汽車傳感器模擬測(cè)試儀在汽車故障診斷中的應(yīng)用

在汽車故障診斷過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到以下現(xiàn)象：通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象的分析,我們懷疑可能是某一傳感器有故障，但是用解碼器、萬(wàn)用表甚至是示波器等檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)，卻很難準(zhǔn)確判斷該傳感器是好是壞。所以只有采取互換法，即用一個(gè)新的傳感器代替，如果故障消失，說(shuō)明該故障是因傳感器引起的；如果故障現(xiàn)象依然存在，說(shuō)明該故障并不是因傳感器而引起。這樣不但浪費(fèi)了時(shí)間，同時(shí)也因盲目地更換配件而造成經(jīng)濟(jì)損失，給客戶帶來(lái)不必要的支出。

汽車傳感器模擬測(cè)試儀就是模擬汽車電腦的輸入信號(hào)，代替?zhèn)鞲衅鞴ぷ?，無(wú)須更換傳感器，從而準(zhǔn)確判斷傳感器的好壞，減少因盲目更換配件而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。下面以ADD91為例介紹傳感器模擬測(cè)試儀在汽車故障診斷中的應(yīng)用。

一、模擬電壓信號(hào)

實(shí)例

車型：捷達(dá)王（配備4缸20氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)）。

故障現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，其怠速轉(zhuǎn)速在300～1500 r/min之間擺動(dòng)。擺動(dòng)數(shù)次之后穩(wěn)定在正常值，行車過(guò)程中則感覺(jué)基本正常。

分析：引起怠速游車的原因可能有電控系統(tǒng)異常、進(jìn)氣管漏氣等。

檢修：用解碼器獲取故障碼，顯示空氣流量計(jì)信號(hào)異常。該空氣流量計(jì)為熱絲式空氣流量計(jì)，檢查其線路及插接件，連接情況正常。其插接件為四端子，分別為 12 V電源線、搭鐵線、5 V標(biāo)準(zhǔn)電壓、信號(hào)輸出端。從信號(hào)輸出端測(cè)量電壓信號(hào)為0.03V，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)及加、減速時(shí)均為0.03V，即輸出電壓信號(hào)無(wú)變化，由此確定空氣流量計(jì)已損壞。從常規(guī)經(jīng)驗(yàn)分析：空氣流量計(jì)損壞可能會(huì)引起加速不良或油耗增加的癥狀，但對(duì)怠速游車的癥狀相對(duì)影響不大，可能在進(jìn)氣部分存在漏氣的地方，但經(jīng)檢查并未發(fā)現(xiàn)有漏氣之處。檢查怠速控制電機(jī)及電位計(jì)，均未發(fā)現(xiàn)異常情況，而且在游車狀態(tài)下可以看到節(jié)氣門(mén)在怠速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行回饋調(diào)節(jié)，開(kāi)空調(diào)時(shí)怠速提升正常。由此判斷怠速控制系統(tǒng)正常。那么故障是不是由錯(cuò)誤的空氣流量信號(hào)引起的呢?于是用傳感器模擬測(cè)試儀ADD91從流量計(jì)信號(hào)輸出端將怠速時(shí)的模擬電壓值輸入計(jì)算機(jī)，當(dāng)輸入電壓為1.3V左右時(shí)，怠速游車現(xiàn)象消失。重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不再出現(xiàn)怠速游車現(xiàn)象。更換空氣流量計(jì)后，故障排除。


操作方法

1.根據(jù)原廠維修手冊(cè)，獲得需要模擬的傳感器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。
2.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)傳感器的電子連接接頭。黑色表筆插到儀器的“OUTPUT—”的插孔，另一端搭鐵（使用鱷魚(yú)夾），紅色表筆插到“+OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號(hào)線連接（可以使用萬(wàn)用測(cè)試線），如圖2所示。
3.旋轉(zhuǎn)功能選擇按鈕，選擇信號(hào)模擬功能“output”。按“HZ/DUTY”選擇鍵，進(jìn)入占空比調(diào)整功能，旋轉(zhuǎn)占空比調(diào)整旋鈕，使占空比為0000，同時(shí)頻率自動(dòng)調(diào)整到00000。
4.按“SELECT”選擇鍵，進(jìn)入電壓調(diào)整模式，將電壓值調(diào)整到維修手冊(cè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
提示：可以使用解碼器數(shù)據(jù)流的功能，觀察傳感器的信號(hào)變化。
5.打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)（不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)）。
6.改變傳感器的模擬信號(hào)的數(shù)值，通過(guò)解碼器的數(shù)據(jù)流功能，觀察傳感器的數(shù)據(jù)與模擬信號(hào)是否一致，如果一致說(shuō)明電控系統(tǒng)無(wú)故障。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)需要改變模擬信號(hào)的數(shù)值，如果汽車故障明顯消失，說(shuō)明傳感器有故障。

二 0～5V 、20Hz～40kHz的頻率信號(hào)。

操作方法：

1.根據(jù)原廠維修手冊(cè)，獲得需要模擬的頻率傳感器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。
2.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)傳感器的電子連接接頭。黑色表筆插到儀器的“OUTPUT—”的插孔，另一端搭鐵（可以使用鱷魚(yú)夾），紅色表筆插到“+OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號(hào)線連接（可以使用萬(wàn)用測(cè)試線）。
3.旋轉(zhuǎn)功能選擇按鈕，選擇信號(hào)模擬功能“output”。按“HZ/DUTY”選擇鍵，進(jìn)入占空比調(diào)整功能，旋轉(zhuǎn)占空比調(diào)整旋鈕調(diào)整占空比為規(guī)定數(shù)值。然后進(jìn)入頻率調(diào)整功能，將頻率調(diào)整到規(guī)定數(shù)值。
注意：必須先調(diào)整占空比，然后調(diào)整頻率，如果不知道具體的占空比的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，可以將占空比調(diào)整到50%。
4.按“SELECT”選擇鍵，進(jìn)入電壓調(diào)整模式，將電壓值調(diào)整到維修手冊(cè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)（一般為5V）。
提示：可以使用解碼器的數(shù)據(jù)流的功能，觀察傳感器的信號(hào)變化。
5.打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)（不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)）。
6.改變傳感器的模擬信號(hào)的數(shù)值，通過(guò)解碼器的數(shù)據(jù)流功能觀察傳感器的數(shù)據(jù)與模擬信號(hào)是否一致，如果一致說(shuō)明電控系統(tǒng)無(wú)故障。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)需要改變模擬數(shù)值的大小，如果汽車故障明顯消失，說(shuō)明傳感器有故障。

三、頻率信號(hào)模擬功能的應(yīng)用

頻率信號(hào)在汽車傳感器中應(yīng)用相當(dāng)普遍，可產(chǎn)生可變頻率信號(hào)的傳感器和裝置有：數(shù)字式空氣流量計(jì)、數(shù)位式進(jìn)氣壓力傳感器、光電式車速傳感器（VSS）、霍爾式車速傳感器（VSS）、光電式凸輪軸和曲軸轉(zhuǎn)角（CKP）傳感器、霍爾式凸輪軸（CAM）和曲軸轉(zhuǎn)角（CKP）傳感器、里程表等。因此，ADD91在實(shí)際應(yīng)用中可以模擬以上各種傳感器，下面以空氣流量計(jì)為例結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明ADD91 的頻率模擬功能的具體應(yīng)用和操作方法。

數(shù)字式空氣流量計(jì)有許多種，它們的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，有金屬的、塑制的、大的、小的、安裝在空氣濾清器里的等等。還有熱絲式、熱膜式、卡門(mén)渦旋式等，幾乎所有的都是產(chǎn)生變化的頻率信號(hào)，頻率調(diào)制信號(hào)是很容易用ADD91模擬的。幾乎所有的數(shù)字式空氣流量計(jì)隨著空氣流量的增加，輸出信號(hào)的頻率也增加。流過(guò)空氣流量計(jì)空氣越多，信號(hào)的脈沖頻率也就越高。目前有三種主要的數(shù)字式空氣流量計(jì)，即低頻數(shù)字式和高頻數(shù)字式以及變頻率及脈沖寬度的卡門(mén)渦旋式。

高頻數(shù)字式空氣流量計(jì)

高頻數(shù)字式空氣流量計(jì)出現(xiàn)在通用汽車3.8L V6型發(fā)動(dòng)機(jī)上，它是日立（Hitachi）生產(chǎn)的傳感器。此外，高頻數(shù)字式空氣流量計(jì)還應(yīng)用于凌志（Lexue）以及其它汽車中。傳感器的脈沖大多數(shù)幅值為5V，怠速時(shí)頻率：2.77kHz。

ADD91 的操作方法
1. 模擬怠速時(shí)空氣流量計(jì)的頻率信號(hào)：幅值為5V，怠速時(shí)頻率為2.77kHz。
2. 關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)空氣流量傳感器的電子連接接頭。
3. 黑色表筆插到儀器的“OUTPUT-”的插孔，另一端搭鐵（可以使用鱷魚(yú)夾），紅色表筆插到“+OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號(hào)線連接（可以使用萬(wàn)用測(cè)試線）。
4. 旋轉(zhuǎn)功能選擇按鈕，選擇信號(hào)模擬功能“output”。
5. 按“HZ/DUTY”s選擇鍵，進(jìn)入占空比調(diào)整功能，旋轉(zhuǎn)占空比調(diào)整旋鈕，調(diào)整占空比為50%。按“HZ/DUTY”后進(jìn)入頻率調(diào)整功能，撥頻率鈕將頻率調(diào)整到2.77kHz。
注意：必須先調(diào)整占空比，然后調(diào)整頻率，如果不知道具體的占空比的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，可以將占空比調(diào)整到50%。
6. 整到5V。