1.三效催化转化器故障诊断三效催化转化器对发动机的排放控制具有极其重要的意义。没有三效催化转化器就不可能满足欧洲排放法规。第二代车载故障诊断系统(OBD-)Ⅱ具有对三效催化转化器进行故障诊断的功能。为了对三效催化转化器进行故障诊断，必须在它的上游和下游各装一个氧传感器(图1)。三效催化转化器对HC、CO和NOx的转化效率与它的储氧能力有关。正常运行的三效催化转化器因其储氧能力而使下游氧传感器的动态响应与上游氧传感器相比明显差，下游氧传感器动态响应曲线的振幅非常小。反之，如果下游氧传感器信号电压的波形非常接近上游氧传感器，只不过相位略滞后(图2)，则ECU认为三效催化转化器效率过低。此时，在满足下列条件的情况下ECU将设置三效催化转化器的故障信息记录：没有车速传感器、节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、下游氧传感器、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、发动机冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录；三效催化转化器已准备好接受测试，即进气温度高于0℃，发动机冷却液温度高于75℃，质量空气流量在15g/s~32g/s，发动机负荷小于满负荷的63%且运转平稳，发动机转速低于4000r/min，且上述情况持续时间达4min；发动机转速在1000r/min~3000r/min；车速在50km/h~120km/h。2.三效催化转化器上游氧传感器的故障诊断2.1.上游氧传感器信号电压超出可能范围众所周知，氧传感器信号电压在空气过量因数λ=1处发生阶跃。ECU为氧传感器提供了一个450mV电压。在稳定工况下，如果λ＜1，则氧传感器信号电压约为1000mV；如果λ＞1，则此信号电压约为100mV。如前所述，当ECU进入闭环控制后，氧传感器信号电压应在1000mV和100mV之间不断地波动(图3a)。在加速和减速工况下退出闭环控制，加速工况下混合气加浓，该信号电压应接近1000mV；减速工况下混合气变稀，该信号电压应按近100mV。如果在ECU进入闭环控制后该信号电压保持低于175mV达15s，或者在加速工况下该信号电压保持低于600mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏低，不可信。如果在ECU进入闭环控制后信号电压保持高于800mV达15s，或者在减速工况下该信号电压保持高于110mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏高，不可信。此时，在满足下列条件的情况下ECU将设置上游氧传感器信号电压超出可能范围的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录；节气门开度在3%~40%。2.2.上游氧传感器信号电压响应速度过低如图3b和图3c所示，随着氧传感器的老化，其信号电压响应速度越来越低，表现为动态响应曲线趋于平缓，其斜率的绝对值变小。在ECU进入闭环控制的情况下，ECU连续监测氧传感器一段时间(例如100s)，记录其信号电压，每次从低于300mV到高于600mV(混合气从稀到浓)和从高于600mV到低于300mV(混合气从浓到稀)跳变所经历的时间及跳变的次数，分别求出跳变时间的平均值。如果从低到高跳变时间的平均值超过114ms或从高到低跳变时间的平均值超过99ms，则ECU认为该氧传感器已老化。此时，在满足下列条件的情况下，ECU将设置上游氧传感器信号电压响应速度过低的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录；节气门开度在3%~40%；ECU进入闭环控制至少达1min；发动机转速在1000r/min~3000r/min；冷却液温度超过50℃；质量空气流量在10g/s~30g/s。2.3.上游氧传感器信号电压跳变时间比超出规定范围3.2中监测的信号电压从高到低跳变时间和从低到高跳变时间之比也能反映出氧传感器的老化。将图3中的3条曲线进行对比可以发现，随着氧传感器的老化，此比值将增大。如果在闭环控制的情况下，100s的监测期间信号电压跳变时间之比的平均值不在4和0.4之间，则ECU认为该氧传感器已老化。...