波形图

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【光电式曲轴位置传感器信号波形分析】 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, 典型的光电式曲轴位置传感器信号波形如图4所示。 1.波形的频率应随发动机转速的变化而变化，占空比在同步脉冲出现时才改变。 能使占空比改变的唯一理由是转盘上不同宽度的孔通过传感器，而任何其他原因使占空比 改变，都可能意味着故障。 2.检查波形形状的一致性，看波形上下端的尖角，一些高频光电式分电器，波形的上角可能 出现圆角。 3.光电式传感器有一个弱点，它们对污物和油所产生的对通过转盘的光传输干扰问题非常敏 感。 光电式传感器的功能元件通常被密封得很好，但损坏的分电器轴套或密封垫，以及当维修 时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这就可能引起不能起动、失速和断火。 4.检查波形幅值的一致性，由于传感器供电电压不变，因此所有波形的高度均应相等。 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。 5.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是 否良好;确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动;用波形检测设备检查传感器的 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。 6.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线，则应：检查传感器接地电路 的完整性;确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等);如果传感器的电源、接地良 好，波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线，则很可能是传感器损坏。 7.如果有脉冲信号存在，应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定性依据。
• 【开关量输出型节气门位置传感器信号波形分 析】 • 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。 • 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。 • 开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及 其分析如图所示。如果波形异常，则应更换开 关量输出型节气门位置传感器。
• 电磁感应式凸轮轴位 置传感器标准波形如 图所示。 • 传感器输出的信 号电压和频率随车速 的变化而改变，波形 的上下波动应在0V电 位的上下对称；峰值 电压应相差不大，若 某一个峰值电压低于 其他峰值电压，则应 检查触发轮是否缺角 或偏心；最小峰值电 压也应相差不大，若 某一峰值电压高于其 他峰值，则应检查触 发轮是否有缺角或偏 心。 •
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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。 6.当故障出现在示波器上时，摇动线束可以进一步 证明磁脉冲式曲轴位置传感器是不是故障的根本原 因。 7.在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，波 形检测设备上将完全没有信号，所以波形测试设备 中间0V电压处是一条直线便是很重要的诊断资料。 如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传 感器信号系统中有故障，那么应该在确定示波器到 传感器的连接是正常的之后，进一步检查相关的零 件(分电器轴、曲轴、凸轮轴)是否旋转、磁脉冲式 曲轴位置传感器的空气间隙是否适当和传感器头有 无故障。 注意：也有可能是点火模块或发动机ECU中的传感 器内部电路搭铁，此时可以用拔下传感器导线连接 器后再用波形测试设备测试的方法来判断。
• 【线性输出型节气门位置传感器信号波形分 析】 • 波形检测方法 • 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。 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。这时波形应如图1 所示铺开在显示屏上。
3.将发动机转速从怠速加至节气门全开(加速时不宜太急)，节气门全开后持续2s， 但不要便发动机超速运转; 4.再将发动机降至怠速运转，并保持2 s; 5.再从怠速急加速发动机至节气门全开，然后再关小节气门使发动机回至怠速; 6.定住波形。旋转翼片式空气流量传感器信号波形波形如图所示。波形的含义及 相关说明见图所示。 1.测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析，正常旋转翼片式空气流 量传感器怠速时输出电压约为lV，节气门全开时应超过4V，急减速(急抬加速踏板) 时输出电压并不是非常快地从急加速电压回到怠速电压。
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1.确信在任何给定的运行方式下，波形的重复性 和精确性在幅值、频率、形状和脉冲宽度等几个 方面的关键参数都是相同的。 2.确信在稳定转速的空气流量的情况下，空气流 量能产生稳定的频率。 3.在大多数情况下，波形的幅值应该满5V，同时 也要按照一致性原则看波形的正确形状，矩形脉 冲的方角及垂直沿。 4.在稳定的空气流量下空气流量传感器产生的频 率也应该是稳定的，不论是什么样的值都应该是 一致的。 5.当这种型号的空气流量传感器工作正常时，脉 冲宽度将随加速的变化而变化，这是为了加速加 浓时，能够向发动机ECU提供非同步加浓及额外喷 油脉冲信号。 6.所看到的可能的缺陷和不正确的关键参数是脉 冲宽度缩短，不应该有峰尖以及圆角的产生，这 些都会影响发动机性能和造成排放等问题。 7.如果波形不符合上述要求，则应更换卡门涡旋 式空气流量传感器。
• 波形检测方法 • 1. 连接好波形测试设备，探针接信号输出 端子，鳄鱼夹搭铁。 • 2.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4波形)。做加速和减 速试验，应有类似图中的波形出现。 • 3.将发动机转速从怠速加至节气门全开(加 速过程中节气门应以缓中速打开)，节气门 全开后持续2s，但不要使发动机超速运转; • 4.再将发动机降至怠速运转，并保持2 s; • 5.再从怠速工况急加速发动机至节气门全 开，然后再关小节气门使发动机回至怠速;
• 波形的含义及相关说明参见图示5。
• 【数字式空气流量传感器信 号波形分析】 • 波形检测方法 • 将波形测试设备探针接空气流 量传感器信号输出端子，鳄鱼 夹搭铁。在发动机运转时测试 空气流量传感器输出信号电压 波形。数字式空气流量传感器 输出的信号都是频率信号，根 据空气流量传感器的不同，其 输出信号电压波形可以分为高 频和低频两种形式，两种形式 空气流量传感器的信号电压波 形如下图6、7所示。
• 【卡门涡旋式空气流量传感器波形分析】 • 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 • 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9所示9。
• 【霍尔式曲轴位置传感器信号波形分析】 • 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, 典型的霍尔式 曲轴位置传感器信号波形如图3所示。
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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。 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。 4.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线，则应：检查传感器接地电路 的完整性;确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动;如果传感器的电源和接地良 好，波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线，则很可能是传感器损坏。 5.如果有脉冲信号存在，应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定性依据。 数字脉冲的幅值必须足够高(通常在起动时等于传感器供给电压)，两个脉冲间的时间不变 (同步脉冲除外)，并且形状是重复可预测的。
重点波形一览
理想波形
• 【磁脉冲式曲轴位置传感器信 号波形分析】 • 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如图1所示。 • 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2所示。
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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。 图1——脉冲信号 4.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。 5.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同。
• 旋转翼片式空气流量传感器 波形分析】 • 波形检测方法 • 1.连接好波形测试设备，探针 接信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。 • 2.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中波形)。做 加速和减速试验，应有类似图 中的波形出现。
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• 1.波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一 致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好，传感器输 出信号电压波形的频率要与发动机转速和空气流量 传感器的比率要一致。 • 有些车型如通用别克汽车的波形上部左侧的拐角有 轻微的圆滑过渡是正常现象，并不说明传感器损坏 • 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。