机械论文:现动机自诊断系统原理及其应用

　　现动机自诊断系统原理及其应用
　　黄昭然
　　南宁市金桥客运站，广西南宁530002
　　摘要：自诊断系统在现动机中得到了较广的应用，对于普通汽车用户来说，由于自身缺乏专业的发动机知识，对于自诊断系统的某些警示灯不甚了解，笔者根据自己的工作及学习经验，对自诊断系统的原理进行了简要介绍，并给出了常见故障码的信息表，以为汽车用户提供一定的帮助。
　　关键字：自诊断系统；原理；应用
　　0引言
　　随着科学技术的不断发展，计算机及信息技术被不断的应用到汽车技术中，使得当代的汽车呈现出智能化、自动化等新特点，上世纪80年代，出现了可对汽车电控系统故障进行检测的汽车故障检测仪，随后逐步发展为可自行诊断发动机故障的诊断系统，最初的诊断系统必须要经过一定的规范测试后才能记下故障代码，而后经过改进，出现了可以对车辆系统参数实行连续监控的现代自诊断系统。当前，现动机的自诊断系统已被广泛应用到多种现代车型之中。
　　1发动机自诊断系统
　　发动机自诊断系统是由计算机进行控制，实时的对电子控制系统的各个部件进行监督的系统体系，它可及时的自行检测到发动机部件的工作异常状况，并通过故障提示灯显示来提醒用户发动机是否正常运行，当前自诊断系统的监测对象主要包括以下几方面：燃油箱内压力、发动机冷却液温度、空气流量以及发动机转速等关键处位置。对于当前大多数汽车用户而言，由于缺乏汽车的检修知识，故而当自诊系统的警示灯亮起时会感到手足无措，针对这一情况，本文将对发动机自诊断系统的原理进行阐述，使汽车用户充分了解发动机自诊断系统，以提高车辆的安全行驶性。
　　2自诊断系统的工作原理
　　2.1发动机自诊断系统的构成
　　发动机自诊断系统由传感器、故障指示灯、存储及处理系统、故障检查插座及执行器等构成。其中存储及处理系统又包括了ROM存储器、RAM存储器及中心处理CPU，ROM存储器是只供读出数据的存储器，其内存放着引导自诊断系统运行的监控程序、诊断参数以及事故诊断标准。RAM存储器则是读写存储器，其内主要存放着自诊断系统判定后的故障码。CPU则实行对ROM中的程序和信息进行调用及查询。故障诊断插座则是执行显示灯与否的执行装置，当自诊断系统监测到发动机某部件出现故障时，会将所判定的故障码存入RAM中，随即故障诊断插座接通RAM与故障提示灯之间的电路，此时发动机故障显示灯就会显示出故障码。随此以下，自诊断系统还配备有备用电路系统，当主电子控制单元出现故障时，备用的电路系统就会即刻投入使用，同时故障警示灯将常开，以提示机械故障的出现。具体的发动机自诊断系统构成示意图如图1所示。
　　图1发动机自诊断系统构成示意图
　　2.2发动机自诊断系统的基本原理
　　自诊断系统以系统中存储的诊断参数及标准为准则来确定各传感器的信号是否可信，不可信时即为部件故障，评价传感器信号可信与否的方法有以下几种：1）对于工况参数的信号，通常均有一定的界限范围，如冷却水温度传感电压取值范围一般在0.2V-0.4V之间，在这个界限范围之内，可认为该信号可信，超出该范围即为不可能信号，即不可信。2）某些物理指数需要通过测得的传感器信号来推断计算，通过在正常情况下的计算结果可以预先确定，当测得计算结果与正常计算结果有偏差时，此时可判定为出现故障。3）一些传感器信号，如氧传感器等若经历大幅度的扰动，则可判断为非正常工作状态。当电控系统出现故障时，首先电控单元依靠监控回路对自身实行自检，以查看电控单元是否按照正常的控制程序进行工作，当监视时钟对电控单元可成功复位时，电控单元则无故障，当无法复位时，此时证明电控单元出现故障，此时就会启动备用电路，维持发动力的运行，同时显示警示灯；若电控单元无故障时，会先后对传感器系统及执行系统进行诊断，当系统判定传感器信号不可信时，此时即会在RAM中记录故障代码，通常对于故障信号，电控系统会在某次故障出现的情况下继续进行故障监测，当连续若干次诊断均为故障时，才会点亮故障指示灯，同时停止发动机的运转。当传感器系统无故障时，电控系统会对执行系统进行故障诊断，当执行系统的各别部件无法正常工作时，则电控单元在发出指令时就不会收到该部件回馈的正常工作时的确认信号，此时电控单元就会发出预警信号。
　　当自诊断系统判定发动机发生故障时会根据故障的发生处及严重性的不同做出不同的反应，当自诊断系统监测到故障较严重，可能会影响到行车安全及酿成事故时，自诊断系统会点亮故障警示灯，提示用户立刻停车检修，对于一些影响较轻的故障，自诊断系统会给定系统的正常参数，但继续维持发动机的正常运转，并对监测到的故障进行复检，复检确认时会将该故障的故障码存入存储器，以便于检修。而当自诊断系统检测到会影响到汽车行车安全的紧急故障时，该系统会自动发出指令，停止发动机的工作，以保证用户的行车安全。
　　3自诊断系统的应用
　　自诊断系统在实际应用中还可为车辆的检修提供故障码，使检修人员可快速判断故障源，从而达到事半功倍的效果。故障码的取得过程如下：用专用跳线将故障诊断插座中的E1及TE1端连接，这样RAM与故障警示灯之间的电路被接通，存储在RAM中的故障码就会随之显示在警示灯上。不同型号发动机的故障码可能会有所不同，下面以5A-FE型发动机为例，来说明故障码的含义。无故障时系统的正常码如图2所示。
　　图2正常码示意图
　　当出现故障时，故障灯闪亮的时间会有以下规律：接通点火开关与第一个故障码之间间隔4s，故障码的前两位数字之间间隔1.5s，两个不同的故障码间隔为2.5s，总的故障码循环间距为4.5s，故障码显示规律如图3所示：
　　图3故障码显示规律示意图
　　在读出故障码后，即可参照附表进行对比，找出相应的故障诊断情况及故障部位。附表如下：
　　附表故障代码信息
　　码号警示灯故障征兆故障判断故障可能部位
　　无  正常系统正常无
　　12  RPM信号发动机转动超过两分钟，电控单元仍未接收到Ne信号分电器、点火器、起动马达信号回路、电控单元
　　13  RPM信号发动机转速每分超出1500转时，电控单元未接收到Ne信号分电器、点火器、电控单元
　　14  点火信号电控单元未接收到IG信号点火器、点火电子线路、电控单元
　　21  氧传感器信号氧传感器输出电压未超出稀浓和气的设定值氧传感器、电控单元
　　22  冷却水温度传感器信号电控单元未接收到冷却水温度传感器信号冷却水温度传感器、电控单元
　　24  进气温度传感器信号电控单元未接收到进气温度传感器信号进气温度传感器、电控单元
　　25  空气与燃油比稀故障氧传感器信号超出自适控制值范围喷射器、燃油管路、氧传感器、进气系统、电控单元
　　26  空气与燃油比浓故障氧传感器信号故障氧传感器、喷射器、电控单元
　　31  真空传感器信号进气管压力信号故障真空传感器、电控单元
　　41  节气门位置传感器信号节气门位置传感器信号故障节气门位置传感器
　　42  汽车速度传感器信号发动机转速较快时，冷却液温度超过80度，电控单元未收到SPD信号速度传感器、电控单元
　　43  起动马达信号汽车静止状态下，电控单元未接收到发动机转速较高时的STA信号