基于汽车故障诊断的初级低压点火波形分析

[摘 要]根据汽车维修的相关理论与实践研究，利用解码器对汽车故障的诊断有待提高。自从点火系统汽车应用以来，点火初级闭合角测试是调整步骤的关键所在，本文认为在示波器屏幕上观察波形的同时看到点火初级闭角的数字显示，使闭合角调整已改由发动机控制电脑来控制。本文实验认为波形点火系统需要几个输入信号才能正常工作，为相关的理论与实践工作者提供参考。

[关键词]汽车故障;点火控制;初级线圈;点火波形

中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0131-01

一、引言

根据相关汽车技术理论，现动机控制计算机的点火控制图中包含了优化和它的点火时间控制等因素，如关闭角度比铂-电容系统更准确的传统，发动机的性能和废气排放量是非常有用的。但发动机控制计算机和电路系统和点火控制模块可能会失败，所以初级点火闭合角测试仍然是有用的，因为点火变压器初级线圈和次级线圈的影响，点火发生在第二跳状态反馈给初级电路，使初级点火波形显示通常是有用的。初级点火闭合角显示主要是用来分析单个气缸的点火角;确定平均闭合角或毫秒数;分析点火线圈性能和主电路，分析了电容器的性能。

二、点火初级线圈电流波形分析

如果怀疑点火线圈短路或点火模块开关晶体管有故障，可以用几种方法进行诊断。制造厂商规范可提供点火初级线圈的电阻范围，这是对初级点火线圈静态测量。对点火初级线圈更精确的动态测量包括：用分析电流波形的方式在工作状态下测试电流值，另外，在点火初级线圈电流测试中，可以对点火模块开关晶体管的工作状态进行检查，点火模块电流级限的测试能够确认在点火模块的开关晶体管中的电路运行级限电流是否合适。

本文实验时，汽车示波器的内部设置可以不做任何的改动就能直接插上电流钳，只需要做初始设置就可以使用了，在任何时候，这种电流钳都可以用来检查任何电磁阀线圈、点火线圈或开关电路。汽车示波器还在显示波形的同时用数字的方式显示最大电流值。试验方法：起动发动机并怠速运转，在使故障重复的条件下，加速发动机或驾驶汽车。如果发动机不能起动，就打起动机让发动机转动，然后观察示波器显示。波形分析当电流开始流入点火初级线圈时，由于线圈特定的电阻和电感特性，引起波形以一定的斜率上升，波形上升的斜率是关键所在，通常点火初级线圈电流波形会以60度角升（在10毫升/格时基下），大多数新式点火初级电路先提供5-6安培电流给点火线圈，当到达允许最大电流的（5-6安培），在点火模块中的限流电路就开始起作用。这使得波形顶部变平，在点火初级线圈的“导通时间”内电流波形的顶部保持平直。当点火模块关断电流时，电流波形几乎是垂直下降，点火线圈的电流将下降至0。在每一个点火循环中，这个过程在重复着。

三、基于点火线圈分电器点火初级阵列波形分析

汽车发明应用以来，初级点火阵列波形一直是有效的对行驶性能故障的诊断内容。由于点火次级燃烧的过程，可以通过初级和次级线圈的互感返回到初级电路，所以从点火级上显示的波形是非常有用的。点火初级阵列波主要用于查出火花塞、高压线的短路或断路故障，或是查出污损的火花塞，它是造成点火不良的主要原因，当点火级不易测试时，测试点火初级波形就比较容易了。

这个试验可以提供关于各缸燃烧质量非常有价值的资料，因为点火初级波形受不同发动机、燃油系统和点火条件的影响，所以用它检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统部件的故障是有用的。波形的不同部分指示出任一气缸相应部件或系统的故障。参照波形图中相关部件相对应的波形特定段。气车示波器在显示屏上可以用数字的方式显示出波形的特征值。试验方法：让发动机怠速运转，按照行驶性能故障或点火不良发生的需要来加速或驾驶汽车。确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性。波形分析：观察跳火峰值电压高度各缸是否相对一致。任何与其它信号相比高度发生实际改变的信号都意味着故障。一个比其它气缸低下很多峰值可能说明这个气缸点火次级电路中存在着高电阻，这可能意味着开路或火花塞高压线电阻太高;一个比其它气缸低很多的峰值可能说明气缸火花塞高压线短路、火花塞间隙小、火花塞破裂或污浊。第一缸点火峰值显示在最左侧，其它各缸按点火顺序从左至右排列。

四、基于点火正时及参考信号分析

在早期点火装置中这些信息则是由分电器，真空提前前点装置和白金来提供，因此检测部件的物理手段是最主要诊断方法之一。现在真空提前点火装置，分电器和白金几乎不复存在了，这当然是件好事，点火系统仍然可以通过示波器的“眼睛”来检查，电子点火正时（EST）从设计上讲是一个复杂系统，但它并不是难以诊断的。发动机控制电脑发出一个（EST）信号给点火模块或直接给点火线圈，这个EST信号含有老式真空提前点火装置，分电器和白金所提供的全部信息，发动机控制电脑（PDM）只是收集并传送不同的信息。

发动机控制电脑用来自点火模块的点火参号信号和其它输入信号产生了电子点火正时信号。电子点火正时信号是返送给点火模块中另一个一开关晶体管的信号。这个开关晶体管用于控制点火线圈初级电路，随着发动机转速的增减，电子点火正时信号频率与点火参号信号频率同步变化。发动机控制电脑主动不断地控制电子点火正时信号的脉宽，而这个脉宽又提供了初级点火闭合角和点火正时提前角的信息。点火模块根据曲轴位置传感器信号产生数字信号就是点火参考信号。点火模块向发动机控制电脑发送点火参考信号，发动机控制电脑用这个信号正确的控制喷油时间和电子点火正时输出信号。点火参考信号是频率调制数字信号，这个信号的频率随发动转速变化而变化。

本文的试验方法：起动或运转发动机，使发动机怠速运转，加速发动机或按行驶性能故障发生时所需要的条件驾驶汽车。在加减速时，电子点火正时信号的脉冲宽度将发生改变，脉冲宽度实际的改变量影响点火闭合角（点火线圈通电时间）和确定点火提前量。波形分析：确认脉冲和脉冲之间幅值、频率和形状等判定性尺度的一致性，这就要求数字脉冲幅值足够高，脉冲间隔时间和形状是一致的，同时也要注意下列因素：观察波形的一致性，注意波形底部和顶部的直角，观察波形幅值的一致性，所有的波形都应该是等高的，这是因为供电电压不变的缘故。这些就是所一致性的关键所在，确认波形对地电压不会过高，因为电压过高可能表明电阻或点火模块、控制电脑的接地不良。观察波形随发动机异响及行驶故障的异常变化，这是为了证实信号出现的问题与顾客反映情况和行驶故障是否有关系。如果出现在示波器上的波形异常，先检查线路、接头及示波器的连接。当故障出现在示波器上的时候，摇动线束，这可以进一步确认电子点火正时信号电路是否是问题的根源。当起动发动机时看到一条平直的波形，也就是说没有起动，这可能说明曲轴位置传感器、点火模块、控制电脑、线路或插头出了故障，如果看到不好的或平直线信号，按顺序找到信号起源处--曲轴位置传感器，用示波器测试曲轴位置传感器的信号，并从点火初级电路到点火模块，如果所有的地方都是好的，那么就检查点火模块和控制电脑之间的信号，然后再检查控制电脑返回点火模块的信号，最后检查从点火模块到点火线圈的初级信号。

参考文献：

[1]吴立锋.利用云模型和遗传算法优化BP神经网络权值[J].软件导刊.2011（09）