汽車電子之窗—示波器

◆文/吉林　馬鐵雨

汽車電子之窗—示波器

◆文/吉林馬鐵雨

當(dāng)汽車的電子設(shè)備和線路出現(xiàn)故障時(shí)，需要維修人員找出確切的原因。于是維修人員開(kāi)始采集所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)入到無(wú)聲的電子世界中去，這與我們所生活的世界完全不同，電的運(yùn)動(dòng)速度非?？?，其速度接近光速。那么維修技術(shù)人員怎樣才能探究高速運(yùn)動(dòng)的電子世界呢？答案是：使用示波器。

汽車電子語(yǔ)言的基本是脈沖，或者說(shuō)是隨時(shí)間變化的電子，并且主要是指電壓在振幅上的變化。示波器是功能強(qiáng)大的工具，它可以翻譯并幫助維修人員理解汽車的電子語(yǔ)言，隨著時(shí)間的變化，電壓振幅也在變化。示波器是將這種隨著時(shí)間變化的電壓顯示在屏幕上，過(guò)程形象的曲線圖形，也就是我們說(shuō)的波形。這些電壓波形蘊(yùn)涵著車輛的故障信息，反映著影響車輛系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的電器電路。

診斷汽車的故障時(shí)，動(dòng)力控制模塊指揮著發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，每個(gè)缸的工作都井然有序，可發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始抖動(dòng)起來(lái)，是什么原因呢？從諸多的可能性當(dāng)中，我們?nèi)绾握业絾?wèn)題呢？我們需要了解汽車電子控制電路的工作原理。電子在電路中流動(dòng)，這些電路有許多邏輯電路或電子元器件用來(lái)調(diào)節(jié)電子的流動(dòng)，每一個(gè)邏輯電路都由一個(gè)內(nèi)部的時(shí)序電路來(lái)調(diào)節(jié)，這樣電子以準(zhǔn)確的時(shí)間間隔在電路中流動(dòng)，所需的時(shí)間間隔有邏輯電路和微處理器中的操作程序控制。

示波器能顯示電路中電子運(yùn)動(dòng)的軌跡，其方法是將電壓隨時(shí)間的變化以曲線的方式顯示出來(lái)，所顯示的電壓大小取決于電路中的電流和電阻，如果維修人員在示波器上看到隨時(shí)間變化的電壓，就可以判斷出電路到底出了什么問(wèn)題。要使示波器發(fā)揮出最大的功效，就需將采集到的波形組合進(jìn)行分析，若想確切地診斷出故障的原因，就不要花太多精力在最后出故障的尾聲，也就是說(shuō)維修人員必須找出哪里首先出現(xiàn)了故障，才會(huì)引起最終的故障。

案例1 長(zhǎng)安462Q發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性熄火

間歇性故障指不是一直存在故障，這種故障不會(huì)點(diǎn)亮故障指示燈或設(shè)置故障碼，因此間歇性故障很難診斷。將示波器連接到PCM的幾條線路上，圖1中CH1-CH4接噴油信號(hào)，CH5紅色接點(diǎn)火1與4缸初級(jí)信號(hào)，CH6黃色接點(diǎn)火2與3缸初級(jí)信號(hào)，CH7接曲軸位置信號(hào)線，這組波形是示波器在發(fā)動(dòng)機(jī)即將熄火時(shí)記錄下的進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)停機(jī)過(guò)程。在切斷發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電源過(guò)程中，一種簡(jiǎn)單而有效、降低排放值的手段是先切斷噴油，并保持一段時(shí)間內(nèi)火花塞繼續(xù)跳火。

圖1　熄火記錄的數(shù)據(jù)

注意：這時(shí)噴油和點(diǎn)火的順序已經(jīng)亂了，接著我們繼續(xù)觀察，圖2中曲位信號(hào)電壓逐漸下降，更換曲軸位置傳感器后，故障依舊。

圖2　曲位信號(hào)丟失數(shù)據(jù)

再次采集信號(hào)，發(fā)現(xiàn)圖3中點(diǎn)火初級(jí)信號(hào)丟失，排查線路發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火線圈電源線熔絲腐蝕，接觸不好，更換熔絲后，故障測(cè)底排除。

案例2 長(zhǎng)安462Q發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況不良

發(fā)動(dòng)機(jī)在瞬態(tài)工況下運(yùn)行時(shí)，若只使用基本噴油持續(xù)時(shí)間，則在急加速時(shí)混合汽會(huì)瞬時(shí)變稀，為了提高加速相應(yīng)，加速期間在同步噴射基礎(chǔ)上加上異步噴射。圖4中顯示CH1黃色接1缸噴油嘴信號(hào)，CH2綠色接3缸噴油信號(hào)，CH3紫色接4缸噴油信號(hào)線，CH4接2缸噴油嘴信號(hào)線。CH5紅色接點(diǎn)火線圈的1和4缸的點(diǎn)火初級(jí)波形信號(hào)，CH6接點(diǎn)火線圈的2和4缸的點(diǎn)火初級(jí)波形信號(hào)，CH7藍(lán)色接節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)，CH8白色接進(jìn)氣壓力傳感器位置信號(hào)。

圖3　點(diǎn)火波形缺失數(shù)據(jù)

圖4　急加速工況下噴油異步噴射信號(hào)放大波形

接下來(lái)采集噴油時(shí)刻：順序噴射，各缸按發(fā)火的先后順序都在進(jìn)氣初期進(jìn)行噴射，由于每個(gè)缸都需要單獨(dú)的線路控制，所以結(jié)構(gòu)及控制方式比較復(fù)雜，但各缸混合汽品質(zhì)均勻。CH1黃色接1缸噴油嘴信號(hào)，CH2綠色接3缸噴油信號(hào)，CH3紫色接4缸噴油信號(hào)線，CH4藍(lán)色接2缸噴油嘴信號(hào)線，CH5紅色接1缸的汽缸壓縮波形。圖5為錯(cuò)誤的汽缸壓縮波與噴油信號(hào)組合分析。

結(jié)合圖6(汽缸壓縮波分析)就可以分析出圖5的噴油時(shí)刻是在壓縮狀態(tài)下噴油，這是不正確的(CHI黃色噴油波形與CH5汽缸壓縮波形)。圖7為正確的壓縮波形與噴油信號(hào)的波形組合。

圖5　錯(cuò)誤的汽缸壓縮波與噴油信號(hào)組合分析

圖6　汽缸壓縮波的波形分析

圖7　正確的壓縮波形與噴油信號(hào)的波形組合

經(jīng)過(guò)排查此車的噴油順序接錯(cuò)了，更正后故障排除，瞬態(tài)工況良好，加速有推背感。