項目七：自診斷、失效保護和應(yīng)急備用系統(tǒng)

1、項目七：自診斷、失效保項目七：自診斷、失效保護和應(yīng)急備用系統(tǒng)護和應(yīng)急備用系統(tǒng)一、項目要求 該項目通過對發(fā)動機自診斷電控系統(tǒng)、失效保護系統(tǒng)和應(yīng)急備用系統(tǒng)的介紹，使讀者掌握以上三個系統(tǒng)的工作原理，了解各個系統(tǒng)的工作條件，以及出現(xiàn)故障時該系統(tǒng)的外在表現(xiàn)；對診斷系統(tǒng)接口有一定了解，對不同車型能夠正確選擇診斷儀器的接口，能夠熟練掌握故障診斷儀器的使用，熟練掌握故障碼的提取與清除。二、相關(guān)知識 （一）發(fā)動機故障自診斷系統(tǒng) 1汽車故障自診斷系統(tǒng)的發(fā)展過程 （1）專用汽車檢測儀 20世紀70年代后期，為了進一步提高現(xiàn)代汽車使用和維修的方便性，出現(xiàn)了專用汽車檢測儀，用來檢測汽車電控系統(tǒng)的工作狀況 由于這種專用檢

2、測儀在診斷故障時對操作人員的技術(shù)要求較高，因而一直未能普及開來。 （2）隨車診斷系統(tǒng) 進入20世紀80年代后，一種新型診斷系統(tǒng)，即隨車診斷系統(tǒng)問世，它是利用微處理控制單元對電控系統(tǒng)各部件進行檢測和診斷，自行找出故障，故也被稱為故障自診斷系統(tǒng) （3）多功能車外診斷系統(tǒng) 汽車自診斷系統(tǒng)自成體系，不具有通用性，因而不利于推廣，給汽車的售后服務(wù)和維修造成了很大的困難。 OBT接口技術(shù)應(yīng)運而生 ，適應(yīng)了這個需求。2、自診斷系統(tǒng)的功能工作原理 發(fā)動機故障自診斷系統(tǒng)主要由ECU中的軟件部分和故障指示燈組成，不需要專門的傳感器。 該電控系統(tǒng)工作時，自診斷系統(tǒng)對電控系統(tǒng)各個輸入、輸出信號進行監(jiān)測，并運用程序進行

3、推理、判斷，將結(jié)果迅速反饋到主控系統(tǒng)，改變控制狀態(tài)；此外，還根據(jù)自診斷結(jié)果控制故障指示燈工作。 （1）汽車故障自診斷的基本功能通過自診斷測試判斷電控系有無故障，有故障時，指示燈發(fā)出警報，并將故障碼存儲；在維修時，通過一定操作程序可將故障碼調(diào)出，進行有針對性的檢查；當傳感器或其電路發(fā)生故障時，自動啟動失效保護功能；當發(fā)生故障導(dǎo)致車輛無法行駛時，自動啟動應(yīng)急備用系統(tǒng)，以保證汽車可以繼續(xù)行駛。（2）自診斷系統(tǒng)的工作原理 1）傳感器故障自診斷原理）傳感器故障自診斷原理 2）執(zhí)）執(zhí)行元件故障自診斷原行元件故障自診斷原理理1）傳感器故障自診斷原理）傳感器故障自診斷原理若傳感器輸入ECU的信號超出正常范圍，

4、或在一定時間內(nèi)ECU收不到該傳感器信號或該傳感器輸入ECU的信號在一定時間內(nèi)不發(fā)生變化，自診斷系統(tǒng)均判斷定為“故障信號”產(chǎn)生原因除傳感器自身故障外，接觸不良、斷路和短路也會引起故障信號例如水溫傳感器，當傳感器向ECU輸送的信號電壓低于0.3V或高于4.7V，自診斷系統(tǒng)會判斷為故障信號。2）執(zhí)）執(zhí)行元件故障自診斷原理行元件故障自診斷原理 對于電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行器執(zhí)行器，ECU是通過監(jiān)測執(zhí)行器的工作情況來判斷執(zhí)行器及其相關(guān)電路是否有故障。 監(jiān)控執(zhí)行器故障一般都設(shè)有專用監(jiān)控電路。 一旦發(fā)現(xiàn)某只傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異一旦發(fā)現(xiàn)某只傳感器或執(zhí)行器參數(shù)異常或功能失效時，自診斷系統(tǒng)將立即?；蚬δ苁r，自診斷系

5、統(tǒng)將立即采取以下幾種保護措施：采取以下幾種保護措施： 接通儀表盤上的故障指示燈電路，接通儀表盤上的故障指示燈電路，使指示燈發(fā)亮。使指示燈發(fā)亮。 將監(jiān)測到的故障內(nèi)容以故障代碼的將監(jiān)測到的故障內(nèi)容以故障代碼的形式存儲在形式存儲在RAMRAM中。中。 使發(fā)動機處于應(yīng)急狀態(tài)運行。使發(fā)動機處于應(yīng)急狀態(tài)運行。（3）自診斷系統(tǒng)的使用 1）故障指示燈）故障指示燈 當檢測到有故障時，儀表盤上的故障指示燈（CHECK ENGINE）點亮，警告駕駛員或維修人員 在使用中，點火開關(guān)接通，發(fā)動機沒有起動或起動后的短時間內(nèi)，故障指示燈點亮是正常現(xiàn)象，當起動后幾秒鐘內(nèi)或發(fā)動機達到一定轉(zhuǎn)速（一般為500r/min）后，故障指

6、示燈應(yīng)熄滅。靜態(tài)測試：靜態(tài)測試：KOEOKOEO 在點火開關(guān)接通、發(fā)動機不運轉(zhuǎn)的情況下進行診斷測試，主要用于讀取或清除故障代碼。動態(tài)測試：動態(tài)測試：KOERKOER 在點火開關(guān)接通、發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況下進行診斷測試，主要用于讀取或清除故障代碼、檢測傳感器或執(zhí)行器工作情況及其控制電路以及與車用ECU進行數(shù)據(jù)傳輸。2 2）讀取故障代碼與清除）讀取故障代碼與清除 利用ECU檢測儀讀取與清除； 利用人工方法讀取與清除。數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 在汽車ECU檢測儀與故障診斷插座連接的情況下，當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，將ECU內(nèi)部的計算結(jié)果、控制參數(shù)和控制模式等數(shù)值，以數(shù)據(jù)表和串行輸出方式在檢測儀屏幕上一一顯示出來的過程。監(jiān)

7、控執(zhí)行器監(jiān)控執(zhí)行器 在發(fā)動機熄火狀態(tài)下或運轉(zhuǎn)過程中，通過ECU檢測儀向各執(zhí)行器發(fā)出強制驅(qū)動或強制停止指令來監(jiān)測執(zhí)行器動作情況，用以判斷該執(zhí)行器及其控制電路有無故障。 3）解碼器的類型 解碼器分為原廠專用型與通用型兩類 4）解碼器在故障診斷中的主要功能 讀取故障碼信息 清除故障碼記憶 進行動態(tài)數(shù)值分析 元件試驗功能 3、OBD簡介 OBD-OBD-是第二代隨車診斷系統(tǒng)，是第二代隨車診斷系統(tǒng)，19941994年后，年后，美、日、歐洲的主要汽車制造廠家產(chǎn)生的美、日、歐洲的主要汽車制造廠家產(chǎn)生的電控汽車逐步采用，其特點如下：電控汽車逐步采用，其特點如下： （1）汽車按標準裝用統(tǒng)一的16端子診斷座，并將

8、診斷座統(tǒng)一安裝在駕駛室儀表盤下方。 （2）OBD-具有數(shù)據(jù)傳輸功能，并規(guī)定了兩個傳輸線標準： 歐洲統(tǒng)一標準7號和15號端子。 美國統(tǒng)一標準2號和10號端子。 （3） OBD-具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過程的有關(guān)數(shù)據(jù)資料，能記憶和重新顯示故障代碼，可利用儀器方便、快捷地調(diào)取或清除故障碼。 （4）裝用OBD-的汽車，采用相同的故障碼代號及故障碼意義統(tǒng)一。故障碼由1個英文字母和4個數(shù)字組成。（二）失效保護系統(tǒng)1、失效保護系統(tǒng)的功能在電控系統(tǒng)中，當自診斷系統(tǒng)判定某傳感器或其電路出現(xiàn)故障（即失效）時，由自診斷系統(tǒng)啟動而進入工作狀態(tài)，給ECU提供設(shè)定的目標信號來代替故障信號，以保持控制系統(tǒng)繼續(xù)工作，

9、確保發(fā)動機仍能繼續(xù)運轉(zhuǎn)。2、失效保護系統(tǒng)設(shè)定的標準信號 冷卻水溫度信號冷卻水溫度信號 若冷卻水溫度傳感器或其電路發(fā)生故障時，失效保護系統(tǒng)給ECU提供設(shè)定的冷卻水溫度信號，通常按冷卻水溫度為80控制發(fā)動機工作，防止混合氣過濃或過稀。 進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器當進氣溫度傳感器或其電路發(fā)生故障時，失效保護系統(tǒng)給ECU提供設(shè)定的進氣溫度信號，通常按進氣溫度為20控制發(fā)動機工作，防止混合氣過濃或過稀。 點火確認信號（點火確認信號（IGf） 點火系統(tǒng)發(fā)生故障造成不能點火，ECU接受不到點火控制反饋的點火確認信號時，失效保護系統(tǒng)使ECU立即切斷燃油噴射，使發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)。 節(jié)氣門位置傳感器信號節(jié)氣門位置

10、傳感器信號 當節(jié)氣門位置傳感器或其電路發(fā)生故障時，ECU將始終接受節(jié)氣門處于全開或全關(guān)狀態(tài)信號，無法對噴油量進行精確控制。此時，失效保護系統(tǒng)中，通常按節(jié)氣門開度為0或25設(shè)定標準的節(jié)氣門位置傳感器。 點火提前角點火提前角 爆燃傳感器或其電路發(fā)生故障時，失效保護系統(tǒng)使ECU將點火提前角固定在一個適當值。 凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器 當凸輪軸位置傳感器發(fā)生故障時，導(dǎo)致G1和G2兩個信號不能輸送給ECU，則只能利用應(yīng)急備用系統(tǒng)維持發(fā)動機基本運轉(zhuǎn)。 空氣流量計信號空氣流量計信號 若空氣流量計或其電路發(fā)生故障，ECU無法按進氣量計算基本噴油量，將引起發(fā)動機失速或不能起動。此時，失效保護系統(tǒng)使ECU

11、根據(jù)起動信號和節(jié)氣門位置傳感器信號按固定的噴射時間控制發(fā)動機工作。 進氣管絕對壓力傳感器信號進氣管絕對壓力傳感器信號如此傳感器發(fā)生故障，ECU無法按進氣流量計算基本噴油量，失效保護系統(tǒng)使ECU按設(shè)定的固定值控制噴油量，或啟動應(yīng)急備用系統(tǒng)維持發(fā)動機運轉(zhuǎn)。九、應(yīng)急備用系統(tǒng) 功能：功能：由ECU內(nèi)的備用IC來完成，當ECU內(nèi)的微處理器或少數(shù)重要的傳感器出現(xiàn)故障、車輛無法行駛時，該系統(tǒng)使ECU把燃油噴射和點火正時控制在設(shè)定的水平上，作為一種備用功能使汽車能維持基本行駛，以便把汽車開到最近的維修站或適宜的地方，所以又可稱為回家系統(tǒng)。 該系統(tǒng)只能維持汽車的基本功能，而不能保證發(fā)動機正常性能運行。工 作 原 理 當啟動備用系統(tǒng)工作后，備用IC根據(jù)控制所需的幾個基本傳感器信號，按照固定的程序?qū)?zhí)行元件進行簡單的控制。應(yīng)急備用系統(tǒng)工作時，只能根據(jù)起動