labview的点火波形的测量与故障分析(附件)
摘 要科学的进步，以及汽车电子信息技术的迅猛发展，汽车上装置的电子元件越来越多，如何准确高效地诊断出汽车发动机电子控制系统的故障，是当今汽车行业必须克服的一个难题。发动机作为汽车的动力源泉，车辆的心脏部分，会因为使用幅度过大、使用操作不良和使用时间过长而导致故障。发动机离不开点火系统，其机能深受它的工作状况的影响。同样也体现在动力性、环保等方面。所以，对点火系的数据采集和波形分析十分重要。汽车的发动机一旦发生故障，缺乏准确的检测方法，只会事倍功半。一旦拥有一套简单易操作的方法，能够帮助汽车行业快速维修。这篇课题是为了采用当前先进的计算机技术，编写一套直观的点火系波形故障分析方法。通过labview仿真测试软件模拟发动机运行状况，采集数据参数，形成波形直观图。目前，在点火系故障诊断技术中广泛采用点火波形的分析方法，通过虚拟技术，改变传统上发动机硬件检测，用计算机软件代替实物测量。还介绍了测试系统的总体设计方案，介绍了labview软件的界面设计，进行数据采集和波形分析。介绍点火系的结构、工作过程及控制原理。学习和研究点火系故障诊断中的数据流和波形分析的原理和方法，了解故障诊断的关键技术与规范。关健词:labview；点火波形；故障诊断；AbstractScientific progress and rapid development of automobile electronic information technology, device on automobile electronic components is more and more, how to accurately efficiently diagnosed faults of automobile engine electronic control system, is todays auto industry must overcome a problem. Engine as the power source of vehicle, the heart part of the vehicle, because the use range is too big, use and operation and poor use of time is too long and cause failu
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re. Engine is inseparable from the ignition system and its function by the influence of its working condition. Also reflected in power, environmental protection and other aspects. In the ignition system of data acquisition and waveform analysis is very important. The engine of the car a Once fault occurs, the lack of accurate detection method will only get twice the result with half the effort. Once you have a set of simple and easy operation method, can help the auto industry, the rapid repair. This topic is in order to use the advanced computer technology, to write a direct ignition system fault waveform analysis method.Through the LabVIEW simulation software to simulation engine operating conditions, collecting data, form the visual map. At present, in the ignition system fault diagnosis technology is widely used in the ignition waveform analysis method, through the virtual technology, change traditional engine hardware detection, calculating machine software instead of physical measurement. Also introduces the overall design scheme of the test system, introduces the LabVIEW software interface design, data acquisition and waveform analysis. Describes the structure of the ignition system, working process and the principle of control system. The study and research of ignition system fault diagnosis in the number according to the principle and method of flow and waveform analysis, understanding of fault diagnosis Key technologies and specifications.Keywords: LabVIEW; ignition waveform; fault diagnosis;第一章 概述 11.1课题的背景与意义 11.2课题的国内外动态 21.3课题的难点与关键问题 3第二章 点火系的组成与原理 42.1点火系的组成与结构分析 42.2点火系的工作过程分析 5第三章 点火系的波形分析与故障诊断 83.1点火系标准波形的分析与研究 83.2点火系标准波形参数分析 93.2.1点火系统的基本参数 93.2.2点火系统的波形分析方法 103.3点火系典型故障波形的分析与研究 12第四章 程序设计 154.1软件的系统方案设计 154.2软件的界面与功能 154.3程序设计 184.3.1主程序结构的设计 184.3.2数据采集模块设计 214.3.3数据流分析模块 224.3.4仿真测试 23结束语 24致 谢 25参考文献 26第一章 概述1.1课题的背景与意义如今计算机电子技术更新换代快，电子元件微型复杂化，车载电子元件有增无减，就这些电子设备是否正常工作，给维修和检测增加了不少难度。而汽车上的发动机给汽车快速行驶提供动力，是车辆的核心部件，由于驾驶人员操作不规范，长时间行驶或行驶路况恶劣多变都容易引起发动机熄火拉缸等故障。汽油发动机内部有许多系统，如燃油更给系统、尾气排放系统等，但最为重要是点火系统，单就提供最佳点火时刻而言，就影响燃油消耗，降低驾驶的经济性。因此，如何检测点火系统的故障，维持发动机工作性能良好，提高汽车使用寿命是与我们生活相关的切身利益。汽车发动机系统中，点火系统与燃油供给系统故障相差不多，在维修方面，都是发动机的核心地位。因此，当前一个重要课题就是对发动机的点火系统故障快速诊断。汽车作为代步工具，由各金属部件组装而成，金属部件难免发生磨损损坏，而且汽车上的电子装置也会因为线路问题出现老化失灵等故障，作为一个处于高温、高速的环境下，点火系统极易发生故障。因此，人们排查故障之前，都是先调整好点火系统。点火系统一般发生以下几种故障：无火、缺火、乱火以及点火正时非最佳点火时刻等，它们不仅仅影响发动机的正常启动，还会使发动机工作时出现安全危险因素。还由于发生故障部位不同，分为低压线路故障、高压线路故障。点火线圈，点火信号发生器以及点火器构成低压线路；分火头，高压线以及火花塞构成高压线路等。通常情况下，这些元件是导致点火系统故障的罪魁祸首。不仅如此，往往故障的形成是多方面因素导致的，没有一定的规律性可言，它也可能是由于线路断路开路等原因使线路接触不良，因此维修人员面临着多方面挑战。但随着信息时代的来临，微机技术的发展，互联网技术的迅猛发展，社会进入一个大数据时代，人们常常用计算机管理工业的发展模式，同样汽车工业也步入信息为主导的时代。用计算机进行数据的采集及处理过程，这个过程省去传统方式上的大量人力物力，提高了工作效率，精准的完成各项工作任务。对此，大胆的将计算机信息技术运用到点火系统的检测与诊断上不再是纸上谈兵，而是一项现实可行有待进一步优化的研究课程。1.2课题的国内外动态汽车点火系统从之前较早的蓄电池点火系统，发展到现在广泛的电子点火系统，车载电子元件越来越多，功能越来越强大，技术越来越先进。国外的电子点火系统开始于上世纪六十年代初，随着晶体管半导体的问世，电子点火系统逐渐成熟起来。美国通用公司于1979年研发出了一种车载系统，并命名为“随车诊断系统"。它主要通过诊断汽油喷射系统，从而检测出发动机的故障。随着人工神经网络的提出，1980年前后，它在汽车工业上故障诊断的应用，越来越受到人们的追捧，人们纷纷将这项技术新的活力，不断地开发研制新产品。美国人马克研发出的10 型可控硅式无触点电容放电点火系统，可谓惊世之作；英国人卢卡斯奥普斯也研发出 3 型电感式点火系统，不堪伯仲；当然还有其他先进国家所研发的产品，例如瑞士所生产的名为“瑞士电子”的无触点电容放电点火系统，使点火系统的发展迈开新的台阶。国外很早就进行了点火系统的研制和发展，大体分为三个阶段：第一阶段：无触点电子点火系统的产生；第二阶段：等离子点火系统的产生；第三阶段：微机控制点火系统的产生；无触点电子点火系统由于其低廉的生产成本，较为简单的结构工艺，依然被国外广泛使用。而高能与等离子点火系统产品结构与工艺及生产成本较高，因此市场占有率相对于少一些。但是，他们从来没有放弃对汽车检测技术与故障诊断的研究，作为世界上工业最为发达的美国，通过美国的陆军和无线电公司合作，利用先进的科学技术，研发出名为 STE-ICE的产品，用于检测内燃机。美国太阳公司于1980年，推出1120 型发动机分析仪、920 型发动机检测仪，这些设备可以进行多项目检测，并配以丰富的图文介绍，并迅速的占领了市场。在发动机的检测与诊断的道路上，日本也不甘落后，日产公司 NATASC-7 以其先进的检测技术，引领国际。而神经网络的面世，将发动机故障诊断推上智能化新高度，由于我国工业化进程起步缓慢，发展时间较短，对这方面的研究还有许多路程要走。在1977年，伴随着国内维修技术日益成熟，提出了“汽车不解体检验研究”的研究课题。1980年，车载诊断系统相续被北京洛基公司与一汽奥迪首所引用。随后，车载诊断系统慢慢应用广泛。1980年，国内的优秀院校也相续发动机故障诊断技术，部分研究成果达到了国际水平。从90年代末，电控点火控制系统及计算机控制点火装置慢慢被运用到国产车上，并大放异彩。微机控制点火系统在我国已经开始试用，如国产CA7200小红旗等轿车装用了这些系统。虽然我们的工业化程度低，但国家为了大力发展国家工业，投入了多方面的政策支持，相信在不久的将来，发动机检测点火系统会更加完善，来国内企业点火系统的技术水平和生产能力将赶超国际先进水平，国产车的质量越来越好。1.3课题的难点与关键问题本课题的任务是利用虚拟仪器技术构建一个可用于检测点火波形的示波仪，对点火系故障诊断中的数据流和波形分析方法进行分析，并完成点火过程的点火波形的采样并进行分析。主要问题是：点火波形的波形分析与参数；点火系的故障波形分析方法；常见的典型故障波形分析；使用Labview编译波形，软件设计时需要对Labview进行调试，使其正常工作，以及使整个信号运行互不干涉为课题的难点。第二章 点火系的组成与原理2.1点火系的组成与结构分析以传统点火系统为例，传统点火系统由电源、点火线圈、点火开关、分电器和火花塞组成，如图2-1所示：图2-1 传统点火系统的组成电源：发动机电源，电源为蓄电池和发电机，电压多为12至14V，主要是给点火系统提供电能。点火开关：点火开关有接通或断开电路的作用。点火线圈:点火线圈为自耦变压器，它的功用是将蓄电池的12V的低压直流电转变为15至20kV的高压直流电。分电器：断电器、配电器、电容器及点火提前控制元件是分电器主要部件。断电器控制着一次电路的通电状态；点火线圈中高压电是由配电器依照发动机的气缸工作顺序送至每一个气缸的火花塞，从而使火花塞点火；电容器线路和断电器触点线路采用并联的连接方式，这样大大减少断电器触点分开时的火花，防止触点因长期接触焦蚀，提高触点使用年限及二次电压；点火提前装置是用来随发动机的负荷、发动机的转速和汽油的辛烷值变化从而改变点火提前角。火花塞：火花塞位于发动机缸体内，根据发动机的各气缸工作顺序，喷出电火花点燃混合气。2.2点火系的工作过程分析发动机点火系统工作部件多元化，而且二次绕组中高压电产生方式不同。所以有传统点火系统，电子点火系统和微机控制点火系统三大系统。传统点火系统传统点火系统的构件包括电源、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、高压阻尼电阻，如图2-2所示。图2-2 传统点火系统的工作过程图接通点火开关后，发动机运转。在其过程中，断电器凸轮连续旋转，从而使断电器触点不断地打开或闭合。在断电器触电闭合时，从蓄电池的正极出发，经点火开关、一次线圈、断电器、分电器壳外搭铁流出电流，然后流回蓄电池的负极。这条电路叫作初级电路也称为一次电路。一次绕组通电时，产生磁场，在铁芯的作用下，磁场能量逐渐加强。发动机曲轴带动凸轮转动，当断电器的触点被其顶开，导致一次电路断开，这时，一次绕组中的电流下降到零。此时，点火线圈磁场以及铁芯产生的磁场都迅速消失。这时点火线圈二次绕组产生较高二次电压，通过的电流称为二次电流。二次绕组的线圈匝数较多，因此二次电压值很大，以至达到击穿火花塞间隙的程度，这时火花塞放出电火花，依次点燃每一个气缸中的混合气。但由于传统点火系统的机械触点容易被烧蚀，火花能量的提高受到限制，火花塞积碳和污染敏感，已经不能适应现代汽车发展的要求。电子点火系统电子点火系统的组成部件大同小异，显著区别是有无触点点火装置。因此将其分为触点式电子点火装置和无触点式电子点火装置。按点火能量分类氛围电感储能式点火装置和电容储能式电子点火装置；按点火提前角的控制方式分为普通电子点火系统和微机控制点火系统。在改善电火花的点火性能，提高点火时的控制精度和可靠性方面上，电子点火系统有了很大的进步。触点式电子点火系统采用先进的传感器元件，把传统的断电器触点容易烧蚀的缺点改除掉，传感器将发动机运行的工作状态信号，传递给系统，系统自动打开或切断点火线圈。所以，在国内外市场上广泛应用。与传统机械点火系统相比，触点式电子点火系统增加了点火信号发生器、点火控制器等元件，这些元件代替它机械点火系统断电器中的凸轮，能够准确判定发动机气缸活塞的位置，并将这个位置信号通过数模转换，变为脉冲电信号，当点火控制器接收到这些信号，便能选择一个最佳的点火时间，从而保证汽车在最佳点火提前角点火，降低燃油的消耗。点火信号发生器有许多种，最常用的有电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种，它们优缺点各异，根据工作需要合理选择。微机控制电子点火系统随着科学进步和计算机技术的飞速发展，为达到更高的环保要求，微机开始应用在汽车点火系统上，如微机控制点火正时。微机具有较高的运算速度快和控制精度，逐渐取代了离心式或真空式点火提前装置，从而保证点火时刻处于最佳值。微机控制点火系统组成部分有与点火有关的各种传感器、电子控制单元、ECU、点火器、点火线圈、配电器和火花塞等。如图2-3所示：图2-3 微机控制点火系统微型计算机控制点火系统将复杂的点火变化，以及一些燃油喷射控制，点火正时等多功能，统一由发动机的ECU控制管理，使原本零散的功能一体化，方便直接控制。而且，在发动机的工作环境中装备各种不同的传感器，时刻监控发动机的运行状况，及时的将系统故障反馈给ECU，CPU通过ROM、RAM,数字与模拟信号之间转换，及时处理与计算各种信息，并对点火模块下达命令，并可通过输出点火控制信号，断开点火线圈的点火开关，阻断一次电路的导通。当一次电路关闭时，次级电路会产生较高的电压值，当其达到击穿火花塞间隙的电压时，火花塞发出电火花，向每一个燃烧室内点火，作功。计算机ECU能够根据发动机的转动状况，选择合适的点火提前角，保证点火正时的合理控制，目的是达到最佳的点火时刻。第三章 点火系的波形分析与故障诊断3.1点火系标准波形的分析与研究本文以最具典型代表的点火系次级电压标准波形为研究对象，如图3-2所示，为次级电压标准波形。图3-2次级电压标准波形a点：为一次绕组通电，磁铁开始产生磁场时刻，但产生时间较慢b点：一次绕组中的初级电流饱和时刻。a-b段：一次绕组通电，铁芯产生磁场，电流逐渐增长，在断电器作用下电流达到恒流的过程。c点：一次绕组断电，断电器将初级线圈断电，点火时刻。a-c段：一次绕组充电时刻（称为点火闭合角），一次绕组通电至c点点火时刻一次绕组的充电过程，时间较长。d点：一次绕组断电瞬间，一次电流迅速下降到零，二次绕组中产生较高感应电压。为火花塞间隙能够被高压击穿时的最高电压点，这个电压值也被称为峰峰值。随后，由于火花间隙的击穿导通，最高电压急剧下降。e点：火花塞间隙击穿后，火花塞点火时刻。c-f段：电容放电，击穿火花塞间隙间电离层，产生电流，形成火花的过程g点：火花结束时刻，火花塞间隙被击穿形成电流后，磁场产生的能量最低点。f-g段：由于火花塞间隙击穿后，电流持续一段时间，电火花也能持续一段时间，这段时间称为燃烧时间。h-i段：绕组线圈在震荡衰减过程中，产生三个以上的震荡波，标准为5到6个。磁场所产生的电能不能击穿火花塞间隙，使火花不能导通，初级、次级绕组线圈磁能衰减震荡。从衰减波的数量上看，低于三个及其以下，线圈性能呈下降状态。点火电压是火花塞喷出火花时，次级线圈中所达到的高压。当它下降到另一电压，再持续一段时间，此电压称作燃烧电压，电压保持在燃烧电压数值的时间称为燃烧时间。由于导线的高阻值，线圈上的能量随燃烧时间逐渐下降消失，会在线圈中形成阻尼振荡。3.2点火系标准波形参数分析3.2.1点火系统的基本参数为了对点火波形进行分析，必须了解汽油发动机点火系统有的峰峰值电压Vp、点火电流、点火能量、上升时间、火花持续时间、点火滞后时间这些基本参数。如图3-2-1所示，为无故障点火电压波形。图3-2-1 无故障点火电压波形峰值电压：参考图3-2-1中的Vp，正常负荷下的发动机，火花塞间隙被击穿时的电压。一般情况下击穿电压超过15kV。点火电流：正常负荷下的发动机下，火花塞电极被点火线圈所产生的电流击穿时的电流。点火能量：火花塞点火持续一定时间，这段期间内，点火线圈次级高压此时的电压值与电流值的积，然后求导，即为点火能量。点火电压上升时间：如图3-2-1中T1，发动机正常负荷下，次级电压从某一规定数值升至另一数值经过的时间。火花持续时间：如图3-2-2中的T5所示。高压放电衰减至一定数值所用时间，应大于0.8s。图3-2-2点火系统参数信号波形初级电流上升时间：点火线圈初级电流从零到最大值的时间间隔。初级电流恒流时间：图3-2-2中的T2是一次电流达到最高值后，持续维持一段的时间。点火关断时间：点火线圈初级电流减少到零的时间，如图3-2-2中的T3。点火闭合角：点火线圈一次绕组中电流导通和截止的过程，这个一周期，四冲程多缸发动机每缸所占的凸轮轴转角称为闭合角。四缸机触点闭合角为全周期的45%～50%。3.2.2点火系统的波形分析方法点火波形的分析方法主要是根据幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度，在各缸的点火波形上是否一致。特别是在急加速或高负荷时。发动机每一个气缸间的点火峰峰值电压高度应基本相等，如果有一个气缸的点火波形峰值电压明显比其他缸高出许多，则表明该缸的点火次级电路中电阻过大或是高压线开路。相之，如果有一个缸的点火波形峰值电压比较低，则可能是点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞受污损或破裂。如分析次级点火波形要注意以下要点：一看波形的闭合部分：二看点火线：三看火花线：四看燃烧时间：五看线圈振荡情况3.3点火系典型故障波形的分析与研究对次级点火波形分析：注:FIRE——击穿电压，BURN——燃烧电压，DUR——闭合时间图3-2-1 次级点火单缸波形观察点火线圈在开始充电时，保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。点火线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高，表明在点火次级电路中电阻值过高(如开路或损坏的火花塞、高压线或是火花塞间隙过大)，如果击穿电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值(污浊和破裂的火花塞或漏电的高压线等)跳火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压的相对一致性，它说明的是火花塞工作和各缸空燃比正常与否，如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。燃烧线：观察跳火或燃烧线应十分“干净”，即燃烧线上应没有过多的杂波。点火线圈振荡:观察在燃烧线后面最少2个(一般多于3个)的振荡波。故障波形举例：故障波形一两缸点或电压相差太大:故障波形二各缸点火电压峰峰值高于正常值:故障波形三一个或多个点火电压过高:第四章 程序设计4.1软件的系统方案设计我的课题是通过对四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形进行数据信号采集，然后利用LabVIEW数据采集平台的信号和数据处理软件，传递数据于数据表格，传递波形于图形表体现出来。波形分析—主要可以观察四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形的时间历程，进而对点火系波形进行故障诊断。数据流分析—可以数字表示四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形的特征值，包括最大值、脉冲宽度和电压峰峰值。如图4-1所示：图4-1 程序设计流程4.2软件的界面与功能主界面设计如图4-2-1所示：图4-2-1 主界面设计图设计的软件主界面分成几个功能区：按钮控制区如图4-2-2所示，通过按钮控制对执行器的进行选择包括开始测试、暂停测试、保存回放文件6个按钮，执行器不能同时进行两个按钮同时工作，当按下开始测试，执行器开始工作，此时可以点击暂停测试，方便对数据波形进行采集，也可以对文件进行保存，当执行器没有运行的情况下，才能选择退出系统。图4-2-2 按钮控制图仪表区如图4-2-3所示，通过仪表区可以观看到发动机的转速、节气门的开度、采样率以及每通道采样。图4-2-3 仪表区如图4-2-4所示，可以显示采集到的四缸发动机初级波形、次级波形波形图、参数的特征值，然后进行波形分析与数据流分析。通过可以暂停测试或继续测试，也可以通过按钮对文件进行保存和回放，本设计的采集率设置为1000，每通道采样为10000，还可以对波形图和波形图表的幅值或时间进行设置，方便清晰观察波形，使单缸波形更加明显。图4-2-4波形设计图数据显示区如图4-2-5所示，主要显示发动机的初级波形、次级波形的最大值、脉冲宽度及峰峰值等，以此判断发动机的工作状态。图4-2-5 数据显示区程序图表格记录区如图4-2-6所示，程序运行期间记下所有参数，方便分析参数。图4-2-6表格记录区4.3程序设计4.3.1主程序结构的设计软件的设计主要采用基于事件的状态机模式，这种模式的逻辑性强，方便开发人员对代码的编程以及再开发维护等程序主要分为以下四种状态：Init状态Init状态下，对初始化控件及初始值进行设置，本文程序的默认设置参数最大值为5、最小值为-5；设置子VI与枚举，从而避免按钮被乱按而是程序发生死循环。还包括对转盘动作的、定义波形表的格式及有关数据显示控件初始值赋零。如图4-3-1所示。然后软件程序转入‘wait’状态下。图4-3-1 Int程序状态图Wait状态进入Wait状态有三种事件发生，分别为开始测试、文件回放和退出系统1.开始测试值改变后，暂停、保存文件和停止测试为能够使用的状态；而开始测试、文件回放和退出系统则不可按。2.停止测试值改变时，开始测试和文件回放可以按；但是暂停和保存文件不可按。事件一，如图4-3-2所示，为软件的开始测试时的程序设计图。图4-3-2开始测试和停止测试值改变时的程序设计事件二，如图4-3-2所示，对程序编译，将之前保存的文件进行回放，其中包括TDMS打开、读取和关闭等，图4-3-3 文件回放值改变的程序设计事件三，如图4-3-4所示，通过退出按钮，程序退出。图4-3-4 退出系统值改变的程序设计3.Run状态如图4-3-5所示，程序的‘Run’状态也就是程序的关键程序部分，其中包含程序的子VI事件，各布尔按钮，数据图形的数模转换，模数转换以及时针的延时设置等，也是程序运行的重要状态。图 4-3-5Run状态程序设计4.3.2数据采集模块设计如图4-3-7所示，为模拟输入子VI程序框图，在程序框图中三个DAQmx Create Virtual Channel.vi即定义了三个通道。从程序框图的注释就能够了解到各通道的参数设置。DAQmx Timing.vi主要是规定采样率和每通道采样数机采样方式的参数。接着，DAQmx Start Task.vi将任务激活。图4-3-7 数据采集子VI信号采集采用的是多路信号动态数据采集模块：包括对采集通道的建立、数据采集N通道N采样的设置、数据采样率、采样点的设置。数据采集模块的主要任务是对四缸初级波形的1缸2缸、四缸次级波形的1缸2缸、发动机转速和节气门度进行数据采集。分别对应了六个采集通道。该子VI的输入端子是采样频率和缓冲区大小，这两个参数可在主程序中进行设定。输出端子对应的采集的任务和错误端口。在主程序中，通过对模拟输入子VI的任务的调用完成采样数据的读入。具体程序实现如图4-3-8所示。图4-3-8 数据的读取4.3.3数据流分析模块如图4-3-9所示，为数据流分析模块，完成对四缸发动机的次级、初级点火波形的参数最大值、峰峰值及脉冲宽度等数据分析。图4-3-9 数据流分析模块4.3.4仿真测试如图4-3-9所示为波形的仿真测试。利用微机进行对发动机点火系统的波形进行波形信号的模拟仿真收集及图形展示。4-3-9 仿真测试结束语这篇课题主要运用了Labview数据采集和仪器控制软件，通过对四缸发动机的初级、次级点火波形进行数据采集和分析，用图表的方式表达出来，形象生动地表达出图形的模样。波形故障分析主要运用数据流分析和波形分析。数据流分析把四缸发动机工作时的参数记录下来，与正常行驶时的数据或标准数据流对比，即可诊断出点火系统故障的原因。当点火波形与标准波形明进行比较，若有异常之处，则表示该信号的控制线路或元件本身出了问题。在课题研究的过程中所做的工作总结如下：查阅资料对点火系统的发展及现状进行了解，明确课题的方向以及课题的主要研究内容和难点。对点火系统的组成及工作原理知识充分的学习，了解其工作过程。分析标准点火波形，对典型点火故障波形进行分析。学习虚拟仪器软件labview,通过何老师的教学下，掌握软件的基本操作及界面设计根据系统的方案设计，编写系统软件，从软件结构设计与主界面设计，到具体的算法设计各模块的编写，从而顺利完成程序设计。在何老师的软件调试下，实现软件的运行。论文的修改过程，同样少不了老师的耳提面命，从而实现论文的规范化书写。此次毕业设计，不仅使我掌握了丰富的知识，还系统的学习了数据采集和仪器控制labview软件,使自己多了一项科学技能。同时，增强自己动手操作能力，开拓了自己思维，增加了创新思维。致 谢时光如白驹过隙，大学四年匆匆而别。在此期间，不仅结交了许多朋友，更学习到丰富专业基础知识。此次能够完成毕业设计，离不开何丹娅老师的谆谆教导。她的认真细致的教学，每次在我困惑不解的时候，深受她的启迪，从而理清自己思路，更好的完成论文撰写。同样还少不了同组同学的支持与帮助。这篇论文从课题的选材，任务书的下达，再到开题报告的完成，其次是初稿的编写与完成，每一步都离不开何丹娅教授的悉心指导。在论文的编写过程中，每当我们有不懂的地方，何丹娅老师总是认真耐心的为我们讲解。尤其是在学习labview软件，何丹娅老师百忙之中，抽出作息时间，手把手的给我们演示每一个操作过程和方法，仔细认真的传授每个操作细节，做到每位同学都学会，她的严谨的治学作风以及诲人不倦的态度给我们深刻的印象。在此，向何老师表示由衷的感谢。同时，在学习的过程中，同学的帮助也是少不了的，他们给予了我无至的关心与帮助。同时还要感谢我的父母对我学业上的支持，才能是我完成学业。在此向他们表示最深切的谢意!其次感谢各位教授、专家的审阅!谢谢!2016年6月4号参考文献[1]杨乐平，李海涛，赵勇，杨磊，安雪滢．LabVIEW 高级程序设计[M].北京：清华大学出 版社2003[2]陈锡辉，张银鸿. 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re. Engine is inseparable from the ignition system and its function by the influence of its working condition. Also reflected in power, environmental protection and other aspects. In the ignition system of data acquisition and waveform analysis is very important. The engine of the car a Once fault occurs, the lack of accurate detection method will only get twice the result with half the effort. Once you have a set of simple and easy operation method, can help the auto industry, the rapid repair. This topic is in order to use the advanced computer technology, to write a direct ignition system fault waveform analysis method.Through the LabVIEW simulation software to simulation engine operating conditions, collecting data, form the visual map. At present, in the ignition system fault diagnosis technology is widely used in the ignition waveform analysis method, through the virtual technology, change traditional engine hardware detection, calculating machine software instead of physical measurement. Also introduces the overall design scheme of the test system, introduces the LabVIEW software interface design, data acquisition and waveform analysis. Describes the structure of the ignition system, working process and the principle of control system. The study and research of ignition system fault diagnosis in the number according to the principle and method of flow and waveform analysis, understanding of fault diagnosis Key technologies and specifications.Keywords: LabVIEW; ignition waveform; fault diagnosis;第一章 概述 11.1课题的背景与意义 11.2课题的国内外动态 21.3课题的难点与关键问题 3第二章 点火系的组成与原理 42.1点火系的组成与结构分析 42.2点火系的工作过程分析 5第三章 点火系的波形分析与故障诊断 83.1点火系标准波形的分析与研究 83.2点火系标准波形参数分析 93.2.1点火系统的基本参数 93.2.2点火系统的波形分析方法 103.3点火系典型故障波形的分析与研究 12第四章 程序设计 154.1软件的系统方案设计 154.2软件的界面与功能 154.3程序设计 184.3.1主程序结构的设计 184.3.2数据采集模块设计 214.3.3数据流分析模块 224.3.4仿真测试 23结束语 24致 谢 25参考文献 26第一章 概述1.1课题的背景与意义如今计算机电子技术更新换代快，电子元件微型复杂化，车载电子元件有增无减，就这些电子设备是否正常工作，给维修和检测增加了不少难度。而汽车上的发动机给汽车快速行驶提供动力，是车辆的核心部件，由于驾驶人员操作不规范，长时间行驶或行驶路况恶劣多变都容易引起发动机熄火拉缸等故障。汽油发动机内部有许多系统，如燃油更给系统、尾气排放系统等，但最为重要是点火系统，单就提供最佳点火时刻而言，就影响燃油消耗，降低驾驶的经济性。因此，如何检测点火系统的故障，维持发动机工作性能良好，提高汽车使用寿命是与我们生活相关的切身利益。汽车发动机系统中，点火系统与燃油供给系统故障相差不多，在维修方面，都是发动机的核心地位。因此，当前一个重要课题就是对发动机的点火系统故障快速诊断。汽车作为代步工具，由各金属部件组装而成，金属部件难免发生磨损损坏，而且汽车上的电子装置也会因为线路问题出现老化失灵等故障，作为一个处于高温、高速的环境下，点火系统极易发生故障。因此，人们排查故障之前，都是先调整好点火系统。点火系统一般发生以下几种故障：无火、缺火、乱火以及点火正时非最佳点火时刻等，它们不仅仅影响发动机的正常启动，还会使发动机工作时出现安全危险因素。还由于发生故障部位不同，分为低压线路故障、高压线路故障。点火线圈，点火信号发生器以及点火器构成低压线路；分火头，高压线以及火花塞构成高压线路等。通常情况下，这些元件是导致点火系统故障的罪魁祸首。不仅如此，往往故障的形成是多方面因素导致的，没有一定的规律性可言，它也可能是由于线路断路开路等原因使线路接触不良，因此维修人员面临着多方面挑战。但随着信息时代的来临，微机技术的发展，互联网技术的迅猛发展，社会进入一个大数据时代，人们常常用计算机管理工业的发展模式，同样汽车工业也步入信息为主导的时代。用计算机进行数据的采集及处理过程，这个过程省去传统方式上的大量人力物力，提高了工作效率，精准的完成各项工作任务。对此，大胆的将计算机信息技术运用到点火系统的检测与诊断上不再是纸上谈兵，而是一项现实可行有待进一步优化的研究课程。1.2课题的国内外动态汽车点火系统从之前较早的蓄电池点火系统，发展到现在广泛的电子点火系统，车载电子元件越来越多，功能越来越强大，技术越来越先进。国外的电子点火系统开始于上世纪六十年代初，随着晶体管半导体的问世，电子点火系统逐渐成熟起来。美国通用公司于1979年研发出了一种车载系统，并命名为“随车诊断系统"。它主要通过诊断汽油喷射系统，从而检测出发动机的故障。随着人工神经网络的提出，1980年前后，它在汽车工业上故障诊断的应用，越来越受到人们的追捧，人们纷纷将这项技术新的活力，不断地开发研制新产品。美国人马克研发出的10 型可控硅式无触点电容放电点火系统，可谓惊世之作；英国人卢卡斯奥普斯也研发出 3 型电感式点火系统，不堪伯仲；当然还有其他先进国家所研发的产品，例如瑞士所生产的名为“瑞士电子”的无触点电容放电点火系统，使点火系统的发展迈开新的台阶。国外很早就进行了点火系统的研制和发展，大体分为三个阶段：第一阶段：无触点电子点火系统的产生；第二阶段：等离子点火系统的产生；第三阶段：微机控制点火系统的产生；无触点电子点火系统由于其低廉的生产成本，较为简单的结构工艺，依然被国外广泛使用。而高能与等离子点火系统产品结构与工艺及生产成本较高，因此市场占有率相对于少一些。但是，他们从来没有放弃对汽车检测技术与故障诊断的研究，作为世界上工业最为发达的美国，通过美国的陆军和无线电公司合作，利用先进的科学技术，研发出名为 STE-ICE的产品，用于检测内燃机。美国太阳公司于1980年，推出1120 型发动机分析仪、920 型发动机检测仪，这些设备可以进行多项目检测，并配以丰富的图文介绍，并迅速的占领了市场。在发动机的检测与诊断的道路上，日本也不甘落后，日产公司 NATASC-7 以其先进的检测技术，引领国际。而神经网络的面世，将发动机故障诊断推上智能化新高度，由于我国工业化进程起步缓慢，发展时间较短，对这方面的研究还有许多路程要走。在1977年，伴随着国内维修技术日益成熟，提出了“汽车不解体检验研究”的研究课题。1980年，车载诊断系统相续被北京洛基公司与一汽奥迪首所引用。随后，车载诊断系统慢慢应用广泛。1980年，国内的优秀院校也相续发动机故障诊断技术，部分研究成果达到了国际水平。从90年代末，电控点火控制系统及计算机控制点火装置慢慢被运用到国产车上，并大放异彩。微机控制点火系统在我国已经开始试用，如国产CA7200小红旗等轿车装用了这些系统。虽然我们的工业化程度低，但国家为了大力发展国家工业，投入了多方面的政策支持，相信在不久的将来，发动机检测点火系统会更加完善，来国内企业点火系统的技术水平和生产能力将赶超国际先进水平，国产车的质量越来越好。1.3课题的难点与关键问题本课题的任务是利用虚拟仪器技术构建一个可用于检测点火波形的示波仪，对点火系故障诊断中的数据流和波形分析方法进行分析，并完成点火过程的点火波形的采样并进行分析。主要问题是：点火波形的波形分析与参数；点火系的故障波形分析方法；常见的典型故障波形分析；使用Labview编译波形，软件设计时需要对Labview进行调试，使其正常工作，以及使整个信号运行互不干涉为课题的难点。第二章 点火系的组成与原理2.1点火系的组成与结构分析以传统点火系统为例，传统点火系统由电源、点火线圈、点火开关、分电器和火花塞组成，如图2-1所示：图2-1 传统点火系统的组成电源：发动机电源，电源为蓄电池和发电机，电压多为12至14V，主要是给点火系统提供电能。点火开关：点火开关有接通或断开电路的作用。点火线圈:点火线圈为自耦变压器，它的功用是将蓄电池的12V的低压直流电转变为15至20kV的高压直流电。分电器：断电器、配电器、电容器及点火提前控制元件是分电器主要部件。断电器控制着一次电路的通电状态；点火线圈中高压电是由配电器依照发动机的气缸工作顺序送至每一个气缸的火花塞，从而使火花塞点火；电容器线路和断电器触点线路采用并联的连接方式，这样大大减少断电器触点分开时的火花，防止触点因长期接触焦蚀，提高触点使用年限及二次电压；点火提前装置是用来随发动机的负荷、发动机的转速和汽油的辛烷值变化从而改变点火提前角。火花塞：火花塞位于发动机缸体内，根据发动机的各气缸工作顺序，喷出电火花点燃混合气。2.2点火系的工作过程分析发动机点火系统工作部件多元化，而且二次绕组中高压电产生方式不同。所以有传统点火系统，电子点火系统和微机控制点火系统三大系统。传统点火系统传统点火系统的构件包括电源、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、高压阻尼电阻，如图2-2所示。图2-2 传统点火系统的工作过程图接通点火开关后，发动机运转。在其过程中，断电器凸轮连续旋转，从而使断电器触点不断地打开或闭合。在断电器触电闭合时，从蓄电池的正极出发，经点火开关、一次线圈、断电器、分电器壳外搭铁流出电流，然后流回蓄电池的负极。这条电路叫作初级电路也称为一次电路。一次绕组通电时，产生磁场，在铁芯的作用下，磁场能量逐渐加强。发动机曲轴带动凸轮转动，当断电器的触点被其顶开，导致一次电路断开，这时，一次绕组中的电流下降到零。此时，点火线圈磁场以及铁芯产生的磁场都迅速消失。这时点火线圈二次绕组产生较高二次电压，通过的电流称为二次电流。二次绕组的线圈匝数较多，因此二次电压值很大，以至达到击穿火花塞间隙的程度，这时火花塞放出电火花，依次点燃每一个气缸中的混合气。但由于传统点火系统的机械触点容易被烧蚀，火花能量的提高受到限制，火花塞积碳和污染敏感，已经不能适应现代汽车发展的要求。电子点火系统电子点火系统的组成部件大同小异，显著区别是有无触点点火装置。因此将其分为触点式电子点火装置和无触点式电子点火装置。按点火能量分类氛围电感储能式点火装置和电容储能式电子点火装置；按点火提前角的控制方式分为普通电子点火系统和微机控制点火系统。在改善电火花的点火性能，提高点火时的控制精度和可靠性方面上，电子点火系统有了很大的进步。触点式电子点火系统采用先进的传感器元件，把传统的断电器触点容易烧蚀的缺点改除掉，传感器将发动机运行的工作状态信号，传递给系统，系统自动打开或切断点火线圈。所以，在国内外市场上广泛应用。与传统机械点火系统相比，触点式电子点火系统增加了点火信号发生器、点火控制器等元件，这些元件代替它机械点火系统断电器中的凸轮，能够准确判定发动机气缸活塞的位置，并将这个位置信号通过数模转换，变为脉冲电信号，当点火控制器接收到这些信号，便能选择一个最佳的点火时间，从而保证汽车在最佳点火提前角点火，降低燃油的消耗。点火信号发生器有许多种，最常用的有电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种，它们优缺点各异，根据工作需要合理选择。微机控制电子点火系统随着科学进步和计算机技术的飞速发展，为达到更高的环保要求，微机开始应用在汽车点火系统上，如微机控制点火正时。微机具有较高的运算速度快和控制精度，逐渐取代了离心式或真空式点火提前装置，从而保证点火时刻处于最佳值。微机控制点火系统组成部分有与点火有关的各种传感器、电子控制单元、ECU、点火器、点火线圈、配电器和火花塞等。如图2-3所示：图2-3 微机控制点火系统微型计算机控制点火系统将复杂的点火变化，以及一些燃油喷射控制，点火正时等多功能，统一由发动机的ECU控制管理，使原本零散的功能一体化，方便直接控制。而且，在发动机的工作环境中装备各种不同的传感器，时刻监控发动机的运行状况，及时的将系统故障反馈给ECU，CPU通过ROM、RAM,数字与模拟信号之间转换，及时处理与计算各种信息，并对点火模块下达命令，并可通过输出点火控制信号，断开点火线圈的点火开关，阻断一次电路的导通。当一次电路关闭时，次级电路会产生较高的电压值，当其达到击穿火花塞间隙的电压时，火花塞发出电火花，向每一个燃烧室内点火，作功。计算机ECU能够根据发动机的转动状况，选择合适的点火提前角，保证点火正时的合理控制，目的是达到最佳的点火时刻。第三章 点火系的波形分析与故障诊断3.1点火系标准波形的分析与研究本文以最具典型代表的点火系次级电压标准波形为研究对象，如图3-2所示，为次级电压标准波形。图3-2次级电压标准波形a点：为一次绕组通电，磁铁开始产生磁场时刻，但产生时间较慢b点：一次绕组中的初级电流饱和时刻。a-b段：一次绕组通电，铁芯产生磁场，电流逐渐增长，在断电器作用下电流达到恒流的过程。c点：一次绕组断电，断电器将初级线圈断电，点火时刻。a-c段：一次绕组充电时刻（称为点火闭合角），一次绕组通电至c点点火时刻一次绕组的充电过程，时间较长。d点：一次绕组断电瞬间，一次电流迅速下降到零，二次绕组中产生较高感应电压。为火花塞间隙能够被高压击穿时的最高电压点，这个电压值也被称为峰峰值。随后，由于火花间隙的击穿导通，最高电压急剧下降。e点：火花塞间隙击穿后，火花塞点火时刻。c-f段：电容放电，击穿火花塞间隙间电离层，产生电流，形成火花的过程g点：火花结束时刻，火花塞间隙被击穿形成电流后，磁场产生的能量最低点。f-g段：由于火花塞间隙击穿后，电流持续一段时间，电火花也能持续一段时间，这段时间称为燃烧时间。h-i段：绕组线圈在震荡衰减过程中，产生三个以上的震荡波，标准为5到6个。磁场所产生的电能不能击穿火花塞间隙，使火花不能导通，初级、次级绕组线圈磁能衰减震荡。从衰减波的数量上看，低于三个及其以下，线圈性能呈下降状态。点火电压是火花塞喷出火花时，次级线圈中所达到的高压。当它下降到另一电压，再持续一段时间，此电压称作燃烧电压，电压保持在燃烧电压数值的时间称为燃烧时间。由于导线的高阻值，线圈上的能量随燃烧时间逐渐下降消失，会在线圈中形成阻尼振荡。3.2点火系标准波形参数分析3.2.1点火系统的基本参数为了对点火波形进行分析，必须了解汽油发动机点火系统有的峰峰值电压Vp、点火电流、点火能量、上升时间、火花持续时间、点火滞后时间这些基本参数。如图3-2-1所示，为无故障点火电压波形。图3-2-1 无故障点火电压波形峰值电压：参考图3-2-1中的Vp，正常负荷下的发动机，火花塞间隙被击穿时的电压。一般情况下击穿电压超过15kV。点火电流：正常负荷下的发动机下，火花塞电极被点火线圈所产生的电流击穿时的电流。点火能量：火花塞点火持续一定时间，这段期间内，点火线圈次级高压此时的电压值与电流值的积，然后求导，即为点火能量。点火电压上升时间：如图3-2-1中T1，发动机正常负荷下，次级电压从某一规定数值升至另一数值经过的时间。火花持续时间：如图3-2-2中的T5所示。高压放电衰减至一定数值所用时间，应大于0.8s。图3-2-2点火系统参数信号波形初级电流上升时间：点火线圈初级电流从零到最大值的时间间隔。初级电流恒流时间：图3-2-2中的T2是一次电流达到最高值后，持续维持一段的时间。点火关断时间：点火线圈初级电流减少到零的时间，如图3-2-2中的T3。点火闭合角：点火线圈一次绕组中电流导通和截止的过程，这个一周期，四冲程多缸发动机每缸所占的凸轮轴转角称为闭合角。四缸机触点闭合角为全周期的45%～50%。3.2.2点火系统的波形分析方法点火波形的分析方法主要是根据幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度，在各缸的点火波形上是否一致。特别是在急加速或高负荷时。发动机每一个气缸间的点火峰峰值电压高度应基本相等，如果有一个气缸的点火波形峰值电压明显比其他缸高出许多，则表明该缸的点火次级电路中电阻过大或是高压线开路。相之，如果有一个缸的点火波形峰值电压比较低，则可能是点火高压线短路或火花塞间隙过小、火花塞受污损或破裂。如分析次级点火波形要注意以下要点：一看波形的闭合部分：二看点火线：三看火花线：四看燃烧时间：五看线圈振荡情况3.3点火系典型故障波形的分析与研究对次级点火波形分析：注:FIRE——击穿电压，BURN——燃烧电压，DUR——闭合时间图3-2-1 次级点火单缸波形观察点火线圈在开始充电时，保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。点火线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高，表明在点火次级电路中电阻值过高(如开路或损坏的火花塞、高压线或是火花塞间隙过大)，如果击穿电压太低，表明点火次级电路电阻低于正常值(污浊和破裂的火花塞或漏电的高压线等)跳火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压的相对一致性，它说明的是火花塞工作和各缸空燃比正常与否，如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。燃烧线：观察跳火或燃烧线应十分“干净”，即燃烧线上应没有过多的杂波。点火线圈振荡:观察在燃烧线后面最少2个(一般多于3个)的振荡波。故障波形举例：故障波形一两缸点或电压相差太大:故障波形二各缸点火电压峰峰值高于正常值:故障波形三一个或多个点火电压过高:第四章 程序设计4.1软件的系统方案设计我的课题是通过对四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形进行数据信号采集，然后利用LabVIEW数据采集平台的信号和数据处理软件，传递数据于数据表格，传递波形于图形表体现出来。波形分析—主要可以观察四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形的时间历程，进而对点火系波形进行故障诊断。数据流分析—可以数字表示四缸发动机初级波形和四缸发动机次级波形的特征值，包括最大值、脉冲宽度和电压峰峰值。如图4-1所示：图4-1 程序设计流程4.2软件的界面与功能主界面设计如图4-2-1所示：图4-2-1 主界面设计图设计的软件主界面分成几个功能区：按钮控制区如图4-2-2所示，通过按钮控制对执行器的进行选择包括开始测试、暂停测试、保存回放文件6个按钮，执行器不能同时进行两个按钮同时工作，当按下开始测试，执行器开始工作，此时可以点击暂停测试，方便对数据波形进行采集，也可以对文件进行保存，当执行器没有运行的情况下，才能选择退出系统。图4-2-2 按钮控制图仪表区如图4-2-3所示，通过仪表区可以观看到发动机的转速、节气门的开度、采样率以及每通道采样。图4-2-3 仪表区如图4-2-4所示，可以显示采集到的四缸发动机初级波形、次级波形波形图、参数的特征值，然后进行波形分析与数据流分析。通过可以暂停测试或继续测试，也可以通过按钮对文件进行保存和回放，本设计的采集率设置为1000，每通道采样为10000，还可以对波形图和波形图表的幅值或时间进行设置，方便清晰观察波形，使单缸波形更加明显。图4-2-4波形设计图数据显示区如图4-2-5所示，主要显示发动机的初级波形、次级波形的最大值、脉冲宽度及峰峰值等，以此判断发动机的工作状态。图4-2-5 数据显示区程序图表格记录区如图4-2-6所示，程序运行期间记下所有参数，方便分析参数。图4-2-6表格记录区4.3程序设计4.3.1主程序结构的设计软件的设计主要采用基于事件的状态机模式，这种模式的逻辑性强，方便开发人员对代码的编程以及再开发维护等程序主要分为以下四种状态：Init状态Init状态下，对初始化控件及初始值进行设置，本文程序的默认设置参数最大值为5、最小值为-5；设置子VI与枚举，从而避免按钮被乱按而是程序发生死循环。还包括对转盘动作的、定义波形表的格式及有关数据显示控件初始值赋零。如图4-3-1所示。然后软件程序转入‘wait’状态下。图4-3-1 Int程序状态图Wait状态进入Wait状态有三种事件发生，分别为开始测试、文件回放和退出系统1.开始测试值改变后，暂停、保存文件和停止测试为能够使用的状态；而开始测试、文件回放和退出系统则不可按。2.停止测试值改变时，开始测试和文件回放可以按；但是暂停和保存文件不可按。事件一，如图4-3-2所示，为软件的开始测试时的程序设计图。图4-3-2开始测试和停止测试值改变时的程序设计事件二，如图4-3-2所示，对程序编译，将之前保存的文件进行回放，其中包括TDMS打开、读取和关闭等，图4-3-3 文件回放值改变的程序设计事件三，如图4-3-4所示，通过退出按钮，程序退出。图4-3-4 退出系统值改变的程序设计3.Run状态如图4-3-5所示，程序的‘Run’状态也就是程序的关键程序部分，其中包含程序的子VI事件，各布尔按钮，数据图形的数模转换，模数转换以及时针的延时设置等，也是程序运行的重要状态。图 4-3-5Run状态程序设计4.3.2数据采集模块设计如图4-3-7所示，为模拟输入子VI程序框图，在程序框图中三个DAQmx Create Virtual Channel.vi即定义了三个通道。从程序框图的注释就能够了解到各通道的参数设置。DAQmx Timing.vi主要是规定采样率和每通道采样数机采样方式的参数。接着，DAQmx Start Task.vi将任务激活。图4-3-7 数据采集子VI信号采集采用的是多路信号动态数据采集模块：包括对采集通道的建立、数据采集N通道N采样的设置、数据采样率、采样点的设置。数据采集模块的主要任务是对四缸初级波形的1缸2缸、四缸次级波形的1缸2缸、发动机转速和节气门度进行数据采集。分别对应了六个采集通道。该子VI的输入端子是采样频率和缓冲区大小，这两个参数可在主程序中进行设定。输出端子对应的采集的任务和错误端口。在主程序中，通过对模拟输入子VI的任务的调用完成采样数据的读入。具体程序实现如图4-3-8所示。图4-3-8 数据的读取4.3.3数据流分析模块如图4-3-9所示，为数据流分析模块，完成对四缸发动机的次级、初级点火波形的参数最大值、峰峰值及脉冲宽度等数据分析。图4-3-9 数据流分析模块4.3.4仿真测试如图4-3-9所示为波形的仿真测试。利用微机进行对发动机点火系统的波形进行波形信号的模拟仿真收集及图形展示。4-3-9 仿真测试结束语这篇课题主要运用了Labview数据采集和仪器控制软件，通过对四缸发动机的初级、次级点火波形进行数据采集和分析，用图表的方式表达出来，形象生动地表达出图形的模样。波形故障分析主要运用数据流分析和波形分析。数据流分析把四缸发动机工作时的参数记录下来，与正常行驶时的数据或标准数据流对比，即可诊断出点火系统故障的原因。当点火波形与标准波形明进行比较，若有异常之处，则表示该信号的控制线路或元件本身出了问题。在课题研究的过程中所做的工作总结如下：查阅资料对点火系统的发展及现状进行了解，明确课题的方向以及课题的主要研究内容和难点。对点火系统的组成及工作原理知识充分的学习，了解其工作过程。分析标准点火波形，对典型点火故障波形进行分析。学习虚拟仪器软件labview,通过何老师的教学下，掌握软件的基本操作及界面设计根据系统的方案设计，编写系统软件，从软件结构设计与主界面设计，到具体的算法设计各模块的编写，从而顺利完成程序设计。在何老师的软件调试下，实现软件的运行。论文的修改过程，同样少不了老师的耳提面命，从而实现论文的规范化书写。此次毕业设计，不仅使我掌握了丰富的知识，还系统的学习了数据采集和仪器控制labview软件,使自己多了一项科学技能。同时，增强自己动手操作能力，开拓了自己思维，增加了创新思维。致 谢时光如白驹过隙，大学四年匆匆而别。在此期间，不仅结交了许多朋友，更学习到丰富专业基础知识。此次能够完成毕业设计，离不开何丹娅老师的谆谆教导。她的认真细致的教学，每次在我困惑不解的时候，深受她的启迪，从而理清自己思路，更好的完成论文撰写。同样还少不了同组同学的支持与帮助。这篇论文从课题的选材，任务书的下达，再到开题报告的完成，其次是初稿的编写与完成，每一步都离不开何丹娅教授的悉心指导。在论文的编写过程中，每当我们有不懂的地方，何丹娅老师总是认真耐心的为我们讲解。尤其是在学习labview软件，何丹娅老师百忙之中，抽出作息时间，手把手的给我们演示每一个操作过程和方法，仔细认真的传授每个操作细节，做到每位同学都学会，她的严谨的治学作风以及诲人不倦的态度给我们深刻的印象。在此，向何老师表示由衷的感谢。同时，在学习的过程中，同学的帮助也是少不了的，他们给予了我无至的关心与帮助。同时还要感谢我的父母对我学业上的支持，才能是我完成学业。在此向他们表示最深切的谢意!其次感谢各位教授、专家的审阅!谢谢!2016年6月4号参考文献[1]杨乐平，李海涛，赵勇，杨磊，安雪滢．LabVIEW 高级程序设计[M].北京：清华大学出 版社2003[2]陈锡辉，张银鸿. 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