早在20世纪70年代末80年代初，世界大多数汽车制造商就开始使用电子手段来控制发动机各部件功能以及诊断发动机故障，以满足环保部门对汽车排放标准的监测和故障诊断的需要。从2006年12月30日起，所有在北京销售的汽车必须带EOBD。全国实施的日期是2008年7月1日。本文以电控汽油机车载诊断系统为研究内容，详细论述了汽油机电子控制系统的基本控制策略，车载诊断系统的组成、原理、主要特点、诊断对象以及故障管理器。在此基础上，对车载诊断系统的失火诊断、氧传感器诊断和催化器诊断进行了深入的研究。建立了基于曲轴转速波动的失火珍断算法，即点火气缸从上止点到下止点的时间波动大于阈值即发生失火。为了确定失火阈值和对失火诊断策略进行试验验证，开发了失火发生器。进行低油位驾驶和颠簸路面驾驶等试验，确定了失火诊断的使能条件和诊断延迟条件。通过利用失火发生器对车辆进行Ⅰ型排放试验循环测试，能够点亮MIL(故障灯)，验证了本研究提出的失火诊断策略的可靠性。结合氧传感器的失效形式，开发了氧传感器故障模拟器。通过模拟氧传感器的不同失效形式，研究氧传感器失效对排放的影响，并深入分析了造成这些影响的原因。设计了氧传感器诊断策略，把氧传感器诊断分为输出电压诊断和响应特性诊断。进行了高寒、高温和高原试验，验证了氧传感器诊断门槛值的合理性。通过利用氧传感器故障模拟器对车辆进行Ⅰ型排放试验循环测试，能够点亮MIL，验证了本研究中氧传感器诊断策略的可靠性。分析了催化器的失效形式以及催化器的诊断方法，指出了各种诊断方法的优劣及适用性。测量了新鲜催化器、8万公里老化催化器和极限催化器的OSC(储氧能力)时间，得出了结论：OSC时间与催化器转化能力之间有很好的对应关系。基于此，建立了以OSC时间为评价指标的催化器诊断方法。通过利用安装极限催化器的车辆进行Ⅰ型排放试验循环测试，能够点亮MIL，验证了本研究提出的催化器诊断策略的可靠性。失火诊断、氧传感器诊断以及催化器诊断是我国国Ⅲ标准中OBD的核心内容，本文中研究的诊断策略能有效地诊断出失火故障、氧传感器劣化故障以及催化器老化故障，能够通过排放认证试验。