试谈波形汽车电喷发动机故障设计及波形分析电大

论文导读：
充分结合实车（丰田佳美2.0）对发动机的典型传感器进行故障设计，并运用发动机综合分析仪检测所设的故障波形，进而得出汽车故障的检测诊断思路。
电控技术故障设计波形分析汽车电控技术的发展，要求汽车故障诊断技术向高新技术方向发展，用于汽车电控系统的诊断仪器——电脑故障诊断仪（），在某些电控系统的故障诊断上已经显得无能为力，由于电控系统技术的特殊性及电脑故障诊断仪（）功能的局限性，使用故障诊断仪无法将电控系统的故障全部诊断出来。波形分析能“看”到电子元件间的交流信号，不仅能诊断汽车上如点火系统的问题，还可以帮我们查出许多电子和机械方面的故障。它就是利用汽车示波器获得汽车电子控制系统中的传感器、执行器等电子设备的波形信号（即电压随时间变化的电信号），然后把这些实测信号与这些电子设备的正常波形信号进行对比，分析找出其中的差异，最后操作者根据自己的理论知识找出故障发生部位的方法。利用检测设备中的示波器功能不仅可以快速捕捉汽车电路信号，还可以用较慢的速度来显示这些波形信号，以便我们一边观察，一边分析。此外，汽车示波器还具有存储功能，可以显示已发生过的信号波形，这就为我们分析判断故障提供了极大方便。
设计一：空气滤清器滤芯用布将其堵塞，观察发动机的启动情况

(一)理论知识铺垫

1.（热膜）式空气流量传感器波形检测方法

（1）连接好波形测试设备，探针接信号输出端子，鳄鱼夹搭铁；
（2）关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时输出信号电压；
（3）将发动机转速从怠速加至节气门全开（加速过程中节气门应以缓中速打开），节气门全开后持续2s，但不要使发动机超速运转；
（4）再将发动机降至怠速运转，并保持2s；
（5）再从怠速工况急加速发动机至节气门全开，然后再关小节气门使发动机回至怠速；
（6）定住波形，仔细观察空气流量传感器波形。

2.波形分析

（1）从维修资料中找出输出信号电压参考值进行比较，通常（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。
（2）发动机运转时，波形的幅值看上去在不断地波动，这是正常的，因为式空气流量传感器没有任何运动部件，因此没有惯性，所以它能快速对空气流量的变化做出反应。在加速时所看到的杂波实际是在低进气真空之下各缸进气口上的空气气流脉动引起的，发动机ECU中的超级处理电路读入后会清除这些信号。
（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器的好坏。
（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；如果在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，均应清洁或更换（热膜）式空气流量传感器。

(二)故障设计

丰田佳美2.0进气系统上装的是进气压力传感器和进气温度传感器，为模拟进气不畅的故障，在节气门前的进气管中塞布；并检测进气管真空度。如图

1、2所示。

(三)故障现象分析

根据故障波形可以明显看出，进气真空度在发动机急加速过程中并没发生相应的变化，基本是一条直线，说明是进气管堵塞所造成的。
设计二：在进气温度传感器连接至发动机电控单元的线路上串联一个滑变电阻，使传感器到电控单元的电压值可以人工调节
调节滑变电阻，从而改变进气温度传感器至发动机电控单元的电压值，检测氧传感器和喷油器的工作状态。

(一)理论知识铺垫

对有些汽车，用丙烷加注法测试氧传感器信号电压波形是非常困难的，因为这些汽车的发动机控制系统具有真空泄漏补偿功能（采用速度密度方式进行空气流量的计量或安装了进气压力传感器等），能够非常快地补偿较大的真空泄漏，所以氧传感器的信号电压决不会降低。

(二)急加速法测试步骤如下

1.以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器2min～6min。然后再让发动机论文导读：摘自：本科毕业论文www.7ctime.com上一页12
怠速运转20s。

2.在2s内将发动机节气门从全闭（怠速）至全开1次，共进行5次～6次。

特别提醒：不要使发动机空转转速超过4000 r/min，只要用节气门进行急加速和急减速就可以了。
3.定住屏幕上的波形，接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。
在信号电压波形中，上升的部分是急加速造成的，下降的部分是急减速造成的。
故障设计：由于实验室所处的环境温度变化不大，导致进气温度变化不大，为模拟实际情况，在进气温度传感器连接至发动机电控单元的线路上串联一个滑变电阻。所测波形如图

3、4所示。

故障现象分析：随着进气温度的增加，喷油的脉宽会减小，也就是说喷油的时间缩短。
通过上述实例可以看出，波形分析法是诊断汽车电控系统故障的一种非常直观、非常重要的方法。在今后的教学中可以多设置与此类似的故障，可以使实验室整车即可以作为正常汽车使用，也可以设置为故障车。
参考文献：
＼[1＼]邹长庚，赵琳.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（发动机部分）＼[M＼].北京：北京理工大学出版社，2004.
＼[2＼]朱军.电子控制发动机电路波形分析＼[M＼].北京：机械工业出版社，2004.
＼[3＼]鲁植雄.汽车电喷发动机波形分析图解＼[M＼].南京：江苏科学技术出版社，2001.
＼[4＼]曹红兵.汽车发动机电控系统结构原理与故障诊断.北京机械工业出版社，2007.

4.摘自：本科毕业论文www.7ctime.com