基于波形分析的電控發動機故障診斷應用分析

摘要：僅利用解碼儀進行探測汽車運行過程中出現的問題和維修是不現實的，使用波形分析法能夠縮短問題發現的時間和準確性。本文分析研究了波形分析法的定義和特征以及波形分析法發現問題的原理，最后用氧傳感器和噴油器作為說明，討論分析了波形分析法在汽車運行問題中的實際操作方法和相關流程。

關鍵詞：氧傳感器;波形實例;汽車運行問題;驅動器

中圖分類號：U461 文獻標示碼：A

依靠專用示波器顯示電子元器件的相關波形，然后將標準波形和顯示波形完成相關分析能夠及時科學地確定是否有問題，利用這種方式能夠及時完成汽車故障的分析和維修^[1]。

1波形分析法相關介紹

波形分析運行問題分析法是指依靠汽車對應的波形顯示器將汽車運行設備中電子元組件的波形信息成像，然后將標準電子元器件的正常成像信息與之對比分析，利用二者波形的不同再輔助其他途徑綜合查找汽車運行問題的一種維修和診斷方式。

傳感器的問題通常分為2類，一種是指傳感器自身毀壞直接引發輸出信號中斷，或者能夠輸出但是失真嚴重;另外一種通常是信號波動突然也有可能是信號波動幅度太小。依靠解碼儀能夠順利地克服第一類的相關故障，然而對第二類問題卻于事無補，但是波形分析法能夠順利地解決這類問題。

所有的電子信號的波形都能夠依靠上面的分析依據中的某個或者多個綜合完成分析，電子信號波形的類別和其分析依據二者的關系如表1所示。相對應的電子信號一般會和某個或者多個分析依據相吻合，其能夠提高控制原件來判斷到底歸類為哪一種型號的電子波動的準確性。

汽車運行出現問題的時候，可以依靠波形顯示儀讀取可能發生故障的對象的相關波形，然后用實際顯示的波形來對比正常標準波形，通過逐一分析可以得到顯示的實時波形會和已經列出的判斷波形上具有相當大的差異性，該方式就是依靠這種特性使得示波儀及時準確地診斷出汽車存在的各種運行問題。

2波形分析法在氧化傳感器方向的應用原理和實例

2.1氧傳感器運行的方式和基本原理

汽車完成噴油的閉環操作通常是通過氧傳感器來進行作業的，氧傳感器給操作構件輸送顯示其排出氣體中氧氣所占比例的大小，操作構件改變噴油器的輸出量進而保證燃油的節約。假如現實中的空氣燃燒比比標準的理論空氣燃燒比要低的時候，氧傳感器就會釋放高電壓的相關信號，然后降低噴油量的大小，最終使得空氣燃燒的比值升高，當和標準理論空燃比相符合時其電壓值會及時減少到0.1 V，操縱機構然后持續改善噴油器的輸出量來確定最佳的相關混合比例，通過這種方式完成發動機運行的節約和環保。

2.2波形分析在氧傳感器的具體應用

氧傳感器的故障診斷渠道有2個，一是注入丙烷的方法，二是將油門快速加大。注入丙烷的檢測渠道無法適用全部的汽車發動機，依靠它來成像氧傳感器的信號圖是難度系數比較大，由于目前大多數發動機的電子操作系統都裝配真空泄露自動恢復的功能，操作系統會及時地完成真空泄露恢復的過程，所以氧傳感器的對外顯示的信號電壓的值并不減少。一定要強調的是節氣閥從完全閉合到完全打開以及與之相反的過程必須短時間的得到執行，嚴禁將發動機持續工作在超速無負荷運轉的情況中^[2]。

通常發動機無故障工作的情況下，氧傳感器的正常信號輸出成像圖形如圖1所示，一般其電信號的大小閾值為0到1V之間。如果空燃比相對比較低的時候，排出氣體中氧氣的比例特別小，甚至有時候為0，那么氧化鋯輸送管內外表面氧氣含量的差值十分大，此時對外給出一個電壓較高的信號，通常值一般為0.9 V;假如空燃比相對比較低時，排出氣體中包含大量的氧氣，氧化鋯管內外表面氧含量的含量差不多，這時對外給出一個低壓的信號，其值約一般為0.1V，氧傳感器對外顯示的電壓在上述兩個值之間來回波動。

如果實際成像波形和正常波形有很大的出入，或者大多數參數相關數據和正常參考數值有很大的不同和差異，而且波形診斷的途徑和相關要求都符合基本準則，那么發動機的運行一定是問題的，至于是什么問題，通常能夠依靠波形的成像圖形再結合其他診斷數據綜合分析。

3波形分析法在噴油驅動器方向的應用原理和實例

3.1噴油驅動器的波形分析和相關原理

種類不同的噴油器驅動器具有差異化的波形信息，目前一般有4種不同的噴油器，掌握噴油驅動器的波動類型的各項特點對汽車故障診斷和維護有著很重要的參考價值。根據噴油器的驅動類型可一般化為電壓驅動式以及電流驅動式，2種驅動途徑的波形也并非完全一致。3.2嘖油器起動試驗時的特征和相關分析

通常來說運行發動機時，假如噴油驅動電路出現問題是無法檢測到波動信號的，一般會有兩種類型的結果：可能是一條電壓值為12V的水平線，也可能是一條電壓值0V的水平線。現在根據非PNP噴油驅動器的運行狀況討論運行問題的診斷和分析流程。

（l）波動顯示器圖像為一條電壓值為0V的水平直線。在顯示裝置接口沒有問題同時核心部件工作正常的情況下，要查看噴油器提供電能的路線，操作執行模塊的相關電路，假如無法檢測到噴油器的電源電壓那么檢測別的電磁閥的電源電壓。一般如果噴油器的電源電壓不存在故障，那么就可能是噴油器自身電路發生斷路^[3]。

（2）波動顯示器圖像為一條電壓值為1V的水平直線。假若噴油器的供電相關參數沒有問題，就能夠確定噴油器的接地線路發生了故障。出現這種情況的一般原因是ECU模塊的電路被損毀或交界處出現了故障，另外也有可能是由于曲軸、凸輪軸部分傳感器的信號沒能及時傳遞給ECU。

4結束語

當前汽車電子控制工藝的發展和加工制造及組裝工藝水平日益完善，汽車的運行出現問題的可能性也逐漸降低。然而汽車產生的各種問題的類別卻越來越多，在通過過去的經驗排查、儀器裝置檢測和別的故障查找途徑診斷維修問題期間，同時要利用發動機綜合探測器和波形分析儀等儀器研究傳感器或操作部件的波形，通過這種綜合分析來及時、精確、簡潔地對故障區域完成最終排查，發現出現問題的原因，以便順利地排除汽車的各種故障。

【參考文獻】

[1]張錢斌，馬玲.基于波形分析的電控發動機故障診斷應用研究[J].安陽工學院學報，2018，17（02）：26-28.

[2]李林，李寧.波形分析在電控發動機故障診斷中的應用[J].裝備制造技術，2008（09）：50-52.

[3]吳心平.基于波形分析的電控發動機故障診斷技術的研究[D].河南農業大學，2007.