发动机传感器执行器波形分析

电控发动机波形分析电控发动机波形分析第一节：示波器在汽车诊断上的应用一：概论汽车上的电子设备每年都在增加，而且电子设备在汽车上所占比例每年都在上升，所以在维修汽车时，电子设备的修理工作也就越来越多，这就向今天的汽车维修技术提出了新的挑战。

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，那么无论是现在还是将来，这个企业部将面临被淘汰的危险。

为了取得这方面的成功就必须具备以下三个基本条件：①必备的测试设备；②必须的维修资料；③必要的技术培训，如果其中任何一个条件不具备，那么汽车修理的质量就很难保证。

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纽，使显示的波形更为清楚)和分析波形的形状，汽车示波器将汽车电子设备的测试设定变的非常简单，只要象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了，这是因为汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器，它的设定调整是全自动的，使用汽车示波器，就像使用一台“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，万用表通常只能用一、二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象来反应一个电信号，它显示电信号比万用表更准确、更形象。

所以“一个画面通常要胜过一千个数字”。

汽车电子设备的信号有些是变化速率非常快的，变化周期达到千分之一秒，通常测试仪器的扫描速度应该是被测信号的5-10倍，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。

汽车示波器完全可以胜任这个速度，汽车示波器不仅可以快速捕捉电路信号，还可以用较慢的速度来显示这些波形，以便可以一面观察，一面分析。

它还可以用储存的方式记录信号波形，可以倒回来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。

汽车发动机执行器波形的检测与分析首先，我们需要明确什么是发动机执行器。

发动机执行器是指通过电子控制单元（ECU）控制的各个执行器件，如节气门执行器、喷油器执行器、进气气门执行器等。

这些执行器的工作状态直接影响着发动机的性能和效率。

对于不同种类的发动机执行器，其波形的检测方法也各不相同。

以节气门执行器为例，我们可以通过用示波器测量节气门执行器驱动信号的波形来判断其工作状态。

在正常工作状态下，节气门执行器的驱动信号应该是一个稳定的方波信号，而在故障情况下，可能出现不稳定、幅度不同或压缩变形等情况。

根据波形的不同特点，我们可以判断出具体的故障原因，如驱动信号电压不稳定可能是电源线路接触不良，方波信号幅度不同可能是驱动电路损坏等。

在进行波形的检测与分析时，我们需要注意以下几点：1.测量设备的选择：选择适当的测量设备对于获得准确的波形数据至关重要。

一般来说，示波器是最常用的测量设备，其具有高速采样率和高精度，能够准确地测量和显示电压随时间变化的波形。

2.测量位置的选取：选取合适的测量位置可以更好地反映执行器的工作情况。

一般来说，我们可以选择在执行器驱动信号的输出端、执行器连接线路上或ECU输出端测量波形。

选择合适的位置可以减小线路干扰，获得干净的波形图。

3.波形图的分析：对于测得的波形图，我们需要仔细观察和比较，分析其中的变化规律和特点。

通过比较不同的波形，我们可以找出其中的差异，并推断出可能的故障原因。

需要注意的是，波形的分析需要结合具体的技术资料，对不同类型执行器的标准波形有一定的了解。

4.故障排查与维修：通过波形的检测与分析，我们可以初步判断执行器是否存在故障，并定位到具体的问题区域。

根据具体的故障原因，我们可以进行相应的维修与调整，如更换线路接头、修复驱动电路等。

总之，汽车发动机执行器波形的检测与分析是一项非常重要的技术工作。

通过对波形的观察和分析，可以帮助我们准确判断执行器的工作状态，及时排查故障，提高发动机的性能和可靠性。

传感器与执行器的解析传感器和执行器是自动化系统中的两个重要组成部分，它们通过感知和控制物理量来实现系统的自动化控制。

传感器负责将现实世界的物理量转化为可测量的电信号，而执行器则负责将电信号转化为控制信号，控制相应的物理设备。

下面将详细解析传感器和执行器。

一、传感器1.定义：传感器是指将机械量、热量、光量、电量、化学量等非电信号的物理量转化为与之对应的电信号输出的设备。

2.分类：按信号类型可分为模拟传感器和数字传感器；按工作原理可分为电磁式传感器、电容式传感器、电阻式传感器、光电传感器、温度传感器、压力传感器等。

3.工作原理：不同类型的传感器工作原理各不相同，但大致上可以分为以下几种基本原理：(1)电磁感应原理：利用电磁感应现象将非电信号转化为电信号，如电压互感器、电流互感器等。

(2)变压原理：利用物理量与电阻、电容、电感等电性质之间的关系，将非电信号转化为电信号，如温度传感器、压力传感器等。

(3)光电效应原理：利用半导体光敏材料对光能的吸收和光电效应的特性，将光信号转化为电信号，如光敏电阻、光电二极管等。

(4)化学反应原理：利用化学反应或物理变化的特性，实现非电信号到电信号的转化。

4.应用：传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备、智能家居、机器人等领域，用于测量温度、湿度、压力、流量、光强等物理量，并将其转化为电信号供系统分析和控制。

二、执行器1.定义：执行器是指将电信号转化为机械位移、转动力矩、流量等物理作用的设备。

2.分类：按功能可分为执行力、执行位移和执行速度三种类型的执行器；按工作原理可分为阀门、电动机、泵、液压缸、气缸等。

3.工作原理：不同类型的执行器工作原理各不相同，但大致上可以分为以下几种基本原理：(1)电动执行原理：利用电动机将电能转化为机械能，实现力、位移或速度的控制，如直流电动机、交流电动机等。

(2)液压执行原理：利用液体的流动和压力变化实现力、位移或速度的控制，如液压缸、液压马达等。

随着汽车排放法规的逐渐严格和对汽车排气污染控制的重视，“电喷”加三元催化器的发动机正成为普遍配置。

这种发动机采用了混合气成分的闭环控制和三元催化反应装置的联合使用技术，是汽油机有效的排气净化方法。

在这一系统中，氧传感器是进行闭环反馈控制的主要元件之一，必不可少。

正常工作时，氧传感器随时测定发动机排气管中的氧含量(浓度)，以检测发动机燃烧状况。

因此，当发动机出现燃烧故障时，必然引起氧传感器电压信号的变化，这就为通过观察氧传感器的信号波形判断发动机某些故障提供可能。

很多资料显示其效果很好。

/1. 氧传感器的一般作用如图1所示，要使三元催化转化器全面净化CO、HC和NOX这三种有害气体，必须保证混合气浓度始终保持在理论空燃比(14.7)附近的狭小范围内。

一旦混合气浓度偏离了这个狭小范围，则三元催化转化器净化能力便急剧下降。

保证混合气浓度在理论空燃比附近，“电喷”系统和氧传感器的配合是很好的解决方案。

/图1 转换效率随空燃比变化曲线氧传感器检测排气中的氧浓度，并随时向微机控制装置反馈信号。

微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽)，如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映混合气较稀，则延长喷油时间。

这样使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比附近(见图2)，这就是燃料闭环控制或称燃料反馈控制。

长春人流医院图2 反馈控制原理图2. 氧传感器的正常波形长春妇科医院常用的汽车氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种。

以氧化锆式为例，正常情况下当闭环控制时(见图3)，氧传感器的电压信号大约在0至1V之间波动，平均值约450mV。

当混合气浓度稍浓于理论空燃比时，氧传感器产生约800mV的高电压信号；当混合气浓度稍稀于理论空燃比时，氧传感器产生接近100mV的低电压信号。

当然，不同类型的氧传感器其实际波形并不完全相同。

朱军老师曾总结说：“一般亚洲和欧洲车氧传感器(博世)信号电压波形上的杂波要少，尤其是丰田凌志车氧传感器信号电压波形的重复性好，而且对称、清楚，美国车（不是采用亚洲的发动机和电子反馈控制系统）杂波要多。

电控元件波形分析——节气门位置传感器波形分析节气门位置传感器波形分析波形检测方法νν 1.连接好波形测试设备，探针接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。

ν 2.打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。

慢慢地反复这个过程几次。

这时波形应铺开在显示屏上。

ν查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。

ν波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。

ν应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。

传感器的前1/ 8至1/3的碳膜通常首先磨损。

ν有些车辆有两个节气门位置传感器。

一个用于发动机控制，另一个用于变速器控制。

ν发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。

ν变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压，在节气门全开时变到低于1V。

开关型节气门位置传感器ν开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。

ν它是由两个开关触点构成的一个旋转开关，一个常闭触点构成怠速开关，节气门处在怠速位置时，它位于闭合状态，将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入怠速控制，或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油，另一个常开触点（构成全功率触点），节气门开度达到全负荷状态时，将发动机ECU的全负荷输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。

波形分析开关量输出型节气门位置传感器的信号波形。

如果波形异常，则应更换开关量输出型节气门位置传感器磁电式曲轴位置传感器波形分析波形检测方法连接波形测试设备,起动发动机,怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的波形检测设备同时进行检测其信号波形ν 1.触发轮上相同的齿形应产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状、幅值(峰对峰电压)并与曲轴（或凸轮）的转速成正比，输出信号的频率（基于触发的转动速度）及传感器磁极与触发轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大。