1. 研究目的与意义

随着汽车行业的迅猛发展，汽车在给人们带来生活的便捷和经济发展的同时，也造成了环境的严重污染，目前汽车尾气已成为大气污染的主要源头。欧美及日本一些国家早在20年代末就先后提出了限排的法律规定；而且在不断规范和严格执行。随后，更多的国家和地区开始颁布汽车排放法规。我国汽车行业自上世纪80年代末开始采用欧洲排放标准体系，经国务院批准，1998年9月12日国家相关部门发布《国务院办公厅关于限期停止生产销售使用车用含铅汽油的通知》，其中明确规定，从2000年1月1日起，新生产的轿车要采用电子喷射装置并安装排气净化装置，自通知发布之日起，禁止生产通所列化油器类轿车及5座客车。汽车生产企业所生产的轿车及5座客车必须符合新的国家机动车污染物排放标准。此举是我国在防治机动车污染排放领域迈出的重大一步。因此，在汽车对于高速、稳定、可靠、安全、灵活、节能、排放环保等方面的要求下，电子控制燃油喷射和点火系统的发展已成为我国及世界汽车工业发展的必然趋势，研究开发和切实应用对于解决日趋严重的城市环境问题有着重要的影响，同时，对于提高我国汽车工业的国际竞争力、增强汽车工业核心技术水平具有重要意义。

汽车电子是整个汽车产业中技术含量极高的一部分，而且电控燃油喷射及点火系统是汽车电子中涉及最广、技术含量最高的产品。目前，国际汽车电子产业正在迅猛地发展，这对于正处在汽车电子发展中前期的我国来说，是一个很严峻挑战。目前许多国产汽车正在走出国门，但我汽车欲真正地在国际市场立足并占有一定份额，电子化的发展是我国必须走的一步。但是由于我国汽车工业起步晚，电子领域与世界先进水平相比更是落后一截。随着我国汽车工业与电子行业的发展，以及许多高校和汽车研究院在汽车发动机电控系统方面的努力，获得了许多可喜成果。

电控燃油喷射系统取消了传统的化油器，增加了许多电子控制装置，伴随着汽车恶劣的工作环境，相比化油器时代，其故障率更高。面对计算机技术的发展，检测技术与仪器技术也应运而生，虚拟仪器技术经过二十多年的发展也已经成为电控发动机检测的主流，虚拟仪器将计算机软件与信号采集卡结合，运用数字信号处理技术，用户可根据自己的检测需求，可根据自己所需利用一种或多种功能的模块，调用不同功能的软件模块，设计不同功能的仪器。其中Labview是美国国家仪器（NI）公司研制开发的图形化编程开发平台，其在虚拟仪器领域中具有很高的代表性。

2. 国内外研究现状分析

早在上个世纪30年代初，世界各国就在开始研究燃油喷射与电火系统，其中具有代表性的就是德国空军研究所和博世bosch公司。第二次世界大战后，他们首先将燃油喷射系统运用到飞机发动机上，通过大量实验与实践证明，无论从动力性还是经济性来衡量，配备燃油喷射系统的飞机都得到了超乎寻常表现。随着早期电子技术的发展，1957年，电子控制燃油喷射系统的雏形开始出现。由于美国加州1965年7月开始实行汽车排放法规，博世公司进而开发出了速度-密度式的efi-d电子控制燃油喷射系统，之后在1972年有开发出了质量-流量式的efi-l电子控制燃油喷射系统。70年代后，随着日本排放法规的执行，丰田和日产公司相继开发出了自己的电喷系统。80年代初，通用和福特公司又开发出单点喷射系统。随着单片机技术的发展，国外对电喷系统进行了更深入的研究，性能和功能更加提高与完善。

我国对发动机燃油喷系统的研究也一直未中断，早在50年代初，就有一些单位开始对喷油器进行了研究，比如北京汽车厂开发的301型汽油喷油器和上海内燃机研究院开发的ctp汽油喷油器都装进发动机进行了试验，并取得了一定的成功。到1958年，吉林工业大学也开始对机械式燃油喷射系统的研究，直到80年代初，我国才开始对电子控制燃油喷射系统的研究，清华大学、浙江大学、上海交大、北京理工大学、长春汽车研究所等都对汽油机电控喷射系统做了不少研究。例如用国外电子喷射系统对sy492q、eq6100等汽油发动的电喷系统进行改造，此外，还研究了电喷发动机台架实验的标定系统、电喷发动机工况实时模拟系统、ecu控制辅助系统。到了80年代末，又对喷油器进行了大量的研究工作，例如对积碳进行了控制，燃料输送的预热，加强了计量的准确性，改善了喷雾形状和雾化性等方面，进而使电控喷射的性能和可靠性得到了很大的提高。

虽然以上研究都取得了一定的成果，但是总体仍处于国外初中期程度，整体水平与一些汽车工业发达的国家差距还是很大。在控制方法上还是采用最保守的稳态工况控制方法。但是发动机空燃比的精确控制是一项很复杂的技术，很多问题还需要一步步讨论。因此我们在电控喷射领域还有很长一段路要走，我们还要付出很大的努力。

3. 研究的基本内容与计划

本文在了解电控汽油发动机构成及其工作原理的基础上，依据上海大众帕萨特1.8t发动机为参考，详细获取燃油系统和点火正常运行参数和数据流规律，确定各传感器信号和执行器等信号的效参考值，设计故障诊断系统。主要从以下几个方面作一些初步研究：

1、首先对电控发动机的基本组成、工作原理及其产生的故障类型及引起的原因等进行了分析介绍。

2、获该车型发动机的详细运行参数，特别是燃油系统和点火系统的正常工作参数。

4. 研究创新点

1、引入数据流的概念，通过对汽车的数据流进行分析从而发现故障的位置、类型和原因，从而有效地完成汽车故障的诊断和排除工作。

2、利用故障树分析法基本原理，结合汽车电控发动机故障的检修实例，分析故障树建立的过程和故障检修的步骤，以实现汽车绿色维修的未来发展目标。