汽车发动机点火系统故障诊断仪研究

《汽车发动机点火系统故障诊断仪研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第34卷第6期2003年11月太原理工大学学报J()URNAL()FTAIYUANUNlVERSITY()FTECHN()I。()GYV01．34No6Nov．2003文章编号：l007—9432(2003)06一0710—03汽车发动机点火系统故障诊断仪研究朱林彦，李君良(太原理工大学理学院，山西太原030024)摘要：对汽车点火系统检修中存在的问题，设计出一种便携式汽车点戈系统故障诊断仪。分剐采用直接探测和霍耳元件同时检测点妊系统的电压与电流信号，用单片机分析和处理数据．将结果以代码形式通过LcD显示。本系统具有工作安全可靠，使用

2、曼活方便，适用性强．工作效率高等特点。关键词：汽油发动机；点-欠系统；诊断仪器；单片机应用中图分类号：u463．64文献标识码：A随着国民经济的持续稳定发展．汽车这一现代化的交通运输工具正日益走进人们家庭，汽车的社会拥有量犬增，巨大的保养维修任务也摆在了我们面前。由于技术条件的限制，汽油发动机的点火系统发生故障，仍需人工进行排查、处理，其故障原因、部位的确定仍是～个难点。检修工人使用点火示波器不仅体积大，且露天工作时环境亮度大，波形不易观察；采用拔下高压点火线逗火的方法，看有无点火火花产生，不仅效果不佳，且易受到高压电击[1o。为了更好地检修

3、故障，我们研制出汽油发动机点火系统故障诊断仪。它采用霍尔元件检取信号，使用单片机分析与处理信号，LcD代码和模拟条图双重显示，不仅可应用于汽车检修，也可应用于一切采用点火脉冲驱动工作的发动机系统。1仪器的设计思想本仪器把汽车点火电路分为3部分(初级电路，次级高压总线，各缸点火高压线)进行检测与分析。在高压部分，主要检测有无高压电压脉冲和点火电流脉冲以及高压电压脉冲的幅值大小，从而判断有无故障以及故障发生的可能部位与原因；在初级电路，主要检测稳态电流的大小，有无断电脉冲及断电时感应电压幅值，从而判定故障是否发生在初级电路及可能原因(见图1)。检

4、测方式是同时检测相关点的电压与电流，由传感器探头拾取信号后，经放大器(分压器)和A／D转换器传送到微机中处理与分析，将分析结果以代码和模拟条图形式通过I．cD显示出来(见图2)。圈1检蔫点位置分布田2系统设计2．1探头本诊断仪探头可同时分别检取电路中的电压与电流信号。为了不断开原电路．实现在线检测，电流信号的检取采用微型钳表结构，以霍尔元件拾取导线周围的磁场信号。虽然高压点火部分初始电流nr达数十安培，但持续时问很短(仅微秒级)，故采用铁氧体磁环作为导磁体(起始磁导率“。≥103，特征频率可达数百兆赫兹)L2J．经测算，可在霍尔元件上产生数十

5、毫伏的霍尔电压⋯。此电压与流经点火线上的电流成正比，经放大与滤波后通过模数转换器送往微机。电压信号的检测是在探头上装一探针，钳表合拢时探针扎入点火绝缘线内与点火线接触，直接拾取电压信号，经高阻分压器分压、整形后再通过模数转换送人微机。当检测初级电流的信号时，通收稿日期：20030902基金项目：太原理上大学自选项目(573)作者简介：朱林彦(1055)．男，山西夏县人，学十，副教授-主要从事物理学与光电技术的教学与科研工作。万方数据第6期朱林彦等：汽车发动机点火系统故障诊断仪研究过转换开关改变分压器的分压比和放大器的放大率，以保证所处理的信号

6、幅度处于模数转换器的有效范围。同时．探头内装有前置放大器进行阻抗变换，以消除探头引线对被检测信号的影响。图z椽测电路原理囝2．2信号处理与转换电路信号处理电路内包括放大器、滤波器、整形电路、峰值保持电路与A／I)转换电路等。由于霍尔电压的驱动能力较弱，点火脉冲频率不大(小于200Hz)，放大器宜采用低漂移高精度仪用集成运放。如INAl02，AD521等，同相端输入经放大、滤波后送入峰值保持电路和A／D转换器。A／D转换器可选用I．M13lV／F变换器“1，整形电路用电压比较器提供信号脉冲前后沿以控制A／D转换周期和单片机数据处理过程。整个电路

7、需反复调试，以保证电路有足够的动态范围，并保持在最佳工作状态。信号送人单片机的R口进行处理”]。2．3单片机数据处理信号处理与变换电路把经过处理后的电压、电流信号分别送入单片机。在电流(电压)脉冲的有效时间内，单片机对电流(电压)信号进行计数，同时控制内部定时器计时，在一个有效脉冲完成时，电流(电压)信号计数值与机内定时器计时的比值即为A／D转换器的输出频率，乘以转换灵敏度即得输入电流(电压)值，可送往I。cD显示器显示。由电压、电流整形脉冲的有无及前后相差，可判定点火电路的相关性能，并以代码形式输送到I。CD显示器上。单片机选用AT89c2

8、051，这是美国ATMEI。公司推出的一种高性价比单片机“]。器件采用80c31内核，指令系统加引脚与Mc}51兼容，片内均集成有闪烁存储器，采用电擦除。可重复编程