基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測方式

胤旭機電 >> 基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測方式 : 汽車發(fā)動機ECU的主要功能包括燃油噴射控制（EFI）、點火控制（ESA）、怠速控制（ISC）、排放控制及自診與報警等等。作為汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心，ECU可根據(jù)發(fā)動機的不同情況，向

        汽車發(fā)動機ECU的主要功能包括燃油噴射控制（EFI）、點火控制（ESA）、怠速控制（ISC）、排放控制及自診與報警等等。作為汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心，ECU可根據(jù)發(fā)動機的不同情況，向發(fā)動機提供比較佳空燃比的混合氣和比較佳點火時間，使發(fā)動機始終處在比較佳工作狀態(tài)，保障發(fā)動機動力性、排放性及經(jīng)濟性等性能達到比較佳。而基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測方式，能夠迅速、準確地對ECU故障進行檢測，從而使得汽車電子控制系統(tǒng)的故障檢修技術(shù)水平和工作效率切實得到提高。對ECU輸出端的控制信號進行直接檢測，能夠有效、準確判斷ECU的故障情況，較之于傳統(tǒng)檢測方法，基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測方式更為科學(xué)、可靠。因此，通過選擇模擬信號方式，對不同的連接器與線束進行更換，提高發(fā)動機ECU故障檢測儀的通用性，具有非常重要的現(xiàn)實意義。不僅能夠提高檢測儀器的使用率，提高發(fā)動機ECU故障檢測效率，還有效具有節(jié)約了ECU檢測的成本。

        ECU（Electronic Control Unit），即電子控制單元，又稱“車載電腦”“行車電腦”等，與普通電腦一樣，發(fā)動機ECU由多個大規(guī)模集成電路組成。作為汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的核心部件，ECU軟硬件質(zhì)量及可靠性直接影響發(fā)動機運行的穩(wěn)定性、排放性和汽車行駛的安全性[1]。發(fā)動機ECU生產(chǎn)過程中，為保障質(zhì)量，通常經(jīng)過專用的ECU檢測儀進行檢測。但由于ECU檢測儀成本較高，且針對性較強，因而不適用于行駛中的汽車發(fā)動機ECU故障檢測。從目前形勢上看，專用的發(fā)動機ECU故障診斷儀并未在我國汽車服務(wù)領(lǐng)域得到應(yīng)用，依然以間接的診斷方法為主對汽車發(fā)動機ECU進行故障診斷，故障診斷的準確性及其效率得不到保障。因而，不斷研發(fā)新技術(shù)，積極探索適用于汽車電子控制系統(tǒng)故障診斷的汽車發(fā)動機ECU檢測儀，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

　　1.傳統(tǒng)發(fā)動機ECU故障檢測方法及特點

　　發(fā)動機ECU故障檢測方法中的排除法。排除法是汽車發(fā)動機ECU故障檢測中的常用方法之一。排除法診斷ECU故障的具體步驟是： 對引起發(fā)動機的故障現(xiàn)象的原因進行分析； 對發(fā)動機電子控制系統(tǒng)各個可能的故障部件和線路進行檢查； 將可能產(chǎn)生故障的原因一一排除； 若發(fā)動機故障依然存在，則可進一步判斷為ECU故障。這種檢測方法需要逐個對相關(guān)部件和線路進行逐個檢查，相關(guān)部件故障排除完后，才能對ECU故障做出定論，既費時，又費力，且準確性不高。

　　發(fā)動機ECU故障檢測方法中的替換法。較之于排除法，發(fā)動機ECU故障檢測法中的替換法更加有針對性，可節(jié)省了較多的時間和精力。發(fā)動機ECU故障檢測方法中的替換法，主要是將性能良好的發(fā)動機ECU代替檢測中的ECU，若代替之后發(fā)動機故障消失，運行正常，則可判斷為原ECU故障。但這種方法也存在不足之處，如性能良好的發(fā)動機ECU在獲得上有一定的條件限制，為發(fā)動機ECU故障檢測帶來一定的障礙。除此之外，若將原ECU替代之后，故障并未消失，則可判斷發(fā)動機其他部分存在故障，但這并不意味著原ECU就是正常的。為確保ECU是否存在故障，還需采取其他檢測方法對其進行檢測，確認是否正常。

　　發(fā)動機ECU故障檢測方法中的電壓檢測法。除排除法、替換法之外，電壓檢測法也是發(fā)動機ECU故障檢測中的常用方法。電壓檢測法主要對ECU相關(guān)傳感器電源端子的電壓進行一一檢測，根據(jù)端子電壓情況或測得的電壓是否在正常的范圍之內(nèi)來判斷ECU是否存在故障[2]。若檢測中端子無電壓或電壓不正常，且ECU的電源正常，則可斷定ECU存在故障。但是，電壓檢測法還存在不足之處，即當檢測結(jié)果顯示各端子的電壓正常，則還需交叉使用替換法進一步檢測，才能確定ECU是否存在故障。

　　2.基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測方式

　　模擬信號輸入的ECU動態(tài)檢測法。發(fā)動機ECU與普通的電腦一樣，由微處理器、存儲器、輸入/輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成[3]。動態(tài)檢測步驟具體為： 信號發(fā)生器、電位器等對發(fā)動機電子控制系統(tǒng)各傳感器信號進行模擬，并輸入ECU； 對ECU各輸出端子的電壓值和電壓波形進行檢測，利用示波器、電壓表等來完成； 對檢測結(jié)果與正常值進行分析比較，并對ECU是否正常做出判斷。也可以計算機對單片機中通過數(shù)據(jù)采集卡輸入的ECU各輸出端子數(shù)據(jù)進行分析比較，將ECU故障與否的診斷結(jié)果在顯示器上直接顯示出來。

　　基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測法的特點。較之于傳統(tǒng)的發(fā)動機ECU故障檢測方法，基于信號模擬的發(fā)動機ECU動態(tài)檢測法優(yōu)勢突出。動態(tài)檢測法不僅能夠?qū)⒏鱾鞲衅鞯哪M信號輸入ECU，使ECU處在模擬的工作環(huán)境下正常運行，進而高效排除ECU以外的故障可能因素，提高診斷的真確性，而且還能對相關(guān)故障進行直接診斷，使故障診斷的效率大大提高。

　　3.發(fā)動機ECU故障檢測儀的技術(shù)控制

　　不同車輛的傳感器、ECU的接口端子等都各不相同。因而，基于信號模擬的發(fā)動機ECU故障檢測儀必須具有一定的通用性，才能對不同車型的汽車發(fā)動機ECU故障進行有效檢測。可通過以下方式實現(xiàn)檢測儀的通用性： 對不同脈沖電壓信號進行模擬電路設(shè)計，以實現(xiàn)模擬出發(fā)動機控制系統(tǒng)全部傳感器的輸出信號的目的。根據(jù)具體的ECU型號選擇相應(yīng)的電壓脈沖形式，并由多功能信號發(fā)生器提供脈沖信號；將與發(fā)動機ECU相關(guān)傳感器輸出的電壓信號分為脈沖式、開關(guān)式和緩變式等；通過調(diào)節(jié)電位計中的滑動變阻器，實現(xiàn)傳感器在工作時的電壓信號變化。 設(shè)計制作出各種發(fā)動機ECU專用的連接器與線束，使不同型號ECU的連接器與線束進行合理匹配，并針對不同車型ECU的端子數(shù)量和各端子的功能情況，設(shè)計與制作專用的連接器線束[4]。只需使用專用連接器與線束連接ECU檢測儀，檢測儀各傳感器模擬信號就能夠迅速進行相應(yīng)配置連接，進而完成診斷。 硬件與軟件配套，采用微型計算機對檢測結(jié)果做出處理，需增設(shè)數(shù)據(jù)輸入接口卡，檢測端子的模擬電壓信號和脈沖電壓信號經(jīng)預(yù)處理后，轉(zhuǎn)換數(shù)字信號輸入微型計算機，分析結(jié)果將在顯示器上直接顯示出來。