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现代汽车故障诊断与检测技术 绪 论 一、概述 控制理论： PID控制、最优控制、自适应控制、滑模控制、模糊控制、神经网络控制、预测控制 结构组成： 传感器：信号输入部分 ECU（电子控制组件）：信号处理部分 执行器：信号执行机构 传感器 20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。 汽车传感器过去单纯用于发动机上，已扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。 传感器市场利润丰厚（安全气囊的传感器占系统成本的70%以上，安全气囊的传感器售价为2000元左右，需求量为100万套/年，则传感器的产值可达20亿元。） 常见的汽车传感器 执行机构 用来准确的执行ECU发出的命令和信号。 执行器的工作精确与否最终影响控制链的成败。 ECU的“改造” “ECU程序”，其实就是一套运算法则，它存放在储存器内，对从输入设备经控制器转化而来的信号，处理生成对应的指令信号，从输出设备传输出去。于是，我们对于ECU参数的修改，实际上就是在修改运算法则 “改造”的方法： 1、替换法 替换式完全无需考虑到原厂数据的局限性，所有数据任由技师随意设定 一切需要从头开始。对技师的要求非常之高。 替换式电脑多用于不计成本的职业车队 2、写入法 写入式改装ECU则保留了原厂ECU硬件部分，采用新的运行管理程序写入ECU程序的方法。 受原厂ECU与传感器所限，可调整范围相对较小 目前较为流行的一些写入式ECU改装品牌更是宣传其设定的ECU程序会针对当地油品、气候等因素，亦可选择低扭增强型、峰值马力增高型甚至是比原厂更省油的ECU改装程序 3、外挂法 通过将信号“偷偷”更换，欺骗带有保护程序的ECU来达到改变执行程序的目的。 现代汽车ECU的性能越来越强大，自我保护程度更高，外挂式电脑的操作难度也越来越大 总结： 替代式适合重度改装甚至竞技改装， 刷写式适合原装ECU保护性较强以及轻度改装， 外挂式的电脑则适合轻度至中度的改装，并且对应较为容易修改数据的原装ECU。 发动机电控技术及应用 分类 电控汽油喷射 电子点火系统 怠速控制系统 排气再循环电控系统 电控增压系统 故障自诊断系统 故障保险系统 其他电控系统 1、电控汽油喷射系统 发展 69年美国开始研制、80年大众汽车厂首次用在汽车上、90年美国90%轿车用喷射系统，2000年中国才用在汽车上. 分类 单点喷射（SPI） 多点喷射（MPI） 缸内直喷 单点喷射 多点喷射 缸内直喷 燃油分层喷射（FSI） 2、电子点火控制系统 两缸同时点火电路图 独立点火 3、怠速控制系统 理由 电控发动机怠速运转时，油门踏板完全松开，油门接近关闭，进入气缸的空气量及喷油量均很少，发动机输出功率仅能在无负荷下以最低转速空运行。此时，若发动机内磨擦增大或减小、发动机负载发生变化，如空调等投入工作则会引起发动机怠速转速变化，导致发动机怠速不稳，甚至熄火。 控制方式 启动控制： 发动机启动时，怠速控制系统控制怠速执行器使旁通进气量最大，以利于启动；启动之后，再根据冷却水温度来确定旁通进气量的大小。 暖机控制： 暖机阶段， 怠速控制系统根据冷却水温度的变化不断调整旁通进气量的大小，使发动机在温度状态变化的情况下保持稳定的转速。 怠速反馈控制： 当暖机过程结束，或者ECU检测到节气门全关信号，且车速低于2km/h，则怠速控制系统开始进行怠速反馈控制。 电器负载增多时的怠速控制： 当同时使用的电器增多时，怠速控制系统也要相应增加旁通进气量，提高发动机的怠速转速。 4、排气再循环（EGR） 理由 排放物里面主要是氮氧化物和碳氧化物，在高温高压的情况下，碳氧化物会少而氮氧化物会多，对于排放的限定来讲，国际上通常主要评判氮氧化物的排放量。为了让氮氧化物的排放降低，通常采用降低燃烧温度和采用稀薄燃烧（相对缺氧环境），这就是为什么有EGR（废气再循环）系统。 控制原则 随着负荷的增加，EGR的量也相应地增加，并能达到最佳值； 怠速及低负荷时，NOx排放浓度较低，为保证正常燃烧，不进行EGR； 暖机过程中，发动机温度低，NOx排放浓度也较低，为防止EGR恶化燃烧过程，不进行EGR； 大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，不进行EGR； 加速时，为了保证汽车的加速性及必要的净化效果，EGR在过渡过程中起作用。 5、电控增压系统 分类 机械增压和废气涡轮增压 机械增压 进气压力越高，机械效率越低，产生噪声越大，燃油消耗率增加 废气涡轮增压 工作原理 气门升程 气门正时 可变气门控制系统 起源 气缸进气的基本原理是“负压”，也就是气缸内外的气体压强差。 在引擎低速运转时，气门的开启程度切不可过大，这样容易造成气缸内外