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凸轮轴传感器波形:凸轮轴、曲轴位置传感器信号波形一起示波器测量

发布日期:2022-10-09 点击率:130


凸轮轴传感器波形:凸轮轴、曲轴位置传感器信号波形一起示波器测量

曲轴位置传感器的输出信号,传进给发动机控制单元ECU,再由发动机控制单元进行计算,可以准确判断曲轴所处的位置。具体来说,ECU可以将曲轴位置传感器的信号区分为:1°信号、上止点信号和判缸信号。
发动机控制单元根据曲轴位置传感器提供的信号,确定曲轴所处的位置,保证了喷油正时与点火正时精确进行。同时,曲轴位置传感器中的1°信号也可提供发动机转速信号,发动机控制单元根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油量。曲轴位置传感器可以用来检测发动机转速,因此又称为转速传感器。还可以检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。
凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的区别在于一个是检测凸轮轴位置的,而另一个是检测曲轴位置的。它们都为发动机点火、喷油提供相关信号,使发动机达到最佳工作状态。凸轮轴位置传感器向发动机ECU提供一缸上止点位置以及凸轮轴位置的信号,供发动机ECU来识别点火正时。同时,该信号还用于进行发动机爆燃控制和确定燃油喷射正时和顺序。曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器二者相辅相成,同时工作才能为发动机正常运转提供良好保证。
凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器常见的有电磁感应式、霍尔式、光电式三种,今天我们就拿霍尔式的凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器为例,用示波器进行测量演示。
霍尔式的传感器有三根线,一根电源线给传感器供电,一根信号线,一根地线。我们给示波器的通道一和通道二分别接上一根BNC转香蕉头线,红色香蕉头分别接上一根刺针,黑色香蕉头分别接上一个鳄鱼夹。黑色鳄鱼夹蓄电池搭铁接地,通道一的刺针刺入曲轴位置传感器信号线,通道二的刺针刺入凸轮轴位置传感器信号线。
设置通道一和通道二的通道衰减比为1X,将通道一的垂直档位调节为5V/div,通道二的垂直档位调节为2V/div。时基可以打到20ms左右先,到时候可以根据波形再自行调节。为了较少干扰,通道一和通道二都打开低通30K滤波功能。有的示波器内置汽修软件包,可以一键完成上述设置,更加便捷。最后,启动发动机,观察信号变化。
如下图所示,下方波形为通道一曲轴位置传感器信号,上方波形为通道二凸轮轴位置传感器信号。由于凸轮轴的转速慢于曲轴,因此也可以从信号频率中判断出来。
霍尔式的凸轮轴、曲轴位置传感器的波形显示的都是方波,信号脉冲的宽度也对应了轴齿的长度。同时观察可以诊断曲轴和凸轮轴之间的正时关系,查看两个传感器之间正时是否发生了偏移,这可能意味着正时带打滑或正时链拉长等问题。
凸轮轴传感器波形:凸轮轴、曲轴位置传感器信号波形一起示波器测量  第1张

凸轮轴传感器波形:凸轮轴位置传感器的检测方法

凸轮轴位置传感器是发动机电子控制系统中最重要的传感器之一,其功用是向行车电脑ecu提供确认活塞位置的信号,以此来决定发动机的点火时刻和顺序喷油。发动机缺少或收不到其发出的正确位置信号,将会出现启动困难,加速无力,排放超标,怠速不稳等现象,但造成这些现象的原因不一定就是传感器本身或者其相关线路损坏的问题。要准确、迅速地诊断与凸轮轴位置传感器故障,就要求我们正确认识凸轮轴位置传感器的特性,了解它的结构、工作原理及诊断方法。

凸轮轴传感器的作用
凸轮轴传感器固定在气缸盖罩上。凸轮轴传感器借助一个固定在凸轮轴上的增量轮(凸轮轴传感器齿盘) 探测进气凸轮轴的位置。在曲轴传感器失灵时,发动机控制据此计算出发动机转速。凸轮轴传感器连同曲轴传感器一起是喷射装置所必需的(每个气缸的喷射都在最佳点火时刻)。

凸轮轴位置传感器功能描述
通过凸轮轴传感器,发动机控制系统可识别出第 1 个气缸是在压缩阶段还是换气阶段。
凸轮轴传感器设计成非接触式霍尔传感器。凸轮轴传感器齿盘有6个不同的齿面。齿面距离由霍尔传感器进行记录。
发动机控制系统将由此计算出:
●凸轮轴转速
●凸轮轴速度
●凸轮轴的确切位置
为起动车辆,发动机控制单元检查下列条件是否满足:
●曲轴传感器发出的信号没有错误
●必须以规定的时间顺序对这两个信号进行识别
这一步骤称为同步过程,并仅在车辆起动时执行。只有在同步以后发动机控制器才能正确地控制燃油喷射。不同步时不能起动车辆。在加上电压时,便可识别出该传感器是否处于一个齿的位置,还是处于一个缺口的位置。
凸轮轴位置传感器的结构
凸轮轴位置传感器(camshaftposition sensor,cps)又称汽缸识别传感器(cyiinder identification sensor,cis),主要用来检测凸轮轴的转角位置,发动机控制模块(ecm)通过此信号和曲轴位置传感器信号来确定发动机某缸(如一缸)上止点的位置。凸轮轴位置传感器通常采用霍尔式传感器
(汽车维修技术网

与凸轮轴位置传感器故障码相关的故障范围
(1)凸轮轴位置传感器元件、线路或ecm故障
(2)发动机正时故障
(3)凸轮轴可变正时调整部分故障
(4)凸轮轴位置传感器靶轮故障或间隙不正常
(5)曲轴位置传感器故障
凸轮轴位置传感器的检测方法
测量方法是以一个霍尔集成电路为基础的。输出信号通过齿面显示低状态,通过空隙显示高状态。凸轮轴传感器根据曲轴传感器原理工作。但是凸轮轴传感器齿盘也会有根本性区别。通过一块专用遮挡模板,可在曲轴传感器失效后进行紧急运行。但是凸轮轴传感器信号的分辨率太不准确,因此无法在正常运行下更换曲轴传感器。

凸轮轴位置传感器信号曲线及标准值
发动机控制器读入传感器信号并将信号与保存的样本进行比较。通过比较传感器信号和样本,可以识别出凸轮轴的正确位置或偏差。

凸轮轴传感器故障表现
凸轮轴传感器失灵时,预计将出现以下情况:
●在发动机控制单元中记录故障代码
●以替代值紧急运行
凸轮轴位置传感器的检测提示
凸轮轴传感器的诊断在下列条件下开始:
●数字式发动机电子伺控系统主继电器接通
●发动机运行
●发动机经过同步
●未识别出发动机熄火
●曲轴传感器发出的信号没有错误

(出自 )

凸轮轴传感器波形:图文步骤详解曲轴凸轮轴位置传感器的波形测试!

曲轴凸轮轴位置传感器分为电磁感应式,霍尔效应式和光电式。
曲轴凸轮轴位置传感器
电磁感应式传感器(可变磁阻传感器)不需外部电源,它有两条屏蔽线连接在静磁线圈上,当触发轮通过线圈和静磁铁的磁场时就会有小电压信号产生,触发轮是由低磁阻的钢制造的,输出的电压和频率随车速变化而改变。
霍尔效应传感器,有一个电流通过一个半导体,该半导体被置于离一个可变磁场很近的地方。磁场的变化可以通过曲轴的旋转或分电器轴的旋转而产生,霍尔效应传感器用在曲轴位置传感器和分电器中,其输出电压的幅度是不变的,其频率随转速变化而改变。
光电式传感器,用一个旋转轮盘将LED光源和光拾取器分开,盘上的小孔可以使拾取器收到光源发出的光,轮盘旋转后,每当遇到小孔,拾取器收到一次光就发出一个脉冲。电压变化的结果可以作为其它系统的参考信号,输出电压的幅度是不变的,而频率随转速变化而变化。
1、连接设备:
连接kt600和电源延长线,根据被测试车型的电瓶位置选择电瓶供电或者点烟器供电,本连接图都是以电瓶供电为例,如果选择点烟器接头,请先确认点烟器是否有12V电瓶电压。将测试探头接入通道1 (CH1端口),然后将测试探头上的小鳄鱼夹接蓄电池负极或搭铁,用测试探针刺入节气门位置传感器信号线,连接方法如图1所示。
图1
2、测试条件
1)查看传感器是否有信号输出,若无信号输出,则可能是传感器损坏或者接线不良;
2)如果是诊断无法起动故障,则按仪器的接线提示连接,然后起动发动机;
3)如果发动机可以起动,则按仪器的接线提示连接,起动发动机,在怠速和较高转速下进行测试。
3、测试步骤:
1)按照图1连接好设备,打开KT600电源开关;
2)在金德仪器主菜单下按上下方向键选择示波分析仪,按【ENTER】键确认;
3)在汽车专用示波器菜单下选择传感器,按【ENTER】键进入汽车传感器选择菜单;
4)选择曲轴凸轮轴位置传感器,按【ENTER】键确认,根据测试条件,屏幕将会显示波形;
4、波形分析:
三种曲轴凸轮轴位置传感器波形特征如下图所示。
电磁感应式
霍尔效应式
光电式
凸轮轴传感器波形:凸轮轴、曲轴位置传感器信号波形一起示波器测量  第2张

凸轮轴传感器波形:汽车凸轮轴位置传感器信号测量及波形分析

凸轮轴位置传感器,又称为凸轮轴转角传感器、相位传感器、气缸识别传感器,有的车上还称为1缸上止点传感器。现代汽车最常出现的名称还是凸轮轴位置传感器。
凸轮轴位置传感器的作用主要是检测凸轮轴位置和转角,从而确定第1缸活塞的压缩上止点位置。在启动时,发动机ECU根据凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器提供的信号,识别出各个气缸活塞的位置和冲程,控制燃油喷射顺序和点火顺序,进行准确的喷油和点火控制。
凸轮轴位置传感器常见的可以分为霍尔式、感应式、交流励磁式。
下面我们以示波器测量霍尔式的凸轮轴位置传感器信号举例。
首先给示波器的通道一接上一根BNC转香蕉头线,然后给黑色香蕉头接入一个鳄鱼夹,夹在蓄电池的负极接地,给红色香蕉头接入一根刺针,霍尔式凸轮轴位置传感器通常有三根线,一根正极电源线,一根地线,一根信号线,将刺针刺入信号线中。
示波器通道衰减比设置为1X,时基设置为50ms左右,垂直档位可以设置为1V/div或者2V/div
霍尔式凸轮轴位置传感器的波形,波形幅度可能会有所不同,更重要的是检测其信号频率,而不是电压值。
如下图的波形,通过示波器光标测量,X1为1ms,X2为-155ms,观察波形重复规律可知,波形从X1到X2的位置是该波形的一个周期,其值测出为Delta 156ms,则频率是周期的倒数,为6.41Hz。观察示波器的垂直档位为2V/div,因此垂直方向上一格代表2V电压值,波形在垂直方向上最高占用了6格左右,因此该信号电压峰值在12V左右。
对于霍尔式传感器来说,有两个观测波形的原则,一是要注意信号的基准线是否正常,二是看信号的最高点是否符合厂家的设定范围。

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