辅导 2:触发信号 (第一部分)


这篇文章紧随上一篇文章点火初级电路。这篇文章主要分析各种类型的触发信号如何在恰当的时间切换初级电路。

分电器电接头
图 1.0

永久磁铁拾取信号

这一类型能自身产生信号,而不需额外的电源供应。这一信号用来触发点火放大器或电子控制模块(ECM)。当金属轮子旋转,磁场改变,电路里面的电压也改变。当轮齿接近绕组,输出电压增加;当轮齿与磁铁成一条直线时,输出电压急剧下降为0;当轮齿远离磁铁,产生的输出电压为反向。这样的波形叫正弦波。

输出电压受以下因素影响:

  • 发动机转速——起动时,输出电压大约为2到3伏,高转速下电压可超过50伏。
  • 绕组与轮齿的间隙——平均空气间隙为千分之八到千分之十英寸;间隙变大会减弱磁场,软件电压也会相应减少。
  • 磁场的磁力强度
  • 正向和负向的波形差异会很明显。因为负向一边接上放大器电路,负向波形会变得好微弱;但不接放大器电路,产生的交流波形则很完美。

用探针背刺两线插头,见图1.0. 如果放大器是安装在分电器壳上的,要先拆除放大器才能接触到两线插头。拆除后,再装上。起动发动机,观察检测波形。使用与图1.1近似的时间刻度。电压输出低的原因为空气间隙不正确、起动速度低。

凸轮轴传感器波形
图 1.1

上图在发动机怠速时测到的;高速时电压会上升至50V。不同厂家的汽车电压输出是不相同的,所以应该查阅相关的技术资料。

霍尔效应传感器接线
图 1.2

 

霍尔效应拾取信号

这种触发器(霍尔效应式传感器)产生的是简单的数字“开/关”信号,这信号是一种方波,能被点火控制模块所识别。触发器有一个带缺口的金属旋转碟片,碟片在电磁铁和半导体之间运动。碟片可切断磁场,当“窗口”关闭,恢复电压;当“窗口”开启(即缺口位置电磁铁和半导体间),电压为0。碟片不断旋转的过程,产生的数字方波可被电子控制单元(ECM)识别。

该传感器有三根线,一根是正极电源线,一根是地线,一根是信号线。方波可用Pico示波器监测,幅度可能会有所不同,但这不算是个故障,因为重要的是信号频率,而不是电压高度。当霍尔传感器跌到0伏,给线圈通电。

将Pico示波器接地线接到正确的地线,电压探针接到正确的线端上。传感器三线分别为正极电源线、地线、信号线。信号线通常是中间一条线,见图1.2。

霍尔信号用Pico示波器捕捉到,见图1.3. 不同的汽车,这输出电压会有所不同。

霍尔效应传感器波形
图 1.3

 

感应曲轴角度传感器

该传感器信号被ECM用来确定发动机的准确位置。感应式的曲轴传感器最常见,但霍尔式和AC激励式传感器也相当普遍。感应式传感器是两线的,但有的厂家会做成三线的,第三条线用于减少ECM受高压干扰。

传感器的输出电压会受以下三个因素影响而降低:

  • 空气间隙,大的空气间隙会让输出电压减弱。
  • 传感器里面断路,没不会有电压输出。
  • 低转速也会导致低电压输出。

如果传感器变热和绕组开路,在这种情况下,发动机会停止,冷机后就可以重启。

用Pico示波器测到的感应式传感器波形,类似于图1.4。该波形是在发动机起动时捕捉到的。

像测试安装在分电器内感应磁铁拾取器一样,连接好Pico汽车示波器。结果波形应该看起来跟示例图1.4的相似。这部分波形捕捉于发动机起动过程,明显看到电压的峰-峰值不相同。这是因为发动机在压缩冲程时,发动机转速慢,电压较低;在下一个压缩冲程前,发动机转速变快,电压增压。

曲轴位置传感器波形
图 1.4

在下一个文章我们将继续通过沃克斯豪尔和福特DIS系统讨论转角传感器。我们将会看看传感器和初级点火信号之前的关系。

所有示例波形都是使用Pico汽车示波器采集的。 其它厂家的设备会有不同的电压范围,但结果波形应该是相似的。请记得使用更高的电压量程,会让结果波形看起来幅值会更小,但总体电压是一样的。

 

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