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用示波器測量汽車曲軸位置傳感器信號(hào)及波形分析

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曲軸位置傳感器也稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器,它是發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)最主要的傳感器之一,用來檢測活塞上止點(diǎn)及曲軸轉(zhuǎn)角的信號(hào)并將其輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU,用于對點(diǎn)火時(shí)刻和噴油正時(shí)進(jìn)行控制,同時(shí)它也是測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)源。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號(hào),確定曲軸所處的位置,保證了噴油正時(shí)與點(diǎn)火正時(shí)精確進(jìn)行。同時(shí),曲軸位置傳感器中的1°信號(hào)也可提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)空氣流量計(jì)信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)確定基本噴油量。曲軸位置傳感器通常安裝在曲軸的前端或者后端。

曲軸傳感器常見的有感應(yīng)式和霍爾式。
用示波器測量的時(shí)候,對通道一鏈接一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線,黑色香蕉頭接一個(gè)鱷魚夾搭鐵接地,紅色香蕉頭線接刺針與傳感器信號(hào)端子相連。通道衰減比調(diào)節(jié)為1X,垂直檔位調(diào)節(jié)為2V/div,時(shí)基可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速適當(dāng)調(diào)節(jié)改變。

如下圖是一個(gè)感應(yīng)式的曲軸位置傳感器波形


曲軸位置傳感器波形頻率應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對應(yīng),波形特點(diǎn)如下:
1.霍爾效應(yīng)傳感器波形占空比發(fā)生改變,意味著不同寬度的轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)過傳感器。除此之外脈沖之間的任何其他變化都意味著故障。
2.查看波形形狀的一致性、檢查波形上下沿部分的拐角。由于傳感器供電電壓不變,因此所有波峰的高度(幅值)均應(yīng)相等。實(shí)際應(yīng)用中略有些波形有缺痕或上下各部分略有不規(guī)則形狀,這也許是正常的,在這里關(guān)鍵的是一致性。
3.如果波形在0V電壓處顯示一條直線,則應(yīng)確認(rèn)波形檢測設(shè)備和傳感器連接良好;確認(rèn)相關(guān)的零件(曲軸和凸輪軸等)都在轉(zhuǎn)動(dòng);用示波器檢查傳感器的電源電路和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的電源及接地電路;檢查電源電壓和傳感器參考電壓。
4.如果波形在電源電壓處顯示一條直線,則應(yīng)檢查傳感器接地電路的完整性;確認(rèn)相關(guān)的零件(曲軸和凸輪軸等)都在轉(zhuǎn)動(dòng);如果傳感器的的電源和接地良好,波形檢測設(shè)備顯示在傳感器供給電源電壓處一條直線,則很可能是傳感器損壞。
5.如果有脈沖信號(hào)存在,應(yīng)確認(rèn)從一個(gè)脈沖到另一個(gè)脈沖的幅度、頻率和形狀等判定性依據(jù)。數(shù)字脈沖的幅值必須足夠高(通常在起動(dòng)時(shí)等于傳感器供給電壓),兩個(gè)脈沖間的時(shí)間不變(同步脈沖除外),并且形狀是重復(fù)可預(yù)測的。

上止點(diǎn)信號(hào)對發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響:
1.無1°信號(hào)或信號(hào)很弱,如果出現(xiàn)這種情況,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元將無法確定曲軸所處的位置,且不能準(zhǔn)確地發(fā)出點(diǎn)火指令。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元得不到1°信號(hào),則發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)。
2.無判缸信號(hào)或信號(hào)很弱,如果出現(xiàn)這種情況,對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響還要看判缸信號(hào)具體起什么作用。如果判缸信號(hào)只是噴油基準(zhǔn)信號(hào),而不是點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào),則發(fā)動(dòng)機(jī)可以工作,故障現(xiàn)象不明顯。對發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性有一定影響。
3.無上止點(diǎn)信號(hào)或信號(hào)很弱,如果出現(xiàn)這種情況,也要看上止點(diǎn)信號(hào)具體起什么作用。一般來講,上止點(diǎn)信號(hào)都作為點(diǎn)火基準(zhǔn)信號(hào)。所以無上止點(diǎn)信號(hào)或信號(hào)很弱時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)將無法起動(dòng)。

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