2．传感器至控制器的占空比信号

下面以空调高压传感器为例，介绍其工作原理。此传感器有一个内部带脉宽调制器的集成电路，将压力传感器生成的模似信号转化为占空比数字信号输出。

空调高压传感器有一个12V供电电源，当空调高压侧压力0.5MPa时，传感器向控制器(ECU)发送占空比为25%的数字信号(见图6)。占空比与压力成比例，在3.2MPa时为75%(见图7)，信号送到发动机控制器上。

由于散热器风扇由发动机控制器控制，在压力上升时，风扇的转速也成比例地上升。如果占空比小于10%或大于90%，则空调压力过小或过大。控制器会生成空调压力过小或过大的故障码。

如果在传感器的插接器脱落，在信号线上的电压为0，因为反偏电阻与接地连接，此时占空比为0。控制器会生成空调高压传感器断路的故障码。

如果信号线与12V电源线间短路，在信号线上的电压始终为12V。此时信号占空比为100%。此时控制器会生成空调高压传感器对正极短路的故障码。

三、脉宽信号在汽车控制系统中的运用

脉宽控制信号在多数情况下也指波形的低电平有效信号。来自ECU至执行器的脉宽数字信号也是作为控制执行器导通时间用的，它常用于控制电磁阀全开、全闭的时间上，而不像占空比信号用于控制电磁阀开度上。

典型的例子是喷油器都是采用脉宽信号来控制的。通常正电源常接在喷油器一端，另一端由发动机ECU控制接地(见图8)。

当点火开关ON时，喷油器电插座的二端子一个由燃油继电器供正电，另一个端子接发动机控制器中三极管，发动机控制器是通过控制喷油器的搭铁回路(三极管)的导通时间来控制燃油喷射量，对三极管的导通时间就是脉宽。

图9的喷油器波形是一种比较常见的接地控制波形，从图中可见脉宽波形是指低电平的有效部分。图10的喷油器波形是一种较少见的电源控制波形，从图中可见脉宽波形是指高电平的有效部分，即5.4ms。

四、占空比信号和脉宽信号的关系

ECU用于控制执行器的占空比信号和脉宽信号本质上是相同的，多数情况下，它们都是通过ECU控制三极管导通时间来图10 喷油器脉宽信号电源控制波形图控制执行器接地导通的。所以多数情况下占空比信号和脉宽信号都是计算低电平的部分。不同的是，占空比为一个高低电平周期中低电平部分所占整个周期的百分比，如图7中的占空比信号是8%；而脉宽则是指低电平的绝对时间长度，如图9中的脉宽为2.55ms。占空比在万用表测量档位上自定义为负号(-%)，就是波形显示的低电平有效部分，从波形上讲，这一段的波形与横坐标重合，因此波形为空，这就是占空比在波形显示上的定义由来。

图9喷油脉宽为2.55ms，也是低电平有效部分。如果以占空比来表示，则为喷油器控制信号的占空比为1.5%，即2.55ms/(8格+0.5格)×20ms/格=1.5%。图9的座标系中，假如急加速时喷油脉宽为5.10ms，如果以占空比来表示，则喷油占空比为3.0%。

上一页  [1] [2]