电子信号在汽车故障诊断中的应用

1、目录引言 1.电子信号在汽车故障诊断中的应用 1摘要22.汽车电子信号的五个判定依据43. 汽车电子信号5 3.1 直流电子信号6 3.2 脉宽调制信号73.3 交流电子信号84.汽车电子信号的应用 94.1 直流电子信号特征分析 10 4.2脉宽调制信号应用分析114.3交流电子信号应用分析125.结论 13参考文献 14  1. 前言 随着科学的进步和电子控制技术在汽车上的应用，已使汽车电子化程度越来越高，特别是集成电路、微机控制技术出现以后，推动了汽车传感器、执行机构、显示装置及控制技术的发展。但伴随着这些电子技术的发展，又不可避免的给汽车诊断工作带来困难。现代汽车的故障已不能

2、在依靠传统方法诊断，当今的诊断设备又不能完全准确及全面地诊断汽车故障，特别是对于一些间歇性故障、机械式反馈系统故障及由传感器特性变化引起的故障更为困难。在实际故障诊断中发现，通过分析被检汽车电子信号的特征可以快速、准确地诊断故障产生的原因及部位。【摘要 】 汽车上的电子信号隐含着汽车的某些故障，特别说对于一些间歇性故障、及由传感器特性变化引起的故障，通过分析被检电子信号的特征可以快速、准确地诊断故障产生的原因及部位。介绍了汽车电子信号的种类及如何运用各类电子信号的特征诊断故障。实践证明，这种方法是行之有效的。2.汽车电子信号的五个判定依据 已经知道了汽车电子信号的“五要素”-直流、交

3、流、频率调制、脉宽调制和串行数据信号。现在再回头看一下汽车电子语言的难题-五个“判据”即五种判定尺度。要从五种判定信号中得到只有五种判定特征的信息类型是重要的，因为发动机控制电脑需要通过分辨这些特征来识别各个传感器提供的各种信息并依据这些特征来发出各种命令，指挥不同的执行器动作，这些特征就是汽车电子信号的五种判定依据。五个判定依据是：    a.幅值；b.频率；c.形状；d.脉冲宽度；e.阵列。    它们的定义分别为：    幅值-电子信号在一定点上的即时电压；    频率

4、-电子信号在两个事件或循环之间的时间，一般指每秒的循环数(HZ)；    脉冲宽度-电子信号所占的时间或占空比；    形状-电子信号的外形特征；它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等；    阵列-组成专门信息信号的重复方式，例如#1缸传送给发动机控制电脑的上止点同步脉冲信号，或传给解码器的有关冷却水温度是210华氏度的串行数据流等。每个“五要素”电子信号都可以用五种判定尺度中的一个或多个特征组成。 本表显示五个判定根据与五种类型的相关连带关系  为了使汽车的计算机系统功能正常，必须去测量用于通讯的

5、电子信号，换言之就是，必须能“读”与“写”计算机电子通信的通用语言，用汽车示波器你将可以“截听”到汽车计算机中电子对话，这即可以用来解决测试点问题，也可以用来验证修理工作完成后的工作是否正常。如果一个传感器，执行器或控制电脑产生了不正确判定尺度的电子信号。该电路可能遭到“通讯中断”的损失，它会表现为行驶能力及排放等故障码(DTC)。    每一个“五要素”电子信号都要用判定尺度依据来确定电子通讯，五个基本类型中的任何一个必然是有一个或多个判定依据尺度来通讯。上表将帮助您更好地理解什么类型的电子信号由什么判定依据来进行它们的“电子通信”。  &#

6、160; 在汽车发动机控制电脑(PCM)和其它电子智能设备中用来通信的串行数字信号是最复杂的信号，它是包含在汽车电子信号中的最复杂的“电子句子”，在实际中，要用专门的解码器去读取信息。 3 汽车电子信号 汽车控制机构的工作原理就是控制电脑通过接受各个传感器提供的电子信号，识别其电子信号特征，并依据这些特征指挥不同执行器动作，维持汽车的正常运转。当某些电子信号发生异常时，表明汽车存在着与之相对应的某些故障。因此可以通过检测这些电子信号并分析其信号特征进行汽车故障的诊断。通常以下面几种类型的电子信号诊断汽车故障，直流电子信号、交流电子信号、脉宽调制信号、频率调制信号、串行数据信号。在这里我们以直流

7、电子信号、脉宽调制信号为例 3.1 直流电子信号 方向不变的电压、电流信号称为直流信号 3.2 脉宽调制信号 脉冲宽度调制是一种模拟控制方脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 3.3 交流电子信号 方向改变且呈现周期变化的电压、电流信号称为交流信号。 4.汽车电子信号的应用 汽车电子信号隐含着汽车的某些故障，分析其信号特征可以快速、准确的诊断其故障。对于不同类型的电子信号器分

8、析方法是不同的。 4.1 直流电子信号特征分析 一辆桑塔纳2000型轿车发动机转速达到3000r/min时加速不良，有时出现熄火现象。 分析其故障现象。首先检查高压电线和火花塞，经检查高压线破损，火花塞无烧灼现象然后检查燃油压力压力，其压力为25kpa，正常:最后检查节气门位置传感器电子信号，检测结果发现比电子信号存在异常。标准的2000醒型练轿车得节气门位置传感器电子信号如图1所示。比此信号是在踩下及松开油门踏板时的电子信号，属于直流电子信号单范围，所以对于此信号可以提取不同的情况下的对应电压值分分析汽车节气门位置传感器是否存在故障。图2是检测所得的该故障汽车节气门位置传感器电子信号。此电子

9、信号表明节气门位置传感器在某一特定位置存在故障，即节气门位置传感器到达一定位置后不能准确传输信号，导致电脑发生不正确的喷油量信号，从而导致该车在发动机某一特定转数时加速不良，并有时出现熄火现象。更换新的节气门位置传感器后，故障消失。 4.2脉宽调制信号应用分析 一辆高尔夫轿车，排气管冒黑烟，发动机熄火。从鼓掌现象分析，应该是空燃比过浓。检测其喷油器控制电压信号并进行确认。图3是该型轿车发动机在1000r/min情况下喷油器控制电压的标准信号，属于脉宽调制信号。此类信号要求幅值足够高，脉冲间隔时间和形状是一致的，占空比随发动机冷却水温度传感器信号的变化而变化。对于此类信号一般选取冲击电压、占空比

10、的变化、信号有无震动及震动结束值等特征分析 图4是在相同转数下检测得到的该车喷油器控制电压故障信号。此信号的占空比变化不正确，喷油时间超过标准时间，造成该车喷油量过多，引起空燃比过浓的原因。 首先检测水温传感器，结果无故障然后检查空气流量计，发现空气流量计内部充满污物，导致输出电压紊乱。进一步检查发现故障产生原因是由于进线口漏水造成的。更换新的空气流量计，故障消失。 4.3交流电子信号应用分析 一辆现代轿车ABS指示灯亮。 分析其故障现象。首先检查轮速传感器，除去其表面的尘土和油污，指示灯仍然亮：然后检测轮速传感器信号，f发信器电子信号存在无异常。 现代轿车磁电式轮速传感器的标准信号如图5所示

11、，此信号属于交流电子信号。此类信号波形在零线上下跳动是对称的，也就是波峰的幅值相同，两脉冲的时间和形状是一致的，频率将随着车速的层架而增加。对于此类信号一般要选取幅值、频率、形状进行分析。 图6是检测所得的该车右后车轮轮速传感器故障信号。此信号的波峰高低不平，这表明磁芯与磁组轮相碰，波峰平缓表明磁阻损坏。更换新的轮速传感器后，故障消失。 5结论 通过检测不同类型的电子信号，分析其信号特征，可以迅速、准确的诊断汽车存在故障的产生原因及部位，特别是对于传感器特性变化引起的故障及间歇性故障的诊断，可以大大提高 故障诊断的效率和准确性。 汽车电子信号也就是汽车电子技术的一部分，自20世纪70年代以来，

12、汽车工业的飞速发展都是在电子技术的推动下实现的，而未来几年内的汽车领域的技术革新将有70%来自于电子技术的进步。可见，电子技术在未来汽车工业中所起到的作用是不可替代的。对于我国汽车工业来说，汽车电子产业仍处于初期阶段，因此，必须正确把握未来汽车电子技术发展方向，加快相关技术的研究与开发工作，以便形成自己的优势，实现民族汽车产业的快速崛起。参考文献 1 .张中民，张英堂，柴油机燃油系统故障诊断的研究，内燃机工程，1998.19（3）1. 郭晓汾，基于精神网络技术的故障诊断专家系统的研究。中国公路学报。1998（4）2. 温熙森。模式识别与状态临控。长沙：国防科技大学出版社，1995 致谢历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师张蔚峰老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书