我们在对发动机电子控制模块(俗称电脑板,见图1)进行检测与维修时,往往要在实验室模拟其工作状态,以达到检测或查找内部电路故障的目的。实验室检测电脑板的前提条件是提供它合适的输入信号,其中最主要就是发动机曲轴信号和凸轮轴信号。
现代汽车发动机普遍采用4冲程燃油发动机,曲轴每两圈、凸轮轴一圈完成一个工作循环,也就是进气、压缩、作功、排气的4个连续过程。在整个循环中何时喷油,何时点火,ECU通过曲轴传感器、凸轮轴传感器来检测,并根据相关的其他传感器信号,实现喷油和点火的精确控制,也就是发动机电脑板最主要、最基本的工作。不同型号的电脑板所必须的信号种类和数量不同,信号的波形序列也各不相同,如通常大众车系电脑施加曲轴信号电脑就可以模拟出喷油、点火等基本的输出信号。目前最为苛刻的应该是博士柴油高压共轨电控系统,必须精确给出多路信号才可能有喷油输出,这就给电脑板维修带来很大的麻烦,研究三通道信号发生器并生产价格合适的维修仪器非常有必要。本文介绍的汽车电脑板维修专用三通道信号发生器具有单通道信号发生器的全部功能,同时增加以往单通道信号发生器实现不了的功能,如同时输出曲轴和凸轮轴同步信号。这个同步信号如同汽车上曲轴、凸轮轴传感器输出的信号一样,如曲轴传感器输出一定数量周期信号后停顿一两个周期,而这个停顿周期就对应传感器齿靶的缺齿位置,此时活塞处在上止点位置附近。
主要功能和性能
发动机的最高转速一般为4000~5000转/分钟,换算成信号频率在10~6000Hz范围内,通常模拟电脑工作一般在怠速或者低于怠速转速,所以这个频率足够了。另外大部分汽车采用12V直流电压,各种信号的电压幅值在-12~+12V之间,而对于24V系统电源的汽车,往往这个信号幅度也可以工作。信号的频率、幅度已经解决,现在就是信号的波形序列了。由于曲轴和凸轮轴是周而复始地旋转,其传感器输出的波形也是一个周期内序列波形不断重复。
系统组成
这些问题都解决后,就看具体怎么实现了,信号发生器的主要组成有:主板、12232中文液晶显示屏、旋转编码器。主板上有主控芯片