浙江工业职业技术学院 浙浙江江工工业业职职业业技技术术学学院院 毕业论文毕业论文 (2012届届) （广本雅阁发动机电控系统的诊断与维（广本雅阁发动机电控系统的诊断与维 修修 ） 学生姓名 唐 军 学 号 090310142 院别 机电工程分院机电工程分院 专 业 汽车检测与维修技术汽车检测与维修技术 指导教师 高奇峰高奇峰 完成日期 I 广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与排除 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：发动机故障排除目录目录 1 前言 1 2 广本雅阁发动机电控系统的概述 2 2.1 广本雅阁发动机电控系统的优点及工作原理 3 2.2 广本雅阁发动机电控燃油供给系统 5 2.3 燃油供给控制 5 2.4 广本雅阁发动机点火系统 6 2.5 广本雅阁发动机空气供给系统 8 2.6 广本雅阁 F22B4 发动机怠机怠速控制 9 2.7 VTEC 系统结构原理 10 3 广本雅阁发动机故障诊断方法及流程 13 3.1 发动机故障诊断方法 13 3.2 广本雅阁发动机怠速不稳的诊断流程 14 3.3 广本雅阁发动机无法启动的诊断流程 16 4 广本雅阁发动机故障的案例 18 4.1 故障案例一广本雅阁 2.2EXI 型怠速不稳 18 II 4.2 故障案例二广本雅阁中高速加速不良 19 结论 21 致谢 22 参考文献 23 浙江工业职业技术学院 1 引言 改革开放以来，汽车工业作为我国国民经济发展的支柱产业， 进入了一个蓬勃发展的时期。一方面经过引进技术、消化吸收国外 的先进技术，另一方面探索以市场为导向发展生产的道路，得到了 健康的成长。汽车工业的发展已经走入了居民家庭。 现代汽车的技术水平不断提高，特别是电子技术的应用，使汽 车的结构性能发生了根本性变化，新的结构原理和装置相续涌现， 发动机电控系统故障的诊断与检修问题也接踵出现，对汽车的使用 及维修人员提出了新的更高的要求。经济的发展使汽车已经普及了， 发动机的维修也越来越多，为了提高维修质量和效率，就应懂得发 动机维修的基本方法和原理。作为现代的维修人员必须精通发动机 电控系统。 因此，我们要全面透彻的了解电控发动机各组成部分的工作原 理，掌握其各项功能与作用，根据具体的故障现象结合相关的技术 知识、经验，制定出切实可行而又经济的维修方案，已达到排除故 障的目的。我在此对广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与排除做 个全面的总结。 浙江工业职业技术学院 2 第一章广本雅阁发动机电控系统的概述第一章广本雅阁发动机电控系统的概述 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2-1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。 图图 2- -1 广州本田雅阁轿车电子控制燃油喷射系统结构图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 浙江工业职业技术学院 3 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。 2.1 广本雅阁发动机广本雅阁发动机电控系统的优点及工作原理电控系统的优点及工作原理 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。早在广本轿车装用电控汽油喷射系统后， 发动机排量不变，与原装化油器式发动机相比，排放污染物减少了 50%以上， 最大转矩提高了 7%，最大功率提高 9%，加速时间缩短 20%，等速百公里油耗 也略有下降，广本发动机及整车结构如图 2-2 所示。 图图 2- -2 发动机及整车结构发动机及整车结构 普通的发动机在制造出来后，配气相位和气门升程就固定不变了，无法适 浙江工业职业技术学院 4 应不同转速下发动机对进排气的需求以满足不同工况的动力性。因此，传统的 发动机设计人员在考虑凸轮轴型线时都采用折中方案，既要照顾高速也要考虑 低速。但是这种综合考虑的设计方案在某种程度上限制了发动机的性能，已远 远不能满足现在车用发动机的要求。因此，人们希望能够有这样一种发动机， 其凸轮型线能够适应任何转速，不论在高速还是低速都能得到最佳的配气相位。 于是，可变配气相位控制机构应运而生。在可变配气相位控制机构中比较有代 表性的便是本田公司的 VTEC 系统。 但是 VTEC 系统已经有二十余年的历史，面对日益严格的排放及动力性能 要求，已有一点“力不从心”的感觉。例如 VTEC 系统的气门升程和正时的变换 动作明显将发动机的状态划分为两个阶段，它们之间的转换不够平滑，在 VTEC 系统启动前后发动机的表现截然不同，连发出的声音也不一样。为了改 善 VTEC 系统的性能，近年本田推出了 i-VTEC 系统。 由于 i-VTEC 系统中 VTC 机构的导入，使得发动机的配气相位能够柔性地 与发动机的负荷相匹配，在发动机的任何工况下，都能找到最佳的配气相位， 以最佳的气门重叠角，实现中、低速时低油耗、低排放，高速时高功率、大扭 矩，这就像按照人类大脑的要求那样进行控制，因此被形象地称之为“智能化” VTEC。 雅阁搭载的是本田公司全面面向二十一世纪而开发的 i 系列中的 i-VTEC 发 动机，其目的是为了更好的提高发动机燃油效率、降低排放，同时又保证有足 够的动力输出以满足驾驶乐趣的需要。 电控系统工作原理：如图2-3所示，广本雅阁发动机电控系统是由四个子系 统组成：空气供给系统、燃油供给系统、排气系统和控制系统。该系统利用各 种传感器检测发动机的各种状态，经电脑的判断、计算，使发动机在不同工况 下，均能获得合适浓度的可燃混合气并按需要输送到各缸燃烧室内进行燃烧、 作功。最后，系统还将废气排出。电子控制喷油系统是通过进气歧管绝对压力 传感器节气门位置传感器来检测发动机进气量，电子控制单元根据各种传感器 的信号进行判断、计算、修正控制喷油器喷油的持续时间，使发动机获得该工 况下运行所需的最佳可燃混合气浓度。 浙江工业职业技术学院 5 控制系统 燃供油 给系统 发动机燃烧 进气系统排气系统混合 汽油 混合气 废气 图图 2-3 电控系统原理图电控系统原理图 2.2 广本雅阁发动机电控燃油供给系统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。 2.3 燃油供给控制燃油供给控制 燃油供给控制分为燃油切断控制和燃油泵的控制。 燃油切断控制是指节气阀闭合时的减速过程中，流向喷射器的电流被切断， 以提高1,000rpm以上发动机转速下的燃油经济性。燃油切断控制也可在发动机 转速超过6,700rpm时发生，不论节气阀位置如何，从而保证发动机不过度旋转。 停车时，ECM/PCM5,000rpm（M/T：4,200rpm）以上发动机转速下切断燃油， 如图2-4所示。 燃油泵的控制是在接通点火装置时，ECM/PCM将PGM-F1主继电器接地， 空气 浙江工业职业技术学院 6 该继电器随即发动机运转过程中，ECM/PCM将PGM-F1主继电器接地并向燃油 泵输出电流。发动机停转，且点火装置接通的情况下，ECM/PCM切断连接 PGM-F1主继电器的地线，从而切断流向燃油泵的电流。 节气门开度传感器 MAP 传感器 曲轴位置传感器 减速 高转速曲轴位置传感器 车速传感器 车速传感器 曲轴位置传感器 ECT 传感器 IAT 传感器 节气门开度传感器 MAP 传感器 曲轴位置传感器 清污控制电磁阀 发动机 RPM EGR 升程传感器 氧传感器 BARO 传感器 蓄电池电压 MAP 传感器 断油判断 高车速 进气岐管压力 进气温度修正 加速时修正 空燃比修正 EGR 再循环比修正 确定喷油量 计算修正值 计算基本喷油量 量 发动机冷却液温度修正 蓄电池电压修正 大气压力修正 蒸汽排气进气量修正 燃油压力修正 图图 2- -4 燃油控制原理图燃油控制原理图 2.4 广本雅阁发动机点火系统广本雅阁发动机点火系统 点火系统工作原理是点火线圈产生的高电压脉冲由线圈导线传至分电器， 通过分电器及其转子转动将电压脉冲引导给相应的火花塞高压线，然后送给火 花塞，经火花塞产生火花点燃燃烧室中的可燃混合气。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 浙江工业职业技术学院 7 火正时（如表 2-1 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，其控制原理如图 2-5 所示。 ECM/PCM 通电时间 基本点火校正 LED DTC 传感器 MAP 传感器 ECT 传感器 IAT 传感器 曲轴 传感器 TP 传感器 维修检 测插接 器 爆震传感 器 点火器单元 分电器 点火线圈 火花塞 冷却液温度校正 进气温度校正 怠速校正 爆震校正 校正 换挡校正 自动变速 控制系统 换挡控制 图图 2- -5 控制点火系统原理图控制点火系统原理图 浙江工业职业技术学院 8 表表 2- -1 发动机点火正时修正量发动机点火正时修正量 修正项目