1、第3章 發動機集中控制系統教學目標通過本章學習，能夠掌握電控系統的診斷原則及注意事項；能夠掌握故障診斷常用方法及故障診斷程序；正確使用檢測工具教學內容1電控系統檢測與診斷專用儀器2電控汽油噴射系統3電控點火系統4電控系統故障診斷的原則及注意事項教學重點1電控汽油噴射系統2電控點火系統3.1 電控系統檢測與診斷專用儀器教學目標了解電控系統檢測與診斷專用儀器教學重內容發動機綜合性能檢測儀車用示波器車用萬用表解碼器教學重點解碼器教學學時4學時3.1.1解碼器1 解碼器的種類一類是專用解碼器，只能檢測一種車系，儀器功能強大，價格高，檢測車型單一。另一類通用解碼器，可以檢測很多車系，數據容量大。2 解碼

2、器的功能（1） 查詢單元版本號如電腦型號、系統類型、發動機類型、適用配置的設定號等。（2） 查詢故障代碼可以測出汽車上電控系統出現的故障，以代碼展示出來。（3） 執行元件診斷可以診斷電控系統中執行元件的故障。（4） 系統基本調整在汽車維修和保養后必須進行系統基本調整。所謂基本調整，是通過數據通道將一些數據寫入到控制單元中，將數據調整到生產廠家指定值，或將某些元件參數寫入控制單元，從而使汽車達到最佳運行狀態。（5） 清除故障代碼可以清除系統控制計算機存儲的故障碼。（6） 控制單元編碼當車輛的代碼沒有顯示或主電腦已更換，則必須進行控制單元編碼。（7） 讀取測量數據塊數據流的作用是可以檢測到各種各種

3、傳感器的工作狀態及汽車的運行數據。3.1.2車用萬用表萬用表是將電壓表、電阻表和電流表等組合為一體的多功能工具，常用于診斷和檢測發動機性能和電路系統故障。功能：(1)交、直流電壓測量(2直流電流測量(3)電阻測量(4)二極管測量(5)汽車閉合角測量(6)電路通斷測量(7)發動機轉速測量(8)溫度測量(9)數據保持3.1.3車用示波器1 汽車示波器診斷故障的方式（1） 系統運行情況分析（O2FB-氧反饋平衡方法）（2） 電器電路故障分析2 汽車示波器顯示波形的參數（1） 幅值信號最高電壓（2） 頻率信號循環時間（3） 形狀形狀外形模樣（4） 脈寬信號占空比（5） 陣列信號的重復特性3 多通道汽車

4、示波器功能：（1） 調整電壓比例（2） 調整基時（3） 調整觸發（4） 自動觸發及峰值捕捉（5） 屏幕凍結功能（6） 保存波形（7） 對照標準波形分析測試波形注意事項：（1） 一起遠離發動機運動件（2） 禁止短路電池正負極（3） 防止被冷卻液、水、油或其他液體弄濕（4） 測試前，先連接搭鐵線（5） 禁止在沒有安裝防滑護套的情況下使用（6） 禁止在信號輸入端輸入超過500V的直流交流電壓（7） 使用后，將連接線拆下裝起來保存3.1.4發動機綜合性能檢測儀 功用：1 具有示波器的功能2 具有萬用表的功能3 具有點火系統分析的功能4 具有啟動系統分析的功能5 具有充電系統的分析6 具有氣缸系統的分析

5、7 具有廢氣、噪音等其他的功能 3.2 電控汽油噴射系統的檢測與診斷教學目標掌握電控汽油噴射系統的檢測知識教學重內容傳感器測量開關控制信號燃油供給系教學重點傳感器測量教學學時4學時3.2.1傳感器測量1空氣流量傳感器AFS：空氣流量傳感器的類型：翼片式（葉片式）、卡門渦旋式、熱線式和熱膜式。（1）葉片式空氣流量計如圖，空氣流量計主要由測量板、補償板、回位彈簧、電位計、旁通氣道組成，此外還包括怠速調整螺釘、油泵開關及進氣溫度傳感器等。在流量計內還設有緩沖室和緩沖葉片，利用緩沖室內的空氣對緩沖葉片的阻尼作用，可減小發動機進氣量急劇的變化引起測量葉片脈動，提高測量精度。 1：滑動觸點臂2：限流電阻

6、3：進氣歧管 4：翼片 5：調整螺釘 6：空氣濾清器來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計時，空氣推力使測量板打開一個角度，當吸入空氣推開測量板的力與彈簧變形后的回位力相平衡時，葉片停止轉動。與測量板同軸轉動的電位計檢測出葉片轉動的角度，將進氣量轉換成電壓信號VS送給ECU。檢測：測量VC與E2、VS與E2、THA與E2之間的電阻。點火開關ON，測量各端子之間的電壓。測量燃油泵開關的導通性。（2）卡門旋渦式空氣流量傳感器在氣流通道中放一個錐狀的渦流發生器，氣體通過時在錐體后產生許多卡門旋渦的渦流串 。卡門旋渦的頻率和空氣流速之間存在一定的關系。測得卡門旋渦的頻率就可以求出空氣的流速，再乘以空氣通道

7、面積就可以得到進氣的體積流量。1）分類：按檢測分為超聲波檢測和反光鏡檢測法。2）反光鏡檢測法檢測部分結構：鏡片、發光二級管和光電晶體管組成。原理：空氣流經過發生器時，壓力發生變化，經壓力導向孔作用在反光鏡上，使反光鏡發生振動，從而將發光二極管投射的光發射給光電管，對反射光進行檢測。即可得到渦流的頻率。頻率高對應的進氣量大。3）超聲波檢測法結構：由超聲波信號發生器、超聲波發射探頭、渦流穩定板、渦流發生器、整流器、超聲波接收探頭和轉換電路組成。原理：卡門渦旋造成空氣密度變化，受其影響，信號發生器發出的超聲波到達接收器的時機或變早或變晚，測出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形波的脈沖頻率為卡門

8、渦旋的頻率。4）檢測：點火開關轉至“ON”位置，檢測VC與E2間電壓應為5V，KS與E2間電壓應為46V。發動機運轉時，KS與E2間電壓應為24V，進氣量越大，電壓越高。測量THA與E2之間的電阻，與標準參數對照，不符合要求就更換。 （3）熱線式空氣流量計1）工作原理：如下圖，熱線電阻RH以鉑絲制成，RH和溫度補償電阻RK均置于空氣通道中的取氣管內，與RA、RB共同構成橋式電路。RH、RK阻值均隨溫度變化。當空氣流經RH時，使熱線溫度發生變化，電阻減小或增大，使電橋失去平衡，若要保持電橋平衡，就必須使流經熱線電阻的電流改變，以恢復其溫度與阻值，精密電阻RA兩端的電壓也相應變化，并且該電壓信號作

9、為熱式空氣流量計輸出的電壓信號送往ECU。 2）自潔功能 在1000以上將粉塵燒掉。3）檢測接通點火開關，不起動發動機，測E與D、E與C之間的電壓為蓄電池電壓。B與C間的信號電壓：發動機工作時為24V 發動機不工作為1.01.5VF與D間電壓，關閉點火開關時，電壓應回零并在5s后有跳躍上升，1s后在回零，說明自潔信號良好。 （4）熱膜式空氣流量計工作原理：與熱線式相同熱膜：帕金屬片固定在樹脂薄膜上。優點是提高可靠性和耐用性，不粘附灰塵。圖為桑塔納2000AJR發動機熱膜式空氣流量計原車電路圖2曲軸位置與凸輪軸位置傳感器：功用：檢測發動機上止點、曲軸轉角、發動機轉速信號送給ECU，以確認曲軸位置

10、，用來控制噴油正時和點火正時類型：磁電式、光電式、霍爾式位置：經常安裝在發動機的曲軸端、凸輪軸端、飛輪上或分電器內（1）磁電式曲軸位置傳感器1）結構與原理豐田TCCS系統，位于分電器內，利用轉子旋轉使磁通量變化，從而在感應線圈里產生交變的感應電動勢信號，將此信號放大后，送入電腦ECU。 2）電磁式曲軸位置傳感器的檢修（豐田車系）（1）電磁式曲軸位置傳感器電阻的檢查：用萬用表的電阻擋測量傳感器上各端子間的電阻。（2）電磁式曲軸位置傳感器輸出信號的檢查：拔下電磁式曲軸位置傳感器的導線連接器，當發動機轉動時用示波器檢查曲軸位置傳感器上G1-G0、G2-G0、Ne-G0端子，應有脈沖信號輸出。（3）電

11、磁式曲軸位置傳感器的線圈與信號轉子的間隙檢查：用塞尺測量信號轉子與傳感器線圈凸出部分的空氣隙。若間隙不符合要求則須更換分電器殼體總成。電磁式曲軸位置傳感器的就車檢查：用交流電壓表的2V擋測量其輸出電壓，起動時應高于0.1V,運轉時應為0.4-0.8V。用頻率表測量其工作頻率。用示波器檢測其輸出信號的波形。如果在傳感器上能檢測到電壓信號，而在ECU連接器上檢測不到信號，則應檢查傳感器至ECU之間的導線及插頭3.霍爾式曲軸位置傳感器 （1）組成：由轉子、永久磁鐵、霍爾晶體管和放大器組成。 （2）原理：ECU通過電源使電流通過霍爾晶體管，旋轉轉子的凸齒經過磁場時使磁場強度改變，霍爾晶體管產生的霍爾電

12、壓放大后輸送給ECU，ECU根據霍爾電壓產生的次數確定曲軸轉角和發動機轉速。霍爾效應原理如圖所示： （a）葉片對永久磁鐵和霍爾元件隔磁，不產生霍爾電壓 （b）葉片離開空氣隙，產生霍爾電壓（3）霍爾式曲軸位置傳感器的檢修 1)拔下傳感器插頭，打開點火開關，檢查插頭上電源端子與搭鐵之間的電壓，應為8V或12V（視車型而定）。若無電壓，則應檢查傳感器至ECU之間的線路及ECU上相應端子的電壓。 2)插回傳感器插頭，起動發動機，測量傳感器輸出端子的信號電壓，應為3V-6V。若無信號電壓，則為傳感器故障。 3)用示波器檢查傳感器輸出電壓的波形。 4.光電式曲軸位置傳感器（1）組成：由轉子、發光二極管、光

13、敏二極管和放大器組成。（2）原理：利用發光二極管作為信號源。隨轉子轉動，當透光孔與發光二極管對正時，光線照射到光敏二極管上產生電壓信號，經放大電路放大后輸送給ECU。如圖所示：（3）光電式曲軸位置傳感器的檢修1)拔下傳感器插頭，打開點火開關，檢查插頭上電源端子與搭鐵端子之間的電壓，應為5V或12V（視車型而定）。若無電壓，則應檢查傳感器至ECU之間的線路及ECU上相應端子的電壓。2)插回傳感器插頭，起動發動機，轉速保持在2500r/min左右，測量傳感器輸出端子的電壓，應為2-3V，否則為傳感器損壞。3)用示波器檢測其信號波形。 5節氣門位置傳感器：（1）作用：檢測節氣門的開度及開度變化，此信

14、號輸入ECU，控制燃油噴射及其他輔助控制。（2）電位計式節氣門位置傳感器利用觸點在電阻體上的滑動來改變電阻值，測得節氣門開度的線形輸出電壓，可知節氣門開度。全關時電壓信號應約為0.5V，隨節氣門增大，信號電壓增強，全開時約為5V。如下圖所示： （3）線性輸出式節氣門位置傳感器的檢修怠速觸點在節氣門全閉時應閉合，即IDL和E之間的電阻為零，隨著節氣門開度的增大，VTA和E之間的電阻線性增大，否則說明該傳感器有故障。（4）觸點式節氣門位置傳感器由滑動觸點和兩個固定觸點（功率觸點和怠速觸點）組成。節氣門全關閉時，可動觸點與怠速觸點接觸，當節氣門開度達50以上時，可動觸點與怠速觸點接觸，檢測節氣門大開

15、度狀態。（5）開關式節氣門位置傳感器的檢修用萬用表的電阻擋測量怠速觸點和功率觸點的導通性，怠速觸點在節氣門全閉時電阻應為零，節氣門略打開一點怠速觸點斷開，電阻為無窮大。功率觸點在節氣門開度小于50%時應斷開，電阻為無窮大，節氣門開度超過50%時應閉合，電阻為零。 6壓力傳感器：（1）進氣管絕對壓力傳感器的類型半導體壓面敏電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式等。（2）半導體壓面敏電阻式的結構及工作原理進氣管絕對壓力傳感器由壓力轉換元件和放大壓力轉換元件輸出信號的集成電路和真空室構成。壓力轉換元件是硅片。硅片的一面是真空，另一面作用的是進氣管的壓力。在進氣管的壓力作用下，硅片將產生變形，使硅片的電

16、阻阻值發生變化，從而使電橋的電壓變化，再通過集成放大電路放大后輸入到ECU的PIM端子。（3）控制電路如圖所示，為皇冠3.0轎車2JZ-GE發動機進氣壓力傳感器電路圖。進氣壓力傳感器：端子VCC（電源5V）、端子PIM（進氣壓力信號電壓）、端子E2（傳感器接地）(4)進氣管絕對壓力傳感器的檢修檢測：將點火開關轉至“”，檢測VCC和E2間應為5V左右，PIM與E2之間的輸出電壓應隨著真空度增加而降低。 7.溫度傳感器：(1)溫度傳感器的作用溫度傳感器是將被測對象的溫度信號轉變為電信號輸入電控單元ECU，以便其修正控制參數或判斷檢測對象的熱負荷狀態。(2)溫度傳感器的分類1）按照檢查測對象分：冷卻

17、液溫度、進氣溫度、排氣溫度、燃油溫度、空調溫度傳感器等。2）按照結構與物理性能分：熱敏電阻式、熱敏鐵氧體式、雙金屬片式、石蠟式溫度傳感器。(3)水溫傳感器結構及工作原理1）功能檢測冷卻液溫度轉化為電信號，送給ECU作為噴油量、點火正時的修正信號。安裝在氣缸體水道或冷卻水出口處。2）結構與原理具有負溫度系數熱敏電阻特性，冷卻液溫度升高，熱敏電阻值降低3）控制電路如圖所示：THW信號：冷卻液溫度越高，熱敏電阻越低，電路總電阻減小，電路電流增大，ECU內電阻R分壓增加，熱敏電阻分壓降低，即THW信號電壓減小；E2：傳感器接地。 (4)進氣溫度傳感器功用：給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正

18、時控制的修正信號。D型安裝在空氣濾清器或進氣管內，L型安裝在空氣流量計內。進氣溫度傳感器內的熱敏電阻隨著進氣溫度的增大而減小，使得分壓值也隨之減小，ECU根據分壓來判斷進氣溫度。(5)水溫傳感器和進氣溫度傳感器的檢修 1）元件檢測：測量傳感器在不同溫度下的電阻值。 2）在線測量：打開點火開關測量電壓，應為5V，插回插頭，起動發動機，測量不同溫度下的電壓，應在4-0.5V之間變化。 8.氧傳感器EGO：(1)作用氧傳感器是排氣氧傳感器的簡稱，又稱為氧量傳感器，其主要作用是通過監測排氣中氧離子的含量來獲得混合氣的的空燃比信號，并將其信號轉變為電信號輸入ECU。(2)組成主氧傳感器包括一根加熱氧化鋯

19、元件的熱棒，加熱棒受（ECU）電腦控制，當空氣進量小（排氣溫度低）電流流向加熱棒加 熱傳感器，使能精確檢測氧氣濃度。在試管狀態化鋯元素（ZRO2）的內外兩側，設置有白金電極，為了保護白金電極，用陶瓷包覆電機外側，內側輸入氧濃度高于大氣，外側輸入的氧濃度低于汽車排出氣體濃度。應當指出采用三元催化器后，必須使用無鉛汽油，否則三元催化器和氧傳感器會很快失效。再注意，氧傳感器在油門穩定，配制標準混合時較為重要的作用，而在頻繁加濃或變稀混合時，（ECU）電腦將忽略氧傳感器的信息，氧傳感器就不能起作用。(3)工作原理氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應的氧

20、濃度，達到監測和控制爐內燃燒空然比，保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件，廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。它是目前最佳的燃燒氣氛測量方式，具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩定和提高產品質量，又可縮短生產周期，節約能源。3.2.2開關控制信號常用的有：起動開關、空調開關、檔位開關、制動開關、動力轉向開關和巡航控制開關等。3.2.3燃油供給系電動燃油泵：1作用：給電控燃油噴射系統提供具有一定壓力的燃油。2類型：（1）按安裝位置不同分為：內置式安裝在油箱中，具有噪聲小、不易產生氣阻、不易泄漏、管路安裝簡單。外置式

21、串接在油箱外部的輸油管路中，易布置、安裝自由大，單噪聲大，易產生氣阻。（2）按電動燃油泵的結構不同分為：渦輪式、滾柱式、轉子式和側槽式。3電動燃油泵的結構(1）渦輪式電動燃油泵1）結構：主要由燃油泵電動機、渦輪泵、出油閥、卸壓閥組成。 2）原理 油泵電動機通電時，電動機驅動渦輪泵葉片旋轉，由于離心力的作用，使葉輪周圍小槽內的葉片貼緊泵殼，將燃油從進油室帶往出油室。由于進油室的燃油不斷增多，形成一定的真空度，將燃油從進油口吸入；而出油室燃油不斷增多，燃油壓力升高，當達到一定值時，頂開出油閥出油口輸出。出油閥在油泵不工作時阻止燃油流回油箱，保持油路中有一定的壓力，便于下次起動。如圖1.軸承 2.3

22、.永磁磁鐵 4.單向閥 5.出油口 6.限壓閥 7.電樞 8.平板葉片轉子 9.進油口 10.泵體 11.橡膠緩沖墊(2）滾柱式電動燃油泵1）結構主要由燃油泵電動機、滾柱式燃油泵、出油閥、卸壓閥等組成。2）原理當轉子旋轉時，位于轉子槽內的滾柱在離心力的作用下，緊壓在泵體內表面上，對周圍起密封作用，在相鄰兩個滾柱之間形成工作腔。在燃油泵運轉過程中，工作腔轉過出油口后，其容積不斷增大，形成一定的真空度,當轉到與進油口連通時，將燃油吸入；而吸滿燃油的工作腔轉過進油口后，容積不斷減小，使燃油壓力提高，受壓燃油流過電動機，從出油口輸出。 3.3 電控點火系統的檢測教學目標掌握電控點火系統的知識教學重內容點火示波器的使用點火波形分析點火正時檢測教學重點點火波形分析點火正時檢測教學學時2學時3.3.1點火示波器的使用1點火示波器功能（1）分析單杠閉合角（2）分析點火線圈次級電路性能（3）檢查空燃比（4）分析電容性能（5）查出氣缸斷火的原因2點火示波器測試波形的種類（1）分電器點火初級標準波形（2）分電器點火次級標準波形3.3.2點火波形分析分析的波