尽管现代发动机技术已相当成熟，特别是电子技术的应用已相当广泛，但仍存在一些空白和缺陷。近年来，随着电子技术、控制理论与技术、计算机技术以及各种控制算法的进步与发展，我国发动机的电子控制技术得到了巨大的发展与应用。1987—1989年，德国BOSCH 公司开发出了电控单点汽油喷射系统。......
2025-09-30
汽车发动机电控波形检测与分析
【摘要】：用双通道示波器可在显示屏上同时显示被检测的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的两个波形，从而可检测凸轮轴与曲轴之间的正时关系，如图2.41 所示。图2.42霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形由图2.42 可知，良好的波形在0 V 电平上下的幅值应基本接近，幅值会随发动机转速变化而变化，幅值、频率和形状在确定的条件下是有规律的和可预测的。
（1）磁脉冲式曲轴/凸轮轴位置传感器波形
先将波形测试设备与传感器连接，启动发动机，怠速运转，然后加速或让汽车在发生故障的状况下行驶，获取波形。磁脉冲式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形如图2.40 所示。
图2.40 磁脉冲式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形（单通道）
由图2.40 可知，良好的波形在0 V 电平上下的幅值应基本接近，幅值会随发动机转速增加而增大，幅值、频率和形状在确定的条件下是有规律的和可预测的，两脉冲时间间隔应一致（除同步脉冲外），占空比一般不改变，只有在同步脉冲出现才改变。除此之外，如占空比改变有故障，若某一个最大峰值低于其他峰值，或某一个最小峰值低于其他峰值，则应检查信号转子是否有缺角或发生弯曲。如果波形峰值变小或变形，将会同时出现发动机失速、断火或熄火。
用双通道示波器可在显示屏上同时显示被检测的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的两个波形，从而可检测凸轮轴与曲轴之间的正时关系，如图2.41 所示。
图2.41 磁脉冲式曲轴/凸轮轴位置传感器标准波形（双通道）
如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传感器信号系统中有故障。在确认示波器到传感器的连接正常之后，需进一步检查相关元件（分电器轴、曲轴、凸轮轴）是否旋转，传感器的气隙是否适当，以及传感器头有无故障；也有可能是点火模块或发动机ECU 中的传感器内部搭铁有问题，此时可先拔下传感器导线连接器，再用波形测试设备来判断。
（2）霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器波形
先将波形测试设备与传感器连接，启动发动机，怠速运转，然后加速或让汽车在发生故障的状况下行驶，获取波形。霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形如图2.42 所示。
图2.42 霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形
由图2.42 可知，良好的波形在0 V 电平上下的幅值应基本接近，幅值会随发动机转速变化而变化，幅值、频率和形状在确定的条件下是有规律的和可预测的。当同步脉冲出现时占空比才变化，否则表示有故障。
如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传感器信号系统中有故障，应检查示波器和传感器的连接；分电器、曲轴、凸轮轴旋转是否正常；传感器电源电路与ECU 的电源接地是否良好。若以上良好则说明传感器损坏，需予以更换。
如果幅值过高，说明电阻太大或接地不良。
如果波形显示不正常，检查导线、插接件、测试线，可通过摇动线束来判断故障位置。
（3）光电式曲轴/凸轮轴位置传感器波形
先将波形测试设备与传感器连接，启动发动机，怠速运转，然后加速或让汽车在发生故障的状况下行驶，获取波形。光电式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形如图2.43 所示。
对光电式曲轴/凸轮轴位置传感器波形分析与霍尔式传感器基本相同，幅值会随发动机转速变化而变化，幅值、频率和形状在确定的条件下是有规律并且可预测的。当同步脉冲出现时占空比才变化，否则表示有故障。
观察波形形状的一致性，看波形上下端的尖角，一些高频光电式分电器，其波形的上角可能出现圆角。(https://www.chuimin.cn)
如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传感器信号系统中有故障，应检查示波器和传感器的连接是否正确；分电器、曲轴、凸轮轴旋转是否正常；传感器电源电路与ECU 的电源接地是否良好。若以上良好则说明传感器损坏，需予以更换。
如果有脉冲信号存在，应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定依据。数字脉冲的幅值必须足够高（在启动时等于传感器供给电压）。两个脉冲间的时间不变（同步脉冲除外），并且形状是重复的、可预测的。
（4）爆震传感器波形
先将波形测试设备与传感器连接，启动发动机，怠速运转，然后加速或让汽车在发生故障的状况下行驶，获取波形。发动机在运行的过程中，当振动或敲缸发生时，爆震传感器会产生一个小电压峰值信号，其波形如图2.44 所示。
图2.43 光电式曲轴/凸轮轴位置传感器的典型波形
图2.44 爆震传感器波形
由图2.44 可知，振动或敲缸越大，主峰值就越大，即波形的峰值电压和频率随发动机负载和转速的增加而增加。如果波形只是一条直线，则说明爆震传感器没有信号输出，应检查导线和传感器本身。
如果发动机因点火过早、燃烧温度不正常、废气再循环流动不正常等原因产生爆震或敲击声，其幅值和频率也会增加。
爆震传感器是极其耐用的，最常见的失效形式是该传感器根本不产生信号，而造成的原因是意外碰撞导致的物理损坏，此时传感器波形为一条直线，需更换爆震传感器。
【任务实施】
（一）实施要求
1.每组准备一台完好的发动机台架；
2.每组准备好万用表、正时灯和示波器；
3.每组准备一份该发动机台架相对应的维修手册。
（二）实施步骤
1.有分电器式点火电路分析及检测， 并记录相关检测数据；
2.同时点火式电路分析及检测，并记录相关检测数据；
3.独立点火式电路分析及检测，并记录相关检测数据。
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