第三章汽车上常见的波形
汽车在进入电子电脑化时代之后,车用电脑成了处理各个电路系统的主角。
车用电脑(ECM、ECU、PCM、CPU)事实上也是一种电子元件,它接收5种不同类型的电压信号。
第一节常见信号种类
一、直流电压(DCV)发动机冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气再循环压力温度和位置。
翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关,以及通用汽车,克莱斯勒汽车和亚洲汽车的进气压力传感器。
二、交流电压(ACV)车速传感器(VSS)、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴转角(CKP)和凸轮轴传感器(CMP)、从模拟压力传感器(MAP)信号得到的真空平衡波形、爆震传感器(KS)
三、频率(Hz)数字式空气流量计、福特数字进气压力传感器、光电式车速传感器(VSS)、霍尔式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴(CAM)和曲轴转角传感器(CKP)、霍尔式车速传感器、霍尔式凸轮轴和曲轴转角传感器。
四、脉宽信号点火信号初极、点火信号正时电路、废气再循环控制、净化、涡轮增压和其他控制电磁阀、喷油器、怠速控制马达和电磁阀。
五、串行数据(多路)信号电脑控制模块之间的传递信号。
ECM接受来自各种不同传感器的输入信号,经过转换处理、储存、计算比对之后,再转换输出至各个作动器去动作。
根据汽车电子信号的五大类(直流、交流、频率、脉宽调制和串行数据信号),对应得出五个“判定要素”。
幅值------在一定点上的即时电压;
频率------在两个事件或循环之间的时间,一般指每秒的循环数(HZ);
脉冲宽度--所占的时间或占空比;
形状------外形特征;它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等;
阵列------组成专门信息信号的重复方式,例如#1缸传送给发动机控制电脑的上止点同步脉冲信号;
每个电子信号都可以用五种判定要素中的一个或多个加以判定
表3-1 电子信号的判定特征
交流* * *
频率调制* * *
脉宽调制* * * *
串行数据* * * * *
第二节常见波形分类
下表3-2为常见的传感器(输入元件)及执行器(输出元件)实例的典型波形分类表。
我们特别以模拟信号和数字式信号来作分类,可以看到:在ECM的输入元件中,大部分属于模拟式;而ECM的输出元件里,则多以数字式信号为主。
根据对各元件的典型波形的了解,在实际获得波形之后,便可以进行有效率的分析工作。
在常见波形列表的后面,是目前汽车上广泛采用的多路通信方式的其中一种CAN总线的信号波形。
3-2 典型传感器及执行器的波形分类表
传感器(输入元件)
形式检测功能元件名称波形说明
模拟转速线圈式转速
传感器
轮速传感器
(ABS用)
模拟式脉动交流
流量流量板式M A
F、热线式MAF
模拟式直流
负荷电位计式TPS 模拟式直流
式温度CTS、IAT 模拟式直流
尾气排放O2传感器模拟式脉动直流
位置线圈式CMP、
CKP、TDC位
置传感器
模拟式脉动交流压力MAP 模拟式直流
数字转速霍尔效应式
RPM传感器、
VSS(变速器
用)
变频直流方波
流量卡门涡流式脉冲宽度调制直流
负荷N/A
温度N/A
尾气排放N/A
式位置霍尔效应式
CKP
变频直流方波压力数字式MAP 变频直流方波
执行器(输出元件)
形式检测功能元件名称波形说明
模拟式继电器N/A
电磁阀
(流量
控制)
EGR调节电磁
阀
变频脉动直流
EGR阀位置传
感器
模拟式直流
定速电机鼓风机、风扇
电机
模拟式交流
数字式
数字开关晶体
管
电子点火器变频直流方波
电磁阀
(流量控
制)
IAC控制阀变频脉动交流
EGR控制电磁
阀
脉冲宽度调制直流
方波(PWM DC)EGR电磁阀ON/OFF切换直流
活性碳罐电
磁阀
ON/OFF切换直流
涡轮增压控
制电磁阀
脉冲宽度调制直流
图3-1是CAN总线的信号波形。
式
喷油器脉冲宽度调制直流
变速电机占空比或IAC
控制阀
脉冲宽度调制直流
步进式IAC
控制阀
直流脉冲图3- 1 宝来1.8T舒适系统CAN线信号波形
参考文献:
1 高义军编著. 现代汽车电子技术. 第一版. 北京:人民交通出版社, 2005年4月
2 宋福昌编. 汽车传感器识别与检测图解. 北京:电子工业出版社, 2006.7
3 董辉著. 汽车用传感器. 北京:北京理工大学出版社, 2000.7。