信号分析在汽车中的应用

【摘要】信号是汽车中各种电子元件工作的主要途径，随着科技的发展在电子元件在汽车中的应用越来越广泛，通过信号分析可以调节汽车的各种性能，保证汽车的安全行驶，减轻驾驶员的劳动强度。同时，当汽车出现故障时，为维修人员准确的判断故障位置、提高维修速度提供了保证。

【关键词】信号分析 故障 电子元件

【中图分类号】TN911.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）07-0253-01

由于科学技术的发展，汽车行业的发展也有了很大的进步，改变了过去单一的机械配件组成模式，有越来越多的电子元件应用到汽车的组成部件中，例如各种传感器、电控单元（ECU）等。这些电子元件应用时汽车具有越来越好的舒适性和安全行驶条件，这些电子元件的工作主要通过信号的传输分析来完成。由此，对维修人员快速准确判断故障位置提供了便捷，本文将简要介绍信号分析在汽车行业中的应用：

1.在汽车故障检测与维修中的应用。

由于电子元件的大量使用，使汽车的结构趋于简化，汽车也更加易于操作。相应的，当汽车出现故障时，也为维修人员的准确判断增加了难度，因为这些故障位置的判断经常需要通过一些专门的仪器来分析汽车各部件产生的信号来分析。因而信号分析越来越多的随着电子元件的大量应用到汽车故障检测与维修当中。在机械设备状态监测及故障诊断技术中，合理的信号分析方法是关系到能否对故障作出正确判断的重要前提条件，它制约着故障诊断的准确率和故障早期预报的可靠性，是当前故障诊断研究中的瓶颈。

例如，汽车电控系统中的传感器和执行器，在长时间使用过程中会发生磨损、腐蚀、变形或老化，它们的性能则随之变差。如果它们产生了明显的故障，则电控单元会将所发生的故障以故障码的形式记录下来，以帮助维修人员了解故障内容。但是，如果它们产生的故障仅仅是性能变差，则电控单元往往不能判定它们有故障。此时，利用检测设备中的示波器功能（现在许多先进的检测仪不仅具有解码器、读取数据流功能，还具有示波器功能）对所怀疑的部件进行电子信号分析，便可使汽车维修人员快速了解被检测部件的工作性能。示波器功能不仅可以快速捕捉电子信号，还可以用较慢的速度来显示这些波形，以便一面观察，一面分析，此外还能够储存信号波形，以便反复观察已经发生过的快速信号，为维修人员分析故障提供重要依据。

再如，由于汽车排放法规的逐渐严格和人们对汽车排污控制的日渐重视，电喷发动机越来越多的在我国普及。这种发动机采用了混合气成分的闭环控制和三效催化剂反应装置联合使用的技术，这是当今汽油机最有效的排气净化方法，而氧传感器是实现这一闭环控制必不可少的重要部件。它不但对发动机排放控制有着重要的作用，对氧传感器波形信号的分析，可以快速、准确的判断整个空气燃油系统的运行性能。通过用汽车示波器对氧传感器波形进行分析、评定，可以帮助诊断分析的怠速不稳、加速迟缓、功率低下、油耗量大等汽车故障及其原因，利用氧传感器的波形分析来判断三元催化器是否失效，还可以通过示波器读取其波形进而分析判断发动机的多种故障。在汽车维修之后，还可以通过检测氧传感器波形判断发动机是否真正修好。

当汽车发动机发生故障时，传统的故障诊断模式难以适应现代技术条件下的汽车，这时，信号分析就在发动机故障检测中发挥了重大作用。这种检测可以利用多种传感器数据资源，把发动机各种性能参数进行多级别、多方面的处理、把多传感器在空间和时间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，从而导出新的有意义的故障诊断信息，通过多传感器信息融合，可以扩大数据采集时空覆盖范围，增大置信度，改善诊断系统的可靠性。同时可以在线和专家共同会诊，提高故障检修的准确性，它的工作方式主要如下图所示：

2.保证汽车的安全行驶及舒适性等。

安装在汽车上的电子配件（主要是各种传感器），检测到汽车行驶过程中的一些数据信号，输送到汽车微电脑控制单元中，通过微电脑的信号处理分析后，为驾驶员提供报警信号。汽车安全性、舒适性等的调节当中。

这样的使用主要有ABS系统和电子控制悬架，在ABS系统中，微电脑根据四个车轮上安装的传感器传来的四个车轮的速度信号，分析处理后给四个车轮相应的力，保证四个车轮能够同时制动，防止汽车在制动过程中发生原地掉头和偏移等现象，保证汽车的安全行驶。在电子控制悬架的使用中，当驾驶员驾驶车辆在路况不好的情况下通过电子控制悬架的调节仍然能够舒适的驾驶车辆，这种电子悬架主要依靠安装在四个悬架上的电子执行器根据传感器传来的高度信号，通过微电脑分析后调节悬架的高度和弹簧悬架的阻尼系数来达到保证汽车舒适性的要求。

信号分析的应用随着科技的发展，将会更多、更好的利用于汽车中，作为汽车运用与维修人员，我们要跟上汽车发展的速度，更好的利用信号分析来为我们判断汽车故障分析与维修服务。