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摘要：汽车工业的迅速发展，促使汽车维修技术从传统向现代跨进。汽车故障诊断是汽车维修的基础。汽车故障诊断方法，有经验诊断法，检测诊断法，自我诊断法，电脑诊断法。电控汽车故障自诊断包括传感器的故障自诊断与故障运行，微机系统的故障自诊断与故障运行，执行器的故障自诊断与故障保险。将来汽车的发展将更加完善自诊断系统，使维修变得更加方便和快捷。下文中笔者着重分析了现代汽车故障诊断与控制方面的问题，希望对进一步推进相关工作的优化改革有所启示。
关键词：汽车;故障诊断;故障控制
随着民众物质生活水平的不断提高，私家车的数量也在不断增加，因此汽车故障诊断与控制方面的问题也已经逐渐得到了人们的关注。国内各大汽车厂商为了保有自身的行业领先地位，纷纷投入了大量的人力及物力在汽车研发工作之上，以确保可以提高自家产品的技术领先性。而这方面的实践其实也在一定程度上推动了汽车故障维修技术的进步，微型计算机在汽车故障控制方面的实践应用是其中最为值得关注的热点。
一、汽车故障诊断的发展历程
1、经验诊断法
传统的汽车故障诊断方法可称为经验诊断法，它是根据汽车在工作时表现出来的外部异常状况，譬如异响、油耗增加、温度变化异味、动力下降加减速性能差、排气以及跑偏、摆振、测滑、早期磨损，润滑油料变差，仪表显示等等，采用逻辑推断的方法来判断故障的类型和发生的部位。通常为了便于诊断，把推断的全过程制成诊断表格或程序框图，所以经验诊断法也称为表格法或诊断树法。但是，这种传统的方法必须依赖于维修人员长期积累的经验和反复的观察，运作起来既繁琐又不准确。经常会出现误诊和延误。[1]
2、检测诊断法
由于各种检测设备的相继出现，例如万用表、点火正时灯缸压表、真空表声级计流量计、油耗计、示波仪、气缸漏气量检测仪、曲轴箱窜气量检测仪、气体分析仪、烟度计、功能比较齐全的测功机、四轮定位仪底盘测功机等等。使汽车故障诊断从定性诊断发展到定量诊断，大大的提高了汽车故障诊断的准确度。这种方法也称为检测诊断法。有人把汽车故障诊断方法的逐一发展过程，比喻为医疗诊断中的“中医—西医—中西医结合”的发展过程。
3、自我诊断法
当汽车进人到全面采用电控技术的现代汽车以后，以上方法就不那么灵了。因为电控系统设置有大量的形形色色的传感器、配线、电子控制元件和执行器。各种传感信号和执行信号相互交叉渗透，汽车故障的症状界限模糊，故障发生的部位可能很多，如果再采用传统方法去诊断，就非常困难了。[2]于是就产生了一种全新的诊断方法，称为汽车电脑自我诊断法，维修人员利用电脑本身可以迅速监测系统工作情况和储存数据这一特点，采用了汽车电脑自我诊断法。所谓自我诊断法，即是利用汽车上设置的专用诊断口和仪表板上的故障显示灯（屏），通过一定的操作程式，把汽车电脑储存的故障码提取出来，然后对症下药，进行故障排除。这一方法快捷准确，迅速为维修人员所接受，成为对付汽车电控系统故障的“杀手锏”，一时风靡汽车维修行业。
4、电脑诊断法
自我诊断有个致命的弱点，就是必须完全依赖原厂设置的自我诊断系统，而不同的汽车执照厂商，设计的原车自我诊断系统是不同的，不同的车型有不同的自我诊断方法。问题是这些自我诊断系统设置是否完善？故障码提取的操作程式是否便当？故障码显示的方法是否明了记忆故障码的消除是否方便？以上种种，严重的限制了自我诊断的实施和使用范围。近年来，人们又在努力寻求一种更为先进的诊断方法，这就是电脑诊断法。
二、现代汽车故障诊断与控制技术
由于汽车控制的电子化，给汽车故障的诊断维修工作带来了越来越多的困难，对汽车维修技术人员的要求越来越高。在这种情况下，汽车电控技术人员，根据计算机不但可以进行测试、控制，而且可以利用软件方便的进行判断，在进行电子控制系统设计的同时，增设系统故障自诊断功能和故障运行功能。自诊断功能就是利用仪表监视电子控制系统各组成部分的工作情况，发现故障后自动启动故障运行程序，不仅可以保证发动机在有故障的情况下可以继续行驶，而且还可以向驾驶员和维修人员提供故障情况，便于使用者及时发现和排除故障。
1、自诊断的原理与故障运行
汽车正常运行时，电子控制单元ECU输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围。当某一信号的电压值超出了这一范围，并且这一现象持续一段时间不消失，ECU便判断为该部分出现故障。ECU把这一故障以代码的形式存人内部随机存储器（RAM），同时点亮故障检查灯（如CHECK-ENGINE，SRS，ABS等指示灯），这就是故障自诊断的基本原理。当某电路产生了故障后，其信号就不能作为发动机的控制参数而使用。
为了维持发动机的运转，ECU便从其程序存储器（ROM）中，调出某一固定值，作为发动机的应急参数，保证发动机可以继续运转。当ECU中的微机系统出现故障时，ECU自行修理，这样的功能就是故障运行，又称“跛行”模式。另一方面，ECU检测到某一执行器出现故障时，为了安全起见，采取一些安全措施。这种功能称作故障保险。
2、传感器的故障自诊断与故障运行
由于传感器本身就是产生电信号的，因此，对传感器的故障诊断不需要专门的线路，而只需要在软件中，编制传感器输人信号识别程序即可实现对传感器的故障诊断。水温传感器的正常输出电压值为0.3V—4.7V，对应的发动机冷却水温度为-30—120℃。所以，当ECU检测到的电压信号超出此范围，如果是偶尔一次，ECU的诊断程序不认为是故障。但如果不正常信号持续-段时间，则诊断程序即判定冷却水温传感器或其电路存在故障。ECU将此情况以代码（此代码为设计时已经约定好的代表水温传感器信号异常故障的数字码）的形式存入随机存储器中。同时，通过发动机警告“CHECKENCINE"，通知驾驶员和维修人员。当ECU发现水温传感器不正常后，便采用一个事先设定的常数来当作水温信号的代用值，使系统工作于运行状态。
3、微机系统的故障自诊断与故障运行
微机系统如果发生故障，控制程序就不可能正常运行，微机处于异常工作状态。这样便会使汽车因发动机控制系统故障而无法行使。為了保证汽车在微机出现故障时仍能继续运行，在控制系统中，设计有后备回路（备用集成电路系统）。当ECU中微机发生故障时，ECU自动调用后备回路，完成控制任务，进入建议控制运行状态，用固定的控制信号，使车辆继续行驶。由于该系统只具备维持发动机运转的简单功能而不能代替微机的全部工作，所以此后备回路的工作又称为“跛行”模式。采用备用系统工作时，故障指示灯亮。微机工作是否正常，是由监视回路进行监视的。监视电路中安装有独立于微机系统之外的计数器。微机正常运行时，由微机的运行程序对计数器定时进行清零处理。这样，监视电路中计数器的数值是永远不会出现溢出现象的。当微机系统出现不正常运行现象时，微机不能对这个计数器进行定时清零，致使此监视计数器发生溢出现象。监视计数器溢出时输出的电平由低电平变为高电平（此输人一般为计数器的进位标志。当计数器达到最大值时，再增加一个计数脉冲，计数器便出现溢出。此时，计数器的溢出端的电平将由低电平变为高电平，同时，将计数器清零）。计数器输出电平的这一变化，将直接触发备用回路。备用回路只按照起动信号和怠速触点闭合状态，以恒定的喷油持续时间和点火提前角对喷油器和点火器进行控制。
总结
汽车工业的发展，推动了汽车维修业的进步，使先进的诊断设备及诊断技术在维修中得到了应用，将来汽车的发展将更加完善自诊断系统，完全具备自我故障判断的功能，使维修变得更加方便和快捷。上文中笔者对此类问题进行了分析探究，希望对进一步推进相关工作的优化落实有所启示。
参考文献：
[1]何才.汽车故障的综合诊断方法[J].科技资讯，2018，16（16）：67-68.
[2]刘志军，王晓霞.汽车故障诊断技术初探[J].科技传播，2011（03）：181+176.
关键词：汽车;故障诊断;故障控制
随着民众物质生活水平的不断提高，私家车的数量也在不断增加，因此汽车故障诊断与控制方面的问题也已经逐渐得到了人们的关注。国内各大汽车厂商为了保有自身的行业领先地位，纷纷投入了大量的人力及物力在汽车研发工作之上，以确保可以提高自家产品的技术领先性。而这方面的实践其实也在一定程度上推动了汽车故障维修技术的进步，微型计算机在汽车故障控制方面的实践应用是其中最为值得关注的热点。
一、汽车故障诊断的发展历程
1、经验诊断法
传统的汽车故障诊断方法可称为经验诊断法，它是根据汽车在工作时表现出来的外部异常状况，譬如异响、油耗增加、温度变化异味、动力下降加减速性能差、排气以及跑偏、摆振、测滑、早期磨损，润滑油料变差，仪表显示等等，采用逻辑推断的方法来判断故障的类型和发生的部位。通常为了便于诊断，把推断的全过程制成诊断表格或程序框图，所以经验诊断法也称为表格法或诊断树法。但是，这种传统的方法必须依赖于维修人员长期积累的经验和反复的观察，运作起来既繁琐又不准确。经常会出现误诊和延误。[1]
2、检测诊断法
由于各种检测设备的相继出现，例如万用表、点火正时灯缸压表、真空表声级计流量计、油耗计、示波仪、气缸漏气量检测仪、曲轴箱窜气量检测仪、气体分析仪、烟度计、功能比较齐全的测功机、四轮定位仪底盘测功机等等。使汽车故障诊断从定性诊断发展到定量诊断，大大的提高了汽车故障诊断的准确度。这种方法也称为检测诊断法。有人把汽车故障诊断方法的逐一发展过程，比喻为医疗诊断中的“中医—西医—中西医结合”的发展过程。
3、自我诊断法
当汽车进人到全面采用电控技术的现代汽车以后，以上方法就不那么灵了。因为电控系统设置有大量的形形色色的传感器、配线、电子控制元件和执行器。各种传感信号和执行信号相互交叉渗透，汽车故障的症状界限模糊，故障发生的部位可能很多，如果再采用传统方法去诊断，就非常困难了。[2]于是就产生了一种全新的诊断方法，称为汽车电脑自我诊断法，维修人员利用电脑本身可以迅速监测系统工作情况和储存数据这一特点，采用了汽车电脑自我诊断法。所谓自我诊断法，即是利用汽车上设置的专用诊断口和仪表板上的故障显示灯（屏），通过一定的操作程式，把汽车电脑储存的故障码提取出来，然后对症下药，进行故障排除。这一方法快捷准确，迅速为维修人员所接受，成为对付汽车电控系统故障的“杀手锏”，一时风靡汽车维修行业。
4、电脑诊断法
自我诊断有个致命的弱点，就是必须完全依赖原厂设置的自我诊断系统，而不同的汽车执照厂商，设计的原车自我诊断系统是不同的，不同的车型有不同的自我诊断方法。问题是这些自我诊断系统设置是否完善？故障码提取的操作程式是否便当？故障码显示的方法是否明了记忆故障码的消除是否方便？以上种种，严重的限制了自我诊断的实施和使用范围。近年来，人们又在努力寻求一种更为先进的诊断方法，这就是电脑诊断法。
二、现代汽车故障诊断与控制技术
由于汽车控制的电子化，给汽车故障的诊断维修工作带来了越来越多的困难，对汽车维修技术人员的要求越来越高。在这种情况下，汽车电控技术人员，根据计算机不但可以进行测试、控制，而且可以利用软件方便的进行判断，在进行电子控制系统设计的同时，增设系统故障自诊断功能和故障运行功能。自诊断功能就是利用仪表监视电子控制系统各组成部分的工作情况，发现故障后自动启动故障运行程序，不仅可以保证发动机在有故障的情况下可以继续行驶，而且还可以向驾驶员和维修人员提供故障情况，便于使用者及时发现和排除故障。
1、自诊断的原理与故障运行
汽车正常运行时，电子控制单元ECU输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围。当某一信号的电压值超出了这一范围，并且这一现象持续一段时间不消失，ECU便判断为该部分出现故障。ECU把这一故障以代码的形式存人内部随机存储器（RAM），同时点亮故障检查灯（如CHECK-ENGINE，SRS，ABS等指示灯），这就是故障自诊断的基本原理。当某电路产生了故障后，其信号就不能作为发动机的控制参数而使用。
为了维持发动机的运转，ECU便从其程序存储器（ROM）中，调出某一固定值，作为发动机的应急参数，保证发动机可以继续运转。当ECU中的微机系统出现故障时，ECU自行修理，这样的功能就是故障运行，又称“跛行”模式。另一方面，ECU检测到某一执行器出现故障时，为了安全起见，采取一些安全措施。这种功能称作故障保险。
2、传感器的故障自诊断与故障运行
由于传感器本身就是产生电信号的，因此，对传感器的故障诊断不需要专门的线路，而只需要在软件中，编制传感器输人信号识别程序即可实现对传感器的故障诊断。水温传感器的正常输出电压值为0.3V—4.7V，对应的发动机冷却水温度为-30—120℃。所以，当ECU检测到的电压信号超出此范围，如果是偶尔一次，ECU的诊断程序不认为是故障。但如果不正常信号持续-段时间，则诊断程序即判定冷却水温传感器或其电路存在故障。ECU将此情况以代码（此代码为设计时已经约定好的代表水温传感器信号异常故障的数字码）的形式存入随机存储器中。同时，通过发动机警告“CHECKENCINE"，通知驾驶员和维修人员。当ECU发现水温传感器不正常后，便采用一个事先设定的常数来当作水温信号的代用值，使系统工作于运行状态。
3、微机系统的故障自诊断与故障运行
微机系统如果发生故障，控制程序就不可能正常运行，微机处于异常工作状态。这样便会使汽车因发动机控制系统故障而无法行使。為了保证汽车在微机出现故障时仍能继续运行，在控制系统中，设计有后备回路（备用集成电路系统）。当ECU中微机发生故障时，ECU自动调用后备回路，完成控制任务，进入建议控制运行状态，用固定的控制信号，使车辆继续行驶。由于该系统只具备维持发动机运转的简单功能而不能代替微机的全部工作，所以此后备回路的工作又称为“跛行”模式。采用备用系统工作时，故障指示灯亮。微机工作是否正常，是由监视回路进行监视的。监视电路中安装有独立于微机系统之外的计数器。微机正常运行时，由微机的运行程序对计数器定时进行清零处理。这样，监视电路中计数器的数值是永远不会出现溢出现象的。当微机系统出现不正常运行现象时，微机不能对这个计数器进行定时清零，致使此监视计数器发生溢出现象。监视计数器溢出时输出的电平由低电平变为高电平（此输人一般为计数器的进位标志。当计数器达到最大值时，再增加一个计数脉冲，计数器便出现溢出。此时，计数器的溢出端的电平将由低电平变为高电平，同时，将计数器清零）。计数器输出电平的这一变化，将直接触发备用回路。备用回路只按照起动信号和怠速触点闭合状态，以恒定的喷油持续时间和点火提前角对喷油器和点火器进行控制。
总结
汽车工业的发展，推动了汽车维修业的进步，使先进的诊断设备及诊断技术在维修中得到了应用，将来汽车的发展将更加完善自诊断系统，完全具备自我故障判断的功能，使维修变得更加方便和快捷。上文中笔者对此类问题进行了分析探究，希望对进一步推进相关工作的优化落实有所启示。
参考文献：
[1]何才.汽车故障的综合诊断方法[J].科技资讯，2018，16（16）：67-68.
[2]刘志军，王晓霞.汽车故障诊断技术初探[J].科技传播，2011（03）：181+176.