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示波器在电控故障诊断中的应用
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一、示波器在汽车电控故障诊断中的应用(概论)汽车上的电子设备每年都在增加,而且电子设备在汽车上所占比例每年都在上升,所以在维修汽车时,电子设备的修理工作也就越来越多,这就向今天的汽车维修技术提出了新的挑战,现代的汽车修理工作,已经不再是一个单纯的机械修理,而是机械和电子一体化的维修,如果一个汽车维修企业不具备有效地排除汽车电子设备故障的能力,那么无论是现在还是将来,这个企业都将面临被淘汰的危险。为了取得这方面的成功就必须具备以下三个基本条件:1、必备的测试设备;2、必须的维修资料;3、必要的技术培训。如果其中任何一个条件不具备,那么汽车维修的质量就很难保证。
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,用普通的示波器(即调整示波器的各个按钮,便显示的波形更为清楚)和分析波形的形状,汽车示波器将汽车设备的测试设定,变得非常简单,只要像点菜单一样,选择要测试的内容,无需任何设定和调整就可以直接观察波形了,这是因为汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器,它的设定调整是全自动的。使用汽车示波器,就像使用一台“傻瓜”照相机一样方便。
示波器与万用表相比有着更为精确及描述细致的优点,万用表通常只能用一、二个电参数来反映电信号的特征,而示波器则用电压随时间的变化的图形来反映一个电信号,它显示电信号比万用表更准确、更形象。所以“一个画面通常要胜过一千数字”。汽车电子设备的信号有些是变化速率非常快的,变化周期达到了一千分之一秒,通常测试仪器的扫描速度应该是被测信号的5~10倍,许多故障信号是间歇的,时有时无的,这就需要仪器的测试速度高于故障信号的速度。汽车示波器完全可以胜任这个速度,汽车示波器不仅可以快速捕捉电路信号,还可以用较慢的速度来显示这些波形,以便使我们可以一面观察,一面分析。它还可以用储存的方式记录信号波形,使得我们可以倒回观察已经发生过的快速信号,这就为我们分析故障提供了极大方便。无论是高速信号(例如:喷油嘴、间歇性故障信号),还是慢速信号(如:节气门位置变化及氧感器信号),用汽车示波器来观察都可以得到想要得到的波形结果,一个好的示波器就像一把尺子,它可以去测量计算机系统工作状况,通过汽车示波器我们可以观察到汽车电子系统是如何工作的。
此外,汽车示波器能够使你确认故障是整流器否真的被排除了,而不是仅仅知道故障码是否尚未清除,这可以通过修理前后从汽车示波器中观看到氧传感器的信号波形来加以判断。这可以实实在在的在修理中提高你的水平,汽车示波器能显示出需要你修理的故障是怎样的一种波形,使得你能看清楚故障的真实存在。
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,有两种应用方式:
方式一:整个系统运行状态的分析——确定整个系统运行的情况。
方式二:某个电器或电路的故障分析——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。
1、  系统运行情况分析(02FB——氧反馈平衡方法)
许多人认为在汽车诊断中使用汽车示波器的原因是为了让汽车修理技术人员可以“看”到在电子电路中发生了什么。这确实是一个好的理由,但是我们为什么要去“看”电子电路呢?
近三十年来点火示波器在汽车修理业之所以有用的一个原因就是点火示波器能够“看”到电子信号。点火示波器不仅使我们看到了点火系统的问题,还可以帮助我们查出许多电子和机械方面的故障。在汽车修理业存在一个问题,那就是自从一九八O年燃料反馈控制系统出现以来,还没有一种快速彻底同时又准确的方法能够去测量所有的电子式和机械式反馈系统的运行性能。在有些汽车上我们可以连接解码器,并从解码器上非常快速得到许多有用的资料,但有许多汽车没有这样的信息传送能力,由于解码器软件的限制,它不能看到:损环的喷油驱动器或氧传感器变化过慢或产生反向的电压信号。此外,大多数解码器只能用英文字符或数字来显示其测试的结果,而不是用观看起来比较容易的画面来显示。
随着(由于)汽车中电子设备的增加,现在我们可以正式的称我们自己的行业既是电子修理行业,又是汽车修理业。让我们把我们自己的行业与纯电子修理业(TV  VCR和计算机等)详细的做个比较。纯电子修理业已经使用示波器具许多年了,现在我们汽车修理业的许多人正在赶上来,但是对于汽车修理技术员来讲,不同的地方在于,电子修理业在检查一个电子系统故障时,通常有一个确定的测试点,它可以进行最初的系统检查和后来的修理验证,例如在VCR上“测试点A”的波形是好的,那么整个VCR系统运行就是正常的。如果我们能在装有燃油反馈控制系统的汽车上进行同样的“整个系统运行情况”的分析,那肯定是一件非常好的事,那么哪里是通常的燃油反馈控制汽车的“测试点A”呢?当今汽车电子设备如控制电脑、所有传感器、执行器和电路都是为了使燃油混合比能保持在十分狭小的催化反应器的操作“窗口”中,如果发动机控制管理系统的控制目的是为了使废气排放中有害气体降到最低程度,是不是我们也想要去监视它呢?如呆发动机管理系统用氧传感器信号做为整个系统质量控制的“看门狗”该怎么办呢?用汽车示波器测量氧传感器电路,我们可以快速有效地(甚至在汽车行驶中)监视整个燃油反馈控制系统的工作,因此在装有燃油反馈系统的汽车上,“试验点A”就是氧传感器信号,与其它测试仪表相比,汽车示波器能给我们更多的关于随着氧传感器的信号的变化所发生情况的全部信息。一个好的氧传感器的非常敏感的,而且容易被各种情况所干扰,因此若氧传感器能够产生合适良好的波形时,我们可以确信,我们修理项目是成功的,整个系统无论发动机还是电子控制部分都是正常的。
为了简单起见,对于使用汽车示波器测量或验证氧传感器信号的过程,都简称为氧传感器反馈平衡(02FB)过程。
氧传感器平衡过程上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:1)确定需要进行怎样的修理(电子的或机械的);2)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。
在这个过程中你能够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,气缸压力等问题,运用你所掌握的氧反馈平衡技能,你将有能力在实际中重新调整汽车。自从燃油反馈控制系统出现以来,还从来没有什么设备注测试时这么有效果过,那么我们想要得到什么呢?让我们暂时回头看一看,在七十年代,甚至在今天,点火高压波形告诉你点火系统和许多发动机的机械部分是如何发挥功能的。在修理之后,你检查波形来看你是否解决了问题。今天你可以用氧传感器信号做同样的事。但是,正像我们都已知道点火高压波形可以告诉我们什么一样,掌握从氧传感器波形中分析故障的技能,需要通过训练和丰富的实际经验。
有一种说法:“历史本身在重复。”昨天技术人员运用点火高压波形去分析故障,今天我们又要学习用氧传感器来分析故障。有趣的是在此大多数汽车中,点火高压波形仍然是最复杂的波形。
用氧反馈平衡诊断汽车故障的方法是分析电控喷射发动机故障的一种新方法,如果在以前你还没有遇到这样问题,你无疑地会感到疑惑,事实上在确定你所修理的汽车行驶性能以及排放等方面的问题是否有效之前,为什么有那么多的疑点。甚至在今天的修理市场上,对你的修理工作是否成功来加以确认仍然是很重要的。
2、  电子器电路故障分析是分析某部分是否已经修好,这是比系统运行分析低一级的分析,这项分析可以帮助我们分析某个电器电路是否有故障,以及难验证故障确实存在。
用其它测试仪表来检查某一特定电路元件,也可以得到好的结果,例如冷却水温度传感器开路故障,你当然可以用汽车示波器来诊断,但用数字万用表也可以顺利的做出同样的诊断结果,然而对于氧传感器反馈平衡信号没有其它设备比汽车示波器更有效。
对于某一个传感器或执行器以及电路,我们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五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五个参数指标,它们分别是:
a、  幅直——信号最高电压
b、  频率——信号的循环时间
c、  形状——信号的外形模样
d、  脉宽——信号的占空比或所占时间
e、  阵列——信号的重复特征(例如:同步脉冲或行数据)
汽车示波器可以显示出所有电子信号的这种判定尺度,如果你知道如何去分析电子信号的这种五种信号,你就能够判定这个电子信号的波形是否正常,通过波形分析你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检果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五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子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:
a、  在日常调整或行驶性能及排放诊断中实施氧反馈平衡(02FB)试验
b、  查出故障码所指电路的故障
c、  查出所怀疑的造成行驶性能故障以及排放故障的那些电路中的问题。
汽车计算机用“金色规则”编程来实现信息通讯。我们技术人员必须开始自己编程去理解“电语言的金色规则”,为了使汽车计算机系统正常运行,就必须用有正常判定度量的信号来通讯,或者说它不认识语言。汽车示波器可以在同一进间内显示两个电子信号的五种判定尺度,这就是汽车示波器是强有力的工具的原因
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