車載診斷系統(tǒng)的故障診斷通用策略

加州空氣資源委員會（CARB）規(guī)定，車載診斷系統(tǒng)需要對汽車動力總成的關(guān)鍵傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，以迅速確定電路故障。由于不同的傳感器和執(zhí)行器具有不同的特性，因而代工廠和零部件供應(yīng)商需要針對所生產(chǎn)的傳感器和執(zhí)行器來制定與之相對應(yīng)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(tǒng)的故障診斷策略無法及時對故障進(jìn)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(yīng)用在各種傳感器和執(zhí)行器上，包括智能傳感器和智能執(zhí)行器。

所設(shè)計的故障診斷策略在汽車正常行駛時，可對傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行監(jiān)測。對傳感器的故障診斷不需要設(shè)計專門的診斷電路。當(dāng)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(xiàn)故障，生成故障代碼。對執(zhí)行器的故障診斷不僅需要對執(zhí)行器本身的電路進(jìn)行故障診斷，而且需要對執(zhí)行器的驅(qū)動電路進(jìn)行故障診斷。ECU檢測是否收到執(zhí)行器返回信號，并對執(zhí)行器驅(qū)動電路的電壓和電流進(jìn)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(yīng)用在各種傳感器和執(zhí)行器上，需要對傳感器、執(zhí)行器以及ECU的輸入輸出定義通用的格式標(biāo)準(zhǔn)，而本研究給出了一種可行的通用格式標(biāo)準(zhǔn)。為防止故障代碼的誤報，依據(jù)傳感器、執(zhí)行器的硬件保護(hù)需求和其它控制子系統(tǒng)的需求，將診斷算法的循環(huán)速率設(shè)定為0.1s，相應(yīng)ECU產(chǎn)生故障代碼的時間閾值為0.5s。將上述策略分別用在出現(xiàn)電路短路的傳統(tǒng)傳感器和智能傳感器上。結(jié)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(tǒng)的負(fù)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