基于波形分析的电控发动机故障诊断应用分析

魏吉

（杭州汽车高级技工学校 310000)

依靠专用示波器显示电子元器件的相关波形，然后将标准波形和显示波形完成相关分析能够及时科学地确定是否有问题，利用这种方式能够及时完成汽车故障的分析和维修[1]。

1 波形分析法相关介绍

波形分析运行问题分析法是指依靠汽车对应的波形显示器将汽车运行设备中电子元组件的波形信息成像，然后将标准电子元器件的正常成像信息与之对比分析，利用二者波形的不同再辅助其他途径综合查找汽车运行问题的一种维修和诊断方式。

传感器的问题通常分为2类，一种是指传感器自身毁坏直接引发输出信号中断，或者能够输出但是失真严重；另外一种通常是信号波动突然也有可能是信号波动幅度太小。依靠解码仪能够顺利地克服第一类的相关故障，然而对第二类问题却于事无补，但是波形分析法能够顺利地解决这类问题。

所有的电子信号的波形都能够依靠上面的分析依据中的某个或者多个综合完成分析，电子信号波形的类别和其分析依据二者的关系如表1所示。相对应的电子信号一般会和某个或者多个分析依据相吻合，其能够提高控制原件来判断到底归类为哪一种型号的电子波动的准确性。

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

汽车完成喷油的闭环操作通常是通过氧传感器来进行作业的，氧传感器给操作构件输送显示其排出气体中氧气所占比例的大小，操作构件改变喷油器的输出量进而保证燃油的节约。假如现实中的空气燃烧比比标准的理论空气燃烧比要低的时候，氧传感器就会释放高电压的相关信号，然后降低喷油量的大小，最终使得空气燃烧的比值升高，当和标准理论空燃比相符合时其电压值会及时减少到0.1 V，操纵机构然后持续改善喷油器的输出量来确定最佳的相关混合比例，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，操作系统会及时地完成真空泄露恢复的过程，所以氧传感器的对外显示的信号电压的值并不减少。一定要强调的是节气阀从完全闭合到完全打开以及与之相反的过程必须短时间的得到执行，严禁将发动机持续工作在超速无负荷运转的情况中[2]。

通常发动机无故障工作的情况下，氧传感器的正常信号输出成像图形如图1所示，一般其电信号的大小阈值为0到1V之间。如果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。

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。

3 波形分析法在喷油驱动器方向的应用原理和实例

3.1 喷油驱动器的波形分析和相关原理

种类不同的喷油器驱动器具有差异化的波形信息，目前一般有4种不同的喷油器，掌握喷油驱动器的波动类型的各项特点对汽车故障诊断和维护有着很重要的参考价值。根据喷油器的驱动类型可一般化为电压驱动式以及电流驱动式，2种驱动途径的波形也并非完全一致。

3.2 喷油器起动试验时的特征和相关分析

通常来说运行发动机时，假如喷油驱动电路出现问题是无法检测到波动信号的，一般会有两种类型的结果：可能是一条电压值为12V的水平线，也可能是一条电压值0 V的水平线。现在根据非PNP喷油驱动器的运行状况讨论运行问题的诊断和分析流程。

（1）波动显示器图像为一条电压值为0 V的水平直线。在显示装置接口没有问题同时核心部件工作正常的情况下，要查看喷油器提供电能的路线，操作执行模块的相关电路，假如无法检测到喷油器的电源电压那么检测别的电磁阀的电源电压。一般如果喷油器的电源电压不存在故障，那么就可能是喷油器自身电路发生断路[3]。

（2）波动显示器图像为一条电压值为1 V的水平直线。假若喷油器的供电相关参数没有问题，就能够确定喷油器的接地线路发生了故障。出现这种情况的一般原因是ECU模块的电路被损毁或交界处出现了故障，另外也有可能是由于曲轴、凸轮轴部分传感器的信号没能及时传递给ECU。

4 结束语

当前汽车电子控制工艺的发展和加工制造及组装工艺水平日益完善，汽车的运行出现问题的可能性也逐渐降低。然而汽车产生的各种问题的类别却越来越多，在通过过去的经验排查、仪器装置检测和别的故障查找途径诊断维修问题期间，同时要利用发动机综合探测器和波形分析仪等仪器研究传感器或操作部件的波形，通过这种综合分析来及时、精确、简洁地对故障区域完成最终排查，发现出现问题的原因，以便顺利地排除汽车的各种故障。