发动机传感器执行器波形分析
共轨发动机相关传感器和执行器的诊断
从大量的试验来看，从未出现轨压传感器内部故 障，导致轨压传感器故障都是由于外部线束或其 他原因造成的。 由于轨压传感器的检测有专门的测试仪器和测试 方法，并不能简单的用万用表来检测。除传感器 外观或针脚有明显损坏情况外，怀疑轨压传感器 故障还是应从外部着手。
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3、轨压传感器 注：轨压传感器是集成在轨道上的，不可拆卸！
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3、轨压传感器 注：轨压传感器是集成在轨道上的，不可拆卸！
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6、预热塞控制单元
预热塞控制单元受ECU控制，再控制预热塞工作，并且有 一个诊断信号反馈给ECU。 如果预热塞控制单元故障，会导致预热塞不正常工作，从 而冷车起动困难，同时OBD灯亮。
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可用电流钳测量预热电流： 单根预热塞电流为10－20A； 4根预热塞总电流为50－70A。（与蓄电池容量及电压有关）
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总结
对于传感器和执行器的故障诊断，首先应该 重点排查线束。 在确认线束没有问题的情况下，再进行下一 步的工作。 对于一些不能用简单手段判断的故障，如果 传感器是允许进行更换的，可以更换一个新的进 行试验。如果故障解除，应该再将旧件装上进行 测试。以避免误判。
汽车发动机执行器波形的检测与分析
任务5.1 喷油驱动器波形检测
3.脉冲宽度调制型 1)波形分析： 从左至右，波形开始在蓄电池电压高度，这表示喷油器关闭。当控制 模块打开喷油驱动器时，它提供了一个接地使这个电路构成回路。控制 模块继续接地(保持在0V)直到探测到流过喷油器的电流大约4A左右，控 制模块靠高速脉冲电路减少电流，在亚洲车型上，磁场收缩的这个部分 通常会有一个峰值(左侧峰值)。控制模块继续保持开启操作以便使剩余喷 油时间可以继续得到延续，然后它停止脉冲并完全断开接地电路使喷油 器关闭，这就产生了波形右侧的那个峰值。
任务5.1 喷油驱动器波形检测
2）故障分析： （1）如果加入丙烷或造成真空泄漏，然后观察喷油驱动器喷油时 间的变化，当喷油时间不化，则氧传感器可能损坏。 ！小提示 在检查喷油驱动器喷射时间之前，应该先确认氧传感器是否正常。 （2）当燃油反馈控制正常时，喷油驱动器喷射时间会随着驾驶 条件和氧传感器输出的信号变化而变化(增加或减少)，通常喷油驱 动器的喷射时间大约在怠速时的1～6ms到冷起动或节气门全开时的 6～35 ms变化。 （3）与驾驶状况的要求相比，氧传感器输入电压对喷油驱动器喷 射时间的影响相对要小。与输入电脑参数相比，氧传感器的输入电 压对控制的作用，更像“燃油修正”仪器。喷油驱动器喷射时间大 多数是用空气流量计或进气压力传感器、转速和其他控制模块输入 信号计算出来的，输入控制模块的氧传感器电压信号是为了提高催 化剂的效率。
！小提示 控制模块打开时，喷油时间开始，控制模块完全断开接地电路时(右侧 释放峰值)喷油时间结束
任务5.1 喷油驱动器波形检测
4.PNP型 ！小提示 PNP喷油驱动器常见于一些多点燃油喷射(MFI)系统。除了波形方向相 反以外，PNP型喷油驱动器与饱和开关型喷油驱动器十分相像。 喷油时间开始于控制模块电源开关将电源电路打开时，喷油时间结 束于控制模块完全断开控制电路。在波形实例中，喷油器喷油时间刚 好是3个格。因为这个实例波形的时基轴为2ms/div，所以喷油时间大 约是6ms或精确地说6.07 ms。可以从这个图形上观察出燃油反馈控制 系统是否工作。
电控发动机波形分析
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
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。
【汽车波形与数据流分析】第三章 执行器波形分析
(1)喷油器电流波形测试步骤 起动发动机并在怠速下运转或驾 驶汽车使故障出现，如果发动机不能起动，就用起动机带动发
动机运转的同时观察示波器上的显示。
(2)喷油器电流的波形及分析 喷油器电流的波形如图3-7所示 。
307.TIF
6.喷油器起动试验波形分析
(1)除PNP喷油驱动器外的所有电路 (2)PNP喷油驱动器电路
1.饱和开关型(PFI/SFI)喷油器驱动器波形分析
301.TIF
(1)喷油器测试步骤 起动发动机，以2500r/min转速保持2～3mi n，直至发动机完全热机，同时燃油反馈系统进入闭环，通过
观察示波器上氧传感器的信号确定这一点。
302.tif
(2)饱和开关型喷油器波形分析说明 饱和开关型喷油器波形分 析如图3-2所示。
08OZ2
主编
第三章 第四章
执行器波形分析 汽车电器波形分析
第三章 执行器波形分析
第一节 喷油驱动器波形分析 第二节 点火系统波形分析 第三节 控制阀波形分析
第一节 喷油驱动器波形分析
一、喷油驱动器分类 二、喷油驱动器的测试
一、喷油驱动器分类
① 饱和开关型。 ② 峰值保持型。 ③ 脉冲宽度调制型。 ④ PNP型。
① 从进气管中加入丙烷，使混合气变浓，如果系统工作正常， 喷油驱动器喷油时间将缩短，这是由于排气管中的氧传感器此 时输出高的电压信号给发动机ECU，试图对浓的混合气进行修 正的结果。 ② 造成真空泄漏，使混合气变稀，如果系统工作正常，喷油驱 动器喷油时间将延长，这是由于排气管中的氧传感器此时输出 低的电压信号给发动机ECU，试图对稀的混合气进行修正的结 果。
2.峰值保持型(TBI)喷油驱动器波形分析
303.tif
传感器与执行器的解析
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。
传感器波形分析
• 11.图示为两种磁脉 冲式曲轴位置传感 器的故障波形 • 图A所示故障波形为 齿槽中填有异物造 成的 • 图B所示故障波形是 传感器触发轮安装 不当造成的。 • 如果检测出的波形 异常，应更换磁脉 冲式曲轴位置传感 器（含传感器头和 触发轮）。
磁脉冲式曲轴位置传感器的 故障波形举例
霍尔式曲轴位置传感器信号波形分析
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 ，其典型信号波 形如图所示。
典型的双通道检测磁脉冲式 曲轴位置传感器信号波形
波形分析
• 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。 • 2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近 的的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信 号。这会引起输出信号频率的变化，而在齿数减 少的情况下，幅值也会变化。 • 3.各个最大（最小）峰值电压应相差不多，若某 一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触 发轮是否有缺角或弯曲。
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, 典型的霍尔 式曲轴位置传感器信号波形如图所示。
霍尔式曲轴位置传感器信号波形
波形分析
霍尔式曲轴位 置传感器信号 波形的分析如 图所示。
霍尔式曲轴位置传感器 信号波形的分析
• 1.波形频率应与发动机转速相对应，当同步 脉冲出现时占空比才改变，能使占空比改变 的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感 器。除此之外脉冲之间的任何其他变化都意 味着故障。 • 2.查看波形形状的一致性、检查波形上下沿 部分的拐角。由于传感器供电电压不变，因 此所有波峰的高度（幅值）均应相等。 • 实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有 不规则形状，这也许是正常的，在这里关键 的是一致性。
汽车发动机氧传感器信号波形分析
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。
示波器波形分析 ppt课件
示波器波形分析
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。
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。
氧传感器信号（跃变式）
示波器波形分析
跃变式氧传感器的信 号电压在 0.1-0.9 V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。
空燃比传感器（宽带氧传感器）
发动机波形分析
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。
汽车传感器的波形分析研究
汽车传感器的波形分析研究作者：王斌来源：《科技风》2016年第19期摘要：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；空气流量计一、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ECU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ECU 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 ]二、节气门位置传感器波形分析节气门位置传感器是用来检测发动机节气门开度大小的传感器，它一般安装在节气门转轴上，分为模拟式节气门位置传感器和开关式节气门位置传感器。
节气门位置传感器是一个非常重要的传感器，发动机ECU根据它检测到的信号可推算得出发动机的负荷、点火正时以及怠速控制等参数，如果节气门位置传感器损坏会引起发动机故障，比如说加速滞后。
节气门位置传感器有三根线，其中一根是ECU提供给它的电源线，另一根为传感器的接地线。
检测实训项目七(用示波器检测传感器波形)
实训项目七用示波器检测传感器波形一、实训目的及要求1、掌握示波器的使用方法；2、掌握传感器及执行器的波形观测方法.3、根据波形进行故障分析二、实训课时4课时三、实训设备及工具1、桑塔纳轿车一台；2、时代超人试验台一台；3、K81及常用工具一套。
四、实训步骤及要求(一)、主要传感器的波形检测( l ）空气流量计空气流量计安装在空气滤清器与节气门之间，用于测量进人气缸的空气流量，并将空气流量变成电信号传输给电子控制器ECU 。
常用的空气流量计有叶片式、热线式和卡门旋涡式三种类型。
限于篇幅，仅以丰田子弹头ZJz 一FE 型发动机叶片式空气流量计为例，介绍对空气流量计进行电压、电阻测量的方法，其测量图如图4 一40 所示。
叶片式空气流量计的波形检测：波形观测利用示波器可以观测到空气流量计输出信号电压（或频率）的变化情况。
需要注意的是，叶片式空气流量计输出的信号电压有两种形式：一种形式是输出的信号电压随发动机进气量的增大而增高，多安装在欧洲、亚洲车型上；另一种形式是输出的信号电压随发动机进气量的增大而降低，多安装在丰田车系上，如上述丰田子弹头ZJZ 一FE 发动机的叶片式空气流量计就是如此。
把示波器的COM 测针连接到空气流量计的搭铁线上，把CHI 测针连接到空气流量计的信号输出线（通往ECU ）上，关闭发动机所有附件，起动发动机，即可观测到空气流量计输出信号电压（或频率）的变化情况。
一般情况下，空气流量计输出信号电压的变化范围，在怠速下是 1 . 0V 左右，节气门全开时最大幅值可达 4 . 0 一4 . 5V 。
在节气门从全闭到全开再到全闭动作过程中，叶片式空气流量计（模拟式）输出信号电压的正常变化（输出的信号电压随发动机进气量的增大而增高）情况如图4 一41 所示，热线式空气流量计（模拟式）输出信号电压的正常变化情况如图 4 一42 所示，卡门旋涡式空气流量计（数字式）输出信号频率的正常变化情况如图 4 一43 所示。
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发动机电控系统传感器、执行器、点火器波形分析
报告人：车辆zy1201班 第一组 毛威
2015/5/11
目录
一、实验目的及意义 二、发动机电控系统概述 三、实验基本原理与方法 四、主要仪器设备及耗材简介 五、实验方案与技术路线 六、实验结果分析
2015/5/11
一、实验目的及意义
1.通过对富康TU-5发动机电子控制系统中有关传感器、执行器及 点火系统的波形测量，了解发动机电控系统的构造以及工作原理 以及发动机分析仪的使用方法。
2.使用示波器测量发动机在不同工况时“ECU”输入、输出信号 的变化规律。
3.测量双极性点火系统各缸点火波形。
了解无分电器（双极性） 点火系统的工作原理。
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
组成
发动机电控系统主要由传感器、电子控制器和执行器构成。
功能
ECU根据各传感器的实时输入信号，修正且控制发动机的 进气量、供油量及点火提前角等控制参数。
保障发动机处于最 佳的工作状态。
发动机工作时，各传感器输出信号的准确性、 稳定性以及执行器的工作状态将直接影响发动机的工作状态。
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
传感器
传感器的作用是将发动机的工况及状态物理参量转变 为电 信 号, 输送 给电 子控 制 器。
传感 器 是电 子 控制 系 统的 “眼 睛”和“耳朵” 。
汽车上的传感器主要有发动机转速与曲轴位置传感器、空 气流量传感器、进气压力传感器、温度传感器、节气门位置传 感器、氧传感器等
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
发动机转速与曲轴位置传感器
发动机转速与曲轴位置传感器用于向电子控制器提供发动机 转速和曲轴转角电信号, 电子控制器根据此信号确定点火正时和喷 油正时、产生点火和喷油控制脉冲、控制燃油泵工作等。
发动机转速与曲轴位置传感器主要有磁感应式、光电式、霍 尔效应式三种类型。
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
氧传感器
功能：氧传感器, 通过检测排气管中氧的含量, 向电子控制器提 供混合气空燃比反馈信号, 使电子控制器及时修正喷油量, 将混 合气浓度控制在理论空燃比附近。
一方面提高燃油的经济性， 另一方面减少有害气体的排放。
分类：目前在汽车上应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两 种。
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
氧传感器测量原理
氧化锆型原理：在高温下, 如果氧化锆的两侧的气体氧含量 有较大的差异时, 氧离子会从氧含量高的一侧向氧含量低的一侧 扩散, 使两侧电极间产生电动势。
从而将氧含量转化为电压信号。
二氧化钛型原理： TiO 2 在室温下具有高电阻性, 但当其周围 气体氧含量少时,T iO 2 中的氧分子将逃逸而使其晶格出现缺陷, 电阻随之下降。
从而将氧含量转化为电压信号
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
氧传感器特性曲线
2015/5/11
二、发动机电控系统概述
控制器
电子控制器简称ECU，是电子控制系统的核心部件，用于对 各个传感器及开关的输入信号进行预处理、分析、判断。
并根据 信号处理的结果输出控制信号，控制执行器工作。
主要由微处理 器、输入电路、输出电路组成。
2015/5/11
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二、发动机电控系统概述
控制器-喷油嘴
下图是一种适用于多点喷射的针阀式喷油器, 其工作原理如下。
电磁线圈通电, 产生的电磁力使铁心克服弹簧力而移动, 与铁心为一体的针阀被打开, 压力油便从喷口喷出。
电磁线圈断电, 其电磁力消失, 铁心在弹簧力作用下迅速回位, 针阀关闭, 喷油器立
即停止喷油。
三、实验基本原理与方法
ECU根据各传感器的实时输入信号，修正且控制发动机的进气量、供油量及点火提前角等控制参数。
保障发动机处于最
佳的工作状态。
发动机工作时，各传感器输出信号的准确性、
稳定性以及执行器的工作状态将直接影响发动机的工作状态。
本实验的基本方法是在发动机处于不同工况时，测量且记录相关传感器以及执行器的工作波形。
从而了解电控系统的工
作原理。
同时，通过对传感器、执行器工作波形的观察与分析。
掌握有关传感器输入到ECU的信号类型以及ECU对执行器发出的控制信号形式。
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四、主要仪器设备及耗材简介
泰克TD210数字式示波器
富康TU5发动机实验台架
万用表、跨接导线、常用工具、打印纸等
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四、主要仪器设备及耗材简介
发动机实验台架Array该设备采用雪铁龙原厂电控汽油发
动机5JP4为基础，对发动机可进行
起动、加速、减速等工况的实践操
作，真实展示电控汽油发动机的组
成结构和工作过程。
结构组成：发动机总成、电控单元、
组合仪表、压力监测系统、燃油箱、
蓄电池、诊断座、散热系统、油门
控制器、电压指示表、高强度安全
防护挡板、可移动高强度台架。
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五、实验方案与技术路线
1.了解富康TU-5发动机控制系统中使用的有关传感器及执
行器的安装位置。
（主要有曲轴位置传感器，怠速空气控制阀，喷油咀，各点火线圈等）
2.测量发动机怠速运转时，下列传感器、执行器的工作波形。
1）曲轴位置传感器信号波形；
2）喷油咀控制信号波形；
3）氧传感器信号波形；
3.测量不同的水温情况下，怠速控制阀的控制波形。
4.分别测量发动机基本怠速运转及3000rpm转速时，第一组
点火线圈的初级波形。
5.测量发动机以不同转速运行时，点火线圈初级波形
6.对各测量波形进行分析。
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六、实验结果分析
1.通过不同水温时怠速空气控制阀的波形，分析怠速空气控制阀线圈的控制脉冲占空比的变化规律（绘制曲线）？
2.对发动机不同转速时点火线圈初级波形分析，计算点火线圈闭合角数值（绘制曲线）。
3.对比发动机在怠速和3000rpm转速时的点火线圈次级波形，分析火花塞的击穿电压值、持续点火电压值及持续点火时间是否存在差异
4.根据氧传感器波形分析，确定发动机进入理论空燃比控制状态的温度下限值。
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