6发动机电控技术OBD-II第二代车载故障诊断系统
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根据剩余氧含量的大小决定吸入发动机的混合 气是稀或浓，剩余氧含量多，混合气就稀；剩余 氧含量少，混合气就浓。随着发动机电脑不断对 燃油系统进行调节，改变喷油量大小。
匹配最佳混合气，因此在上游氧传感器产生直 流脉动电压信号，电压在0.1～0.9V之间变化。废 气经过三元催化器处理后，剩余氧含量将大大减 少，在下游氧传感器上的电压脉动大大减少，由 此，可以断定三元催化器处于良好工作状态。如 果三元催化器工作不良或者有故障，则在氧化还 原反应上无法完全对有害物进行完全转变，则在 下游氧传感器上的电压脉动与在上游氧传感器上 的电压脉动近似相同。
三元催化器老化时或者三元催化器损坏时，就 会严重削弱其氧化-还原能力，从而造成发动机尾 气持严续重对超CO标的。含因量此进O行BD检-Ⅱ测在。发动机运行过程中将
在故障诊断期间，发动机电脑将不断比较上游 氧传感器和下游氧传感器的信号，使之保持在一 定的转换比例上。正常工作条件下，发动机运转 后，上游氧传感器不断检测发动机尾气中的剩余 氧含量。
对燃油修正产生影响的传感器和执行器
OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控
OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控,可准确提供哪个方面出现故障, 具体哪个传感器故障,是短路还是断路等信息。如将冷却液温度传 感器的信息和进气温度传感器的信息进行比较,将冷却液温度传感 器的信息和起动后的时间进行比较,从而得出冷却液温度传感器的 信息是否准确。如果进气温度正常,而冷却液温度异常,或者刚起动 发动机,冷却液温度就超过了100℃ ,说明冷却液温度传感器是有短 路或断路故障,见图所示。
OBD-Ⅱ通过EGR阀两侧的压力阀(图6-2-16)检测EGR阀是 否能正常开启和关闭,以及EGR率是否正常,即主要检测两项: ①ECR率是否超限,即EGR阀开启量是否过大。 ②EGR阀的密封性,在怠速、加速、大负荷时应不工作,EGR阀两侧 管路压差应相等。如两侧压力阀检测到压差,说明EGR阀密封不良。
OBD-Ⅲ系统会分别进入发动机、变速器、ABS及车身 电控等，系统 ECU中去读取故障码和其它相关数据升级 环境需要的修正，发动机防盗匹配等。
速度。通常发动机转动不是匀速的，每缸在做功时都 有一个加速，不做功就没有加速。四缸机每转动720°应 有4个加速。正常情况下，发动机压缩、做功，先是减速 后是加速，属于正常现象。当发动机失火时，除了发动 机压缩期间转速瞬时有所减缓外，由于发动机失火，缺 乏做功时的加速，因此，发动机缺火时的转速波动极大。 发动机电脑可以通过安装在曲轴上的转速/位置传感器来 感知瞬时的角速度变化情况，从而确定哪一缸出现失火。 如图所示。
第三代车载故障诊断系统
OBD-Ⅱ系统技术先进，对探测排放状况十分有效。 当发现故障报警灯点亮时，应立即将车送到维修站进行 检修。但对驾驶者是否接受MIL的警告，0BD-Ⅱ是无能 为力的。
第三代车载故障诊断系统（OBD-Ⅲ）解决了这个问题。 OBD-Ⅲ的主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一 体，以满足环境保护的要求。
OBD-I第一代车载故障诊断系统
自诊断系统是由发动机电脑ECU、故障指示灯、数据 总线和诊断插座等元件组成的。如图所示。
OBD-II第二代车载故障诊断系统
了解OBD-Ⅱ车载故障诊断系统的工作原理。OBD-Ⅱ 系统对失火的监控、对燃油系统的监控、对燃油蒸发系 统的监控、对EGR阀的监控、对点火的监控、对三元 催化的监控、对二次空气喷射的监控、对氧传感器的监 控、对组合电器的监控。
氧传感器
OBD-Ⅱ在发动机运行过程中持续不断地监 控氧传感器的工作灵敏度/老化性能、氧传感器信 号电压以及氧传感器的预热器。
当氧传感器中毒或者老化后会对氧传感器产 生不利的一面，这种中毒往往是由于汽油中的含 铅成份过高，导致氧传感器铅中毒。
当出现中毒或者老化后，我们将会观察 到氧传感器的电压周期大大增加或者氧传 感器的信号电压将变得平直。显示出氧传 感器老化或中毒时发动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电脑的诊断曲线。
发动机失火检测系统
发动机失火检测系统工作原理
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
二次空气喷射如图所示。就是发动机在冷车启动时， 由于必须在冷启动下供给较浓的混合气，在低温下发动 机燃烧往往不是很好，大量的CO排出到大气中。为了降 低这时的尾气污染以及暖机阶段的有害物排放，二次空 气喷射装置将新鲜空气喷入发动机的排气管，使废气中 可燃烧成分继续燃烧，以减少排放污染物，使之达到欧 Ⅲ排放。喷入发动机排气管的空气可以跟废气中的有害 气体在排气过程中发生氧化反应，降低发动机尾气中的 有害物质，同时未完全燃烧的HC以及CO在与新鲜空气 在排气过程中继续燃烧，可以快速对三元催化器进行预 热，大大缩短三元催化器的反应时间。在三元催化器达 到工作温度后，应停止二次空气喷射，避免造成三元催 化器过热而毁坏。因此，在发动机冷启动后，二次空气 喷射装置工作80～120s便停止工作。
如果上、下游氧传感器的信号的振幅、频率接 近一致，则表明三元催化器失效。发动机电脑就会 立刻通过发动机故障报警灯（MIL）对外发出警报。
OBD-Ⅱ系统对氧传感器的监控
电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常 重要的传感器，用来监测发动机排气中氧的含量或浓度，并根据 所测得的数据输出一个信号电压，反馈给电脑，从而控制喷油量 的大小。它通常安装在排气系统中，直接与排气气流触，如图所 示。
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
OBD-Ⅱ系统对燃油蒸发控制系统监控
燃油蒸发控制系统的作用是防止油箱内蒸发的汽油蒸汽排 入大气。它由蒸汽回收罐（亦称活性炭罐）、控制电磁阀及相应 的蒸汽管道和真空软管等组成（见下图）。
燃油蒸汽控制系统
OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控
氧传感器的老化检测
OBD-Ⅱ系统对失火的监控
当发动机点火系统发生损坏时，吸入缸内的混合 气不能及时被点燃，大量的HC便直接排出汽缸。一部分 HC在排气管中发生燃烧，导致三元催化器损坏；另一部 分HC没有完全燃烧便直接排向大气中。
OBD-Ⅱ在发动机运行过程中监控发动机的失火 率，每次检测周期为1000转曲轴转数。HC超出正常的 1.5倍时相当于发动机的失火率达2%。发动机失火会导 致发动机曲轴转速不稳。根据这一特性，发动机电脑根 据发动机的曲轴转速传感器来监控发动机曲轴旋转平稳 情况。发动机失火会改变曲轴的圆周旋转速度。
OBD-Ⅱ故障诊断系统特点
1．统一诊断座形状，为16pin(针)
2．具有数值分析资 料传输功能 3．统一故障代码 及意义。 4．具有行车记录器功能。 5．具有重新显示记忆故障码功能。 6．具有可由仪器直接清除故障码功能。 7. 装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方。
诊断接头
OBD-Ⅱ系统对三元催化的监控
OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控
OBD-Ⅱ系统对点火的监控
OBD-Ⅱ 系统点火时初级电流中断产生的反电动势,经IGF 端子将信号传送到控制单元,控制单元根椐此信号检测是否实际点 火。
点火线圈
OBD-Ⅱ系统对燃油系统的监控
（1）OBD-Ⅱ系统对燃油系统监控的起动标准 ①冷却液温度70℃以上。 ②尾气排放进入闭环状态。 ③MAF、 MAP、 ECT、 VSS、 CKP不存在信号失准。 ④有短期燃油修正系数数据和长期燃油修正系数数据。
电控发动机自诊断系统的工作原理
电控系统工作时，自诊断系统对电控系统各种输入、 输出信号进行监测，并运用程序进行推理、判断，将 结果迅速反馈到主控系统，改变控制状态 失效保护 应急备用功能；还根据自诊断结果控制 “故障指示灯” 工作，自诊断系统的故障码记忆，OBD-Ⅲ车载故障 诊断系统可故障码调取与清除功能。
匹配最佳混合气，因此在上游氧传感器产生直 流脉动电压信号，电压在0.1～0.9V之间变化。废 气经过三元催化器处理后，剩余氧含量将大大减 少，在下游氧传感器上的电压脉动大大减少，由 此，可以断定三元催化器处于良好工作状态。如 果三元催化器工作不良或者有故障，则在氧化还 原反应上无法完全对有害物进行完全转变，则在 下游氧传感器上的电压脉动与在上游氧传感器上 的电压脉动近似相同。
三元催化器老化时或者三元催化器损坏时，就 会严重削弱其氧化-还原能力，从而造成发动机尾 气持严续重对超CO标的。含因量此进O行BD检-Ⅱ测在。发动机运行过程中将
在故障诊断期间，发动机电脑将不断比较上游 氧传感器和下游氧传感器的信号，使之保持在一 定的转换比例上。正常工作条件下，发动机运转 后，上游氧传感器不断检测发动机尾气中的剩余 氧含量。
对燃油修正产生影响的传感器和执行器
OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控
OBD-Ⅱ系统对组合电器的监控,可准确提供哪个方面出现故障, 具体哪个传感器故障,是短路还是断路等信息。如将冷却液温度传 感器的信息和进气温度传感器的信息进行比较,将冷却液温度传感 器的信息和起动后的时间进行比较,从而得出冷却液温度传感器的 信息是否准确。如果进气温度正常,而冷却液温度异常,或者刚起动 发动机,冷却液温度就超过了100℃ ,说明冷却液温度传感器是有短 路或断路故障,见图所示。
OBD-Ⅱ通过EGR阀两侧的压力阀(图6-2-16)检测EGR阀是 否能正常开启和关闭,以及EGR率是否正常,即主要检测两项: ①ECR率是否超限,即EGR阀开启量是否过大。 ②EGR阀的密封性,在怠速、加速、大负荷时应不工作,EGR阀两侧 管路压差应相等。如两侧压力阀检测到压差,说明EGR阀密封不良。
OBD-Ⅲ系统会分别进入发动机、变速器、ABS及车身 电控等，系统 ECU中去读取故障码和其它相关数据升级 环境需要的修正，发动机防盗匹配等。
速度。通常发动机转动不是匀速的，每缸在做功时都 有一个加速，不做功就没有加速。四缸机每转动720°应 有4个加速。正常情况下，发动机压缩、做功，先是减速 后是加速，属于正常现象。当发动机失火时，除了发动 机压缩期间转速瞬时有所减缓外，由于发动机失火，缺 乏做功时的加速，因此，发动机缺火时的转速波动极大。 发动机电脑可以通过安装在曲轴上的转速/位置传感器来 感知瞬时的角速度变化情况，从而确定哪一缸出现失火。 如图所示。
第三代车载故障诊断系统
OBD-Ⅱ系统技术先进，对探测排放状况十分有效。 当发现故障报警灯点亮时，应立即将车送到维修站进行 检修。但对驾驶者是否接受MIL的警告，0BD-Ⅱ是无能 为力的。
第三代车载故障诊断系统（OBD-Ⅲ）解决了这个问题。 OBD-Ⅲ的主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一 体，以满足环境保护的要求。
OBD-I第一代车载故障诊断系统
自诊断系统是由发动机电脑ECU、故障指示灯、数据 总线和诊断插座等元件组成的。如图所示。
OBD-II第二代车载故障诊断系统
了解OBD-Ⅱ车载故障诊断系统的工作原理。OBD-Ⅱ 系统对失火的监控、对燃油系统的监控、对燃油蒸发系 统的监控、对EGR阀的监控、对点火的监控、对三元 催化的监控、对二次空气喷射的监控、对氧传感器的监 控、对组合电器的监控。
氧传感器
OBD-Ⅱ在发动机运行过程中持续不断地监 控氧传感器的工作灵敏度/老化性能、氧传感器信 号电压以及氧传感器的预热器。
当氧传感器中毒或者老化后会对氧传感器产 生不利的一面，这种中毒往往是由于汽油中的含 铅成份过高，导致氧传感器铅中毒。
当出现中毒或者老化后，我们将会观察 到氧传感器的电压周期大大增加或者氧传 感器的信号电压将变得平直。显示出氧传 感器老化或中毒时发动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电脑的诊断曲线。
发动机失火检测系统
发动机失火检测系统工作原理
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
二次空气喷射如图所示。就是发动机在冷车启动时， 由于必须在冷启动下供给较浓的混合气，在低温下发动 机燃烧往往不是很好，大量的CO排出到大气中。为了降 低这时的尾气污染以及暖机阶段的有害物排放，二次空 气喷射装置将新鲜空气喷入发动机的排气管，使废气中 可燃烧成分继续燃烧，以减少排放污染物，使之达到欧 Ⅲ排放。喷入发动机排气管的空气可以跟废气中的有害 气体在排气过程中发生氧化反应，降低发动机尾气中的 有害物质，同时未完全燃烧的HC以及CO在与新鲜空气 在排气过程中继续燃烧，可以快速对三元催化器进行预 热，大大缩短三元催化器的反应时间。在三元催化器达 到工作温度后，应停止二次空气喷射，避免造成三元催 化器过热而毁坏。因此，在发动机冷启动后，二次空气 喷射装置工作80～120s便停止工作。
如果上、下游氧传感器的信号的振幅、频率接 近一致，则表明三元催化器失效。发动机电脑就会 立刻通过发动机故障报警灯（MIL）对外发出警报。
OBD-Ⅱ系统对氧传感器的监控
电喷发动机控制系统中的氧传感器是现代汽车中一个非常 重要的传感器，用来监测发动机排气中氧的含量或浓度，并根据 所测得的数据输出一个信号电压，反馈给电脑，从而控制喷油量 的大小。它通常安装在排气系统中，直接与排气气流触，如图所 示。
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
OBD-Ⅱ系统对二次空气喷射系统监控
OBD-Ⅱ系统对燃油蒸发控制系统监控
燃油蒸发控制系统的作用是防止油箱内蒸发的汽油蒸汽排 入大气。它由蒸汽回收罐（亦称活性炭罐）、控制电磁阀及相应 的蒸汽管道和真空软管等组成（见下图）。
燃油蒸汽控制系统
OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控
氧传感器的老化检测
OBD-Ⅱ系统对失火的监控
当发动机点火系统发生损坏时，吸入缸内的混合 气不能及时被点燃，大量的HC便直接排出汽缸。一部分 HC在排气管中发生燃烧，导致三元催化器损坏；另一部 分HC没有完全燃烧便直接排向大气中。
OBD-Ⅱ在发动机运行过程中监控发动机的失火 率，每次检测周期为1000转曲轴转数。HC超出正常的 1.5倍时相当于发动机的失火率达2%。发动机失火会导 致发动机曲轴转速不稳。根据这一特性，发动机电脑根 据发动机的曲轴转速传感器来监控发动机曲轴旋转平稳 情况。发动机失火会改变曲轴的圆周旋转速度。
OBD-Ⅱ故障诊断系统特点
1．统一诊断座形状，为16pin(针)
2．具有数值分析资 料传输功能 3．统一故障代码 及意义。 4．具有行车记录器功能。 5．具有重新显示记忆故障码功能。 6．具有可由仪器直接清除故障码功能。 7. 装在驾驶室内，驾驶侧仪表板下方。
诊断接头
OBD-Ⅱ系统对三元催化的监控
OBD-Ⅱ系统对EGR阀的监控
OBD-Ⅱ系统对点火的监控
OBD-Ⅱ 系统点火时初级电流中断产生的反电动势,经IGF 端子将信号传送到控制单元,控制单元根椐此信号检测是否实际点 火。
点火线圈
OBD-Ⅱ系统对燃油系统的监控
（1）OBD-Ⅱ系统对燃油系统监控的起动标准 ①冷却液温度70℃以上。 ②尾气排放进入闭环状态。 ③MAF、 MAP、 ECT、 VSS、 CKP不存在信号失准。 ④有短期燃油修正系数数据和长期燃油修正系数数据。
电控发动机自诊断系统的工作原理
电控系统工作时，自诊断系统对电控系统各种输入、 输出信号进行监测，并运用程序进行推理、判断，将 结果迅速反馈到主控系统，改变控制状态 失效保护 应急备用功能；还根据自诊断结果控制 “故障指示灯” 工作，自诊断系统的故障码记忆，OBD-Ⅲ车载故障 诊断系统可故障码调取与清除功能。