用示波器測量汽車曲軸位置傳感器信號及波形分析

ID:689795 · 發(fā)表于 2020-7-24 14:12

曲軸位置傳感器也稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，它是發(fā)動機集中控制系統(tǒng)最主要的傳感器之一，用來檢測活塞上止點及曲軸轉(zhuǎn)角的信號并將其輸入發(fā)動機ECU，用于對點火時刻和噴油正時進行控制，同時它也是測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。

發(fā)動機控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號，確定曲軸所處的位置，保證了噴油正時與點火正時精確進行。同時，曲軸位置傳感器中的1°信號也可提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，發(fā)動機控制單元根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油量。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。

用示波器測量的時候，對通道一鏈接一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線，黑色香蕉頭接一個鱷魚夾搭鐵接地，紅色香蕉頭線接刺針與傳感器信號端子相連。通道衰減比調(diào)節(jié)為1X，垂直檔位調(diào)節(jié)為2V/div，時基可根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速適當(dāng)調(diào)節(jié)改變。

如下圖是一個感應(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)動機轉(zhuǎn)速相對應(yīng)，波形特點如下：

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)確認波形檢測設(shè)備和傳感器連接良好；確認相關(guān)的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉(zhuǎn)動；用示波器檢查傳感器的電源電路和發(fā)動機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；確認相關(guān)的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉(zhuǎn)動；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.如果有脈沖信號存在，應(yīng)確認從一個脈沖到另一個脈沖的幅度、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（通常在起動時等于傳感器供給電壓），兩個脈沖間的時間不變（同步脈沖除外），并且形狀是重復(fù)可預(yù)測的。

上止點信號對發(fā)動機運轉(zhuǎn)的影響：

1.無1°信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，發(fā)動機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)出點火指令。發(fā)動機控制單元得不到1°信號，則發(fā)動機無法起動。

2.無判缸信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，對發(fā)動機的影響還要看判缸信號具體起什么作用。如果判缸信號只是噴油基準(zhǔn)信號，而不是點火基準(zhǔn)信號，則發(fā)動機可以工作，故障現(xiàn)象不明顯。對發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性有一定影響。

3.無上止點信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，也要看上止點信號具體起什么作用。一般來講，上止點信號都作為點火基準(zhǔn)信號。所以無上止點信號或信號很弱時，發(fā)動機將無法起動。

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