電子信號(hào)在汽車(chē)故障診斷中的應(yīng)用

1、目錄引言 1.電子信號(hào)在汽車(chē)故障診斷中的應(yīng)用 1摘要22.汽車(chē)電子信號(hào)的五個(gè)判定依據(jù)43. 汽車(chē)電子信號(hào)5 3.1 直流電子信號(hào)6 3.2 脈寬調(diào)制信號(hào)73.3 交流電子信號(hào)84.汽車(chē)電子信號(hào)的應(yīng)用 94.1 直流電子信號(hào)特征分析 10 4.2脈寬調(diào)制信號(hào)應(yīng)用分析114.3交流電子信號(hào)應(yīng)用分析125.結(jié)論 13參考文獻(xiàn) 14  1. 前言 隨著科學(xué)的進(jìn)步和電子控制技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用，已使汽車(chē)電子化程度越來(lái)越高，特別是集成電路、微機(jī)控制技術(shù)出現(xiàn)以后，推動(dòng)了汽車(chē)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示裝置及控制技術(shù)的發(fā)展。但伴隨著這些電子技術(shù)的發(fā)展，又不可避免的給汽車(chē)診斷工作帶來(lái)困難?，F(xiàn)代汽車(chē)的故障已不能

2、在依靠傳統(tǒng)方法診斷，當(dāng)今的診斷設(shè)備又不能完全準(zhǔn)確及全面地診斷汽車(chē)故障，特別是對(duì)于一些間歇性故障、機(jī)械式反饋系統(tǒng)故障及由傳感器特性變化引起的故障更為困難。在實(shí)際故障診斷中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)分析被檢汽車(chē)電子信號(hào)的特征可以快速、準(zhǔn)確地診斷故障產(chǎn)生的原因及部位?！菊?#160;】 汽車(chē)上的電子信號(hào)隱含著汽車(chē)的某些故障，特別說(shuō)對(duì)于一些間歇性故障、及由傳感器特性變化引起的故障，通過(guò)分析被檢電子信號(hào)的特征可以快速、準(zhǔn)確地診斷故障產(chǎn)生的原因及部位。介紹了汽車(chē)電子信號(hào)的種類(lèi)及如何運(yùn)用各類(lèi)電子信號(hào)的特征診斷故障。實(shí)踐證明，這種方法是行之有效的。2.汽車(chē)電子信號(hào)的五個(gè)判定依據(jù) 已經(jīng)知道了汽車(chē)電子信號(hào)的“五要素”-直流、交

3、流、頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制和串行數(shù)據(jù)信號(hào)?，F(xiàn)在再回頭看一下汽車(chē)電子語(yǔ)言的難題-五個(gè)“判據(jù)”即五種判定尺度。要從五種判定信號(hào)中得到只有五種判定特征的信息類(lèi)型是重要的，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦需要通過(guò)分辨這些特征來(lái)識(shí)別各個(gè)傳感器提供的各種信息并依據(jù)這些特征來(lái)發(fā)出各種命令，指揮不同的執(zhí)行器動(dòng)作，這些特征就是汽車(chē)電子信號(hào)的五種判定依據(jù)。五個(gè)判定依據(jù)是：    a.幅值；b.頻率；c.形狀；d.脈沖寬度；e.陣列。    它們的定義分別為：    幅值-電子信號(hào)在一定點(diǎn)上的即時(shí)電壓；    頻率

4、-電子信號(hào)在兩個(gè)事件或循環(huán)之間的時(shí)間，一般指每秒的循環(huán)數(shù)(HZ)；    脈沖寬度-電子信號(hào)所占的時(shí)間或占空比；    形狀-電子信號(hào)的外形特征；它的曲線、輪廓和上升沿、下降沿等；    陣列-組成專(zhuān)門(mén)信息信號(hào)的重復(fù)方式，例如#1缸傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦的上止點(diǎn)同步脈沖信號(hào)，或傳給解碼器的有關(guān)冷卻水溫度是210華氏度的串行數(shù)據(jù)流等。每個(gè)“五要素”電子信號(hào)都可以用五種判定尺度中的一個(gè)或多個(gè)特征組成。 本表顯示五個(gè)判定根據(jù)與五種類(lèi)型的相關(guān)連帶關(guān)系  為了使汽車(chē)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能正常，必須去測(cè)量用于通訊的

5、電子信號(hào)，換言之就是，必須能“讀”與“寫(xiě)”計(jì)算機(jī)電子通信的通用語(yǔ)言，用汽車(chē)示波器你將可以“截聽(tīng)”到汽車(chē)計(jì)算機(jī)中電子對(duì)話，這即可以用來(lái)解決測(cè)試點(diǎn)問(wèn)題，也可以用來(lái)驗(yàn)證修理工作完成后的工作是否正常。如果一個(gè)傳感器，執(zhí)行器或控制電腦產(chǎn)生了不正確判定尺度的電子信號(hào)。該電路可能遭到“通訊中斷”的損失，它會(huì)表現(xiàn)為行駛能力及排放等故障碼(DTC)。    每一個(gè)“五要素”電子信號(hào)都要用判定尺度依據(jù)來(lái)確定電子通訊，五個(gè)基本類(lèi)型中的任何一個(gè)必然是有一個(gè)或多個(gè)判定依據(jù)尺度來(lái)通訊。上表將幫助您更好地理解什么類(lèi)型的電子信號(hào)由什么判定依據(jù)來(lái)進(jìn)行它們的“電子通信”。  &#

6、160; 在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦(PCM)和其它電子智能設(shè)備中用來(lái)通信的串行數(shù)字信號(hào)是最復(fù)雜的信號(hào)，它是包含在汽車(chē)電子信號(hào)中的最復(fù)雜的“電子句子”，在實(shí)際中，要用專(zhuān)門(mén)的解碼器去讀取信息。 3 汽車(chē)電子信號(hào) 汽車(chē)控制機(jī)構(gòu)的工作原理就是控制電腦通過(guò)接受各個(gè)傳感器提供的電子信號(hào)，識(shí)別其電子信號(hào)特征，并依據(jù)這些特征指揮不同執(zhí)行器動(dòng)作，維持汽車(chē)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)某些電子信號(hào)發(fā)生異常時(shí)，表明汽車(chē)存在著與之相對(duì)應(yīng)的某些故障。因此可以通過(guò)檢測(cè)這些電子信號(hào)并分析其信號(hào)特征進(jìn)行汽車(chē)故障的診斷。通常以下面幾種類(lèi)型的電子信號(hào)診斷汽車(chē)故障，直流電子信號(hào)、交流電子信號(hào)、脈寬調(diào)制信號(hào)、頻率調(diào)制信號(hào)、串行數(shù)據(jù)信號(hào)。在這里我們以直流

7、電子信號(hào)、脈寬調(diào)制信號(hào)為例 3.1 直流電子信號(hào) 方向不變的電壓、電流信號(hào)稱(chēng)為直流信號(hào) 3.2 脈寬調(diào)制信號(hào) 脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。 3.3 交流電子信號(hào) 方向改變且呈現(xiàn)周期變化的電壓、電流信號(hào)稱(chēng)為交流信號(hào)。 4.汽車(chē)電子信號(hào)的應(yīng)用 汽車(chē)電子信號(hào)隱含著汽車(chē)的某些故障，分析其信號(hào)特征可以快速、準(zhǔn)確的診斷其故障。對(duì)于不同類(lèi)型的電子信號(hào)器分

8、析方法是不同的。 4.1 直流電子信號(hào)特征分析 一輛桑塔納2000型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000r/min時(shí)加速不良，有時(shí)出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。 分析其故障現(xiàn)象。首先檢查高壓電線和火花塞，經(jīng)檢查高壓線破損，火花塞無(wú)燒灼現(xiàn)象然后檢查燃油壓力壓力，其壓力為25kpa，正常:最后檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器電子信號(hào)，檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)比電子信號(hào)存在異常。標(biāo)準(zhǔn)的2000醒型練轎車(chē)得節(jié)氣門(mén)位置傳感器電子信號(hào)如圖1所示。比此信號(hào)是在踩下及松開(kāi)油門(mén)踏板時(shí)的電子信號(hào)，屬于直流電子信號(hào)單范圍，所以對(duì)于此信號(hào)可以提取不同的情況下的對(duì)應(yīng)電壓值分分析汽車(chē)節(jié)氣門(mén)位置傳感器是否存在故障。圖2是檢測(cè)所得的該故障汽車(chē)節(jié)氣門(mén)位置傳感器電子信號(hào)。此電子

9、信號(hào)表明節(jié)氣門(mén)位置傳感器在某一特定位置存在故障，即節(jié)氣門(mén)位置傳感器到達(dá)一定位置后不能準(zhǔn)確傳輸信號(hào)，導(dǎo)致電腦發(fā)生不正確的噴油量信號(hào)，從而導(dǎo)致該車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)某一特定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)加速不良，并有時(shí)出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。更換新的節(jié)氣門(mén)位置傳感器后，故障消失。 4.2脈寬調(diào)制信號(hào)應(yīng)用分析 一輛高爾夫轎車(chē)，排氣管冒黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。從鼓掌現(xiàn)象分析，應(yīng)該是空燃比過(guò)濃。檢測(cè)其噴油器控制電壓信號(hào)并進(jìn)行確認(rèn)。圖3是該型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在1000r/min情況下噴油器控制電壓的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，屬于脈寬調(diào)制信號(hào)。此類(lèi)信號(hào)要求幅值足夠高，脈沖間隔時(shí)間和形狀是一致的，占空比隨發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度傳感器信號(hào)的變化而變化。對(duì)于此類(lèi)信號(hào)一般選取沖擊電壓、占空比

10、的變化、信號(hào)有無(wú)震動(dòng)及震動(dòng)結(jié)束值等特征分析 圖4是在相同轉(zhuǎn)數(shù)下檢測(cè)得到的該車(chē)噴油器控制電壓故障信號(hào)。此信號(hào)的占空比變化不正確，噴油時(shí)間超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，造成該車(chē)噴油量過(guò)多，引起空燃比過(guò)濃的原因。 首先檢測(cè)水溫傳感器，結(jié)果無(wú)故障然后檢查空氣流量計(jì)，發(fā)現(xiàn)空氣流量計(jì)內(nèi)部充滿(mǎn)污物，導(dǎo)致輸出電壓紊亂。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生原因是由于進(jìn)線口漏水造成的。更換新的空氣流量計(jì)，故障消失。 4.3交流電子信號(hào)應(yīng)用分析 一輛現(xiàn)代轎車(chē)ABS指示燈亮。 分析其故障現(xiàn)象。首先檢查輪速傳感器，除去其表面的塵土和油污，指示燈仍然亮：然后檢測(cè)輪速傳感器信號(hào)，f發(fā)信器電子信號(hào)存在無(wú)異常。 現(xiàn)代轎車(chē)磁電式輪速傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)如圖5所示

11、，此信號(hào)屬于交流電子信號(hào)。此類(lèi)信號(hào)波形在零線上下跳動(dòng)是對(duì)稱(chēng)的，也就是波峰的幅值相同，兩脈沖的時(shí)間和形狀是一致的，頻率將隨著車(chē)速的層架而增加。對(duì)于此類(lèi)信號(hào)一般要選取幅值、頻率、形狀進(jìn)行分析。 圖6是檢測(cè)所得的該車(chē)右后車(chē)輪輪速傳感器故障信號(hào)。此信號(hào)的波峰高低不平，這表明磁芯與磁組輪相碰，波峰平緩表明磁阻損壞。更換新的輪速傳感器后，故障消失。 5結(jié)論 通過(guò)檢測(cè)不同類(lèi)型的電子信號(hào)，分析其信號(hào)特征，可以迅速、準(zhǔn)確的診斷汽車(chē)存在故障的產(chǎn)生原因及部位，特別是對(duì)于傳感器特性變化引起的故障及間歇性故障的診斷，可以大大提高 故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。 汽車(chē)電子信號(hào)也就是汽車(chē)電子技術(shù)的一部分，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，

12、汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展都是在電子技術(shù)的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)的，而未來(lái)幾年內(nèi)的汽車(chē)領(lǐng)域的技術(shù)革新將有70%來(lái)自于電子技術(shù)的進(jìn)步?？梢?jiàn)，電子技術(shù)在未來(lái)汽車(chē)工業(yè)中所起到的作用是不可替代的。對(duì)于我國(guó)汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)仍處于初期階段，因此，必須正確把握未來(lái)汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展方向，加快相關(guān)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作，以便形成自己的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)民族汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速崛起。參考文獻(xiàn) 1 .張中民，張英堂，柴油機(jī)燃油系統(tǒng)故障診斷的研究，內(nèi)燃機(jī)工程，1998.19（3）1. 郭曉汾，基于精神網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究。中國(guó)公路學(xué)報(bào)。1998（4）2. 溫熙森。模式識(shí)別與狀態(tài)臨控。長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1995 致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫(xiě)完，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師張蔚峰老師，他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書(shū)館查找資料的時(shí)候，圖書(shū)