自診斷系統(tǒng)與跛行系統(tǒng)
互聯(lián)網(wǎng) 84036747 汽車電器維修 2006-09-05
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汽車正常運(yùn)行時(shí)，電控單元ECU的輸入、輸出信號(hào)的電壓值都有一定的變化范圍。當(dāng)某一信號(hào)的電壓值超出了這一范圍，并且這一現(xiàn)象在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)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(jī)存儲(chǔ)器（RAM），同時(shí)點(diǎn)亮故障檢查燈。當(dāng)某電路產(chǎn)生了故障后，其信號(hào)就不能作為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)而使用。 為了維持發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，ECU 便從其程序存儲(chǔ)器（ROM）中，調(diào)出某一固定值，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)急參數(shù)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)ECU中的電控單元出現(xiàn)故障時(shí)，ECU自動(dòng)啟用后備控制回路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單控制，使汽車可以開(kāi)回家或是到附近的汽修廠進(jìn)行修理，這樣的功能就是故障運(yùn)行，又稱“跛行”模式。另一方面，當(dāng)ECU檢測(cè)到某一執(zhí)行器出現(xiàn)故障時(shí)，為了安全起見(jiàn)，采取一些安全措施。這種功能叫作故障保險(xiǎn)。 ECU故障診斷是針對(duì)系統(tǒng)中的傳感器、電控單元和執(zhí)行器進(jìn)行的。當(dāng)傳感器和電控單元發(fā)生故障時(shí)，往往采取故障運(yùn)行方式；而當(dāng)執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，往往采取故障保險(xiǎn)措施。 4.1 傳感器的故障自診斷與故障運(yùn)行 由于傳感器本身就是產(chǎn)生電信號(hào)的，因此，對(duì)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(hào)識(shí)別程序即可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度為-30℃-120℃。所以，當(dāng)ECU檢測(cè)到的電壓信號(hào)超出此范圍，如果是偶爾一次，ECU的診斷程序不認(rèn)為是故障。但如果不正常信號(hào)持續(xù)一段時(shí)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(jì)時(shí)已經(jīng)約定好的代表水溫傳感器信號(hào)異常故障的數(shù)字碼）的形式存入隨機(jī)存儲(chǔ)器中。同時(shí)，通過(guò)檢查故障警告燈，通知駕駛員和維修人員發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中出現(xiàn)故障。當(dāng)ECU發(fā)現(xiàn)水溫傳感器不正常后，便采用一個(gè)事先設(shè)定的常數(shù)來(lái)作為水溫信號(hào)的代用值，使系統(tǒng)處于運(yùn)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(yùn)行，電控單元處于異常工作狀態(tài)。這樣便會(huì)使汽車因發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障而無(wú)法行駛。為了保證汽車在電控單元出現(xiàn)故障時(shí)仍能繼續(xù)運(yùn)行，在控制系統(tǒng)工程中，設(shè)計(jì)有后備回路（備用集成電路系統(tǒng)）。當(dāng)ECU的電控單元發(fā)生故障時(shí)，ECU自動(dòng)調(diào)用后備回路完成控制任務(wù)，進(jìn)入簡(jiǎn)易控制運(yùn)行狀態(tài)，用固定的控制信號(hào)，使車輛繼續(xù)行駛。由于該系統(tǒng)只具備維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)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(shí)，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(jìn)行監(jiān)視的。監(jiān)視電路中安裝有獨(dú)立于電控單元之外的計(jì)數(shù)器。電控單元正常運(yùn)行時(shí)，由電控單元的運(yùn)行程序?qū)τ?jì)數(shù)器定時(shí)進(jìn)行清零處理。這樣，監(jiān)視電路中計(jì)數(shù)器的數(shù)值是永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)溢出現(xiàn)象的。當(dāng)電控單元出現(xiàn)不正常運(yùn)行現(xiàn)象時(shí)，電控單元不能對(duì)這個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)清零，致使此監(jiān)視計(jì)數(shù)器發(fā)生溢出現(xiàn)象。監(jiān)視計(jì)數(shù)器溢出時(shí)輸出的電平由低電平變?yōu)楦唠娖剑ù溯敵鲆话銥橛?jì)數(shù)器的進(jìn)位標(biāo)志。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到其最大值時(shí)，再增加一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器便出現(xiàn)溢出現(xiàn)象。此時(shí)，計(jì)數(shù)器的溢出端的電平將由低電平變?yōu)楦唠娖�；同時(shí)，將計(jì)數(shù)器清零）。計(jì)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(dòng)信號(hào)和怠速觸點(diǎn)閉合狀態(tài)，以恒定的噴油持續(xù)時(shí)間和點(diǎn)火提前角對(duì)噴油器和點(diǎn)火器進(jìn)行控制。 4.3 執(zhí)行器的故障診斷和故障保險(xiǎn) 汽車電子控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是決定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行和汽車行駛安全的主要器件，當(dāng)執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，往往會(huì)對(duì)汽車的行駛造成一定的影響。因此，對(duì)于執(zhí)行器故障的處理方法通常是：當(dāng)確認(rèn)為執(zhí)行器故障時(shí)，由ECU根據(jù)故障的嚴(yán)重程度采取相應(yīng)的安全措施的實(shí)施，在控制系統(tǒng)中，又專門設(shè)計(jì)了故障保險(xiǎn)系統(tǒng)。 由于ECU對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行的是控制操作，控制信號(hào)是輸出信號(hào)。因此，要想對(duì)各執(zhí)行器的工作情況進(jìn)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(gè)控制信號(hào)，執(zhí)行器要有一條專用回路來(lái)向ECU反饋其執(zhí)行情況。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行故障診斷的典型部件是點(diǎn)火器。正常情況下，當(dāng)ECU對(duì)點(diǎn)火器進(jìn)行控制時(shí)，點(diǎn)火器每進(jìn)行一次點(diǎn)火，便由點(diǎn)火器內(nèi)的點(diǎn)火確認(rèn)電路將點(diǎn)火執(zhí)行情況以電信號(hào)的形式反饋給ECU。當(dāng)點(diǎn)火線路或點(diǎn)火器出現(xiàn)故障時(shí)，ECU發(fā)出點(diǎn)火控制命令后，得不到反饋信號(hào)；此時(shí)ECU便認(rèn)為點(diǎn)火器已經(jīng)不能正常工作。由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，如果點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障，便會(huì)使未燃燒的混合氣進(jìn)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(huì)大大超過(guò)允許值。同時(shí)，未燃燒的混合氣在排氣管內(nèi)聚集過(guò)多，還會(huì)引起排氣系統(tǒng)的爆炸。為此，采用故障保險(xiǎn)系統(tǒng)，當(dāng)ECU接收不到點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)后，立即切斷燃油噴射系統(tǒng)電源，停止燃油的噴射。 |
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