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【摘要】电子化、自动化技术在汽车中的广泛应用,大幅度提高了汽车的整体性能和用户体验,也带来了新的故障类型。对于电子系统方面及相关的故障,从故障汽车的电子信号的特点入手,能够高效、准确的定位故障位置。本文归纳了主要的汽车电子信号类型,并结合案例对每一种信号的分析应用进行了阐述。
【关键词】电子信号;汽车故障;诊断
0.引言
伴随着电子化、自动化技术等的不断发展和进步,相关的硬件和软件成本不断下降,电子技术已经取得广泛应用[1]。改革开放以来,我国国民经济发生了翻天覆地的变化,人们生活水平得到了显著提高。作为人们生活水平改善的标志,汽车已经得到了极大普及,不仅城市中出现大量汽车,很多农村家庭也开始购买汽车作为交通工具。目前,我国汽车保有量巨大,已经成为仅次美国的第二大汽车消费大国。同时,我国修建了总公里数世界第一的汽车公路,进一步推动了我国汽车行业的发展。在汽车产业中,电子技术已经成为至关重要的部分,特别是在半导体、集成电路、液晶、传感器等技术的研发和革新,传统机械式、电气式的汽车已经进入了电子化和自动化的新阶段[2]。在电子化大幅提升汽车的性能和体验的同时,也带来了新的故障出现点[3]。对于电子系统方面及相关的故障,传统的故障定位方式往往无法有效的实现故障判定,诊断机器也无法识别和应对这些新型故障形式,尤其是面对非持续性的问题、感应系统方面的故障。通过电子系统故障维修实践的经验可以发现,从故障汽车的电子信号的特点入手,能够高效、准确的定位故障位置。
1.汽车电子信号
汽车控制系统的核心是中央控制模块。基于分布在汽车各个部件处的传感器收集、上传的信息,控制模块分析这些信息的脉冲特点、时域和频域的特点,根据不同的特点,采取相应的应对方式,保证整个汽车能够稳定运行。如果控制模块发现某些传感器上传的信息超出合理的波动范围,则认定为该部件出现问题,从而实现故障的识别和定位。一般来说,主要是通过对如下几种电子信号的分析来进行汽车故障识别的。
1.1直流电子信号
直流电子信号主要是由汽车蓄电池电压传感器、控制模块电压传感器以及汽车各个部位上的温度传感器、汽车尾气压力传感器等上传的电子信号。正常情况下,这些信号的值是比较稳定的值。出现问题后,会出现升高或者降低。
1.2交流电子信号
汽车在工作时,会产生一些周期性和非周期性变化的电子波形,这些波形主要来自于车速传感器、震动传感器、各种角度传感器等。
1.3频率调制电子信号
此类信号主要来自于数码式空气表、光电式角度传感器等。
1.4脉冲宽度调制电子信号
脉冲宽度调制电子信号主要来自于点火模块处的传感器、各种控制阀处的传感器等。
2.汽车电子信号的应用
中央控制模块接收到的每一种电子信号波形都对应着一种汽车的状态,通过对这些波形的研究,可以有效的判定故障的位置和原因。面对各种电子信号,要有针对性的采用不同的分析手段。
2.1直流电子信号波形分析
我们首先来看如下案例:一辆汽车在其发动机转速增加到每分钟3000转时,出现明显的间歇性加速失效和熄火的问题。对于这种问题,第一步要查看汽车的火花塞和高压线是否有问题,如果没有问题,进一步查看汽油压力是否正常。如果依然正常,则要观察汽车的节气门出传感器检测到的波形,判断该处是否有问题。节气门处形成的电子信号是直流电子信号的一种,因此主要通过该处波形的幅值是否为正常范围来判定该部件是否存在问题。例如,如果在波形中发现存在无法正确反馈信号的现象,使得控制器不能合理的发出喷油指令,最终出现了上述现象时,要更换该处传感器,完成修理。
2.2交流电子信号波形分析
假设一台汽车ABS指示灯处于亮起状态。首先要确定车速传感器是否出现问题,清理其尘土等覆盖物,如果问题仍然存在,要进一步查看车色传感器的波形是否存在问题。此类波形是交流电子信号,波形呈现周期性、上下对称的正弦波状,波形频率与车速有关。分析这种波形,要着重观察其幅值、周期和具体形状。例如,当观察到的曲线波峰存在异常,幅值有波动,那么就应该是磁组出现问题,对其更换后,完成修复。
2.3频率调制电子信号
假设现在有一辆汽车出现行进中发动机熄火且无法重新启动的现象。考虑到这是汽车运动状态下的故障,因此首先要查看汽油压力、气缸压力两个参数,如果参数正常,则进一步验证点火装置是否能够正确的实现点火。如果仍然没有解决问题,则进一步查看发动机转速传感器等信号。此类信号是频率调制电子信号的一種,占空比恒定,脉冲间隔与车速有关。分析此类信号,主要观察占空比是否出现异常,脉冲的波形是否稳定等。
2.4脉冲宽度调制电子波形分析
假设一辆汽车出现尾气管出现黑烟,发动机熄火的问题。这种情况一般是由于空气-燃料比偏高造成的,可以通过对喷油器波形进行分析。该信号是脉冲宽度调制信号的一种。一般幅值较大,脉冲周期和波形恒定,占空比与相关的参数有关。因此,分析此类信号要检查冲击电压、占空比等参数是否正常。
3.结论
随着电子系统技术的不断发展,汽车电控系统将会越来越复杂,这就要求汽车维修人员要不断的学习电控系统相关知识,不仅要做到维修技能强,还要能够对故障进行快速排查。对于电子系统方面出现的问题,要根据估计的原因,查看相应的波形,并针对不同的波形,查看相应的参数,从而实现高效、准确的故障定位和修复。[科]
【参考文献】
[1]张蕾,董恩国,李泳鲜.电子信号在汽车故障诊断中的应用[J].汽车技术,2002,06:39-41.
[2]李美华.神经网络专家系统在汽车故障诊断中的应用研究[D].东北林业大学,2006.
[3]吴心平,程新龙,李照美.波形分析法在汽车故障诊断中的应用[J].拖拉机与农用运输车,2006,06:92-93+95.
【关键词】电子信号;汽车故障;诊断
0.引言
伴随着电子化、自动化技术等的不断发展和进步,相关的硬件和软件成本不断下降,电子技术已经取得广泛应用[1]。改革开放以来,我国国民经济发生了翻天覆地的变化,人们生活水平得到了显著提高。作为人们生活水平改善的标志,汽车已经得到了极大普及,不仅城市中出现大量汽车,很多农村家庭也开始购买汽车作为交通工具。目前,我国汽车保有量巨大,已经成为仅次美国的第二大汽车消费大国。同时,我国修建了总公里数世界第一的汽车公路,进一步推动了我国汽车行业的发展。在汽车产业中,电子技术已经成为至关重要的部分,特别是在半导体、集成电路、液晶、传感器等技术的研发和革新,传统机械式、电气式的汽车已经进入了电子化和自动化的新阶段[2]。在电子化大幅提升汽车的性能和体验的同时,也带来了新的故障出现点[3]。对于电子系统方面及相关的故障,传统的故障定位方式往往无法有效的实现故障判定,诊断机器也无法识别和应对这些新型故障形式,尤其是面对非持续性的问题、感应系统方面的故障。通过电子系统故障维修实践的经验可以发现,从故障汽车的电子信号的特点入手,能够高效、准确的定位故障位置。
1.汽车电子信号
汽车控制系统的核心是中央控制模块。基于分布在汽车各个部件处的传感器收集、上传的信息,控制模块分析这些信息的脉冲特点、时域和频域的特点,根据不同的特点,采取相应的应对方式,保证整个汽车能够稳定运行。如果控制模块发现某些传感器上传的信息超出合理的波动范围,则认定为该部件出现问题,从而实现故障的识别和定位。一般来说,主要是通过对如下几种电子信号的分析来进行汽车故障识别的。
1.1直流电子信号
直流电子信号主要是由汽车蓄电池电压传感器、控制模块电压传感器以及汽车各个部位上的温度传感器、汽车尾气压力传感器等上传的电子信号。正常情况下,这些信号的值是比较稳定的值。出现问题后,会出现升高或者降低。
1.2交流电子信号
汽车在工作时,会产生一些周期性和非周期性变化的电子波形,这些波形主要来自于车速传感器、震动传感器、各种角度传感器等。
1.3频率调制电子信号
此类信号主要来自于数码式空气表、光电式角度传感器等。
1.4脉冲宽度调制电子信号
脉冲宽度调制电子信号主要来自于点火模块处的传感器、各种控制阀处的传感器等。
2.汽车电子信号的应用
中央控制模块接收到的每一种电子信号波形都对应着一种汽车的状态,通过对这些波形的研究,可以有效的判定故障的位置和原因。面对各种电子信号,要有针对性的采用不同的分析手段。
2.1直流电子信号波形分析
我们首先来看如下案例:一辆汽车在其发动机转速增加到每分钟3000转时,出现明显的间歇性加速失效和熄火的问题。对于这种问题,第一步要查看汽车的火花塞和高压线是否有问题,如果没有问题,进一步查看汽油压力是否正常。如果依然正常,则要观察汽车的节气门出传感器检测到的波形,判断该处是否有问题。节气门处形成的电子信号是直流电子信号的一种,因此主要通过该处波形的幅值是否为正常范围来判定该部件是否存在问题。例如,如果在波形中发现存在无法正确反馈信号的现象,使得控制器不能合理的发出喷油指令,最终出现了上述现象时,要更换该处传感器,完成修理。
2.2交流电子信号波形分析
假设一台汽车ABS指示灯处于亮起状态。首先要确定车速传感器是否出现问题,清理其尘土等覆盖物,如果问题仍然存在,要进一步查看车色传感器的波形是否存在问题。此类波形是交流电子信号,波形呈现周期性、上下对称的正弦波状,波形频率与车速有关。分析这种波形,要着重观察其幅值、周期和具体形状。例如,当观察到的曲线波峰存在异常,幅值有波动,那么就应该是磁组出现问题,对其更换后,完成修复。
2.3频率调制电子信号
假设现在有一辆汽车出现行进中发动机熄火且无法重新启动的现象。考虑到这是汽车运动状态下的故障,因此首先要查看汽油压力、气缸压力两个参数,如果参数正常,则进一步验证点火装置是否能够正确的实现点火。如果仍然没有解决问题,则进一步查看发动机转速传感器等信号。此类信号是频率调制电子信号的一種,占空比恒定,脉冲间隔与车速有关。分析此类信号,主要观察占空比是否出现异常,脉冲的波形是否稳定等。
2.4脉冲宽度调制电子波形分析
假设一辆汽车出现尾气管出现黑烟,发动机熄火的问题。这种情况一般是由于空气-燃料比偏高造成的,可以通过对喷油器波形进行分析。该信号是脉冲宽度调制信号的一种。一般幅值较大,脉冲周期和波形恒定,占空比与相关的参数有关。因此,分析此类信号要检查冲击电压、占空比等参数是否正常。
3.结论
随着电子系统技术的不断发展,汽车电控系统将会越来越复杂,这就要求汽车维修人员要不断的学习电控系统相关知识,不仅要做到维修技能强,还要能够对故障进行快速排查。对于电子系统方面出现的问题,要根据估计的原因,查看相应的波形,并针对不同的波形,查看相应的参数,从而实现高效、准确的故障定位和修复。[科]
【参考文献】
[1]张蕾,董恩国,李泳鲜.电子信号在汽车故障诊断中的应用[J].汽车技术,2002,06:39-41.
[2]李美华.神经网络专家系统在汽车故障诊断中的应用研究[D].东北林业大学,2006.
[3]吴心平,程新龙,李照美.波形分析法在汽车故障诊断中的应用[J].拖拉机与农用运输车,2006,06:92-93+95.