汽车ECU故障应急功能与诊断控制程序

（一）自我故障诊断功能

自我故障诊断功能自1979年GM公司正式采用DFI（数字燃油喷射）以来，将微型计算机应用于控制系统已经非常普及了。自我故障诊断功能就是由ECU监视、发现电子控制系统中主要的传感器或执行器发生故障，可通过仪表板上的故障指示灯向驾驶人发出警告信号，同时由ECU用故障码的形式将故障记录并存储，供修理人员检修故障时提取信息。目前，故障诊断仪已是维修过程中不可缺少的维修工具之一，使用时只需将诊断仪与车辆的数据传输线连接好即可，诊断项目一般有故障码读取、故障码删除、数据流查看，有些诊断仪还有执行器模拟功能。

（二）故障应急功能

如果汽车万一发生故障，ECU会将其故障部分控制在安全范围内，使驾驶人能够将汽车开到最近的修理厂去，这就是故障应急功能也称跛行回家功能。通常，故障应急功能和故障自我诊断功能同时备有。

1.传感器的故障诊断和故障应急功能

传感器的故障可以由软件来判定。如果传感器出现了异常数据，或者从发动机方面送来了不可能的信号，则可判定传感器故障。图3-14为冷却液温度传感器的故障诊断。

图3-14 冷却液温度传感器的故障诊断

在正常的温度范围t_WB——t_wb内，温度传感器的输出电压值为V_a～V_b，如果电压输出值超出上述设计值之外，则CPU就会判定传感器信号系统内产生了断线或短路。而且在显示故障的同时，将预先记忆在发动机内的控制用温度值T作为代用值送ECU存储器内，用以防止因信号异常、控制混乱而导致汽车不能行驶。

系统构成中的基本传感器——油门开度传感器和转速传感器不能采用代替值进行操作，所以，上述传感器设置了两套。一旦诊断出主传感器发生了故障，则立即切换到代用传感器继续工作，如图3-15所示。

图3-15 双重设置传感器的控制框图(www.xing528.com)

2.ECU故障诊断和故障应急功能

ECU内的CPU一旦产生了故障，则不能正常处理控制程序，不能进行正常演算。发动机控制系统中最关键的部件是CPU，一旦CPU产生了故障，则车辆就绝对不能行驶了。因此，在大多数系统中都有故障应急功能，随时监视CPU是否产生了故障，一旦出现异常，则立即切换到备用线路，继续工作。

3.数据通信

随着微型计算机的普及，已经开发成功许多种车用电控系统。但是，各个系统都有自己的专用传感器，这是非常不经济的，而且系统很复杂。为了达到各个传感器，保证ECU的演算信息公用化，必须通过ECU之间的数据通信促进控制系统的综合化。

例如，在ECU之间使发动机控制系统和变速器控制系统相互通信，系统构成框图如图3-16所示。在发动机控制系统和变速器控制系统ECU之间通过数据通信的方法，将二者结合在一起，就可以作为一个ECU工作。

图3-16 发动机和变速器的控制系统

发动机控制系统就是一个电子控制燃油系统，当速度变化时，变速器ECU得到若干指示，从而用来控制发动机的转速。这样，通过各个子系统的ECU之间的数据通信，使各系统的传感器或者执行器得到了综合利用、资源共享。各个子系统的功能扩大了，从而就可以研制出新的车辆综合控制系统。

随着电子控制水平的提高，控制系统中的CPU的能力也在不断提高。图3-17说明了CPU处理能力逐年提高的变化趋势。

图3-17 CPU逐年变化的趋势