浅谈汽车电控发动机自诊断系统
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126 浅谈汽车电控发动机自诊断系统
卜永丽（江西科技学院 江西 南昌 330098）
摘要 电控发动机的线路比较复杂，当故障产生时，如何快速的查找故障成为一个问题，随着汽车故障自诊断系统的出现，查找
电控发动机的故障尤其是发动机电控系统的故障变得简便了，自上世纪80年代起到现在，故障自诊断系统发展到第三代。
对电控发动机的故障自诊断以及排放控制做出了巨大的贡献。
关键词 电控发动机；自诊断系统
随着电子技术的发展，汽车的电控技术功能越来越强大，在汽车上的使用也越来越多，传统的故障诊断方法已适应不了对现代汽车的故障诊断，随车自诊断系统的应用，使对电控系统的故障诊断变得简便起来。
一、随车自诊断系统概述
随车自诊断系统，简称OBD 系统，它是On Board Diagnostics 的英文缩写，目前，汽车电控发动机上都装有随车自诊断系统，当电控系统出现故障时，随车自诊断系统就会将故障以故障代码的形式储存起来，同时点亮故障指示灯，使故障指示灯以相应的方式闪烁，来进行报警。
此时，维修人员可以根据故障指示灯的闪烁方式来读取故障码。
二、电控发动机故障自诊断系统分析
随车自诊断系统在汽车上使用起来后，当电控系统发生故障时，电控单元便能检测出故障信号，此时，电控单元ECU 控制故障指示灯亮，同时将故障代码存入电控单元的存储器中，维修人员查找故障时，需要调出故障代码
在OBD-II 被使用之前，对于不同的车系来说，故障码的读取以及清除的具体方法也不尽相同。
当第二代随车自诊断系统被逐渐推行以后，世界上各大主要的车系的各型汽车的故障码开始逐渐统一起来，它们的诊断插座的各个方面也开始统一起来，并且必须采用专门的仪器（解码器）调取故障代码。
电控发动机的自诊断方式有两种，即静态模式和动态模式。
当采用静态诊断模式进行时，不需要起动发动机，只需将点火开关拨至0N 位置，使相应的电路接通，即可以将故障码调出。
对于必须起动发动机，检测出发动机在运转情况下出现的电路故障，就是动态诊断模式时。
输入电控单元的信号主要有三种: (1)运行状态信号
它是指发动机起动后，主要包括发动机电控系统工作时，各种主要传感器输入到ECU 的信号，如果其中某个传感器输入ECU 的信号，在一段时间内不发生变化，或ECU 在一段时间内接收不到该信号，则自诊断系统将判定为有故障，ECU 将采取相应的措施。
(2)工作状态信号
此类信号通常是指开关信号，这些信号向ECU 表明，相关系统正在工作，常见的有，空调开关、起动开关等。
这些系统有没有工作的情况，维修人员可以直接看
出，因此ECU 不对这类信号是不是正常工作作出判断。
(3)相关控制信号
带有反馈信号的闭环控制系统，电控点火系统控制功能中的爆燃控制，电控燃油喷射系统的喷油控制等。
以电控点火系统为例，当电控点火系统出现故障，不能正常点火时，电控单元将收不点火器发过来的点火确认信号。
偶尔一次ECU 接收不到点火器发过来的点火确认信号，ECU 并不会认为有故障。
只有当一段时间内连续3到5次，ECU 没有接收到点火确认信号，就会立即判定，点火系统有故障。
此时，电控单元会立即控制喷油器，停止喷油，以避免不必要的燃料浪费和尾气排放污染增加以及预防发动机下次启动困难等状况。
1、传感器的故障诊断
当电控发动机的电控单元发现某传感器的输入信号有异常时，ECU 内的自诊断系统将会作出以下几种反应措施：首先，使得仪表板上的故障指示灯以一定的方式闪亮，将故障信息以故障代码的形式存储，存储在发动机的ECU 内，并启动失效保护系统，当某重要传感器出现故障，情况危急时，启动应急备用系统。
当传感器发出信号给ECU 时，其信号值有一定的范围，当ECU 接收的传感器信号超出这个范围时，则视为有故障，此时，故障可能是来自于此传感器，也可能来自于与此传感器相关的电路。
例如：冷却液温度传感器发出的信号，正常范围为0.3-4.7V 之间，若ECU 接收的冷却液传感器信号不在这个范围内，则判断为有故障。
例如，通用公司的雪佛莱的MPV 车型的故障:
(l)故障码DTC14
a.发动机运转10S 以上。
b.冷却液温度传感器的信号，说明了水温度超过140摄氏度已经达到了4秒。
(2)障码DTC15
a.发动机运转2S 以上。
b.水温传感器的信号,说明了冷却液温度低于39摄氏度已经达到了4S。
接到来自传感器的偶然一次异常信号，ECU 并不认为是发生了故障，不过，假如，在一段时间里，连续多次出现不正常信号，故障就认被为已经发生了。
例如，雪佛莱的MPV 车型的故障码DTC17，表示点火器有故障。
故障原因一般为：
a.发动机转速小于1200r/min。
b.ECU 在发动机连续运转50周后，没有接收到来自点火模块的点火反馈信号，
障码DTC17不是故障指示灯亮。
2、执行元件故障诊断
传感器不断的发出信号给ECU,ECU 也发出执行命令信号给执行元件，那么如果执行元件出现故障，怎么样来判断呢？有些执行元件也会发出反馈信号给ECU，ECU 根据这些信号，来判断其或与其相关电路是否发生故障。
以电控点火系统为例，在电控点火系统中，执行元件为点火器，当点火器中电路出现故障时，将无法发出点火确认信号给电控单元ECU。
如果连续一段时间出现这种状况，ECU 就会判定点火器故障，此时，ECU 也会立即断开喷油器的电路，停止喷油。
3、电控线路故障诊断
有的故障信号，虽然故障代码表示可能是某传感器的故障，实际上可能来自该传感器上的线路。
比如，水温传感器发出给ECU 的电压高于4.8v 时，ECU 判水温传感器故障，但其实可能是水温传感器的线路出现了故障。
所以，ECU 提供的故障信息并不能具体指出那个传感器，而是，一个故障范围，可能是传感器，也可能是其周围的导线，保险丝，插接器，或导线连接不良等等。
三、随车自诊断系统的发展应用
自1996年之后，汽车全部采用第二代随车自诊断系统OBD-II，OBD-II 除了能够对发动机电控系统能够进行故障则诊断，对监测发动机的尾气排放也很严格，当汽车尾气中的有害物质排放超标时，随车自诊断系统会使仪表板上的故障指示灯闪亮，来警告驾驶员，但是，这种警告没有强制性，很多驾驶员，对此置之不理。
2004年之后，发达国家的随车自诊断技术进入第三阶段，OBD-III 的使用对发动机电控故障自诊断的项目以及限值更加完善，但其最大的优势，是对排放污染的监测更具强制性，当车辆排放超标时, OBD-III 可以通过通信网络向车辆管理部门发出信号，强制车主驾驶员去对车辆检测维修，直到排放达到相应标准。
参考文献：
[1] 李友才. 电控发动机尾气检测与故障诊断的应用研究[D].新疆农业大学硕士论文，2006 .
[2] 武万龙. 基于神经网络的汽车电控发动机故障诊断研究[D].大连理工大学工程硕士论文，2003 .
[3] 冯渊.汽车电子控制技术[M].机械工业出版社，1999.。
