丰⽥RAV4轿车电控系统故障的诊断与排除00
机械分院汽车⼯程系
毕
业
论
⽂
课题名称：丰⽥R A V4轿车电控系统诊断与检修姓名: 王浩
酷路泽4000学号: 580402910321
专业: 汽车检测与维修
班级: 09汽修中锐（2）班
指导⽼师: 李洪娟⽼师
⼆零⼀⼀年⼗⼀⽉
⽬录
摘要： (3)
引⾔ (4)
1 丰⽥RAV4发动机电控系统的概述 (5)
1.1丰⽥RAV4发动机电控系统的优点及⼯作原理 (6)
1.2丰⽥RAV4发动机电控燃油供给系统 (7)
1.3燃油供给控制 (7)
1.4丰⽥RAV4发动机点⽕系统 (8)
1.5丰⽥RAV4发动机空⽓供给系统 (10)
1.6丰⽥RAV4发动机怠机怠速控制 (10)
2丰⽥RAV4发动机故障诊断⽅法及流程 (12)
2.1发动机故障诊断⽅法 (12)
2.2丰⽥RAV4怠速不稳的诊断流程 (13)
2.3丰⽥RAV4发动机⽆法启动的诊断流程 (15)
3 丰⽥RAV4发动机故障的案例 (17)
3.1故障案例⼀丰⽥RAV42.0L机怠稳速不稳 (17)
3.2故障案例⼆丰⽥RAV4中⾼速加速不良 (18)
结论 (20)
参考⽂献 (22)
致谢 (23)
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。本⽂对丰⽥RAV4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故障的技巧和排除⽅法。
关键词：
发动机；故障；排除；丰⽥RAV4
丰⽥RAV4电控系统故障的诊断与排除
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。
丰田 威驰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。我在此对丰⽥RAV4发动机电控系统故障的诊断与排除做个全⾯的总结。
1 丰⽥RA V4发动机电控系统的概述
丰⽥RAV4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。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、电⼦可变⽓门正时控制系统（VTEC)系统以及⾃诊断系统。
图2-1 丰⽥RAV4本RA V4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-E GR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。
1.1 丰⽥RAV4发动机电控系统的优点及⼯作原理
丰⽥RAV4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。
VTEC是本⽥⽓门正时系统的英⽂缩写，本⽥的VTEC正时，能调节⽓门升程。它的⼯作原理是：当发动机由低速向⾼速转换时，电⼦计算机就⾃动地将机油压向进⽓凸轮轴驱动齿轮内的⼩涡轮，这样，在压⼒的作⽤下，⼩涡轮就相对于齿轮壳旋转⼀定的⾓度，从⽽使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从⽽改变进⽓门开启的时刻，达到连续调节⽓门正时的⽬的。
由于VTEC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，在原来的VTEC凸轮轴，加了可以切换⼤⼩不同⾓度的凸轮，利⽤"摇臂"机构来决定是否顶到⾼⾓或⼩⾓度的凸轮,⽽作到"可连续式"地改变引擎的正时，相位与"两段式"的⽓门升程。在发动机的任何⼯况下，都能到最佳的配⽓相位，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”。
RAV4搭载的是本公司全⾯⾯向⼆⼗⼀世纪⽽开发的发动机，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。
尼桑风雅电控系统⼯作原理：如图2-3所⽰，丰⽥RAV4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。
图2-3 电控系统原理图 1.2丰⽥RAV4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。⼀汽丰⽥卡罗拉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。
1.3 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。
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
废⽓空⽓
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，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。
图2-4 燃油控制原理图
1.4丰⽥RAV4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。RAV4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
丰田车图片节⽓门开度传感器
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
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
图2-5 控制点⽕系统原理图
通电时间
基本点⽕校正
LED DTC
老年代步车乱象传感器 MAP 传感器
ECT
传感器 IAT
传感器曲轴
传感器 TP
宝马2系运动旅行车传感器
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
表2-1 发动机点⽕正时修正量修正项⽬
相关的传感器及信号说明怠速修正
上置点信号、曲轴位置信号、⽓缸位置传感器、歧管绝对压⼒传感器点⽕正时根据怠速条件下的发动机转速进⾏修正发动机暖机修正
发动机冷却⽔温传感器按照发动机暖机⼯况调整点⽕延迟⾓；以便在发动机驾驶性能和废⽓排放等级间能达成良好的平衡发动机冷却⽔温修
正发动机冷却⽔温传感器
发动机冷却⽔温度较低时修正点⽕提前⾓；发动机冷却⽔温度较⾼
时修正点⽕延迟⾓
起动时点⽕正时设定在上置点前7°，起动状态是由上置点位置传感器（发动机起动转速）和起动信号来判断的。起动后点⽕正时的控制是根据发动机电脑中贮存的各种发动机转速和进⽓歧管真空下的最佳点⽕正时，即点⽕三维图。发动机转速和歧管真空是由相应各传感器输⼊的信号计算得出的。电脑控制的点⽕系统与传统点⽕系相⽐较，它不是依靠离⼼式或真空式点⽕调整机构来确定随发动机转速和歧管真空的变化⽽变化的点⽕正时。由于它不存在机械调节的不利因素，所以能更精确地调整点⽕正时。
1.5 丰⽥RAV4发动机空⽓供给系统
空⽓供给系统的功⽤是为发动机提供清洁的空⽓并控制发动机正常功能⼯作时的进⽓量。系统⼯作原理如图2-6所⽰。发动机⼯作时，空⽓经空⽓滤清器过滤后通过绝对压⼒传感器，节⽓门体进⼊进⽓总管，再通过进⽓歧管分配给各缸。节⽓门体中设有节⽓门，⽤以控制进⼊发动机的空⽓量，从⽽控制发动机的输出功率（负荷）。
丰⽥RAV4发动机空⽓供给系统中，绝对压⼒传感器测量的是进⽓管内的绝对压⼒，流经怠速空⽓控制阀的空⽓也在检测范围之内。
图2-6 空⽓供给系统原理图
1.6丰⽥RAV4发动机怠机怠速控制
丰⽥RAV4发动机怠机怠速控制由怠速控制阀和快怠速控制阀共同作来完
空⽓滤清器节⽓门体进⽓总管进⽓歧管
怠速控制空
⽓控制阀进⽓管绝对压⼒传感器
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