電子信號在障診斷中的應用

李江華++趙沖

摘 要：當汽車發生故障時，尤其是某些因傳感器特征發生變化而造成的故障以及機械式反饋與間歇性故障，這類故障發生的位置以及原因可以利用汽車所發出的電子信號進行精確、快速、有效的診斷。文章通過對于汽車電子信號的類型與使用方式進行闡述，探究了相應的診斷方法。

關鍵詞：電子信號；汽車故障；診斷應用

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）16-006-02

現今我國的科學技術以及電子控制技術迅速發展，并將之應用在汽車上，使得現今汽車電子化程度得到提高。但是隨著電子技術的快速發展，也造成了汽車故障診斷工作的諸多弊端。汽車故障已經不能夠單靠傳統的方式進行診斷，目前的診斷設備不能夠精確、有效、全面的對汽車故障進行診斷。因此文章針對電子信號在汽車故障診斷中的應用，進行探討。

一、汽車電子信號的概述

汽車控制機構主要是通過對于電腦的控制，對電子信號進行連接，根據其傳感器，對電子信號的特點進行識別。并且依靠電子信號的特點，對不同的執行器進行動作的指揮，保證汽車的正常駕駛。如果電子信號出現不正常情況時，說明汽車出現一定的故障。所以可以對電子信號進行檢測，并且通過對電子信號特點進行分析，了解汽車故障原因。一般情況下有以下幾種，通過電子信號診斷出的汽車故障。

1、交流電子信號。汽車會產生包括爆震傳感器、車速傳感器、轉角傳感器以及磁電式轉角傳感器等交流電子信號的傳感器。

2、直流電信號。汽車會產生節氣門位置傳感器、燃油溫度傳感器、發動機溫度傳感器、蓄電池傳感器、進氣傳感器、廢氣循環壓強、翼板式流量計、位置傳感器、熱絲式傳感器等直流電子信號裝置以及傳感器。

3、脈寬調制信號。汽車會產生電子點火正時電路、怠速控制裝置、初級點火線圈、廢氣循環控制裝置（EGR）、噴油器、電磁閥、渦輪增壓等脈寬調制信號的裝置和電路。

4、頻率調制信號。汽車會產生伏特數字式傳感器、數字式空氣流量計、霍爾式凸輪軸、曲軸轉角傳感器、光電式凸輪軸等可以變頻率的信號裝置以及傳感器。

二、汽車電子信號故障診斷的應用

1、分析交流電子信號特點

一輛現代轎車，出現ABS指示燈亮問題。

分析轎車出現故障原因。首先對于轎車輪速傳感器進行檢查，清除傳感器外表的污漬和灰塵，轎車指示燈依舊亮著；其次對轎車輪速傳感器信號進行檢查，發現轎車電子信號出現異常。

現代轎車的磁電式輪速傳感器的正常信號如下圖，此類信號是交流電子信號。這類信號波形，在行駛時處于零線對稱的上下跳動，其波峰具有相同的幅值，其脈沖的形狀和時間也是相同的。轎車的頻率會跟隨車輛的速度發生變化，車速減少而減少，增加而增加。這種信號通常對其形狀、幅值、頻率進行分析。

下圖是對于現代轎車輪速傳感器故障信號的檢測。該信號的波峰高低起伏，并不一致，這就說明磁組輪和磁芯碰撞，波峰緩慢說明磁阻已經損壞。更換輪速傳感器，會使得轎車故障問題得到解決。

2、分析頻率調制信號特點

一輛轎車型號為本田雅閣，在汽車行駛過程中出現發動機熄火問題，汽車無法再啟動。

汽車出現故障，因此首先對汽車氣缸壓力與燃油壓力進行檢查，檢查后燃油壓力和氣缸壓力毫無故障；其次對轎車點火火花進行檢查，轎車4個氣缸都沒有火花，因此得知轎車點火系統出現故障。檢測轎車凸輪軸位置傳感器、發動機轉速傳感器、曲軸位置傳感器電子信號，最終發現轎車曲軸位置傳感器出現故障。

轎車的霍爾式曲軸位置傳感器的標準電子信號如下圖，此類信號是頻率調制信號。在汽車開始行駛時，霍爾式曲軸位置傳感器開始產生信號，車速增加而造成脈沖個數增加，但是無論在什么速度下，轎車的占空比都不會改變。這類信號必須分析車速和波形頻率是否一致、同步，波形一致與否，波形底部和頂部失腳與否，其占空比變化與否。如果這些問題出現，就說明汽車出現故障。

在汽車出現故障時，轎車沒有信號輸出，造成轎車發動機熄火。檢查轎車的發動機曲軸位置傳感器，發現該轎車的導線脫落，需要進行導線的重新安裝，并且啟動發動機，該轎車故障問題得到解決。

3、分析脈寬調制信號特點

一輛高爾夫轎車，出現發動機熄火，排氣管冒黑煙問題。

分析故障現象，原因應當為空燃比過濃。通過對其噴油器控制的電壓信號進行檢查。

下圖是轎車發動機處于1000r/min情況下，噴油器控制電壓的標準信號，該類信號是脈寬調制信號。這類信號主要對幅值的要求高，脈沖的形狀和時間要求一致，占空比會隨著發動機的傳感器變化而改變。這類信號特點分析重點是：信號振動與否；占空比變化；沖擊電壓；振動結束值。

下圖是該車的噴油器處于相同轉速下檢測的控制電壓的故障電子信號。該信號的占空比變化不正常，噴油時間大于標準實踐，使得轎車噴油量太多，造成空燃比過濃。所以找到空燃比過濃的故障原因。

首先對于該轎車的水溫傳感器進行檢測，沒有故障；其次對其空氣流量計進行檢測，找到空氣流量計內污漬、灰塵過多，造成電壓輸出混亂。在進一步觀察，找到故障原因：進線口漏水。對空氣流量計進行更換，轎車故障得到解決。

4、分析直流電子信號特點

一輛轎車型號為桑塔納2000，在轎車行駛中，發動機的轉速在3000r/min時，轎車加速效果差，還會出現轎車熄火的情況。

分析故障原因。首先針對火花塞和高壓線進行檢查，檢查火花塞沒有燒蝕情況，高壓線也沒有破損情況；其次檢查轎車的燃油壓力，而其燃油壓力為25kPa，屬于正常情況；最后對汽車的節氣門位置傳感器電子信號進行檢測，發現該信號出現異常。

節氣門電子信號是在轎車行駛時松開以及踩油門踏板時候的電子信號，應當屬于直流電子信號，因此針對該信號，可以進行不同情況的提取，對其電壓值進行分析，是否在汽車節氣門位置的傳感器出現故障。

根據故障時的電子信號，能夠得出節氣門位置傳感器在汽車的某個位置出現故障，也就是說節氣門位置傳感器到達該位置后不能夠精確的傳輸信號，造成電腦無法對轎車噴油量進行正確、有效的信號發出，導致該轎車在發動機進行轉速時，加速不順暢，出現熄火的問題。因此更換新的節氣門位置傳感器之后，汽車故障問題得到解決。

結束語：文章通過對電子信號不同類型的介紹，通過其不同特征，對汽車故障原因和位置，尤其是由于傳感器特點變化造成故障以及間歇性故障，進行精確、有效、迅速的診斷，使得汽車故障診斷質量和效率很大程度得到提高。

參考文獻：

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