电控汽车波形分析(空气流量、进气压力传感器)
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科技风2016年10 J J b:经验交流4D01:10.19392/ki.l671-7341.201619175汽车传感器的波形分析研究王斌无锡商业职业技术学院江苏无锡214153摘要:波形分析法是指在汽车故障诊断中运用汽车专用示波器读取电控元件的波形,根据实测波形与标准波形的差异来判断故障,这就要求 我们熟悉各种电控元件的波形特性,本文详细的阐述了几种常见传感器的波形检测方法以及波形特性。
关键词:汽车传感器;波形分析;空气流量计―、热线式空气流量传感器波形分析空气流量计是用来计量单位时间内进入进气总管中的空气量,发动机E C U根据所测得的进气量及其他一些辅助信号确定喷油量。
空气流量传感器是非常重要的传感器,发动机E C U可以根据此信号测算出发动机负荷、点火正时、怠速控制等参数,不良的空气流量计会造成喘震和怠速不稳的现象。
常见的空气流量计一般有卡门涡旋式、翼板式以及热线式,热线式空气流量计是一种模拟输出电压信号传感器,随着进气流量的增大输出电压随之增大。
启动发动机并预热至正常工作温度,运用汽车专用示波器读取各种工况下的空气流量计波形,将发动机节气门从全关闭状态逐渐打开直至全开并持续2S,再关闭节气门使发动机怠速运转2S,接着再急加速至节气门全开,最终再回到怠速状态并读取波形。
空气流量计波形如图一所示,怠速的时候空气流量计输出信号电压为0.2V左右,随着节气门开度的增大输出电压也随之增大,当节气门全开的时候,输出电压为4V左右,当急减速的时候空气流量计输出电压会比怠速时的电压稍低。
如果实测波形与标准波形存在明显差异则表明空气流量计存在故障。
[1]图一空气流量计波形图合来完成动作,因此在长期的练习中,运动机能在不断加强,身体上的 力量与之前相比也有很大提高,在练习后身体机能有了很大的改善,在 其他体育运动项目中,自然有了自信,展现出更好的运动成绩。
2. 健康素质自信笔者对练习者练习前和练习后的身体状况也做了对比。
数据流和波形分析诊断汽车故障法数据流和波形分析诊断故障法是排除电控发动机故障的基本方法。
由于这种方法需要一定的理论基础和一些必要的技术数据,所以在排除一般电控发动机故障时采用的较少,而大都用在排除电控发动机的疑难故障上。
(一)用数据流诊断疑难故障把电控系统的一些主要传感器和执行器正常工作时的参数值(如转速、蓄电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、点火提前角、冷却液温度等)提供给维修者,然后按不同的要求进行组合,形成数据组,就称之为数据流。
这些标准数据流是厂方提供的,或者是在正常行驶的汽车上提取的数据,它能监测发动机在各种状态下的工作情况。
而电控汽车在行驶过程中,故障自诊断系统还有记录的功能,它能把汽车行驶过程中的有关数据资料记录下来。
使用中,这些数据资料可通过故障检测仪,把各种传感器和执行元件输入输出信号的瞬时值以数据的方式在显示屏上显示出来,这样可以根据汽车工作过程中各种数据的变化(有故障时的数据)与正常行驶时的数据或标准数据流对比,即可诊断出电控系统故障的原因。
例如,一辆沈阳金杯面包车,发动机在起动后,暖机阶段工作正常,正常行驶一段时间,温度升高后,发动机有间断冒黑烟现象,加速时排气管还会发出突突声,动力下降,严重时则无法挂档行驶。
因为该车动力不足,排气管有突突声,其原因可能是:个别气缸工作不好,冒黑烟,说明混合气浓度有问题。
后对电路(火花塞、点火线圈、高压线)和油路进行了检查,均未发现异常,故障原因可能在进气系统上。
用检测仪诊断,无故障码显示,利用数据流诊断法对其怠速工况(无故障时)各主要数据进行了提取,其主要数据如下:发动机转速760~800r/min喷油脉冲0.6ms点火提前角7°~14°进气压力30.8kPa冷却液温度80℃节气门开度<5.5°路试时,行驶了几十公里后,发动机就出现了上述故障现象。
一踩加速踏板,排气管有沉闷的突突声,此时再观察怠速工况的数据流,其主要数据如下:发动机转速560~920r/min喷油脉冲4.5ms点火提前角7°~21°进气压力100.2kPa冷却液温度92℃节气门开度<5.5°把热机时的数据流与冷机时的数据流对比,最明显的变化是进气压力和喷油脉冲两项数据。
空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种,按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。
1)翼板式空气流量计,参见图1。
BOSCH翼板式空气流量计主要有两种:一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高,另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低,这两种类型属于模拟电压量输出。
翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计),它与空气翼板同轴连接,当空气流动的翼板也随之开启,随着翼板的开启角度变化,可变电阻(电位计)也随之转动。
翼板式空气流量计是一个三线传感器,其中两条是参考电压的正负端,另一条是可变电阻器的滑动触点臂,它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。
急加速时,翼板在空气流动动压作用下,超过正常摆动角度的过量信号,这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。
这是一个非常重要的传感器,因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及发动机怠速控制和其他参数,不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良,以及发动机性能和排放问题。
试验方法一:关闭所有附属电气设备,起动发动机,并使其怠速运转,当怠速稳定后,检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。
做加速和减速试验,应有类似图中的波形出现。
·将发动机转速从怠速加至油门全开,(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟,但不要使发动机超速运转;·再将发动机降至怠速运转,并保持2秒钟;·再从怠速急加速发动机至油门全开,然后再收油门使发动机回至怠速;·定住波形去察看机器。
波形结果(方法一)测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析,正常翼板式空气流量计怠速时输出电压约为1V,油门全开的应超过4V,全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压,通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的,波形的幅值在气流不变时应保持稳定,一定的空气流量应有相对的输出电压,当输出电压与气流不符时可以从波形图中检查出来,而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响。
【精】汽车传感器波形分析第一章空气流量计一、简介空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式(热膜式)、卡门涡旋式及电位计式等几种,按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。
空气流量计是非常重要的一类传感器,因为发动机控制电脑主要依据它发出的信号来计算发动机负荷、点火正时、废气再循环控制及发动机怠速控制等其它参数。
不良的空气流量计会造成喘车、怠速不良以及发动机性能和排放等一系列问题。
二、翼板式空气流量计原理:翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计),它与空气翼板同轴连接,当空气流动时推动翼板随之开启,随着翼板的开启角度变化,可变电阻器(电位计)也随之转动。
从而引起阻值发生相应变化。
翼板式空气流量计一般是个三线传感器,其中两条是参考电压的正、负极,另一条是可变电阻器的滑动触点臂,由它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。
急加速时,翼板在空气流动动压作用下,就会产生一个超过正常摆动角度的过量信号,这就为控制电脑提供了一个混合气加速加浓的控制信号。
结构:信号:翼板式空气流量计主要有两种:一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高,另一种则相反,当空气流量加大时输出信号电压反而降低。
检测方法一关闭所有附属电气设备,起动发动机,并使其怠速运转,当怠速稳定后,检查怠速时空气流量计电压输出信号(参看图1中左侧波形)。
做加速和减速试验,应有类似图1中右侧的波形出现。
将发动机转速从怠速加至油门全开(加速时不宜太急),油门全开后持续2秒钟,但不要使发动机超速运转;再将发动机降至怠速运转,并保持2秒钟;再从怠速急加速至油门全开,然后再急收油门使发动机回至怠速;定住波形。
图 1 波形分析:测量出的波形电压值可以参照资料进行对比分析,当翼板式空气流量计正常时,怠速输出电压约为1V,油门全开时应超过4V,全减速(急抬油门)时输出的电压并不是很快地从全加速电压回到怠速电压。
通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的。
新型氧传感器的波形
36号脚,传感器1号脚
12号脚,传感器5号脚
35号脚,传感器6号脚
38号脚,传感器2号脚
钥匙二档:
36:2.8V
12:2.8V
35:2.9V
38:2.4V
钥匙发动后:
36:2.1/2.2/2.7/2.8V
12:2.1/2.2/2.7/2.8V
35:2.9V
38:2.45V
35和38号之间一直保持0.45V的电压差,电脑根据此信号改变36上的电流;12号用采样电阻采集电压信号给电脑。
36和12号上的电压不停的跳动,一般
是2.0—2.8V,而且是同时变换电压。
氧传感器的原理图
新型频率型空气流量计的波形
17号
67号
69号
93号
测量各个脚的电压值:
钥匙二档:
17:0V
69:2.5V
67:1.5V
93:4.5V
钥匙发动后:
17:0V
69:2.5
67:1.8/2.2V
93:4.5V
17一直是0v,所以17号是搭铁线;
69的信号是随发动机转速而变,是空气流量
计的频率信号;
67的信号是以电压的形式表现的,而且值是在变化的,但变化的浮值是不大的,所以是温度信号;
93的信号是一直不变的,是固定的频率信号,是电脑的参考信号
从而得出:
17是搭铁线,
69是频率信号线;
67是空气温度信号线;
93是电脑给的标准参考信号。
汽车传感器波形分析汽车传感器是汽车电子系统中的重要部件,它能够感知并测量车辆各种参数,并将其转化为电信号传送给控制单元,从而实现车辆的自动控制和监测。
传感器波形分析是对传感器输出信号的波形进行检测和分析,以确定传感器的工作状态和性能是否正常。
本文将介绍汽车传感器波形分析的原理、方法和应用。
汽车传感器的波形分析可以通过示波器进行,示波器是一种用来显示周期性、非周期性信号波形的仪器。
常用的示波器分为模拟示波器和数字示波器两种。
模拟示波器适用于低频信号的测量,而数字示波器适用于高频信号的测量。
在进行波形分析时,我们首先需要连接传感器的输出信号到示波器,然后调整示波器的设置,如时间基准、垂直灵敏度、触发模式等,以获取传感器的波形图。
在进行波形分析时,我们可以通过观察波形图的形状、幅值、周期等特征来判断传感器的工作状态和性能是否正常。
例如,对于温度传感器,当温度升高时,传感器的输出电压也会升高;对于氧气传感器,当发动机燃烧不完全时,传感器的输出电压会波动。
通过观察波形图,我们可以及时发现传感器的故障或异常,以便及时修复或更换。
在进行波形分析时,还可以使用信号处理技术对波形图进行进一步处理。
常用的信号处理技术有滤波、傅里叶变换、相关分析等。
滤波是对波形信号的频率进行筛选和去除杂波,以提高信噪比;傅里叶变换是将波形信号转换到频域,以分析信号的频率成分;相关分析是对波形信号进行比较和相关性分析,以判断波形之间的关系。
这些信号处理技术可以帮助我们更精确地分析和判断传感器的工作状态和性能。
汽车传感器波形分析在汽车故障诊断和维修中有着广泛的应用。
通过对传感器波形的分析,可以及时发现传感器的故障或异常,以提高汽车的安全性和可靠性。
例如,当发动机故障灯亮起时,我们可以通过波形分析来确定是哪个传感器引起的故障,从而采取相应的修复措施。
另外,在汽车发动机调校和性能优化中,波形分析也起到了重要作用。
通过对传感器波形的优化和调节,可以提高发动机的燃烧效率和功率输出,从而提升汽车的性能和燃油经济性。