车辆工程技术
115维修驾驶示波器在汽车维修中的应用
刘奕江
汽车传感器（西安市技工学校，西安 710048）
摘　要：随着汽车排放要求越来越高控制要求更加精细和各类电子设备的广泛应用，电控系统在汽车上的应用程度日益加深，控制的要素也越来越精确。如何更好更精确的排除电控系统问题是维修人员必备技能。本文通过介绍电控系统信号情况和示波器的基本功能，以及一个实例来说明掌握示波器的使用有助于提高电控系统故障维修的质量。
关键词：汽车电控系统；示波器；曲轴位置传感器
  随着国六排放标准的实施，以及车内舒适性装备和安全性装备日趋智能化，判断故障的难度也日益加大。虽然很多维修车间早已配备了多通道示波器，但是真正使用的维修技师少之又少。本文主要通过实例说明利用示波器在汽车维修中的应用可以大大提高维修效率和维修质量。
1　电控汽车信号的基本类型
  汽车电控系统的功能室电控单元通过接受各种传感器提供的信号，传输至控制器后，经由控制器传出控制信号给各个执行器，实现汽车正常运转。当某些信号出现异常或者消失时，意味着可能会有相关的故障产生。汽车电控系统中存在五种基本的电子信号：直流信号、交流信号、频率调制信号、脉宽调制信号、串行数据信号。利用示波器既可以采集以上五种信号。
2　汽车电子信号分析
  （1）幅值。信号在一定点上的即时电压。
  （2）频率。信号在某一时间段的事件或循环的次数，一般指每秒循环数。
  （3）脉冲宽度。信号所占的时间或占空比。
  （4）形状。电子信号的外形特征，包括其曲线、轮廓、上升沿、下降沿等。
  （5）阵列。组成专门信息信号的重复凡是，如曲轴位置传感器的脉冲信号、相位传感器传出的凸轮轴位置信号。
3　故障实例一
  （1）故障描述。驾驶员在行驶过程中多次出现转速表突然无示数，但发动机未报故障码，进站维修时初始启动未见故障，进行试车试验时故障出现。
  （2）故障分析排除。根据车型综合分析此类故障，可能会出现两个故障点：1）发动机曲轴位置传感器问题；2）仪表问题。根据先易后难的基本检测原则，维修技师决定先对曲轴位置传感器进行测量。查阅此车型的维修手册发现该车型采用的是电磁式曲轴位置传感器，此类传感器一般采用三线制，利用万用表检测方法：①转速传感器电压值的检测点火开关处于ON档时（发动机着车状态下），转速传感器1脚为屏蔽线，呈搭铁状态（－）；2脚与ECU的63脚相通，可测得点火正时／转速信号值（＋）；3脚与ECU的56脚相通，为信号线（－）。在发动机正常怠速状态下，用数字式万用表交流电压档能够测得发动机转速传感器交流信号电压为6～8V。随着发动机转速的升高，其信号电压最高可达到交流15～18V。②转速传感器电阻值的检测点火开关置于OFF档，拔下发动机转速传感器3P连接器，2脚与3脚之间可测得电阻值为480～1000Ω；实际测量电阻值为952Ω左右（在环境温度约20℃时）。经过测量所测数值均在标准范围内。就在此时技师决定着手将检查重点指向仪表时，我提出利用示波器检查一下曲轴位置传感的波形，经同意后连接示波器于2、3脚对应的电线后启动发动机，示波器显示波形，和标准的电磁式曲轴位置传感器的波形图有明显的差异。
  排空机油打开油底壳发现曲轴上的信号盘因螺栓松动确实出现了晃动，拧紧之后再次利用示波器进行测试时，试车后再无出现车主反映问题，故障排除。
  （3）技术总结。对于此项问题如果按照技师习惯性使用的“万用表＋故障诊断仪”的检测方法，可能就将问题导向到仪表问题上了，但是引入示波器后迅速定位了问题，减少了出现进入死胡同的几率，并且成功的解决了故障。
4　故障实例二
  （1）故障描述。车主所用车型采用无钥匙进入和一键点火技术，故障为无法使用车门所设无钥匙开关进入，并且无法正常点火。
  （2）故障分析和排除。根据车型维修资料，此车的无钥匙控制逻辑驾驶员手伸入门把手后电容感应器，感应器将信号传给智能钥匙ECU总成（下称ECU总成），ECU总成再将执行信号传输给车内电子钥匙振荡器，振荡器工作后会发出低频信号，钥匙接收低频信号后，发出高频加密信号，由电子钥匙天线接收后传输给车门控制接收器后对码成功后将信号传出给ECU总成，ECU总成会传输门锁解锁信号完成车门解锁。根据上述工作原理和车主描述，首先检查钥匙是否亏电，检查结果正常。因整车无法通电故故障诊断仪也无法接入读取故障码。接下来检查ECU总成搭铁是否正常，1号端子为供电端17号端子为搭铁端之间电压12.03V可判断正常。再对车门控制接收器2号和6号端子进行测量，测量结果为0。对车门控制接收器接地端进行测量得出结论接地正常，对供电端进行测量发现由ECU总成到车门控制接收器之间的线路也没有问题。至此问题集中于ECU总成，利用示波器检查其信号线，发现本应为方波的信号
线无信号，在电子钥匙振荡器两端检测信号，也出现了上述同样的问题。随即确定是ECU 总成损坏，将ECU总成更换故障解除。
  （3）技术总结。本故障在检测过程中灵活运用了万用表和示波器，充分发挥了两种检测工具各自的优势，尤其是利用示波器进行波形分析，最终定位了故障点。为更换价格不菲的智能钥匙ECU总成更换提供了有力的维修依据。
5　示波器在的优势分析
  汽车电子设备的信号变化速率非常快，周期达1/1000s，且许多故障信号是间歇的，时有时无，这就需要仪器的测试速度高于故障信号的速度，通常测试一起的扫描速度应该是被测信号的5-10倍。示波器不仅可以快速捕捉电路信号，还可以记录信号波形，并用较慢的速度显示波形，便于边观察边分析。无论是高速信号（如喷油器、间歇性故障信号）还是慢速信号（如节气门位置变化及氧传感器信号），用示波器都可得到想要的波形结果，也可通过示波器观察了解电控系统的工作情况。
6　结语
  汽车电子技术高度发展，尤其是电子控制技术在汽车上的应用越来越广泛和精细。这也使得相关的故障问题也越来越多。在维修检测过程中使用示波器能够更加准确和可靠地维修相关故障，是现代汽车维修技师急需掌握的一门技能。