示波器波形分析PPT课件

.,1,示波器波形分析,山东交通学院焦建刚,.,2,示波器的基本作用,现代汽车大量采用了电子部件用于发动机的电子控制系统，随之，在车辆检测过程中，对电子器件的检修提出了更高的要求，以往常规的检测方式已无法适应现代车辆的要求。特别是在直接点火系统的检查中，常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常，而示波器由于其具有实时性，不间断性，直观性，而越来越得到广泛的应用。早在60年代，第一台运用在汽车上的专用示波器在美国开始生产使用。,.,3,示波器的基本作用,利用示波器检测点火次级波形，可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因。利用点火波形可以检查短路或开路的火花塞高压线以及由于积炭而引起点火不良的火花塞。由于点火次级波形明显地受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响，所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障。而且一个波形的不同部分还分别能够指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。,.,4,示波器的基本作用,汽车传感器执行器信号的五个参数1、幅值信号的最高电压。2、频率信号的循环时间。3、形状信号的外形模样。曲线、轮廓、上升下降沿等。4、脉宽信号的占空比或所占的时间。5、阵列信号的同步性，如：1缸传送给发动机控制电脑的上止点同步脉冲或串行数据等，组成的专门信息信号的重复方式。以上五要素是判定汽车电路故障的五个尺度。电路的损坏状态和正常状态相比，在示波器显示的波形在以上五个判定尺度上，都会有剧烈的变化。,.,5,示波器的基本作用,汽车电子信号的五大基本类型：1、直流（DC）信号：模拟信号发动机冷却水温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感、节气门位置传感器、废气再循环压强和位置。翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关，以及进气压力传感器。2、交流（AC）信号: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)3、频率信号：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。4、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、喷有咀、怠速控制马达和电磁阀。5、串行数据信号：电脑控制模块之间的传递信号,.,6,汽车用示波器的分类,综合式发动机分析仪便携式示波器,.,7,KES-200的界面截图,.,8,EA2000发动机综合分析仪,.,9,.,10,.,11,.,12,传感器应具备的特性,持久的稳定性（repeatability）精确性（accuracy）特定的工作范围（operatingrange）具有线形特性（linearity）,.,13,汽车用传感器的分类,速度传感器温度传感器流量传感器压力传感器位置传感器其他传感器,.,14,.,15,电磁线圈式传感器,当曲轴旋转时，由低磁阻金属制成的圆盘转轮跟着一起转动，在转轮上的凸齿便会周期性的切割由永久磁铁形成的磁场，磁力线回路因此便会出现扩散或集中的变化（即磁阻的增减），此变化使绕于其上的线圈感应出不同方向的电压。电压信号会因转速的加快而增大并且频率加快，反之，则电压信号变慢且变小。,.,16,电磁线圈式传感器的信号特点,输出的电压和频率随发动机转速的变化而改变。波形的上下波动应在0V电位的上下基本对称。每一个最大峰值电压应差不多，若某一峰值电压低于其他，则应检查触发轮是否有缺角或偏心。每一个最小峰值电压应差不多，若某一峰值电压高于其他，则应检查触发轮是否有缺角或偏心。,.,17,霍尔传感器,1879年，就读于美国霍普金斯大学研究所的霍尔从研究中发现，在导体上流过与磁场方向垂直的电流时，导体便会产生出一微小电压（霍尔电压），霍尔电压与磁场强度成正比。这便是著名的霍尔效应。,.,18,霍尔传感器,霍尔效应装置常使用在汽车点火系统中，霍尔效应装置可以为晶体管点火系统提供触发信号。通过转盘上的遮罩提供一低磁阻的磁路，可使磁力线不流过霍尔半导体元件。通过转盘不断地转动，霍尔元件可送出连续的方波信号。,.,19,光电式传感器,在回转传感器内有两个LED(发光二极管)及两个光电晶体管.传感器安装在分电器内.带长形孔的圆盘安装在分电器轴上,随分电器轴旋转.传感器里的两个LED将光从槽的一侧照向另一侧,而另一侧的光电晶体管则可检测到LED所射过来的光.随分电器轴一起转动的圆形盘上的长形孔可以让光通过,但孔与孔间的部分则会阻止光的通过.因此,当圆盘旋转时,LED的光便会产生出连续的交替信号.,.,20,霍尔与光电式传感器的特点,在检测时，应注意其以下几个特点。输出电压的幅值不变，频率随发动机转速变化而改变。波形的水平上限应达到参考电压，水平下限应几乎达到地电位，若离地电位太高，说明电阻太大或接地不良。电压的峰-峰值应等于参考电压。电压的转变应是垂直的直线。,.,21,.,22,.,23,怠速马达信号,ISCV（怠速控制阀）是一种利用发动机ECU信号来是控制怠速运转期间的进气总量的装置，同时达到控制发动机怠速速度。发动机怠速控制阀具有以下两种类型:1.节气门旁通型，控制发动机吸入空气量由于怠速期间，节气门关闭，可从ISCV（怠速控制阀）的通道提供发动机怠速运转期间所需的空气量。2.节气门控制进气量型，利用节气门控制发动机吸入空气量装有这种类型怠速控制阀的发动机，可利用节气门准确控制发动机怠速运转期间的空气吸入量。该系统，我们称之为电子节气门控制系统，除了可在发动机怠速运转期间控制吸入空气量，至于该系统的其他功能。,.,24,怠速马达信号,电磁转阀型怠速控制阀包括一组电磁线圈，IC(集成电路)永久磁铁和阀。该阀附接在节气门体上。IC(集成电路)是利用发动机ECU信号传出的占空信号，控制流入电磁线圈电流的方向及大小，同时控制从节气门的旁通通道流入的空气量，并使阀门转动。1.工作原理占空比较高时，IC将阀门向打开方向转动；占空比较低时，IC将阀门向关闭方向转动。ISCV(怠速控制阀)就这样打开和关闭。提示：发生使电流无法流向ISCV的故障时（例如：电路中出现开路），会在永磁铁的作用下，阀门将向固定开口位置打开。这样发动机的怠速速度可以达到每分钟1000到2000转。,.,25,怠速马达信号,步进马达型步进马达型的ISCV附接在进气室上。阀门被安装在转子末端上，通过其在转子的旋转过程中的被转出或转入，来控制从旁通通道流入的空气量。1.工作步进马达利用电流流进电磁线圈时对永久磁铁（转子）产生拉力作用，及回弹作用原理。正如左方所演示的一样，当电流流向C1时，使磁铁产生拉力作用。同时，当切断流向C1的电流时，电流将流向C2，则电磁铁将被拉向C2。按顺序，C3，C4同样接通/切断电流，从而实现电磁铁的运动。如果按从C4到C3到C2到C1的顺序切换电流，则可以实现电磁铁的反向运动。这种方法用于将电磁铁转到所需要的位置。一台实际的步进马达将利用四组电磁线圈，使磁铁（转子）旋转一圈具有32步。（有些马达每旋转一圈只有24步。）,.,26,怠速马达信号（占空比控制）,韩国起亚,韩国起亚怠速马达控制信号就是采用占空比式的控制方式。,.,27,怠速马达信号（步进马达式）,夏利A+1.0,.,28,怠速马达信号（伺服电机）,SANTANA2000GLI,.,29,氧传感器信号（跃变式）,为最大程度地发挥装有三元催化转化器（TWC）发动机的排气净化性能，必须将空燃比保持在理论空燃比附近很窄的范围内。氧传感器能探测出排气内氧的浓度是否较理论空燃比时较浓或较稀。此传感器多数安装在排气歧管中，但是安装位置和安装数量随发动机而不同。氧传感器内含有一件用陶瓷型材料二氧化锆元件(ZrO2)制成的元件。此元件的内侧和外侧都包着一层铂的薄覆盖层。环境大气被引导至传感器的内侧，传感器的外侧则直接暴露在排气中。处于高温（400752）时，如果锆元件内部表面上氧气浓度与外部表面上的氧气浓度相差太大时，此锆元件将产生电压。而且，铂是有催化作用，它能促使废气中氧气和一氧化碳（CO）之间产生化学反应。这样可减少废气中含氧量。,.,30,氧传感器信号（跃变式）,增加了传感器敏感性。当空气-燃油混合气较稀时，废气中氧气甚多。因以传感器内、外氧气浓度就没有多大差别，锆元件产生的电压很小（接近0V）。相反，当空气-燃油混合气较浓时，废气中几乎无氧。正因如此，传感器内、外侧氧气浓度之差很大，锆元件就产生相对而言的大电压（约1V）。根据此传感器输出的OX信号，发动机ECU去增加或减少燃油喷油量，使平均空燃比保持在理论空燃比附近。有些锆制的氧传感器配有加热器来加热此锆元件。此加热器也由发动机ECU控制。当进气量低时（换句话说就是当排气温度低），就向加热器输送电流来加热传感器。,.,31,氧传感器信号（跃变式）,跃变式氧传感器的信号电压在0.1-0.9V之间变化，当混合气较稀时，排气中有大量的氧原子存在，这样氧传感器内外的氧原子浓度差异小，感生电压就较低；反之，当混合气较浓时，燃烧过程中，就有大量未燃烧的HC化合物存在，氧原子的数量就较低，这样，氧传感器内外的氧原子浓度就较大，这导致感生电压增大，接近1V。,.,32,空燃比传感器（宽带氧传感器）,和氧传感器相同，空燃比传感器也探测排气中的氧浓度。常规型氧传感器在理论空燃比的附近，其输出电压常会急剧变化。相比而言，空燃比传感器所施加的是恒定电压，几乎和氧浓度成正比的电压。这可提高空燃比探测精度。左侧插图上示出在手持式测试仪上显示的空燃比传感器的输出特性。传感器内有一个能保持发动机ECU的AF+和AF-端头上有恒定电压的电路。所以，空燃比传感器的输出条件不能用电压表来探测。请使用手持式测试仪。空燃比传感器的输出特性使其有可能当空燃比一经发生变化，立刻给予校正，这样可使空燃比校正反馈得更快和更精确。和有些氧传感器相同，空燃比传感器上也配有加热器，在排气温度低时用来保持探测性能。但是，空燃比传感器的加热器比氧传感器的加热器需耗用大得多的电流。,.,33,空燃比传感器（宽带氧传感器）,.,34,空燃比传感器（混合气过浓）,GOLF1.8,.,35,氧传感器加热器（占空比控制）,丰田佳美1MZ-FE,氧传感器加热器控制方式有以下几种：占空比控制型、始终加热控制型，丰田佳美1MZ-FE发动机采用的是占空比控制型，随发动机转速变化，占空比发生变化。,.,36,氧传感器加热器（始终加热控制）,吉利8A,吉利8A发动机采用的是始终加热型的控制方式，当发动机正常启动后，氧传感器加热器为始终加热控制。,.,37,凸轮轴信号,凸轮位置传感器（G信号发生器）带有凸舌的G信号板是在凸轮轴位置传感器对应的凸轮曲轴上。凸舌有1个或3个，与其他的传感器不一样，是根据发动机型号而定。（附图中有三个凸舌。）当凸轮转动时，凸轮轴上的凸舌和传感器间的气隙改变。这个气隙改变就在传感器内装的感应线圈中产生电压，形成G信号。这个G信号被送至发动机ECU作为标准曲轴转角的信息（气缸位置的判别）。由发动机ECU将其和曲轴位置传感器送来的NE信号合并，来确定每个气缸点火用的压缩“上止点（TDC）”，和探测曲轴转角的信息（气缸位置的判别）角度。发动机ECU就用此来确定喷射时间和点火正时。,.,38,凸轮轴信号（霍尔式）,夏利A+1.0,这是目前在发动机控制系统采用的最多的一种凸轮轴信号方式，即采用5V信号电压来提供1缸上止点信号，当霍尔元件信号被触发时，发出5V控制信号，来作为1缸上止点信号，或直接被用来给各个汽缸分配,.,39,凸轮轴信号（霍尔式）,普桑,和一般凸轮轴信号不同之处，普桑凸轮轴信号采用12V电压控制，而此信号直接进入点火器，来控制相应的汽缸进行点火控制，也就是说，每一个触发信号控制一个汽缸的点火。,.,40,凸轮轴信号（光电式）,92款现代2.0,.,41,凸轮轴信号（磁感应式）,丰田亚洲龙MCX20,.,42,凸轮轴信号（磁感应式）,风度A32,.,43,错误接线导致的凸轮轴传感器信号异常,当一个技术人员在对一台丰田1MZ-FE发动机凸轮轴传感器的插头进行维修时，不小心将插头的两个端子的顺序搞错了，就形成了这样的波形，见左图。不幸的是，发动机ECU在采用传感器信号的时候，利用的是信号的正半周的波形来作为一缸上止点的信号，这就造成发动机点火时刻的滞后，以致发动机难以起动。而幸运的是这种发动机的控制单元有根据曲轴位置传感器的信号和凸轮轴传感器的信号来计算相位差的功能，当发动机旋转某段时间后，由于相位超差，ECU判断出了这种异常的发生，因而禁止了凸轮轴传感器信号的使用，同时利用曲轴位置传感器的信号来计算出1缸的上止点位置，并将其作为控制的基础信号，同时使发动机故障灯点亮，来指示有故障发生。,反相的凸轮轴波形,.,44,曲轴位置传感器信号,曲轴位置传感器（NE信号发生器）NE信号被发动机ECU用于探测曲轴角度和发动机转速。发动机ECU使用NE信号和G信号来计算基本喷射时间和基本点火提前角。和G信号相同，NE信号也是由曲轴位置传感器和安装于曲轴上的NE正时转子圆周上的凸舌之间的气隙所产生。如图所示的传感器，NE正时转子圈上有34个凸舌和丢失两个的一个区段。丢失两齿的区段可用来探测曲轴角度，但是不能确定究竟是处于压缩环的上止点（TDC）还是处于排气循环的上止点（TDC）。发动机ECU将NE信号和G信号相结合，来综合地和精确地确定曲轴角度。除此以外，有些信号发生器有12，24或其他数的凸舌，但是曲轴角度探测精度随凸舌数而变化。例如，12个凸舌的型号，其曲轴角度探测精度为30CA。,.,45,曲轴位置传感器信号（磁感应式）,夏利A+1.0,.,46,曲轴位置传感器信号（磁感应式）,富康1.4,.,47,曲轴转角传感器信号（磁感应式）,风度A32,.,48,曲轴位置传感器信号（磁感应式）,柴油捷达SDI,.,49,曲轴位置传感器信号（光电式）,蓝鸟,.,50,曲轴位置传感器信号（光电式）,92款现代2.0,.,51,曲轴位置传感器信号（霍尔式）,红旗,.,52,曲轴转速传感器信号（霍尔式）,风度A32,.,53,曲轴位置与转速传感器信号,风度A32,.,54,曲轴与凸轮轴信号,夏利1.0A+,.,55,曲轴与凸轮轴信号,丰田皇冠3.0,.,56,曲轴位置传感器信号（磁感应式）,.,57,曲轴与凸轮轴信号(光电式）,92款现代2.0,.,58,曲轴位置与凸轮轴信号,风度A32,.,59,曲轴转速与凸轮轴信号,风度A32,.,60,曲轴与凸轮轴信号,风度A32,.,61,曲轴与凸轮轴共用接地断路时的故障波形,丰田大霸王2TZ-FE发动机，曲轴与凸轮轴共用接地G-线路断路，导致NE与G1、G2的信号出现相互干扰，特别是G1和G2波形中的有规律的NE信号波形，在发动机转速增加，NE杂波的影响增大后，ECU无法准确判断1、4缸上止点的位置，导致点火错乱。影响在以下两个方面：1。不易起动2。发动机转速达到3200RPM时，回火放炮。发动机抖动。高速无力。,.,62,道奇捷龙霍尔式凸轮轴位置传感器基准失常的故障,道奇捷龙出现无高压火，不喷油的故障现象，经检测，发现，凸轮轴位置传感器的信号波形如图所示，存在异常。图中红色线为凸轮轴传感器信号波形。在波形上上，可以看到，波形的最大幅值为5V，但其基准电压却在3V以上，而不是常规的0V上，这导致发动机ECU无法得到正常的传感器信号，无法判断1缸位置。,.,63,点火信号,发动机ECU根据G信号、NE信号以及其他各种传感器传来的信号确定点火正时。点火正时一旦确定，发动机ECU将IGT信号传递给点火器。当传递给点火器的点火信号处于“开”的状态时，初级线圈电流流动至点火线圈。当点火信号关闭时，流向点火线圈的初级线圈电流被切断。同时，点火确认信号IGF被传递给发动机ECU。目前使用的主要点火电路是直接点火系统（DIS）。发动机ECU按照点火次序，把各个点火信号传递给点火器，从而将高压电流分配至各气缸。这样，提供高度精确的点火正时控制就成为可能。,.,64,点火信号,IGT信号根据不同传感器的信号，发动机ECU计算优化点火正时并发送IGT信号到点火器。在发动机ECU中的微机计算点火正时前，IGT信号被打开，然后断开；当IGT信号被断开，火花塞点火。,.,65,点火信号,红旗,.,66,点火信号,帕萨特B51.8L1缸,.,67,凸轮轴点火信号,普桑,.,68,点火信号（单缸双点火）,本田飞度1.3,双火花塞点火系统是在半球形燃烧室两侧对称布置两个同型号火花塞，这两个火花塞与燃烧室中心的距离相等，两个火花塞同时点火，不仅火焰传播距离缩短了一半，而且两个火花塞同时着火爆炸燃烧，急速形成较强烈的涡流，大幅度加快了火焰的传播速度。Fit是配备了本田新一代23km/l低耗油发动机“i-DSI发动机”。i-DSI发动机为每个气缸配备了两个点火火花塞，通过错开点火周期进行位相控制，从而实现发动机在整个运转过程中迅速燃烧的作用。,.,69,点火反馈信号,IGF信号点火器利用一个反电动势把一个IGF信号发送至发动机ECU，此反电动势是在施加在点火器线圈的初级电流被切断时或利用初级电流量产生的。当发动机ECU接收到此IGF信号，便确定已点火。（然而，这并不意味着有实际的火花。）如果发动机ECU没有收到IGF信号，诊断功能DTC被存入发动机ECU，并且失效保护功能使燃油喷射停止,.,70,点火反馈信号波形,本田雅阁,图中所示为本田雅阁F22B发动机的点火反馈信号波形。此反馈信号由分电器内部的点火电路产生。,.,71,点火反馈信号波形,丰田皇冠3.0(2JZ-GE发动机),图示为丰田皇冠3.0(2JZ-GE发动机)点火反馈信号波形，此信号由点火器中产生。,.,72,点火与点火反馈信号,丰田皇冠3.0,图示为丰田皇冠3.0(2JZ-GE发动机)点火（兰色）与点火反馈（红色）信号波形，从图中可以看出点火信号与反馈信号是一一对应的关系。只是信号的时长不一致。,.,73,曲轴、凸轮轴、点火及点火反馈信号波形,.,74,点火与点火初级信号,马自达MPV3.0,如图所示为点火信号（红色）与初级点火线圈（兰色）对应的波形。从图中可以看出，当发动机ECU发出点火控制信号时，初级线圈开始充电，当点火控制信号结束时，初级线圈中的电流被切断，此时，初级线圈中产生感生电动势，次级高压点火产生。,.,75,点火与点火初级信号,马自达MPV3.0,如图所示为点火信号（红色）与初级点火线圈（兰色）对应的波形。从图中可以看出，当发动机ECU发出点火控制信号时，初级线圈开始充电，当点火控制信号结束时，初级线圈中的电流被切断，此时，初级线圈中产生感生电动势，次级高压点火产生。,.,76,爆震传感器,爆震传感器附装在气缸体上，当探测到发动机爆震时，就向发动机ECU发出KNK信号。发动机ECU收到KNK信号后，就延迟点火正时，抑制爆震。此传感器内有压电元件，当爆震在气缸体内造成振动，使此元件变形时，此元件就会产生AC电压。发动机爆震频率处于6至13kHz范围内，根据发动机型号而定。应该根据每台发动机的爆震情况来选择使用爆震传感器。共有两种爆震传感器类型。正如图上可看到，一个类型可产生窄振动频率范围内的高电压，另一个类型则产生宽振动频率范围内的高电压。目前，正如电路图所示能够检测出开路和短路的传感器也被采用，在这些类型电路中，常时供应2.5V电压，KNK信号或输出一个2.5V基础频率。,.,77,爆震传感器,吉利豪情8A发动机,这是以500ms为测量时间得到的爆震信号波形。,.,78,爆震传感器,丰田佳美1MZ-FE发动机,这是以10ms为测量时间得到的爆震波形。,.,79,爆震传感器（敲击缸体时）,丰田佳美1MZ-FE发动机,如图所示，为用金属扳手轻轻敲击缸体时，从爆震传感器测得的响应波形。,.,80,喷油器信号（饱和开关型）,夏利1.0A+,饱和开关型喷油器主要在多点燃油喷射系统中使用，用于顺序喷射的系统中，发动机ECU接地电路接通时，驱动三极管打开，吸起喷油器中的油针，开始喷油。当ECU断开控制电路时，驱动三极管被切断，喷油停止。同时电磁场发生突变，由喷油器线圈的磁场衰减产生峰值电压。,.,81,喷油器信号（PNP型）,PNP型喷油器常见于多点燃油喷射系统中，与其他喷油系统驱动器的区别就在于它的喷油器的脉冲电源端接在负极上。,控制信号开启,控制信号关闭,.,82,喷油器信号（博世峰值保持型）,博世峰值保持型喷油器一般用在少数欧洲车型和一些早期的亚洲汽车的多点燃油喷射系统中、在国内的奇瑞节气门体喷射系统中，也使用了这一控制方式，其特点是启动时以4A电流供给喷油器线圈，然后减少至大约1A电流，并以高频脉冲方式接通与断开电路。,控制信号开始,控制信号关闭,脉冲开关信号,奇瑞风云,.,83,喷油器电流波形（博世峰值保持型）,博世峰值保持型喷油器驱动器不同于其他峰值保持型喷油器驱动器，因为其他类型喷油器所使用的是一个电阻，即是用电阻来降低电流的，而这种类型却是脉冲开关电路。,控制信号开始,控制信号关闭,4A峰值电流,奇瑞风云,.,84,喷油器电流波形（博世峰值保持型）,波形图从左至右，开始时为蓄电池电压，此时，喷油阀关闭。当控制信号开始时，ECU接通接地电路。从图中可以看出，电流逐渐增加，直到达到4A左右时，ECU通过高速脉冲开关电路减少电流，直到控制信号关闭为止。由于电流从4A到1A的突然变化，在喷油器中引起磁场突变，于是产生类似点火线圈的第一个电压峰值。而在控制信号关闭时，随之会产生第二个电压峰值。,控制信号开始,控制信号关闭,奇瑞风云,.,85,喷油器电流波形（饱和开关型）,宝马520I,当电流开始流入喷油器时，由于喷油器线圈的特定电阻和电感特性，使得波形以一定的斜度上升，对于大部分饱和开关型喷油器来讲，电流波形大约以45斜率上升，而宝马520i的喷油器波形大约以60的斜率上升。,.,86,喷油器信号（减速断油）,断油开始,恢复供油,图中所示为发动机强制怠速时，喷油器减速断油的波形。当发动机节气门全闭后，发动机转速超过某一临界转速时，即发生燃油切断，当发动机转速降低到设定值时，燃油供应恢复。,道奇3.3,.,87,喷油器信号（高速断油）,对于部分发动机来讲，当发动机转速高于某一转速时，即发生燃油切断。此转速点，与发动机设计有关。有两种形式的燃油切断。一种燃油切断，是当发动机在原地加速时，为保护引擎，限制发动机的转速，另一种是当发动机转速高于某一值时，开始的燃油切断。图中为丰田大霸王2TZ-FE发动机4650rpm时的高速断油波形。,断油开始,丰田大霸王TCR10,.,88,喷油器信号（高速断油）,断油开始,恢复供油,再次断油,如图所示，2TZ-FE发动机转速达到4650RPM时，高速断油功能开始作用，发动机转速开始波动，发动机ECU反复的进行断开燃油喷射和恢复供油的操作。,丰田大霸王TCR10,.,89,喷油器信号与凸轮轴信号,夏利1.0A+,.,90,车速传感器,1.舌簧开关类型此传感器位于模拟式组合仪表内，如图所示，车速表拉索被它的四周磁铁所环绕，磁铁N极和S极有四处互换磁力位置，磁力随磁铁而转动，开启和闭合簧片开关的触点。换句话说，车速表拉索每转一圈，簧片开关将“通”和“断”四次。2.光电偶合器类型此传感器位于组合仪表内，并装有光敏晶体管和发光二极管（LED）所构成的光电耦合器。LED发出的光被转动的槽轮反复地档住和通过。槽轮四周共有20条槽。电缆每转一圈将会产生20个脉冲信号。3.电磁感应类型此传感器附装在变速器上，探测变速器输出轴的转速。当变速器输出轴转动时，线圈的核和转子之间的间隙，因转子齿的作用而扩大和缩小。这样会使穿过核的磁场增大和缩小，在线圈内产生电压。,.,91,车速传感器,车速传感器探测车辆正在行驶的实际速度。此传感器输出SPD信号，而发动机ECU则主要使用此信号来控制ISC系统和加速或减速时的空燃比，以及其他用途。磁阻元件（MRE）型是车速传感器使用的主要类型，但是，目前有很多型号利用ABSECU的SPD输出信号来代替车速传感器。,.,92,被动型(拾磁线圈),IC,B,A,磁极,MRE(磁阻元件),磁性转子,转子,磁轭,磁极,线圈,根据信号采样的方式不同，ABS传感器有两种类型，磁感应和磁阻元件型。,ABS轮速传感器,.,93,ABS轮速传感器（频率式）,BMW520I,确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的相同。确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容：观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。,.,94,ABS轮速传感器（磁感应式）,奇瑞旗云,通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。,.,95,节气门位置传感器,1.线型如图所示，此传感器由两个滑块和一个电阻器构成，而且每个的两端都有IDL信号和VTA信号用的触点。当触点和节气门开启角保持同步沿电阻器滑动时，VTA的端子电压与节气门开度成正比。当节气门完全关闭时，IDL信号触点和IDL端和E2端连接。,.,96,节气门位置传感器,2.霍尔元件型霍尔元件节气门位置传感器由霍尔元件和可绕其转动的磁铁制成的霍尔IC构成。磁铁安装在与节气门轴的相同轴上，和节气门一起转动。当节气门开启时，磁铁也同时转动，改变位置。此时，霍尔IC探测因磁石位置变化所造成磁通量的变化，并根据此变化量从VTA1端子和VTA2端子输出最终的霍尔效应输出电压。此信号被送至发动机ECU作为节气门开度信号。此传感器不仅能精确地探测节气门开启程度，还采用了无接触方式，简化了构造，所以不易发生故障。而且，为了确保此传感器的可靠性，还具有不同输出特性的两个系统输出信号。,.,97,节气门位置传感器,夏利1.0A+,节气门全开,节气门全闭,图示为夏利1.0A+节气门位置传感器的波形，怠速时，其信号电压为0.5V，节气门全开时，其电压为4.6V。,.,98,油门踏板位置传感器,加速踏板位置传感器将踏板踩下的量（角度）转换成送至发动机ECU的电压信号。而且，为了确保可靠性，此传感器还具有不同输出特性的两个系统输出信号。共有两个类型的加速踏板位置传感器：线性型的和霍尔元件型的。1.线型此传感器的构造和运行基本上和线性型节气门位置传感器的相同。从两个系统来的信号之一的VPA信号，能在加速踏板踩下全程范围内，成线性关系地输出电压。另一个VPA2信号，能输出偏离VPA信号的偏置电压。,.,99,油门踏板位置传感器,2.霍尔元件型此传感器的构造和运行基本上和霍尔元件型节气门位置传感器的相同。为确保较好的可靠性，两个系统中每一个都有独立的电路。,.,100,油门踏板位置传感器,宝来1.8,宝来1.8发动机采用线型油门踏板位置传感器，下述分别是其两个不同的信号输出。,.,101,进气压力传感器,歧管压力传感器与D型EFI一起用于检测歧管的进气压力。这是D型EFI中最重要的传感器之一。利用此传感器内部的IC，歧管压力传感器将歧管进气压力传感为PIM信号。然后，发动机ECU根据此PIM信号，确定基本喷射时间和基本点火提前。如图所示，传感器单元内装有一个硅芯片，并结合一个保持在预定真空度的真空室。硅芯片的一侧暴露于歧管进气压力，另一侧则暴露于内部真空管。因为即使海拔高度有变化，歧管进气压力也能精确测量，所以，不需要采用高海拔补偿校正。歧管进气压力的变化会造成硅芯片形状的变化，硅芯片的电阻值也会根据变形程度而变化。此电阻值变动经IC变换后所得的电压信号就是PIM信号。,.,102,进气压力传感器,吉利8A,.,103,进气压力传感器,吉利8A,.,104,增压压力传感器,BORA1.8T,增压压力传感器安装在使用废气涡轮增压系统的发动机上。如图所示，为宝来1.8T发动机的增压传感器信号波形，怠速时，其电压为1.9V，急加速时，其信号电压为2-3V之间。,.,105,增压压力传感器,BORA1.8T,增压压力传感器安装在使用废气涡轮增压系统的发动机上。如图所示，为宝来1.8T发动机的增压传感器信号波形，怠速时，其电压为1.9V，急加速时，其信号电压为2-3V之间。,.,106,空气流量计,空气流量计是最重要的传感器之一，因为它被使用在L型EFI用来检测吸入空气质量或体积。吸入空气的质量或体积的信号用于计算基准喷射时间和基准点火提前角。空气流量计大体分为两种类型：测定吸入空气质量的质量型空气流量计和体积型空气流量计。两种类型包括各自不同的方式：质量型空气流量计：热线式体积型空气流量计：叶片式和光学卡尔曼涡流式,.,107,空气流量计（叶片式）,如图所示，叶片式空气流量计由许多零件组成。当空气从空气滤清器流入空气流量计，气流推动计量板。当计量板压力与计量板回位弹簧力相等时，计量板就平衡在某一个位置。与计量板轴向连接的电位计将吸入空气量转化成可以发送给发动机ECU的电压信号（VS信号）,.,108,空气流量计（叶片式）,图中为丰田PRIVE子弹头车的空气流量计波形。,开始加速,松开油门,.,109,空气流量计（热线式）,热线式空气流量计的构造非常简单。左图显示的构造紧凑、重量轻的质量型空气流量计是安装在进气道上的插入型，它使一部分气流进入检测区域。如图所示，用作传感器的一条铂热线和热敏电阻被安放在检测区域。通过直接测量进气质量，检测精度可以提高并且几乎没有进气阻力。而且，由于没有使用专门的机械，这种流量计有很好的耐久性。图示的空气流量计也有一个嵌入式进气温度传感器。,.,110,空气流量计,.,111,空气流量计（热线式）,BMW520I,.,112,空气流量计（热膜式）,BORA1.6,.,113,空气流量计（热膜式）,BORA1.6,.,114,空气流量计（热膜式）,丰田CAMRY2.4,.,115,空气流量计（卡尔曼涡流式）,这种方式的空气流量计通过光电直接感应吸入空气量。这既简化了进气道的构造，也减少了吸入空气阻力。如果将一个物体放在气流通道内，在物体进气口便产生一个或多个涡流（卡特曼涡流）。由于产生的卡特曼涡流的频率与空气流速成比例，气流容积就可通过测量涡流频率来计算。涡流是这样被检测的：通过把涡流的压力变化引向金属箔膜制成的反光镜表面，利用一对光敏付（发光二极管和光电晶体管）来检测反光镜的振动。如图所示进气量（KS）信号是一个脉冲信号。当进气量低时，信号频率也低。当进气量大时，信号就有很高的频率。,.,116,空气流量计（卡尔曼涡流式）,92款现代2.0,.,117,空气流量计（卡尔曼涡流式）,凌志LS400,.,118,可变配气正时控制信号(点火开关打开）,丰田CAMRY2.4,丰田佳美2.4采用2AZ-FE发动机，具备凸轮轴可变配气相位功能，当点火开关处于打开位置时，可变配气正时控制阀的信号波形如右图所示。,.,119,可变配气正时控制信号(怠速时）,丰田CAMRY2.4,当发动机处于怠速工况时，可变配气正时控制信号的波形如图所示，此时，进气凸轮轴处于最大延迟位置。,.,120,可变配气正时控制信号(加速时）,丰田CAMRY2.4,如图为加速过程中的可变配气正时控制信号的波形。,.,121,可变配气正时控制信号(主动测试时）,丰田CAMRY2.4,图中所示为使用丰田专用检测仪,.,122,汽油泵电流波形（正常波形）,桑塔纳2000GSI,打开点火开关时,起动时,怠速时,当打开点火开关时，电脑使汽油泵短暂工作，瞬间电流可以达到12A，接着降低到6.4A。而当发动机启动时，启动电流为8A左右，接着降低到6.4A。,.,123,汽油泵电流波形（电流过大）,桑塔纳2000GSI,图示为汽油泵卡死，工作电流过大的波形，当打开点火开关时，电流达到接近20A，而启动时，电流达到了16A左右。,.,124,机油压力感应塞（熄火时）,采用机油压力指示灯的车辆，其机油压力感应塞在发动机不启动时，开关保持闭合，来自机油指示灯的电流通过开关接地，指示灯点亮，而电压为0V。,.,125,机油压力感应塞（怠速时）,当发动机启动后，机油压力建立，机油压力感应塞内的开关在压力作用下断开，电压为12V，机油压力指示灯熄灭。,.,126,机油压力传感器（打开点火开关）,丰田巡洋舰4500,打开点火开关时，机油压力传感器电压波形始终为12V。,.,127,机油压力传感器（怠速时）,发动机怠速运转时，机油压力传感器的波形如图所示。刚发动时，电压在12至14V之间变化，当发动机转速稳定后，此电压波形基本呈一直线。,丰田巡洋舰4500,.,128,机油压力传感器（加速过程）,丰田巡洋舰4500,加速过程中，机油压力传感器的电压波形随机油压力增加，电压急剧降低，直到限压阀打开时的在8V左右电压保持值。随发动机转速降低，机油压力又逐渐降低，直到恢复到怠速时的电压。,限压阀打开,.,129,EGR位置传感器,本田雅阁,本田雅阁F22B发动机EGR位置传感器采用开关型的控制方式，EGR系统不工作时，电压为1.3V,当真空施加在EGR控制阀上时，信号电压为5V。,真空开始,真空结束,.,130,空调压缩机转速信号,丰田亚洲龙,丰田车系在空调压缩机控制方面，采用测量压缩机转速，将其与发动机转速信号进行比较，当转速差异较大时，即认为是发生皮带打滑的故障，从而切断对压缩机电磁离合器的电源供给，以保护压缩机。同时，空调控制面板上的A/C指示灯会一直闪烁，告知有故障发生。,.,131,压缩比测试,压缩比测试功能是通过测量每个汽缸在运转时电压的下降或电流的增加计算汽缸相对压力。当进行同步的汽缸相对压力测试时，触发拾取器夹在第一缸的引线上，这是用来在屏幕显示时辨别汽缸顺序。该项测试可以用来确定各缸之间压力的差异以及发现某缸压力较低很有帮助。,.,132,发电机（怠速时）,发电机在怠速时的充电电流在1.3A。,.,133,发电机电流（电子扇开启时）,吉利8A,电子扇开启时，风扇启动电流达到33A，当电子扇稳定运行时，风扇电机电流为8.0A左右，发电机电流为2.8A。蓄电池的放电脉动达到0.4V。,.,134,发电机（打开远光灯）,夏利1.0A+,单独打开远光灯时，发电机充电电流达到26.8A。,.,135,发电机（打开空调时）,夏利1.0A+,单独打开空调，使压缩机工作时，发电机充电电流达到27.4A。,.,136,发电机（打开远光灯与空调时）,夏利1.0A+,同时打开远光灯和空调压缩机工作时，发电机充电电流达到43.3A。,.,137,发电机磁场控制波形,.,138,水温、进气温度传感器,水温传感器和进气温度传感器都有内装的热敏电阻，温度愈低则电阻愈高，相反，温度愈高则电阻值愈低。热敏电阻的电阻值地变化可用于探测冷却液和进气的温度。如图所示，发动机ECU的内装电阻器和传感器内的热敏电阻在电路中成串联。所以发动机ECU探测到的信号电压根据热敏电阻电阻值的变化而变化。当冷却液或进气的温度低时，热敏电阻器的电阻值变高，所以产生THW和THA信号是高电压值。,.,139,水温、进气温度传感器,福特TEMPOGL,温度升高,温度降低,水温或进气温度传感器,.,140,水温、进气温度传感器,福特TEMPOGL,外界温度为6.7时测得的进气温度传感器波形。,.,141,水温、进气温度传感器,风度A32水温传感器电阻随温度变化的波形。,.,142,汽车音响音频信号,红色波形为音响电流波形，兰色为音响电压波形。其信号幅值随音量增大而增加。,.,143,防盗钥匙芯片编码信号波形（线圈充电开始）,本田飞度1.3,线圈充电开始,打开点火开关，此时，电脑给防盗钥匙接收线圈充电，从蓝线可以看出，此时输送电压为12V。,.,144,防盗钥匙芯片编码信号波形（线圈充电中）,本田飞度1.3,线圈充电中,线圈充电结束,线圈持续充电至结束。当线圈充电中，防盗钥匙中的芯片接受来自线圈的磁场能。,.,145,防盗钥匙芯片编码信号波形（芯片信号输出）,本田飞度1.3,当线圈充电结束后，防盗钥匙中的芯片利用接受的能量，产生无线电信号，此信号由防盗线圈接收，波形如图中红线所示。,.,146,防盗钥匙芯片编码信号波形（芯片信号结束）,本田飞度1.3,图为防盗钥匙传送信号结束的波形。,.,147,防盗钥匙芯片编码信号波形,菲亚特派里奥,与前述的飞渡防盗波形所不同的是，菲亚特派里奥的防盗点火钥匙线圈信号波形是同时传输的，只是幅值不同。,.,148,防盗钥匙芯片编码信号波形,菲亚特派里奥,与前述的飞渡防盗波形所不同的是，菲亚特派里奥的防盗点火钥匙线圈信号波形是同时传输的，只是幅值不同。,.,149,防盗钥匙芯片编码信号波形,菲亚特派里奥,与前述的飞渡防盗波形所不同的是，菲亚特派里奥的防盗点火钥匙线圈信号波形是同时传输的，只是幅值不同。,.,150,防盗钥匙芯片编码信号波形,桑塔纳2000GSI,.,151,防盗钥匙芯片编码信号波形,桑塔纳2000GSI,.,152,CAN-Bus线波形,BORA1.8T,CAN-BUS的正常波形，CAN-H与CAN-L波形一致，但极性相反。,.,153,CAN-Bus线波形,CAN-BUS的正常波形，CAN-H与CAN-L波形一致，但极性相反。,.,154,CAN-Bus线波形（睡眠状态）,当CAN-BUS系统处于休眠状态时，两信号电压均不变，CAN-H电压接近12V（电瓶电压），CAN-L电压接近0V。,.,155,CAN-Bus线波形（H线对地短路）,BORA1.8T,图中，兰色线为CAN-H信号对地短路的波形，信号电压为0V。红色线为CAN-L正常传输信号的波形。,.,156,CAN-Bus线波形（L线对地短路）,BORA1.8T,图中，红色线为CAN-L信号对地短路的波形，信号电压为0V。兰色线为CAN-H正常传输信号的波形。,.,157,CAN-Bus线波形（H和L线对地短路）,当CAN-H和CAN-L同时对地短路时，其信号电压均为0V。,.,158,CAN-Bus线波形（H和L线相互短路）,CAN-H和CAN-L线互相短路时，其信号电压极性相同，表现在波形趋于一致。,.,159,CAN-Bus线波形（H线对电源短路）,CAN-H（兰色）线对电源短路时，CAN-L（红色）线波形正常。,.,160,CAN-Bus线波形（L线对电源短路）,CAN-L（红色）线对电源短路时，电压始终为12V，CAN-H（兰色）线波形正常。,.,161,CAN-Bus线波形（H和L对电源短路）,当CAN-H（红色）和CAN-L（兰色）线同时对电源短路时，其电压都为电瓶电压。波形如图所示。,.,162,CAN-Bus线波形（H线断路）,CAN-H线断路时，CAN-L线波形保持不变，图中兰色线，而CAN-H线（红色）则始终处于高电位为5V。,.,163,CAN-Bus线波形（L线断路）,当CAN-L（红色）线断路时，L线的电压处于高电位，保持在5V，CAN-H线（兰色）波形保持不变。,.,164,常规点火系统,.,165,常规点火系统的缺点,点火能量损失大由于中间环节多，传递电阻大，故电压降较大，造成点火能量损失。高速时点火能量不易保证点火提前角调节范围受分电器空间位置的限制点火正时误差较大无线电干扰严重点火可靠性低当分电器绝缘下降时，易造成漏电，严重时还会将分电器盖击穿而造成断火、乱跳火及分火头、分电器烧蚀的现象，使点火可靠性能下降。,.,166,电子点火系统,.,167,电子点火系统的优点,.,168,点火系统元件,.,169,单火花点火控制（系统布置）,.,170,单火花点火控制,.,171,单火花点火控制,.,172,Bosch,Kl.1A,Kl.15/+,Kl.1B,Kl.1C,Kl.1D,EFS次极电路,高压二极管,采用高压二极管，以防止当初级电流接通后产生的12KV的高正电压脉冲引起火花塞过早点火。,.,173,单火花点火控制（EFS）,当采用每缸一个火花塞的单火花点火线圈时，要控制初级电流，使得在正确的时刻为单个火花塞提供点火脉冲。采用高压二极管，以防止当初级电流接通后产生的12KV的高正电压脉冲引起火花塞过早点火。,.,174,单火花点火控制（EFS）,当采用每缸一个火花塞的单火花点火线圈时，要控制初级电流，使得在正确的时刻为单个火花塞提供点火脉冲。采用高压二极管，以防止当初级电流接通后产生的12KV的高正电压脉冲引起火花塞过早点火。,.,175,单火花点火控制（EFS）,当采用每缸一个火花塞的单火花点火线圈时，要控制初级电流，使得在正确的时刻为单个火花塞提供点火脉冲。采用高压二极管，以防止当初级电流接通后产生的12KV的高正电压脉冲引起火花塞过早点火。,.,176,双火花点火控制（系统布置）,.,177,双缸同时点火方式,即一只点火线圈同时为两个气缸点火，如图所示。这种方式要求共用一只点火线圈的两个气缸工作相位相差360度曲轴转角，这样当一缸接近压缩行程上止点时，另一缸必须接近排气行程上止点。若此时点火，两个气缸的火花塞将同时跳火。处于排气形成的气缸由于缸内压力很小，并且这时混合气处于后燃末期，气体中有导电离子存在，使的这一缸内的火花塞很容易跳火，能量损失很少。而对于处在压缩行程的汽缸，由于缸内压力很高，气体分子密度很大，要使该缸火花塞跳火必须有足够的点火电压。因此，对于双缸同时点火方式，实际加在压缩行程气缸火花塞的点火电压要远高于排气行程气缸火花塞上的点火电压，从而保证了压缩行程气缸火花塞的正常跳火而不造成较大的能量损失。,.,178,DFS点火控制,当采用双火花点火线圈时，次级线圈与初级线圈绝缘分开。两个高压输出端分别与某一个火花塞相连。当初级电流切断时，两火花塞同时放电点火。由于在排气行程有一次多余的点火，所以需要确保残余的混合气或新鲜混合气不被点燃。,.,179,双火花点火系统（DFS）,由于是双缸同时点火，故这种点火方式只适用于气缸数是双数的发动机。与单独点火方式相比，其结构和点火控制电路，相对简单，但能量损失略大，仍保留了点火线圈与火花塞间的高压线。目前这种点火方式应用较多，如美国通用公司的DIS系统、日本丰田公司的DLI系统以及日本三菱汽车公司90年代最新的点火系统等。,.,180,Bosch,Kl.1A,Kl.4a,Kl.4b,Kl.15/+,Kl.1B,DFS次极电路,图中串联在高压回路中的二极管VD1、VD2是为了防止功率三极管V1、