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1、内蒙古大学交通学院专科毕业论文(设计)帕萨特1.8T发动机电控系统故障诊断与检测单位代码_学号_专科毕业论文（设计）帕萨特1.8T发动机电控系统故障诊断与检测院（系）名称 交通学院汽车工程系专业名称 汽车运用技术年级 2010级学生姓名 王先恒指导教师 杨晓勤2013年5 月28 日摘要: 帕萨特1.8T发动机电控系统故障诊断与检测随着电控燃油喷射系统在汽车上的大量应用，大幅度提高了汽车的综合性能，但由于结构复杂，电控汽车的使用和检修问题就日益突出，因此正确使用、维护、保持电控发动机良好的技术状态显得十分重要。发动机作为汽车的心脏，在汽车中起到至关重要的作用，其运行状态的好坏直接影响到整个汽车
2、的安全性和可靠性。汽车发动机电控系统工作性能的不断完善，自动化程度的不断提高，再加上工作环境的恶劣，使其故障发生的概率也越来越大，并且其诊断难度也在提高。本文从发动机的基础知识入手，以我们最常见的、应用较广泛的电控燃油喷射系统为例，较系统地介绍了汽油电控燃油喷射技术的发展历程，汽油电控燃油喷射系统的类型、结构组成、工作原理，较详细地介绍了大众帕萨特轿车1.8T电控燃油喷射系统组成与工作原理。 关键词：电控燃油喷射系统 传感器 ECU 诊断检测目录1.绪论12.电控发动机结构与工作原理1 2.1.电控发动机的组成1 2.2.电控系统工作原理43.主要传感器结构与工作原理54.电控发动机主要执行器
3、和工作原理95.ECU针脚结构与主要供电特点166.主要传感器检测方法和标准参数187.主要执行器结构与工作原理218.帕萨特1.8T故障检测步骤24结论27致谢28参考文献28-内蒙古大学专科毕业论文(设计) 第22页1.绪论： 帕萨特PASSAT是一种由水冷发动机带动的前轮驱动轿车。“PASSAT”本意是一股季风的名字，每年均匀而稳定地从大西洋南部吹向赤道方向，坚持而执着，恒久不变。和它的名字一样，几乎所有帕萨特的水滴状的外形都让人感觉到无与伦比的流畅。说道帕萨特轿车，其实我们并不陌生，与其一脉相承、家喻户晓的桑塔纳车型其实就是就是帕萨特的B2普通型。早在1984年，上海大众第一辆第一辆桑
4、塔纳轿车诞生，中国汽车工业从此走向了现代化规模生产。这一被誉为中国车坛“常青树”的桑塔纳轿车，正是帕萨特B2在中国的化身。帕萨特家族史不过三十余年，历经数代，全球累计销量1000多万辆。汽油喷射系统的发展1834年用于军用飞机上，1952年，曾用于二战德军飞机的机械式汽油喷射技术被应用于轿车，德国戴姆乐-奔驰(Daimler-Benz)300L型赛车装用了德国博世(Bosch)公司生产的第一台机械式汽油喷射装置。它采用气动式混合气调节器控制空燃比，向气缸直接喷射。20世纪60年代后期，随着电子技术的发展，德国BOSCH公司研制出电控燃油喷射系统（EFI）。电控燃油喷射技术经历了晶体管、集成电路
5、、和微机处理三大发展进程。发动机作为汽车的心脏，在汽车中起到至关重要的作用，其运行状态的好坏直接影响到整个汽车的安全性和可靠性。随着汽车发动机电控系统工作性能的不断完善，自动化程度的不断提高，再加上工作环境的恶劣，使其故障发生的概率也越来越大，并且其诊断难度也在提高。发动机由过去单一的机械结构为主体的产品到目前已机、电、液相结合的复杂的产品，使其故障诊断问题发生了质的变化。汽车电控系统结构的复杂性，使电气线束增多、故障率增加、故障诊断难度提高，给汽车维修工作带来了越来越多的困难，使汽车维修技术人员的技术要求也越来越高。2.帕萨特1.8T电控发动机的结构与工作原理2.1 电控发动机的组成该电控系
6、统以电控单元(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、怠速空气调整器等为控制对象，保证获得与发动机各种工况相匹配的最佳混合气成分和点火时刻。相同的控制原则决定了各类电控汽油喷射系统具有相同的组成和类似的结构。电控汽油喷射系统大致可分为进气系统、燃油系统和电子控制系统三个部分。2.1.1进气系统进气系统，又称空气供给系统，其功能是提供、测量和控制燃油燃烧时所需要的空气量，如图2-1所示(以L型系统为例)。空气经空气过滤器过滤后，由空气流量计(在D-Jetronic系统中为进气歧管绝对压力传感器)计量，通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管。在进气歧管内，从喷油器喷出
7、的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧。一般行驶时，空气的流量由进气系统中的节气门来控制。踩下加速踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通气道通过。怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调整器调整流经旁通气道的空气量来实现的。怠速空气调整器一般由电控单元(ECU)控制，在气温较低发动机暖机时，怠速空气调整器的通路打开，以供给暖机时必须给进气歧管的空气量，此时发动机转速较正常怠速高，称为快怠速。随着发动机冷却水温升高，怠速空气调整器使旁通气道开度逐渐减小，旁通空气量亦逐渐减小，发动机转速逐渐降低至正常怠速。2.1.2燃油系统燃油供给系统的功能是向发动机精确提供各种工况下所
8、需要的燃油量。燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器、冷启动喷油器及供油总管等组成，如图2-2所示。图2-1 进气系统 图2-2 燃油系统 燃油由燃油泵从油箱中泵出，经过过滤器，除去杂质及水分后，再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动。这样具有一定压力的燃油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。喷油器根据ECU的喷油指令，开启喷油阀，将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时，再将燃油混合气吸入气缸中。装在供油总管上的燃油压力调节器是用以调节系统油压的，目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300kPa。此外，为了改善发动机低温启动性能，有些车辆在进气歧
9、管上安装了一个冷启动喷油器，冷启动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。2.1.3电子控制系统电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量。该系统由传感器、电控单元(ECU)和执行器三部分组成，如图2-3所示。供给发动机的汽油量，由喷油持续时间来控制，喷油持续时间则由ECU通过来自进气歧管压力传感器或空气流量计的信号来计算进气量，根据进气量和转速计算出基本喷油持续时间。然后进行温度、海拔高度、节气门开度等各种工作参数的修正，得到发动机在这一工况下运行的最佳喷油时间，精确地控制喷油量。图2- 3 电子控制系统传感器是信号转换装置，安装在发动机的各个部位，其功用是
10、检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入ECU。检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆燃传感器、空调离合器开关等。ECU是发动机控制系统的核心部件。ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间，在接收了各种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间。ECU还可对多种信息进行处理，实现EFI系统以外其他诸多方面的控制，如点火控制、怠速控制、废气再循环控制、防抱死控制等。执行器是控制系统的执行机构，其功用是接受ECU输出的各种控制
11、指令完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳工作状态，如喷油脉宽控制、点火提前角控制、怠速控制、炭罐清污、自诊断、故障备用程序启动、仪表显示等。2.2电控汽油喷射系统的工作原理电控汽油喷射系统工作原理框图，如图2-4所示。图2-4 电控汽油喷射系统原理框图1发动机工作参数；2传感器；3 电控单元；4喷油器喷油器喷射到进气歧管中的汽油量，由喷油器喷孔的横断面面积，汽油的喷射压力和喷油持续时间来决定。为了便于控制，在实际的喷油控制系统中，喷孔的横断面面积和喷油压力都是恒定的，汽油的喷射量只取决于喷油持续时间。喷油器的喷孔由电磁阀来开闭，电磁阀的开启时刻(喷油开始时刻)和开启延续时间(喷油持续时间)
12、的长短，由发动机的各种参数确定。传感器将发动机各种非电量的工况参数(如转速、负荷、发动机冷却水及进气温度、空气流量、曲轴转角、节气门开度等)转变为电信号，并把这些信号以信息形式送入电控单元(ECU)，再经电控单元转化为长短不一的电脉冲信号传到喷油器，控制喷油器打开时刻及延续时间长短，使之准确地工作。EFI系统的工作过程即是对喷油时间的控制过程。装用EFI系统的发动机具有良好的动力性、经济性，排放污染大为降低，这都缘于空燃比的精确控制。而这种空燃比的控制是通过对汽油喷射时间的控制实现的。ECU通过绝对压力传感器(D型EFI)或空气流量计(L型EFI)的信号计量空气质量，并根据计算出的空气质量与目
13、标空燃比比较即可确定每次燃烧所必需的燃料质量。目标空燃比即实际充入气缸的空气质量与燃烧所需要的燃料量的比值。根据空气质量和发动机转速计算出的喷油时间称为基本喷油持续时间。目标空燃比是在考虑了发动机的动力性、经济性、响应性、排气净化等之后决定的，它所要求的喷油时间与基本喷油时间有差异，各种传感器检测冷却水温度、进气温度、节气门开度等与发动机工况有关的参数后，对基本喷油持续时间进行修正，确定最佳喷油持续时间，使实际喷油持续时间接近由目标空燃比确定的喷油持续时间。3.电控发动机主要的传感器结构与工作原理3.1节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门体上，用来检测节气门的开度，它通过杠杆机构与节
14、气门联动，进而反映发动机的不同工况（怠速、加速、减速和全负荷等）。此传感器可把发动机的这些工况检测后输入ECU，从而控制不同的喷油量。节气门位置传感器属于开关触点式，如图3-1所示。它主要由活动触点、怠速触点、功率触点。节气门轴、控制杆、导向凸轮和槽等组成。活动触点可在导向凸轮槽内移动，导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动。图3-1 节气门位置传感器l-导向凸轮； 2-节气门轴； 3-控制杆； 4-活动触点； 5-怠速触点；6-功率触点； 7-连接装置； 8-导向凸轮槽。3.2进气压力传感器进气压力传感器与稳压器相连，用以将进气管内的压力变化转换成电信号。它与转速信号一起输送到ECU，作为决
15、定喷油器基本喷油量的依据。进气压力传感器采用半导体压敏电阻式（全称是进气歧管绝对压力传感器）。它由硅膜片、集成电路、滤清器、真空室和壳体等组成，如图2-2所示。硅膜片是压力转换元件，它是利用半导体的压电效应制成的。硅膜片的一面是真空室，另一面是导入的进气压力。集成电路是信号放大装置，它的端头与ECU连接。 （a）平面图 （b）立体图图3-2 进气压力传感器1-硅膜片； 2-真空室； 3-集成电路； 4-滤清器； 5-进气端； 6-接线端。发动机工作时，从进气管来的空气经传感器的滤清器滤清后作用在硅膜片上，硅膜片产生变形（由于进气流量对应着相应的进气压力，故进气流量越大，进气管压力就越高，硅膜片变形也就越大）。硅膜片的变形，使扩散在硅膜片上电阻的阻值改变，导致电桥输出的电压变化。传感器上的集成电路将电压信号放大处理后，作用进气管压力信号送到电控单元，此信号成为电控单元计算进
