各个传感器的波形图.doc

《各个传感器的波形图.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各个传感器的波形图.doc（44页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、各个传感器的波形图车速传感器 车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题，在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器，在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(

2、VSS)、曲轴转角(CKP)和凸轮轴转角(CMP)的控制，同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，例如压缩机离合器等。 1)磁电式车速成传感器，参见图16。 磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器，它们产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组轮)转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。 磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅(峰对峰电压)与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅

3、度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。 测试步骤 可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进行测试。 波形结果 车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。 通常

4、，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。 确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。 不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码

5、(DTC)，故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动(塑料齿轮有没有咬死等)确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。 2)霍尔式车速传感器，参见图17。 霍尔效应传感器(开关)在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。

6、霍尔效应传感器或开关，由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关一样地打开或关闭，这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因，该组件实际上是一个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。 测试步骤 将驱动轮顶起模拟行使状态，也可以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。 波形结果 当车轮开始转动时，霍尔效应传感器开始产生一连串的信号，脉冲的个数将随着车速增加而增加，与图例相

7、像，这是大约30英里/小时时记录的，车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。 确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的相同。 确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容：观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。 观察幅度的一致性：波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。 这里关键是波形的稳定性不变，若波形对地电位过高，则说明电阻过大或传感器接

8、地不良。 观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。 虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在一定的温度下(冷或热)会失效。 如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示波器和连线，并确定有关部件转动正常(如：输出轴、传感器转轴等)。 当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进一步判断，以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。 3)光电式车速传感器，参见图18。 光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器，它由带孔的转盘两个

9、光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。 一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号(开关脉冲)。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一样地打开或关闭输出信号。 从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样，只是光电传感器有一个弱点即它们对油或赃物在光通过转盘传递的干涉十分敏感，所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好，但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃

10、物进入敏感区域，这会引起行驶性能问题并产生故障码。温度传感器 大多数燃油温度传感器(FT)、发动机冷却水温传感器(ECT)和进气温度传感器(IAT)是以相同的方式工作的，其测量方法也相同，大数ECT、IAT和FT传感器都是一个负温度系数的热敏电阻，也就是说它是一个两线式模拟传感器，这种传感器的电阻随着传感器温度的增加而减小，也有的传感器外壳接地，因此它只有一条信号线。 这些传感器由控制电脑提供5V参考电源供电，同时它们将与温度成比例的电压反送给控制电脑(PCM)。典型的FT、ECT和IAT传感器的电阻变化范围是在-40时约为10K，在130时约为50。 1)燃油温度传感器，参见图9。 燃油温度

11、传感器(FT)通常检测发动机的燃油管道中的温度，当用示波器或万用表测量燃油温度传感器时，你所读出的是NTC电阻两端的电压降，当较低温度时传感器两端电阻及电压降比较高，而温度高时，传感器电阻及两端电压降则变低。 试验方法： 除了故障与温度有关外，应从发动机完全冷的状况下开始测试，当得到故障与温度有关时，从被怀疑的温度范围开始可能是比较好的方法。 起动发动机，然后加速至2500rpm，并保持，让示波器中的波形从左向右在屏幕上完全显示出来，定住波形，停止检测，这时传感器已经通过了汽车全部的运行范围，如果故障是间或发生在行驶中，这可能还将有必要在路试中测试。 传感器的电压显示范围在3V到5V以下(当发

12、动机完全冷时)，在运行温度范围内大到下降1V-2V，这个直流(DC)信号的判定的关键尺度是电压幅度，这个传感器在任何温度下都应该发出平稳幅度的电压信号。 当燃油温度传感器开路时将出现向上直到参考电压值的峰尖； 当燃油温度传感器对地短路时将出现向下直到接地电压值的峰尖。 2)进气温度传感器，参见图10。 进气温度传感器通常用于检测进气管中的空气温度，当用示波器或万用表测试时，从表中读出的是传感器热敏电阻两端电压降，进气温度低时，传感器电阻值及电压降就高，进气温度高时传感器的电阻值和电压降就低。 试验方法： 除非发现的故障依赖于温度，否则应在发动机完全冷的情况下开始测试工作，用这种方法，可以更好地

13、从怀疑有故障的温度段开始测试。 起动发动机加速至2500rpm，稳住转速看示波器屏幕上波形从左端开始直到右端结束，示波器上时间轴每格5秒钟，总共一次记录传感器工作为50秒钟，将屏幕上的波形定住，停止测试。 此时传感器已经通过从完全冷的发动机到全部的工作范围，测试进气温度传感器另一种方法是用喷射清洗剂或水喷雾器喷射传感器，这样会使传感器降温，当打开点火开关，发动机又转动的情况下，喷射传感器其波形电压会向上升。 波形结果： 按照制造厂的资料确定输出电压范围，通常传感器的电压应在3V-5V(完全冷车状态)之间，在运行温度范围内电压降大约在1V-2V左右，这个直流信号的关键是电压幅度，在各种不温度下传

14、感器必须给出对应的输出电压信号。 当IAT电路开路时将出现电压向上直到接地电压值的蜂尖； 当IAT电路对地短路时将出现电压向下直到参考电压值为零。 3)冷却水温度传感器，参见图11。 大多数在80年代和更新的轿车上的燃料温度(FT)，发动机冷却水温度(ECT)和进气温度(IAT)传感器以相同的工作，所以试验步骤相似，大多数发动机冷却水温度、进气温度和燃料温度传感器是负温度效应的热敏元件。这意味着它们主要是当温度增加时电阻减少的二线模拟传感器。一些传感器用它们自已的外壳作为接地，所以，他们只有一根线-单线。 温度传感器用5伏参考电源信号供电，向控制电脑返回与温度成正比的电压信号，发动机冷却水温度

15、传感器通常探测在水套中的发动机冷却水的温度。当你将示波器或数字万用表与从温度传感器来的信号相接时，你读的是传感器的负温度效应的电阻上的电位降，要记住的是，当它们冷时，它们的电阻(和电压)是大的，当它们热的，它们的电阻(和电压)是低的。 典型地，燃料温度、进气温度和冷却剂温度传感器电阻阻值范围从在-40时约10K至130时约50。 测试传感器 如果你正观察的问题与温度有关，可以从全冷态的发动机开始试验步骤。如果故障与温度的变化无关，可以直接从怀疑的温度范围(从顾客处了解到的等)开始试验是较好的。起动发动机，在2500rpm下保持节气门不变，直至轨迹从屏幕的左侧至屏幕右侧，在每分度6秒下，看起来好

16、象不变，但这仅仅10分钟后按示波器上RUN/HOLD按钮以冻结显示上的波形，传感器现已通过整个运行范围，从全冷态至正常工作温度。 波形结果： 检查制造商的规范手册以得到精确的电压范围，通常冷车时传感器的电压应在3V-5V到(全冷态)之间，然后随着发动机运转减少至运行正常温度时的1伏左右。直流信号的判定性度量是幅度。在任何给定温度下，好的传感器必须产生稳定的反馈信号，发动机冷却剂温度电路的开路将使电压波形出现向上的尖峰(到参考电压值)，发动机冷却水温度电路的闭路将产生向下尖峰(到接地值)。 缩短时基轴扭速至200毫秒/分度(200MS/D)或更短对捕获在正常采集方式下快速和间歇性故障是有用的。

17、一些1985和更新的克莱斯勒和通用生产的轿车在125华氏度时(约1.25伏)串进一个1K欧电阻回路。这使得波形先开始呈约1.25伏。形成一向上的阶越。波形上跳至3.7伏。然后继续下降至完全升温，电压约2伏。通常对一些1985和更新的克莱斯勒和通用生产的轿车这是正常的，所以当第一次看到它时，如果发动运行得好，检查轿车制造规范资料，资料也许会证明电阻开关插入的方法。节气门位置传感器 节气门位置传感器是安装在节气门轴上的用来检测节气门开度的传感器，它有两种类型：一种是模拟节气门位置传感器，另一种是开关式节气门位置传感器。 1)模拟式节气门位置传感器，参见图12。 模拟式节气门位置传感器(TPS)是一

18、个可变电阻(电位计)，它告诉电脑节气门的位置，大多数节气门位置传感器包含与节气门轴相联的滑动触点臂，该触点臂在绕可动触点的轴放置的电阻材料段上滑动。 节气门位置传感器是一个三线传感器。其中一线从电脑的传感器电源引来的5V电压对传感器电阻材料供电，另一线连接电阻材料的另一端为传感器提供接地。第三根线连至传感器的可动触点，提供信号输出至电脑，电阻材料上每点的电压，由可动触点探测，并与节气门角度成正比。 这是一个重要的传感器，因为电脑用它的信号来计算发动机负荷，点火时间，排气再循环控制，怠速控制和像变速器换挡点那样的其他参数。一个坏的节气门体位置传感器会引起加速滞后和怠速问题，以及驾驶性能问题和排放

19、试验失败等。 几乎所有轿车制造商生产的节气门位置传感器以相同方式运行，所以这个示波器初设定和试验步骤应适合于大多数厂家和型号的三线节气门位置传感器，通常节气门位置传感器在节气门关时产生约低于1伏的电压信号，在油门全开时产生约低于5伏的电压信号。 测试传感器 打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让油门从关到全开，并重新返回至关油门。反复这个过程几次。慢慢地做，所以波形像例子中铺开在显示屏上。 波形结果 翻阅制造商规范手册，以得到精确度的电压范围，通常传感器的电压应从怠速的的低于1伏到油门全开时的低于5伏，波形上不应有任何断裂，对地尖峰或大跌落。特到应注意在前1/4油门运动中的波形，这是在驾驶中最常

20、用到传感器碳膜的部分，传感器的前1/8至1/3的皮膜通常首先磨损。 4.0升吉普车切诺基有两个节气门位置传感器，一个用于电脑，另一个用于变速器控制。发动机节气门位置传感器来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5伏的电压，在节气门全开时变到低于1伏，有一些你也许会碰到的其他情况。 2)模拟式节气门故障波形，参见图13。 一辆轿车在节气门转动到小于半开处会猛窜动，然后又正常了。从传感器捕获的节气门位置传感器波形将间歇性地波动。传感器不是每次节气门开或关时都表现有毛病。有时甚至会良好地工作半小时。 测试传感器 打开点火开关，不运转发动机，慢慢地让节气门

21、从关到全开，并重新返回至节气门，气门全关，反复这个过程几次。慢慢地做，波形像例子中的显示在显示屏上是较好的。 波形结果 如是传感器是坏的话，翻阅制造商规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1伏到油门全开的的低于5伏，波形上不应有任何断裂，对地尖峰或大跌落。特别应注意达到的2.8伏处的波形；这是传感器的炭膜容易损坏或断裂的部分。 在传感器中磨损或断裂的炭膜不能向电脑提供正确的油门位置信息。所以电脑不能为发动机计算正确的混合气命令，引起驾驶性能问题。 3)开关式节气门位置传感器 开关式节气门位置传感器是由两个开关触点构成一个旋转开关，一个常闭触点构成怠速开关，节气门处在怠

22、速位置是：它位于闭合状态，将发动机控制电脑的怠速输入信号端子接地搭铁，发动机控制电脑接到这个信号后，即可使发动机进入怠速闭环控制，或者控制发动机在“倒拖”状态时停止喷射燃油，另一个常开触点节气门开度达到全负荷状态时，将发动机控制电脑的全负荷输入信号端接地搭铁。发动机控制电脑接到这个信号后，即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。 开关式节气门位置传感器的旋转臂与节气门轴相联，并随节气门一起转动，它是一个三线传感器。进气压力传感器(MAP) 除了福特的进气压力传感器以外，几乎所有的进气压力传感器的输出信号都是模拟的。福特的进气压力传感器输出信号是数字信号，在用示波器测试进气压力传感器时，模拟信号和数

23、字的设定和检测步骤是不同的。 1)模拟输出进气压力传感器，参见图7。 模拟式进气压力传感器在发动机感测到的真空度直接对应产生可变的电压输出信号。它是一个三线传感器，有5V参考电源，其中两条线是参考电源的正负极，另一条是给电脑的输出信号。 试验方法一 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图7中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。 将发动机转速从怠速增加到油门全开(加速过程中油门缓中速打开)，并持续到2秒钟，不宜超速。 再减速回到怠速状况，持需约2秒钟； 再急加速至油门全开，然后再回到怠速； 将波形定位在屏幕上，观察波形并与波形图比

24、较。 也可以用手动真空泵对其进行抽真空测试，观察真空表读数值与输出电压信号的对应关系。 波形结果： 从汽车资料中可查到各种不同车型在不同的真空度下的输出电压值，将这些参数与示波器显示的波形进行比较。通常进气压力传感器的输出电压在怠速是1.25V，当节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。 大多数空气压力传感器在真空度高时(全减速是24英寸汞柱)产生低的电压信号(接近0V)，而真空值低时(全负荷时接近3英寸汞柱)产生高的电压信号(接近5V)，也有些进气压力传感器设计成相反方式，即当真空度增高时输出电压也增高。 当进气压力传感器有故障时，可以查阅维修手册，波形的幅度应保持在接近特定的真空度范围内

25、，波形幅度的变化不应有较大的偏差。当传感器输出电压不能随发动机真空值变化时，在波形图上可明显看出来，同时发动机将不能正常工作。 有些克莱斯勒汽车的进气压力传感器在损坏时，不论真空度如何变化输出电压不变。 有些系统像克莱斯勒汽车通常显示出许多电子杂波，甚至在NORMAL采集方式。在波形上还有许多杂波，通常四缸发动机有杂波，因为在两个进气行程间真空波动比较多，通用汽车进气压力传感器杂波最少。 如果波形杂乱或干扰太大，不用担心。因为这些杂波在传送到控制电脑后，控制电脑中的信号处理电路会清除杂波干扰。 2)福特数字输出进气压力传感器，参见图8。 从八十年代初到九十年代许多福特和林肯汽车上都安装数字式进

26、气压力传感器。 这种压力传感器产生的是频率调制式数字信号，它的频率随进气真空而改变，当没有真空时输出信号频率为160HZ，怠速时真空度为19英寸汞柱，它产生约150HZ的输出，检测时应按照维修手册中的资料来确定真空度和输出频率信号关系，数字输出进气压力传感器也是一个三线传感器，用5V电源给它供电。 试验方法： 打开点火开关，但不起动发动机，用手动真空泵给进气压力传感器施加不同的真空度，并观察示波器的波形显示。 确定判定参数：幅值、频率、形状是相同的，精确性和重复性好，幅值接近5V，频率随真空度变化，形状(方波)保持不变； 确定在给定真空度的条件下，传感器能发出正确的频率信号。 波形结果： 波形

27、的幅值应该是满5V的脉冲，同时形状正确，例如波形稳定、矩形主角正确、上升沿垂直。频率与对应的真空度应符合维修资料给定的值。 可能的缺陷和参数值的偏差主要是不正确频率值，脉冲宽度变短，不正常尖峰等。车速传感器(防抱死系统) 防抱死系统车轮速度传感器是交流信号发生器，这就是说它们产生交流电流信号，防抱死系统车轮速度传感器是模拟传感器，这些传感器安装在轮盘内侧或前轴上，它们是两线传感器，而两线常封装于屏蔽编织线的导管中，这是因为它们的信号有些敏感，用电子术语说，容易被高压线，轿车电话或轿车上其它电子设备来的电磁或射频干扰。从安全的立场上看，防抱死系统车轮速度传感器更是十分重要的。电磁干扰和射频会扰乱

28、信号的标准度量，并使“电子通讯”中断。它会使防抱死系统失效或设定诊断故障码(DTC)。 如果电磁干扰或射频在错误的时间扰乱该传感器信号，这会引起防抱死系统失效，在这里的编织屏蔽保证在防抱死系统传感器和防抱死系统控制电脑间的“电子通讯”不中断，在测试控制电脑发出的信号时，不能损坏线的外表屏蔽，或可以试着测试接线柱。 两个最常见的探测转轴的方法是用磁电式或光电式传感器，在许多北美，亚洲和欧洲生产的轿车和卡车上，从最便宜的型号到最豪华的，都用磁阻或磁感应传感器来探测防抱死系统的车轮速度，它们也可以用来传感其他转动部件的速度或位置，例轿车速度传感器，曲轴和凸轮轴位置传感器等。 它们通常由线圈，带两个端

29、子的软棒状磁体构成。它们的两个线圈接头是传感器的输出端子，当一环状齿轮(有时称为尺度轮)使铁质金属转动通过传感器时，它在线圈中感应出一电压。在环状轮上单一的齿型会产生单一的正弦形状的输出。振幅(峰值电压)与尺度度轮的转速成正比(轮毂或轴)。信号的频率是基于磁阻器的转动速度，传感器的磁舌和磁阻器轮之间的气隙对传感器信号幅度有大的影响。 测试传感器，参见图15 如果传感器安在驱动轮上，将轮子抬高地面以模拟转动动条件。如果传感器不安在转动轮上，用示波器探头线延长在转动时从前盖移到传感器，用千斤顶上抬轮子，用手转动轮子是一种选择，但开动轿车是最好的方法。 波形结果 当轮子开始转动时，在示波器中部的水平

30、直线开始在零线的上下摆动，当转速增加时，摆动将越来越高。与本例十分相似的波形将近出现。这个波形是在约20公里/小时时记录的，它不像一些其他交流信号发生器波形，(例曲轴和凸轮轴位置传感器)但十分像轿车速度传感器，防抱死系统车轮速度传感器形成的波形形状看上去都相似，通常摆动(波形的“上”“下”)相互对应于零线，零线的上和下十分符合对称关系。 当轿车加速时，轮速传感器的交流信号幅值增加。速度越快，波形越高，当每小时公里数增加时，频率增加，意味着在示波器显示上有较多的摆动。确定振幅、频率、形状的标准度量正确。重复性好，并与预见的一致，这意味峰值的幅度应足够，两个脉冲间的时间不变，形状不变且可预见，锯齿

31、形尖峰由传感器磁体碰击轮壳上的磁阻环所致，这是因轮轴承磨损或轴弯曲所造成，尖峰的缺少表明磁阻环物理损坏。 不同型式的传感器峰值电压将有些改变，另外，由于传感器的整体部分是线圈，或绕组，它的损坏与温度或振动有关，在大多数情况下，波形将变短很多或十分无组织，同时设定DTC(诊断码)，通常最普通的防抱死系统轮速传感器的损坏是传感器根本不产生信号，但是，如果波形是好的，检查传感器和示波器连线，确定回路没有接地，检查传感器的气隙是否正确，肯定旋转的部件在转动(磁阻环存在等)；然后再对传感器判断爆震传感器 爆震传感器是交流信号发生器，但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同，除了像磁电式曲轴和凸轮轴位

32、置传感器一样探测转轴的速度和位置，它们也探测振动或机械压力。与定子和磁阻器不同，它们通常是压电装置。它们能感知机械压力或振动(例如发动机起爆震时能产生交流电压)的特殊材料构成。 点火过早，排气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。爆震传感器向电脑(有的通过点控制模诀)提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。 爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同但置。当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。爆震传感器产主峰值就越大。一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5至15千赫

33、范围的频率。当控制单元接收到这些频率时，电脑重修正点火正时，以阻止继续爆震，爆震传感器通常十分耐用。所以传感器只会因本身失效而损坏。 测试传感器方法1，参见图14。 对发动机加载，看示波器显示。 波形结果 波形的峰值电压(峰高度或振幅)和频率(振荷的次数)将随发动机的负载和每分钟转速而增加，如果发动机因点火过早、燃烧温度不正常、排气再循环不正常流动等引起爆燃或敲击声，其幅度和频率也增加。 为做关于爆震传感器的试验，必须改变示波器的电压分度至50毫伏/分度。 测试传感器方法2 打开点火开关，不起动发动机，用一些金属物敲击发动机(在传感器附近地方)。 在敲击发动机体之后，紧接着在示波器显示上应有一

34、振动，敲击越重，振动幅度就越大。 从一种型式的传感器至下一种传感器的峰值电压将有些变化。爆震传感器是极耐用的。最普通的爆振传感器失效的方式是传感器根本不产生信号-这通常是因为某些东西碰伤，它会造成传感器物理损坏(在传感器内晶体断裂，这就是使它不能使用)。 波形显示只是一条直线，但如果你转动发动机或敲击传感器时的波形是平线，检查传感器和示波器的连接，确定该回路没有接地，然后再判断传感器。 空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。 1)翼板式空气流量计，参见图1。 BOSCH翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气

35、流量的增加输出信号的电压升高，另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低，这两种类型属于模拟电压量输出。 翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计)，它与空气翼板同轴连接，当空气流动的翼板也随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻(电位计)也随之转动。 翼板式空气流量计是一个三线传感器，其中两条是参考电压的正负端，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。急加速时，翼板在空气流动动压作用下，超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。 这是一个非常重要的传感器，因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及

36、发动机怠速控制和其他参数，不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题。 试验方法一： 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。 将发动机转速从怠速加至油门全开，(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转； 再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟； 再从怠速急加速发动机至油门全开，然后再收油门使发动机回至怠速； 定住波形去察看机器。 波形结果(方法一) 测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析，正常翼板式空气流量计怠速时输出电压约为1V，油门全开

37、的应超过4V，全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压，通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的，波形的幅值在气流不变时应保持稳定，一定的空气流量应有相对的输出电压，当输出电压与气流不符时可以从波形图中检查出来，而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响。 试验方法二： 打开点火开关(ON)，不起动发动机，用手推动翼板式空气流量计的翼板，当翼板式空气流量计可变电阻器的碳轨有小的磨损时，波形中就会有间断性的毛刺，用这个方法比前一种方法更容易发现可变电阻器(电位计)的磨损点，但这只是对翼板式空气流量计的元件测试，它不能帮助你

38、整体地测量进气系统(进气度歧管工作等等)或发动机运转时翼板间歇性卡着等故障。 在急加速时波形中的小尖峰是由于翼板过量摆动造成的，控制电脑正是根据这一点来判定加速加浓信号。 2)BOSCH热丝式空气流量计，参见图2。 BOSCH热丝式空气流量计是模拟输出电压信号传感器，大多数BOSCH热丝式空气流量计在空气流量增大时，输出电压也随之升高，热丝式空气流量计内部温度补偿电路比较复杂，输出电压模拟信号被送到控制电脑，控制电脑则根据这个信号来计算发动机负荷判定燃油供给量和点火正时等等。 试验方法： 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图2中左侧波形)做加速

39、和减速试验，应有类似图中的波形出现。 将发动机转速从怠速增加到油门全开(加速过程中油门以缓中速打开)持续2秒钟，不宜超速； 再减速回到怠速状况，持续约2秒钟； 再急加速至油门全开，然后再回到怠速； 定住波形，仔细观察空气流量计波形。 波形结果： 可以从维修资料中找出输出电压参考值进行比较，通常热丝式空气流量计输出电压范围是从怠速时超过0.2V变至油门全开时超过4V，当全减速时输出电压应比怠速时的电压稍低。 发动机运转时，波形的幅值看上去在不断地波动，这是正常的，因此热丝式空气流量计没有任何运动部件，因此没有惯性，所以它能快速的对空气流量的变化做出反应，在加速时的波形所看到的杂波实际是在低进气真

40、空之下各缸气口上的空气气流脉动，控制电脑中的超级处理电路读入后会清除这些信号。所以，这些脉冲没有关系。 重点 不同的车型输出电压将有很大的差异，在怠速时是否为0.25V也是判断空气流量计好坏的方法，另外从燃油混合气是否正常或冒黑烟也可以判断空气流量计的好坏，有时想判断空气流量计的好坏非常困难。许多坏的空气流量计在怠速时输入电压太高，而油门全开时又达不到4V。 3)BOSCH CIS型空气流量电位计，参见图3。 安装在BOSCH机械式燃油喷射系统中，在这个系统的燃油分配器侧面装有电液压力调节器。BOSCH CIS系统用安装在空气流量板上的电位计来传感空气流量的大小，这个电位计在空气流量增大时，输

41、出电压会随之增高。 空气流量电位计的工作原理与油箱中的油位传感器及翼板式空气流量计很相像，空气流量板与电位计同轴转动，它实质上是一个将位置的变化转变成电位计转动的传感器，它向控制电脑报告空气流量板的位置。 空气流量电位计是三线传感器，其中两条是参考电压的正负极，另一根是电位计的滑动臂端，它向控制电脑输出变化的电压信号，每一个电压对应着空气流量板的一定位置，这是一个重要的传感器，控制电脑根据这个信号来计算发动机负荷点火正时、废气再循环控制、怠速控制和其它参数等。不良的空气流量电位计会引起喘振和怠速不稳以及发动机性能和排放等方面的问题。 试验方法一： 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运

42、转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(图3中左侧波形)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。 将发动机转速从怠速加到油门全开(加速过程中油门缓中速打开)，持续约2秒钟，不宜超速； 再减速回到怠速状况，持需约2秒钟； 再急加速至油门全开，然后再回到怠速； 将波形定位在屏幕上，观察波形并与波形图比较。 波形结果(方法1) 通常输出电压在怠速时不超过0.5V；当油门全开时不超过5V，全减速时又回到怠速电压，空气流量增大的输出电压增高，空气流量减小时输出电压降低。一定的空气流量对应着稳定的波形参考值，在它的工作范围内不应有大的偏差。当输出电压与空气流量不符合时，波形图将有明显的表现，同时发动机也

43、将明显受到影响。 试验方法二： 打开点火开关(ON)，不起动发动机，用手推动空气流量板，观察空气流量电位计输出电压波形，这种方法帮助发现电位计中碳阴片上是否有小磨损，这些损坏点在连续的波形中会有间断性的毛刺，但这种方法只是对电位计元件检测，它不能整体地测试进气系统(进气歧管工作等等)或发动机运转过程中间歇性卡住等故障。 4)数字式空气流量计 有许多种数字式空气流量计，它们的外观和内部结构不同，有金属的、塑制的、大的、小的、安装在空气滤清器里的等等。还有热丝式、热膜式、卡门涡旋式、激光绕射型和其它等，值得庆幸的是从大多数数字式空气流量计传递的“电子通讯”波形都是相同的，几乎所有的都是产生变化的频

44、率信号，频率调制信号，是很容易被示波器测试到的。 几乎所有的数字式空气流量计，随着空气流量的增加，输出信号的频率也增加，流过空气流量计空气越多，信号线上出现的脉冲频率也就越高，由于频率相对于空气流量的规范资料很难找到，当测试空气流量计(MAF)时，一个参考波形就非常有帮助。有三种主要的数字式空气流量计，即低频数字式和高频数字式以及改频率及脉冲宽度的卡门涡旋式。 a.高频数字式空气流量计，参见图4。 高频数字式空气流量计出现在通用汽车3.8L V6型发动机上，它是日立(Hitachi)生产的传感器，还有凌志(Lexue)以及其它汽车。 起动发动机，在不同转速下试车，特别是在有行驶能力故障的转速下

45、，试验更多的时间，看示波器显示。 I.确定信号的幅值、频率、形状是一致的、可重复的、正确的。 .确定传感器产生的频率与发动机转速和空气流量计的比率是正确的。 波形结果： 脉冲大多数幅值满5V，还要看形状是否适当一致，矩形的拐角和垂直沿一致性。 高频数字式空气流量计，例如通用公司的日立传感器，安装在别克V6 3.8L发动机上，它的波形上部左侧的拐角轻微的有些圆滑，这是正常的，并不表明传感器的损坏，根据参考资料，观察传感器产生的在空气流量下的修正频率。 可能发现的问题和判定性尺度错误是要注意脉冲波形的伸长或缩短，不想要的尖峰和变圆的直角等，这些能造成“电子通讯”混乱不清和造成行驶性能及排放等方面的

46、问题。 一些卡门涡旋式空气流量计安装在三菱汽车和其它车型上(经常安装在空气滤清器总成里)，它们在数字式空气流量计是一个例外，随着空气流量的变化不仅脉冲频率变化，同时脉冲宽度也变化，如果你遇上这种空气流量计，不必担忧。它可能工作很正常，加速时如果这些空气流量计工作正常，它的脉冲宽度将有次序有规律的变化。这将给控制电脑提供异步加浓或额外喷射脉冲信号用以改善加速性能。 b.低频数字式空气流量计，参见图5。 低频数字式空气流量计出现在80年代中期的通用汽车以及其许多发动机系统，通常，它的空气流量计会产生低速频率信号。 起动发动机在不同转速下试车，在有行驶能力和排放故障的转速段测试的一些时间看示波器显示

47、。 I.确定幅值、频率和形状等判定性尺度是一致的，可重复的正确的。.确认传感器相对于转速和空气流量计的比率产生正确的频率。 波形结果： 与高频数字式空气流量计相同。 c.卡门涡旋式空气流量计，参见图6。 卡门涡旋式空气流量计通常与空气滤清器组成一体，这种类型常见用在三菱发动机系统中，它的输出方式是数字式，但它与其它的数字式输出的空气流量计不同，大多数数字式输出的空气流量计随空气流量的改变，输出频率将随之改变，而卡门涡旋式空气流量计不仅改变频率，同时还改变脉冲宽度，通常数字式空气流量计在空气流量增大时频率也随之增加，在加速时，卡门涡旋式空气流量计与其它数字式空气流量计不同之处在于它不但频率增加，

48、同时它的脉冲宽度也改变，因为大多数卡门涡旋式空气流量计有提供与空气流量对应的频率参数，所以测试卡门涡旋式空气流量计时，波形图就十分有用。 试验方法： 起动发动机，试验不同转速时的情况，把较多的时间用在测试发动机性能有问题的转速段内，看示波器； 确信在任何给定的运行方式下，波形的重复性和精确性在幅值、频率、形状脉冲宽度等几个方面关键参数都是不相同的； 确信在稳定转速的空气流量的情况下，空气流量计能产生稳定频率。 波形结果： 在大多数情况下，波形的振幅应该满5V，同时也要按照一致原则看波形的正确形状，矩形脉冲的方角及垂直沿。 在稳定的空气流量下流量计产生的频率也应该是稳定的，无论是什么样的值都应该

49、是一致的。 当这种型号的空气流量计工作正常时，脉冲宽度将随加速的变化而变化，这是为了加速加浓时，能够向控制电脑提供非同步加浓及额外喷射脉冲信号。 所看到的可能的缺陷和不正确的关键参量是脉冲宽度缩短，不应该有峰尖以及圆角的产生，这些都会影响发动机性能和造成排放等问题。上止点(TDC)、曲轴(CKP)、凸轮轴(CMP)传感器 1.基本传感器分类波形 霍尔效应传感器，参见图19。 霍尔效应传感器在汽车应用于上是有特殊意义的，它是固态半导体传感器，用在曲轴转角和凸轮轴上来通断点火和燃油喷射触发电路的开关，它们也应用在控制电脑需要了解的转动部件的位置和速度的其它电路上，例如车速传感器等等。 霍尔效应传感

50、器(或开关)由一个永久磁铁或磁极的几乎完全闭合的磁路组成，一个软磁叶轮转过磁铁和磁极之间的空隙，当在叶轮上的窗口允许磁场通过，并不受阻碍的传到霍尔效应传感器上的时候，磁场就中断了(因叶片是传导磁场到传感器上的媒体)，叶轮在窗口开和闭遮断磁场，导致霍尔效应传感器像开关一样接通和关断，这就是为什么一些汽车制造商将霍尔效应传感器和其它一些类似的电子设备称为霍尔开关的原因。这个装置实际上是一个开关设备，而它包含有关键功能的部件霍尔效应传感器。 试验步骤 起动发动机，让发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。 波形结果 确认从一个脉冲到另一个脉冲幅值，频率和形状等判定性尺寸是一致的，这意味着

51、数值脉冲的幅度足够高(通常等于传感器供电电压)，脉冲间隔一致(同步脉冲除外)，形状一致且可预测。 确认频率紧跟发动机转速，当同步脉冲出现时占空比才改变，能使占空比改变的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感器，除此之外脉冲之间的任何其它变化都意味着故障。 了解波形形状的一致性，检查波形上下沿部分的拐角，检查波形幅值的一致性，由于传感器供电电压不变，因此所有波形的高度应相等，实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状，这也许是正常的，在这里关键是一致性，确认波形离地不是太高，若太高说明电阻太大或接地不良。 检查标准波形异常是由于发动机异响或行驶能力故障同步，这能证实与顾客陈述的问题或行驶性能

52、故障的根本原因有直接关系的信号问题。 虽然霍尔效应传感器通常被设计在150摄氏度高温下运行，但它们的运行还是会受温度影响。许多霍尔效应传感器在一定温度下(冷或热)会失效。 如果在示波器上显示波形不正常，查找不良的线束和插头，也要检查示波器的接线，确认相关部件在转动(分电器转动等)，当故障出现在示波器上时，摆动线束，这可以进一步判断霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。 如果霍尔效应传感器电路包含同步脉冲，试接入第一缸触发信号来稳定波形，从第一缸火花塞高压线的触发输入信号，可以帮助稳定示波器上的波形，没有第一缸触发信号，在同步脉冲、频率不一致时，触发器通常给示波器的工作造成麻烦，如波形跳动或变得杂

53、乱。 磁电式传感器，参见图20。 有两种最普通的传感器转动轴的方法：一个是磁电式，一个是光电式传感器。在许多北美、亚洲和欧洲制造的汽车上，从最便宜的到最豪华的车型都采用磁阻型或感应型传感器来传感曲轴位置(CKP)和凸轮轴位置(CMP)，它们被用来传感像车速传感器，防抱死系统车轮传感器等其它转动部件的速度和位置。 磁电式传感器是模拟交流信号发生器，这意味着它们产生交流信号，它们一般由绕着线圈的磁铁和两个接线端组成。这两个线圈端子就是传感器的输出端子，当铁质环状齿轮(有时称为磁阻轮)转动经过传感器时，线圈里会产生电压。 磁组轮上相同齿型会产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状幅值(峰对峰电压)与

54、曲轴凸轮轴磁组轮的转速成正比，输出信号的频率基于磁组轮的转动速度，传感受器磁极与磁组轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大，靠除去传感器上一个齿或两个相互靠近的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号。这会引起输出信号频率的变化，而在齿减少的情况下，幅值也会变化。固体电子控制装置，例如控制电脑或点火模块，随即测出同步脉冲并用它去触发点火或燃油喷射器。 磁电式曲轴或凸轮轴位置传感器可以安装在分电器内，也可以安装在曲轴和凸轮中部、前部和后部，它们是双线传感器，但它们的两条线被裹在屏蔽线中间，这是因为它们的信号有些敏感，用电子术语说，就是容易受高压点火线，车载电话等电子设备的电磁干扰(电磁干扰EMI或射

55、频干扰RF电磁或射频干扰会改变信号判定性尺度，并在“电子通讯”中产生故障，它会引起行驶性能故障或产生故障码。 试验步骤 起动发动机，让发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。 波形结果 不同型式的凸轮轴和曲轴位置传感器产生多种形状的交流波形，分析磁电式传感器的波形的，一个参考波形是会有很大帮助的，波形的上下波动，不可能是0V电平的上和下完美的对称，但大多数传感器将是相当接近，磁电式曲轴或凸轮位置传感器的幅值随转速而增加，转速增加，波形高度相对增加。 确定幅值、频率和形状在确定的条件下是一致的(转速等)、可重复的、有规律的和可预测的，这意味着峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔(频率

56、)一致(除同步脉冲)，形状一致并可预测。 确认波形的频率同发动机转速同步变化，两个脉冲间隔只是在同步脉冲出现时才改变，能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由是磁组轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其它改变脉冲间隔时间都可以意味着故障。 检查发动机异响和行驶性能故障与波形的异常是否有关，这可以证实信号所表现的问题是否与顾客陈述的现象或行驶性能故障有直接的关系。 不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同，由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与温度关系密切。大多数情况是波形峰值变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。通常最常见的交流传感器故障是根本不产生信号。 如果波形出现异常，检查不良

57、的线路和接线插头，确认线路没有搭铁，检查示波器和传感器连线，确认相关的部件是转动的(分电器/凸轮轴/曲轴是转动的等)，当故障出现在示波器上的摇动线束，这可以进一步证明磁电式传感器是否是故障的根本原因。 如果磁电式传感器电路包括同步脉冲，试用1缸触发来稳定波形，从1缸火花塞高压线上引入触发信号帮助稳定显示波形，如果没有1缸触发信号，同步脉冲波形的频率变化会使示波器出现问题，即波形跳动不稳。 光电式传感器，参见图21。 光电式传感器在汽车中应用是因为它可以传感转动元件的位置(甚至在发动机不转的情况)，同时它还可以便脉冲信号的幅值在速度变化即保仍持不变，近来高温光导纤维技术的发展使得光电传感器在汽车

58、方面的应用增加了。光电传感器另一个优点是不受磁电干扰(EMI)的影响，它们是固体光电半导体传感器，被用在曲轴和凸轮轴上去控制点火和燃油喷射电路的开关。它们也被用在控制电路，问题非常敏感。光电式传感器的功能元件通常被密封很好，但损坏的分电器组套或密封垫，以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这些就可能引起不能起动，失速和断火。 如果示波器显示波形异常，检查不良的线和线束插头，检查示波器和传感器的连线，确认相应的零件是在转动的(分电器等)，当故障出现在示波器上的时候，摇动线束，这可以提供进一步证据，证明光电传感器是否是故障的真正的根本原因。 2.起动试验 起动时，遇到曲轴转动但发动机不

59、能发动的情况下可以进行起动试验。对于行驶性能、排放及顾客反映的问题，应考虑以下三个问题： a.什么是故障产生的重要原因； b.检查这个故障的难易程度； c.故障电路或元件维修的难易程度； 对于不能起动故障的诊断可以遵循以下规律：通常发动机不能起动可能是由于： a.燃油不能进入气缸； b.火花塞不能点火； c.机械系统故障。 如果机械故障不存在的话，示波器就能够避开不必要的步骤，直接确定故障的根本原因。示波器可以迅速可靠地查出燃油喷射系统电路和曲轴转角传感器电路以及点火初、次级电路故障，当怀疑磁电式上止点(TDC)位置、曲轴(CKP)位置、凸轮轴(CKP)位置传感器有故障时，可以应用这个示波器试

60、验步骤来检查。 磁电式上止点(TDC)传感器，参见图22。 磁电式曲轴转角传感器，参见图23。 磁电式上止点、曲轴转角传感器波形分析 在进行起动试验时，观察示波器，在大多数情况下：如果传感器或电路有故障，将完全没有信号，在示波器中间零线位置上是一条直线这是很重要的诊断资料。 如果示波器显示在零电位这是一条直线，那么： a.确定示波器到传感器的连接是正常的； b.确定相关的零件是否旋转(分电器轴、曲轴、凸轮轴)； c.检查传感器是否损坏及磁电式传感器的空气间隙是否适当。 通常可以查阅厂商提供的气隙允许值范围，这是很重要的，如果传感器的接线和示波器的接线良好，传感器轴是旋转的，气隙也是正常的，那么

61、传感器很可能是故障的原因。在比较少的例子中，点火模块或发动机控制电脑被传感器内部电路搭铁接地，这可以用拔下传感器插头后再用示波器测试的方法来判断。 如果可以观察到一个脉冲信号，就可以分析它的波形，不同型式的凸轮轴和曲轴传感器会产生多种交流信号波形，当分析磁电式传感器波形时，有一个能用来比较的参考波形是很有帮助的。由于磁电式传感器信号振幅与发动机转速成正比，所以许多磁电式传感器在发动机起动时(100-200转/分)输出的信号振幅很低，确定发动机起动的的信号幅度是适当的，因为发动机起动的速度低会影响传给点火模块或发动机电脑的信号幅值达不到规定的值。 通常波形中上升和下降的波形不完全对称于零线，但大

62、多数传感器都是相当接近的，上止点和曲轴位置及磁电式传感器振幅将随着适当的转速增加而增加，转速越快、波形的幅值越高，而且转速增加的波形频率也增加，这意味着示波器上会有更多的波形显示出来。确认根据振幅、频率、形状来判定度量在相同条件下(发动机转速等)是有重复性的、有规律、可预值的。这意味着波形幅值足够高.两脉冲时隔即频率可重复(同步脉冲除外)，形状可重复和可预估。 波形的频率与发动机转速保持同步，两个脉冲间断时间只在同步脉冲出现时才有变化，有一种可能使得两脉冲间隔时间变化，那就是当角度齿轮经过传感器时丢失或多出齿数。记住：发动机起动时旋转速度不可能是不变的，在压缩同时和进气行程之间曲轴实际上在加速和减速，这使得波