论文部分内容阅读
摘 要故障自诊断是指ECU监测电控系统的工作状况，在系统发生故障时，将故障信息以代码的形式存入存储器中，同时接通发动机故障警告灯的电路，以提示驾驶员及时检修发动机。将电控技术引入汽油机研究领域，将为此开拓新的思路。
关键词电控汽油机；故障自诊断系统；分析
中图分类号U464文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0179-01
1故障自诊断系统的功能
在现代汽车发动机的电子控制系统中，一般都设有故障自诊断系统，使得电控系统的ECU—般都具有故障自诊断功能，用以监控、诊断系统各部位的工作状况与出现的故障。
故障自诊断系统一般由ECU中的故障识别与故障运行控制软件、故障监测电路以及用于故障运行的备用电路等组成。故障自诊断系统一般都具有以下功能：
1）监测电子控制系统的工作状态。若发现故障，以故障警告灯闪亮的方式提示驾驶员。
2）将监测到的故障以代码的形式储存起来。在汽车检修时，可用一定的方式调出故障码，以便查寻故障。
3）发动机因控制系统的传感器、ECU及其电路发生故障不能工作时，启用备用系统，使发动机能够维持基本的运转，以便驾驶员能将车开到维修点。
4）在控制系统的某一执行机构发生故障时，自诊断系统能及时停止其他相关执行机构的工作，以确保汽车行驶安全或避免造成相关部件的损坏。
现代汽车发动机的控制系统越来越复杂，在控制系统发生故障时，维修人员要判断故障部位变得越来越困难，ECU的故障自诊断功能就是为适应这一情况而产生的，它给汽车在运行中及时发现故障和修理时查寻故障提供了极大的方便。
2故障自诊断系统的工作过程
当控制系统正常工作时，ECU不断地接收到各传感器输入的信号，而且ECU输入、输出信号的电平都是在规定范围内变化的。当ECU在一段时间内接收不到某一传感器的输入信号，或其输入信号在一段时间内不发生变化，或某一电路出现超出规定范围的信号时，ECU就判定该信号电路出现了故障，并设定一个相应的故障码。
例如，水温传感器正常工作时，其输出电压应在0.1-4.8v范围内变化（各车可能不一样）。如果水温传感器输出电压低于01v（相当于水温高于139℃）或高于48v（相当于水温低于-50℃）、自诊断系统就判定传感器有故障（有短路或断路故障），并输出控制信号。使“检查发动机”警告灯点亮，还没定一故障码，以将故障信息存于ECU的内存中。
如果因某种原因，某输入信号只是偶尔出现了一次不正常信号，则ECU的自诊断系统在判断故障时、不会判定是故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时、ECU才会判定是出了故障。例如，当发动机转速在l000r/min时，转速信号丢失了3-4个脉冲信号（视发动机要求而定），ECU就不会判定转速信号有故障，发动机警告灯不会点亮、也不会有转速信号的故障码存入ECU的内存中。
故障信号的出现，既与传感器或执行机构本身的故障有关，还与相应的配线电路故障有关。例如当水温传感器本身正常时，若连接线束断路或短路，自诊断系统都将判定水温传感器有故障。因此ECU在判定某一部位有故障时，只是提供了故障的性质和范围，我们在查找故障原因时，除了检查传感器、执行机构本身外，还要检查连接线路、插接件、ECU以及与信号电路有关的其他元件。
3故障码的储存形式
故障自诊断系统通常将故障码储存在ECU的内存RAM中，—般有两种储存形式：
1）存故障码的RAM直接与蓄电池相连，故障码可长期保存。清除故障码时，要断开专门的RAM连接电路（如ECU的备用电源电路），或直接就断开蓄电他的接线柱。
2）RAM与点火开关相连，受点火开关控制，故障码只能短期保存。断开点火开关，故障码随即消失。因此，在进行故障码读取操作时，不能随便断开点火开关。
4故障信息的显示
ECU的故障自诊断系统将检测到的故障信息以故障码的形式存入RAM后，依生产厂家和车型的不同，调出故障信息时的显示方式也不一样，大致有以下几种：
1）大多数发动机的自诊断系统中，在仪表板上都设置有一个发动机故障警告灯，它具有以下几项显示功能。①灯的自检功能。在发动机尚未发动前，将点火开关接通（ON位）时，该灯应点亮。如果灯不亮。一般说明警告灯的电路或灯本身有故障。发动机起动后，一般在转速高于500r/min时，该灯应自动熄灭；如果灯继续点亮，说明自诊断系统已检测到发动机控制系统有故障或灯电路出现了异常。②报警显示功能。当ECU的任何一个输入、输出信号出现故障时，ECU立即输出抑制信号，接通警告灯电路。使灯点亮（当发动机转速高于500 r/min时才会点亮报警），警告驾驶员系统出了故障。只有当故障排除，发动机恢复正常工作时，该灯才会熄灭。③闪烁显示故障码。通过一定的操作程序，可将内存中的故障码调出，由故障警告灯以不同的频率闪烁显示出来。④发动机定期维修、养护提示作用。有些汽车在行驶规定的里程后。ECU控制该灯点亮，以提示发动机的某些部位应进行维护或更换。
2）日产公司的ECCS系统普遍采用红、绿灯显示方式显示故障码，在其ECSS控制器的侧面设有包：绿指示灯（红、绿发光二极管），显示的代码为二位数，红灯闪亮代表十位数，绿灯闪亮代表个位数。
3）在将故障码驱动电路接通后，用万用表的直流电压挡测量故障检查接线柱（或插孔）上的电压，通过看电压表指针的摆动来读出故障码。电压表指针摆动显示方式是较老式的显示方式，现在一些汽车还在把它作为备用的故障码显示方式。
4）由诊断座（检查插接器）上的故障诊断输出接口输出故障信息，通过跨接显示灯、或者跨接故障解码器和其他专用检测仪器，来直接读取故障信息。
电控汽车上大多配有专门的故障诊断输出接口E1，用跨接线与故障解码器等诊断仪器相接，就可通过这类仪器输出故障信息。采用故障解码器诊断故障时，在其适应车型的范围内，用相应车型的PROM卡（故障诊断软件卡），通过适当的诊断操作，就可在其显示屏上直接显示故障所在的区域、检查的方法、检查的标准数据等信息，对不同的车型，或同一车型在不同年代生产的，其诊断项目、标准数据等有所不同，但只要换用相应的PROM卡，就可对其故障进行诊断。
5故障码的清除
一般来说，断开通往发动机电控系统的电源线，如把汽车蓄电池负极的电源线断开，或把电控系统电路上相关的熔丝断开一定时间，就可清除ECU中储存的故障码。但应注意的是，用断开蓄电池负极的方法清除故障码，会使汽车音响和石英钟等装置的内存一起被清除掉。所以，清除故障码最好按维修手册指示的方法进行，不可随意断开蓄电池负极的电源线。使用故障自诊断系统诊断故障时，应明确以下几点：①在有多个故障同时存在时，故障码一般是以从小到大的顺序显示输出。②不同车型，其故障码所指的含义不同。③自诊断系统所能诊断的故障是有限的，而且自诊断系统本身也可能出现故障，其他方式的系统检查是不可缺少的。
参考文献
[1]陆中华.基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究[D].吉林大学,2010.
关键词电控汽油机；故障自诊断系统；分析
中图分类号U464文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0179-01
1故障自诊断系统的功能
在现代汽车发动机的电子控制系统中，一般都设有故障自诊断系统，使得电控系统的ECU—般都具有故障自诊断功能，用以监控、诊断系统各部位的工作状况与出现的故障。
故障自诊断系统一般由ECU中的故障识别与故障运行控制软件、故障监测电路以及用于故障运行的备用电路等组成。故障自诊断系统一般都具有以下功能：
1）监测电子控制系统的工作状态。若发现故障，以故障警告灯闪亮的方式提示驾驶员。
2）将监测到的故障以代码的形式储存起来。在汽车检修时，可用一定的方式调出故障码，以便查寻故障。
3）发动机因控制系统的传感器、ECU及其电路发生故障不能工作时，启用备用系统，使发动机能够维持基本的运转，以便驾驶员能将车开到维修点。
4）在控制系统的某一执行机构发生故障时，自诊断系统能及时停止其他相关执行机构的工作，以确保汽车行驶安全或避免造成相关部件的损坏。
现代汽车发动机的控制系统越来越复杂，在控制系统发生故障时，维修人员要判断故障部位变得越来越困难，ECU的故障自诊断功能就是为适应这一情况而产生的，它给汽车在运行中及时发现故障和修理时查寻故障提供了极大的方便。
2故障自诊断系统的工作过程
当控制系统正常工作时，ECU不断地接收到各传感器输入的信号，而且ECU输入、输出信号的电平都是在规定范围内变化的。当ECU在一段时间内接收不到某一传感器的输入信号，或其输入信号在一段时间内不发生变化，或某一电路出现超出规定范围的信号时，ECU就判定该信号电路出现了故障，并设定一个相应的故障码。
例如，水温传感器正常工作时，其输出电压应在0.1-4.8v范围内变化（各车可能不一样）。如果水温传感器输出电压低于01v（相当于水温高于139℃）或高于48v（相当于水温低于-50℃）、自诊断系统就判定传感器有故障（有短路或断路故障），并输出控制信号。使“检查发动机”警告灯点亮，还没定一故障码，以将故障信息存于ECU的内存中。
如果因某种原因，某输入信号只是偶尔出现了一次不正常信号，则ECU的自诊断系统在判断故障时、不会判定是故障。只有当不正常信号持续一定时间或多次出现时、ECU才会判定是出了故障。例如，当发动机转速在l000r/min时，转速信号丢失了3-4个脉冲信号（视发动机要求而定），ECU就不会判定转速信号有故障，发动机警告灯不会点亮、也不会有转速信号的故障码存入ECU的内存中。
故障信号的出现，既与传感器或执行机构本身的故障有关，还与相应的配线电路故障有关。例如当水温传感器本身正常时，若连接线束断路或短路，自诊断系统都将判定水温传感器有故障。因此ECU在判定某一部位有故障时，只是提供了故障的性质和范围，我们在查找故障原因时，除了检查传感器、执行机构本身外，还要检查连接线路、插接件、ECU以及与信号电路有关的其他元件。
3故障码的储存形式
故障自诊断系统通常将故障码储存在ECU的内存RAM中，—般有两种储存形式：
1）存故障码的RAM直接与蓄电池相连，故障码可长期保存。清除故障码时，要断开专门的RAM连接电路（如ECU的备用电源电路），或直接就断开蓄电他的接线柱。
2）RAM与点火开关相连，受点火开关控制，故障码只能短期保存。断开点火开关，故障码随即消失。因此，在进行故障码读取操作时，不能随便断开点火开关。
4故障信息的显示
ECU的故障自诊断系统将检测到的故障信息以故障码的形式存入RAM后，依生产厂家和车型的不同，调出故障信息时的显示方式也不一样，大致有以下几种：
1）大多数发动机的自诊断系统中，在仪表板上都设置有一个发动机故障警告灯，它具有以下几项显示功能。①灯的自检功能。在发动机尚未发动前，将点火开关接通（ON位）时，该灯应点亮。如果灯不亮。一般说明警告灯的电路或灯本身有故障。发动机起动后，一般在转速高于500r/min时，该灯应自动熄灭；如果灯继续点亮，说明自诊断系统已检测到发动机控制系统有故障或灯电路出现了异常。②报警显示功能。当ECU的任何一个输入、输出信号出现故障时，ECU立即输出抑制信号，接通警告灯电路。使灯点亮（当发动机转速高于500 r/min时才会点亮报警），警告驾驶员系统出了故障。只有当故障排除，发动机恢复正常工作时，该灯才会熄灭。③闪烁显示故障码。通过一定的操作程序，可将内存中的故障码调出，由故障警告灯以不同的频率闪烁显示出来。④发动机定期维修、养护提示作用。有些汽车在行驶规定的里程后。ECU控制该灯点亮，以提示发动机的某些部位应进行维护或更换。
2）日产公司的ECCS系统普遍采用红、绿灯显示方式显示故障码，在其ECSS控制器的侧面设有包：绿指示灯（红、绿发光二极管），显示的代码为二位数，红灯闪亮代表十位数，绿灯闪亮代表个位数。
3）在将故障码驱动电路接通后，用万用表的直流电压挡测量故障检查接线柱（或插孔）上的电压，通过看电压表指针的摆动来读出故障码。电压表指针摆动显示方式是较老式的显示方式，现在一些汽车还在把它作为备用的故障码显示方式。
4）由诊断座（检查插接器）上的故障诊断输出接口输出故障信息，通过跨接显示灯、或者跨接故障解码器和其他专用检测仪器，来直接读取故障信息。
电控汽车上大多配有专门的故障诊断输出接口E1，用跨接线与故障解码器等诊断仪器相接，就可通过这类仪器输出故障信息。采用故障解码器诊断故障时，在其适应车型的范围内，用相应车型的PROM卡（故障诊断软件卡），通过适当的诊断操作，就可在其显示屏上直接显示故障所在的区域、检查的方法、检查的标准数据等信息，对不同的车型，或同一车型在不同年代生产的，其诊断项目、标准数据等有所不同，但只要换用相应的PROM卡，就可对其故障进行诊断。
5故障码的清除
一般来说，断开通往发动机电控系统的电源线，如把汽车蓄电池负极的电源线断开，或把电控系统电路上相关的熔丝断开一定时间，就可清除ECU中储存的故障码。但应注意的是，用断开蓄电池负极的方法清除故障码，会使汽车音响和石英钟等装置的内存一起被清除掉。所以，清除故障码最好按维修手册指示的方法进行，不可随意断开蓄电池负极的电源线。使用故障自诊断系统诊断故障时，应明确以下几点：①在有多个故障同时存在时，故障码一般是以从小到大的顺序显示输出。②不同车型，其故障码所指的含义不同。③自诊断系统所能诊断的故障是有限的，而且自诊断系统本身也可能出现故障，其他方式的系统检查是不可缺少的。
参考文献
[1]陆中华.基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究[D].吉林大学,2010.