電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析

1、電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析各種傳感器的波形顯示和波形分析，是電測(cè)量和判斷故障，最有效的手段。汽車(chē)用的示波器，是快速判斷電器元件故障的有力工具，能及時(shí)地抓住電器元件瞬間發(fā)生的微小變化，進(jìn)而診斷出難以發(fā)現(xiàn)的瞬間故障，下圖，為常見(jiàn)的一種汽車(chē)用示波器。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析一、利用波形分析的優(yōu)點(diǎn)： （一）電控系統(tǒng)的工作是否正常（如點(diǎn)火系統(tǒng)）； （二）某個(gè)電元件瞬間故障的所在； （三）顯示電子信號(hào)的全貌，形象、連續(xù)、準(zhǔn)確。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 二、電子信號(hào)的類(lèi)型 共分五種類(lèi)型： （一）直流（DC）信號(hào)：電壓和電流方向，都不隨時(shí)間變化的信號(hào)。如：CTS、ATS、油溫傳感器、TPS、EGR位置傳感器等

2、。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、直流脈沖信號(hào)電壓在高、低電平間大幅度的跳變信號(hào)。2、直流波動(dòng)信號(hào)電壓變化，電流方向不變的信號(hào)。如：發(fā)電機(jī)輸出電壓。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（二）交流（AC）信號(hào)： 電壓和電流方向，都隨時(shí)間變化的信號(hào)。循環(huán)變化一周的時(shí)間，叫“周期”T（S）。一秒內(nèi)循環(huán)變化的周期，叫“頻率”f。頻率和周期是互為倒數(shù)關(guān)系：f =1/T。如：磁電式轉(zhuǎn)速、車(chē)速、輪速傳感器、曲軸位置傳感器、KNK等。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（三）頻率信號(hào)： 一秒內(nèi)循環(huán)變化的周期數(shù)信號(hào)，為頻率信號(hào)。即每秒的循環(huán)數(shù)（Hz）或每秒波形周期數(shù)（ms）。如：熱線（熱膜）AFS、MAP、光電式傳感器HL傳感器等。電

3、控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（四）脈寬信號(hào)： 即：信號(hào)周期的比值“占空比”（%）。其負(fù)電壓部分的寬度，叫“脈寬”（ms）。如：INJ、IAC、各種電磁閥、點(diǎn)火線圈初級(jí)等。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（五）串行數(shù)據(jù)信號(hào)： 自診系統(tǒng)的多路數(shù)據(jù)流和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析三、波形好壞的五種依據(jù)： 1、幅值電子信號(hào)在一定點(diǎn)上的即時(shí)電壓，或最高和最低的差值。 2、頻率電子信號(hào)1s的循環(huán)數(shù)（Hz）。 3、脈沖寬度電子信號(hào)所占的時(shí)間（ms）或占空比（%）。 4、 形狀電子信號(hào)的外形特征（曲 線、輪廓、上升沿、下降沿、分界線）。 5、陣列電子信號(hào)的重復(fù)方式。 如下表：電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析要求：發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工

4、況下，不允許信號(hào)數(shù)據(jù)異常；信號(hào)形狀不應(yīng)有：中斷、雜波、毛刺、平臺(tái)、拐角異常等現(xiàn)象。否則，為傳感器或電元件失效。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 四、各種傳感器和電元件的標(biāo)準(zhǔn)波形：（一）磁電式曲軸位置、凸輪軸位置、轉(zhuǎn)速、車(chē)速、輪速傳感器的波形為交變尖波信號(hào)，幅值與頻率和轉(zhuǎn)速成正比。要求：（1）幅值電壓應(yīng)一致； （2）波形上下應(yīng)對(duì)稱； （3）幅值、頻率與轉(zhuǎn)速成正比； （4）否則：為缺齒、氣隙過(guò)大、退磁、磁棒上有鐵屑、線圈斷路等故障。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：磁電式曲軸位置傳感器波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（二）霍爾式曲軸位置、凸輪軸位置、轉(zhuǎn)速、車(chē)速 傳感器的波形： 為矩形方波，是開(kāi)關(guān)型信號(hào)。頻率與轉(zhuǎn)

5、速成正比，電壓幅值不變。 要求：（1）一個(gè)脈沖到另一個(gè)脈沖的時(shí)間不變；（2）上下沿拐角一致；（3）幅值均等；（4）頻率隨轉(zhuǎn)速而變； （5）否則，傳感器己損壞。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：霍爾式曲軸位置傳感器的波形：電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（三）光電式曲軸位置、轉(zhuǎn)速傳感器的波形： 低頻率的IGT/NE信號(hào)，為脈沖矩形方波；高頻率的SP信號(hào)，為園角形方波，都為開(kāi)關(guān)型的信號(hào)。其光電管最怕臟和漏光。 要求：同霍爾式傳感器內(nèi)容。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：光電式曲軸位置轉(zhuǎn)速傳感器的波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（四）進(jìn)氣壓力傳感器（MAP）波形： 半導(dǎo)體壓敏電阻式，輸出05V的隨動(dòng)電壓，它的頻率、幅

6、值和波形隨轉(zhuǎn)速和Px的變化而變化，為不規(guī)則的尖刺方波。怠速時(shí)（64kpa）輸出電壓為；全開(kāi)時(shí)（13kpa）輸出電壓接近5v；急減速時(shí)（80kpa）為0v。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、試驗(yàn)方法可就車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試，也可用手動(dòng)真空泵測(cè)試。（1）慢加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速位置。（2）急加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速位置。 2、要求（1）波形上無(wú)雜波； （2）幅值、頻率隨轉(zhuǎn)速和px變化；（3）波形的重復(fù)性和一致性好； （4）否則，MAP損壞。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：進(jìn)氣壓力傳感器（MAP）波形：電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（五）熱線（熱膜）式空氣流量計(jì)AFS的波形： 為熱敏電阻橋

7、式電路，輸出05V的隨動(dòng)電壓信號(hào)。為跳動(dòng)的尖刺方波，這是因?yàn)樗姆磻?yīng)靈敏度高，是空氣流脈動(dòng)引發(fā)了尖刺。怠速時(shí)輸出電壓應(yīng)大于；全開(kāi)時(shí)應(yīng)大于4V；急減速時(shí)輸出電壓應(yīng)稍低于怠速。其頻率與轉(zhuǎn)速和流量成正比，做加減速試驗(yàn)應(yīng)產(chǎn)生下列波形。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、試驗(yàn)方法：（1）慢加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速； （2）急加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析2、要求：（1）怠速時(shí)輸出電壓小于；全開(kāi)時(shí)輸出電壓小于4V，AFS己損壞。（2）急加速時(shí)電壓波形上升慢或急減速時(shí)電壓波形下降慢，為熱膜贓污。3）隨著流量的增加，輸出電壓波形的頻率也增加。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分

8、析實(shí)例：熱線（熱膜）式空氣流量計(jì)AFS的波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（六）卡門(mén)渦流式空氣流量計(jì)的波形： 輸出的是與1渦流頻率相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，波形為尖角和方角矩形脈沖信號(hào)。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、波形變化特點(diǎn)：（1）在轉(zhuǎn)速和空氣流量穩(wěn)定的狀態(tài)下，流量計(jì)的波形頻率、脈寬，及其電壓幅值應(yīng)是穩(wěn)定狀態(tài)。（2）在加速時(shí)，不僅頻率增加，它的脈沖寬度也同時(shí)改變。這是為了加速時(shí)，向ECU提供同步加濃信號(hào)和異步加濃信號(hào)，改變噴油量的多少。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析2、試驗(yàn)方法：（1）慢加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速； （2）急加速到全開(kāi)，保持2s，看波形，再回到怠速。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析3、要求

9、： （1）頻率、脈寬、應(yīng)隨轉(zhuǎn)速而變化，電壓應(yīng)保持50V的幅值。波形的正確性、一致性、重復(fù)性好。否則，更換新的AFS。 （2）把測(cè)試時(shí)間用在有疑問(wèn)的轉(zhuǎn)速區(qū)段，查看 波形是否正確。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：卡門(mén)渦流式空氣流量計(jì)的波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（七）節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPS波形： 為線性電位器，輸出05V的隨動(dòng)電壓。全閉時(shí)輸出電壓小于1V；全開(kāi)時(shí)輸出電壓接近5V。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、試驗(yàn)方法： （1）SWON，發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)； （2）使節(jié)氣門(mén)從全關(guān)到全開(kāi)位置，并回到全關(guān)位置（3）反復(fù)幾次。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析2、要求： （1）波形上下不應(yīng)有任何斷裂、毛刺、大跌落； （2）

10、應(yīng)注意 前1/4開(kāi)度的波形，這是常用的碳膜部分； （3）處的波形，是最容易壞的部位。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPS波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 （八）爆振傳感器KNK的波形： 它是一個(gè)壓電式交流信號(hào)，爆振時(shí)產(chǎn)生1V交變電壓，頻率峰值達(dá)515KHz，爆振愈嚴(yán)重，峰值愈高。峰值電壓和頻率隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷及點(diǎn)火時(shí)間而變化。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析試驗(yàn)方法：（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，就車(chē)試驗(yàn)； （2）不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，SWON，用金屬物敲擊KNK附近的機(jī)體，出現(xiàn)波形。 （3）如果壞了，出一直線。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：爆振傳感器KNK的波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 （九）水溫傳感器C

11、TS和氣溫傳感器ATS的波形： 為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻式，是隨溫度變化的直流信號(hào)。由ECU提供一個(gè)5V的參考電壓，輸出電壓與溫度成反比。冷態(tài)時(shí)為35V；熱態(tài)時(shí)為1V左右（實(shí)為電壓降的測(cè)量）。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析試驗(yàn)方法： （1）CTS的測(cè)量，用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后水溫變化的方法。 （2）ATS的測(cè)量，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)ATS適當(dāng)加熱，SWON，用向ATS噴水或清洗劑的辦法，使其降溫，其電壓波形的變化，應(yīng)是上升的規(guī)律。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：水溫傳感器CTS和氣溫傳感器ATS的波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（十）二氧化鋯ZrO2氧傳感器的波形： 它是一個(gè)“嗅敏電池”，能產(chǎn)生1V的電壓，檢測(cè)時(shí)有三個(gè)

12、重要參數(shù)：最高電壓（1V）、混合氣從濃到稀時(shí)，信號(hào)的反應(yīng)時(shí)間（小于100ms，即10s內(nèi)變化8次以上）。任何一項(xiàng)不符合要求，即更換新0 x。這三個(gè)參數(shù)對(duì)二氧化鈦（TiO2）氧傳感器也適用。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析試.驗(yàn)方法：（1）應(yīng)先檢測(cè)加熱電阻的好壞；再檢測(cè)02的好壞。 （2）急加速法較方便先以2500r/min預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)和氧傳感器26min。（3）再怠速運(yùn)轉(zhuǎn)20s。 （4）在2s內(nèi)將節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，共進(jìn)行56次（轉(zhuǎn)速不應(yīng)高于4000r/min）。 （5）看屏幕上的波形，與標(biāo)準(zhǔn)波形參數(shù)對(duì)比。如下圖、下表所示：電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：二氧化鋯ZrO2氧傳感器的波形。電

13、控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（十一）二氧化鈦TiO2氧傳感器波形： 它是一個(gè)“嗅敏電阻”，電阻值隨氧含量而變。由ECU提供5V的參考電壓，輸出05V的信號(hào)電壓。與二氧化鋯的氧傳感器電壓變化規(guī)律相反：混合氣濃時(shí)、電壓低；稀時(shí)電壓高。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 （十二）雙氧傳感器的波形： 不少車(chē)系，一在三元催化器（TWC）的前后各裝一個(gè)氧傳感器，它有兩個(gè)好處：（1）為了監(jiān)控TWC的好壞；（2）對(duì)空燃比A/F的控制精度高，凈化性好。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（十三）噴油器INJ的波形： 噴油器實(shí)為一個(gè)脈沖電流控制的開(kāi)關(guān)型電磁閥，其控制驅(qū)動(dòng)方式各異，所以波形也不相同。多數(shù)噴油器的驅(qū)動(dòng)是采用NPN開(kāi)關(guān)三極管Tr，

14、它的脈沖使一個(gè)己經(jīng)有電壓供給的噴油器接地后噴油。檢測(cè)INJ之前，應(yīng)先檢測(cè)O2的好壞，才能正確判定INJ的好壞。怠速工況的噴油持續(xù)時(shí)間為16ms；冷起動(dòng)或節(jié)氣門(mén)達(dá)到全開(kāi)時(shí)，噴油持續(xù)時(shí)間為635ms為好。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析1、飽和開(kāi)關(guān)型噴油器的波形 它在多點(diǎn)噴射系統(tǒng)中廣泛使用。當(dāng)ECU的Tr管導(dǎo)通時(shí)ON，噴油器噴油；Tr管截止時(shí)OFF，噴油器仃噴，磁場(chǎng)發(fā)生突變，線圈產(chǎn)生峰值電壓，可達(dá)30100V，它代表了線圈的好壞。線圈匝數(shù)少的INJ，峰值電壓即小。 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析試驗(yàn)方法：（1）人為變濃混合氣向進(jìn)氣管中噴丙烷，使混合氣變濃，噴油脈寬變?。∣x反饋功能）。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（

15、2）人為變稀混合氣使進(jìn)氣管漏氣，混合氣變稀，噴油器脈寬變（Ox反饋功能）。這都說(shuō)明INJ和其驅(qū)動(dòng)電路是良好狀態(tài)。（3）從怠速將轉(zhuǎn)速升高到2500r/min，噴油脈寬應(yīng)改變，說(shuō)明INJ及其電路良好。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：飽和開(kāi)關(guān)型噴油器電壓、電流波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 2、峰值保持型噴油器的波形主要用于單點(diǎn)噴射系統(tǒng)中，提高開(kāi)啟響應(yīng)性，滿足多缸大油量的需求。同時(shí)也用于柴油機(jī)共軌噴射系統(tǒng)中。 它是利用4A的電流打開(kāi)噴油器的閥門(mén)，再用限流電阻以1A的電流保持開(kāi)啟狀態(tài)，然后再完全斷開(kāi)接地電路。因而，產(chǎn)生兩個(gè)高低不平的峰值。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 3、噴油器電路好壞的波形顯示：（1）示波

16、器有噴油脈沖信號(hào)信號(hào)的峰值、頻率、形狀、脈寬是否正常？應(yīng)有可重復(fù)性和一致性。（2）示波器只顯示0V的直線為噴油器供電源無(wú)12V電壓。（3）如供電源電壓正常顯示0V直線，為噴油器線圈或電接頭損壞。（4）示波器只顯示12V電壓直線為ECU的Tr管不能接地故障或沒(méi)有收到曲軸位置信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（十四）怠速空氣調(diào)節(jié)器IAC的波形： IAC分：電磁閥式、轉(zhuǎn)閥式、步進(jìn)電機(jī)式。當(dāng)額外負(fù)荷加大時(shí)，都是利用ECU驅(qū)動(dòng)Tr管，改變信號(hào)的脈沖寬度（ms）或占空比（%），控制其開(kāi)啟時(shí)間或開(kāi)度的大小，來(lái)調(diào)節(jié)空氣量的多少。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析實(shí)例：占空比控制的IAC波

17、形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（十五）點(diǎn)火系統(tǒng)的波形：1、點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和檢測(cè)程序：計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)，是電噴系統(tǒng)共控網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要部分。是由：、點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、ECU的相關(guān)電路、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、分電機(jī)、高壓線、火花塞等元件組成。點(diǎn)火系統(tǒng)又分：有分電機(jī)和無(wú)分電機(jī)兩種型式。其點(diǎn)火性能的好壞和檢測(cè)程序，應(yīng)使用點(diǎn)火檢測(cè)儀和示波器進(jìn)行。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng) 電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析 2、波形的分析： （1）點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)際上是電感（L）、電阻（R）、電容（C）、組成的振蕩電路。點(diǎn)火線圈是一個(gè)變壓器，當(dāng)電流通斷變化時(shí)，由于磁場(chǎng)的變化，瞬時(shí)會(huì)產(chǎn)生電感振蕩波形。所以，當(dāng)TrOFF時(shí)，磁

18、場(chǎng)迅速減小，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，次級(jí)電壓迅速增長(zhǎng)，不等達(dá)到峰值，就擊穿了火花塞電極，此為“擊穿電壓”。ab線稱“點(diǎn)火線”，其峰值電壓可達(dá)30KV。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析當(dāng)火花塞被擊穿時(shí)，兩電極間產(chǎn)生“火花放電”，次級(jí)電壓驟然下降，cd線的高度稱“放電電壓”，一般可達(dá)20KV以上，其寬度稱“放電持續(xù)時(shí)間”（ms），故稱“燃燒線”。此時(shí)，所有的電容能量將釋放，因而產(chǎn)生“高頻振蕩”波形。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析說(shuō)明：A、“擊穿電壓”高，為次級(jí)電路電阻過(guò)高（高壓線或火花塞間隙大）；低為次級(jí)電路電阻過(guò)低。B、“燃燒線”不應(yīng)有過(guò)多的雜波。否則，為火花塞贓污或噴油器損壞。C、“燃燒線”持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短（一般為），與混合氣的濃稀有關(guān)，濃則長(zhǎng)（2ms）；稀則短（）。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（2）當(dāng)次級(jí)線圈放電完了時(shí)，電火花消失，初級(jí)線圈中還存在著殘余磁場(chǎng)能量，產(chǎn)生衰減的電感“低頻振蕩，”如圖中的de段。電控汽油噴射系統(tǒng)波形分析（3）同樣，由于電容能量和電感能量的作用，點(diǎn)火線圈的“互感效應(yīng)”，使初級(jí)線