故障自診斷模組監測的物件是電控汽車上的各種感測器(如空氣流量感測器)、電子控制系統本身以及各種執行元件(如繼電器)，故障判斷正是針對上述3種物件進行的。故障自診斷模組共用汽車電子控制系統的訊號輸入電路，在汽車執行過程中監測上述3種物件的輸入資訊，當某一訊號超出了預設的範圍值且這一現象在一定的時間內不會消失，故障自診斷模組便判斷為這一訊號對應的電路或元件出現故障，並把這一故障以程式碼的形式存入內部儲存器，同時點亮儀表盤上的故障指示燈。針對3種監控物件產生的故障，故障自診斷模組採取不同的應急措施。感測器的故障自診斷當某一感測器或電路產生了故障後,其訊號就不能再作為汽車的控制引數,為了維持汽車的執行,故障自診斷模組便從其程式儲存器中調出預先設定的經驗值，作為該電路的應急輸人參數,保證汽車可以繼續工作;微機對感測器的故障自診斷不需要專門的線路，只需在軟體中編制感測器輸入訊號識別程式,即可實現對感測器的故障自診斷。工作時,各感測器的訊號不斷地進入到微機,微機根據其內部設定的感測器訊號，由監測軟體判別輸入的訊號是否有異常。如果某一感測器訊號的電壓超出設定的範圍或訊號丟失,監測軟體就判定該感測器有故障或有關線路有問題,驅動故障燈閃亮,並將該故障以程式碼形式儲存到微機內的儲存器中。如水溫感測器的正常輸入訊號電壓變化範圍為0.3 V~4.7 V,對應的發動機冷卻水溫度為-30℃~120℃。微機檢測到的訊號電壓長時間超出此範圍時,則感測器訊號識別監測軟體即判定發動機冷卻水溫度感測器或其電路存在故障。微機將此故障以程式碼的形式存入儲存器中,同時點亮儀表板上的故障燈。微機系統的故障自診斷當電子控制系統自身產生故障時,故障自診斷模組便觸發備用控制迴路對汽車進行應急的簡單控制,使汽車可以開到修理廠進行維修,這種應急功能就叫故障執行,又稱跛行功能。微機內部如果發生故障,控制程式的例行程式就不可能正常執行,微機就處於異常工作狀態,汽車將無法行駛。為了保證汽車在微機本身出現故障時,仍能繼續執行。採用後備迴路系統,使汽車進入簡易控制執行狀態,使車輛行駛。在微機內部出現異常情況時,微機自診斷系統也能顯示其故障,並記錄下故障程式碼,將故障燈點亮。微機工作是否正常是由被稱為監視迴路的電路(監視器)進行監視的,監視器中安裝有獨立於微機系統之外的計數器。微機正常執行時,由微機的執行程式對計數器定時清零處理,這樣,監視器中計數器的數值是永遠不會出現計數滿而溢位的現象;否則微機便不能對這個計數器進行定時清零,致使監視計數器出現溢位現象。以電控發動機為例,當監視計數器溢位時,其輸出端的電平由低電平變為高電平。計數器輸出端電平的這一變化,將直接觸發後備迴路,後備迴路根據起動訊號和怠速觸點閉合狀態,分別按設定的噴油持續時間和點火提前角對噴油器和點火電子元件等執行元件進行控制。系統根據計數器溢位判定微機發生故障,顯示其故障,儲存故障程式碼。後備系統是根據儲存於只讀儲存器中的基本設定對汽車進行簡單控制的,基本設定固定值的大小取決於車型。執行器的故障自診斷當某一執行元件出現可能導致其它元件損壞或嚴重後果的故障時,為了安全起見,故障自診斷模組採取一定的安全措施,自動停止某些功能的執行,這種功能稱為故障保險。如:當點火電子元件出現故障時,故障自診斷模組就會切斷燃油噴射系統電源,使噴油器停止噴油,防止未燃燒混合氣體進入排氣系統引起爆炸。在電控系統工作時,微機對執行器進行的是控制操縱,微機向執行器輸出控制訊號,而執行器無訊號返回微機。因此,對執行器的工作情況進行診斷,一般需要增設專用故障診斷電路,即微機向執行器發出一個控制訊號,執行器要有一條專用電路來向微機反饋其控制訊號的執行情況。發動機電控點火系統中的點火監控訊號就是用來判定點火系統工作是否正常的監視訊號。在點火系統正常情況下,當微機對點火電子元件進行控制時,點火電子元件每進行一次點火,便由點火監視迴路將點火執行情況以電訊號的形式反饋給微機。當點火線路或點火電子元件出現故障時,若微機發出點火控制命令,卻得不到反饋的點火監視訊號,點火監控訊號此時微機故障自診斷系統即判定點火繫有關部位有故障,顯示故障,儲存故障程式碼。

汽車製造出來後和在使用過程中，由於各種各樣的原因不可避免地要發生故障，使汽車的動力性、經濟性、操縱穩定性、使用安全性等發生變化。汽車故障有的是突發性的，有的是逐漸形成的。當汽車發生故障時，能夠用經驗和科學知識準確地快速地診斷出故障原因，找出損壞的零部件和部位，並儘快地排除故障，對汽車的使用和維修有利。這個就是汽車故障自診斷法。

大家好！

汽車電腦是如何進行自診斷的？

現在的汽車上搭在的控制單元模組（電腦）越來越多！幾乎每個需要控制的部件都有獨立的控制單元！汽車電腦都是傻子，它沒有我們分析理解的本事！它只是按著程式設計師設計的程式執行！

汽車車身控制單元控制汽車的車燈，假如一個燈泡線路斷路，短路發生了，在汽車控制單元內記錄了這個燈泡正常所需的正常電流範圍，如果此刻電腦一直檢測的都是不對的，就會報對應記憶體的故障！

假如發動機電腦正常工作時，發現氧感測器加熱電路電流電壓不在正常範圍就會報對應的故障，電腦不會顧及是什麼造成的，只是知道這個範圍不不對就報故障！

我能最長見的誤報故障就是間接式胎壓監測系統了，明明胎壓報警燈亮了，去4S店檢測沒有任何問題！這是為什麼呢？這就是電腦檢測的不在正常範圍內，才報警！

間接式胎壓監測是透過車輪的轉速是不是相同來進行檢測的，它只能測每個車輪的轉速，如果一個車輪與其它三個車輪轉速差太大，就會報警，殊不知車輪會因為路況，載重，溫度等影響會出現不同轉速，一旦超出ABS電腦內的範圍值，就會報警！

電腦有自診斷功能都是做電腦的把這部分程式硬體做進去了！包括對應的故障碼都是事先做好的！電腦由於是一根筋也會出現誤報！

現在的汽車智慧化程度越來越高了，汽車的各種功能基本都是由電子控制系統輔助完成的，比如發動機執行、變速箱擋位切換、制動及制動輔助系統控制、轉向控制、車身穩定控制、自動空調系統、汽車防盜系統、無鑰匙進入與一鍵啟動，等等。當這些系統發生故障時，還會在儀表盤上顯示故障燈，以提示駕駛員注意。在我們維修和保養汽車時，還要用汽車維修電腦調取故障碼，檢視資料流，以及消除故障碼、系統升級與初始化等。這些功能的執行都離不開一個東西——電子控制單元，也就是我們俗稱的汽車電腦。那麼汽車電腦是如何對汽車各系統進行控制的呢？它又是如何監視到故障碼的呢？我們常說的汽車電腦自診斷又是怎麼回事呢？下面我們就來簡單的說說汽車電腦的工作原理，以及它是如何進行自診斷的。

汽車電控單元，俗稱汽車電腦，它是按照系統內預定的程式，自動地對各種感測器的輸入訊號進行處理，然後輸出訊號給執行器，從而控制汽車執行的電子裝置。由於汽車電腦工作條件惡劣，環境變化多樣，需要承受-40-80°C的溫度變化，以及1000Hz以下的振動，所以需要它有穩定的可靠性和對環境的耐久性，並且足夠的智慧化，具有自診斷和檢測能力，能及時發現系統中存在的故障，並存儲故障碼，告知維修人員故障可能存在的部位，以便於維修。

汽車電腦都是微控制器，集運算器、控制器、儲存器、輸入輸出介面這四個基本組成部分於一體。它的儲存器分為兩個部分，一部分是韌體儲存器（ROM），汽車各種功能的控制程式就安裝在這裡，這個部分即使汽車完全斷電了，這些程式也不會有任何的改變與丟失；另一部分是臨時儲存器（RAM），用來儲存汽車執行中各種變數和感測器引數，以及汽車執行過程中產生的故障碼、自適應學習值、時間、密碼，等等，這些引數在汽車斷電後就徹底丟失了。

汽車電腦的工作過程包括訊號的過濾和放大、模數(A/D)轉換、訊號運算與輸出控制等。具體的過程非常複雜，也就不詳細論述了。舉一個例子來說一下：發動機控制單元ECU，它在工作過程中接收發動機上各種感測器傳遞過來的訊號，比如節氣門位置訊號、空氣流量計訊號、曲軸轉速訊號、水溫訊號，氧感測器訊號，等等，然後把這些訊號轉換成電腦可以識別的數字訊號，作為ECU內部儲存的控制程式運算引數，計算出一個最佳的控制引數，然後把這個控制引數傳遞給發動機上的執行元件，執行元件按照這個引數來控制發動機的執行，比如噴油器的噴油脈寬、點火系統的點火提前角、可變正時系統的凸輪軸轉角控制等。其它系統的電控單元工作過程與此類似，比如自動變速箱控制單元TCU、車身控制單元ECM、ABS控制單元、安全氣囊控制單元等。

現在的汽車上有多個電控單元，一般執行單獨某一項功能的系統都有一個獨立的電控單元，比如發動機控制單元ECU、變速箱控制單元TCU、車身控制單元ECM以及制動防抱死系統ABS控制單元、電動助力轉向系統的EPS控制單元、安全氣囊控制單元、自動空調系統控制單元，等等。由於汽車在工作時是一個整體，所以各系統之間需要協調配合，統一動作。為此，各控制單元之間需要能夠實時通訊，各種資訊快速傳遞與交換，汽車電控單元之間採用通訊網路技術連成一個網路系統，為了簡化電路以及降低成本，通常採用CAN匯流排來完成的這項工作。

那麼汽車電腦的自診斷功能又是怎麼回事呢？汽車電腦自診斷是指汽車在工作過程中，各電控單元可以隨時對系統內各元器件的工作狀態，以及各電控單元之間的通訊狀態，進行自動的檢查和監測。當發現異常時，就會點亮儀表盤上的故障燈，提示駕駛員注意，並在電控單元中儲存故障碼，以便維修人員查閱。一般具有故障發現、故障分類、故障報警、故障儲存、故障處理這幾項基本功能。

儲存在電控單元中的異常訊號，就是所謂的故障碼。故障碼的產生有兩種原因，一是感測器輸入訊號或者執行器輸出訊號錯誤，或者訊號引數超出了規定的閾值，這種情況一般是感測器、執行器自身故障或線路故障；另一種是控制邏輯錯誤，即控制單元接收到的資訊互相沖突，無法執行，或者各控制單元之間的通訊中斷或者混亂，無法協調與溝通。透過解讀故障程式碼，絕大多數的時候都能正確識別故障部位以及可能導致故障發生的原因。

不過在有些情況下，故障碼顯示的故障並不一定是準確的，需要我們結合故障的具體現象以及部位，對相關部件的控制邏輯進行分析判斷才能得出正確的結論。比如一個簡單的發動機失火故障碼，可能導致發動機失火的原因有可能是火花塞，也可能是點火線圈、高壓線、點火控制單元，也有可能是機械故障，比如氣缸壓力過低、噴油器堵塞等，這就需要我們具體的測量與分析判斷。還有比如發動機故障燈點亮，顯示的故障碼是氧感測器故障，但是真實原因可能是可燃混合氣過濃或過稀，是由於發動機積碳過多或者噴油器故障導致的。

此外，還有一些純機械故障是不顯示故障碼的，比如發動機異響、變速箱異響、懸架系統故障，汽車各部位自然磨損導致的間隙變化、疲勞斷裂、腐蝕磨損等。有些司機來修車，不論什麼故障都要求用電腦檢查一遍，認為這是高科技，比人工強多了。其實再高的科技，也是為人服務的，汽車維修過程中，這些檢查只是輔助手段，更重要的是修理工的經驗、對汽車原理的精通、以及認真負責的態度。很多時候，如果完全按照故障碼修車，往往會誤入歧途，最後繞了一個很大的彎才出來，甚至根本繞不出來了。

汽車故障碼的消除有兩種方式，一種是使用維修電腦直接消除，這種方式簡單直接，對汽車其它的功能沒有任何影響；另一種方法是斷開蓄電池的負極，讓汽車全車斷電，此時臨時儲存在電控單元中的故障碼就被清除了。不過這種方式同時也把汽車的自適應學習值、時間設定、密碼設定等一些臨時資料也同時清除了，甚至會帶來一些麻煩，儘可能不要採用。此外，還有一些偶發性的故障，比如在維修過程中不慎拔下某個感測器插頭等，也會以故障碼的形式儲存在電控單元中，這樣的故障碼在汽車發動50~80次之後再沒有出現類似的故障，就會自動清除。

那麼汽車出現故障碼之後，汽車還能正常使用嗎？在絕大多數情況下，故障碼都是不影響汽車使用的。比如發動機故障燈點亮，絕大多數情況都是由於發動機尾氣排放超標了，有可能只是你使用了不合格的燃油導致的，但是發動機的效能不會受到任何影響；在比如汽車ABS故障燈點亮，此時的汽車防抱死功能缺失，但是常規制動效能不受任何影響。如果是比較嚴重影響汽車正常執行的故障，汽車還會進入“跛行”模式，用一套固定的控制程式控制汽車的執行，比如節氣門開度固定，變速箱擋位固定等，讓汽車可以勉強行駛，脫離危險，找到修理廠。

現在汽車故障碼的編制基本都要符合OBD-Ⅱ的標準，各種不同的車型故障碼讀取規則和含義基本都是一致的。汽車電控單元的生產廠家也不多，基本被德國的博世、美國的德爾福以及日本的電裝壟斷了。不過即使是相同的電控單元，不同車企編制儲存在電控單元中的控制程式，可就大不一樣了，我們經常說的汽車調校功力，其實就是指這種程式的編寫。這裡面的很多引數，是車企經過大量實驗和實際的汽車執行資料採集，最佳化計算出來的最佳結果，這個過程通常需要幾十年的技術積累，不是一朝一夕就能完成的。所以，對於我們這樣只有十幾年造車歷史的國家來說，還需要努力奮鬥。

以前的汽車很少聽說有電腦的，全車需要用電的裝置都很少，也就火花塞點火，車燈喇叭這些東西需要用電。而如今汽車上電腦就多了，發動機電腦、變速箱電腦、車身控制電腦等等。

這聽起來似乎很高深莫測，很多車主也弄不清楚這電腦那電腦究竟是怎麼控制的。其實汽車電腦大致原理還是比較容易理解的。不過咱也不是專業搞這些東西的，所以今天就說個皮毛。

發動機電腦就是我們常說的ECU，也可以叫做ECM。它透過發動機上的感測器訊號計算出控制策略，再透過執行機構去控制發動機工作。上圖就是個ECU的實物圖，別看外表被金屬包得嚴嚴實實，實際上內部都是電路板。之所以包這麼厚是為了保護電路板，那可是發動機的大腦。

ECU上有很多介面，每個介面都引出一條線通往不同的位置。有的是電源線，給各個感測器供電的。有的是訊號線，接收感測器訊號的。有的是驅動線，控制執行器工作的。而介面內部連著電路板。

比如上圖這個ECU電腦板，紅框裡的四個黑乎乎的晶片就是控制點火線圈的三極體。它們透過電腦板的電路和介面，用導線連著發動機的點火線圈，ECU發出點火指令，由這些三極體控制點火線圈工作，於是火花塞就可以正常點火了。

上圖最中央最大的正方形晶片是處理器，上面的是自動空調驅動晶片，每個引腳都透過線束連著空調單元。你想開空調了，按下AUTO鍵，空調單元就給晶片相應針腳發一個訊號，晶片處理後透過其他針腳發出訊號驅動壓縮機離合器吸合，驅動風機運轉，空調就打開了。換句話說你要是找到ECU介面上空調壓縮機觸發訊號線後你直接給介面一個訊號同樣能啟動空調。

再比如節氣門驅動晶片，一部分針腳連著處理器，一部分針腳連著節氣門電機。踩油門時油門踏板訊號傳遞給處理器，處理器計算出節氣門開度後控制晶片給節氣門電機發出控制訊號，開啟需要的角度。

舉個例子，就拿氧感測器來說吧，一般的氧感測器有四條線，其中兩條是加熱絲供電的，由ECU供電。正常情況下加熱絲工作時電阻都會在一定的範圍內波動。當加熱絲或者電路出問題時其電阻肯定出現異常，怎麼發現異常呢？工程師在ECU裡設定好程式，把氧感測器加熱絲正常的電阻值寫入電腦，這是標準電阻。當加熱絲出問題時ECU裡檢測到的電阻就會偏離預設的標準電阻，這就代表加熱功能異常。這時候ECU就會報故障碼了。

ECU內部有預設的各個感測器或者單元的正常資料，當發動機工作時ECU裡的程式會時刻對比實測資料和預設資料，出現異常時就立馬報故障。

所以說ECU自檢是為了及時發現問題而設定的一種功能，在發動機工作時這個功能會一直工作，只要有問題立馬就會報警。而不是我們想象中的開機時檢測一下然後就不管了。

目前中國的汽車綜合性能檢測站部分已實現了計算機管理系統檢測。利用車載計算機對傳動、制動、轉向等系統的故障進行自診斷，並以故障碼的方式予以儲存和顯示，極大地方便了使用者，提高了汽車的可靠性，是汽車檢測與診斷髮展的一個方向。