发动机传感器执行器波形分析

发动机电控系统传感器、执行器、点火器波形分析
报告人：车辆zy1201班 第一组 毛威
2015/5/11

目录
一、实验目的及意义 二、发动机电控系统概述 三、实验基本原理与方法 四、主要仪器设备及耗材简介 五、实验方案与技术路线 六、实验结果分析
2015/5/11

一、实验目的及意义
1.通过对富康TU-5发动机电子控制系统中有关传感器、执行器及 点火系统的波形测量，了解发动机电控系统的构造以及工作原理 以及发动机分析仪的使用方法。 2.使用示波器测量发动机在不同工况时“ECU”输入、输出信号 的变化规律。
3.测量双极性点火系统各缸点火波形。了解无分电器（双极性） 点火系统的工作原理。
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二、发动机电控系统概述
组成
发动机电控系统主要由传感器、电子控制器和执行器构成。
功能
ECU根据各传感器的实时输入信号，修正且控制发动机的 进气量、供油量及点火提前角等控制参数。保障发动机处于最 佳的工作状态。发动机工作时，各传感器输出信号的准确性、 稳定性以及执行器的工作状态将直接影响发动机的工作状态。
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二、发动机电控系统概述
传感器
传感器的作用是将发动机的工况及状态物理参量转变 为电 信 号, 输送 给电 子控 制 器。传感 器 是电 子 控制 系 统的 “眼 睛”和“耳朵” 。
汽车上的传感器主要有发动机转速与曲轴位置传感器、空 气流量传感器、进气压力传感器、温度传感器、节气门位置传 感器、氧传感器等
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二、发动机电控系统概述
发动机转速与曲轴位置传感器
发动机转速与曲轴位置传感器用于向电子控制器提供发动机 转速和曲轴转角电信号, 电子控制器根据此信号确定点火正时和喷 油正时、产生点火和喷油控制脉冲、控制燃油泵工作等。 发动机转速与曲轴位置传感器主要有磁感应式、光电式、霍 尔效应式三种类型。
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二、发动机电控系统概述
氧传感器
功能：氧传感器, 通过检测排气管中氧的含量, 向电子控制器提 供混合气空燃比反馈信号, 使电子控制器及时修正喷油量, 将混 合气浓度控制在理论空燃比附近。一方面提高燃油的经济性， 另一方面减少有害气体的排放。 分类：目前在汽车上应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两 种。
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二、发动机电控系统概述
氧传感器测量原理
氧化锆型原理：在高温下, 如果氧化锆的两侧的气体氧含量 有较大的差异时, 氧离子会从氧含量高的一侧向氧含量低的一侧 扩散, 使两侧电极间产生电动势。从而将氧含量转化为电压信号。
二氧化钛型原理： TiO 2 在室温下具有高电阻性, 但当其周围 气体氧含量少时,T iO 2 中的氧分子将逃逸而使其晶格出现缺陷, 电阻随之下降。从而将氧含量转化为电压信号
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二、发动机电控系统概述
氧传感器特性曲线
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二、发动机电控系统概述
控制器
电子控制器简称ECU，是电子控制系统的核心部件，用于对 各个传感器及开关的输入信号进行预处理、分析、判断。并根据 信号处理的结果输出控制信号，控制执行器工作。主要由微处理 器、输入电路、输出电路组成。
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二、发动机电控系统概述

控制器-喷油嘴

下图是一种适用于多点喷射的针阀式喷油器, 其工作原理如下。电磁线圈通电, 产生的电磁力使铁心克服弹簧力而移动, 与铁心为一体的针阀被打开, 压力油便从喷口喷出。电磁线圈断电, 其电磁力消失, 铁心在弹簧力作用下迅速回位, 针阀关闭, 喷油器立

即停止喷油。

三、实验基本原理与方法

ECU根据各传感器的实时输入信号，修正且控制发动机的进气量、供油量及点火提前角等控制参数。保障发动机处于最

佳的工作状态。发动机工作时，各传感器输出信号的准确性、

稳定性以及执行器的工作状态将直接影响发动机的工作状态。

本实验的基本方法是在发动机处于不同工况时，测量且记录相关传感器以及执行器的工作波形。从而了解电控系统的工

作原理。同时，通过对传感器、执行器工作波形的观察与分析。

掌握有关传感器输入到ECU的信号类型以及ECU对执行器发出的控制信号形式。

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四、主要仪器设备及耗材简介

泰克TD210数字式示波器

富康TU5发动机实验台架

万用表、跨接导线、常用工具、打印纸等

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四、主要仪器设备及耗材简介

发动机实验台架Array该设备采用雪铁龙原厂电控汽油发

动机5JP4为基础，对发动机可进行

起动、加速、减速等工况的实践操

作，真实展示电控汽油发动机的组

成结构和工作过程。

结构组成：发动机总成、电控单元、

组合仪表、压力监测系统、燃油箱、

蓄电池、诊断座、散热系统、油门

控制器、电压指示表、高强度安全

防护挡板、可移动高强度台架。

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五、实验方案与技术路线

1.了解富康TU-5发动机控制系统中使用的有关传感器及执

行器的安装位置。（主要有曲轴位置传感器，怠速空气控制阀，喷油咀，各点火线圈等）

2.测量发动机怠速运转时，下列传感器、执行器的工作波形。

1）曲轴位置传感器信号波形；

2）喷油咀控制信号波形；

3）氧传感器信号波形；

3.测量不同的水温情况下，怠速控制阀的控制波形。

4.分别测量发动机基本怠速运转及3000rpm转速时，第一组

点火线圈的初级波形。

5.测量发动机以不同转速运行时，点火线圈初级波形

6.对各测量波形进行分析。

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