论文样本--氧传感器波形分析
全球能源紧缺、环境保护和交通安全等问题，促使汽车油耗法规、排放法规的要求不断提高，同时电子技术水平的不断提高，促进了汽车发动机电子控制技术的发展。汽油发动机采用电子控制燃油喷射技术和微机控制点火技术，能够精确地控制空燃比、点火时刻和实现闭环控制，再加装三元催化转化器，不仅能够节油5～10％，还可使发动机有害排放物降低95％以上，使发动机的动力性和排气净化性能大大提高。电控燃油喷射系统加三元催化转化器被认为是当今汽油机最有效的减少排放污染的方法,而氧传感器是实现这一控制的必不可少的重要部件。
由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近，使三元催化转化器的转化效率最佳。
电控发动机正常工作时，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。通过实践其效果较好。
一、氧传感器及空燃比反馈控制原理 (1)
1.1 氧传感器 (1)
1.2空燃比反馈控制原理 (2)
1.2.1 空燃比开环控制条件 (3)
1.2.2 空燃比闭环控制条件 (3)
二、氧传感器的正常波形分析 (3)
2.1氧传感器的信号电压波形 (3)
2.2 氧传感器信号电压波形的测试 (4)
三、氧传感器的异常波形的原因 (5)
3.1 氧传感器电压波形杂波原因 (5)
四、氧传感器的异常波形分析 (6)
4.1 喷油系统和点火系统故障引起缺火时的氧传感器波形分析 (6)
4.2 真空泄漏故障的氧传感器波形分析 (7)
4.3 间歇性缺火故障的氧传感器波形分析 (8)
五、氧传感器异常波形的分析结论 (8)
5.1 氧传感器输出电压过低 (9)
5.2 氧传感器输出电压过高 (9)
5.3 氧传感器电压波形频率过慢 (10)
参考文献 (11)
一、氧传感器及空燃比反馈控制原理
为了有效地利用三元催化反应器，充分净化排气，须提高空燃比的配制精度，使其尽可能地维持在理论空燃比为中心的非常狭窄的范围内。
为了获得三元催化反应器的最佳净化效果，要求系统所控制的空燃比达到理想状态，然而仅仅依靠空气流量计传感器的输出信号进行开环控制，是肯定达不到要求的，通常必须借助安装在排气管中的氧传感器进行反馈控制，如图1 所示。
图1 带氧传感器的反馈控制系统
1.1 氧传感器
氧传感器装在发动机排气管或排气尾管中，用于测量发动机排气中的剩余氧气浓度，ECU依靠它提供的信号实现对系统的反馈控制（闭环控制）。由于排气中的氧气浓度有发动机进气过量空气系数（λ）决定，故也将这类传感器称为λ传感器。在λ=1时氧传感器的输出电压将会有急剧的变化。典型氧传感器的输出特性如图2所示。
图2 氧传感器输出特性
目前氧传感器有氧化锆（ZrO2）和氧化钛（TiO2）两种。为了使氧传感器在起动
后迅速达到工作温度，氧传感器中还设有加热器，由汽油泵继电器供电。这种传感器也称为加热型氧传感器，如图3所示为带加热器氧化锆式传感器。
图2 氧传感器
图3 加热型氧传感器结构
在日益严格的排放法规的要求下，目前，许多车辆除了在三元催化转化器前部安装了氧传感器（称为上游氧传感器或前氧传感器）外，在三元催化转化器后部也安装了一个氧传感器（称为下游氧传感器或后氧传感器），用来检测三元催化转化装置的工作效率。
1.2空燃比反馈控制原理
从整体上看，混合气浓时，由于空燃比“浓”占的时间比“稀”占的时间相对较长，故氧传感器输出高电位时间也相对较长，从而使修正系数向着减少的方向移动。最终导致空燃比在理论空燃比附近获得平衡。ECU根据氧传感器的输出信号对混合气空燃比进行控制的过程，被称空燃比反馈控制，如图4所示。
图4 空燃比反馈控制特性曲线
(a)实际空燃比；(b)氧传感器电压；(c)空燃比反馈控制修正系数
由于控制系统的反馈控制过程需要一定的时间才能完成，这一时间包括了反馈控制吸入汽缸、废气流过氧传感器以及氧传感器的响应时间等。因此，实际所控制的混合气的空燃比总是保持在理论空燃比14. 7附近的一个狭窄范围内。
1.2.1 空燃比开环控制条件
在下述情况下，发动机电控单元ECU对空燃比将进行开环控制：
（1）发动机起动工况。此时需要浓混合气，以便起动发动机。
（2）发动机起动后暖机工况。此时发动机温度低于正常工作温度(80℃)，需要迅速升温。
（3）发动机大负荷(节气门全开)工况。此时需要加浓混合气，使发动机输出最大功率。
（4）加速工况。此时需要发动机输出最大转矩，以便提高汽车速度。
（5）减速工况。此时需要停止喷油，使发动机转速迅速降低。
（6）氧传感器温度低于正常工作温度。因为氧化锆式氧传感器的温度低于300℃、氧化钛式氧传感器温度低于600℃时，氧传感器不能正常输出电压信号。
（7）氧传感器输入ECU的信号电压持续10s以上时间保持不变时。此时说明氧传感器失效，ECU将自动进入开环控制状态。
1.2.2 空燃比闭环控制条件
为了保证发动机具有良好的工作性能，混合气的空燃比并不是在发动机所有工况下都进行反馈(闭环)控制。发动机电控单元ECU对空燃比实施反馈控制(闭环控制)的条件是：
（1）发动机冷却液温度达到正常工作温度(80℃)。
（2）发动机运行在怠速工况或部分负荷工况。
（3）传感器温度达到正常工作温度。氧化锆式氧传感器温度达到300℃、氧化钛式氧传感器温度达到600℃，因为此时氧传感器才能正常输出信号。
（4）氧传感器输入ECU的信号电压变化频率不低于10次/min。该信号电压保持不变或变化频率过低，说明氧传感器失效，此时ECU自动进入开环控制状况。
二、氧传感器的正常波形分析
2.1氧传感器的信号电压波形
氧传感器的信号电压变化取决于排气管废气中的含氧量变化，图5为在发动机启
动后氧传感器输出的信号电压波形。由图5可见，波形先逐渐升高到450mV，然后进入升高和下降(对应于混合气变浓和变稀)的循环，其平均电压为450mV。随后波形的波动表示燃油反馈控制系统进入了闭环控制状态。
图5 进入闭环时氧传感器的信号电压波形
在进行氧传感器波形分析时，有3个参数需要特别注意，即波形的最高信号电压、最低信号电压和信号的响应时间(混合气从浓到稀的最大允许响应时间)。氧传感器的标准信号电压波形如图6所示，要求其最高信号电压大于850mV，最低信号电压在75-175mV以内，信号的响应时间小于100ms。测试时，这3个参数都必须符合要求，否则就必须更换氧传感器。更换氧传感器后还要对新氧传感器的这3个参数进行测试，以判断新的氧传感器是否完好。
图6 氧传感器的标准信号电压波形
2.2 氧传感器信号电压波形的测试
在电控发动机上测试氧传感器可以采用两种方法，丙烷加注法和急加速法。丙烷
加注法多用于一些1988年以前生产的汽车，急加速法适用于大多数汽车。急加速法的具体测试步骤如下：
（1）准备好汽车示波器，按照仪器的操作说明与发动机连接，并将仪器处于测试氧传感器状态。
（2）启动发动机运转，预热发动机和氧传感器，然后再让发动机怠速运转3O秒。
（3）在2秒内将发动机节气门从全闭(怠速)到全开1次，并反复进行5～6次。
注意在此过程中不要让发动机的空转转速超过4000r/min，只需用节气门进行急加速和急减速就可以了。
（4）待信号电压波形移动到示波器屏幕的中央位置时锁定波形(见图7)，测试完成。接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。在信号电压波形中，上升的部分是急加速造成的，下降的部分是急减速造成的。
图7 测试的氧传感器信号电压波形
三、氧传感器的异常波形的原因
当氧传感器及电控单元（ECU）无故障，而氧传感器信号波形异常，如果不是在某些特殊工况下由于发动机控制策略所引起的。一般表明发动机有故障，这些故障造成汽缸内混合气燃烧不正常，进而使排气中的氧含量变化，氧传感器的信号波形就出现异常。
3.1 氧传感器电压波形杂波原因
一般发动机的下列故障会引起氧传感器信号波形产生严重杂波。
（1）点火系故障，如某缸火花塞损坏、某缸高压分线损坏或分电器、分电器转子、点火线圈等损坏。这些故障可使部分氧“不经消化”即排出缸外，从而使排气中的氧含量升高。
（2）由机械原因引起的压缩泄漏，如气门烧损、活塞环断裂或磨损过度等造成的压缩泄漏，使点火之前的压缩温度、压缩压力不够。造成燃烧不完全甚至缺火。
（4）真空泄漏，例如进气道、进气管上的真空软管等处存在泄漏。如果真空泄漏使混合气空燃比达到17以上时，就可引起因混合气过稀而发生的缺火，造成排气氧含量增大。
（5）喷油系统故障。个别缸喷油器的喷油量过多或过少(喷油器卡在开的位置或堵塞)，造成混合气过浓或过稀。当个别缸的混合气空燃比达到13以下或17以上时，将可能引起缺火，亦可造成排气氧含量异常。
四、氧传感器的异常波形分析
4.1 喷油系统和点火系统故障引起缺火时的氧传感器波形分析
图8 喷油器损坏的氧传感器信号电压波形故障分析
图8是喷油器损坏后的氧传感器波形。排气中氧不均衡或存在缺火使氧传感器电压波形产生严重杂波。这些杂波彻底毁坏了燃料反馈控制系统对混合气的控制能力。在图形上表现为氧传感器的信号电压波形的尖峰，覆盖氧传感器的整个信号电压范围。通过更换喷油器以后，发动机工作恢复正常，且氧传感器信号波形也恢复正常。
如果氧传感器信号波形出现这种严重的杂波，能否可以推测是由于喷油系统损坏导致个别缸缺火或各缸喷油器喷油量不一致所引起的发动机故障?我们再看几个例
子。
如图9为一辆3.5L V6发动机的Honda Odyssey的氧传感器波形。由于一个点火线圈失效而产生了缺火，氧传感器波形出现异常。可以注意到氧传感器在大多数时间里都处于小读数状态，但有很多的瞬时是高读数。
图9 点火故障引起的缺火
理论上，当存在点火失误时，尾气中氧含量较高，一般氧传感器波形应当处在低电压的状态，瞬时高读数可以理解为是由于未燃烧燃油在氧传感器表面燃烧引起氧含量大大降低以及非平衡气体(CO、HC、NO)的作用所致。氧传感器测量的是其表面的氧气浓度，而非排气管中的平均浓度。当然，正常情况下两者是基本一致的。
图10 喷油故障引起的缺火
对同一个发动机汽缸在喷油系统出现故障时进行同样的试验，氧传感器信号波形如图10所示。可以注意到氧传感器的读数与图9刚好相反，此时更长的时间停留在高读数状态。
理论上，氧传感器波形处于高电压的状态一般是由于混合气过浓、排气中氧含量减少所致。而瞬时低读数可以理解为各缸喷油不均匀及非平衡气体的作用所致。4.2 真空泄漏故障的氧传感器波形分析
图11为某发动机在2500r/min时的氧传感器波形。故障为个别汽缸的进气歧管真空泄漏。对图中波形分析可以得出：真空泄漏使混合气过稀，每当真空泄漏的汽缸排气时，氧传感器就产生一个低电压尖峰，一系列的低电压尖峰在波形中形成了严重的杂波。而平均电压高达536mV则说明燃料反馈控制系统的反应是正确的，因为当氧传
感器向微机控制系统反馈低电压信号时，燃料反馈控制系统使汽缸内的混合气立即加浓，排气时氧传感器对此反映为高电压信号。
图11 真空泄露故障
4.3 间歇性缺火故障的氧传感器波形分析
图12 间隙性故障
图12为某发动机在2500r/min时的氧传感器波形。该波形反映出点火系统存在间歇性缺火故障。波形两边部分显示正常，但波形中段严重的杂波表明燃烧极不正常，甚至缺火。如前述，由于缺火时汽缸内的氧“未经消化”即排出缸外，致使氧传感器波形出现一系列的低压尖峰，形成严重的杂波。同时，整个波形显示燃料反馈控制系统的反应是正常的。
从波形上看，其数秒的间歇性杂波表明压缩泄漏或真空泄漏的可能性较小，对点火系做进一步检查，确定具体故障原因。
五、氧传感器异常波形的分析结论
对于喷油系统和点火系统故障以及真空泄漏、压缩泄漏引起的氧传感器的信号波
形严重杂波，其形态会有一定的区别。但对不同的车型，明确区分是比较困难的。要想学会区分不同杂波所对应的故障，最好的方法就是观察在不同行驶里程下同一类型汽车氧传感器的信号电压波形，并加以分析比较。不过，可以肯定的是如果检测出氧传感器信号波形出现非常严重的杂波，就可以推测这可能是缺火所引起的发动机故障。
一般来说，点火失误引起的严重杂波，氧传感器波形大多处在低电压位置；喷油器损坏引起喷油滴漏和各缸喷油不均匀则可能使氧传感器电压波形大多处于高电压位置。
5.1 氧传感器输出电压过低
当氧传感器输出电压过低时，控制单元误认为混合气过稀，进而加大喷油脉宽，导致混合气过浓，使得发动机出现排气管冒黑烟，其原因分析如下：（1）空气流量传感器被废气返流积炭污染，此时可以结合怠速空气流量数据流，选002组读取怠速空气流量和节气门开度，大众汽车采用直动式怠速控制系统，即没有旁通空气道，怠速步进电动机装在节气门上。正常情况下怠速时空气流量为2～4g/s，节气门开度为0°～5°。在检测时，如怠速空气流量和节气门开度均在正常范围内，该项检测合格。如怠速时节气门开度在正常范围内，而空气流量超过正常范围，说明空气流量传感器输出信号过高，输出信号过高会造成混合气过浓(排气管冒黑烟)，氧传感器输出电压就会过低，导致油耗过高，尾气排放中CO和HC含量过高。此时必须更换空气流量传感器。
（2）发动机发动机进气系统发生泄漏，会造成混合气过稀，使氧传感器输出电压过低。
（3）氧传感器前端的排气系统泄漏，会造成氧传感器输出电压持续过低，排气管冒黑烟，也会造成其输出电压持续过低。
（4）氧传感器自身发生故障，如氧传感器加热器损坏，氧传感器和控制单元之间导线电阻过大，均会表现为输出电压过低。接通电源后，氧传感器加热器供电线与地线间应为12V，如不足12V应检查地线和熔丝。
5.2 氧传感器输出电压过高
当氧传感器的输出电压过高时会使得发动机出现运转无力，怠速抖动。其电压信号过高原因分析如下：
（1）氧传感器触头被严重污染。氧传感器触头本体上缝隙或孔隙被严重污染发
生堵塞时，无法和排气接触，氧传感器输出电压会出现过高。
（2）发动机缺缸。四缸发动机缺1～2个缸，发动机抖动厉害，但可以勉强行驶。不工作缸的混合气未经燃烧，直接进入排气管，使氧传感器输出电压过高。
5.3 氧传感器电压波形频率过慢
当氧传感器调节频率过慢时会造成发动机怠速不稳、部分负荷冒黑烟，有时还会有换挡熄火，氧传感器调节频率过慢原因分析如下：
（1）氧传感器加热器损坏，输出电压过低，导致混合气过浓，排气管在部分负荷时冒黑烟。
（2）氧传感器本体上缝隙或孔隙被积炭等有害物质堵塞，无法和O2接触，输出电压过高，导致混合气过稀。
（3）氧传感器热负荷过载，陶瓷体熔化。
参考文献
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爆震传感器的构造原理与检测
爆震传感器的构造原理与检测 1、爆震传感器的结构和工作原理 爆震传感器是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用是检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU。常见的爆震传感器有两种，一种是磁致伸缩式爆震传感器，另一种是压电式爆震传感器。磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构如图1、图2所示，其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动时，该传感器在7kHz左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU。
压电式爆震传感器的结构如图3所示。这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化，从而产生电压。ECU检测出该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。 2、爆震传感器检测
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机爆震传感器与ECU的连接电路如图4所示。 （1）爆震传感器电阻的检测 点火开关置于“OFF”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表Ω档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为0Ω（导通）则须更换爆震传感器。 对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应用万用表Ω档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。
曲轴位置传感器波形分析2
曲轴位置传感器波形分析２
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曲轴位置传感器波形分析 一、磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析 波形检测方法 连接示波器,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所示。
二、 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示波器同时进行检测其信号波形,其典型信号波形如图所示。
三、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之间的间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。 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。 4．波形的上下波动,不可能在0V电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当接近,磁脉冲式曲轴(或凸轮轴)位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。 5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下(如相同转速)应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的。也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高,两脉冲时间间隔(频率)应一致，形状一致并可预测。 6.波形的频率应同发动机的转速同步变化。能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器,任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。
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
简述汽车爆震传感器
简述汽车爆震传感器 摘要：文章主要叙述了爆震传感器的作用，分类，组成，工作原理，工作状况以及爆震传感器的 常见故障现象。简要分析了爆震传感器的常见故障波形，叙述了检测修理方法以及检测和使用的注 意事项，着重了分析几种车系的爆震传感器并剖析了一些系列的实用故障案例。最后展望了未来传感器的应用。 关键词：爆震传感器；构造；工作原理；检测诊断；波形分析；故障实例 Briefly automobile knock sensor Abstract: the paper mainly describes the knock sensor, classification, composition, working principle, working status and knock sensor familiar malfunctions. Briefly analyzed the common knock sensor fault detection, describes the method of repair and test and some matters needing attention of the analysis, some of the larger superkings cars knock sensor and analyses some series of practical fault cases. Finally the future of the sensor. Keywords:knock sensor, Structure, Working principle, Detection and diagnosis, Waveform analysis, Failure case
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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。这时波形应如图所示铺开在显示屏上。 线性输出型节气门位置传感器信号波形分析如图所示。 1、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。 2、波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。 3、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。 4、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。 5、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。 6、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。 7、特别应注意达到2.8V处的波形，这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。 8、在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息，所以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起汽车驾驶性能问题。 9、如果波形异常，则更换线性输出型节气门位置传感器。 开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析
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(汽车行业)汽车点火系统波形分析
（汽车行业）汽车点火系统 波形分析
汽车点火系统分析 现代汽车采用了大量的电子控制系统,以往常规的检测方式已无法适应现代汽车的要求。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,越来越得到广泛的应用。 由于点火次级波形受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以示波器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。而且壹个波形的不同部分仍能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。点火次级单缸波形测试主要用途有: 1.分析单缸的点火闭合角(点火线圈充电时间分析); 2.分析点火线圈和次级高压电路性能(燃烧线或点火击穿电压分析); 3.检查单缸混合气空燃比是否正常(燃烧线分析); 4.分析电容性能(白金或点火系统分析); 5.查出造成汽缸断火的原因(燃烧线分析,如污染或破裂的火花塞)。 分电器点火次级标准波形如图1所示。通过观察该波形,能够得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角等信息。 由于点火次级波形受到发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以它对检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统相关部件的故障非常有用。同时每个点火波形的不同部分仍能分别表明其相应汽缸点火系统的相应部件和系统的故障。对应于每壹部分,能够通过参照波形图的指示点及观见波形特定段相应的变化来判定。 壹、分电器点火次级波形分析 1.充磁开始:点火线圈在开始充电时,应保持相对壹致的波形下降沿,这表明各缸闭合角相同而且点火正时准确。 2.点火线:观察击穿电压高度的壹致性,如果击穿电压太高(甚至超过了示波器的显示屏),表明在点火次级电压电路中电阻值过高(如断路或损坏的火花塞、高压线或是火花塞间隙过大);如果击穿电压太低,表明点火次级电路电阻低于正常值(污浊和破裂的火花塞或漏电的高压线等)。 3.跳火或燃烧电压;跳火或燃烧电压的相应壹致性,它说明火花塞工作各缸空燃比正常和否。如果混合气太稀,燃烧电压就比正常值低壹些。 4.燃烧线:跳火或燃烧线应十分“干净”,即燃烧线上应没有过多的杂波。过多的杂波表明汽缸点火不良,这是由于点火过早、喷油器损坏、污浊的火花塞等原因造成的。燃烧线的持续时间长度和汽缸内混合气浓或稀有关。燃烧线太长(通常超过2ms)表示混合气过浓,燃烧线太短(通常少于0.75ms)表示混合气过稀。 5.点火线圈振荡观察在燃烧线后面最少有2个(壹般多于3个)振荡波,这表明点火线圈和电容器(在白金点火系统中)是正常的。 二、电子点火次级单缸急加速波形 电子点火次级单缸急加速波形测试用于确定最大击穿电压或指定汽缸燃烧峰值电压和其他缸峰值电压的关系。这个测试是用来诊断当大负荷或急加速时是否出现断火现象。 1.试验方法:在加速或高负荷下检查对应特定部件的波形部分的故障。 2.波形分析:观察各缸击穿电压高度是否壹致。在急加速或高负荷时,由于燃烧压力的增加,其峰值电压将随之增高。当和其他缸信号峰值高度出现偏差时,意味着此缸相应系统存在故障。过高的峰值电压表明在该缸点火次级电路中存在高电阻,它意味着电路断路、高压线电阻过高、火花塞间隙过大。如果峰值电压过低,表明点火高压线短路、火花塞间隙过小、火花塞破裂和火花塞有油污。出现有负荷时断火或急加速时所有汽缸的点火峰值都低的情况,意味着点火线圈不良。
汽车传感器的波形分析
汽车传感器的波形分析 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。 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。模拟式节气门位置传感器实为一个可变电位计，它由一个与节气门转轴相连的滑动触针构成，所以第三根线是连接到这个可变电位计的可动触点上，输出信号电压是和节气门的开度成正比的。 模拟式节气门位置传感器波形的读取方法如下:打开点火点开，ECU的传感器电源给传感器供电，缓慢地转动节气门转轴使得节气门从全闭到全开再从全开到全闭，反复几次即可读取信号波形，在整个读取过程中发动机是不需要启动运转的。节气门位置传感器信号输出波形如图二所示。当节气门关闭发动机怠速的时候其输出信号电压不足1V，随着节气门开度的增大其输出电压也随之增大，当节气门全开时输出信号电压不足5V整个波形应该是连续的，不应有断裂出现，同时也不应该出现对地尖峰或大的跌落。 节气门位置传感器波形中经常会出现一种异样波形，当节气门开度到达不足一半的时候波形出现了对地大跌落，当节气门从全开后逐渐关闭到同样位置的时候又出现了对地大跌落，由此可以判断触点在该位置的时候出现了故障，经检查发现传感器该位置处的碳膜损坏断裂了，,在日常驾驶过程中节气门开度一般都不超过50% ，所以前段碳膜会更容易磨损,这样就不能向ECU提供正确的节气门位置信息，从而影响发动机的正常运行。 三、进气压力传感器波形分析 进气压力传感器是用来检测进气管真空度的，分为模拟式和数字式进气压力传感器。模拟式进气压力传感器也有三条线，其中一条是ECU提供的5V参考电压线，另一条是搭铁，第三条是输出信号线。在信号读取过程中，应该关闭其他附属电气设备，启动发动机待怠速稳定后方可读取输出信号波形。 具体操作步骤如下:发动机怠速运转逐步缓慢增大节气门开度至全开，并保持全开2秒，然后再逐渐关闭节气门,保持怠速运转2秒，接看急加速至节气门全开，最后再关闭节气门，此刻即可读取进气压力传感器的输出信号波形。不同的进气压力对应不同的输出电压，可以
汽车点火系统波形分析报告
汽车点火系统分析 现代汽车采用了大量的电子控制系统,以往常规的检测方式已无法适应现代汽车的要求。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,越来越得到广泛的应用。 由于点火次级波形受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以示波器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能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。点火次级单缸波形测试主要用途有: 1.分析单缸的点火闭合角(点火线圈充电时间分析); 2.分析点火线圈和次级高压电路性能(燃烧线或点火击穿电压分析); 3.检查单缸混合气空燃比是否正常(燃烧线分析); 4.分析电容性能(白金或点火系统分析); 5.查出造成汽缸断火的原因(燃烧线分析,如污染或破裂的火花塞)。 分电器点火次级标准波形如图1所示。通过观察该波形,可以得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角等信息。
由于点火次级波形受到发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以它对检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统相关部件的故障非常有用。同时每个点火波形的不同部分还能分别表明其相应汽缸点火系统的相应部件和系统的故障。对应于每一部分,可以通过参照波形图的指示点及观看波形特定段相应的变化来判定。 一、分电器点火次级波形分析 1.充磁开始:点火线圈在开始充电时,应保持相对一致的波形下降沿,这表明各缸闭合角相同而且点火正时准确。 2.点火线:观察击穿电压高度的一致性,如果击穿电压太高(甚至超过了示波器的显示屏),表明在点火次级电压电路中电阻值过高(如断路或损坏的火花塞、高压线或是火花塞间隙过大);如果击穿电压太低,表明点火次级电路电阻低于正常值(污浊和破裂的火花塞或漏电的高压线等)。
几种重要的汽车传感器原理
几种重要的汽车传感器原理 一、传感器概述 传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。 汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。 传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。测量电路中较多的使用电桥电路。比如后面要讲到的热线式空气流量计。 传感器的种类比较多，像我们一般碰到的传感器一般有： 温度传感器（冷却水温度传感器THW，进气温度传感器THA）； 流量传感器（空气流量传感器，燃油流量传感器）； 进气压力传感器MAP 节气门位置传感器TPS 发动机转速传感器 车速传感器SPD 曲轴位置传感器（点火正时传感器） 氧传感器 爆震传感器（KNK） 二、空气流量传感器 为了形成符合要求的混合气，使空燃比达到最佳值，我们就必须对发动机进气空气流量进行精确控制。下面我们来介绍一下几种常用的空气流量传感器。 1、卡门旋涡式空气流量计
涡流式空气流量传感器是利用超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。 众所周知，当野外架空的电线被风吹时，就会发出“嗡、嗡”的声音，且风速越高声音频率越高，这是气体流过电线后形成旋涡（即涡流）所致。液体、气体等流体均会产生这种现象。 同样，如果我们在进气道中放置一个涡流发生器，比如说一个柱状物，在空气流过时，在涡流发生器后部将会不断产生如图所示的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。这个旋涡就称为卡门旋涡。 卡门旋涡式空气流量计就是利用这种这种旋涡形成的原理，测量气体流速，并通过流速的测量直接反映空气流量。 对于一台具体的卡门旋涡式空气流量计，有如下关系式：qv=kf , qv为体积流量，f为单列旋涡产生的频率，k为比例常数，它与管道直径，柱状物直径等有关。由这个关系式可知，体积流量与卡门涡流传感器的输出频率成正比。利用这个原理，我们只要检测卡门旋涡的频率f，就可以求出空气流量。 根据旋涡频率的检测方式的不同，汽车用涡流式空气流量传感器分为超声波检测式和光学式检测式两种。例如，中国大陆进口的丰田凌志LS400型轿车和台湾进口的皇冠3.0型轿车采用了光电检测涡流式空气流量器；日本三菱吉普车、中国长风猎豹吉普车和韩国现代轿车采用了超声波检测涡流式空气流量传感器。 （1）光学式卡门旋涡空气流量计 现代物理学光的粒子说认为，光是一种具有能量的粒子流，当物体受到光照射时，由于吸收了光子能量而产生的效应，称为光电效应。光敏晶体管是一种半 导体器件，它的特点就是受到光的照射时，它们都会产生内光电效应的光生伏特现象，从而产生电流。 工作原理：在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，再由光敏晶体管输出调制过的频率信号，这种频率信号就代表了空气的流量信号。 （２）超声波式卡门旋涡式空气流量计 超声波是指频率高于20HZ，人耳听不到的机械波。它的特性就是方向性好，穿透力强，遇到杂质或物体分界面会产生显著的反射，譬如自然界里的蝙蝠，鲸鱼等动物都是通过超声波来进行方位定向的。利用这种物理特性，我们可以把一些非电量转换成声学参数，通过压电元件转换成电量。
常见电控发动机传感器工作原理 2
常见电控发动机传感器工作原理 传感器是将某种变化的物理量（绝大部分是非电量）转化成对应的电信号的元件。在汽车上，传感器用来感受诸如温度、压力、转速、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况，并送到控制器或仪表。传感器提供的状态信息，是汽车电子控制的基本依据。 一、电磁式曲轴位置传感器 作用：产生发动机转速信号，确定基本喷油量和基本点火提前角；计算曲轴转角，确定一缸上止点。 工作原理： 转子上有很多齿，并且有缺齿，缺齿处对应一缸上止点。电磁式传感器利用电磁感应原理产生正弦变化的电压信号，当齿转到将要与磁铁正对时，磁通量的变化量最大，所产生的感应电压最大。当转子抓到使电磁元件位于两个齿中间时，磁通量的变化量几乎为零，感应电压也很小。当转子转到使电磁元件位于缺齿处时，由于这段距离相对较长，因此此处波形与正常波形不同。我们可以根据这一特点计算出转速、曲轴转角等信息。 二、霍尔式凸轮轴位置传感器 作用：确定一缸压缩上止点。
工作原理：利用霍尔效应，使用触发盘规律性遮挡磁力线，使霍尔电压产生规律性变化。因为凸轮轴一个工作循环只转一圈，缺齿处对应一缸压缩上止点，所以可以从波形上判断出 一缸压缩上止点，从而确定点火时刻。 三、压力检测式爆震传感器（共振形） 作用：提高发动机的动力性能同时不产生爆震；降低油耗；降低有害气体的排 放量。
工作原理：传感器中压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上。振荡片随发动机的振动而振荡，波及压电元件，使其变形产生电压信号。当发动机爆震时的振动频率与振荡片的固有频率相符合时，振荡片产生共振。此时，压电元件将产生最大的电压信号。该爆震传感器在发动机爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生。 四、氧传感器 氧传感器作用：测量废气中氧的含量，检测空燃比，实现空燃比闭环控制。 前氧作用是检测废气中氧的含量，检测混合气比例是否正常，用于闭环控制； 后氧的作用是与前氧作比较，检测三元催化器的好坏； 锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在 温度较高时发生电离。由于锆管内、外侧氧含量不 一致，存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧 扩散，从而使锆管成为一个微电池，在两铂极间产 生电压。氧气浓度差大，电动势大；氧气浓度小， 电动势小。氧传感器利用这一性质，在氧化锆管内 侧通入大气（氧浓度高），外侧接触氧浓度低的排气。因此，随着排气中的氧浓度变化，其内外侧浓度比也在变化，从而锆管内外侧之间的电动势也在变化。 六、电位计式节气门位置传感器 作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。
爆震传感器检测方法
+ 爆震传感器的检测方法
氧传感器氧传感器的常见故障
1.氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。 另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。 2.积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。
6氧传感器外观颜色的检查 从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。 通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障： ①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色； ②白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器； ③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器； ④黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。 氧传感器的作用 电喷车为获得高排气净化率，降低排气中（CO））一氧化碳、（HC）碳氢化合物和（NOX）氮氧化合物成份，必须利用三元催化器。但为了能有效地使用三元催化器，必须精确地控制空燃比，使它始终接近理论空燃比。催化器通常装在排气歧管与消声器之间。氧传感器具有一种特性，在理论空燃比（14/：7）附近它输出的电压有突变。这种特性被用来检测排气中氧气的浓度并反馈给电脑，以控制空燃比。当实际空
(推荐)汽车总线-CAN波形测量分析
CAN波形测量分析 1 查询资料理解CAN-H/CAN-L在车载网络的故障形式，理解检测计划的作用、触发的定义。 2 A/B组各出两套方案，实车检测CAN信号波形及终端电阻，方案包括：节点、易不易拆装、有无适配器；测量必须使用ISID、IMIB、MFK1、MFK2，万用表只作验证。 （1）CAN-H对负极或对地短路 （2）CAN-H对正极短路 （3）CAN-L对负极或对地短路 (4) CAN-L对正极短路 检测计划的作用： 根据系统与维修人员的交互，能够对故障作出推断。 一是可以提高全球宝马车辆诊断的效率，提高客户满意度。 二是宝马技术更新快，培训跟不上，利用检测计划可以弥补维修人员诊断能力的不足。 1)故障代码存储器 2)故障症状 3)服务功能 触发：我们要在示波器的屏幕上观察到稳定的波形，必要的条件是示波器的扫描信号要与被观察的信号保持同步关系。为了使扫描信号与被测信号同步，我们可以设定一些条件，将被测信号不断地与这些条件相比较，只有当被测信号满足这些条件时才启动扫描，从而使得扫描的频率与被测信号相同或存在整数倍的关系，也就是同步。这种技术我们就称为“触发”，而这些条件我们称其为“触发条件” 。用作触发条件的形式很多，最常用最基本的就是“边沿触发”，即将被测信号的变化(即信号上升或下降的边沿) 与某一电平相比较，当信号的变化以某种选定的方式达到这一电平时，产生一个触发信号，启动一次扫描。 测试方案书
测量内容：318i K-CAN波形 准备工作：FRM模块 功能：（1）控制外部照明和车内照明灯 （2）控制外后视镜（后视镜调节、翻折、记忆功能、后 视镜加热和防昡） （3）控制前部车窗升降机驱动装置（驾驶员侧和前乘客 测） 612340适配器 X14260、46 K-CAN-H针脚 X14260、45 K-CAN-L针脚 测量思路：（1）为什么测这个模块？ FRM模块在日常维修中比较经常用到，所以想对其波形进行了解，除外，在E90车型上易于拆装。 （2）波形分析： 在FRM模块中，正常情况下K-CAN-H和K-CAN-L波形如图所示：
曲轴位置传感器波形分析2
曲轴位置传感器波形分析 一、磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析 波形检测方法 连接示波器,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所示。
二、 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示波器同时进行检测其信号波形，其典型信号波形如图所示。
三、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之间的间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。 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。 4.波形的上下波动，不可能在0V电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当接近，磁脉冲式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。 5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下(如相同转速)应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的。也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔(频率)应一致，形状一致并可预测。 6.波形的频率应同发动机的转速同步变化。能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。
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。 9.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。 10.在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，示波器上将完全没有信号，所以在示波器中间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中的部电路搭铁，此时可以用拔下传感器导线连接器后再用示波器测试的方法来判断。
汽车传感器工作原理
卡门旋涡式空气流量计的检测 卡门旋涡式空气流量计用于丰田凌志LS400、三菱、现代等轿车上。凌志LS400的卡门旋涡式空气流量计电路如图2-25所示。 图2-25 卡门旋涡式空气流量计电路图(丰田凌志LS400) 用万用表欧姆档测量THA和E2之间的电阻，如图2-26所示，0℃时约为4～7kΩ；20℃时约为2～3 kΩ；60℃时约为0.4～0.7 kΩ。 图2-26 空气流量计端子与测量 检查进气温度传感器的信号电压，20℃时信号电压为2.5～3.4V；60℃时为0.2～1.0V。 当发动机转速高于300r／min时，空气流量计5s没在输入信号，发动机就失速，故障部位可能是ECU与空气流量计之间的线路、空气流量计或发动机ECU，可按以下步骤检查： ①打开点火开关，发动机不起动，测量流量计端子Ks和E2之间的电压，应为4.5～5.5V。发动机运转时，输出电压应为2～4V(脉冲电压信号)。进气量越大，电压越高。若输出电压正常，则应检查或更换ECU；如不正常，转下一步。
②检查流量计至ECU之间的线路是否正常。 ③拔开流量计连接器插头，测量端子Vc和E2之间的电压，应为4.5～5.5V。若不正常，应检查或更换ECU；若正常，应更换空气流量计。 (五)进气歧管绝对压力传感器的检测 进气歧管绝对压力传感器种类很多，其中电容式和半导体压敏电阻式进气压力传感器在当今发动机电子控制系统中应用较为广泛。压敏电阻式进气压力传感器的信号是电压型的，电容式进气压力传感器的信号是频率型的。 进气压力传感器都是3线的，一根电源线，一根信号线，一根接搭铁线。拔开进气压力传感器的插头，接通点火开关，电源线的开路电压约+5V。用万用表检测时因信号类型不同，应选用不同的档位，电压信号选用直流电压档，频率信号选用频率档。 丰田车进气压力传感器电路图如图2-27所示，它输出的是电压信号，用万用表检测的方法如下： 图2-27 进气压力传感器电路(丰田) 接通点火开关，端子VC和E2间的电压应当是4.5～5.5V。ECU端子PIM与E2之间的信号电压应当是3.3～3.9V，发动机怠速时信号电压约1.5V左右，随着节气门开度的增加，信号电压应上升，真空度与电压信号关系应符合图2-28所示的关系。
浅谈爆震传感器的故障检修..
目录 摘要 (2) 关键词 (2) 论文主体 (2) 前言 (2) 爆震传感器的工作原理 (3) 发动机爆震控制机理 (4) 共振型压电式爆震传感器的检测 (5) 利用爆震传感器诊断发动机故障 (6) 故障实例分析 (7) 结束语 (9) 参考文献 (9)
谈谈爆震传感器的故障检修 摘要： 本文主要从爆震传感器及其控制机理出发，重点讲述了爆震传感器的检查和有关“爆震传感器信号不良”所反应发动机其他相关故障的分析判断，这是我们修理中容易出现的判断失误的地方。 关键词：爆震燃烧故障检修 论文主体： 一、前言 汽油发动机是利用火花塞跳火将混合气点燃，使火焰在混合气内不断传播进行燃烧，火焰在传播过程中，如果压力异常升高时，一些部位的混合气不等火焰传到就自行燃烧，造成瞬时爆发燃烧，这种现象称为爆震。爆震的主要危害有：一是噪音大，二是强烈爆震危害性很大，它会使发动机的功率下降；发动机温度急剧升高，冷却水带走的热量增大，从而使热效率降低；不正常燃烧脉冲压力波冲击和加剧发动机零部件的负荷，使应力增加而容易损坏；气缸过热会加重积碳形成局部过热，甚至会使金属变软、熔化或烧损；发动机运转不稳定，剧烈振动。 要消除爆震，通常(1)高压缩比是形成爆震的条件之一，所以要定期清除燃烧室和活塞顶部的积碳。大修时缸盖端面变形应立即换新的。将端面加工刨平往往会增加压缩比。 (2)消除排气门、活塞顶和燃烧室积碳，消灭可能的终燃灼热点。
(3)使用符合发动机压缩比的汽油。汽油中的辛烷成分能抑制爆震，加了辛烷值低的汽油心然引起爆震。汽油的标号可见汽车使用说明书。 (4)冷却系统功能发挥正常，水温过高或经常“开锅”一定要排除障碍，否则容易引起爆震。 (5)点火提前过早也易引起爆震。点火提前角应按说明书或飞轮点火正时记号调整，或调到低转速、高挡、猛加油时有权轻微的爆震。 (6)发动机在低转速而需要大负荷时(爬坡或加速)，应及时换入低挡，切勿以高墚引发爆震. 为了增强发动机输出功率，降低燃油消耗，现代汽车一般都实行点火闭环控制，其点火闭环反馈信号由爆震传感器来完成，这样发动机可以更精确控制点火提前，以便可以更好地控制发动机输出最大功率和节省燃油。 二、爆震传感器的工作原理 目前，发动机电子集中控制系统ECU已广泛使用点火提前闭环控制方法，它可以有效抑制发动机爆震现象的发生，爆震传感器是这一系统中不可缺少的反馈信号，它的作用是检测发动机有无爆震，并将信号送至ECU，以便更好控制点火时刻。 一般来说，目前使用最广泛的方法是使用压电式爆震传感器来检测发动机爆震。压电式爆震传感器分为共振型和非共振型，现代绝大多数汽车采用共振型传感器，它是利用发动机产生爆震时发动机的振动频率和传感器本身的固有频率一致而产生共振现象，用以检测爆震是否产生，其输出信号为电压，电压的大小表示爆震的强度。 附图1是爆震传感器的结构图，
曲轴位置传感器波形分析2
曲轴位置传感器波形分析2
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曲轴位置传感器波形分析 一、磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析 波形检测方法 连接示波器,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所示。
二、 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示波器同时进行检测其信号波形，其典型信号波形如图所示。
三、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之间的间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。 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。 4.波形的上下波动，不可能在0V电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当接近，磁脉冲式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。 5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下(如相同转速)应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的。也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔(频率)应一致，形状一致并可预测。 6.波形的频率应同发动机的转速同步变化。能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。
爆震传感器使用说明
爆震传感器 使用说明书 （第一版） 适用零件号：10456240 25344432 25348220
1. 概述 爆震传感器是一种压电晶体结构原理式的振动传感器，一般被装配在发动机气缸体的侧面，用于测试发动机运转过程中所产生的振动状况，以输出电压信号的方式向系统提供发动机燃烧是否出现强烈的爆震燃烧状态。爆震传感器为发动机管理系统中发动机燃烧管理子系统的一个优化选装零部件。 爆震传感器利用压电晶体技术原理感应和探测发动机燃烧过程中发生爆震导致发动机在特定振动频率信号强烈。发动机电子控制模块根据系统工程师事先设置的标定数据适度调整发动机的点火正时控制，使其爆震的强度得到合理的调整，使发动机的燃烧状态得到最佳控制，同时消除发动机在正常运转工况下的任何明显爆震现象。防止发动机因燃烧时产生强烈的爆震而导致发动机损坏。 爆震传感器在发动机管理系统中，作用就是及时准确地感应探测发动机燃烧过程中是否出现爆震现象和爆震出现的强度，并及时向发动机电子控制模块提供相应发动机爆振强度的信息。因此，爆震传感器是发动机燃烧管理控制子系统优化控制得以实现的最重要元件之一。 2. 结构特征和工作原理
2.1 结构特征 德尔福公司研究发展并大批量生产的爆震传感器有两种结构：一种为带有一段线束形式，零件号码为10456240和 25344432；另一种为不带线束结构形式，零件号码分别为25348220。采用同行业通用的输出信号电器装配接口形式。 德尔福公司爆震传感器的压电特性为平直频率特性模式。其主要结构特色： ? 一条螺钉装配，便于装配布置 ? 反应灵敏，精确度高 ? 外形设计尺寸小巧，结构紧凑，质量轻 ? 应用范围广泛，有效改善排放性和燃油经济性 ? 经过大批量生产和应用考核，质量可靠耐用 ? 通用性机械及电器装配接口模式，互换性强 2.2 工作原理 爆震传感器采用压电晶体原理，将发动机爆振时产生的特定的机械振动信号经过压电晶体电路处理和放大进而转变为相应的电压信号。 德尔福公司研究发展的爆震传感器为平直特性频率响应式。它需要在系统电子控制电路中设计有信号滤波电路以对不同频率的信号进行滤波处理，从而滤掉各种背境频率噪音。 检索出发动机爆震时产生的固有频率。 现代汽车工业的发展使得电子控制电路被设计到其核心――发动机电子控制模块之上，进而使得滤波处理过程由发动机电子控制模块（ECM）直接完成。这项技术使得平特性频率响应式爆震传感器得到广泛应用：一种传感器可以被用于各种不同排量和材料结构、不同类型的发动机。 由于平直特性频率响应式传感器的输出信号相对较弱，因此，需要系统采用屏蔽线作为其信号引出线并向发动机电子控制模块提供信号输出。 3. 性能参数和技术规格 3.1 性能参数 德尔福公司的爆震传感器基本性能参数如下： ℃－150 ℃ ? 工作温度范围： -40 ～ 18KHz ? 频率响应范围： 3 ? 频率输出信号：不低于17mV/g（任何情况下） ? 传感器电阻： >1mΩ（25±5℃）
汽车传感器波形
测试传感器打开点火开关，不运转发动机，慢慢地让节气门从关到全开，并重新返回至节气门，气门全关，反复这个过程几次。慢慢地做，波形像例子中的显示在显示屏上是较好的。波形结果如是传感器是坏的话，翻阅制造商规范手册，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1伏到油门全开的的低于5伏，波形上不应有任何断裂，对地尖峰或大跌落。特别应注意达到的2.8伏处的波形；这是传感器的炭膜容易损坏或断裂的部分。在传感器中磨损或断裂的炭膜不能向电脑提供正确的油门位置信息。所以电脑不能为发动机计算正确的混合气命令，引起驾驶性能问题。 ，
进气温度传感器通常用于检测进气管中的空气温度，当用示波器或万用表测试时，从表中读出的是传感器热敏电阻两端电压降，进气温度低时，传感器电阻值及电压降就高，进气温度高时传感器的电阻值和电压降就低。试验方法：除非发现的故障依赖于温度，否则应在发动机完全冷的情况下开始测试工作，用这种方法，可以更好地从怀疑有故障的温度段开始测试。起动发动机加速至2500rpm，稳住转速看示波器屏幕上波形从左端开始直到右端结束，示波器上时间轴每格5秒钟，总共一次记录传感器工作为50秒钟，将屏幕上的波形定住，停止测试。此时传感器已经通过从完全冷的发动机到全部的工作范围，测试进气温度传感器另一种方法是用喷射清洗剂或水喷雾器喷射传感器，这样会使传感器降温，当打开点火开关，发动机又转动的情况下，喷射传感器其波形电压会向上升。波形结果：按照制造厂的资料确定输出电压范围，通常传感器的电压应在3V-5V(完全冷车状态)之间，在运行温度范围内电压降大约在1V-2V左右，这个直流信号的关键是电压幅度，在各种不温度下传感器必须给出对应的输出电压信号。当IAT电路开路时将出现电压向上直到接地电压值的蜂尖；当IAT电路对地短路时将出现电压向下直到参考电压值为零。