汽车波形分析[1]
汽车点火波形分析
汽车点火波形分析摘要汽车电子化的发展，应用之广与日俱增，尤其是计算机、网络技术的发展为汽车电子化带来了根本性的变革。
因此，当代汽车的维修不是单纯的机械维修，而是机械与电子为一体的维修。
由于电子控制元件的维修比较抽象，给汽车维修技术提出了新的挑战，使许多维修人员望而止步，感到神秘莫测。
汽车电控系统技术的发展,使现代的汽车成为了一个高科技的结晶体,这就要求汽车故障诊断技术也向高新技术方向发展。
传统的故障诊断方式根本不能适应现代汽车故障诊断的要求,尤其对电控系统故障的诊断,必须采用先进的检测设备,先进的工作模式。
波形分析技术应用于汽车维修业,可以大大提高汽车故障诊断的速度与准确性,利用波形分析检测时,示波器可以显示出电子信号的各种参数,利用这些参数就能够判定这个电子信号的波形是否正常,然后,通过波形分析便可以进一步检查出电路中传感器,执行器以及电路和控制电脑等各部分的故障,从而进行修理。
本文叙述了汽车点火系统波形连接、检测、分析方法;并结合波形图形象深刻的分析汽车故障类型、位置、原因。
使学者有一目了然的深刻视觉感受,发掘学习者的兴趣。
【关键词】：点火系统；点火波形图；波形分析；故障波形分析目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 点火系统概述 (1)第2章点火系统检测连接及点火波形种类、特点 (3)2.1点火系统检测连接方法 (3)2.2点火波形种类 (4)2.3次级点火波形的特点 (5)第3章点火波形分析 (7)3.1点火波形分析方法 (7)3.2各类点火系波形 (8)3.2.1触点式点火系波形 (8)3.2.2无触点点火系波形 (9)3.2.3 无分电器点火系统波形 (9)3.3次级点火波形可查明的故障 (9)3.4分析次级点火波形的要点(五常看) (10)3.5点火系统的加载调试 (12)第4章故障波形分析 (13)4.1典型故障波形分析 (13)4.1.1初级电压分析 (14)4.1.2次级电压波形分析 (15)4.2次级点火故障波形分析 (16)4.3点火波形分析举例 (17)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)2第1章绪论第1章绪论1.1引言汽车自1886年诞生以来，发展及其快速，已成为集机、电、液、气于一体。
2电控汽车波形分析——空气流量、进气压力传感器波形分析
数字式空气流量传感器 信号电压波形分析
• 2.随着空气流量的增加，传感器 输出信号波形的频率也增加，流 过空气流量传感器的空气越多， 信号向上出现的脉冲频率也就越 高 • 3.如果信号波形不符合上述要求， 或者脉冲波形有伸长或缩短、或 者有不想要的尖峰和变圆的直角 等，应更换空气流量传感器。
卡门涡旋式空气流量传感器波形分析
波 形 分 析
• 波形的含义及相关说明 参见图示。 • 1.从维修资料中找出输 出信号电压参考值进行 比较，通常热线（热膜） 式空气流量传感器输出 信号电压范围是从怠速 时超过0.2V变至节气门 全开时超过4V，当急减 热线式空气流量传感器 速时输出信号电压应比 信号波形分析 怠速时的电压稍低。
• 2.发动机运转时，波形的幅值看上去在不断 地波动，这是正常的，因为热线式空气流量 传感器没有任何运动部件，因此没有惯性， 所以它能快速的对空气流量的变化做出反应。 在加速时波形所看到的杂波实际是在低进气 真空之下各缸进气口上的空气气流脉动，发 动机ECU中的超级处理电路读入后会清除这些 信号，所以这些脉冲没有关系。 • 3.不同的车型输出电压将有很大的差异，在 怠速时信号电压是否为0.25V也是判断空气流 量传感器好坏的办法，另外,从燃油混合气是 否正常或冒黑烟也可以判断空气流量传感的 好坏。
• 卡门涡旋式空气流量传感器的输出方式 也是数字式，但它与其他的数字式输出 空气流量传感器不同，通常数字式空气 流量传感器在空气流量增大时频率也随 之增加。在加速时，卡门涡旋式空气流 量传感器与其他数字式空气流量传感器 不同之处在于它不但频率增加，同时它 的脉冲宽度也改变
波形检测方法
• 正确连接波形测试设备，起动发动机， 不同转速的情况下进行试验，注意应把 较多的时间用在测试发动机性能有问题 的转速段内，观看波形测试设备。卡门 涡旋式空气流量传感器的输出信号电压 波形如图所示。
汽车示波图
实例：二氧化锆ZrO2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 0～5V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， 它有两个好处：（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。
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”，一般可达20KV以上，其 宽度称“放电持续时间”（ms），故称 “燃烧线”。此时，所有的电容能量将释 放，因而产生“高频振荡”波形。
说明：A、“击穿电压”高，为次级电路电阻过高 （高压线或火花塞间隙大）；低为次级电路电阻 过低。 B、“燃烧线”不应有过多的杂波。否则，为火花 塞赃污或喷油器损坏。 C、“燃烧线”持续时间的长短（一般为1.5ms）， 与混合气的浓稀有关，浓则长（>2ms）；稀则短 （<0.75ms）。
2、试验方法： （1）慢加速到全开，保持2s，看波形， 再回到怠速； （2）急加速到全开，保持2s，看波形， 再回到怠速。
3、要求： （1）频率、脉宽、应随转速而变化， 电压应保持5～0V的幅值。波形的正 确性、一致性、重复性好。否则，更 换新的AFS。 （2）把测试时间用在有疑问的转速 区段，查看 波形是否正确。
（十四）怠速空气调节器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，改变信号的 脉冲宽度（ms）或占空比（%）， 控制其开启时间或开度的大小，来 调节空气量的多少。
点火波形分析
3.点火波形分析无论是传统点火系统还是电子点火系统或计算机控制的点火系统，都是由点火线圈通过互感作用把低压电转变为高压电，通过火花塞跳火点燃混合气做功的。
点火系统低压、高压的变化过程是有规律的，它可通过其点火波形予以反映。
点火系统正常工作时的点火线圈初、次级的电压波形，称为标准点火波形，它是点火系统的诊断标准。
（1）传统点火波形图3-17所示是传统点火系统单缸初、次级电压标准波形。
图中张开时间是初级线圈断电时间，它对应于次级线圈的点火、放电及振荡阶段；闭合时间是初级线圈通电时间，它对应于点火线圈的储能阶段，这两个阶段组成了一个完整的点火循环。
图中波形反映了从断电器触点张开、闭合、再张开的整个点火过程中，初、次级电压随时间变化的规律。
1）初级电压波形。
图3-17a是单缸初级电压标准波形。
当断电器触点张开时，初级电压迅速提高（约为100~300V},从而导致次级电压急剧上升击穿火花塞间隙。
当火花塞两极火花放电时，由于初、次级间的变压器效应，初级电压下降且出现高频振荡。
火花放电完毕后，由于点火线圈和电容器中残余能量的释放，又出现低频振荡波，其波幅迅速衰减直至初级电压趋向于蓄电池电压。
当断电器触点闭合后，初级电压几乎为零，成一直线一直延续到触点的下一次张开。
当下一缸点火时，点火循环又将复现。
示波器上张开时间、闭合时问，通常用毫秒（ms）表示，也可用分电器凸轮轴转角表示，此时其张开时间、闭合时间则分别用张开角和闭合角表示。
2）次级电压波形。
因点火线圈初、次级间的变压器效应，其次级电压波形与初级电压波形具有一定的对应关系，图3-17b是单缸次级电压标准波形。
有关次级电压波形点线的含义说明如下。
①A点：断电器触点张开，点火线圈初级绕组突然断电，导致次级电压急剧上升。
②AB线：称为点火线，其幅值为火花塞击穿电压即点火电压。
击穿电压约为8~20kV,不同的车型或点火系统，其击穿电压可能不一样。
③BC线：在火花塞间隙被击穿时，两电极之间出现火花放电，同时次级电压骤然下降，BC为电压下降的幅值。
汽车电控燃油控制的波形分析
汽车电控燃油控制的波形分析引言在现代汽车中，电控燃油系统起着至关重要的作用。
燃油控制是维持引擎正常运行的关键，而波形分析那么是诊断问题的有力工具。
本文将对汽车电控燃油控制的波形进行分析，帮助了解燃油系统的工作原理、故障诊断方法以及解决问题的技巧。
1. 汽车电控燃油系统简介汽车电控燃油系统主要由燃油泵、进气系统、点火系统、喷油器、传感器等组成。
整个系统通过电子控制单元〔ECU〕协调工作，确保燃油供应的精确控制，并实时调整以满足引擎的需求。
2. 汽车电控燃油控制的波形分析原理燃油控制是通过ECU对燃油喷射时机和量进行精确控制来实现的。
波形分析是诊断燃油控制系统的有效方法之一，主要通过观察和分析传感器和执行器的输出信号波形来判断系统的工作状态和是否存在故障。
在波形分析中，一些常用的输入信号包括： - 氧传感器输出信号 - 空气流量传感器输出信号 - 曲轴位置传感器输出信号 - 进气歧管绝对压力传感器输出信号一些常用的输出信号包括： - 燃油喷射器驱动脉冲信号 - 点火系统的点火脉冲信号 - 燃油泵驱动信号 - 长时燃油修正信号通过对这些信号波形的观察和分析，可以给出诊断结果，判断系统是否正常工作。
3. 汽车电控燃油控制的常见问题和解决方法3.1. 燃油喷射器故障燃油喷射器是汽车燃油系统中的关键部件之一。
当喷油器出现故障时，会导致燃油供应缺乏或过量，引发引擎失火或工作不稳定的问题。
在波形分析中，观察燃油喷射器驱动脉冲信号的波形可以判断其工作状态。
正常情况下，喷油器应该有规律的脉冲信号，且脉冲的持续时间和频率应该符合规格要求。
如果喷油器的脉冲信号出现异常，如持续时间过短或过长，频率异常等，可能需要更换或维修燃油喷射器。
3.2. 传感器故障汽车燃油控制系统中的传感器起着收集和反应关键信息的作用。
常见的传感器包括氧传感器、进气歧管绝对压力传感器和曲轴位置传感器。
通过观察传感器的输出信号波形，可以判断传感器是否工作正常。
汽车CAN-BUS总线故障及波形分析
AUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术时代汽车 汽车CAN-BUS总线故障及波形分析逯海燕甘肃交通职业技术学院汽筑工程系 甘肃省兰州市 730000摘 要： 目前，随着电子科技及先进技术的逐步提高，汽车已不只是交通工具，同时承担着更多的功能。
现代科技已将信息娱乐、个人通信电子装置、多媒体、网络、无线连接等功能整合到汽车内部，为乘客提供了前所未有的舒适和便利，这一切都有赖于汽车网络信息通信技术。
本文介绍了汽车CAN-Bus总线的基本情况，对典型车辆常见的车载网络系统出现的故障做了详细的分析。
关键词：CAN-Bus系统；车载网络系统；故障1 前言[1-2]当前汽车技术已经发展到第四代，即计算机技术、电子技术、综合控制技术、智能传感器技术等先进汽车电子技术。
现代汽车的电子结构是通过几种通信系统将微控制器、传感器和执行器连接起来的，汽车电控单元已不再是线束连接，而是网络系统连接起来的。
因此，网络信息通信技术的引入是汽车电子技术发展的里程碑。
现代汽车中电子设备比比皆是，涉及汽车的主要部件，基本上可分为三类：动力电子系统、底盘电子系统、车上电子系统。
而车用信息通信系统，即Telematics也将会成为汽车电子系统的重要组成部分。
2 CAN总线基本知识[3-4]CAN（Controller Area Network）是控制单元（ECU）通过网络进行数据交换的一种通信方式，即控制器局域网络。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
2.1 CAN总线在汽车上应用的原因随着汽车工业的发展，现代汽车使用的电子控制系统和通信系统越来越多，如安全气囊（SRS）、发动机电控系统、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器控制系统、自动巡航系统（ACC）舒适系统和信息娱乐系统等。
各个系统、系统和组合仪表、系统和诊断接口之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍采用导线进行点对点的连接传输方式将会面临各种困难。
因此，用网络信息通信传输系统取而代之就成为必然的选择。
喷油驱动器波形分析
喷油驱动器波形分析喷油驱动器波形分析是指对喷油驱动器在工作过程中产生的信号波形进行分析和评估。
喷油驱动器是现代汽车燃油系统中的重要组成部分，它主要负责将燃油从燃油箱输送到发动机的燃油喷油嘴。
通过对喷油驱动器波形的分析，可以了解喷油系统的工作状态和性能，检测故障并进行适时的维修和调整。
1.喷油驱动器工作压力波形分析：通过分析喷油驱动器工作压力信号的波形，可以了解到喷油驱动器在工作过程中的压力变化情况。
正常情况下，喷油驱动器的工作压力应该是稳定的，并且在规定的范围内。
如果波形出现明显的压力波动或者超过了规定的范围，可能是喷油驱动器存在问题，需要进行检修或更换。
2.喷油驱动器喷油嘴控制信号波形分析：喷油驱动器的工作状态是通过控制信号来完成的，通过分析喷油嘴控制信号的波形可以了解喷油驱动器工作的精细程度。
正常的喷油嘴控制信号波形应该是稳定的，并且符合预定的工作规律。
如果波形出现异常，比如频繁地闪变或信号延迟等，可能是喷油嘴控制系统存在问题，需要进行检修或更换。
3.喷油驱动器工作频率波形分析：通过分析喷油驱动器的工作频率波形，可以了解喷油驱动器的工作频率是否合理。
如果波形异常，比如频率过低或者过高，可能是喷油驱动器存在问题，需要进行检修或更换。
4.喷油驱动器工作电流波形分析：通过分析喷油驱动器的工作电流波形，可以了解喷油驱动器在工作过程中的电流变化情况。
正常情况下，喷油驱动器的工作电流应该是在规定的范围内，并且稳定。
如果波形出现异常，比如电流过大或者过小，可能是喷油驱动器存在问题，需要进行检修或更换。
综上所述，喷油驱动器波形分析是判断喷油驱动器工作状态和性能的重要手段。
通过对喷油驱动器波形的分析，可以及时发现和解决问题，保证喷油驱动器的正常工作。
这对于提高汽车的燃油经济性和降低尾气排放具有积极意义，也对于保证汽车行驶的安全性和可靠性至关重要。
5电控汽车波形分析__喷油器波形分析
峰
值
保
持
正型 确喷 波油 形器 及的
• 从左至右，波形轨迹从蓄电池电压开始， 分 这表示喷油驱动器关闭，当发动机ECU打 析
开喷油驱动器时，它对整个电路提供接地。
• 发动机ECU继续将电路接地(保持波形轨 迹在0V)直到其检测到流过喷油器的电流 达到4A时，发动机ECU将电流切换到 1A(靠限流电阻开关实现)，这个电流减少 引起喷油器中的磁场突变，产生类似点火 线圈的电压峰值，剩下的喷油驱动器喷射 的时间由电控单元继续保持工作，然后它 通过完全断开接地电路，而关闭喷油驱动 器，这就在波形右侧产生了第2个峰值。
• 匝数较少的喷油器线圈通常产生较短的关断峰 值电压，甚至不出现尖峰。
• 关断尖峰随不同汽车制造商和发动机系列而不 同，正常的范围大约是从30V～100V，有些喷 油器的峰值被钳位二极管限制在大约30V～ 60V。
• 如果所测波形有异常，则应更换喷油器。
峰值保持（电流控制型，TBI）喷油 器波形分析
• 也可以在用手工加入丙烷的方法使混合气更 浓，或者在造成真空泄漏使它变稀的同时， 观察相应喷油持续时间的变化。
• 波形的峰值部分通常不改变它的喷油持续时 间，这是因为流入喷油器的电流和打开针阀 的时间是保持不变的
• 波形的保持部分是发动机ECU增加或减少开 启时间的部分，峰值保持型喷油器可能引起 下列波形结果：
• 发动机ECU继续接地(保持0V)直到探测到流过喷油 器的电流大约4A左右，发动机ECU靠高速脉冲电路 减少电流
PNP型喷油器波形检测、分析
• PNP型喷油器是由在发动机ECU中操作它们 的开关三极管的型式而得名的，一个PNP 喷油驱动器的三极管有两个正极管脚和一 个负极管脚。
• PNP的驱动器与其他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。
大众舒适CAN波形分析课件
•2)取消了共
同的中压。
在隐性状态
(静电平)时,
CAN-H线上
的电压约为
0V；在显性
状态时,
CAN-H线上 的电压约为
图6-4 舒适/信息CAN总线上的信号电压变化
3.6V。对于
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11
CAN-L信号,
3.舒适/信息CAN总线的CAN收发器
图6-5 舒适/信息CAN总线的收发器
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4.单线工作模式
图6-6 单线工作模式信号(DSO)
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1.动力CAN总线的主要联网单元
动力CAN总线的主要联网单元有 发动机电控单元、ABS电控单元、 ESP电控单元、自动变速器电控单元、 （防撞式车身和安全气囊防护系统）SRS电控单 元和组合仪表电控单元。
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1
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2
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3
2.动力CAN总线上的信号电压变化
1)隐性状态。
CAN-H线和CAN-L线有相同的预设值, 该值约 为2.5V, 称为静电平, 也称为静止状态, 连接的所 有电控单元均可修改它。 2)显性状态。
.
9
2.舒适/信息CAN总线上的信号电压变化
•1)使用独立的发送器(功率放大器), 使CAN-H线 和CAN-L线彼此无关。与动力CAN总线不同, 舒 适/信息CAN总线的CAN-H线和CAN-L线不是 通过电阻相连, 即CAN-H线和CAN-L线不再相 互影响, 而是彼此独立作为电压源工作。
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10
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4
图6-1 动力CAN总线上的信号电压变化
汽车信号波形分析
• 如果汽车故障与温度无直接关系，可以从全冷态 的发动开始试验步骤；
• 如果汽车的故障与温度有直接的关系，则可以从 怀疑的温度范围开始试验步骤。
波形分析
发动机冷却 液温度传感 器信号波形 的起动暖机 过程检测结 果如图所示。
• 波形 • 分析
• 线性输出 型节气门 位置传感 器信号波 形分析如 图所示。
线性输 出型节 气门位 置传感 器信号 波形分
析
• 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。
• 波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。
• 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。
• 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。
• 3.如果在波形检测设备0V电压处显示一条直线， 则应：确认波形检测设备和传感器连接良好;确 认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在 转动;用示波器检查传感器的电源电路和发动机 ECU的电源及接地电路；检查电源电压和传感 器参考电压。
• 7.如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常 有关，则说明故障是由该传感器故障造成的。
• 8.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不 相同。
• 由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与 温度关系密切，大多数情况是波形峰值变小或变 形，同时出现发动机失速、断火或熄火。
• 通常最常见的传感器故障是根本不产生信号，这 说明是传感器的线圈有断路故障。
发动机冷却液温度传感器信号波形
汽车传感器波形分析在故障诊断中的应用
汽车传感器波形分析在故障诊断中的应用随着汽车电子技术的快速发展，汽车传感器的种类和数量不断增加。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的重要组成部分，承担着感知车辆各项工作状态和环境信息的任务。
通过对传感器输出的波形信号进行分析，可以有效地判断汽车系统中的故障，并进行精确的诊断和修复。
汽车传感器波形分析是一种通过检测和分析传感器输出的波形信号来判断传感器工作状态和汽车系统故障的方法。
由于传感器是汽车系统中最重要的感知元件之一，其输出信号的准确性和稳定性对于整个系统的运行至关重要。
传感器的故障会导致系统性能下降、能耗增加、易于引发事故等问题，因此对传感器进行及时准确的故障诊断非常重要。
1.传感器信号的稳定性分析：借助波形分析技术，可以检测传感器输出信号的稳定性。
通过对传感器波形信号的振幅、频率等特征进行分析，可以评估传感器输出信号的准确性和稳定性，从而判断传感器是否存在故障。
2.传感器响应时间的分析：传感器的响应时间是指传感器从感知到车辆状态变化到输出相应信号所需的时间。
通过对传感器波形信号的上升时间、下降时间等特征进行分析，可以评估传感器的响应速度，判断是否存在响应时间过长的故障。
3.传感器输出信号的波形变化分析：借助波形分析技术，可以分析传感器输出信号的波形变化情况，判断传感器是否存在异常。
例如，传感器输出信号的波形出现异常的上升、下降、峰值等特征，可能是传感器本身故障或者传感器与其他部件之间存在故障。
4.传感器与其他部件之间的关系分析：借助波形分析技术，可以分析传感器与其他部件之间的关系，识别故障发生的原因。
例如，传感器输出信号与发动机转速之间的变化关系，可以判断发动机是否存在故障。
通过对传感器波形信号和其他部件的波形信号进行对比分析，可以进一步确定具体的故障部件。
总之，汽车传感器波形分析是一种快速、准确、有效的故障诊断方法。
通过对传感器输出的波形信号进行分析，可以检测传感器工作状态、评估传感器响应时间、分析传感器输出信号的波形变化以及判断传感器与其他部件之间的关系，进而实现对汽车故障的准确定位和修复。
10项目二 2.2 汽车波形检测与分析
项目二 汽车波形检测与分析
任务二：汽车典型传感器波形检测与分析
1、熟悉示波器的操作 2、了解汽车传感器的波形检测方法 3、了解汽车传感器的波形分析方法
项目二 汽车波形检测与分析
为什么要熟练使用示波器？
项目二 汽车波形检测与分析
一、空气流量计波形分析
按结构原理：
➢ 质量型空气流量计： • 热线式 ➢ 体积型空气流量计： • 叶片式 • 光学卡尔曼涡流式
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。 加速踏板位置传感器：
➢ 线性型
➢ 霍尔元件型
项目二 汽车波形检测与分析
六、加速踏板位置传感器
项目二 汽车波形检测与分析
六、加速踏板位置传感器
➢ 霍尔元件型
项目二 汽车波形检测与分析
七、爆震传感器
项目二 汽车波形检测与分析
七、爆震传感器
U
t1
1V
Us
0V
t
Us =0-1v t1 =1/s（每10秒8次以上为良好至少要4次）
项目二 汽车波形检测与分析
四、温度传感器 1、负温度系数传感器
项目二 汽车波形检测与分析
四、温度传感器
项目二 汽车波形检测与分析
四、温度传感器
项目二 汽车波形检测与分析
四、温度传感器
项目二 汽车波形检测与分析
➢ 怠速时的电压约为1V； ➢ 油门全开时应超过4V
项目二 汽车波形检测与分析
2、热丝式空气流量计波形
项目二 汽车波形检测与分析
2、热丝式空气流量计波形
项目二 汽车波形检测与分析
2、热丝式空气流量计波形
输出波形电压： ➢ 怠速时的电压约为2V； ➢ 油门全开时应超过4V； ➢ 全减速时输出电压比怠 速时的电压稍低
现在汽车电子控制系统波形分析教程手册：第八章初级点火波形分析
第八章初级点火波形分析第一节初级点火波形的作用及分类初极点火波形是次级的感应波形，它的波形可反映点火线圈的好坏，及初级电容、白金或点火器的好坏。
通过电压变化波形，可以看到点火线圈的初级电流的导通时间，及导通时的电路压降，发现点火线圈，点火器的损坏及电路短路、断路、接触不良等故障一、初级点火波形的分类根据点火系统的组成可以分为常规点火系统和电子点火系统两类。
从波形的显示方式来区分，可以分为单缸点火初级波形和多缸平列及并列波形。
（一）单缸点火初级波形（常规点火系统）常规点火系统的单缸初级波形，在燃烧电压出现部分一般有大量的杂波产生。
见图8-1中箭头所示。
通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析。
图8-1 常规点火波形见图8-2，为使用博世FSA740发动机综合分析仪对初级点火系统进行全面测试得到的波形。
测试车辆为长安面包（化油器型）（二）单缸点火初级波形（电子点火）相对于常规点火，电子点火系统的初级波形，触点闭合部分、以及燃烧线比较干净。
见图8-3电子点火初级波形。
通过观察单缸点火初级波形，可以对单一气缸的初级电路进行分析。
（三）初级点火（平列波）图8-2 初级波形图8-3 电子点火初级波形在屏幕上从左至右按点火次序将各缸点火波形首尾相连排成一字形，称为多缸平列波。
见图8-4。
让发动机怠速运转、急加速或路试汽车，使行驶性能或点火不良等故障现象再现。
并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度是否一致。
图8-4 多缸平列波形（四）初级点火（并列波）在屏幕上从上到下按点火次序将各缸点火波形之首对齐并分别放置，称为多缸并列波。
如图8-5。
在并列波形图中，可以看到各缸并列波的全貌，便于分析各缸闭合角和开启角及各缸火花塞的工作状态。
从初级并列波上也很容易地测出各缸间的重叠角。
对于传统点火系统，发动机触点闭合角的标准值为：四缸发动机：40°—45°；六缸发动机：38°—42°；八缸发动机：29°—32°。
汽车电子信号与基本波形分析
自动变速器控制
自动变速器控制单元根据车速、发动 机转速和节气门位置等信号来控制换 挡时刻和液力变矩器的锁止离合器。
通过分析自动变速器控制信号的波形， 可以诊断变速器故障和评估换挡平顺 性。例如，如果换挡时间过长或过短， 可以通过调整控制参数来优化换挡性 能。
防抱死制动系统（ABS）
ABS通过轮速传感器检测车轮转速，当检测到车轮抱死时，控制制动器进行减压 和保压，以保持车轮滚动而不抱死。
汽车电子信号与基本波形 分析
• 引言 • 汽车电子信号种类 • 基本波形分析 • 汽车电子信号的应用 • 波形分析在汽车故障诊断中的应用 • 未来发展趋势与挑战
01
引言
主题简介
汽车电子信号
指在汽车电子控制系统中的各种信号 ，包括传感器信号、执行器信号、控 制器信号等。
基本波形分析
通过对汽车电子信号的基本波形进行 分析，可以了解信号的特性、变化规 律和异常情况，从而对汽车电子控制 系统进行故障诊断和性能优化。
故障诊断案例分析
案例一
一辆奥迪A6轿车在行驶过程中出现加速无力、发动机抖动等症状，通过示波器检测发现点火线圈上的电压波形异 常，更换点火线圈后故障排除。
案例二
一辆本田雅阁轿车在行驶过程中出现排放超标、发动机故障灯亮起等症状，通过示波器检测发现氧传感器输出波 形异常，更换氧传感器DAS）的发展
总结词
随着自动驾驶技术的不断进步，高级驾驶辅助系统（ADAS）在汽车中的应用越来越广 泛，为汽车的安全性和舒适性提供了有力保障。
详细描述
ADAS通过集成多种传感器和算法，实现了对车辆周围环境的实时感知和判断，从而为 驾驶员提供预警、控制和协助驾驶等功能。随着图像识别、雷达和激光雷达等技术的进
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氧传感器工作在极端的环境下，它的时效都会慢慢的失去。最终产生不了信号。 氧传感器失效的原因： a. 首要原因是发动机在较浓的混合比下运行时所造成的碳阻 b. 燃油压力过高，喷油嘴损坏，电脑传感器损坏，操作不当， c. 使用年限及行驶里 导致它正常失效; d. 汽油中含铅，冷却液中的硅胶腐蚀。
火花塞
火花线有斜坡 (4 中央高压线电阻失 更换
缸)
效， 分火头失效
击穿电压低，点 次级低阻(高压绝缘 更换高压
火线倾斜
失效)
一缸击穿电压过 火花塞间隙大，压
高
缩比过大，次级开路
汽车波形分析[1]
次级点火波形分析(3)
观察点火电压的最大值，急加速时最大的点火电压不应超过怠速时正常点火电压的1倍，也不应该超过点火线 最高点火电压的75%。如果某缸出现上述情况，加载时就会出现“断火”现象。
1=断电器触点打开时刻 断电器触点打开，初级线圈的脉冲自感电压很大
，产生瞬间电压很快消失。 2=初级峰值电压
b=衰减过程
C=断电器闭合部分 由于触点闭合，电流通过触点直接搭铁，所以电压
信号为零。使用FSA560的单波显示，通过高精度示波 器水平坐标可以测出闭合角。
FSA560
汽车波形分析[1]
次级(secondary)点火波形
2
1
b
火花保持期 衰减过程
c
断电器闭合期
1、断电器触点打开时刻 2、点火峰值:
是点火之前我们所见的最高电压，它的高度受到许多因素影响 例如：火花塞间隙、汽缸压力、混和气浓度、点火系工作情况等。 3、燃烧电压: (0.5—5.0 kV)
维持电火花穿越火花塞两个电极所需的电压。它所维持的时间 烧时间 (图中a段 0.4—2.4 ms)。 4、击穿电压: (4.0—17.0 kV)
指电火花穿越火花塞两个电极所需要的电压。
5、火花线 当峰值电压能击穿火花塞间隙时，火花塞便跳火，会出现一个保持 压的跳火电压， ，出现一个水平线，火花线。
FSA560
MOT系列
KTS系列
汽车波形分析[1]
次级点火波形分析(1)
1、点火电压过高
（高于30kV） ?
2、燃烧电压过高 ?
a. 火花塞间隙过大; b. 混合气过稀; c. 点火时间过早; d. 高压线电阻过大 a. 高压线开路; b. 火花塞电极间隙过大; c. 高压线接头过脏或锈蚀。
汽车波形分析[1]
空气流量计(MAF)---- 热丝式
热丝式空气流量计: 工作原理：当空气流过热丝时使热丝保持一个 定温度的电流量：即 流过的空气越多(从热丝 走的热量越多)热丝就越冷需要保持这个温 度 电流就越大。 热丝式空气流量计输出电压： 速0.2V----油门全开时超载4V，全减 速时输出 压比怠速时的电压稍低。 好坏的判断：其怠速时的输出电压是否为0.2 ；燃油混合气是否昌 黑烟；油门全开时电压 否达到4V。
控制了空气就控制了发动机转速
空气流量计测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控 信号。
MAF与MAP
MAF—空气流量传感器； MAP—进气(歧管绝对)压力传感器；
进气压力传感器
空气质量流量 进气压力传感
汽车波形分析[1]
空气流量计(MAF)----翼板式
翼板式空气流量计:
汽车波形分析[1]
氧传感器波形图(1)
氧
传
感
器
位
置
控制传感器
检测传感器
KTS系列
氧
传
感
FSA560
器
结
构
汽车波形分析[1]
氧传感器波形图（2） 氧传感器（二氧化锆）
U t1
1V
0V
Us =0-1v t1 =1/s
Us
t
传感器1
传感器2
汽车波形分析[1]
氧传感器波形图(3)
氧传感器的分类 ?
氧传感器的原理 ?
观察燃烧电压的最大值，若某一缸的燃烧电压高，则可能是缺火所致。 观察燃烧时间，急加速时的燃烧时间应该比怠速时短（因为急加速时进的混合气要比正常时少），对于COP式 火系统（点火线圈直接装在火花塞上），测度的方法是拆下点火线圈，在点火线圈和火花塞之间串联一根无电阻的 压线，然后再从高压线上取信号。
点火电压 4.0―17kV 4.0 ― 6.0 kV
汽车波形分析[1]
空气流量计(MAF)----卡门式
卡门式涡旋式空气流量计： 工作原理：根据注入发动机的空气量而产生一 频率和占空比变 化的信号。 它的输出方式是数字式的，大多数数字空气流 计随空气的流量 改变，输出的频率随之改变 而 卡门式涡旋式空气流量计不仅 频率改变， 时其脉宽也发生改变。 它的波形图不是一个电压波形而是一个频率波 。
氧传感器波形图(4)
氧传感器中通常含有锆元素，在受热时产生电压。电压的变化依据尾气排放中的氧元素的变化而变化
氧传感器（二氧化锆） U t1
氧传感器作为电喷发动机混合气质量的反馈元件，它的作用 不可忽视。如果气传感器出现了故障，将导致空燃比失调， 燃油经济性变差，动力性和加速性下降的后果。
氧传感器分类： 按构成分为 氧化锆式（ZrO2）
汽车波形分析
2020/11/23
汽车波形分析[1]
点火波形基础知识(1)
汽车波形分析[1]
点火波形基础知识(2)
汽车波形分析[1]
初级（primary)-）
点火波形
b
c
1.初极的点火波形是次级的感应波形，它的波形可反映 火线圈的好坏，及初极电容、白金或点火器的好坏。
2.通过电压变化波形，可以看到点火线圈得初级电流得 通时间，及导通时的电路压降，发现点火线圈，点火器 的损坏及电路短路、断路、接触不良等故障
3、燃烧电压过低 ? 4、燃烧时间短 ?
5、燃烧时间过长 ?
a. 高压线或火花塞短路; b. 火花塞电极间隙小; c. 火花塞积碳过多。
a. 高压电阻过大或开路; b. 火花塞电极间隙过大; c. 分火头与分电器盖间 过大; d. 混气过稀。 点火线圈可以产生35kV左右的电压，正常的点火只需4-17kv的电压，多余 的能量用来延长燃烧时间。如果储备电压不足或消耗在其它方面（如高压 线电阻过大），燃烧时间减少，混合气不完全燃烧，发动机工作不良。
U
Us = 0,5 - 4,5V
t
汽车波形分析[1]
进气压力传感器(MAP)— 模拟输出
模拟式输出进气压力传感器：
工作原理：利用一块变形片来测量发动机的 空度，当真空度增大时，变形片挠度减小电 信号下降，当 真空度下降时电压信号上升。
大多数进气压力传感器在真空时(全减速 生的电压信号接近0V，在怠速时为1.25V，而 当 节气门全开时 输出的电压略低于5V。
燃烧电压 0.5 ― 5.0kV 0.2 ― 2.0 kV
燃烧时间 0.8 ― 2.4ms 1.5-5.0 ms
测试部位 高压线 高压线
故障原因
正常
火花塞短路火花塞积碳过多（ 缺火现象）
35.0-50.0 kV
5.0-15.0 kV
0.0-1.0 ms
高压线开路前端
高压线开路（有缺火现象）
0.0-2.0 kV
PCM—控制电脑
温度(C°)
汽车波形分析[1]
温度传感器(2)— 进气温度(IAT)
进气温度传感器为NTC(负温度系数)型热 电阻型，是用来检测发动机进气温度，安装 进气流量传感器或空气滤清器或调压室内。 ECU根据它的信号修正燃油喷射量，点火正 ，以保持最佳空燃比。
进气温度传感器用于检测进气管中的空气 温度 。 进气温度低时，传感器电阻及电压就 。进 气温度高时传感器的电阻和电压降就低
0.0-1.0 kV
0.0-1.0 ms
高压线开路后端
高压线开路（有缺火现象）
5.0-15.0 kV 0.0-2.0 kV
1.0-5.0 kV 0.0-2.0 kV
0.8-2.4 ms 0.0-1.0 ms
高压线短路前端 高压线短路后端
高压线短路火花塞积碳过多（ 缺火现象）
高压线短路 火花塞积碳过多（有缺火现象
通常传感器的电压应在3V—5V(完全冷车 态) 之间，在运行温度范围内电压降在1V—2 左右。
汽车波形分析[1]
温度传感器(3)—燃油温度(FT)
汽车波形分析[1]
⊙节气门电位计
安装位置
安装在节气门轴上的用来检测节气门开度的
传感器。
分类
模拟式、 开关式节气门位置传感器
作用
检测节气门的开度状态，电脑用它的信号来 计算发动机负荷、点火时间、排气再循环、怠速 控制和像变速器换挡待等其它参数。它会引起加 速滞后和怠速问题、驾驶性能问题、排放问题。
汽车波形分析[1]
汽车波形分析[1]
⊙空气流量计(MAF)
空气流量计
信号电压
U
Gasstoß
汽车波形分析[1]
空气流量计(MAF) 波形
空气流量计的分类： 按结构原理： 翼板式、热丝式、卡门涡旋式、及电位计式。 按信号类型： 数字式、摸拟式。
空气流量计的重要性
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 控制和其它参数，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
a. 混合气过浓; b. 火花塞间隙过小; c. 火花塞被积碳短路。
点火次级波形是技术人员的确诊器(在燃料反馈系统出现之前)
汽车波形分析[1]
次级点火波形分析(2)
Fault
cause
remedy
没有振荡
点火线圈次级开路 更换点火 圈