書名：汽車波形與數據流分析（第2版）
作者名：譚本忠
本章字數： 1763字
更新時間： 2020-06-05 18:32:08

第一章汽車電路信號

第一節汽車電子信號

一、汽車電子信號類型

汽車電子信號基本可分為模擬信號和數字信號兩種。

當今汽車系統中存在五種基本類型的電子信號，被稱為“五要素”。

“五要素”可以看成是控制系統中各個傳感器，控制電腦和其他設備之間相互通信的基本語言，就像英語的字母一樣，它們都有不同的“發音”。正是“五要素”各自不同的特點，構成了用于不同通信的目的。

1.直流信號

直流信號是一種模擬信號，見圖1-1。

在汽車中產生直流（DC）信號的傳感器或電源裝置有：蓄電池電壓或控制模塊（PCM）輸出的傳感器參考電壓。

模擬傳感器信號：發動機冷卻溫度傳感器、燃油溫度傳感器、進氣溫度傳感器、節氣門位置傳感器、廢氣再循環壓強和位置、翼板式或熱線式空氣流量計、真空和節氣門開關以及通用汽車、克萊斯勒汽車和亞洲汽車的進氣壓力傳感器。

2.交流信號

交流信號是一種模擬信號，見圖1-2。

在汽車中產生交流（AC）信號的傳感器和裝置有：車速傳感器（VSS）、輪速傳感器、磁電式曲軸轉角（CKP）和凸輪軸（CMP）傳感器、從模擬壓力傳感器（MAP）信號得到的發動機真空平衡波形、爆燃傳感器（KS）。

3.頻率調制信號

在汽車中產生可變頻率信號（見圖1-3）的傳感器和裝置有：數字式空氣流量計、福特數字式進氣壓力傳感器、光電式車速傳感器（VSS）、霍爾式車速傳感器（VSS）、光電式凸輪軸轉角（CAM）和曲軸轉角（CKP）傳感器、霍爾式凸輪軸轉角（CAM）和曲軸轉角（CKP）傳感器。

圖1-1 直流信號圖

4.脈寬調制信號

在汽車中產生脈寬調制信號（見圖1-4）的電路或裝置有：初級點火線圈、電子點火正時電路、廢氣再循環控制（EGR）、凈化、渦輪增壓和其他控制電磁閥、噴油器、怠速控制電動機和電磁閥。

圖1-2 交流信號圖

圖1-3 頻率調制信號圖

5.串行數據（多路）信號

若汽車中具備有自診斷能力和其他串行數據送給能力的控制模塊，則串行數據信號（見圖1-5）是由發動機控制模塊（PCM），車身控制模塊（BCM）和防抱死制動系統（ABS）或其控制模塊產生。

圖1-4 脈寬調制信號圖

圖1-5 串行數據（多路）信號圖

二、汽車電子信號的五個判定依據

汽車電子信號的“五要素”：直流、交流、頻率調制、脈寬調制和串行數據信號。現在再回頭看一下汽車電子語言的難題——五個“判據”即五種判定尺度。要從五種判定信號中得到只有五種判定特征的信息類型是重要的，因為發動機控制模塊需要通過分辨這些特征來識別各個傳感器提供的各種信息并依據這些特征來發出各種命令，指揮不同的執行器動作，這些特征就是汽車電子信號的五種判定依據。

五個判定依據是：

①幅值——電子信號在一定點上的即時電壓。

②頻率——電子信號在兩個事件或循環之間的時間，一般指每秒的循環數（Hz）。

③脈沖寬度——電子信號所占的時間或占空比。

④形狀——電子信號的外形特征；它的曲線、輪廓和上升沿、下降沿等。

⑤陣列——組成專門信息信號的重復方式。

五個判定根據與五種類型的相關連帶關系如表1-1所示。

為了使汽車的計算機系統功能正常，必須去測量用于通信的電子信號，也就是，必須能“讀”與“寫”計算機電子通信的通用語言，用汽車示波器就可以“截聽”到汽車計算機中電子對話，這既可以用來解決測試點問題，也可以用來驗證修理工作完成后的工作是否正常。如果一個傳感器、執行器或控制模塊產生了不正確判定尺度的電子信號，該電路可能遭到“通信中斷”的損失，它會表現為行駛能力及排放等故障碼（DTC）。

表1-1 電子信號的判斷依據