電控汽車電子信號波形分析在維修中的運(yùn)用研究

李小朋

山東理工大學(xué) 山東 淄博 255000

一、直流模擬信號

模擬信號是指用持續(xù)變化的物理量將信息表示出來。隨著時代的變化，信號的頻率、幅度和相位會發(fā)生不間斷以及連續(xù)的變化。一般情況下，汽車電控元件會產(chǎn)生的直流模擬信號主要是0～1 V或0～5 V持續(xù)變化的直流電壓信號，主要包括進(jìn)氣壓力傳感器、溫度傳感器、空氣流量計和節(jié)氣門位置傳感器等。輸出電壓值能否隨物理量變化而發(fā)生對應(yīng)和連續(xù)性的變化是其主要的判斷依據(jù)。

1.檢測

首先，要對電控單元同節(jié)氣門位置傳感器間是否有正常的連接線路進(jìn)行檢查，然后用萬用表對連接線路線阻進(jìn)行檢測。一般情況下，線阻不應(yīng)高于0.5Ω，接著再將點火開關(guān)打開，對端子A—B間電壓進(jìn)行檢測。當(dāng)電壓為5 V時，屬于正常，完成檢測之后要關(guān)閉點火開關(guān)。其次，要連接好示波器，并正接電源正負(fù)極。再次，打開點火開關(guān)，不啟動發(fā)動機(jī)，緩慢踩下踏板，直到節(jié)氣門位置完全打開或關(guān)閉，然后再快速地踩下踏板，直到完全打開及關(guān)閉節(jié)氣門。

2.分析波形

要對相關(guān)維修資料進(jìn)行查閱，比較所測波形的設(shè)計參數(shù)。一般情形下，傳感器信號電壓會在怠速到節(jié)氣門全開這一階段發(fā)生連續(xù)變化。假如波形有異常狀況，比方說波形有斷裂出現(xiàn)，那么說明這是有故障的傳感器。

二、直流頻率的調(diào)制信號

借助電壓振蕩控制器，實現(xiàn)直流變化電壓到頻率不同的振蕩信號的轉(zhuǎn)換即直流頻率的調(diào)制信號。它一般有空氣流量計、數(shù)字式的進(jìn)氣壓力傳感器以及光電式的轉(zhuǎn)角傳感器。物理量變化時，輸出信號頻率大小是否會發(fā)生變化、波形外觀同輸出峰值電值是否保持一致，這是它重要的判斷根據(jù)。

1.檢測

首先，要確保電源保險和電控單元以及空氣流量計間有正常的連接線。線路不應(yīng)高于 0.5 Ω，打開點火開關(guān)，12 V應(yīng)為端子C—B的電壓，完成檢測之后，要關(guān)閉點火開關(guān)。其次，要連接好示波器，正接電源正負(fù)極。再次，要關(guān)閉一切附屬電器設(shè)備，并啟動發(fā)動機(jī)，確保有80℃以上的工作溫度。

2.分析波形

空氣流量計信號波形在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000 RPM時，一般情況下，傳感器的頻率值會在怠速到全開節(jié)氣門間發(fā)生變化。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，波形頻率會逐漸增加，信號幅值要確保同5 V接近，有相等的高度，矩形右側(cè)垂直沿和左側(cè)拐角保持一致。假如波形以一條直線顯現(xiàn)出來，且有較為明顯的鋸齒形雜波，那么就應(yīng)更換空氣流量計[1]。

三、直流脈寬調(diào)制信號

直流脈寬調(diào)制信號的重要判斷依據(jù)就是波形形狀和反向感應(yīng)電壓以及脈沖寬度[2]。

1.檢測

首先，要確保電源保險、電控單元以及噴油器間有正常的連接線路，線阻不高于0.5 Ω，打開點火開關(guān)，12 V應(yīng)為端子A—搭鐵之間的電壓。在常溫下，12～16 Ω是噴油器的電阻。其次，將波形測試設(shè)備連接號好，正接電源正負(fù)極。再次，把一切附屬電器設(shè)備關(guān)閉，啟動發(fā)送機(jī)，確保80℃以上的工作溫度。同時進(jìn)行減速及加速試驗，并仔細(xì)觀察波形信號的變化狀況。接著再讓發(fā)動機(jī)以一種特定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般情況下，就能獲得波形。

2.分析波形

一般情況下，噴油時間會持續(xù)地發(fā)生變化，即在怠速時到節(jié)氣門全開或者冷起動間發(fā)生變化。而反向感應(yīng)電壓要依照發(fā)動機(jī)及汽車制造商來確定。30～100 V就是正常的范圍。50 V應(yīng)為該噴油器的反向感應(yīng)電壓，各缸始終要保持一致，假如所測波形出現(xiàn)異常情況，就要立即更換噴油器。

四、交流頻率調(diào)制信號

磁電式傳感器所輸出的一種交流頻率信號即交流頻率調(diào)制信號。它包括輪速傳感器、車速傳感器以及曲軸位置傳感器。隨著轉(zhuǎn)角位置和轉(zhuǎn)速變化，輸出信號頻率是否會發(fā)生變化就是它的判斷根據(jù)。

1.檢測

首先，確保電控單元和曲軸位置傳感器間有正常的連接線路。線阻不應(yīng)高于 0.5 Ω。其次，將波形測試設(shè)備連接好，正接電源正負(fù)極。再次，關(guān)閉一切附屬電器設(shè)備，啟動發(fā)送機(jī)，確保80℃以上的工作溫度，進(jìn)行減速及加速試驗，并對波形信號的變化狀況進(jìn)行仔細(xì)觀察。接著讓發(fā)動機(jī)以一種特定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.分析波形

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同波形頻率應(yīng)保持同步變化，出現(xiàn)同步脈沖時，才改變兩脈沖間隔。當(dāng)特殊齒從傳感器經(jīng)過或缺少齒輪數(shù)時，才是改變兩脈沖間隔時間的唯一理由。假如出現(xiàn)能將脈沖間隔時間改變的波形，那么極有可能傳感器已經(jīng)發(fā)生了故障。在相同轉(zhuǎn)速的條件下，不管是波形的形狀和頻率還是幅值都應(yīng)有一定的規(guī)律性，并能預(yù)測。

五、結(jié)語

在維修中檢測故障時，要依照準(zhǔn)確、直觀、方便的原則，充分地對維修資料及檢測儀器進(jìn)行利用并客觀分析，確定故障點，然后再實施維修，只有這樣才會達(dá)到又快又準(zhǔn)的效果?！?/p>

[1]龔金科,陳長友,胡遼平，等.電控旁通閥渦輪增壓器匹配計算研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2016,43（8）：1-7.

[2]楊靖,王子昌,王毅，等.電控液壓全可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與分析[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2017,44（2）：9-15.