车载诊断系统的故障诊断通用策略

车载诊断系统的故障诊断通用策略

加州空气资源委员会（CARB）规定，车载诊断系统需要对汽车动力总成的关键传感器和执行器进行连续监控，以迅速确定电路故障。由于不同的传感器和执行器具有不同的特性，因而代工厂和零部件供应商需要针对所生产的传感器和执行器来制定与之相对应的故障诊断策略。但这给汽车制造商带来了很大的不便，同时也增加了汽车的制造成本。此外，汽车上使用的传感器逐渐被越来越小的智能传感器所代替，因为传统的故障诊断策略无法及时对故障进行诊断和确定。对此，研究出一种用于车辆故障诊断的通用策略，其可以应用在各种传感器和执行器上，包括智能传感器和智能执行器。

所设计的故障诊断策略在汽车正常行驶时，可对传感器和执行器进行监测。对传感器的故障诊断不需要设计专门的诊断电路。当电控单元（ECU）检测到传感器信号值超过正常的工作范围或接收不到信号时，ECU便判断传感器失效或电路连接出现故障，生成故障代码。对执行器的故障诊断不仅需要对执行器本身的电路进行故障诊断，而且需要对执行器的驱动电路进行故障诊断。ECU检测是否收到执行器返回信号，并对执行器驱动电路的电压和电流进行检测。若ECU没有收到返回信号或检测的电压或电流值超过正常范围，则生成故障代码。为了将上述策略能够应用在各种传感器和执行器上，需要对传感器、执行器以及ECU的输入输出定义通用的格式标准，而本研究给出了一种可行的通用格式标准。为防止故障代码的误报，依据传感器、执行器的硬件保护需求和其它控制子系统的需求，将诊断算法的循环速率设定为0.1s，相应ECU产生故障代码的时间阈值为0.5s。将上述策略分别用在出现电路短路的传统传感器和智能传感器上。结果显示,所制定的故障诊断策略能够顺利地在2个传感器上使用。由于精简了故障诊断的步骤，因此使车载诊断系统的负荷大大降低，同时诊断速度大大提高，能够满足智能传感器的要求。

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

编译：李臣