基于波形分析的电控发动机故障诊断系统的开发
利用波形分析准确诊断汽车电控元件故障
2016 NO.09SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术62科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION通常在汽车修理过程中,检测汽车电子控制系统(简称电控系统)故障的工艺流程是先利用故障检测仪查找故障的大体方向,再用传统仪器如万用表、测试笔等查找故障点,确认元件的好坏,从而制定具体的维修方案。
但普通万用表能容易地测量相对比较稳定的静态信号,对于电控系统元件输出的动态信号特别是交流信号很难捕捉,这样诊断故障不够准确,而利用示波器进行检测,就可以清楚地看到整个信号的波形,并能通过波形的连续变化观测波形的变化幅度、频率和形状等,快速准确地诊断故障,进行下一步修理。
汽车电控元件产生的波形通常有:直流模拟信号、直流频率调制信号、交流频率调制信号和直流脉宽调制信号。
现以汽车发动机电子控制系统部分元件的波形信号为例进行分析说明(注:使用的检测设备为金德KT600)。
1 直流模拟信号模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度、或频率、或相位随时间做连续变化、不间断。
而汽车发动机电控元件所产生的直流模拟信号主要是0～1V或0～5V连续变化的直流电压信号,其包括:节气门位置传感器、温度传感器、进气压力传感器和空气流量计等。
它的判断依据是输出的电压值是否能随物理量对应变化和连续性的关系。
现以上海通用别克(3.0L/V6(LW9)发动机)线性式节气门位置传感器的波形信号为例进行分析诊断。
1.1 检测(1)首先检查节气门位置传感器与电控单元之间连接线路是否正常,再用万用表检测连接线路的线阻,正常情况下各线阻不应大于0.5Ω,再打开点火开关,检测端子A-B间电压,正常应为5V。
检测完毕后关闭点火开关。
(2)连接好示波器,其电源的正负极不能反接,探针接传感器信号输出端子C,鳄鱼夹搭铁。
(3)打开点火开关,不启动发动机,缓慢地踩下、放松油门踏板到完全打开和完全关闭节气门位置;再快速地踩下、放松油门踏板至节气门完全打开和完全关闭位置,反复这个过程几次。
基于波形分析技术的电力电子电路故障检濒技术研究
ｌ ｌ １
￣ｓ ｃ ｉｔ ｎ
ｓ （＋１０ ） ｉ ａ ２ 。 ｎ
（ ） １
（ ２）
￣ｓ （＋ ４。 ｉ ａ ２０） ｎ
（ ３）
其中， ， ， 为 三相 交 流 电 的瞬时 电动势 ； 为 分别 最大 电动势 ，ｑ ＋２ 。 、ａ ２０ 、ａ １０ ＋ ４ 。分 别为 三相交 流 电的初 相 角。 根据 正弦 函数 图像可 画 出如图 １ 示 的三相 交 流电波 形 。 所
用
电
设
２ 波形分析技术
波形 分 析技 术 是一 项 对 波形 的 数字 处 理和 识别 技 术 ，这种 波
备
形通 常 是 随时 间变 化 的一 维 信 号 ， 即对 电路 的波谱 曲线 形态进 行 分析 ，通 过提 取表 征 曲线 形 态 的参 量 ，将 参量 的 相似 性作 为 波谱 相似 性 的测度 。 波 形 分析 的主 要方 法 有 ：１ ）傅 立 叶变换 法 。 即将 波 谱分 解 为不 同的谐 并 叠加 ，以各 谐 波 的振 幅 和相 位为 参 数 ，表 征波谱 特 征 ；２ ）切 比雪夫 多项式 法 。 即对 多项式 波谱 曲线 进行 拟合 ，以项 式 系数 和它们 的 比值来 描述 波谱 特 征 ；３） 波变 换方法 ，将 波谱 小 分解 为 不 同幅 度 、不 同频 率 成 分 的子 波 ，以子 波 的参 数 来描 述 波 形特 征 ；４ ）子波 曲线 的分 维数 。计 算原 始 曲线 或 小波 变换后 的 子 波来 描 述 波形 特 征 。将实 际 测 量 的波谱 和 参考 波 谱 的特 征参 数作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 比较 ，来 分析 其相似 性 。 利用 波 形 分析 技术 ，首 先要 对 输入 的连续 波 形进 行 采样 和 量
波形分析在汽车故障诊断中的应用
脉宽调制信号
在汽车发动机微机控制系统中产生脉宽 调制信号的电路或装置有:点火线圈一次 侧、电子点火正时电路、废气再循环控 制(EGR)阀、排气净化电磁阀、涡轮增压 电磁阀和其他控制电磁阀、喷油器、怠 速控制电动机和怠速控制电磁阀等。
串行数据(多路)信号
汽车发动机微机控制系统都具有故障自 诊断功能和其他串行数据传输能力的控 制模块，则串行数据信号是由发动机ECU、 车身控制模块（BCM）和制动防抱死系统 控制模块(ABS ECU)或其控制模块产生的。
3.若波形中有间断性的毛刺出现则说明旋转 翼片式空气流量传感器可变电阻器的碳刷有 小的磨损，用波形分析方法更容易发现可变 电阻器(电位计)的磨损点。
若波形中除了最高点和最低点以外，在平稳 加速过程中有波形平台（电压值在某处出现 停顿），则说明发动机运转时叶片有间歇性 卡滞现象。
出现上述两种情况，应更换旋转翼片式空气 流量传感器。
3.不同的车型输出电压将有很大的差异，在 怠速时信号电压是否为0.25V也是判断空气 流量传感器好坏的办法，另外,从燃油混合气 是否正常或冒黑烟也可以判断空气流量传感 的好坏。
4.如果信号波形与上述情况不符,或空气流 量传感器在怠速时输出信号电压太高，而 节气门全开时输出信号电压又达不到4V， 则说明空气流量传感器已经损坏；
利用波形检测方法可以进行发动机微机控制系统 的运行情况分析（也称氧传感器平衡过程O2FB） 电器电路故障分析。
发动机微机控制系统 电子信号的类型
对于发动机微机控制系统而言，其电子信号一 般有以下5大类型：
直流(DC)信号 交流（AC）信号 频率调制信号 脉宽调制信号 串行数据（多路）信号
直流(DC)信号
脉冲宽度
所谓电子信号的脉冲宽度就是指电子信号所占的 时间或占空比，如图1c所示。
波形检测法在电控发动机故障诊断中的应用
（ ｉ —ｔ ｉｌ ｇＣ ｌ ｇ ， ｈｎＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃ ｎｅａｄＴ ｃ ｎｌ ｙ Ｗｕａ ３０ ０ Ｃ ｉａ Ｃｔ ｍ ｈｉ ｏ ｅｅ Ｗｕ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎ４ ０７ 。 ｈｎ ） ｙ ｎ ｌ ｖ ｓｙ 。 ｅ ｏ
一
电子控制系统的检修也已成 ｒ汽车使用和维修人员
所面 临的 问 题 ．要 迅 速 、 ． 准确 地 诊 断发 动 机 电子 控
制系统故障， 离不开适 当的工具和有效 的检测方法
发动机 电 子控制 系统 可用 专 用 的 检测 设 备 、 能表 、 万 示波器 等 检测工 具 ， 通过 检 测 备 按程 序操 作 检 测 、
关键词 ： Ｉ Ｕ子控 制； 故障诊断 ； 爪波器 ； 电压波形
中图分类号 ： ４４ Ｕ ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：００ ４ ４２０ ）６ １ ３—０ １０ —６ ９ （０６ ０ —１３ Ｏ ４
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ａ ｅ Ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ ｉ ｏ ｂｅ－ ｓ ｏ ｔ ｇ ｏ ｅ ｔｉ － ｏ ｔｏ ｌｒ Ｅｎ ｉ ｅ ｐｉ ｔ ｆＷ ｖ ｎ ｐ ｃｉ ｎ Ｔｒ ｕ ｌ － ｈ ｏ ｉ ｆＥｌｃｒｃ－ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇｎ ｓ ｃ ｏ ｏ ｎ ｅ
ｅｅ ｔ ｎ ｃ—ｃ ｎ ｒｌ ｄ ｓ ｓ ｍ ａ ｏ ｒｃｉａ ｉｎｌ ａ ｅ ． ｌｃｒ ｉ ｏ ｏ ｔ ｌ ｙｔ ｈ ｓ ｓｍｅ ｐ ａ ｔ ｌｓ ｉｃ ｎ ｅ ｏｅ ｅ ｃ ｇ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｅｅ ｔ ｎｃ ｃ ｎｒｌ ｔ ｕ ） — ｓ ｏ ｔ ｇ ｏ ｃｌ ｇ ａ ｈ： ｏｔｇ ａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌｃｒ ｉ ｏ ｔ ：ｒ １ ｅ ｈ ｏ ｉ ； ｓ ｉｏ ｒｐ ｖ ｌ ｅ ｗ ｖ ｏ ｏ ｏ Ｉ ｎ ｌ ａ
基于波形分析的电控发动机故障诊断应用分析
空燃比相对比较低的时候，排出气体中氧气的比例特别小，甚至有
时候为0，那么氧化锆输送管内外表面氧气含量的差值十分大，此
时对外给出一个电压较高的信号，通常值一般为0.9 V；假如空燃
比相对比较低时，排出气体中包含大量的氧气，氧化锆管内外表面
氧含量的含量差不多，这时对外给出一个低压的信号，其值约一般
为0.1V，氧传感器对外显示的电压在上述两个值之间来回波动。
混合比例，通过这种方式完成发动机运行的节约和环保。 2.2 波形分析在氧传感器的具体应用
氧传感器的故障诊断渠道有2个，一是注入丙烷的方法，二是 将油门快速加大。注入丙烷的检测渠道无法适用全部的汽车发动 机，依靠它来成像氧传感器的信号图是难度系数比较大，由于目前
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大多数发动机的电子操作系统都装配真空泄露自动恢复的功能，操
汽车运行出现问题的时候，可以依靠波形显示仪读取可能发生 故障的对象的相关波形，然后用实际显示的波形来对比正常标准波 形，通过逐一分析可以得到显示的实时波形会和已经列出的判断波 形上具有相当大的差异性，该方式就是依靠这种特性使得示波仪及 时准确地诊断出汽车存在的各种运行问题。
2 波形分析法在氧化传感器方向的应用原理和实例 2.1 氧传感器运行的方式和基本原理
如果实际成像波形和正常波形有很大的出入，或者大多数参数
相关数据和正常参考数值有很大的不同和差异，而且波形诊断的途
径和相关要求都符合基本准则，那么发动机的运行一定是问题的，
至于是什么问题，通常能够依靠波形的成像图形再结合其他诊断数
据综合分析。
（下转第112页）
110
2018.06
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基于波形分析的汽车电控发动机示教系统开发蒋延莲
目录1.绪论 (4)电控发动机的应用前景 (4)课题的提出及研究的意义 (4)本论文的研究内容 (5)2.波形分析方法在电控发动机故障中应用的必要性 (6)汽车故障诊断常用的诊断方法[1] (6)波形分析方法在电控发动机故障中应用的必要性 (7)本章小结 (8)3.基于波形分析的汽车电控发动机示教系统开发 (9)系统开发的思想和原则 (9)系统硬件配置 (9)系统软件开发 (10)3.3.1 LabVIEW软件开发平台 (10)系统开发的整体设计 (11)系统软件开发验证 (17)本章小结 (17)4.示教系统在卡罗拉1ZR-FE发动机上的试验及分析 (18)卡罗拉1ZR-FE电控发动机简介 (18)空气流量计 (18)结构原理分析 (18)波形测试方法 (19)标准波形测试及分析 (20)氧传感器波形分析 (21)结构原理分析 (21)波形测试方法 (23)标准波形测试及分析 (24)曲轴位置传感器波形分析 (24)结构原理分析 (24)波形测试方法 (25)标准波形测试及分析 (26)凸轮轴位置传感器波形分析 (26)结构原理分析 (27)波形测试方法 (28)标准波形测试及分析 (29)温度传感器波形分析 (30)结构原理分析 (30)波形测试方法 (32)标准波形测试及分析 (33)爆震传感器波形分析 (34)结构原理分析 (34)波形测试方法 (35)标准波形测试及分析 (36)节气门传感器波形分析 (37)结构原理分析 (37)波形测试方法 (37)标准波形测试及分析 (38)喷油器波形分析 (39)结构原理分析 (39)波形测试方法 (39)标准波形测试及分析 (40)5.示教系统在1ZR-FE电控发动机上进行故障波形检测与分析 (41) (41) (41)本章小结 (41)6.总结与展望 (41)致谢 (41)参考文献 (42)攻读学位期间发表的论文、参编的教材 (42)基于波形分析的汽车电控发动机示教系统开发电控发动机的应用前景伴随着汽车工业的发展，节能、环保和安全已成为当今汽车行业所要解决的三大问题。
基于小波分析的电控发动机故障诊断
［】北京 广 联慧 中软件 技 术有 限 公 司工 程 量清 单 专 ４
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［】交通 部 公路 工 程定 额 站． 路基 本 建设 工 程概 、 １ 公 预算 编 制办法 ［ ． 京 ：书 目文 献 出版社 ，１９ ． Ｍ］北 ９６
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小波分析的电控发动机故障诊断
哈里 德 ， 李 兵 ，边 耀璋
（ 安 大 学 汽 车 学 院 ，陕 西 西 安 ７０ ６ ） 长 １０ ４
） ◆
常信 号 ．然 后利 用小 波分 析技 术分 析判 断转 速传 感
器是 否正常 工作 以及 对发 动机 性 能的影 响 。本实 验 是 在 Ｖ ｌｏＢ ３ Ｆ 电控 汽 油 喷射 式 发 动机 上 进 行 ｏ ２ ０ 型 ｖ
的 ，发 动机 的性 能和结 构参 数见 表 １ 。
表 ｌ 实 验发 动机 性 能 及 结 构 参 数
车 故 障 诊 断 技术 发生 了质 的诊 断 与维修 已不再是 传统 意义 上 的仅靠 经验 和
波形分析在电控发动机故障诊断中的应用
动机转速 的信 号源。ＡＲ发 动机 的转速传感 器是一个 电磁感 Ｊ
数的 电压表 ， 它不仅能够测试 电信号的变化过程 ， 还可 以快速
捕捉 间歇 的故 障电信号 ，并且 以存储 的方式记 录波形进 行分 析。电控汽车大量使用传感器 ， 其信号都 可以用电压波形的形 式反 映出来 ，如氧传感器 电压信号就是在 ０ ～１ ． １ ｖ左右波 动 ； 还有一些执行 器信号 ， 如喷油信号 、 点火信号也 是如此。传感 器与执行 器的信号波形 ， 能够如实反 映动态 的全过程 ， 同时也 呈 现出某 种变化规律 ， 将这些规律 总结 出来 进行波形分析 ， 可 以快速找到故 障部位甚 至故障原 因。因为 示波器显示 的是实
摘要 ： 通过汽 车专 用数字式 示波器， 可以观 察到汽 车电控 系统的 工作状 况， 电控发动机 的传 感器和执行器的信号波形 能够如 实反 映动 态信号 变化的全过程 ， 同时也呈现 出某种变化规律 ， 将这些规律 总结 出来进行波形分析 ， 可以快速找 到发动机故障部住甚 至故障原 因
电压信号 的变化 ，就能查出任何松动现象 。为 了准确分析波
形， 要细化汽 车电子信号 的类型 。 汽车 电子信 号基 本可分为模
拟信 号和数 字信 号两种。又可进一 步细分为直流信号 、 交流信 号 、 率调制信 号、 频 脉宽调 制信号和 串行数 据信号 灯五类 ， 通 过判定这些信 号波形 的幅值 、 率、 频 脉冲 宽度 、 形状 和阵列 的 特点可以诊断 出汽车 的故障 。
生的 ， 观察这些 电信 号 ， 同时快速摆 动或拉 扯线束 ， 过观察 通
各缸进气 口上 的空气 气流脉动。发动机 Ｅ Ｕ中的信号处理电 Ｃ 路读人 后 ， 会清 除这些信号 ， 以这些 脉冲没有关系 。如果在 所 车辆急加速时 ， 空气流量传感 器输出信号 电压 波形上 升缓慢 ； 而在车辆急减速 时 ，空气流量传感 器输 出信号 电压波形下降 缓慢 ， 则说 明空 气流量传感 器的热膜 脏污 。出现这 些情况 ， 均
波形分析在汽车故障诊断中的应用探究
波形分析在汽车故障诊断中的应用探究波形分析是一种广泛应用于汽车故障诊断的技术，通过对汽车系统中的电信号波形进行分析，可以确定发动机、传动系统、车身电子系统等各种故障的原因和位置。
本文将探究波形分析在汽车故障诊断中的应用。
首先，波形分析可以用于发动机故障诊断。
发动机是汽车的核心组成部分之一，其正常运行对整车性能至关重要。
波形分析可以通过观察发动机控制信号的波形变化，来判断是否存在点火故障、喷油系统故障、PCV 阀故障等。
比如，点火系统的信号波形应该呈现规律的脉冲信号，若出现波形异常，就可以判断为点火系统故障。
其次，波形分析可以用于传动系统故障诊断。
传动系统是汽车能量传递的重要组成部分，其故障会导致换挡不顺畅、卡滞等问题。
波形分析可以通过观察传感器信号的波形变化，来判断是否存在离合器、变速箱等故障。
比如，离合器传感器信号波形应该呈现快速变化的脉冲信号，若出现波形平缓或波动异常，就可以判断为离合器故障。
此外，波形分析还可以用于车身电子系统故障诊断。
现代汽车的车身电子系统涵盖了诸多功能，如ABS、ESP等安全系统，以及空调、音响等舒适系统。
波形分析可以通过观察传感器信号的波形变化，来判断是否存在这些系统的故障。
例如，ABS系统的传感器信号波形应该呈现周期性的方波信号，若出现波形异常，就可以判断为ABS系统的故障。
最后，波形分析还可以用于其他系统的故障诊断。
比如，刹车系统的波形分析可以判断刹车盘是否磨损不均匀、刹车片是否磨损严重；发电机的波形分析可以判断电压是否稳定，是否存在充电故障等。
总的来说，波形分析是一种非常有效的汽车故障诊断方法，通过观察电信号波形的变化，可以快速准确地确定故障的原因和位置。
然而，波形分析需要专业的仪器设备和操作技能，对于一般用户来说并不容易掌握。
因此，在汽车维修过程中，建议由专业的汽车维修人员进行波形分析，以确保准确的故障诊断和修复。
波形分析在发动机故障诊断中的应用
样速 度，完全可 以胜任这项任务 。利 用波 形分 析法 不仅 直观地 观察到发动机系统 中各部件 和 线路 的运 转情况，还能帮助工作人员快速找 出
１ ． ３ 波 形分 析 法
【 关键 词】示波器 电控 发动机 波形分析 故 障 诊 断 应用
专业 素质要求较高 ，工作人员在 诊断发动机 系 进气管压力传感器信 号应 当是一条水平的 电压 统故障时，除了要熟练掌握各种动态信 号的正 波形 ，如果节气 门的开度 突然加大 ，则波形 也 常波 形，还 要了解他们各 自的异常波 形所对应 会随之上升 ，波形 倾斜度 较大，而 当节气 门开 的信 号波动情况 ，进而准确地分析 出导致信 号 始放松时 ，电压波 形会 呈现为平缓的斜线 。如 波形 异常的故障原因，找 出故障点 。
则可能发生 以下故障：传 感器 电路接触不 良、 搭铁不 良、敏感元件 失灵等；而如果在节气 门 开合时 ，波形始终 为一条水平的直线 ，则有 可 能是 电源不 良、传 感器 信号线路发生断路或 断 路等原因 。
３ 结 束 语
综 上所 述， 由于 部分 汽车 电子 设备 具 有 信 号变化速 率快 ， 故障信号 间歇不连续 等特点， 所 以要想 准确诊断出发动机故障 ，所使用仪 器 的测试速度 必须要高于故障信号的速度 。而 数 字示波 器凭借 着远超于其他汽车检测仪 的高取
果在这几段波形折线 中出现断点或杂波现象 ，
当 前，汽 车检 测诊 断 的设 备较 多 ，且各 具特色 ，其中较为有 效的方式是波形分析法 。
一
２波 形分析法诊断发动机系统故障 示例
般而言，示波器作 为一种 电压表 ，不仅可 以 ２ ． １检 测发 动机转速与 曲轴位置传感 器信号 快速展示与读取 电压参数 ，而且可 以快速获取 故障 电信号 ，并有效 记载 波形加 以分析 ，执行 正常 工况 下 ，当汽 车 发动机 启 动 后，传 器和传感器 的信号波 形甚 至可 以快速发现故障 感器 的信号 电压幅值 一般 会在 Ｏ ． ５ Ｖ 以上，并 原因。为 了更好地 分析波 形 ，需要详细分解汽 且随着发动机转速 的不 断上升 ，幅值也会相应 车 电子信号类 型，主要涉及模拟信号与数字信 地变大。在利用示波器检测 时，如果无法显示 号，基于对这 些信 号波形特征的判定而诊 断发 出 电压波形信息或者信 号很弱， 电压波形的幅 动机的故障 ，本文将 介绍一些使用波形分析法 值非常小 ，则有可 能是传 感器 的信号线路或感 诊断发动机控制系统故障 的具体 案例。 应线圈发生故障 、触发转 子与铁心之间气隙不 １ 汽 车发动 机 系统故 障诊 断方法 特点 分 合理等情况 ；如 果信号电压幅值发生波动 ，出 现忽大忽小 的情况 ，可 能是因为传感器轴与衬 析 套之间的 间隙太大 ，从而导致触发转子在转动 时发生摆动 ，而对 于利 用发动机飞轮的齿圈作 １ ． １故 障 自诊 断系统 为信号触发转子 的传感 器，则有可能是 因为安 目前 ，市场 上绝 大 多数 发动机 控 制 系统 装螺钉松动 ；如果在 电压波形中如果只有特定 均具有进 行故障 自诊断的基本功 能，所 谓的故 的几个信号脉冲信 息异常或者无法显示 ，则有
汽车传感器波形分析在故障诊断中的应用
汽车传感器波形分析在故障诊断中的应用随着汽车电子技术的快速发展，汽车传感器的种类和数量不断增加。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的重要组成部分，承担着感知车辆各项工作状态和环境信息的任务。
通过对传感器输出的波形信号进行分析，可以有效地判断汽车系统中的故障，并进行精确的诊断和修复。
汽车传感器波形分析是一种通过检测和分析传感器输出的波形信号来判断传感器工作状态和汽车系统故障的方法。
由于传感器是汽车系统中最重要的感知元件之一，其输出信号的准确性和稳定性对于整个系统的运行至关重要。
传感器的故障会导致系统性能下降、能耗增加、易于引发事故等问题，因此对传感器进行及时准确的故障诊断非常重要。
1.传感器信号的稳定性分析：借助波形分析技术，可以检测传感器输出信号的稳定性。
通过对传感器波形信号的振幅、频率等特征进行分析，可以评估传感器输出信号的准确性和稳定性，从而判断传感器是否存在故障。
2.传感器响应时间的分析：传感器的响应时间是指传感器从感知到车辆状态变化到输出相应信号所需的时间。
通过对传感器波形信号的上升时间、下降时间等特征进行分析，可以评估传感器的响应速度，判断是否存在响应时间过长的故障。
3.传感器输出信号的波形变化分析：借助波形分析技术，可以分析传感器输出信号的波形变化情况，判断传感器是否存在异常。
例如，传感器输出信号的波形出现异常的上升、下降、峰值等特征，可能是传感器本身故障或者传感器与其他部件之间存在故障。
4.传感器与其他部件之间的关系分析：借助波形分析技术，可以分析传感器与其他部件之间的关系，识别故障发生的原因。
例如，传感器输出信号与发动机转速之间的变化关系，可以判断发动机是否存在故障。
通过对传感器波形信号和其他部件的波形信号进行对比分析，可以进一步确定具体的故障部件。
总之，汽车传感器波形分析是一种快速、准确、有效的故障诊断方法。
通过对传感器输出的波形信号进行分析，可以检测传感器工作状态、评估传感器响应时间、分析传感器输出信号的波形变化以及判断传感器与其他部件之间的关系，进而实现对汽车故障的准确定位和修复。
电控汽车电子信号波形分析在维修中的运用研究
电控汽车电子信号波形分析 在維修中的运用研4李小朋山东理工大学山东淄博255000摘要：一般发动机微机控制在进行数据传输时，都是以电子信号形式实施的。
在发 动机运转时，通过对发动机微机系统传输数据的波形进行观察与检测，就能知道发动 机微机控制系统是否处于正常状态，并能对其故障进行判断。
基于此，本文论述了电控 汽车电子信号波形分析在维修中的应用，希望能为相关研究者提供一定的参考依据。
关键词：电控汽车；电子信号波形分析；维修运用^_、直流模拟信号模拟信号是指用持续变化的物理量将信息表示 出来。
随着时代的变化，信号的频率、幅度和相位会发 生不间断以及连续的变化。
一般情况下，汽车电控元 件会产生的直流模拟信号主要是0~1 V或0&5V 持续变化的直流电压信号，主要包括进气压力传感 器、温度传感器、空气流量计和节气门位置传感器等。
输出电压值能否随物理量变化而发生对应和连续性 的变化是其主要的判断依据。
1.检测首先，要对电控单元同节气门位置传感器间是否有 正常的连 进 ；然后用万用表对连接线路线阻进行检测。
一般情况下;线阻不应高于0.5 *;接着再 将点火开关打开,对端子A+B间电压进行检测。
当电 压为5V时，属于正常，完成检测之后要关闭点火开 关。
其次，要连接好示波器，并正接电源正负极。
再次；打开点火开关，不启动发 ，缓慢踩下 ；直到节气门位置完全打开或关闭，下 ，直打开及关 节气门。
2. 分析波形要对相关 进行查阅，比较所测波形的设计参数。
一般情下，传感器信号电压会在怠速到节 气门 开 一 发生连续变化。
有况，比方说波形有断裂出；是有 的传感器。
<二、直流频率的调制信号借助电压振荡控制器，实现直流变化电压到频率不同的振荡信号的转换即直流频率的调制信号。
它一 般有空气流量计、的进气压力传感器以及 电式的转角传感器。
物理量变化时，输出信号频率大小 是否会发生变化、同输出 值电值是否 持一致，这是它重要的判断根据。
基于波形分析的机械故障诊断技术研究
基于波形分析的机械故障诊断技术研究第一章绪论机械故障对于机械设备的运行来说，会造成非常严重的影响，甚至导致机械设备的停机和报废。
因此，开发出一种故障诊断技术，能够及时准确地发现机械故障，并采取相应的措施进行修复，对于提高机械设备的可靠性和安全性具有重要意义。
近年来，随着传感器技术、计算机技术和智能化技术的不断发展和成熟，基于波形分析的机械故障诊断技术也得到了广泛应用和发展。
本文将重点介绍基于波形分析的机械故障诊断技术的研究现状和发展方向，并探讨这种技术的应用前景。
第二章基于波形分析的机械故障诊断技术的研究现状在机械故障的诊断过程中，波形分析是一种重要的手段。
波形分析可以通过分析机械设备输出的振动波形、声波波形、电流波形等，来判断机械设备的运行状态和机械故障的类型。
目前，基于波形分析的机械故障诊断技术已经得到了广泛的应用和研究。
这种技术通过采集机械设备的振动、声波、电流等信号，并对这些信号进行处理和分析，从而判断机械设备是否存在故障。
同时，波形分析技术还可以对机械设备的工作状态进行监测和诊断，及时发现潜在的故障隐患，并采取相应的措施进行修复。
第三章基于波形分析的机械故障诊断技术的应用在机械设备的维修保养领域，基于波形分析的机械故障诊断技术已经得到了广泛的应用。
例如，在汽车制造业中，工程师们可以采用振动分析技术来检测和诊断发动机的故障。
当发动机运行时，振动会产生特征频率，这种特征频率可以被检测出来并与标准频率进行比较，从而判断发动机是否存在故障。
在飞机制造业中，振动分析技术也可以被用于检测和诊断飞机发动机的故障。
当飞机飞行时，发动机会受到各种外部环境的干扰，这些干扰会影响飞机的性能和安全性。
因此，采用振动分析技术不仅可以对飞机的发动机进行监测，还可以及时发现潜在的故障隐患。
此外，在工业生产中，基于波形分析的机械故障诊断技术也得到了广泛的应用。
例如，在生产线上，工程师可以通过振动分析技术来检测和诊断生产设备的故障。
基于波形分析的发动机运转不良故障诊断研究
汽车维修2020.1基于波形分析的发动机运转不良故障诊断研究袁永超陈绍南随着汽车工业的蓬勃发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为很多家庭必不可少的交通工具。
正确保养和维护爱车，快速排除汽车故障，提高汽车维修质量，已成为广大汽车用户和维修人员的共同心声。
本文以大众迈腾B8L 车型2.0T 发动机为研究对象，阐述汽车故障的排除思路，说明诊断仪和示波器的使用技巧，为广大汽车维修人员提供相关的技术参考，提高工作效率。
一、故障现象分析本文针对大众迈腾B8L 车型2.0T 发动机出现无法起动的问题，采用专用的诊断仪及工具，通过波形的对比和分析逐步解决发动机的相关故障。
汽车着车后，EPC 与发动机故障灯常亮，车辆抖动，且抖动频率与发动机转速成正比，可以判断发动机缺缸的概率比较大。
连接诊断仪读取故障码，显示为：气缸1喷油嘴B 电路开路、气缸2喷射阀电路电气故障。
二、故障机理分析根据故障现象进一步缩小范围，起动时为TSI ，水温45℃以上，怠速及小负荷转至SRE 低压出现故障，根据故障类型可能会切换到TSI 。
通过读取数据组进一步确认喷射模式，发动机确认喷射模式数据组。
测试条件45℃以上，怠速工况，直接喷入点火数：逐渐增大（正常应为：固定数不变）；进气管喷射点火数：固定不变（正常应为：逐渐增大）。
通过读取2个数据组证明高低压喷射系统都存在故障，先排除高压喷射系统故障，再排除低压喷射故障。
三、故障检测与排除根据发动机高压喷射系统电路图，就车测量N31波形。
在TMOR 插头处进行测量起动时的T8ck/3与T8ck/4两端之间的波形，并与正常波形进行对比如图1所示，得出判断依据。
J623发出带有升压和保持电路波形，在J623控制接地的瞬间生成反向感应电动势。
现测量波形为0V ，导致原因可能是两端无波形或两端波形相同。
进一步测量T8ck/3与T8ck/4两端分别对地波形如图2所示。
T8ck/3与T8ck/4两端对地波形与喷油器正常波形相同，能够判断J623发出了波形并给了喷油器，且未发现J623控制接地的瞬间生产的反向感应电动势。
基于波形分析的汽车电控系统故障诊断技术
基于波形分析的汽车电控系统故障诊断技术郭红，雅阁.克罗斯曼，伊璐.墨菲，马克.科尔曼，电机与电子工程师联合会成员摘要在本文中，我们描述了一个智能信号分析系统，该系统在汽车发动机故障诊断的解决方案中采纳的是小波变换。
汽车发动机诊断往往涉及多个信号的分析。
第一，那个先进的系统将引导信号分成许多小片段，每个片段代表一个物理事件，它是基于小波变换的多辨论率信号分析。
接着，那个系统把要紧信号的分区结果应用到其他信号，其中每个分区的包括信号间关系的各种详细属性，都被提取了出来，而后形成一个特点向量。
最后，模糊智能系统向一个包含从各种车辆状态的信号段中，提取特点向量及训练集合学习诊断特性。
模糊系统按其诊断理论，把信号按照专门或正常进行分类。
在本文中，该系统的实施被描述了出来，同时实验结果也出现出来了。
1介绍随着电子元件和车载电脑可靠性的提高，当今汽车变得越来越复杂。
其结果是，这些车辆的故障诊断随着零部件和操纵器之间的相互作用越来越复杂，变得越来越具有挑战性，同时有时是以人们不了解的方式显现。
相应地，汽车故障诊断专门是专门规故障工作，变得更加困难。
技术人员甚至经常无法查明造成故障的根源，只是更换了自认为出了问题的部件，寄期望于这些部件是问题的根源所在。
这一“扔掉汽车部件”的方式提高了汽车制造商的保修成本，并会导致顾客不中意。
因此，汽车制造商认为有必要开发一种新型的电子诊断技术，关心人们迅速找到导致车辆故障的全然缘故。
在20世纪80年代，发动机电子操纵技术的快速引进，使汽车发动机的性能大大提高。
另一方面，如此也使发动机诊断成为车辆诊断中最困难的部分。
汽车诊断技术，能够分为三大类：1) 车载诊断软件和自检过程。
电子操纵单元（ECU）软件可合并自检过程，在检测到故障时能够储备故障代码。
2）使用板外的诊断工具。
当检查车辆猎取诊断数据时，扫描仪或扫描工具能够连接到主板上的电脑诊断终端。
这些工具能够简单地收集故障码供ECU自检，也能够记录从主板上的车辆传感器驱动时的连续输出信号。
数据流和波形分析诊断汽车故障法
数据流和波形分析诊断汽车故障法数据流和波形分析诊断故障法是排除电控发动机故障的基本方法。
由于这种方法需要一定的理论基础和一些必要的技术数据，所以在排除一般电控发动机故障时采用的较少，而大都用在排除电控发动机的疑难故障上。
(一)用数据流诊断疑难故障把电控系统的一些主要传感器和执行器正常工作时的参数值(如转速、蓄电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、点火提前角、冷却液温度等)提供给维修者，然后按不同的要求进行组合，形成数据组，就称之为数据流。
这些标准数据流是厂方提供的，或者是在正常行驶的汽车上提取的数据，它能监测发动机在各种状态下的工作情况。
而电控汽车在行驶过程中，故障自诊断系统还有记录的功能，它能把汽车行驶过程中的有关数据资料记录下来。
使用中，这些数据资料可通过故障检测仪，把各种传感器和执行元件输入输出信号的瞬时值以数据的方式在显示屏上显示出来，这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化(有故障时的数据)与正常行驶时的数据或标准数据流对比，即可诊断出电控系统故障的原因。
例如，一辆沈阳金杯面包车，发动机在起动后，暖机阶段工作正常，正常行驶一段时间，温度升高后，发动机有间断冒黑烟现象，加速时排气管还会发出突突声，动力下降，严重时则无法挂档行驶。
因为该车动力不足，排气管有突突声，其原因可能是：个别气缸工作不好，冒黑烟，说明混合气浓度有问题。
后对电路(火花塞、点火线圈、高压线)和油路进行了检查，均未发现异常，故障原因可能在进气系统上。
用检测仪诊断，无故障码显示，利用数据流诊断法对其怠速工况(无故障时)各主要数据进行了提取，其主要数据如下：发动机转速760～800r／min喷油脉冲0.6ms点火提前角7°～14°进气压力30.8kPa冷却液温度80℃节气门开度＜5.5°路试时，行驶了几十公里后，发动机就出现了上述故障现象。
一踩加速踏板，排气管有沉闷的突突声，此时再观察怠速工况的数据流，其主要数据如下：发动机转速560～920r／min喷油脉冲4.5ms点火提前角7°～21°进气压力100.2kPa冷却液温度92℃节气门开度＜5.5°把热机时的数据流与冷机时的数据流对比，最明显的变化是进气压力和喷油脉冲两项数据。
【实用】基于排气波波形分析的发动机故障监测技术PPT文档
四 故障判断的理论基础
4. 1 数据处理算法选定
采集的发动机排气波信号是一个有限的时间序列数据，
包含有较多的谐波，因此首先需要对数据进行降噪。
EMD 算法是在研究瞬时频率时在Hilbert 变换的基础
上发展起来的新理论。 它具有较好的适应性， 而且所得
的每个分量固有模态函数( Intrinsic Mode Function，简称
为了研究排气系统内压力波的形成及其传播过程与发 动机工作状况之间的关系，利用GT-POWER 软件建立了六 缸四行程的柴油发动机模型。如图1所示。
六缸四行程直列发动机的点火间隔角为720o/6=120o ， 六缸的做功顺序为1-5-3-6-2-4。在GT-POWER软件环境下， 设置发动机所处的大气环境温度为300K，压强为0.1MPa， 分别设置发动机转 速为1000r/ min、 2000r/min, 在 2 种 工况下模拟发动机 的运行，利用软件 的仿真数据打印功 能( GT-POST) 观 测排气系统中后排 气管处的波形，如 图2 所示。
取振幅突增后以及振幅突降前 的IMF 分量，按从左至右的顺序计
算每相邻两个极值点之间的T1、T2、 T3 ，…， 组成向量S= [ T1 , T2 , T
诊断技术，具有重要的理论价值和经济效益。
二 排气波性能仿真分析
GT-SUITE 是一款由 Gamma Technologies 公司开发 的专门用于汽车设计仿真分析的综合软件， 主要应用于车 辆参数的设计, 同时还可以用于发动机性能评估。GTPOWER 是GT-SUITE 系列软件中发动机的性能、声学及控 制模拟系统模块, 它基于流体及热力学计算理论, 采用有限 体积法求解,可模拟发动机的稳态和瞬态工况，根据噪音分 析排气管的压力波动情况。