siemens x
技術(shù)

信號(hào)波形在汽車故障診斷中的綜合應(yīng)用

2025China.cn   2009年04月06日

如果它們產(chǎn)生了明顯的故障,則電控單元會(huì)將所發(fā)生的故障以故障代碼的形式記錄下來(lái),以幫助維修人員了解故障內(nèi)容。汽車電子控制系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中會(huì)磨損、腐蝕、變形或老化,它們的性能則隨之變差。但是,如果它們產(chǎn)生的故障僅是性能變差,則電控單元往往不能判定它們有故障,此時(shí)利用檢測(cè)設(shè)備中的示波器功能對(duì)所懷疑部件進(jìn)行電子信號(hào)分析,便可使汽車維修人員快速了解被檢測(cè)部件的工作性能。示波器功能不僅可以快速捕捉電子信號(hào),還可以用較慢的速度來(lái)顯示這些波形,以便一面觀察,一面分析,并且能以儲(chǔ)存的方式記錄信號(hào)波形,反復(fù)觀察已經(jīng)發(fā)生過(guò)的快速信號(hào),為分析故障提供重要依據(jù)。

 

現(xiàn)在許多較先進(jìn)的檢測(cè)儀不僅具有解碼器、讀取數(shù)據(jù)流功能,還具有示波器功能,如專用汽車示波器、ADC2000診斷儀、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀和有些進(jìn)口解碼器等。利用這些電子信號(hào),可為綜合分析汽車故障提供極大方便,下面舉工作中的實(shí)例給予說(shuō)明。

 

有一輛99款豐田佳美2.2L轎車,修了一個(gè)多星期沒解決問題,車主又急于提車,據(jù)修理廠主修該車的技術(shù)人員反映,該車是交警隊(duì)罰沒車,停了將近半年,到廠維修如下故障:發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)不著車,怠速在700 1200 r/min范圍內(nèi)游車,加速發(fā)悶,最高行車時(shí)速只能達(dá)到120 km/h,開空調(diào)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不能明顯提速,著車10 min左右后,發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈亮。當(dāng)時(shí)試車,發(fā)現(xiàn)反映故障現(xiàn)象基本一致。于是筆者問修理廠技術(shù)人員已經(jīng)做了哪些技術(shù)處理,技術(shù)人員說(shuō):因?yàn)樵撥囃7艜r(shí)間較長(zhǎng),對(duì)車輛做了三級(jí)保養(yǎng),更換了機(jī)油濾芯、空氣濾芯、汽油濾芯、火花塞,用免拆清洗機(jī)清洗了汽油路,清洗怠速電動(dòng)機(jī),測(cè)量缸壓正常,測(cè)量汽油油壓正常,進(jìn)氣系統(tǒng)無(wú)泄漏現(xiàn)象,車輛仍然沒有明顯好轉(zhuǎn)。用檢測(cè)儀調(diào)故障碼,出現(xiàn)如下故障碼內(nèi)容。

 

12STA ON2sGNe信號(hào)未送人發(fā)動(dòng)機(jī)ECM;

 

14:點(diǎn)火系統(tǒng)信號(hào)IGf連續(xù)6次點(diǎn)火未送人發(fā)動(dòng)機(jī)ECM;

 

21:混合氣過(guò)濃或過(guò)稀;

 

28:混合氣過(guò)濃或過(guò)稀;

 

41:節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)不明確。

 

清碼后,12、14、41三個(gè)故障碼可清除,但車輛運(yùn)行幾分鐘后再調(diào)碼,又出現(xiàn)上述幾個(gè)故障碼。

為確認(rèn)以上故障碼的真實(shí)性,筆者首先根據(jù)該車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)電路圖和故障碼內(nèi)容,對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查。

 

如果出現(xiàn)故障碼12,有可能是凸輪軸位置傳感器(CMP)和曲軸位置傳感器(CKP)信號(hào)未送人發(fā)動(dòng)機(jī)ECM或來(lái)自線路故障。該車發(fā)動(dòng)機(jī)ECM引腳為22PIN+16PIN+26PIN+12PIN,用萬(wàn)用表測(cè)量曲軸位置傳感器黑紅線與發(fā)動(dòng)機(jī)ECM 12PIN12腳連接,綠色線與ECM 12PIN6腳連接,線路正常,凸輪位置傳感器的黑紅線與ECM 12PIN11腳連接,藍(lán)色線與ECM12PIN6腳(凸輪軸位置傳感器的綠線與曲軸位置傳感器的藍(lán)線共用ECU 12PIN6腳),線路正常。既然線路正常,是不是傳感器本身出問題了呢?檢查曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器安裝間隙是正常的,再用檢測(cè)儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)傳感器的波形如圖1所示。

 

 

 

顯然兩個(gè)傳感器的波形正常。既然線路與傳感器都正常,并且信號(hào)都已送到了發(fā)動(dòng)機(jī)ECM,那么是不是發(fā)動(dòng)機(jī)ECM本身壞了呢?為了更進(jìn)一步明確判斷結(jié)果,再用檢測(cè)儀測(cè)量ECM 26PIN23腳的輸出波形(由ECM輸出IGt信號(hào)給點(diǎn)火電子組件,控制點(diǎn)火),起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)波形如圖2所示。

 

 

 

2顯示,Igt信號(hào)有斷點(diǎn),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),但一旦起動(dòng)后Igt波形又正常,如圖3所示。

 

 

 

由此說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)ECM內(nèi)部點(diǎn)火控制系統(tǒng)有間斷性故障,故障發(fā)生時(shí)不能著車,故障不出現(xiàn)時(shí)能著車。因?yàn)樵谄饎?dòng)期間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低(通常在400r/min以下),由于進(jìn)氣管壓力信號(hào)或進(jìn)氣量信號(hào)不穩(wěn)定,就將時(shí)際點(diǎn)火時(shí)間固定在初始點(diǎn)火提前角上,而與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況無(wú)關(guān),由曲軸位置傳感器產(chǎn)生的參考信號(hào)輸人ECM的備用IC中,由備用IC直接控制,并經(jīng)其旁通電路向點(diǎn)火電子組件輸人點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)IGt來(lái)控制點(diǎn)火,如圖4所示。

 

檢查發(fā)動(dòng)機(jī)ECM,發(fā)現(xiàn)93C4616腳脫焊(虛接),重新焊好,裝車,車輛順利起動(dòng),再無(wú)不能著車現(xiàn)象,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈滅,再清碼,故障碼1214、16三個(gè)故障碼清除,不再出現(xiàn)(順便說(shuō)明:IGf信號(hào)為點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào),由點(diǎn)火電子組件反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)ECM,以防止不點(diǎn)火時(shí)噴油過(guò)多而使發(fā)動(dòng)機(jī)淹缸,出現(xiàn)下次起動(dòng)困難)。起動(dòng)故障被排除,但其它故障依然存在,重新調(diào)碼還存在故障碼212841三個(gè)故障碼,其中2128說(shuō)明含糊,為了確定混合氣究竟是濃還是稀,用檢測(cè)儀讀取數(shù)據(jù)流,選擇數(shù)據(jù)流測(cè)試,讀取入值為1.2左右(入為0.5 0.7時(shí),濃;入為0.9 1.0時(shí)卜,標(biāo)準(zhǔn);λ大于1.1時(shí),?。?,顯然混合氣過(guò)稀,與故障現(xiàn)象基本符合。那么是什么原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過(guò)稀呢?既然汽油壓力正常,油路也清洗過(guò),也沒有漏氣現(xiàn)象,是不是節(jié)氣門關(guān)閉不嚴(yán),怠速電動(dòng)機(jī)開度太大引起的呢?從發(fā)動(dòng)機(jī)電路圖可知,該車使用的是旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速電動(dòng)機(jī),由節(jié)氣門位置傳感器輸人信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)ECM,再由發(fā)動(dòng)機(jī)ECM輸出占空比不同的脈沖信號(hào),使電磁閥轉(zhuǎn)動(dòng)而改變怠速閥門的開度,實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速的控制。怠速閥從完全關(guān)閉到完全打開,控制信號(hào)的占空比在0 100%之間變化。如果ECM檢測(cè)不到這種變化,將出現(xiàn)故障碼41,被發(fā)動(dòng)機(jī)ECM誤認(rèn)為是節(jié)氣門的信號(hào)沒有進(jìn)行正確的變化。究竟是節(jié)氣門故障還是怠速電動(dòng)機(jī)故障呢?用檢測(cè)儀分別檢測(cè)這兩個(gè)傳感器的波形,如圖5、67所示。

 

 

 

 

 

 

 

從波形可看出節(jié)氣門位置傳感器波形隨節(jié)氣門開度的變化而發(fā)生相應(yīng)變化,無(wú)斷點(diǎn)現(xiàn)象,說(shuō)明節(jié)氣門位置傳感器正常。而怠速電動(dòng)機(jī)波形顯然不正確,測(cè)量怠速電動(dòng)機(jī)兩個(gè)線圈的電阻,一個(gè)為310Ω,另一個(gè)為800Ω。兩個(gè)線圈電阻應(yīng)相同,查資料確認(rèn)應(yīng)為300Ω,說(shuō)明另一個(gè)線圈阻值不正確。由于當(dāng)時(shí)手頭沒有該車怠速電動(dòng)機(jī),于是想辦法在阻值大的線圈上并聯(lián)一個(gè)500Ω的電阻,裝好后發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定在800 r/min左右,正常了。再清除故障碼,再讀碼,但故障碼2128仍然存在,發(fā)動(dòng)機(jī)仍然加速不起,開空調(diào)時(shí),怠速下降至400 500r/min,問題在哪里呢?測(cè)量ECM 22PIN10腳,開空調(diào)時(shí)A/C請(qǐng)求信號(hào)已經(jīng)輸送到ECM,那么問題還在發(fā)動(dòng)機(jī),油路也清洗過(guò),噴油器電阻為13Ω,正常。

是什么原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過(guò)稀呢?是不是假現(xiàn)象?再用檢測(cè)儀測(cè)量氧傳感器信號(hào),波形如圖8所示。

 

 

 

氧傳感器峰值電壓為0.3 V,顯然還是混合氣過(guò)?。?/SPAN>0.45以下表示混合氣過(guò)稀,若輸出電壓在0.45 0.90V之間,表示混合氣過(guò)濃,0.45 V是標(biāo)準(zhǔn)值,混合氣最佳);引起發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過(guò)稀的真正原因在哪里呢?先看看噴油器波形再說(shuō),用檢測(cè)儀檢查一缸噴油器波形,如圖9所示。

 

 

 

9顯示噴油器峰值正常,波形正確,噴油器噴油脈寬為4.5 ms。顯然脈寬過(guò)大,引起噴油脈寬增大的主要原因之一是噴油器阻塞,懷疑免拆清冼不干凈,拆下4個(gè)噴油器,重新進(jìn)行反沖洗,發(fā)現(xiàn)噴油器阻塞嚴(yán)重,清洗后裝復(fù),發(fā)動(dòng)機(jī)加速正常,開空調(diào)怠速在850 r/min左右,最后清除故障碼再讀碼,無(wú)故障碼。

 

在排除該車故障時(shí),利用檢測(cè)儀檢查分析信號(hào)波形,始終貫穿了維修的全過(guò)程。調(diào)取故障碼、讀動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流、看傳感器及執(zhí)行器波形,這三者都是汽車維修時(shí)必不可少的檢測(cè)過(guò)程和有效使用手段。同時(shí),在眾多的汽車故障中,要學(xué)會(huì)不斷整理維修思路,逐個(gè)擊破,從而達(dá)到最終解決全部問題的目的。

 

 

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:信號(hào)波形 汽車故障診斷 我要反饋 
2024世界人工智能大會(huì)專題
即刻點(diǎn)擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
西克
2024全景工博會(huì)
專題報(bào)道