車載診斷系統的故障診斷通用策略

車載診斷系統的故障診斷通用策略

加州空氣資源委員會（CARB）規定，車載診斷系統需要對汽車動力總成的關鍵傳感器和執行器進行連續監控，以迅速確定電路故障。由于不同的傳感器和執行器具有不同的特性，因而代工廠和零部件供應商需要針對所生產的傳感器和執行器來制定與之相對應的故障診斷策略。但這給汽車制造商帶來了很大的不便，同時也增加了汽車的制造成本。此外，汽車上使用的傳感器逐漸被越來越小的智能傳感器所代替，因為傳統的故障診斷策略無法及時對故障進行診斷和確定。對此，研究出一種用于車輛故障診斷的通用策略，其可以應用在各種傳感器和執行器上，包括智能傳感器和智能執行器。

所設計的故障診斷策略在汽車正常行駛時，可對傳感器和執行器進行監測。對傳感器的故障診斷不需要設計專門的診斷電路。當電控單元（ECU）檢測到傳感器信號值超過正常的工作范圍或接收不到信號時，ECU便判斷傳感器失效或電路連接出現故障，生成故障代碼。對執行器的故障診斷不僅需要對執行器本身的電路進行故障診斷，而且需要對執行器的驅動電路進行故障診斷。ECU檢測是否收到執行器返回信號，并對執行器驅動電路的電壓和電流進行檢測。若ECU沒有收到返回信號或檢測的電壓或電流值超過正常范圍，則生成故障代碼。為了將上述策略能夠應用在各種傳感器和執行器上，需要對傳感器、執行器以及ECU的輸入輸出定義通用的格式標準，而本研究給出了一種可行的通用格式標準。為防止故障代碼的誤報，依據傳感器、執行器的硬件保護需求和其它控制子系統的需求，將診斷算法的循環速率設定為0.1s，相應ECU產生故障代碼的時間閾值為0.5s。將上述策略分別用在出現電路短路的傳統傳感器和智能傳感器上。結果顯示,所制定的故障診斷策略能夠順利地在2個傳感器上使用。由于精簡了故障診斷的步驟，因此使車載診斷系統的負荷大大降低，同時診斷速度大大提高，能夠滿足智能傳感器的要求。

Yiocho Guo et al.SAE 2016-01-0633.

編譯：李臣