發動機電控系統的結構原理與故障診斷

劉彥昭

摘要：柴油發動機的柴油發動機的電控系統主要是借助計算機控制系統實現的，發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，電控系統接著會對外界的刺激做出反應，以便控制發動機的運行。而發動機的故障診斷是借助發動機的電控系統對故障進行感應產生相應的故障碼，人們借助故障指示燈或者專業的故障檢測儀器了解故障，以便對發動機進行精確的維修。

關鍵詞：柴油發動機；電控系統；外界刺激；反饋；故障碼

1.柴油發動機電控系統

1.1柴油發動機電控系統組成

柴油發動機的電控系統主要是借助計算機控制系統實現的，其技術的發展伴隨著計算機技術的進步。柴油發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動機的電控系統基本相似，但是由于汽油機和柴油機有本質的區別，所以在計算機系統運用方面也有一些差別。

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

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

柴油發動機的運行過程非常的復雜，其整個控制系統就好比人體的一個反射弧，發動機借助以上三個不同的系統的相互協作，再結合傳感器提供的發動機參數才能正常的運行。

1.2柴油發動機電控系統工作過程

柴油發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柴油，然后發動機中的壓力傳感器就會感知公共油道內的柴油壓力，通過壓力調節器的作用保證公共油道內的壓力恒定。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存儲器中預先會存儲大量的發動機控制參數和各種發動機運行狀態的目標數據。正如上文中司機猛踩一腳油門，油門被踩后的位置參數會傳輸到ECM中，然后該參數會和發動機預先置入的最優參數進行對比，只有在參數不吻合的情況下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動機ECM存儲參數的修正。

在只讀存儲器中主要存放的是發動機的燃油相關的主要控制程序，可編程只讀存儲器中主要存放的是發動機的轉速、功率、驅動橋速比、變速器傳動比和輪胎規格等相關參數，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人們的需求隨時的更改汽車的汽車發動機的轉速和功率，最后隨機存儲器會隨時的對發動機的運行參數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（我們預設油門加大為正反饋），然后將這一正反饋傳遞到電子控制模塊中與其內部預先儲存的參數（預先存儲的數據即為油門處于正常位置的參數）進行對比，計算參數變化的情況，然后將這些參數的變化借助只讀存儲器反饋表現為發動機燃油噴射系統電磁閥開口的大小，并最終決定汽車的牽引力大小。

2.柴油發動機電控系統故障診斷

2.1柴油發動機電控系統故障碼讀取

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

當發動機出現故障的時候，就會相應的產生故障碼。這是因為，發動機電控系統中已經存儲故障相關信息，當故障發生的時候電控系統會對故障進行分析產生相應的電子編碼。柴油發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的故障指示燈就會現實出故障碼。但是這樣的故障碼需要專業人員才能了解其意思，每一個故障碼代表發動機的一種或者多種不同的故障信息。

2.2柴油發動機電控系統故障碼清除

人們借助故障指示燈或者專業的故障檢測儀器了解故障，以便對發動機進行精確的維修。柴油發動機故障碼的清除其實就是對故障的清除，只有當發動機的故障被排除之后，發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，第二種方法是關掉發動機之后，拆下EMC超過10s即可。

參考文獻：

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