现在汽车电子控制系统波形分析教程手册:第三章汽车上常见的波形
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电控汽油喷射系统的波形分析汽车用示波器一、汽车示波器的功用汽车上电子设备所占的比例越来越多,电子设备的修理工作也就越来越多,这就对今天的汽车维修技术提出了新挑战。
现代的汽车修理工作已经不再是一个单纯的机械修理,而是机械和电子一体化的维修,如果一个汽车维修企业不具备有效地排除汽车电子设备的故障能力,这个企业必将面临被淘汰的危险。
为了能有效地排除汽车电子设备的故障,保证汽车修理的质量,必须具备以下三个基本条件:(1)必备的测试设备;(2)必需的维修资料;(3)必要的技术培训;汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力了的工具。
用普通的示波器去测试电子设备时,最大的困难是设定示波器(即调整示波器的各个按钮,使显示的波形更为清楚)和分析波形,而使用汽车示波器测试汽车电子设备非常简单,只要像点菜单一样,选择要测试的内容,无需任何设定和调整就可以直接观察波形。
汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器,它的设定和调整是全自动的,使用汽车示波器,就你使用一台“傻瓜”照相机一样方便。
示波器与万用表相比有着更为精确及描述细致的优点,万用表通常只能用1—2个电参数来反映电信号的特征,而示波器则用电压随时间的变化的图形来反映—‘个电信号,它显示电信号比万用表更准确、更形象达式有些汽车电子设备的信号变化速率非常快,变化周期达到干分之一秒.通常测试仪器的扫描速度应该是被测试信号的5—10倍。
还有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大大高于故障信号曲速度。
汽车示波器不仅可以快速捕捉电信号,还对以用较慢的速度来显示这些波形,以便一面观察,一面分析。
汽车示波器还可以以储存的方式记录信号波形,反复观察已经发生过的快速信号,这就为分析故障提供了极大方便。
无论是高速信号(如喷油嘴、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),都可以用汽车示波器来观测被测设备的工作状况。
汽车电控燃油控制的波形分析引言在现代汽车中,电控燃油系统起着至关重要的作用。
燃油控制是维持引擎正常运行的关键,而波形分析那么是诊断问题的有力工具。
本文将对汽车电控燃油控制的波形进行分析,帮助了解燃油系统的工作原理、故障诊断方法以及解决问题的技巧。
1. 汽车电控燃油系统简介汽车电控燃油系统主要由燃油泵、进气系统、点火系统、喷油器、传感器等组成。
整个系统通过电子控制单元〔ECU〕协调工作,确保燃油供应的精确控制,并实时调整以满足引擎的需求。
2. 汽车电控燃油控制的波形分析原理燃油控制是通过ECU对燃油喷射时机和量进行精确控制来实现的。
波形分析是诊断燃油控制系统的有效方法之一,主要通过观察和分析传感器和执行器的输出信号波形来判断系统的工作状态和是否存在故障。
在波形分析中,一些常用的输入信号包括: - 氧传感器输出信号 - 空气流量传感器输出信号 - 曲轴位置传感器输出信号 - 进气歧管绝对压力传感器输出信号一些常用的输出信号包括: - 燃油喷射器驱动脉冲信号 - 点火系统的点火脉冲信号 - 燃油泵驱动信号 - 长时燃油修正信号通过对这些信号波形的观察和分析,可以给出诊断结果,判断系统是否正常工作。
3. 汽车电控燃油控制的常见问题和解决方法3.1. 燃油喷射器故障燃油喷射器是汽车燃油系统中的关键部件之一。
当喷油器出现故障时,会导致燃油供应缺乏或过量,引发引擎失火或工作不稳定的问题。
在波形分析中,观察燃油喷射器驱动脉冲信号的波形可以判断其工作状态。
正常情况下,喷油器应该有规律的脉冲信号,且脉冲的持续时间和频率应该符合规格要求。
如果喷油器的脉冲信号出现异常,如持续时间过短或过长,频率异常等,可能需要更换或维修燃油喷射器。
3.2. 传感器故障汽车燃油控制系统中的传感器起着收集和反应关键信息的作用。
常见的传感器包括氧传感器、进气歧管绝对压力传感器和曲轴位置传感器。
通过观察传感器的输出信号波形,可以判断传感器是否工作正常。
第三章汽车上常见的波形
汽车在进入电子电脑化时代之后,车用电脑成了处理各个电路系统的主角。
车用电脑(ECM、ECU、PCM、CPU)事实上也是一种电子元件,它接收5种不同类型的电压信号。
第一节常见信号种类
一、直流电压(DCV)发动机冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气再循环压力温度和位置。
翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关,以及通用汽车,克莱斯勒汽车和亚洲汽车的进气压力传感器。
二、交流电压(ACV)车速传感器(VSS)、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴转角(CKP)和凸轮轴传感器(CMP)、从模拟压力传感器(MAP)信号得到的真空平衡波形、爆震传感器(KS)
三、频率(Hz)数字式空气流量计、福特数字进气压力传感器、光电式车速传感器(VSS)、霍尔式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴(CAM)和曲轴转角传感器(CKP)、霍尔式车速传感器、霍尔式凸轮轴和曲轴转角传感器。
四、脉宽信号点火信号初极、点火信号正时电路、废气再循环控制、净化、涡轮增压和其他控制电磁阀、喷油器、怠速控制马达和电磁阀。
五、串行数据(多路)信号电脑控制模块之间的传递信号。
ECM接受来自各种不同传感器的输入信号,经过转换处理、储存、计算比对之后,再转换输出至各个作动器去动作。
根据汽车电子信号的五大类(直流、交流、频率、脉宽调制和串行数据信号),对应得出五个“判定要素”。
幅值------在一定点上的即时电压;
频率------在两个事件或循环之间的时间,一般指每秒的循环数(HZ);
脉冲宽度--所占的时间或占空比;
形状------外形特征;它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等;
阵列------组成专门信息信号的重复方式,例如#1缸传送给发动机控制电脑的上止点同步脉冲信号;
每个电子信号都可以用五种判定要素中的一个或多个加以判定
表3-1 电子信号的判定特征
交流* * *
频率调制* * *
脉宽调制* * * *
串行数据* * * * *
第二节常见波形分类
下表3-2为常见的传感器(输入元件)及执行器(输出元件)实例的典型波形分类表。
我们特别以模拟信号和数字式信号来作分类,可以看到:在ECM的输入元件中,大部分属于模拟式;而ECM的输出元件里,则多以数字式信号为主。
根据对各元件的典型波形的了解,在实际获得波形之后,便可以进行有效率的分析工作。
在常见波形列表的后面,是目前汽车上广泛采用的多路通信方式的其中一种CAN总线的信号波形。
3-2 典型传感器及执行器的波形分类表
传感器(输入元件)
形式检测功能元件名称波形说明
模拟转速线圈式转速
传感器
轮速传感器
(ABS用)
模拟式脉动交流
流量流量板式M A
F、热线式MAF
模拟式直流
负荷电位计式TPS 模拟式直流
式温度CTS、IAT 模拟式直流
尾气排放O2传感器模拟式脉动直流
位置线圈式CMP、
CKP、TDC位
置传感器
模拟式脉动交流压力MAP 模拟式直流
数字转速霍尔效应式
RPM传感器、
VSS(变速器
用)
变频直流方波
流量卡门涡流式脉冲宽度调制直流
负荷N/A
温度N/A
尾气排放N/A
式位置霍尔效应式
CKP
变频直流方波压力数字式MAP 变频直流方波
执行器(输出元件)
形式检测功能元件名称波形说明
模拟式继电器N/A
电磁阀
(流量
控制)
EGR调节电磁
阀
变频脉动直流
EGR阀位置传
感器
模拟式直流
定速电机鼓风机、风扇
电机
模拟式交流
数字式
数字开关晶体
管
电子点火器变频直流方波
电磁阀
(流量控
制)
IAC控制阀变频脉动交流
EGR控制电磁
阀
脉冲宽度调制直流
方波(PWM DC)EGR电磁阀ON/OFF切换直流
活性碳罐电
磁阀
ON/OFF切换直流
涡轮增压控
制电磁阀
脉冲宽度调制直流
图3-1是CAN总线的信号波形。
式
喷油器脉冲宽度调制直流
变速电机占空比或IAC
控制阀
脉冲宽度调制直流
步进式IAC
控制阀
直流脉冲图3- 1 宝来1.8T舒适系统CAN线信号波形
参考文献:
1 高义军编著. 现代汽车电子技术. 第一版. 北京:人民交通出版社, 2005年4月
2 宋福昌编. 汽车传感器识别与检测图解. 北京:电子工业出版社, 2006.7
3 董辉著. 汽车用传感器. 北京:北京理工大学出版社, 2000.7。