示波器測量汽車發(fā)動機冷卻風扇信號及分析

ID:689795 · 發(fā)表于 2021-2-23 15:16

汽車發(fā)動機的冷卻風扇是車輛冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，若風扇出現故障，則會導致發(fā)動機冷卻不足或冷卻過度，造成發(fā)動機工作環(huán)境惡化，進而影響發(fā)動機的性能和使用壽命。風扇的性能直接影響發(fā)動機的散熱效果，從而影響發(fā)動機的性能。

發(fā)動機電腦根據目標溫度產生占空比信號（PWM），以此來控制風扇的轉速。占空比信號越高，風扇的轉速就會越快，風扇的供電主要由蓄電池經過熔斷保險絲直接供電給風扇控制器。

我們來看下如何用示波器測量汽車發(fā)動機冷卻風扇的信號：

取一根BNC轉香蕉頭線接入示波器的通道一，紅色香蕉頭連接一根刺針，黑色香蕉頭連接一個鱷魚夾用于搭鐵接地。將紅色刺針刺入風扇插頭上的信號線（一般是三根線里最細的那根，其他2根一根是電源線，一根是接地線）

將示波器的通道衰減比設置為1X，垂直檔位設置為5V，時基設置為10-20ms左右。為避免觀察干擾，也可以開啟低通30K功能過濾一部分信號。

有的示波器內置了汽車包設置軟件，可以一鍵設置好示波器的各種設置。

系統(tǒng)通過改變信號占空比來改變風扇轉速。風扇靜止時，占空比約為10%左右；最大轉速時，占空比約為90%左右。風扇有一條恒定電壓的電源線，它的接地回路由汽車的電子控制單元（ECM）控制切換/通斷。如下圖可以看出該汽車冷卻風扇供電電壓為14V，頻率100Hz。汽車電子控制單元ECM通過改變方波的脈沖寬度來調節(jié)風扇的轉速。

冷卻風扇的控制方式是由發(fā)動機電腦接收到各種傳感器的信號（包括進氣溫度傳感器、油門踏板位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、發(fā)動機水溫傳感器、散熱器出口溫度傳感器、爆震傳感器等），然后根據得到的數據發(fā)出對應的占空比信號，以此來控制電子扇控制器。

當所有元器件工作正常時，風扇控制的占空比為約10% - 90%。

以下情況可能導致電子風扇高速運轉：當散熱器出口溫度傳感器出現故障時，電子風扇控制占空比信號約為90%；奧迪部分車輛電壓供電不足也會造成電子扇高速運轉。

以下情況可能導致電子風扇長期低速運轉：當節(jié)氣門出現故障或因節(jié)氣門太臟而開度太大；油門踏板位置傳感器有故障時；進氣量傳感器出現偏差但仍在合理范圍內，出現負荷偏大的假象。

當進氣溫度傳感器有故障或冷卻液溫度傳感器斷路時，風扇控制占空比信號約為77.3%，電子風扇以較高轉速運轉。

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