自診斷系統(tǒng)與跛行系統(tǒng)

m.vidsb.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 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(xiàn)象在一段時間內(nèi)不會消失，ECU便判斷為這一部分出現(xiàn)故障。ECU把這一故障以代碼的形式存入內(nèi)部隨機存儲器（RAM），同時點亮故障檢查燈。當某電路產(chǎn)生了故障后，其信號就不能作為發(fā)動機的控制參數(shù)而使用。
　　為了維持發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，ECU 便從其程序存儲器（ROM）中，調(diào)出某一固定值，作為發(fā)動機的應(yīng)急參數(shù)，保證發(fā)動機可以繼續(xù)運轉(zhuǎn)。當ECU中的電控單元出現(xiàn)故障時，ECU自動啟用后備控制回路對發(fā)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(zhí)行器出現(xiàn)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(tǒng)中的傳感器、電控單元和執(zhí)行器進行的。當傳感器和電控單元發(fā)生故障時，往往采取故障運行方式；而當執(zhí)行器發(fā)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(chǎn)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(xiàn)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(yīng)的發(fā)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(xù)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(shè)計時已經(jīng)約定好的代表水溫傳感器信號異常故障的數(shù)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(fā)動機電控系統(tǒng)中出現(xiàn)故障。當ECU發(fā)現(xiàn)水溫傳感器不正常后，便采用一個事先設(shè)定的常數(shù)來作為水溫信號的代用值，使系統(tǒng)處于運行狀態(tài)。
    4.2 電控單元的故障自診斷與后備回路
　　電控單元如果發(fā)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(tài)。這樣便會使汽車因發(fā)動機控制系統(tǒng)故障而無法行駛。為了保證汽車在電控單元出現(xiàn)故障時仍能繼續(xù)運行，在控制系統(tǒng)工程中，設(shè)計有后備回路（備用集成電路系統(tǒng)）。當ECU的電控單元發(fā)生故障時，ECU自動調(diào)用后備回路完成控制任務(wù)，進入簡易控制運行狀態(tài)，用固定的控制信號，使車輛繼續(xù)行駛。由于該系統(tǒng)只具備維持發(fā)動機運轉(zhuǎn)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(tǒng)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(jiān)視回路的電路進行監(jiān)視的。監(jiān)視電路中安裝有獨立于電控單元之外的計數(shù)器。電控單元正常運行時，由電控單元的運行程序?qū)τ嫈?shù)器定時進行清零處理。這樣，監(jiān)視電路中計數(shù)器的數(shù)值是永遠不會出現(xiàn)溢出現(xiàn)象的。當電控單元出現(xiàn)不正常運行現(xiàn)象時，電控單元不能對這個計數(shù)器進行定時清零，致使此監(jiān)視計數(shù)器發(fā)生溢出現(xiàn)象。監(jiān)視計數(shù)器溢出時輸出的電平由低電平變?yōu)楦唠娖剑ù溯敵鲆话銥橛嫈?shù)器的進位標志。當計數(shù)器達到其最大值時，再增加一個計數(shù)脈沖，計數(shù)器便出現(xiàn)溢出現(xiàn)象。此時，計數(shù)器的溢出端的電平將由低電平變?yōu)楦唠娖�；同時，將計數(shù)器清零）。計數(shù)器輸出電平的這一變化，將直接觸發(fā)備用回路。備用回路只按照起動信號和怠速觸點閉合狀態(tài)，以恒定的噴油持續(xù)時間和點火提前角對噴油器和點火器進行控制。
    4.3 執(zhí)行器的故障診斷和故障保險
　　汽車電子控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是決定發(fā)動機運行和汽車行駛安全的主要器件，當執(zhí)行器發(fā)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(zhí)行器故障的處理方法通常是：當確認為執(zhí)行器故障時，由ECU根據(jù)故障的嚴重程度采取相應(yīng)的安全措施的實施，在控制系統(tǒng)中，又專門設(shè)計了故障保險系統(tǒng)。
　　由于ECU對執(zhí)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(zhí)行器的工作情況進行診斷，一般要增設(shè)故障診斷電路，即ECU向執(zhí)行器發(fā)出一個控制信號，執(zhí)行器要有一條專用回路來向ECU反饋其執(zhí)行情況。發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中，對執(zhí)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(nèi)的點火確認電路將點火執(zhí)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(xiàn)故障時，ECU發(fā)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(jīng)不能正常工作。由于發(fā)動機工作時，如果點火系統(tǒng)發(fā)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(nèi)聚集過多，還會引起排氣系統(tǒng)的爆炸。為此，采用故障保險系統(tǒng)，當ECU接收不到點火確認信號后，立即切斷燃油噴射系統(tǒng)電源，停止燃油的噴射。