汽车电控燃油控制的波形分析ppt课件

1、电控汽油放射系统的波形分析山东交通学院 吴际璋.各种传感器的波形显示和波形分析，是电丈量和判别缺点，最有效的手段。汽车用的示波器，是快速判别电器元件缺点的有力工具，能及时地抓住电器元件瞬间发生的微小变化，进而诊断出难以发现的瞬间缺点，以下图，为常见的一种汽车用示波器。.一、利用波形分析的优点： 一电控系统的任务能否正常如点火系统； 二某个电元件瞬间缺点的所在； 三显示电子信号的全貌，笼统、延续、准确。 . 二、电子信号的类型 共分五种类型： 一直流DC信号：电压和电流方向，都不随时间变化的信号。如：CTS、ATS、油温传感器、TPS、EGR位置传感器等。.1、直流脉冲信号电压在高、低电平间大幅

2、度的跳变信号。2、直流动摇信号电压变化，电流方向不变的信号。如：发电机输出电压。 .二交流AC信号： 电压和电流方向，都随时间变化的信号。循环变化一周的时间，叫“周期TS。一秒内循环变化的周期，叫“频率f。频率和周期是互为倒数关系：f =1/T。如：磁电式转速、车速、轮速传感器、曲轴位置传感器、KNK等。 .三频率信号： 一秒内循环变化的周期数信号，为频率信号。即每秒的循环数Hz或每秒波形周期数ms。如：热线热膜AFS、MAP、光电式传感器HL传感器等。.四脉宽信号： 即：信号周期的比值“占空比%。其负电压部分的宽度，叫“脉宽ms。如：INJ、IAC、各种电磁阀、点火线圈初级等。.五串行数据信

3、号： 自诊系统的多路数据流和网络信号。.三、波形好坏的五种根据： 1、幅值电子信号在一定点上的即时电压，或最高和最低的差值。 2、频率电子信号1s的循环数Hz。 3、脉冲宽度电子信号所占的时间ms或占空比%。 4、 外形电子信号的外形特征曲 线、轮廓、上升沿、下降沿、分界限。 5、阵列电子信号的反复方式。 如下表：.要求：发动机稳定工况下，不允许信号数据异常；信号外形不应有：中断、杂波、毛刺、平台、拐角异常等景象。否那么，为传感器或电元件失效。. 四、各种传感器和电元件的规范波形：一磁电式曲轴位置、凸轮轴位置、转速、车速、轮速传感器的波形为交变尖波信号，幅值与频率和转速成正比。要求：1幅值电压

4、应一致； 2波形上下应对称； 3幅值、频率与转速成正比； 4否那么：为缺齿、气隙过大、退磁、磁棒上有铁屑、线圈断路等缺点。.实例：磁电式曲轴位置传感器波形。.二霍尔式曲轴位置、凸轮轴位置、转速、车速 传感器的波形： 为矩形方波，是开关型信号。频率与转速成正比，电压幅值不变。 要求：1一个脉冲到另一个脉冲的时间不变；2上下沿拐角一致；3幅值均等；4频率随转速而变； 5否那么，传感器己损坏。.实例：霍尔式曲轴位置传感器的波形：.三光电式曲轴位置、转速传感器的波形： 低频率的IGT/NE信号，为脉冲矩形方波；高频率的SP信号，为园角形方波，都为开关型的信号。其光电管最怕脏和漏光。 要求：同霍尔式传感

5、器内容。.实例：光电式曲轴位置转速传感器的波形。.四进气压力传感器MAP波形： 半导体压敏电阻式，输出05V的随动电压，它的频率、幅值和波形随转速和Px的变化而变化，为不规那么的尖刺方波。怠速时64kpa输出电压为1.25V；全开时13kpa输出电压接近5v；急减速时80kpa为0v。.1、实验方法可就车运转测试，也可用手动真空泵测试。1慢加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速位置。2急加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速位置。 2、要求1波形上无杂波； 2幅值、频率随转速和px变化；3波形的反复性和一致性好； 4否那么，MAP损坏。.实例：进气压力传感器MAP波形：.五热线热膜式空气流

6、量计AFS的波形： 为热敏电阻桥式电路，输出05V的随动电压信号。为跳动的尖刺方波，这是由于它的反响灵敏度高，是空气流脉动引发了尖刺。怠速时输出电压应大于0.2V；全开时应大于4V；急减速时输出电压应稍低于怠速。其频率与转速和流量成正比，做加减速实验应产生以下波形。 .1、实验方法：1慢加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速； 2急加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速。.2、要求：1怠速时输出电压小于0.2V；全开时输出电压小于4V，AFS己损坏。2急加速时电压波形上升慢或急减速时电压波形下降慢，为热膜赃污。3随着流量的添加，输出电压波形的频率也添加。.实例：热线热膜式空气流量计AFS的

7、波形。.六卡门涡流式空气流量计的波形： 输出的是与1涡流频率相对应的电信号，波形为尖角和方角矩形脉冲信号。.1、波形变化特点：1在转速和空气流量稳定的形状下，流量计的波形频率、脉宽，及其电压幅值应是稳定形状。2在加速时，不仅频率添加，它的脉冲宽度也同时改动。这是为了加速时，向ECU提供同步加浓信号和异步加浓信号，改动喷油量的多少。.2、实验方法：1慢加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速； 2急加速到全开，坚持2s，看波形，再回到怠速。.3、要求： 1频率、脉宽、应随转速而变化，电压应坚持50V的幅值。波形的正确性、一致性、反复性好。否那么，改换新的AFS。 2把测试时间用在有疑问的转速区段

8、，查看 波形能否正确。.实例：卡门涡流式空气流量计的波形。.七节气门位置传感器TPS波形： 为线性电位器，输出05V的随动电压。全闭时输出电压小于1V；全开时输出电压接近5V。.1、实验方法： 1SWON，发动机不运转； 2使节气门从全关到全开位置，并回到全关位置3反复几次。.2、要求： 1波形上下不应有任何断裂、毛刺、大跌落； 2应留意 前1/4开度的波形，这是常用的碳膜部分； 32.8V处的波形，是最容易坏的部位。.实例：节气门位置传感器TPS波形。. 八爆振传感器KNK的波形： 它是一个压电式交流信号，爆振时产生1V交变电压，频率峰值达515KHz，爆振愈严重，峰值愈高。峰值电压和频率随

9、转速和负荷及点火时间而变化。 .实验方法：1起动发动机，就车实验； 2不起动发动机，SWON，用金属物敲击KNK附近的机体，出现波形。 3假设坏了，出不断线。.实例：爆振传感器KNK的波形。. 九水温传感器CTS和气温传感器ATS的波形： 为负温度系数热敏电阻式，是随温度变化的直流信号。由ECU提供一个5V的参考电压，输出电压与温度成反比。冷态时为35V；热态时为1V左右实为电压降的丈量。.实验方法： 1CTS的丈量，用发动机运转后水温变化的方法。 2ATS的丈量，不起动发动机，对ATS适当加热，SWON，用向ATS喷水或清洗剂的方法，使其降温，其电压波形的变化，应是上升的规律。.实例：水温传

10、感器CTS和气温传感器ATS的波形。.十二氧化锆ZrO2氧传感器的波形： 它是一个“嗅敏电池，能产生1V的电压，检测时有三个重要参数：最高电压1V、混合气从浓到稀时，信号的反响时间小于100ms，即10s内变化8次以上。任何一项不符合要求，即改换新0 x。这三个参数对二氧化钛TiO2氧传感器也适用。.试.验方法：1应先检测加热电阻的好坏；再检测02的好坏。 2急加速法较方便先以2500r/min预热发动机和氧传感器26min。3再怠速运转20s。 4在2s内将节气门全开，共进展56次转速不应高于4000r/min。 5看屏幕上的波形，与规范波形参数对比。如以下图、下表所示：.实例：二氧化锆Zr

11、O2氧传感器的波形。.十一二氧化钛TiO2氧传感器波形： 它是一个“嗅敏电阻，电阻值随氧含量而变。由ECU提供5V的参考电压，输出05V的信号电压。与二氧化锆的氧传感器电压变化规律相反：混合气浓时、电压低；稀时电压高。. 十二双氧传感器的波形： 不少车系，一在三元催化器TWC的前后各装一个氧传感器，它有两个益处：1为了监控TWC的好坏；2对空燃比A/F的控制精度高，净化性好。.十三喷油器INJ的波形： 喷油器实为一个脉冲电流控制的开关型电磁阀，其控制驱动方式各异，所以波形也不一样。多数喷油器的驱动是采用NPN开关三极管Tr，它的脉冲使一个己经有电压供应的喷油器接地后喷油。检测INJ之前，应先检

12、测O2的好坏，才干正确断定INJ的好坏。怠速工况的喷油继续时间为16ms；冷起动或节气门到达全开时，喷油继续时间为635ms为好。.1、饱和开关型喷油器的波形 它在多点放射系统中广泛运用。当ECU的Tr管导通时ON，喷油器喷油；Tr管截止时OFF，喷油器仃喷，磁场发生突变，线圈产生峰值电压，可达30100V，它代表了线圈的好坏。线圈匝数少的INJ，峰值电压即小。 .实验方法：1人为变浓混合气向进气管中喷丙烷，使混合气变浓，喷油脉宽变小Ox反响功能。.2人为变稀混合气使进气管漏气，混合气变稀，喷油器脉宽变Ox反响功能。这都阐明INJ和其驱动电路是良好形状。3从怠速将转速升高到2500r/min，

13、喷油脉宽应改动，阐明INJ及其电路良好。.实例：饱和开关型喷油器电压、电流波形。. 2、峰值坚持型喷油器的波形主要用于单点放射系统中，提高开启呼应性，满足多缸大油量的需求。同时也用于柴油机共轨放射系统中。 它是利用4A的电流翻开喷油器的阀门，再用限流电阻以1A的电流坚持开启形状，然后再完全断开接地电路。因此，产生两个高低不平的峰值。. 3、喷油器电路好坏的波形显示：1示波器有喷油脉冲信号信号的峰值、频率、外形、脉宽能否正常？应有可反复性和一致性。2示波器只显示0V的直线为喷油器供电源无12V电压。3如供电源电压正常显示0V直线，为喷油器线圈或电接头损坏。4示波器只显示12V电压直线为ECU的T

14、r管不能接地缺点或没有收到曲轴位置信号和转速信号。.十四怠速空气调理器IAC的波形： IAC分：电磁阀式、转阀式、步进电机式。当额外负荷加大时，都是利用ECU驱动Tr管，改动信号的脉冲宽度ms或占空比%，控制其开启时间或开度的大小，来调理空气量的多少。. .实例：占空比控制的IAC波形。.十五点火系统的波形：1、点火系统的组成和检测程序：计算机控制的点火系统，是电喷系统共控网络的一个重要部分。是由：、点火信号发生器、ECU的相关电路、点火器、点火线圈、分电机、高压线、火花塞等元件组成。点火系统又分：有分电机和无分电机两种型式。其点火性能的好坏和检测程序，应运用点火检测仪和示波器进展。.计算机控

15、制的点火系统 . 2、波形的分析： 1点火系统实践上是电感L、电阻R、电容C、组成的振荡电路。点火线圈是一个变压器，当电流通断变化时，由于磁场的变化，瞬时会产生电感振荡波形。所以，当TrOFF时，磁场迅速减小，产生感应电动势，次级电压迅速增长，不等到达峰值，就击穿了火花塞电极，此为“击穿电压。ab线称“点火线，其峰值电压可达30KV。.当火花塞被击穿时，两电极间产生“火花放电，次级电压骤然下降，cd线的高度称“放电电压，普通可达20KV以上，其宽度称“放电继续时间ms，故称“熄灭线。此时，一切的电容能量将释放，因此产生“高频振荡波形。.阐明：A、“击穿电压高，为次级电路电阻过高高压线或火花塞间

16、隙大；低为次级电路电阻过低。B、“熄灭线不应有过多的杂波。否那么，为火花塞赃污或喷油器损坏。C、“熄灭线继续时间的长短普通为1.5ms，与混合气的浓稀有关，浓那么长2ms；稀那么短0.75ms。.2当次级线圈放电完了时，电火花消逝，初级线圈中还存在着剩余磁场能量，产生衰减的电感“低频振荡，如图中的de段。.3同样，由于电容能量和电感能量的作用，点火线圈的“互感效应，使初级线圈也产生与次级线圈一样的振荡波形，只是波形的幅值大小不同，可恣意择取其波形来判别缺点。.4可见，初级线圈的波形、幅值、闭合角的大小和提早角的早晚，受ECU和点火器的控制，随转速和负荷而变。点火峰值的高低和放电继续时间的长短，与点火器、点火线圈、高压线、分火头、火花塞等元件的质量有关，是点火系统好坏的关键。.点火波形分析：益处多。.为此，单缸点火波形和多缸阵列波形的检测，是维护作业内容的重要环节。如图中所示：二缸和三缸点火峰值偏低，存在着 高压线漏电、分电机盖漏电、火花塞漏电 、或间隙过小