發(fā)動機電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與故障診斷

劉彥昭

摘要：柴油發(fā)動機的柴油發(fā)動機的電控系統(tǒng)主要是借助計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，發(fā)動機的中豐富的傳感器接收到外界刺激帶來的變化將其反饋到其電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)接著會對外界的刺激做出反應(yīng)，以便控制發(fā)動機的運行。而發(fā)動機的故障診斷是借助發(fā)動機的電控系統(tǒng)對故障進行感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的故障碼，人們借助故障指示燈或者專業(yè)的故障檢測儀器了解故障，以便對發(fā)動機進行精確的維修。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)動機；電控系統(tǒng)；外界刺激；反饋；故障碼

1.柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)

1.1柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)組成

柴油發(fā)動機的電控系統(tǒng)主要是借助計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，其技術(shù)的發(fā)展伴隨著計算機技術(shù)的進步。柴油發(fā)動機的借助計算機控制得以高效、精確、實時運行，其基本原理和汽油機發(fā)動機的電控系統(tǒng)基本相似，但是由于汽油機和柴油機有本質(zhì)的區(qū)別，所以在計算機系統(tǒng)運用方面也有一些差別。

柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)主要由三個不同的系統(tǒng)組成。第一個系統(tǒng)是柴油發(fā)動機的供油系統(tǒng)，其主要由供油軌道、燃油箱、壓力調(diào)節(jié)器、輸油泵、濾清器組成；第二個系統(tǒng)是進氣系統(tǒng)，其主要由進氣歧管、空氣濾清器組成；第三個系統(tǒng)是電子控制系統(tǒng)，其主要由執(zhí)行器、電子控制模塊ECM、傳感器組成。

而在柴油發(fā)動機以上的組成部分中最重要的電控部件就是其傳感器，傳感器作為柴油發(fā)動機的控制輸入模塊，就好比發(fā)動機的中樞神經(jīng)，其感知決定著發(fā)動機接下來將如何運行。傳感器隨時隨刻監(jiān)測著發(fā)動機的一些運行參數(shù)，例如發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、油門踏板位置（通常說的油門大小）、噴油時刻、發(fā)動機冷卻水的溫度、柴油燃燒的溫度、進氣的溫度、車速、進氣的壓力等等這些發(fā)動機核心部位的運行情況。

柴油發(fā)動機的運行過程非常的復(fù)雜，其整個控制系統(tǒng)就好比人體的一個反射弧，發(fā)動機借助以上三個不同的系統(tǒng)的相互協(xié)作，再結(jié)合傳感器提供的發(fā)動機參數(shù)才能正常的運行。

1.2柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)工作過程

柴油發(fā)動機在運行的過程中利用特定的壓力通過輸油泵向公共油道上供應(yīng)柴油，然后發(fā)動機中的壓力傳感器就會感知公共油道內(nèi)的柴油壓力，通過壓力調(diào)節(jié)器的作用保證公共油道內(nèi)的壓力恒定。接著公共油道的恒壓柴油就會分別向柴油機的各個氣缸輸送汽油，由于公共油道中的壓力是恒定的，所以其向各個柴油氣缸中輸送的柴油多少由噴油器上的電磁閥大小決定，顯然電磁閥開口越大供油就會越多。而電磁閥的開口則是由開車的司機通過腳控制油門踏板位置來決定的。司機猛踩一腳油門，此時電磁閥的開口就會變大，那么恒壓公共油道中將會有更多的柴油被輸送到氣缸中燃燒產(chǎn)生更大的牽引力。

以上這些信息的反饋會借助電子控制模塊（ECM）的部分來完成，電子控制模塊具備三個不同的儲存器，只讀存儲器（ROM）可編程只讀存儲器（EEPROM）、隨機存儲器（RAM）。ECM存儲器中預(yù)先會存儲大量的發(fā)動機控制參數(shù)和各種發(fā)動機運行狀態(tài)的目標(biāo)數(shù)據(jù)。正如上文中司機猛踩一腳油門，油門被踩后的位置參數(shù)會傳輸?shù)紼CM中，然后該參數(shù)會和發(fā)動機預(yù)先置入的最優(yōu)參數(shù)進行對比，只有在參數(shù)不吻合的情況下ECM才會做出下一步反饋，那么ECM將計算對比參數(shù)的差值，通過差值的大小決定其反饋的大小，其原理其實是一個發(fā)動機ECM存儲參數(shù)的修正。

在只讀存儲器中主要存放的是發(fā)動機的燃油相關(guān)的主要控制程序，可編程只讀存儲器中主要存放的是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、功率、驅(qū)動橋速比、變速器傳動比和輪胎規(guī)格等相關(guān)參數(shù)，可編程只讀存儲器主要要做的就是保證電子控制模塊能夠根據(jù)人們的需求隨時的更改汽車的汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和功率，最后隨機存儲器會隨時的對發(fā)動機的運行參數(shù)進行檢測并傳遞給電子控制模塊，進一步以便電子控制模塊進一步做出指令。

如果司機猛踩一腳油門運用發(fā)動機的反饋機制將是，首先是隨機存儲器感受到油門踏板位置的變化（我們預(yù)設(shè)油門加大為正反饋），然后將這一正反饋傳遞到電子控制模塊中與其內(nèi)部預(yù)先儲存的參數(shù)（預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)即為油門處于正常位置的參數(shù)）進行對比，計算參數(shù)變化的情況，然后將這些參數(shù)的變化借助只讀存儲器反饋表現(xiàn)為發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)電磁閥開口的大小，并最終決定汽車的牽引力大小。

2.柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)故障診斷

2.1柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)故障碼讀取

發(fā)動機在運行過程中難免會發(fā)生一些故障，而這些故障的發(fā)生類似于外界的司機猛踩油門這一現(xiàn)象。發(fā)動機感知到外界的變化之后需要對外界的刺激做出反應(yīng)。

當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)故障的時候，就會相應(yīng)的產(chǎn)生故障碼。這是因為，發(fā)動機電控系統(tǒng)中已經(jīng)存儲故障相關(guān)信息，當(dāng)故障發(fā)生的時候電控系統(tǒng)會對故障進行分析產(chǎn)生相應(yīng)的電子編碼。柴油發(fā)動機的電子控制模塊能夠讀懂故障碼，通常讀取方式會有兩種。第一種是，電子控制模塊需要借助發(fā)動機故障檢測儀器對故障進行讀取，第二種方式是，電子控制模塊借助發(fā)動機故障指示燈直接讀取故障信息。

電子控制模塊在借助第一種方式讀取故障碼時候，其是借助相應(yīng)的儀器直接通過故障檢測插座讀取故障碼。電子控制模塊在借助第二種方式讀取故障碼時候，其是利用不同的跨接線連接到電子控制模塊中故障檢測插座的A和M端，這樣在汽車的儀表盤上相應(yīng)的故障指示燈就會現(xiàn)實出故障碼。但是這樣的故障碼需要專業(yè)人員才能了解其意思，每一個故障碼代表發(fā)動機的一種或者多種不同的故障信息。

2.2柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)故障碼清除

人們借助故障指示燈或者專業(yè)的故障檢測儀器了解故障，以便對發(fā)動機進行精確的維修。柴油發(fā)動機故障碼的清除其實就是對故障的清除，只有當(dāng)發(fā)動機的故障被排除之后，發(fā)動機才不會在顯示出故障碼。通常有兩種方法排除故障，第一種是借助故障診斷儀直接清除掉故障碼，第二種方法是關(guān)掉發(fā)動機之后，拆下EMC超過10s即可。

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