系统在板诊断技术的发展可分为以下3个阶段。第1阶段（70年代80年代初）由于被珍断的电子控制系统的结构简单，故障种类也很少、故障码也很简单，所用的故障诊断仪也较为简单。它除了可以读取故障码之外，还可监视汽车的运行状态、清除故障码和获取少量的诊断数据。美国福特公司的STAR(Self—TestAutomaticReader)，它适用于1978年的EEC—I，1979年的EEC―Ⅱ，1980年～1984年的EEC―Ⅲ发动机控制Development制单元，维修人员可以通过它读取ECU内记录的故障码。当时的“Scanner”故障诊断仪，可用于1981年通用公司的电控发动机模块ECM和1985年的车身控制模块BCM的故障诊断，除了可以读取故障码外，它还可以显示少量的数据。第2阶段(80年代初~80年代末)，为了适应增强的在板诊断系统故障诊断功能，出现了功能更为强大的故障诊断仪。故障诊断仪配有探头，可以检测汽车的电子电路和电子器件，还可与ECU的在板诊断系统进行交互式通讯，从而获取5更多的汽车或发动机的运行信息，并能通过故障诊断仪控制汽车和发动机部件的工作和设定其运行状态。福特公司的故障诊断仪，可以诊断1984年的EEC―Ⅳ发动机管理系统，该诊断仪配有一个监视器和一个8通道的记录仪。通用公司的故障诊断仪“TECHI”，可以诊断1986年的GM30发动机管理系统和1987年的GMP4的ECM。车上各子控制系统之间通过通讯线连接在一起，故障诊断仪可以通过数据连接线（AssemblyLineDataLink）与发动机管理系统通讯，检测各系统的故障。第3阶段（帅年代末~现在）故障诊断技术向智能化和信息化方向发展是该阶段的特点。故障诊断仪可直接控制汽车或发动机的部件，维修手册和诊断手册等被有效地组织成“智能化”的电子文档，存储于诊断系统内。维修人员在专家故障诊断系统上，可以方便地查询所需的资料，得到榆测故障的步骤和排除故障的方法。福特公司1985年的在绂汽车维修信息系统OASIS（On―LinAutomotiveServiceInformationSystem），维修终端通过打印机接口或以Modem方式与主机连接，以获取与故障发生相关的维修信息。通用公司1986年的汽车维修计算机系统CAMS（ComputerizedMaintenanceSystem）也具有相似的功能。维修中心的主机通过串行通讯与在维修点的终端机相连，相互之间可以交换信息。此外，维修点的终端还可向维修中心上载故障信息及维修过程的记录和