汽车电子之窗—示波器

◆文/吉林　马铁雨

汽车电子之窗—示波器

◆文/吉林马铁雨

当汽车的电子设备和线路出现故障时，需要维修人员找出确切的原因。于是维修人员开始采集所有相关的数据，需要进入到无声的电子世界中去，这与我们所生活的世界完全不同，电的运动速度非常快，其速度接近光速。那么维修技术人员怎样才能探究高速运动的电子世界呢？答案是：使用示波器。

汽车电子语言的基本是脉冲，或者说是随时间变化的电子，并且主要是指电压在振幅上的变化。示波器是功能强大的工具，它可以翻译并帮助维修人员理解汽车的电子语言，随着时间的变化，电压振幅也在变化。示波器是将这种随着时间变化的电压显示在屏幕上，过程形象的曲线图形，也就是我们说的波形。这些电压波形蕴涵着车辆的故障信息，反映着影响车辆系统运行状态的电器电路。

诊断汽车的故障时，动力控制模块指挥着发动机正常运行，每个缸的工作都井然有序，可发生故障时运行平稳的发动机开始抖动起来，是什么原因呢？从诸多的可能性当中，我们如何找到问题呢？我们需要了解汽车电子控制电路的工作原理。电子在电路中流动，这些电路有许多逻辑电路或电子元器件用来调节电子的流动，每一个逻辑电路都由一个内部的时序电路来调节，这样电子以准确的时间间隔在电路中流动，所需的时间间隔有逻辑电路和微处理器中的操作程序控制。

示波器能显示电路中电子运动的轨迹，其方法是将电压随时间的变化以曲线的方式显示出来，所显示的电压大小取决于电路中的电流和电阻，如果维修人员在示波器上看到随时间变化的电压，就可以判断出电路到底出了什么问题。要使示波器发挥出最大的功效，就需将采集到的波形组合进行分析，若想确切地诊断出故障的原因，就不要花太多精力在最后出故障的尾声，也就是说维修人员必须找出哪里首先出现了故障，才会引起最终的故障。

案例1 长安462Q发动机间歇性熄火

间歇性故障指不是一直存在故障，这种故障不会点亮故障指示灯或设置故障码，因此间歇性故障很难诊断。将示波器连接到PCM的几条线路上，图1中CH1-CH4接喷油信号，CH5红色接点火1与4缸初级信号，CH6黄色接点火2与3缸初级信号，CH7接曲轴位置信号线，这组波形是示波器在发动机即将熄火时记录下的进气道喷射汽油机停机过程。在切断发动机控制单元电源过程中，一种简单而有效、降低排放值的手段是先切断喷油，并保持一段时间内火花塞继续跳火。

图1　熄火记录的数据

注意：这时喷油和点火的顺序已经乱了，接着我们继续观察，图2中曲位信号电压逐渐下降，更换曲轴位置传感器后，故障依旧。

图2　曲位信号丢失数据

再次采集信号，发现图3中点火初级信号丢失，排查线路发现点火线圈电源线熔丝腐蚀，接触不好，更换熔丝后，故障测底排除。

案例2 长安462Q发动机瞬态工况不良

发动机在瞬态工况下运行时，若只使用基本喷油持续时间，则在急加速时混合汽会瞬时变稀，为了提高加速相应，加速期间在同步喷射基础上加上异步喷射。图4中显示CH1黄色接1缸喷油嘴信号，CH2绿色接3缸喷油信号，CH3紫色接4缸喷油信号线，CH4接2缸喷油嘴信号线。CH5红色接点火线圈的1和4缸的点火初级波形信号，CH6接点火线圈的2和4缸的点火初级波形信号，CH7蓝色接节气门位置信号，CH8白色接进气压力传感器位置信号。

图3　点火波形缺失数据

图4　急加速工况下喷油异步喷射信号放大波形

接下来采集喷油时刻：顺序喷射，各缸按发火的先后顺序都在进气初期进行喷射，由于每个缸都需要单独的线路控制，所以结构及控制方式比较复杂，但各缸混合汽品质均匀。CH1黄色接1缸喷油嘴信号，CH2绿色接3缸喷油信号，CH3紫色接4缸喷油信号线，CH4蓝色接2缸喷油嘴信号线，CH5红色接1缸的汽缸压缩波形。图5为错误的汽缸压缩波与喷油信号组合分析。

结合图6(汽缸压缩波分析)就可以分析出图5的喷油时刻是在压缩状态下喷油，这是不正确的(CHI黄色喷油波形与CH5汽缸压缩波形)。图7为正确的压缩波形与喷油信号的波形组合。

图5　错误的汽缸压缩波与喷油信号组合分析

图6　汽缸压缩波的波形分析

图7　正确的压缩波形与喷油信号的波形组合

经过排查此车的喷油顺序接错了，更正后故障排除，瞬态工况良好，加速有推背感。