【導(dǎo)讀】機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、加速性能和起動(dòng)性能。所以，對(duì)于電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。認(rèn)識(shí)和故障診斷就顯得十分重要。最后是對(duì)汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷與方法分析。

　　

【正文】 起哮喘病。這種粒子的毒害不像CO 中毒那樣在復(fù)原后可完全消除其影響，而是逐步積累增多，故危害性更大。排煙能妨害 視野，惡化照明，引起交通事故。動(dòng)物試驗(yàn)證明，排煙顯示有致癌作用。 （ 3）氮氧化合物和碳煙的生成機(jī)理 ① NOx 的生成機(jī)理 ： NOx 是空氣在燃燒室的高溫條件下，由氧和氮的反應(yīng)所形成的，它和其它廢氣成分不同，不是來自燃料。發(fā)動(dòng)機(jī)所排出的 NOx，雖含有少量的 NO2，但大部分是 NO。排氣中的 NO 在大氣中氧化成 NO2，通常把 NO2 和 NO統(tǒng)稱為 NOx（氮氧化合物）。 ② 碳煙生成機(jī)理 ： 燃油燃燒生成碳煙的過程是先生成先導(dǎo)物 PAH（ polycyclic aromatic hydrocarbons）， PAH 再長(zhǎng)大生成碳煙顆粒，汽 油機(jī)的燃燒方式是預(yù)混燃燒，混合氣形成過程長(zhǎng)，混合氣均勻，且碳煙先導(dǎo)物 PAH 生成后，燃?xì)鈱?duì)氧化攻擊作用活躍，先導(dǎo)物被氧化，碳煙不易形成。因此汽油機(jī)碳煙排放比柴油機(jī)要少很多，甚至認(rèn)為煙汽油機(jī)不產(chǎn)生顆粒，汽油機(jī)除了鉛金屬顆粒以外，可以不考慮碳煙問題。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 但研究發(fā)現(xiàn)汽油中包含輕餾分，也有少數(shù)重餾分烴類物質(zhì)，汽油中的重餾分會(huì)和柴油一樣生成碳煙，汽油中的烯烴類輕餾分，經(jīng)過一系列化學(xué)變化過程后，也會(huì)生成碳煙。 （ 4） 排氣污染的控制 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染的控制方法大致可分為機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。 通過改善可燃混合氣的品質(zhì)和燃燒狀況，抑 制有害氣體的產(chǎn)生，使排氣中的有害氣體成分減至最少，這種方式稱為機(jī)內(nèi)凈化，是治理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染的根本方法。 ① 改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況 它是通過配氣相位、點(diǎn)火時(shí)刻等的優(yōu)化調(diào)整和燃燒室、火花塞等的優(yōu)化設(shè)計(jì)配置來達(dá)到的。 ： 特別是氣門重疊時(shí)間對(duì) NOx， HC 排放量的影響很大。試驗(yàn)表明：氣門重疊時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，因排氣徹底，進(jìn)氣充足，氣缸內(nèi)溫度低， NOx 排放量將減少，而 HC 的增加量并不多；當(dāng)氣門重疊時(shí)間短時(shí)， HC 將減少，而 NOx 卻增加較多。 ： 可降低燃燒最高溫度，因而 NOx 的排放量 減少；同時(shí)，由于燃燒持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，促進(jìn)氧化作用，使 HC 減少。 ： 減小燃燒室的表面積和容積之比（面容比可減少 HC 的排放量。面容比按浴盆、盆形、楔形、半球形的燃燒室結(jié)構(gòu)順序逐漸減小。改變?nèi)紵以O(shè)計(jì)、加強(qiáng)氣體的渦紊流、優(yōu)化火花塞配置，都可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放產(chǎn)生影響 。 ② 改善可燃混合氣的品質(zhì) 恒溫進(jìn)氣空氣濾清器和廢氣再循環(huán)是改善可燃混合氣品質(zhì)的兩種常用方式。 ： 可以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給熱空氣。從而既減少了 CO 和 HC 的排放，又改善了發(fā) 動(dòng)機(jī)低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 用設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的附加裝置使排出的廢氣凈化后再排入大氣，這種措施稱為機(jī)外凈化。機(jī)外凈化常用以下方法。 ① 二次空氣噴射 這種方法將新鮮空氣噴射到排氣門附近，使高溫廢氣和空氣接觸混合，以使未燃 HC、 CO 進(jìn)一步燃燒 。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 圖 8:次空氣供給裝置 1空氣濾清器 2空氣泵 3防止回火管 4單向閥 5空氣分配管 6化油器 7空 氣噴管 8排 氣門 9進(jìn)氣管 10回火防止閥 ②催化轉(zhuǎn)換器 催化轉(zhuǎn)換器是利用催化劑的作用，使排氣中的有害成分 CO、 HC 和 NOx 盡量進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為對(duì)人體無害的 CO H2O 和 N2的一種排氣凈化裝置，也稱作催化轉(zhuǎn)化凈化器。催化轉(zhuǎn)換器有氧化還原型催化轉(zhuǎn)換器和三效催化轉(zhuǎn)換器。氧化還原型催化轉(zhuǎn)換器由兩部分組成，分別將排氣中的 CO 和 HC 氧化為 CO2和 H2O、把 NOx還原為 N2 和 O2。如圖 9： 圖 9 催化轉(zhuǎn)換器 1支承環(huán) 2波紋網(wǎng)眼環(huán) 3支承環(huán) 4密封墊 5整體化催化反應(yīng)器載體 6溫度傳感器 ③ 曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，有部分可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物會(huì)經(jīng)氣缸、活塞環(huán)竄入曲軸箱內(nèi)，它們含有 HC 等有害氣體，不能排向大氣，應(yīng)進(jìn)行凈化。 故障自診斷系統(tǒng) (1)故障自診斷系統(tǒng)的功能 ①通過自診斷測(cè)試判斷電控系有無故障，有故障時(shí)，指示燈發(fā)出警報(bào)，并將故障碼存儲(chǔ)。 ②在維修時(shí)，通過一定操作程序可將故障碼調(diào)出，進(jìn)行有針對(duì)性的檢查。 ③當(dāng)傳感器或其電路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)失效保護(hù)功能。 ④當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致車輛無法行駛時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)應(yīng)急備用系統(tǒng)，以保證汽車可以繼續(xù)行駛 。 (2)自診斷系統(tǒng)工作原理 ①傳感器的故障自診斷 系統(tǒng)正常工作進(jìn)，傳感器輸送給 ECU的各種信號(hào)的電平都是在規(guī)定范圍內(nèi)變化，當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號(hào)，或 ECU 在一段時(shí)間里收不到某一傳感器的輸入信號(hào)，或輸入信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化時(shí)，故障自診斷功能就判定為該電路信號(hào)出現(xiàn)故障。如水溫傳感器（ THW）正常工作時(shí)，其輸出電壓信號(hào)在 ~范圍內(nèi)變化。如果水溫傳感器輸出電壓低于 （相當(dāng)于水溫高于 139℃）或高于（相當(dāng)于水溫低于 50℃）時(shí)， ECU 即判斷為故障信號(hào)，并將設(shè)定的故障并 存入存儲(chǔ)器內(nèi)。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號(hào)， ECU 自診斷不會(huì)判斷為故障。只有當(dāng)不正常信號(hào)持續(xù)一定時(shí)間或多次出現(xiàn)時(shí)， ECU 才能判定為故障。如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 1000r/min 時(shí)，轉(zhuǎn)速信號(hào)（ Ne 信號(hào)）丟失 3～ 4 個(gè)脈沖信號(hào)， ECU 不會(huì)判定為轉(zhuǎn)速信號(hào)故障，“檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”警示燈也不會(huì)亮，轉(zhuǎn)速信號(hào)的故障碼也不會(huì)存入存儲(chǔ)器內(nèi)。 ②執(zhí)行器的故障自診斷 對(duì)執(zhí)行器的故障進(jìn)行診斷，一般需增加專用電路來監(jiān)測(cè)。豐田汽車電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火器（有的車型將點(diǎn)火器與 ECU 做成一件）的故障自診斷電路中，其中IGT 為點(diǎn)火信號(hào)， IGF 為點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào)。當(dāng)點(diǎn)火電路中控制點(diǎn)火線圈一次線圈通斷的功率三極管不能正常工作時(shí)，點(diǎn)火監(jiān)控電路就不能得到功率三極管正常工作（不斷地交替導(dǎo)通和截止）的信號(hào)，它就不能把點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào) IGF 反饋給 ECU。 ECU 只常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 要收不到該反饋信號(hào)，就判定點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障。與此同時(shí)， ECU 立即切斷噴油脈沖信號(hào)，使噴油器停止噴射燃油。 如果由于某種原因，偶爾出現(xiàn)一次不正常信號(hào)，如上所述， ECU 并不會(huì)判定為故障。一般需點(diǎn)火器 6 次沒有點(diǎn)火監(jiān)控信號(hào)反饋給 ECU，才判定點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障。 ③配線電路的故障自診斷 故障信號(hào)的出現(xiàn)不只是與傳感器或 執(zhí)行本身發(fā)生故障有關(guān)，而且還與相應(yīng)的配線電路故障有關(guān)。當(dāng)水溫傳感器與 ECU 間的配線開路時(shí)，其輸出的電壓信號(hào)就會(huì)高于 ， ECU 也會(huì)判定為水溫傳感器故障。同理，當(dāng)水溫傳感器與 ECU 之間的配線短路搭鐵時(shí)，其輸出的電壓信號(hào)就會(huì)低于 ， ECU 也會(huì)判定為水溫傳感器發(fā)生故障。 （ 3）自診斷形式 ①連續(xù)診斷方式：在車輛正常運(yùn)行工況， ECU 自動(dòng)地、連續(xù)地執(zhí)行此方式的自診斷流程。 ② KOEO 方式（ Key On， Engine off）：即打開點(diǎn)火開關(guān)，但不起發(fā)動(dòng)機(jī)的方式。此時(shí)， ECU 需要由電控系統(tǒng) 的診斷接口收到相應(yīng)的命令后才會(huì)進(jìn)入此方式的自診斷流程。 ③ ER 方式（ Engine Running）：即打開點(diǎn)火開關(guān)并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式。此時(shí)， ECU也需要由診斷接口收到相應(yīng)的命令都會(huì)進(jìn)入此方式的自診斷流程。 由于自診斷是按事先設(shè)置好的流程進(jìn)行，當(dāng)執(zhí)行 KOEO 和 ER 診斷方式時(shí)，如果某個(gè)故障在流程之前發(fā)生，但在流程進(jìn)行中恰好消失，該保障就會(huì)漏檢。為了克服這種情況，一些系統(tǒng)專門設(shè)置了“晃動(dòng)檢查”， ECU 將連續(xù)監(jiān)測(cè)指定的信號(hào)。此時(shí)，可對(duì)待檢查的傳感器或接頭進(jìn)行搖動(dòng)、輕敲等，往往能查出不明顯的接觸不良、銹蝕、脫 焊等故障。 （ 4）第二代隨車診斷系統(tǒng) OBD— Ⅱ簡(jiǎn)介 OBD 是 ON BOARD DIAGNOSITICS 的縮寫，其由美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)（ SAE）提出，經(jīng)環(huán)保機(jī)構(gòu)（ EPA）和加州資源協(xié)會(huì)（ CABR）認(rèn)證通過。 OBD— Ⅱ隨車診斷系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： ①按照 SAE 標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一的 16 腳診斷座，安裝于駕駛室儀表板下方。 ② OBD— Ⅱ診斷模式采用高效率的明碼編碼方式以及壓縮數(shù)據(jù)包方式傳遞信息，讀取和消除故障碼可在瞬間利用儀器完成。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 ③ OBD— Ⅱ診斷座仍保留了通過跨接診斷的引腳從故障指示燈或 LED 燈、電壓表上讀取故障碼的功能。 ④ OBD— Ⅱ資料傳輸線有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： a. ISO— k 和 ISO— l 國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 15腳； b. SAE— J1850 美國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 10腳。 ⑤各種車輛相同故障碼代號(hào)及故障碼意義統(tǒng)一。 OBD— Ⅱ故障碼由 5 個(gè)字組成。 ⑥具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過程的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。 ⑦具有重新顯示記憶故障功能，由儀器直接消除故障碼功能。 （ 5）故障碼的讀取和消除方法 ①故障信息的顯示方法大致有以下幾種： “檢查發(fā)動(dòng)機(jī)”（ CHECK ENGINE）警示燈閃爍故障碼，或由 ECU 上的指示燈指示。 。 ，并跨接顯示燈閃爍讀出故障碼，或跨接檢測(cè)儀器如百分率表、閉角表、電腦檢測(cè)儀等直接讀取故障信息資料。 幾種常見車型故障碼的讀取方法： 跨接 OBD— Ⅱ診斷座的 5端子，由“ CHECK ENGINE”燈閃爍讀碼。 跨接 16 針診斷座的 1 15端子，由“ CHECK ENGINE”燈讀取故 障碼。 將點(diǎn)火開關(guān)打開等約 5~10s 后，由“ CHECK ENGINE”燈讀故障碼。 無法由 OBD— Ⅱ診斷座利用跨接試燈方式讀取故障碼，但可由 38針診斷座中第 4 孔讀取 HFM 發(fā)動(dòng)機(jī)電腦故障碼，或由 38 針診斷座第 19孔讀取 DM電腦故障碼。 在 OBD— Ⅱ診斷座 3孔與 16跨孔之間接上跨接燈（由一個(gè) LED燈和 330 電阻串聯(lián)組成），同時(shí) 3孔搭鐵 5s，讀出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障碼。 將 OBD— Ⅱ 16 針診斷座 5與 6跨接或 將 TE1 與 E1 端子跨接，由儀表板上“ CHECK ENGINE”燈閃爍讀出。 三菱車系可由 OBD— Ⅱ診斷座中讀出下列 5 個(gè)系統(tǒng)的故障碼：發(fā)動(dòng)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 機(jī)故障碼讀取可將 OBD— Ⅱ診斷座 1端子搭鐵，由“ CHECK ENGINE”燈閃爍顯示。自動(dòng)變速器故障碼可用顯示燈跨接 OBD— Ⅱ診斷座的 4端子，由跨接燈閃爍讀出。 ABS 故障參政可用顯示燈跨接 OBD— Ⅱ診斷座的 4端子，由跨接燈閃爍讀出。 SRS 故障碼可用顯示燈跨接 OBD— Ⅱ診斷座的 1 4端子，由跨接燈閃爍讀出。定速故障碼可用顯示燈跨接 OBD— Ⅱ診斷座 1 4端子，由跨接燈閃爍讀出。 ②故障碼的清除 。 30s 清除掉 ECU 中存儲(chǔ)的故障代碼。 注意：使用拔掉蓄電池負(fù)極電纜的方法清除故障碼，將會(huì)使汽車上石英鐘和音響等裝置內(nèi)存中的內(nèi)容一起清除掉。 在清除故障碼后，應(yīng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，看“ CHECK ENGINE”燈是否又閃亮。若又閃亮，說明系統(tǒng)仍存在故障，需進(jìn)一步診斷。 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 5 汽油機(jī)電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷與分析 汽油機(jī)電控發(fā)動(dòng)機(jī)控 制系統(tǒng)故障診斷 （ 1）故障的確認(rèn)： 電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng) (ECU)所控制的僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)的電控部分，而無法兼顧到發(fā)動(dòng)機(jī)的全部，特別是機(jī)械部分。 電控發(fā)動(dòng)機(jī)電腦 ECU 不能監(jiān)測(cè)由以下原因引發(fā)的故障。 ①一般低檔車的 ECU 不能監(jiān)測(cè)不工作的點(diǎn)火線圈、污染或損壞的火花塞以及高壓線斷芯而引起的高壓點(diǎn)火電路的故障。 ② ECU 不能監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽油泵進(jìn)口濾網(wǎng)、燃油濾清器管路的堵塞，進(jìn)油管線或回油管擠扁而引發(fā)的來油不暢，或混合氣過稀的故障。 ③ ECU 不能監(jiān)測(cè)空氣濾清器進(jìn)口或空氣濾芯堵塞或節(jié)流的原因使空氣 流量變化而引發(fā)的故障。 ④ ECU 不能監(jiān)測(cè)氣缸壓力的高或低，或者各缸壓力的均勻度。 ⑤ ECU 不能監(jiān)測(cè)插頭、插腳