新型汽车传感器、执行器原理与故障检测第十章传感器的波形分析
24页1、第十章 传感器的波形分析,新型汽车传感器、执行器原理与故障检测,第十章 传感器的波形分析,一、汽车电子信号类型 汽车电子信号基本可分为模拟信号和数字信号两种。 1.直流信号 直流信号是一种模拟信号,如图10-1所示。在汽车中产生直流DC信号的传感器或电源装置有:蓄电池电压或控制模块PCM输出的传感器参考电压。 模拟传感器信号:发动机冷却温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气再循环压强和位置、热膜式或热线式空气流量计、真空和节气门开关以及进气压力传感器。 2.交流信号 交流信号是一种模拟信号,如图10-2所示。在汽车中产生交流AC信号的传感器和装置有:车速传感器VSS、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴转角CKP和凸轮轴CMP传感器、从模拟压力传感器MAP信号得到的发动机真空平衡波形、爆燃传感器KS。,第十章 传感器的波形分析,3.频率调制信号 在汽车中产生可变频率信号发图10-3所示的传感器和装置有:数字式空气流量计、福特数字式进气压力传感器、光电式车速传感器VSS、霍尔式车速传感器VSS、光电式凸轮轴和曲轴转角CKP传感器、霍尔式凸轮轴CAM和曲轴转角CKP传
2、感器。 4.脉宽调制信号 在汽车中产生脉宽调制信号如图10-4所示的电路或装置有:初级点火线圈、电子点火正时电路、废气再循环控制EGR、净化、涡轮增压和其他控制电磁阀、喷油器、怠速控制电动机和电磁阀。,第十章 传感器的波形分析,5.串行数据(多路)信号 若汽车中具备有自诊断能力和其他串行数据送给能力的控制模块,则串行数据信号如图10-5所示是由发动机控制模块PCM,车身控制模块BCM和防抱死制动系统ABS)或其控制模块产生。,第十章 传感器的波形分析,二、汽车电子信号的五个判定依据 汽车电子信号的“五要素”:直流、交流、频率、调制、脉宽调制和串行数据信号。现在再回头看一下汽车电子语言的难题五个“判据”即五种判定尺度。要从五种判定信号中得到只有五种判定特征的信息类型是重要的,因为发动机控制模块需要通过分辨这些特征来识别各个传感器提供的各种信息并依据这些特征来发出各种命令,指挥不同的执行器动作,这些特征就是汽车电子信号的五种判定依据。五个判定依据是: 1)幅值电子信号在一定点上的即时电压;2)频率电子信号在两个事件或循环之间的时间,一般指每秒的循环数HZ。3)脉冲宽度电子信号所占的时间或占
3、空比;4)形状-电子信号的外形特征;它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等;5)阵列组成专门信息信号的重复方式。五个判定根据与五种类型的相关连带关系如表10-1所示。 为了使汽车的计算机系统功能正常,必须去测量用于通信的电子信号,也就是,必须能读”与“写”计算机电子通信的通用语言,用汽车示波器就可以“截听”到汽车计算机中电子对话,这既可以用来解决测试点问题,也可以用来验证修理工作完成后的工作是否正常。如果一个传感器、执行器或控制模块产生了不正确判定尺度的电子信号,该电路可能遭到“通信中断”的损失,它会表现为行驶能力及排放等故障码DTC。,第十章 传感器的波形分析,在汽车发动机控制模块PCM和其他电子智能设备中用来通信的串行数字信号是最复杂的信号,它是包含在汽车电子信号中的最复杂的“电子句子”,在实际中,要用专门的解码器去读取信息。,第十章 传感器的波形分析,三、汽车波形识别 1.常见波形术语 常见的波形术语主要有:幅值、频率、脉冲宽度以及占空比等。其含义如图10-6、图10-7和图10-8所示。,第十章 传感器的波形分析,2.示波器用语 触发电平:示波器显示时的起始电压值; 触发源:示波器的
4、触发通道通道(CH1)、通道(CH2)和外触发通道EXT。 触发沿:示波器显示时的波形上升或下降沿; 电压比例:每格垂直高度代表的电压值; 时基:每格水平长度代表的时间值; 直流耦合:测量交流和直流信号; 交流耦合:只允许信号的交流成分通过它,滤掉了直流成分(电容用来过滤直流电压); 接地耦合:确认示波器显示的0V电压位置; 自动触发:如果没有手动设定,示波器就自动触发并显示信号波形。,第十章 传感器的波形分析,3.波形界面识别 单通道、双通道波形,如图10-9a、10-9b所示。,第十章 传感器的波形分析,4.波形数据的识别 氧传感器波形,如图10-10所示。,第十章 传感器的波形分析,二、示波器结构 汽车专用示波器种类较多,汽车专用示波器的结构如图10-11所示,主要由诊断模块、测试主机、存储卡、外接电源线、热起动开关、主电源开关、串行接口、外部电源接口、测试线缆等组成。示波器使用直流12V电源,可接在车辆的12V蓄电池上或用A/C充电器为仪器充电。仪器工作时,若出现死机,可以通过热起动开关重新起动仪器。串行接口用于连接打印机、电脑或废气分析仪等。 测试线缆一端接到诊断模块接口,另
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