汽车波形与数据流分析：专享汽车故障诊断

汽车维修设备的发展与汽车整车技术的发展是息息相关的，电子技术在汽车上的广泛应用，从发动机、自动变速器、安全气囊，到牵引力控制、车速稳定电子装置……微处理器及网络技术，配以大量传感器、执行器，使得原本不可想象的功能成为现实。今天的汽车更安全、环保，动力性、操纵性更好。与此同时对于维修工作也提出了新的要求，如何快速准确地确定故障部位、找出故障原因是汽车维修诊断技术发展的方向。

汽车诊断设备在这种强大的市场需求下得到了蓬勃的发展，汽车微机控制系统检测诊断设备的发展经历了由简单的诊断仪、扫描器到汽车示波器等几个阶段。简单的诊断仪是利用配套连线和车上的电子控制单元（ECU）进行数据交流的专用仪器，只能读取与清除ECU存储器内的故障信息（故障码及内容）；扫描器增加了对汽车微机控制系统数据扫描的功能，并能显示出微机控制系统传感器等元件的实际运行参数（数据流），以便检修人员快速分析问题，确定故障部位。但是对扫描工具来讲，对错误信号的判断是有局限性的，对超范围的信号往往会错误地认为是正确的，或者是由于“假信号”发生太快，扫描工具不能同步捕捉信号而无法显示。这也就是我们经常遇到的问题，汽车明明有故障，而扫描工具检测却显示系统正常。

举个简单的例子，一辆轿车的ABS系统时好时坏，客户要求维修，那么首先要连接诊断设备进行故障码读取，进行数据流分析，根据故障提示进行处理。可是没有读出故障信息，进行路试，也没有出现客户反映的问题，检测一切正常。根据维修资料提示，连接万用表对ABS传感器进行电阻及电压测试，结果所显示的数值都在误差允许范围之内。按照维修流程对ABS控制单元供电及相关线路进行测试，结果均正常。出现这种情况的时候，制造商的诊断流程推荐更换ABS控制单元，但是因为ABS控制单元和ABS泵是一个整体，必须一起更换，更换完ABS控制单元以后，故障却没有排除。

出现这种故障的原因多半为传感器信号不良、接地不良、系统插接件连接不良等，控制单元出问题的概率相对较低。接地及插接件可以通过万用表测试完成判断工作，但是对于传感器信号的判断，万用表的表现却不是那么理想。如图1-20所示为两个ABS传感器信号波形的比较，下边的传感器信号波形中间存在瑕疵，而这种问题万用表是无能为力的，甚至ABS控制单元也无法识别该传感器是不是真的有故障，进而为维修检测工作带来了一些麻烦。但是采用示波器测试，通过对传感器信号波形的分析，可以很容易地判断出故障所在，问题轻松得以解决。类似的例子还有很多，如曲轴转角传感器靶轮缺齿或齿因受外力作用而受损，可能导致车辆加速不良甚至出现熄火现象，有瑕疵的节气门位置传感器同样会影响车辆的动力性能。(www.xing528.com)

图1-20 ABS传感器信号对比

汽车示波器是针对汽车故障维修，为快速、准确地判断故障部位与原因而开发的。它以普通示波器功能为核心，为适应汽车检测环境而预设多种专用测试模式，配以不同的辅助插头、线缆，完成对汽车上大量传感器和执行器的测试。大部分汽车专用示波器带有数字存储功能，可通过通信接口将所测试、存储的波形图上传至个人PC电脑，进行下一步的分析、存档。示波器显示的波形是对所测信号的实时显示，因为其取样的频率远远高于万用表，所以信号的每一重要细节都被显示出来，这样高的速度可在发动机运转时识别出任何可造成故障的信号。而且如果需要，任何时间都可重看波形，因为这些波形都可保存在示波器中，并在需要的时候回放所保存的波形。示波器具有双线或多线功能，即同时可在屏幕上看到两个或多个单独的信号，这样就可观察一个信号如何影响另一个信号。例如可将氧传感器电压信号输入到通道1，将喷油器脉冲输入到通道2，然后观察脉冲是否响应氧传感器信号的变化。也可将数字示波器看成一个高速可视电压表，能够看到清晰的信号波形，在图形上能捕捉到瞬间干扰、尖峰脉冲、噪声和所测部件的不正常波形。