故障自诊断系统.ppt

04十一月20244.1故障诊断系统的原理自诊断系统的功能是利用电子控制单元ECU监视电子控制系统各组成部分的工作情况，发现故障后，自动启动故障运行程序。
它不仅保证汽车在有故障的情况下可以继续行驶，同时还将存储在存储器中的故障信息（故障码）以一定的方式显示出来，或以数据流的形式通过汽车上配置的诊断插座输出，以便于驾驶员和维修人员发现和排除故障。结构组成工作原理水温传感器正常工作时，其输出信号电压值在0.1~4.8V范围内变化。如果水温传感器输入电压信号低于0.1V或高于4.8V，ECU监测到电压值超出规定范围且持续一段时间不消失时，ECU即判定水温传感器有故障，自动将代表水温传感器故障的代码存入随机存储器，并点亮故障指示灯。氧传感器与空燃比反馈控制系统、爆震控制系统等控制所依据参数是在不断变化的，因此这些信号变化的快慢也反映了传感器是否存在故障。
当某传感器的输出信号变化过慢、在一段时间内不发生变化时、保持高于或低于某一值超过了一定时间时，ECU将判定该传感器有故障。
对偶尔出现的一两次或几次信号数值的偏离和丢失，ECU则不认为是故障，也不存入存储器内。氧传感器在正常工作时，其输入电压应在0.1~0.9V内波动不少于8次/10秒。如果ECU在1分钟以上检测不到氧传感器的输出信号或氧传感器信号在0.1~0.9V间1分钟以上没有变化，即判断为氧传感器电路有故障，并设定相应的故障码。
发动机以1000r/min的转速运转时，当转速传感器丢失了3~4个信号脉冲时，ECU不会判定是转速传感器发生了故障，故障指示灯不会点亮，相应的故障码也不会存入存储器内。只有信号脉冲丢失持续一定的时间，ECU才认为是故障。故障信号的出现不只是与传感器或执行器本身出现故障有关，而且还与相应的配线电路故障有关，电子控制系统的各种传感器和执行器都是如此。
在ECU判断出某一电路故障时，只是提供了故障的性质和范围，最后要确定是传感器、执行器还是相应配线故障，应进一步检查配线、插头、ECU和相关元器件。例如，当水温传感器与ECU之间的导线出现断路时，+5V电压通过内设电阻R直接送入A/D转换器，ECU监测的信号电压会高于4.8V（近5V），ECU也会判定水温传感器有故障。
同理，当水温传感器与ECU之间的导线出现搭铁短路时，输入A/D转换器的信号电压为0V，ECU监测到信号电压低于0.1V，也会判定水温传感器有故障。当传感器发生故障时，其信号不能作为发动机的控制参数使用，ECU从程序存储器中调出某一固定数值作为发动机的应急参数，以维持发动机的运转。
例如，发动机水温传感器发生故障时，ECU将启用代用值固定为80℃；进气温度传感器发生故障时，可将进气温度设定为22℃。
或者，ECU另用与其工作性质相关器件的信号参数值代用。例如，进气流量传感器损坏后，ECU则用节气门位置传感器的信号参数值来代用。对于执行器（如喷油器、点火器、怠速控制阀等等）故障，有的能被ECU检测出来，有的则不能检测，依车型的控制软件设计而异。（2）电控单元ECU的故障自诊断
电控单元ECU内设有监控回路，用以监视ECU是否按正常的控制程序工作。
在多数的ECU内备设有备用控制回路（应急回路）。当备用控制回路收到监控回路的异常信号后，即刻启动备用电路，以简单的控制程序进行控制，从而保持汽车仍能维持一定的运行能力。因此，这种故障运行功能又称为“缓慢回家”功能。
由于ECU启用故障运行方式是按固定的参数值来维持发动机的运转，只具备维持发动机运转的基本功能而不能代替电子控制单元的全部工作。所以，备用控制回路不能使发动机工作在最佳状态，故障运行方式的又称为“跛行”模式。（3）执行器的故障自诊断
在发动机运转时，电控系统按照发动机的工况，不断地向执行器发出各种指令。当执行器发生故障时，为了安全起见，ECU往往采用断油、断电等安全保险措施，为此，在控制系统中又专门设计了故障保险系统。故障自诊断系统只能对电控系统元器件的损坏，以及电路中导线的断路和短路的“硬”性故障进行诊断，而无法确定其性能好坏。例如，当水温传感器输出信号电压在正常范围，而由于水温传感器性能不佳、产生的信号电压不能准确反映水温时，采用上述诊断电路ECU是无法识别的。
故障自诊断系统不能对发动机所有发生故障的部位进行诊断。发动机机械故障、堵塞、渗漏、点火正时错乱等，ECU则不能进行故障自诊断，只能间接地诊断与之有关的器件可能有故障。故障信息的显示用发光二极管（LED）显示：LED一般装在ECU盒的侧面，其指示故障的方式有所不同。
数字显示：故障码直接以数字的形式显示在汽车组合仪表的信息显示屏上（一般在温度显示屏。
外接仪表显示。4.4.2第二代故障自诊断系统（OBD-Ⅱ）OBD是OnBoardDiagnostic的缩写，即随车故障诊断系统。
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