检测第三章电子教案

67第3章发动机集中控制系统教学目标通过本章学习，能够掌握电控系统的诊断原则及注意事项；能够掌握故障诊断常用方法及故障诊断程序；正确使用检测工具教学内容1．电控系统检测与诊断专用仪器2．电控汽油喷射系统3．电控点火系统4．电控系统故障诊断的原则及注意事项教学重点1．电控汽油喷射系统2．电控点火系统683.1电控系统检测与诊断专用仪器教学目标了解电控系统检测与诊断专用仪器教学重内容发动机综合性能检测仪车用示波器车用万用表解码器教学重点解码器教学学时4学时693.1.1解码器1．解码器的种类一类是专用解码器，只能检测一种车系，仪器功能强大，价格高，检测车型单一。另一类通用解码器，可以检测很多车系，数据容量大。2．解码器的功能（1）查询单元版本号如电脑型号、系统类型、发动机类型、适用配置的设定号等。（2）查询故障代码可以测出汽车上电控系统出现的故障，以代码展示出来。（3）执行元件诊断可以诊断电控系统中执行元件的故障。（4）系统基本调整在汽车维修和保养后必须进行系统基本调整。所谓基本调整，是通过数据通道将一些数据写入到控制单元中，将数据调整到生产厂家指定值，或将某些元件参数写入控制单元，从而使汽车达到最佳运行状态。（5）清除故障代码可以清除系统控制计算机存储的故障码。（6）控制单元编码当车辆的代码没有显示或主电脑已更换，则必须进行控制单元编码。（7）读取测量数据块数据流的作用是可以检测到各种各种传感器的工作状态及汽车的运行数据。3.1.2车用万用表万用表是将电压表、电阻表和电流表等组合为一体的多功能工具，常用于诊断和检测发动机性能和电路系统故障。功能：70(1)交、直流电压测量(2直流电流测量(3)电阻测量(4)二极管测量(5)汽车闭合角测量(6)电路通断测量(7)发动机转速测量(8)温度测量(9)数据保持3.1.3车用示波器1．汽车示波器诊断故障的方式（1）系统运行情况分析（O2FB-氧反馈平衡方法）（2）电器电路故障分析2．汽车示波器显示波形的参数（1）幅值——信号最高电压（2）频率——信号循环时间（3）形状——形状外形模样（4）脉宽——信号占空比（5）阵列——信号的重复特性3．多通道汽车示波器功能：（1）调整电压比例（2）调整基时（3）调整触发（4）自动触发及峰值捕捉（5）屏幕冻结功能（6）保存波形（7）对照标准波形分析测试波形注意事项：71（1）一起远离发动机运动件（2）禁止短路电池正负极（3）防止被冷却液、水、油或其他液体弄湿（4）测试前，先连接搭铁线（5）禁止在没有安装防滑护套的情况下使用（6）禁止在信号输入端输入超过500V的直流交流电压（7）使用后，将连接线拆下装起来保存3.1.4发动机综合性能检测仪功用：1．具有示波器的功能2．具有万用表的功能3．具有点火系统分析的功能4．具有启动系统分析的功能5．具有充电系统的分析6．具有气缸系统的分析7．具有废气、噪音等其他的功能723.2电控汽油喷射系统的检测与诊断教学目标掌握电控汽油喷射系统的检测知识教学重内容传感器测量开关控制信号燃油供给系教学重点传感器测量教学学时4学时733.2.1传感器测量1．空气流量传感器AFS：空气流量传感器的类型：翼片式（叶片式）、卡门涡旋式、热线式和热膜式。（1）叶片式空气流量计如图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。在流量计内还设有缓冲室和缓冲叶片，利用缓冲室内的空气对缓冲叶片的阻尼作用，可减小发动机进气量急剧的变化引起测量叶片脉动，提高测量精度。1：滑动触点臂2：限流电阻3：进气歧管4：翼片5：调整螺钉6：空气滤清器来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的力与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。检测：测量VC与E2、VS与E2、THA与E2之间的电阻。74点火开关ON，测量各端子之间的电压。测量燃油泵开关的导通性。（2）卡门旋涡式空气流量传感器在气流通道中放一个锥状的涡流发生器，气体通过时在锥体后产生许多卡门旋涡的涡流串。卡门旋涡的频率和空气流速之间存在一定的关系。测得卡门旋涡的频率就可以求出空气的流速，再乘以空气通道面积就可以得到进气的体积流量。1）分类：按检测分为超声波检测和反光镜检测法。2）反光镜检测法检测部分结构：镜片、发光二级管和光电晶体管组成。原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将发光二极管投射的光发射给光电管，对反射光进行检测。即可得到涡流的频率。频率高对应的进气量大。3）超声波检测法结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接收探头和转换电路组成。原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接75收器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脉冲频率为卡门涡旋的频率。4）检测：点火开关转至“ON”位置，检测VC与E2间电压应为5V，KS与E2间电压应为4～6V。发动机运转时，KS与E2间电压应为2～4V，进气量越大，电压越高。测量THA与E2之间的电阻，与标准参数对照，不符合要求就更换。（3）热线式空气流量计1）工作原理：如下图，热线电阻RH以铂丝制成，RH和温度补偿电阻RK均置于空气通道中的取气管内，与RA、RB共同构成桥式电路。RH、RK阻值均随温度变化。当空气流经RH时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻RA两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。2）自洁功能在1000℃以上将粉尘烧掉。3）检测接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。76B与C间的信号电压：发动机工作时为2～4V发动机不工作为1.0～1.5VF与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上升，1s后在回零，说明自洁信号良好。（4）热膜式空气流量计工作原理：与热线式相同热膜：帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性，不粘附灰尘。图为桑塔纳2000AJR发动机热膜式空气流量计原车电路图772．曲轴位置与凸轮轴位置传感器：功用：检测发动机上止点、曲轴转角、发动机转速信号送给ECU，以确认曲轴位置，用来控制喷油正时和点火正时类型：磁电式、光电式、霍尔式位置：经常安装在发动机的曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器内（1）磁电式曲轴位置传感器1）结构与原理丰田TCCS系统，位于分电器内，利用转子旋转使磁通量变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势信号，将此信号放大后，送入电脑ECU。2）电磁式曲轴位置传感器的检修（丰田车系）（1）电磁式曲轴位置传感器电阻的检查：用万用表的电阻挡测量传感器上各端子间的电阻。（2）电磁式曲轴位置传感器输出信号的检查：拔下电磁式曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时用示波器检查曲轴位置传感器上G1-G0、G2-G0、Ne-G0端子，应有脉冲信号输出。（3）电磁式曲轴位置传感器的线圈与信号转子的间隙检查：用塞尺测量信号转子与传感器线圈凸出部分的空气隙。若间隙不符合要求则须更换分电器壳体总成。电磁式曲轴位置传感器的就车检查：①用交流电压表的2V挡测量其输出电压，起动时应高于0.1V,运转时应为0.4-0.8V。②用频率表测量其工作频率。③用示波器检测其输出信号的波形。④如果在传感器上能检测到电压信号，而在ECU连接器上检测不到信号，则应检78查传感器至ECU之间的导线及插头3.霍尔式曲轴位置传感器（1）组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。（2）原理：ECU通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。霍尔效应原理如图所示：（a）叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压（b）叶片离开空气隙，产生霍尔电压（3）霍尔式曲轴位置传感器的检修1)拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁之间的电压，应为8V或12V（视车型而定）。若无电压，则应检查传感器至ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压。2)插回传感器插头，起动发动机，测量传感器输出端子的信号电压，应为3V-6V。若无信号电压，则为传感器故障。3)用示波器检查传感器输出电压的波形。4.光电式曲轴位置传感器（1）组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。79（2）原理：利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。如图所示：（3）光电式曲轴位置传感器的检修1)拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与搭铁端子之间的电压，应为5V或12V（视车型而定）。若无电压，则应检查传感器至ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压。2)插回传感器插头，起动发动机，转速保持在2500r/min左右，测量传感器输出端子的电压，应为2-3V，否则为传感器损坏。3)用示波器检测其信号波形。5．节气门位置传感器：（1）作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。（2）电位计式节气门位置传感器利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5V。如下图所示：80（3）线性输出式节气门位置传感器的检修怠速触点在节气门全闭时应闭合，即IDL和E之间的电阻为零，随着节气门开度的增大，VTA和E之间的电阻线性增大，否则说明该传感器有故障。（4）触点式节气门位置传感器由滑动触点和两个固定触点（功率触点和怠速触点）组成。节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，当节气门开度达50°以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度状态。（5）开关式节气门位置传感器的检修用万用表的电阻挡测量怠速触点和功率触点的导通性，怠速触点在节气门全闭时电阻应为零，节气门略打开一点怠速触点断开，电阻为无穷大。功率触点在节气门开度小于50%时应断开，电阻为无穷大，节气门开度超过50%时应闭合，81电阻为零。6．压力传感器：（1）进气管绝对压力传感器的类型半导体压面敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等。（2）半导体压面敏电阻式的结构及工作原理进气管绝对压力传感器由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的集成电路和真空室构成。压力转换元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是进气管的压力。在进气管的压力作用下，硅片将产生变形，使硅片的电阻阻值发生变化，从而使电桥的电压变化，再通过集成放大电路放大后输入到ECU的PIM端子。（3）控制电路如图所示，为皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机进气压力传感器电路图。进气压力传感器：端子VCC（电源5V）、端子PIM（进气压力信号电压）、端子E2（传感器接地）(4)进气管绝对压力传感器的检修检测：将点火开关转至“ＯＮ”，检测VCC和E2间应为5V左右，PIM与E2之间的输出电压应随着真空度增加而降低。7.温度传感器：82(1)温度传感器的作用温度传感器是将被测对象的温度信号转变为电信号输入电控单元ECU，以便其修正控制参数或判断检测对象的热负荷状态。(2)温度传感器的分类1）按照检查测对象分：冷却液温度、进气温度、排气温度、燃油温度、空调温度传感器等。2）按照结构与物理性能分：热敏电阻式、热敏铁氧体式、双金属片式、石蜡式温度传感器。(3)水温传感器结构及工作原理1）功能检测冷却液温度转化为电信号，送给ECU作为喷油量、点火正时的修正信号。安装在气缸体水道或冷却水出口处。2）结构与原理具有负温度系数热敏电阻特性，冷却液温度升高，热敏电阻值降低3）控制电路如图所示：THW信号：冷