pico 汽車(chē)示波器功能介紹

兵器簡(jiǎn)介

pico汽車(chē)示波器將硬件和軟件完美結(jié)合，是目前比較先進(jìn)的汽車(chē)故障診斷設(shè)備。如圖1所示，它主要由示波器主機(jī)（如pico scope 4425、pico scope 4823等）、診斷軟件（pico scope 6 automotive和pico diagnostics）及相關(guān)附件（各種測(cè)試線、探頭、傳感器等）等部分組成，可以用來(lái)采集及分析汽車(chē)上的各種信號(hào)，幫助汽車(chē)維修技師提高診斷效率。

圖1 pico汽車(chē)示波器的組成

技能1 測(cè)量各種信號(hào)波形

可以測(cè)量各種電壓、電流及壓力等信號(hào)隨時(shí)間變化的波形，并能在pico scope 6 automotive診斷軟件上顯示。下面列舉在汽車(chē)故障診斷過(guò)程中經(jīng)常測(cè)量的一些信號(hào)波形。

（1）壓力類波形，如氣缸壓力、燃油壓力、真空管壓力、排氣脈動(dòng)、進(jìn)氣脈動(dòng)及曲軸箱脈動(dòng)等波形。測(cè)量壓力類波形使用的附件為WPS500X壓力傳感器，例如將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上（圖2）可以測(cè)量氣缸壓力波形（圖3），安裝在排氣管末端（圖4）可以測(cè)量排氣脈動(dòng)波形（圖5）。

圖2 將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上

圖3 氣缸壓力波形（截屏）

圖4 將WPS500X壓力傳感器安裝在排氣管末端

圖5 排氣脈動(dòng)波形（截屏）

（2）電壓類波形，如元件供電、傳感器信號(hào)、總線信號(hào)、噴油信號(hào)、點(diǎn)火信號(hào)等波形。測(cè)量電壓類波形使用的附件有測(cè)試線、細(xì)探針、COP探頭等。例如，將測(cè)試線上的細(xì)探針背刺入導(dǎo)線連接器的端子上（圖6），可以“在線”測(cè)量端子上的電壓信號(hào)，若端子為CAN總線端子，則測(cè)得的為CAN總線波形（圖7）；將COP探頭貼在點(diǎn)火線圈上（圖8），可以測(cè)量COP點(diǎn)火波形（圖9）。

圖6 將細(xì)探針背刺入導(dǎo)線連接器端子上

圖7 CAN通信波形（截屏）

圖8 將COP探頭貼在點(diǎn)火線圈上

（3）電流類波形，如起動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電磁閥等各種執(zhí)行器的工作電流。測(cè)量電流類波形使用的附件為電流鉗，將電流鉗夾在導(dǎo)線上（圖10）即可測(cè)量該導(dǎo)線上的電流。圖11為相對(duì)壓縮測(cè)試時(shí)測(cè)得的起動(dòng)機(jī)電流波形。

圖9 cop點(diǎn)火波形（截屏）

圖10 將電流鉗夾在導(dǎo)線上

圖11 起動(dòng)機(jī)電流波形（截屏）

技能2 測(cè)量信號(hào)組合波形

示波器通道是指示波器同時(shí)可測(cè)信號(hào)的數(shù)量，即2通道示波器最多同時(shí)測(cè)量2個(gè)信號(hào)，4通道示波器最多同時(shí)測(cè)量4個(gè)信號(hào)……以此類推。例如，pico scope 4425示波器（圖12）為4通道示波器，可以同時(shí)測(cè)量4個(gè)信號(hào)。同時(shí)測(cè)量多個(gè)信號(hào)的波形（即信號(hào)組合波形），可以從不同角度去分析故障，也有助于弄懂相關(guān)信號(hào)之間的聯(lián)系。例如，通過(guò)分析氣缸壓力、點(diǎn)火及噴油信號(hào)的組合波形（圖13），可以分析點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻是否正確；通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)相位組合波形（圖14），可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)是否正確。

圖12 用pico scope 4425示波器同時(shí)測(cè)量4個(gè)信號(hào)

圖13 氣缸壓力、點(diǎn)火及噴油信號(hào)的組合波形（截屏）

技能3 強(qiáng)大的軟件分析功能

用pico汽車(chē)示波器采集的各種信號(hào)波形在pico scope 6 automotive診斷軟件上顯示，該診斷軟件具有很多功能，如標(biāo)尺、數(shù)學(xué)通道、串行譯碼等功能，便于維修人員全面地分析各種信號(hào)波形。下面重點(diǎn)介紹角度標(biāo)尺和數(shù)學(xué)通道的作用。

圖14 發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)相位組合波形（截屏）

圖15 用角度標(biāo)尺分析氣缸壓力波形（截屏）

（1）角度標(biāo)尺能夠?qū)⑿盘?hào)波形與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行分析，對(duì)分析發(fā)動(dòng)機(jī)故障作用重大。對(duì)于4行程（進(jìn)氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程）發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸旋轉(zhuǎn)2圈完成1個(gè)工作循環(huán)，即曲軸旋轉(zhuǎn)720°，每個(gè)行程曲軸旋轉(zhuǎn)180°。圖15中的波形為某個(gè)氣缸的氣缸壓力波形（由于測(cè)量氣缸壓力波形時(shí)，需要拆下該氣缸的火花塞，將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上，因此該氣缸中的混合氣并不會(huì)燃燒做功，曲軸帶動(dòng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)），在發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)行程中，當(dāng)活塞位于壓縮上止點(diǎn)時(shí)，氣缸中的壓力最大，因此氣缸壓力波形上的波峰對(duì)應(yīng)壓縮上止點(diǎn)位置。而活塞從1個(gè)壓縮上止點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)至下1個(gè)壓縮上止點(diǎn)位置時(shí)，活塞完成1個(gè)工作循環(huán)，即曲軸旋轉(zhuǎn)了720°，所以連續(xù)2個(gè)氣缸壓力波峰之間對(duì)應(yīng)720°曲軸轉(zhuǎn)角。用角度標(biāo)尺將連續(xù)2個(gè)氣缸壓力波峰之間標(biāo)注為720°曲軸轉(zhuǎn)角，再平分為4個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)180°曲軸轉(zhuǎn)角，即分別對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)行程。這樣便于分析每個(gè)行程對(duì)應(yīng)的氣缸壓力波形，而每個(gè)行程的氣缸壓力變化與活塞位置和進(jìn)、排氣門(mén)狀態(tài)有關(guān)，因此利用角度標(biāo)尺來(lái)分析氣缸壓力波形可以看出進(jìn)、排氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)刻是否正確，而進(jìn)、排氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)刻是由發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)決定的，因此利用角度標(biāo)尺來(lái)分析氣缸壓力波形還可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)是否正確。

（2）利用數(shù)學(xué)通道（圖16）不僅可以分析單個(gè)信號(hào)波形的一些數(shù)據(jù)（如占空比、頻率等），還可以分析多個(gè)信號(hào)波形之間的關(guān)系。圖17為節(jié)氣門(mén)位置傳感器的信號(hào)波形，其中紅色波形為電位計(jì)1的信號(hào)波形（通道B），藍(lán)色波形為電位計(jì)2的信號(hào)波形（通道A）。正常情況下，這2個(gè)電位計(jì)信號(hào)電壓之和約為5 V，且比較穩(wěn)定。利用數(shù)學(xué)通道建立1個(gè)“A+B”通道（圖18，其中紫色波形為“A+B”通道波形），可以發(fā)現(xiàn)，2個(gè)電位計(jì)信號(hào)電壓之和確實(shí)約為5 V，且比較穩(wěn)定，而如果電壓之和在某一瞬間不為5 V，且波動(dòng)較大，那么可知2個(gè)電位計(jì)信號(hào)之間的關(guān)系出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能是某個(gè)電位計(jì)信號(hào)出現(xiàn)了異常。

圖16 數(shù)學(xué)通道（截屏）

圖17 節(jié)氣門(mén)位置傳感器的信號(hào)波形（截屏）

圖18 建立1個(gè)“A+B”的數(shù)學(xué)通道（截屏）

技能4 NVH診斷

噪聲和振動(dòng)類故障屬于汽車(chē)故障中的難題，大多數(shù)汽車(chē)維修技師只能通過(guò)身體的感知來(lái)分析故障，然而這是一種主觀感受，與人的敏感度有關(guān)，用這種辦法很難鎖定噪聲源和振動(dòng)源。目前，利用pico示波器配合NVH附件來(lái)診斷車(chē)輛噪聲和振動(dòng)類故障是比較科學(xué)的診斷方法。

如圖19所示，NVH附件主要包括NVH檢測(cè)盒、麥克風(fēng)、三軸加速度傳感器等，其中麥克風(fēng)用于采集噪聲信號(hào)，三軸加速度傳感器用于采集振動(dòng)信號(hào)。采集的噪聲和振動(dòng)信號(hào)用pico diagnostics診斷軟件進(jìn)行分析（圖20、圖21），便于準(zhǔn)確定位故障源。

圖19 pico示波器和NVH附件

圖20 分析振動(dòng)信號(hào)（截屏）

圖21 分析噪聲信號(hào)（截屏）