自診斷系統與跛行系統

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：84036747 類別：汽車電器維修時間：2006-09-05

汽車正常運行時，電控單元ECU的輸入、輸出信號的電壓值都有一定的變化范圍。當某一信號的電壓值超出了這一范圍，并且這一現象在一段時間內不會消失，ECU便判斷為這一部分出現故障。ECU把這一故障以代碼的形式存入內部隨機存儲器（RAM），同時點亮故障檢查燈。當某電路產生了故障后，其信號就不能作為發動機的控制參數而使用。
　　為了維持發動機的運轉，ECU 便從其程序存儲器（ROM）中，調出某一固定值，作為發動機的應急參數，保證發動機可以繼續運轉。當ECU中的電控單元出現故障時，ECU自動啟用后備控制回路對發動機進行簡單控制，使汽車可以開回家或是到附近的汽修廠進行修理，這樣的功能就是故障運行，又稱“跛行”模式。另一方面，當ECU檢測到某一執行器出現故障時，為了安全起見，采取一些安全措施。這種功能叫作故障保險。
　　ECU故障診斷是針對系統中的傳感器、電控單元和執行器進行的。當傳感器和電控單元發生故障時，往往采取故障運行方式；而當執行器發生故障時，往往采取故障保險措施。
    4.1 傳感器的故障自診斷與故障運行
　　由于傳感器本身就是產生電信號的，因此，對傳感器的故障診斷不需要專門的線路，而只需要在軟件中編制傳感器輸入信號識別程序即可實現對傳感器的故障診斷。水溫傳感器的正常輸入電壓值為0.3-4.7V，對應的發動機冷卻水溫度為-30℃-120℃。所以，當ECU檢測到的電壓信號超出此范圍，如果是偶爾一次，ECU的診斷程序不認為是故障。但如果不正常信號持續一段時間，則診斷程序即判定冷卻水溫傳感器或其電路存在故障。ECU將此情況以代碼（此代碼為設計時已經約定好的代表水溫傳感器信號異常故障的數字碼）的形式存入隨機存儲器中。同時，通過檢查故障警告燈，通知駕駛員和維修人員發動機電控系統中出現故障。當ECU發現水溫傳感器不正常后，便采用一個事先設定的常數來作為水溫信號的代用值，使系統處于運行狀態。
    4.2 電控單元的故障自診斷與后備回路
　　電控單元如果發生故障，控制程序就不可能正常運行，電控單元處于異常工作狀態。這樣便會使汽車因發動機控制系統故障而無法行駛。為了保證汽車在電控單元出現故障時仍能繼續運行，在控制系統工程中，設計有后備回路（備用集成電路系統）。當ECU的電控單元發生故障時，ECU自動調用后備回路完成控制任務，進入簡易控制運行狀態，用固定的控制信號，使車輛繼續行駛。由于該系統只具備維持發動機運轉的簡單功能而不能代替電控單元的全部工作，所以此后備回路的工作又稱為“跛行”模式。采用備用系統工作時，故障指示燈亮。電控單元工作是否正常是由被稱為監視回路的電路進行監視的。監視電路中安裝有獨立于電控單元之外的計數器。電控單元正常運行時，由電控單元的運行程序對計數器定時進行清零處理。這樣，監視電路中計數器的數值是永遠不會出現溢出現象的。當電控單元出現不正常運行現象時，電控單元不能對這個計數器進行定時清零，致使此監視計數器發生溢出現象。監視計數器溢出時輸出的電平由低電平變為高電平（此輸出一般為計數器的進位標志。當計數器達到其最大值時，再增加一個計數脈沖，計數器便出現溢出現象。此時，計數器的溢出端的電平將由低電平變為高電平；同時，將計數器清零）。計數器輸出電平的這一變化，將直接觸發備用回路。備用回路只按照起動信號和怠速觸點閉合狀態，以恒定的噴油持續時間和點火提前角對噴油器和點火器進行控制。
    4.3 執行器的故障診斷和故障保險
　　汽車電子控制系統中，執行器是決定發動機運行和汽車行駛安全的主要器件，當執行器發生故障時，往往會對汽車的行駛造成一定的影響。因此，對于執行器故障的處理方法通常是：當確認為執行器故障時，由ECU根據故障的嚴重程度采取相應的安全措施的實施，在控制系統中，又專門設計了故障保險系統。
　　由于ECU對執行器進行的是控制操作，控制信號是輸出信號。因此，要想對各執行器的工作情況進行診斷，一般要增設故障診斷電路，即ECU向執行器發出一個控制信號，執行器要有一條專用回路來向ECU反饋其執行情況。發動機電子控制系統中，對執行器進行故障診斷的典型部件是點火器。正常情況下，當ECU對點火器進行控制時，點火器每進行一次點火，便由點火器內的點火確認電路將點火執行情況以電信號的形式反饋給ECU。當點火線路或點火器出現故障時，ECU發出點火控制命令后，得不到反饋信號；此時ECU便認為點火器已經不能正常工作。由于發動機工作時，如果點火系統發生故障，便會使未燃燒的混合氣進入排氣裝置和排氣管道。排氣凈化裝置中的催化劑溫度就會大大超過允許值。同時，未燃燒的混合氣在排氣管內聚集過多，還會引起排氣系統的爆炸。為此，采用故障保險系統，當ECU接收不到點火確認信號后，立即切斷燃油噴射系統電源，停止燃油的噴射。