机械工程 汽车专业毕业设计(论文)

汽车故障检测诊断数字化汽车故障检测诊断数字化 系系 别 别 机械工程系机械工程系 学生姓名 学生姓名 郭建勋郭建勋 专业班级 专业班级 汽车检测与维修汽车检测与维修 学学 号 号 200513070138 指导教师 指导教师 付东军付东军 2010 年年 03 月月 15 日日 独创性声明 本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的成果 尽我所知 除文中已经标明引用的内容外 本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果 对 本文的研究做出贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 论文作者签名 日期 年 月 日 毕业论文版权使用授权书 本毕业论文作者完全了解学校有关保留 使用毕业论文的规定 即 学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权郑州职业技术学院要以将本论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本论文 保密 在 年解密后适用本授权书 本论文属于 不保密 请在以上方框内打 毕业论文作者签名 指导教师签名 日期 年 月 日 日期 年 月 日 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 I 摘 要 随着由于近十几年汽车电子技术的飞速发展 汽车故障的诊断 方式 诊断手断以及用于诊断的仪器设备发生了根本性的变化 这 一切促进了汽车故障综合诊断技术的产生 汽车故障综合诊断技术 通常包括故障码分析 数据分析 含波形分析 点火分析 含波形 分析 尾气分析 含波形分析 压力和真空分析 含波形分析 五个部分 数据分析是其中非常关键的一步 而进行数据分析的关 键又在于对汽车各系统参数的认识和了解 汽车维修也由原来的传统维修向现代汽车维修转变 由原来的 三分诊断七分维修转变为现在的汽车医生与汽车护士的根本性区别 汽车医生与汽车护士 这两个部分是工作性质完全不同的两个群体 汽车医生负责的是七分诊断的工作 而汽车护士的负责的是三分修 理的工作 汽车诊断中心是汽车医生的工作舞台 也是现代汽车维 修企业的技术中心 关键词 数据分析 汽车医生 汽车诊断中心 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 II 目 录 摘 要 I 目 录 II 绪论 1 第 1 章 叙述汽车故障检测诊断数字化 3 第 2 章 汽车故障诊断中信息的采集与分析 4 2 1 信息的采集 4 2 2 数据信息的分析 5 第 3 章 欧姆定律在检测中的应用 7 3 1 电压降对汽车电器工作性能的不良影响 7 3 2 电压降检测中的几个认识问题 8 3 3 线路电压降的若干检测方法 8 第 4 章 故障代码分析应用 11 4 1 故障码与故障和故障症状的关系 11 4 2 故障码性质 11 4 3 故障分析的流程 12 4 4 故障码设置条件及冻结数据帧分析 12 第 5 章 数据流分析应用 14 5 1 显示方式 14 5 2 测量手段 14 5 2 1 电脑通讯式 14 5 2 2 在线测量方式 15 5 2 3 元器件模拟方式 15 5 3 数据分析方法 16 5 3 1 数值分析法 16 5 3 2 时间分析法 17 5 3 3 因果分析法 17 5 3 4 关联分析法 18 5 3 5 比较分析法 18 5 4 数据分析的一般步骤 18 5 4 1 有故障码时 18 5 4 2 无故障码时 19 第 6 章 波形分析应用 20 6 1 波形检测的重要性 20 6 2 汽车示波器的功用 当代汽车维修企业为了能够有效地排除汽车电子设备的故 障 保证汽车修理的质量 必须具备以下三个基本条件 20 6 3 汽车示波器的应用 21 6 3 1 系统运行情况分析 O2FB 氧反馈平衡方法 21 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 III 6 3 2 电器电路故障分析 22 6 4 波形信号类别 22 6 5 电控发动机电子信号分析 23 第 7 章 真空度分析应用 24 7 1 真空度测试 24 7 2 真空波形测试 24 结论 25 参考文献 26 致谢 27 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 1 绪论 随着汽车工业的发展 汽车技术日新月异 特别是大量新技术 的应用 使得汽车更加智能化和电子化 但同时 汽车故障诊断的 难度也有所增大 汽车故障诊断技术是以汽车及内燃机理论 汽车故障诊断学为 理论指导 以汽车及内燃机结构原理 计算机控制技术以及汽车运 用性能为分析依据 以汽车检测及试验技术为测试手段的综合技术 汽车故障诊断是从故障症状出发 通过问诊试车 分析判断 推理 假设 流程设计 测试确认 修复验证 最后达到发现最终故障原 因的目的 传统的汽车维修技术是以机械修理为核心的维修技术 因为那 时的汽车更新周期长 技术变化慢 一种结构往往十几年甚至几十 年都没有太大的改变 因此传统的汽车故障诊断往往是从故障症状 入手 凭经验确定可能的故障原因 然后直接查看故障点 确认损 坏的零部件 再经过调整 修复或更换该零部件来排除故障 这利 故障诊断缺少了分析判断和推理假设的环节 淡化了流程设计和测 试确认的环节 显然不是一个完整的汽车故障诊断过程 而且所用 仪器设备比较少 主要采取 听 摸 闻 看 的人工经验判断方 式 是一个以工作积累为基础的经验体系 当计算机控制技术在汽车上的广泛应用 出现了汽车动力系统 机电热一体化的趋势 汽车传动 制动 转向及悬架系统机电液一 体化的趋势 汽车电器及通信系统机电光一体化的趋势 这些发生 在汽车上的汽车变革 使得以机械修理为核心的传统汽车维修技术 不得以向机电一体化综合诊断技术为核心的现代汽车维修技术转变 传统汽车维修技术队伍中 师傅与徒弟 的格局 正在被现代汽车 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 2 维修技术队伍中的 医生与护士 所取代 七分诊断 三分修理 不仅是现代汽车维修技术的特征所在 而且还是汽车医生 汽车诊 断工程师 和汽车护士 汽车修理工 的职责分工 汽车计算控制技术的出现是汽车最重要的技术变革 它不仅给 汽车控制技术带来了根本性的变化 同时也改变了汽车故障诊断的 方式 传统的汽车故障诊断具有明显的人对车的单方向推进特征 现代汽车计算机控制系统中加入了自诊断功能 使得现代汽车故障 诊断可以直接从自诊断结果入手 这样的诊断方法具有了人车互动 双向对话的特征 这就使得今天的汽车故障诊断技术有了症状分析 和自诊断分析两个入手点 这正是现代汽车故障诊断技术的基础和 出发点 汽车在安全性 环保性和经济性法规推动下越来越高的要求 故障机理的复杂性分析 诊断手段的多样性运用 诊断参数的精确 性测试 分析判断的准确性把握等重要方法和关键技术都已成为汽 车故障诊断技术发展所必须追逐的目标 汽车故障诊断技术正处在 从传统的经验体系向现代的科学体系发展的过程之中 不仅要完善 和发展汽车诊断测试技术 研制开发新型高效的汽车诊断设备 还 要形成和建立具有实际应用价值的汽车诊断理论体系 研究运用创 新实用的汽车诊断方法 汽车诊断测试技术的提高与汽车诊断分析 方法的改进是当前汽车故障诊断技术发展的两个关键方向 也建立 现代汽车故障诊断科学体系的重要基础 第 1 章 叙述汽车故障检测诊断数字化 汽车检测诊断数字化就是定量分析 根据表面的症状和经过检 测到的数据来确定车辆是否合格 进行数字化诊断 就是要通过可 用的测量手段 严格的测试条件 准确的数据测量 准确的数据标 准 逻辑的分析方法等几个方面进行全方位检测分析 从而达到准 确判断的目的 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 3 进行数字化诊断 首先要满足如下条件 知道对与错的标准 对 错误的数据可以发现 会合理分析数据 标准是数据分析的前提 发现错误的数据是修理工对数据掌握熟练程度的一个应用过程 合 理分析数据是目标 对于数据分析 不局限于故障检测仪 还包括 各种可测量数据的仪表 工具 数据分析中最重要的是数据的采集 数据采集最重要的关键就 是同时 就是时间的一致性 第 2 章 汽车故障诊断中信息的采集与分析 2 2 1 1 信息的采集信息的采集 数据采集就是捕捉状态参数的变化 状态的反应就是一个事物 的存在 必然以一定的形式表现出来 我们想了解它 必须通过一 定的方式 来确定其真实 客观的状态才可能分析 那么这个状态 可以用很多方式表示 其中一个很重要的方式就是状态参数 如果 获得故障发生前后的较全面的状态参数 就有可能根据故障前后参 数的变化分析其原因 建模 对一个事物的变化我们建一个数学模 型 一个是反应了状态参数 根据这个参数推导数据变化的根据 接触到我们实际的工作中很简单的事 把握这个现象的东西越全面 我们可能对事物的分析越准确 这就是信息采集的原因及重要性 数据的作用 第一个可以验证故障初步诊断的重要性 例 故 障码 那么读到故障码 这个故障码的真实性 可靠性 和它在哪 一段出现的 为什么会出现 现在还在不在 到底是什么状态 怎 么能看 我们可以用数据看 但是这毕竟是一种方法 也就是说用 读数据流的方法 可以验证一下故障初步诊断的方法 第二个是捕捉疑难点 有一个概念就是有故障码不一定有故障 没故障码不一定没故障 对没有故障码的 也就是说对没有电子指 示的修理怎么办 是用数据修理的 也就是用状态参数分析的 第三个是捕捉偶发性故障 修车 这个东西是直的 它就是直 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 4 的 直到扳弯了它就好了 偶发性的需要一种概念 不是叫检测 叫捕捉 捕捉有很多手段 其中一个手段就是数据采集的手段 有 很多大的系统 随时监控着 发现异常马上采取措施 而且在很多 系统的程序里面 绝大多数 或者是相当大的部分是对什么样的东 西都有一个应对策略 来保证这个系统有基本工作的状态 第四个可以捕捉故障发生的过程 就是刚才我们讲的过程 最 后一个多种原因一种结果 爱多少原因都可以 但是关键是有时候 牵扯到一个问题 就是要知道是几个 所以最后可以验证修理的结 果 这是数据的作用 当然 这里面有三个量必须区分看 第一个 是真值 第二个是测量值 就是我们动用其他手段测量的值 第三 个是电脑的值 电脑运行控制根据的是他人的值 数据采集和读取数据的区别 数据采集是更广泛的方法 形式 和内容更加的灵活 数据采集最重要的关键就是同时 就是时间的 一致性 采集的过程 有避免采集和串联采集等等方式 当采集的 频率足够高的话 才能保证时间的更好性 否则的话没有意义 这 个基础上还有综合诊断的概念 综合诊断概念是建立在对这个事物 所有的侧面 所有方面或者叫所有的状态都能够了解比较全面的基 础上 在大量 详细的占有所有情报的基础上 才有可能做出最终 的诊断 和综合的分析 做出最终的诊断 否则的话就谈不上综合 分析 所以 一个故障这里有很多讲法 一个事物表现在一个不同 的侧面 数据采集和分析 能把不知道的 和怀疑的东西 把它用 数据或者状态参数表征出来 分析它 最后找到结果 就是这么一 个概念 2 22 2 数据信息的分析数据信息的分析 数据分析包括数据的采集和用仪器读数据流的概念 但是在这 里特别强调 这些年来用仪器读的少了 更多的是用数据流 如果 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 5 这个故障跟两个系统有关 拿一个故障码不能同时记录两个系统 但是在采集的时候 可以跨越多个系统同时采集来去比较 所以 比如说点火的分析 波形的分析 当然这个波形包括传感器的波形 压力真空等等还有其他的手段 这就是一种手段 就是自己 其实 这些手段呢 每个人都有 那么在这个基础深就要客观 全面 观 察实际上不可能做到绝对客观 客户在跟你陈述的时候 绝对不是 客观的 是绝对你自己的思维和认识 观察是有选择的 要跟观察人的经验和基本的理论知识是相关 的 所以观察中的偶发事件也是非常重要的 往往带有一定的目的 和倾向性 比如我看到一个现象然后我做一个判断 我观察我所关 注的点 那么结果是什么呢 恰恰故障是在你没关注的点 所以不 一定你预先确定的目标就是正确的或者是完善的 也就是在观察中 常常发生意外的现象和情况 有时在偶然和意外的现象中发现新的 现象 往往是导致疑难问题解决的方法 数据的分析同样也是 既要宏观的去把握 也要从细节上去查 找 分析数据告诉我们的信息 从信息的内容上按照料逻辑推理的 方式去分析数据 汽车上的数据分析包括故障码分析 数据流分析 波形分析 真空度分析 电路数值分析 传感器模拟试验分析 执行器驱动试 验分析 压力分析 温度分析 尾气排放分析 振动异响分析等众 多分析项目内容 第 3 章 欧姆定律在检测中的应用 欧姆定律 U R I 当电路的电流一定时 电压与电阻成正比 即 在大阻值上形成的电压降大 在小阻值电阻上形成的电压降小 欧 姆定律运用到汽车检测上的主要是电路电压降的应用 所谓电压降 是指电流流通时 在电阻两端形成的电位差 线路上电压降的产生 主要有导线固有的电阻 特别是线径过 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 6 小时 和电路连接端 包括搭铁端 接触不良等 2 种原因 在维修 过程中 由于电路连接不实和搭铁不良引起的电压降比较常见 理 想的搭铁端应该是零电位 零阻抗的平面物体 但是 由于搭铁端 的特点和材料的物理性能不同 决定了没有理想的搭铁平面 所以 在汽车电气系统中 存在一定的电压降总是难以避免的 那么 电压降是多少才算不正常呢 一般来说 线路的电压降 应当不超过电路电压的 3 例如在 12V 电路中 最大电压降不能超 过 0 36V 剩余的 97 的电压 11 64V 应该有效用于电器负载 3 13 1 电压降对汽车电器工作性能的不良影响电压降对汽车电器工作性能的不良影响 1 造成起动机运转无力 电压降对汽车起动性能的影响最为 明显 在起动电路中 不但起动机本身会产生电压降 熔断器两端 也会产生电压降 若起动电路的电压降过大 流过起动机的电流必 然减少 将造成起动机运转无力 甚至导致不能起动 其中最明显 的现像就是起动机电碰线圈发出 咔嚓 咔嚓 的响声 2 导致发动机动力不足 这类问题一般体现在电动汽油泵上 的情况较多 比如因为汽油泵保险座烧蚀造成电压降过大 从而引 起电动汽油泵泵油量不够 油压过低 造成发动机动力不足的现像 3 造成仪表指示失常 一辆时代超人轿车 开钥匙瞬间 仪 表盘内所有仪表均有异常摆动现象 并且与实际值不符 开大灯 按喇叭均正常 量电池电压为 12 4V 仪表就是有异常摆动 于是 检查车上线路 当检查到车身与电池的搭铁线时发现两者的接触面 的严重锈蚀 将固定螺丝去掉打磨处理好后 装复仪表正常 这是 一个很典型的由于电压降引起的只对仪表有影响的故障 4 导致数据通讯中断 引起串行数据传输故障的常见原因之 一是电路接触不良 采用 CAN 数据总线的的车 如果因为电压降过 大 低于 10 5V 会造成一些对工作电压敏感的控制模块暂时停止 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 7 工作 使整个汽车的多路信息传输系统出现短暂无法通讯的现象 3 23 2 电压降检测中的几个认识问题电压降检测中的几个认识问题 1 有人说 凡是有电阻的地方都会产生电压降 此话并 不确切 测量端子间的电压降 必须要有电流通过 电阻的作用只 有在有电流通过时才表现出来 如果没有电流通过 也就测量不出 电压降 2 有人说 用欧姆表很容易测量出线路的电阻 为什么还 要测量电压降呢 事实上 汽车的电缆都是多股的 例如某根电 缆中只有一股是好的 其余的都已经断裂 那么使用欧姆表测量电 缆的电阻 读数可能只有 1 欧 然而这根电缆并不能承载发动机所 需要的大电流 因此 通过测量电压降 确定电路真实电阻的方法 比较精确 3 有人认为 有电压就有电流 但是 线路电压正常并不等 于电流也正常 在很多情况下 通过检测电压无法发现故障点 但 是若加上合适的负载 通过检测线路的电流就可以发现故障的所在 部位 这就是所谓的 虚电 问题 虚电 通常是指电路某处因连 接器端子氧化或连接螺栓松动等原因引起接触不良 在这种情况下 可以通过小电流 所以用万用表测量电压 显示正常 但是若施加 负荷 有一定的负荷电流时 虚电 电压就会减小甚致完全消失 要么造成起动机运转无力 要么造成连接处发热 3 33 3 线路电压降的若干检测方法线路电压降的若干检测方法 1 通过感官检查 若使用仪器测量电缆的电压降比较麻烦 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 8 可以用手触摸电缆 包括接头 感觉哪部分发烫 这个发烫的部位 就是电阻过大之处 2 采用 模拟振动法 检查 对于怀疑接触不良的部位 可 以在垂直方向和水平方向轻轻摆动线束 模拟汽车运行时的振动状 态 同时观察相关部件的反应 如果挪动某一导线时故障再现或故 障消失 说明该导线连接点存在虚焊 松动 接触不良或导线断裂 现象 3 使用万用表测量 选择万用表的直流电压档 起动发动机 将红表笔接触发电机的输出端 黑表笔接触发动机的机体 测出的 一个电压值 然后将红表笔接触发电机的输出端 黑表笔接触车架 再测出一个电压值 在正常情况下 这 2 个电压值应该一致的 若 前者数值大 后者数值小 相差 0 5V 以上 说明在发动机机体与车 架之间存在 0 5V 以上的电压降 它是由发动机机体搭铁不良引起的 也可以使用万用表的直流电压档检查起动机外壳的搭铁状况 起动发动机 用万用表的红表笔接触起动机的外壳 黑表笔接触蓄 电池的负极桩 如果测得的电压降超过 0 2V 0 3V 说明起动机的 外壳搭铁不良 测量蓄电池电缆电压降的方法 使用万用表的直流电压挡 红 表笔与正极电缆的起动机端相接触 黑表笔与正极电缆的蓄电池端 相接触 起动发动机 表上的读数就该电缆的电压值 其值应不超 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 9 过 0 2V 如果超过 0 2V 说明电缆的电阻过大 应当更换 4 采用测试灯过行动态检测 使用万用表测量电压和电阻虽 然比较简便 但是这样的检测只是静态的可能无法准确地判断出故 障 比较理想的方法是在用万用表测量之后再用有负荷的 LED 测试 灯加以验证 若测试灯发暗 发光很弱 说明是 虚电 现象 该 电路存在电压降 这样可以避免因 有电压无电流 而影响检测进 程 例如检测点火线圈的供电 有时用万用表静态测量其电压 能 够达到蓄电池的电压值 但是在汽车运行时由于电器负荷增大 点 火线圈可能无法达到正常的电压 其中原因之一就是由于线路接触 不良 导致接触电阻增大 引起了电压降 因此 最好用测试灯进 行有负荷测试 如果线路的接触电阻很大 测试灯的亮度会下降 总之用测试灯进行动态测量更加有效 如果对什么地方可以使用测试灯 或者对测试灯灯泡的功率没 有把握 也可以不使用测试灯 改为在不断开车上用电器连接器的 情况下测量供电电压 这种不断开负荷的测量方法有助于准确判断 故障原因 5 采用示波器检测 这种方法最科学 一般来说 搭铁线上 的电压降最大不能超过 0 2V 如果搭铁线上的电压降过大 有可能 导致 ECU 控制导常 第 4 章 故障代码分析应用 故障码分析是以汽车故障电脑诊断仪的故障码读取和清除功能 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 10 为基础 按照一定的读取和清除程序来完成的分析过程 在发现汽 车电子控制系统出现故障时 通常应先对电子控制系统实施自诊断 操作 也就是首先读取电子控制系统存储的故障码 然后对调出的 故障码进行分析 这就是故障码分析 故障码分析包括读取故障码和分析故障码 读取故障码是在问 诊环节完成后 试车环节开始前应进行的步骤 而分析故障码则是 在试车完成 再次读取故障码以后进行的诊断工作 针对一台有故 障的汽车 是采用故障码诊断分析法还是采用症状诊断分析法来进 行诊断 主要取决于故障码分析的结果 故障码的分析主要包括故障码与故障 故障症状之间的相互关 系 故障码性质 故障码分析流程 故障码性质分析 故障码设置 条件及冻结数据帧 故障码的失效安全模式等内容 4 14 1 故障码与故障和故障症状的关系故障码与故障和故障症状的关系 1 有故障 有故障码 有可感觉和察觉的故障症状 2 有故障 无故障码 有故障症状 3 有故障 有故障码 但故障症状不明显 4 有故障 无故障码 但故障症状不明显 5 无故障 有故障码 无故障症状 6 无故障 无故障码 无故障症状 这是一切正常的情况 4 24 2 故障码性质故障码性质 1 当前性故障码 当前正发生着的故障生成的故障码 2 历史性故障码 过去曾经发生过的故障生成的故障码 3 自生性故障码 由故障码所指示的元器件或相关电路故障导致 的故障码 4 它生性故障码 非故障码所指示的元器件或相关电路 包括非 电控系统 故障导致的故障码 5 真实性故障码 故障确实存在着的故障码 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 11 6 虚假性故障码 故障并未存在着的故障码 7 相关性故障码 故障症状与故障码所指示的故障有因果关系的 故障码 8 无关性故障码 故障症状与故障码所指示的故障无任何关系的 故障码 4 34 3 故障分析的流程故障分析的流程 1 读取故障码 2 记录故障码 3 试车再现故障症状 按照问诊时记录下的行驶状况或 OBD 所规定的行驶循环驾驶车辆 4 清除故障码 5 确认故障码清除 6 再次试车再现故障症状 7 读取故障码 8 再次记录故障码 9 分析故障码 包括故障码性质 设置条件 冻结数据帧和失效 安全模式分析 4 44 4 故障码设置条件及冻结数据帧分析故障码设置条件及冻结数据帧分析 故障码设置条件是指汽车控制电脑判定故障并设置故障码的依 据 通常控制电脑判定故障的方法有数值判定法 时间判定法 功 能判定法 逻辑判定法等 1 数值判定法 控制电脑根据输入的参数数值范围判定是否 发生故障 2 时间判定法 控制电脑根据输入参数变化的时间和频率来 判定系统的故障 3 功能判定法 控制电脑根据控制功能通过相应的传感器来 判定执行器的动作情况 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 12 4 逻辑判定法 控制电脑根据控制逻辑来判定传感器或线路 是否发生故障 通常维修手册会给出故障码表 而故障码表中往往会列出故障 码设置的条件 检测条件 这些信息对分析故障码是非常有用 的 了解了故障码的设置条件 就可以判断可能导致故障码出 现的因素有哪些 进而为排除故障提供有价值的线索 第 5 章 数据流分析应用 数据参数分析是诊断电子控制系统故障的重要方法之一 数据 参数是控制电脑对所控制的系统正运行的控制状态的数量表现形式 数据参数分析是运用各种测试手段对控制系统的各类相关数据参数 进行综合分析过程 数据参数分析在测量结果显示方式上可分为数 值显示和波形显示两种方式 在测量手段上又可以分为电脑通讯式 测量和电路在线式测量以及元件模拟式测量三种 5 15 1 显示方式显示方式 数值显示是对控制电脑串行数据参数的数字表示方式 它对开 关量 或称为数字量或非连续性 参数可以精确地描述出状态的变 化 但是对模拟量参数特别是高速变化的模拟量因串行输出的原因 只能间断地反映出某个数据参数值的变化 特别是当串行数据较多 而刷新速率较慢时 波形显示是对数据参数的连续性图形表示方式 它对开关量和模拟量参数都可以精确描述 特别是对高速变化的模 拟量可以准确形象地描述变化过程的全貌 有利于捕捉突变的信号 变化 故障 5 25 2 测量手段测量手段 数据参数的测量手段是获取数据值的具体途径 常见的方式有 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 13 电脑通讯式 电路在线测量式和元件模拟式三种 5 2 15 2 1 电脑通讯式电脑通讯式 电脑通讯方式是通过控制系统在诊断插座中的数据通讯线将控 制电脑的实时数据参数以串行的方式传送给诊断仪 之所以称其为 数据流是因为数据的传输是像队伍排队一样一个一个通过通讯线流 向诊断仪 在数据流中包括故障码的信息 控制电脑的实时运行参 数 控制电脑与诊断仪之间的相互控制指令 诊断仪在接受到这些 信号数据后 按照预定的通讯协议将其显示为相应的文字和数码 以使维修人员观察系统现在的运行状态并分析这些内容 发现其中 不合理或不正确的信息 进行故障的诊断 5 2 25 2 2 在线测量方式在线测量方式 电路在线式测量是通过对控制电脑电路的在线检测 主要指电 脑的外部连接电路 将控制电脑各输入 输出端的电信号直接传送 给电路分析仪的测量方式 电路分析仪器有两种 一种是汽车万用 表 另一种是汽车示波器 1 汽车万用表 汽车万用表是用数字或模拟显示的方式反映电路中电参数的动 态变化的专业仪器 它能够对电路上的电参数进行间断式数字显示 是分析单条电路上电信号数值变化的基本仪表 同时汽车万用表还 可以对电器元件进行单独测试 通过元件的静态参数测量确定其好 坏 汽车万用表通常只有一个测量通道 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 14 2 汽车示波器 汽车示波器是用波形显示的方式表现是电路中电参数的动态变 化过程的专业仪器 它能够对电路上的电参数进行连续式图形显示 是分析复杂电路上电信号波形变化的专业仪器 汽车示波器通常有 两个或两个以上的测试通道 它可以同时对多路电信号进行同步显 示 具有高速动态分析各信号间相互关系的优点 通常汽车示波器 设有测试菜单 使用时无需像普通示波器那样做繁琐的设定 只需 点一下要测试的传感器或执行器的菜单就可以自动进入测量 电子 存储示波器还具有连续记忆和重放功能 便于捕捉间歇性故障 同 时也可通过一定的软件与 PC 机连接 将采集的数据进行存储 打印 再现 5 2 35 2 3 元器件模拟方式元器件模拟方式 元件模拟式测量是通过信号模拟器替代传感器向控制电脑输传 送模拟的传感器信号 并对控制电脑的响应参数进行分析比较的测 量方式 信号模拟器有两种 一种是单路信号模拟器 另一种是同 步信号模拟器 1 单路信号模拟器 单路信号模拟器是单一通道信号发生器 它只能输出一路信号 模拟一个传感器的动态变化信号 主要模拟信号有可变电压信号 0 15V 可变交直流频率信号 0 10kHz 可变电阻信号 0 200k 单路信号模拟器的功用有两个 一个是用对比式手段去判断被模拟 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 15 的传感器的好坏 另一个是用可变模拟信号去动态分析电脑控制系 统的响应 进而分析控制电脑及系统的工作情况 2 同步信号模拟器 同步信号模拟器是两通道以上的信号发生器 它主要用于产生 有相关逻辑关系的信号 如曲轴转角和凸轮轴传感器同步信号 用 于模拟发动机运转工况 完成在发动机未转动的情况下对控制电脑 进行动态响应数据分析的试验 同步信号模拟器的功用也有两个 即用对比方式比较传感器好坏 以及分析电脑控制系统的响应数据 参数 5 35 3 数据分析方法数据分析方法 数据分析方法有以下几种方法 即数值分析法 时间分析法 因果分析法 关联分析法 比较分析法等 5 3 15 3 1 数值分析数值分析法 数值分析是对数据的数值变化规律和数值变化范围的分析 即 数值的变化 如转速 车速 电脑读值与实际值的差异等 在控制系统运行时 控制模块将以一定的时间间隔不断接收各 个传感器的输入信号和向各个执行器发出控制指令 对某些执行器 的工作状态还根据相应传感器的反馈信号再加以修正 我们可通过 诊断仪器读取这些信号参数的数值加以分析 如系统电压 在发动机未起动时 其值应约为当时的蓄电池电 压 在起动后应约等于该车充电系统的电压 若出现不正常的数值 表示充电系统或发动机控制系统可能出现故障 因有些车型的充电 系统是由发动机控制电脑控制的 有时甚至是电脑内部的电源部分 出现故障 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 16 5 3 25 3 2 时间分析法时间分析法 时间分析是对数据变化的频率和变化周期的分析 电脑在分析某些数据参数时 不仅要考虑传感器的数值 而且 要判断其响应的速度 以获得最佳的控制效果 如氧传感器的信号 不仅要求有信号电压和电压的变化 而且信号电压的变化频率在一 定时间内要超过一定的次数 如某些车要求大于 6 10 次 10s 当 小于此值时 就会产生故障码 表示氧传感器响应过慢 有了故障 码的故障是比较好解决的 但当次数并未超过限定值 而又已经反 应迟缓时 并不会产生故障码 此时如仔细体会 可能会感到一些 故障症状 我们应接上仪器观察氧传感器的数据 包括信号电压和 在 0 45V 上下的变化状态以判断传感器的好坏 5 3 35 3 3 因果分析法因果分析法 因果分析是对相互联系的数据间响应情况和相应速度的分析 在各个系统的控制中 许多参数之间有因果关系的 如电脑得 到一个输入 肯定要根据此输入给出下一个输出 在认为某个过程 有问题时 可以将这些参数连贯起来观察 以判断故障出现在何处 如在自动空调系统中 通常当按下空调选择开关后 该开关并 不是直接接通空调压缩机离合器 而是该开关信号作为空调请求或 空调选择信号被传送给发动机控制电脑 发动机电脑接收到此信号 后 检查是否已满足设定的条件 若满足 就会向压缩机继电器发 出控制指令 接通继电器 使压缩机工作 所以当空调不工作时 可观察在按下空调开关后 空调请求 选择 空调允许 空调继电 器等参数的状态变化 以判断故障点 5 3 45 3 4 关联分析法关联分析法 关联分析是对互为关联的数据间存在的比例关系和对应关系的 分析 指几个参数之间逻辑关系 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 17 电脑有时对故障的判断是根据几个相关传感器信号的比较 当 发现它们之间的关系不合理时 会给出一个或几个故障码 或指出 某个信号不合理 此时一定不要轻易地断定是该传感器不良 而要 根据它们之间的相互关系作进一步的检测 以得到正确的结论 5 3 55 3 5 比较分析法比较分析法 比较分析是对相同车种及系统在相同条件下的相同数据组进行 的对比分析 在很多时候 我们没有足够的技术资料和详尽的标准数据 无 法很准确地断定某个器件的好坏 此时可与同类车型或同类系统的 数据加以比较 当然在修理中 很多人会使用替换实验进行判断 这也是一种简单的方法 但在进行时 注意应首先做一定的基本诊 断 在基本确定故障趋势后 再替换被怀疑有问题的器件 不可一 上来就换这换那 其结果可能是换了所有的器件 仍未发现问题 再一个要注意的是用于替换的器件一定要确认是良好的 而不一定 是新的 因新的未必是良好的 这是做替换实验的基本准则 5 4 数据分析的一般步骤 5 4 1 有故障码时 在进行故障码分析并确认有故障码存在时 可以直接找出与该 故障码相关的各组数据进行分析 并根据故障码设定的条件分析故 障码产生的原因 进而对数据的数值波形进行分析 找出故障点 5 4 25 4 2 无故障码时无故障码时 故障码分析后确认无故障码存在时 从故障现象入手 根据控 制系统的工作原理和结构 推断相关数据参数 再用数据分析的方 法对相关数据参数进行观察和全面分析 在进行数据分析时 常常需要知道所修车系统的基本原理和结 构 基本的控制参数及其在不同工况条件下的正确读值 并经过认 真的分析 才有可能得出准确的判断 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 18 第 6 章 波形分析应用 6 1 波形检测的重要性 随着汽车控制技术的飞速发展 现今的汽车上装有了各种各样 的传感器和电控部件 对于这些传感器以前的检查方法已完全不能 适应 如今拿一块万用表来测量电路就像医院的护士测量血压 对 于诊断病症只能起点辅助作用 而传感器的波形分析 就像人的心 电图 不同水平的医生有不同程度的诊断结果 这就是波形分析的 重要性所在 汽车电控技术的普及 各种各样的传感器和电控部件被用来传 达车辆的各种运行信息 所有的传感器和电控部件几乎都可以用波 形分析来检验它的技术状态 这就昭示着波形分析时代的到来 它 不仅是直接和简单的维修检测手段 而且是电脑检测手段的有力补 充 比方说一般的检测电脑对于传感器和电控部件信号不准确或有 错误但又没有完全坏掉这样的故障是很难测出的 电脑检测和波形 分析是今后汽车故障检测的重要手段 对电脑检测不了的故障依靠 波形分析来判断故障是一个合格的维修人员必须具备的能力 用不 了几年 只能使用万用表的大概只会是初级维修工的水平 因此我 校开设传感器和电控部件波形分析培训课程来顺应市场的需要 让 学员通过培训了解和掌握传感器和电控部件波形的提取 分析和确 定故障的方法 提高学员对电控发动机和自动变速器故障检测的能 力 6 26 2 汽车示波器的功用汽车示波器的功用 当代汽车维修企业为了能够有效地排除汽车电子设备的故障 当代汽车维修企业为了能够有效地排除汽车电子设备的故障 保证汽车修理的质量 必须具备以下三个基本条件 保证汽车修理的质量 必须具备以下三个基本条件 1 必备的测试设备 2 必需的维修资料 3 必要的技术培训 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 19 汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备 故障提供了有力的工具 汽车专用示波器是专门为汽车维修人员设 计的 傻瓜 示波器 它的设定和调整是全自动的 使用起来非常 方便 示波器与万用表相比有着更为精确及描术细雨 致的优点 万用 表通常只能用 1 2 个电参数来反映电信号的特征 而示波器则是用 电压随时间变化的图形来反映一个电信号 可以非常直观 准确地 判断工作部件的工作状况 为查找故障提供了方便 6 36 3 汽车示波器的应用汽车示波器的应用 汽车示波器在汽车电子控制故障诊断中 有两种方式 1 整个系统运行状态的分析 确定整个系统运行的情况 2 2 某个电器或某段电路的故障分析 确定在整个系统运行 正常的情况下 某个电器或某段电路的故障 3 3 6 3 16 3 1 系统运行情况分析 系统运行情况分析 O2FBO2FB 氧反馈平衡方法 氧反馈平衡方法 对于使用汽车示波器测量或验证传感器信号的过程 都简称为 氧传感反馈 O2FB 过程 氧反馈平衡过程就是诊断和修理的验证过程 通过这一过程维 修技术人员将汽车示波器接到氧传感器电路上验证氧传感器本身是 否工作正常 然后分析波形 进而确定需要进行怎样的修理 电子 的或机械的 在修复后交车前验证燃料反馈控制系统故障是否真的 已经排除或还需要重新测试 在这个过程中可用氧传感器反馈平衡分析方法来诊断真空漏气 点火不良 喷油不平衡和气缸压力等问题 运用所掌握的氧反馈平 衡技能 将有能力在实际中重新调整汽车 用氧反馈平衡方法诊断汽车故障是分析电控发动机故障的一种 新方法 6 3 26 3 2 电器电路故障分析电器电路故障分析 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 20 这项分析可以分析某个电器电路是否有故障以及如何验证 对于某一个传感器或执行器以及电路 应该怎样用汽车示波器 来观察呢 所有的汽车电子信号都可以用 5 种测量尺度来加以判断 也就 是说任何一个汽车电子信号都应具有以下可度量的 5 个参数指标 它们分别是 幅值 信号最高的电压值 频率 信号的循环时间 形状 信号的外形模样 脉宽 信号的占空比或所占时间 阵列 信号的重复特征 例如 同步脉冲或串行数据 汽车示波器可以显示出所有电子信号的这 5 种判定尺度 分析 电子信号的这 5 种参数 就能够判定这个电子信号的波形是否正常 通过波形分析可进一步检查出电路中传感器 执行器以及电路和控 制电脑等各部分的故障 也可以进行修理后的结果分析 最后再做 氧反馈平衡试验去检查整个发动机控制系统的运行情况 故障电路从损坏状态到被修复状态 在汽车示波器上显示的波 形几乎总是在它的 5 种测量尺度上发生剧烈的变化 这就是为什么 要用汽车示波器对汽车电气设备修理结果进行验证的重要原因 汽车示波器的主要应用范围包括 在日常调整或行驶性能及排 放诊断中实施氧反馈平衡 O2FB 试验 查出故障码所指示的电路 故障 查出造成行驶性能故障及排放故障的电路中的问题 6 46 4 波形信号类别波形信号类别 1 直流和交流信号 电压和电流方向都不随时间变化的信 号为直流信号 电压和电流方向都随时间变化的信号为交流信号 2 直流脉冲信号和直流波动信号 电压变化电流方向不变 化 电压在高低电平之间大幅度跳就能的信号为直流脉冲信号 电 压变化电流方向不变化 电压以比较小的幅度 交流分量 波动的 信号为直流波动信号 6 56 5 电控发动机电子信号分析电控发动机电子信号分析 郑州职业技术学院郑州职业技术学院 毕业设计 论文毕业设计 论文 21 当今汽车中所具有的 5 种基本类型的电子信号称为 5 要素 5 要素 可以看成是控制系统中各个传感器 控制电脑和其他设 备之间相互通信的基本语言 就像英语的字母 它们都有不同的 发音 汽车电子信号的 5 大基本类型是 直流 DC 信号 交流 AC 信号 频率调制信号 脉宽调制信号和串行数据信号 汽车电子信号的 5 个判定依据 幅值 频率 形状 脉冲宽度 和阵列 幅值 电子信号在一定点上的即时电压 频率 电子信号在两个事件或循环之间的时间 一般指 1S