汽车发动机电控系统构造与检修认识发动机电控系统课件

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1、2023/9/20汽车发动机电控系统构造与检修 项目一 认识发动机电控系统项目一 认识发动机电控系统学习情境生产任务 发动机电控系统常用检测设备的使用相关知识 1.1 发动机电控系统概述 1.2 发动机电控系统常用的检测设备课堂讨论相关技能 1.3 发动机电控系统常用检测设备的使用小组工作思考题项目一 认识发动机电控系统学 习 情 境 初入职的修理工被分配到机电维修组，维修组长通过询问，感觉修理工对发动机电控系统知识有所欠缺，尤其对发动机电控系统常用检测设备的使用方法不是完全了解，于是决定对修理工在发动机电控系统基础知识和使用发动机电控系统常用检测设备的方法方面进行培训。项目一 认识发动机电控

2、系统生产任务 发动机电控系统常用检测设备的使用 1）工作对象 待检修的迈腾乘用车1台。2）工作内容 （1）领取所需的工具，做好工作准备。（2）使用常用检测设备对故障车的主要零部件进行检测，并分析检测结果。（3）检查、评价工作质量。（4）整理工具，清洁工作场地。项目一 认识发动机电控系统 3）工作目标与要求 （1）学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务。（2）学生应能在小组成员的配合下，利用汽车维修手册（或实训指导书）制订并实施工作计划。（3）能通过阅读资料和现场观察，辨别所检修发动机电控系统的控制方式。（4）能认识所检修发动机电控系统的零部件，表述发动机电控系统的工作原理和各主要部件的作用。

3、（5）能按规范的步骤，使用常用检测设备对故障车的主要零部件进行检测，并分析检测结果。（6）在工作过程中，注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。项目一 认识发动机电控系统相 关 知 识 1.1 发动机电控系统概述 1.1.1 发动机电控系统对发动机性能的影响 现代汽车发动机电控系统在发动机上的应用，使得发动机的性能得以很大改善，主要体现在以下几个方面。1）提高了发动机的动力性 电控燃油喷射系统的应用使进气阻力减小；进气增压控制系统的应用，提高了充气效率，并且使进入汽缸的空气得到了充分利用，从而提高了发动机的动力性。2）提高了发动机的燃油经济性 在各种运行工况和运行环境下，发动机电控系统

4、均能精确控制发动机工作所需的混合气浓度，使混合气燃烧更完全、燃油利用更充分，从而提高了发动机的燃油经济性。项目一 认识发动机电控系统 3）降低了发动机的排放污染 发动机电控系统对发动机在各种运行工况和运行环境下进行了优化控制，提高了燃烧质量，同时各种排放控制系统在汽车上的应用，使发动机的排放污染大大降低。4）改善了发动机的起动性能 汽车发动机电控系统构造与检修项目一认识发动机电控系统在发动机起动和暖机过程中，发动机电控系统能够根据发动机温度的变化对进气量和供油量进行精确控制，从而保证发动机顺利起动和平稳经过暖机过程，可明显改善发动机的低温起动性能和热机运转性能。项目一 认识发动机电控系统 5）

5、改善了发动机的加速和减速性能 在加速或减速运行的过渡工况下，发动机电子控制单元（ECU）的高速处理功能使发动机电控系统能够迅速响应，使汽车加速或减速反应更为灵敏。6）降低了发动机的故障发生率 发动机电控系统对发动机各种运行工况的优化控制及其自身的不断完善，使发动机的故障发生率大大降低。自诊断与报警系统的应用，提高了故障诊断的速度和准确性，缩短了汽车因发动机故障而停驶的时间。项目一 认识发动机电控系统 1.1.2 发动机电控系统的功能 发动机电控系统的主要功能是根据各种传感器的信号控制发动机的燃油喷射和点火，同时还具有怠速控制、排放控制、进气增压控制、冷却强度控制、能量控制、巡航控制、自诊断控制

6、、失效保护控制以及应急控制等许多辅助控制功能。1）燃油喷射控制 燃油喷射控制是指ECU根据进气量控制基本喷油量，然后根据其他传感器对喷油量进行修正，使发动机在各种工况下都获得最佳浓度的混合气。此外，燃油喷射控制还包括喷油正时控制、断油控制以及电动燃油泵控制功能。项目一 认识发动机电控系统 2）点火控制 点火控制是指ECU根据发动机转速和位置信号控制基本点火提前角，然后根据其他传感器对点火提前角进行修正，使发动机在各种工况条件下都能获得最佳点火提前角，从而改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、燃油经济性和降低排放污染的目的。此外，电控点火系统还具有通电时间控制和爆震控制功能。3）怠速控制

7、 怠速控制是指发动机在怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过节气门或怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速运转。4）排放控制 排放控制包括燃油蒸气控制、三元催化转化控制、废气再循环控制、二次空气喷射控制、曲轴箱强制通风控制等。排放控制的目的是减少发动机排气对环境造成的污染。项目一 认识发动机电控系统 5）进气增压控制 进气增压控制是对发动机进气增压装置的工作进行控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上，ECU根据检测到的进气管压力对进气增加装置进行控制，从而控制进气增压的强度，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和燃油经济性的目的。6）

8、冷却强度控制 冷却强度控制是指发动机电控系统可以根据发动机对负荷的要求，控制发动机按不同的工作温度进行工作，该控制功能可通过控制特性曲线节温器及电动冷却液泵等部件实现发动机不同的冷却模式。7）能量控制 具有能量控制功能的发动机电控系统可以通过调节发电机的工作状况以及蓄电池的充电状态来实现能量系统的平衡，当识别到整个系统能量严重不足时，通过关闭一些较大功率的用电器以保持整个系统能量状态。此功能可通过安装蓄电池传感器来监控车辆能量状况的变化情况。项目一 认识发动机电控系统 8）巡航控制 驾驶人设定巡航控制模式后，ECU根据汽车运行工况和运行环境信息自动控制发动机工作，使汽车自动维持定车速行驶。9）

9、自诊断控制 自诊断控制是指发动机电控系统具有自我诊断能力，可对发动机电控系统工作情况进行监控。当识别到发动机电控系统有故障时，仪表板上的故障指示灯会发出警报，以提示驾驶人发动机有故障，并存储故障代码。车辆在维修时，维修人员通过一定操作程序（有些需借助专用设备）可将故障代码调出，进行有针对性的检查。项目一 认识发动机电控系统 10）失效保护控制 在发动机电控系统中，当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障（即失效）时，失效保护控制便进入工作状态，给ECU提供设定的目标信号来代替故障信号，以保持发动机电控系统继续工作，确保发动机仍能继续运转。11）应急控制 当ECU或少数重要的传感器出现故障、车辆

10、无法行驶时，应急控制功能可以让ECU将燃油喷射和点火控制在设定的水平上，作为一种备用功能使汽车能维持基本行驶，以便将汽车开至最近的维修站或适宜的地方。项目一 认识发动机电控系统 1.1.3 发动机电控系统的控制方式 发动机电控系统按控制方式的不同，可分为开环控制方式和闭环控制方式两种。1）开环控制方式 发动机电控系统的开环控制方式是指ECU只根据各传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标，ECU没有监控，在发动机电控系统的输出端与输入端之间不存在反馈回路，如图1-1所示。开环控制方式比较简单，但发动机电控系统出现扰动时，控制精度会降低。图1-1 开环控制方式项目一 认识发动机

11、电控系统 2）闭环控制方式 在发动机电控系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，ECU对输出量的结果是否达到预期进行监控，称为闭环控制方式，如图1-2所示。发动机电控系统的闭环控制方式能根据反馈信号对其控制误差进行修正，所以闭环控制方式的控制精度比开环控制方式高。在发动机电控系统中，空燃比反馈控制、爆震控制、进气增压控制及点火提前角反馈控制等都采用了闭环控制方式。图1-2 闭环控制方式项目一 认识发动机电控系统 1.1.4 发动机电控系统的组成 发动机电控系统主要由信号输入装置（传感器及开关）、电子控制单元（ECU）和执行元件三部分组成，如图1-3所示。不同型号的发动机，发动机电控系统包括的部件

12、略有不同。项目一 认识发动机电控系统图1-3 发动机电控系统的组成项目一 认识发动机电控系统 1）信号输入装置 信号输入装置主要指各种传感器及开关，其作用是采集发动机电控系统所需的信号，并转换成电信号通过线路输送给ECU。常见的传感器及开关见表1-1。项目一 认识发动机电控系统项目一 认识发动机电控系统 2）电子控制单元（ECU）电子控制单元（Electronic Control Unit，简称ECU，也称电控单元、控制单元）是发动机电控系统的控制中枢。在发动机工作时，它不断接收信号输入装置输入的各种信息，并进行运算、分析、比较，按内部存储的程序计算出最佳的控制参数，并向执行元件发出控制指令。

13、同时，ECU还具有自诊断功能，当各传感器的输入信号或执行元件的工作情况出现异常时，会记录相应的故障信息，以便于诊断时读取。项目一 认识发动机电控系统 3）执行元件 执行元件接受ECU控制指令，具体执行某项控制功能，主要指各种电动机、电磁阀和加热元件等，常见的执行元件见表1-2。项目一 认识发动机电控系统 1.2 发动机电控系统常用的检测设备 1.2.1 数字万用表 数字万用表是目前常用的一种数字化仪表，它具有以下特点：数字显示，读取直观、准确，避免指针式万用表的读数误差；分辨率高；测量速度快；输入阻抗和集成度高；测试功能、保护电路齐全；功率损耗小；抗干扰能力强。下面以图1-4所示的DY2201

14、型汽车数字万用表为例进行介绍。图1-4 DY2201型汽车数字万用表项目一 认识发动机电控系统 1）数字万用表的功能和使用方法 （1）直流电压DCV测量。将功能/量程开关置于DCV量程范围，将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的表笔插孔（V 插孔）。并将表笔并接在被测负载或信号源上，仪表在显示电压读数的同时会指示出红表笔的极性。注意：在测量之前不知被测电压范围时，应将功能/量程开关置于最高量程挡；当只显示最高位“1”时，说明被测电压已超过使用的量程，应改用更高量程测量；“”表示不要测量高于1000V的电压，虽然有可能显示读数，但可能会损坏万用表；测量高压时应特别注意安全。项目一 认识发动机电

15、控系统 （2）交流电压ACV测量。将功能/量程开关置于ACV量程范围,将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的表笔插孔（V 插孔），并将表笔并接在被测负载或信号源上。注意：在测量之前不知被测电压范围时，应将功能/量程开关置于最高量程挡；当只显示最高位“1”时，说明被测电压已超过使用的量程，应改用更高量程测量；“”表示不要测量高于700V的电压，虽然有可能显示读数，但可能会损坏万用表；测量高压时应特别注意安全。项目一 认识发动机电控系统 （3）直流电流DCA测量。拔出表笔，将功能/量程开关置于DCA量程范围，将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的表笔插孔（mA插孔或20A插孔）。将测试表笔串入

16、被测电路中，仪表显示电流读数的同时会指示出红表笔的极性。注意：测量前不知被测电流范围时，应将功能/量程开关置于最高量程挡；当只显示最高位“1”时，说明被测电流已超过使用的量程，应改用更高量程测量；mA插孔输入时，过载则熔断万用表内熔断丝熔断，须予以更换，熔断丝的规格为0.2A/250V；20A插孔输入时，最大电流20A时间不要超过15s，20A挡无熔断丝。项目一 认识发动机电控系统 （4）交流电流ACA测量。拔出表笔，将功能/量程开关置于ACA量程范围,将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的表笔插孔（mA插孔或20A插孔）。测试表笔串入被测电路。注意：测量前不知被测电流范围时，应将功能/量程

17、开关置于最高量程挡；当只显示最高位“1”时，说明被测电流已超过使用的量程，应改用更高量程测量；mA插孔输入时，过载则熔断万用表内熔断丝熔断，须予以更换，熔断丝的规格为0.2A/250V；20A插孔输入时，最大电流20A时间不要超过15s，20A挡无熔断丝。（5）电阻测量。将功能/量程开关置于所需量程范围，将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的V 插孔，将测试表笔跨接在被测电阻两端。注意：当输入开路时，仪表处于测量状态，只显示最高位“1”；当被测电阻在1M以上时，本表需数秒后才能稳定读数，对于高电阻测量这是正常的；检测在线电阻时，应关闭被测电路的电源，并使被测电路中电容放完电，才能进行测量。项

18、目一 认识发动机电控系统 （6）占空比Duty的测量。把功能/量程开关置于Duty挡,将黑表笔插入COM孔，红表笔或电缆芯线插入显露的表笔插孔（V 插孔）。（7）温度测量。测量温度时，把功能/量程开关置于挡，并将热电偶的冷端（插头）插入仪表的温度测量插座中，注意“+、-”极性；热电偶的热端（测量端）置于测温点，从仪表显示屏上读取温度值，读数为摄氏度（）。注意：当热电偶插入温度测量插座后，自动显示被测温度；未插入热电偶或当热电偶开路时，显示环境温度。（8）晶体三极管hFE参数测试。将功能/量程开关置于hFE挡。先认定晶体三极管是PNP型还是NPN型，然后将被测管E、B、C三脚插入仪表相应的插孔内

19、。仪表显示的是hFE近似值，测试条件为：基本极电流约10A，Vce约2.8V。项目一 认识发动机电控系统 （9）二极管 测试。将功能/量程开关置于 挡。将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的表笔插孔（V 插孔，注意红表笔为内电源的“+”极），将表笔跨接于被测二极管两端，仪表显示二极管正向压降，单位“伏特”；当二极管反接时显示超量程。注意：当两表笔开路时，显示超量程（仅显示高位“1”）；通过被测器件的电流约1mA。（10）通断测试。将功能/量程开关置于 挡。黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V 插孔，将测试表笔跨接在待检查线路两端。被检查的两点之间的电阻值小于约70，蜂鸣器会发响。注意：被测线路

20、必须在切断电源状态下检查，线路带电将导致仪表错误判断。项目一 认识发动机电控系统 （11）数据保持功能。按下HOLD键，仪表显示“H”符号，此时测量数据被锁定，便于读数、记录。再按HOLD键使其复位，“H”符号消失，仪表恢复到测量状态。（12）自动关机功能。仪表在开机状态下，时间超过约15min，将自动切断电源，进入睡眠状态。这时仪表仅有约10A的电流，若要重新开启电源，请连续按动“Power”开关两次。项目一 认识发动机电控系统 2）数字万用表使用注意事项 （1）使用前应检查表笔绝缘层完好，无破损、裸露及断线。后盖没有盖好前严禁使用，否则有电击的危险。（2）当正在测量的时候，切勿接触裸露的电

21、线、插接器及没有使用的输入端或正在测量的电路。（3）测量60V直流或30V交流以上的电压有潜在的电击危险，在测量这类电压时要小心谨慎，以防触电。（4）测量要选择正确的量程和功能，在不知道测量值时，要设置到最高量程。（5）不要测量可能超过端口或旋钮上标示的电流或电压，以防电击和损坏仪表。（6）进入或者退出电流测量各挡之前，必须先拔出表笔，再转动功能/量程开关，以免损坏机械保护装置。项目一 认识发动机电控系统 （7）不要把测试表笔插入电流端口测试电压，因电流端口有熔断丝保护；否则，会引起损害和损坏仪表。（8）正在测量时，不要旋转功能/量程开关。（9）电阻测量、通断测试及二极管测试前要关闭电源，所有

22、的高压电容器必须放电。（10）不要在高温、高湿、易燃、易爆和强电磁场中使用和存放仪表。（11）请勿随意改变仪表内部线路，以免损坏仪表。（12）液晶显示“”符号时，表示电池电压不足，应及时更换电池，以确保测量准确度。项目一 认识发动机电控系统 （13）如需更换万用表内的熔断丝，请采用同类规格及型号。（14）在测试或修理汽车时要戴合格的眼罩以防发动机带起异物飞入眼睛。（15）请在通风良好的环境下运行及维修汽车，以防吸入有毒的气体。（16）为避免电击，在连接或拆掉测试表笔线时要关闭汽车发动机。（17）如汽车发动机在运转，不要将万用表及配件放在发动机或排气管旁以免被高温损坏。（18）在维修汽车时，注意

23、汽车生产商的警告及注意事项和维修程序。项目一 认识发动机电控系统 1.2.2 示波器 示波器主要用来显示控制系统中输入、输出信号的电压波形，以供维修人员根据波形分析判断电控系统的故障。示波器比一般电子设备的显示速度快，是唯一能显示瞬时波形的检测仪器，是电控系统故障诊断中的重要设备。1）示波器的结构及功能 不同品牌示波器的外形各不相同，但示波器的基本结构都相似，主要由主机、电源线及测试导线组成，如图1-5所示。图1-5 示波器的组成项目一 认识发动机电控系统 示波器主要功能如下：（1）测试各种传感器、执行元件、电路和点火系统等电压波形。（2）数字式示波器具有汽车万用表功能，可测试电压、电阻、电流

24、等。有的示波器内部还存有汽车数据库和标准波形，使判断故障更为方便。（3）数字式示波器可对测试内容进行记录、回放和存储。（4）具有专项辅助测量功能，比如测量USB接口、WIFI功能、蓝牙功能等。（5）能提供在线帮助，包括提供系统工作原理、测试连接方法、接线颜色等。项目一 认识发动机电控系统 2）示波器的设置 用示波器测试一个未知的信号时，如何设置示波器是一件相当复杂的事。下面以用示波器去捕捉波形为例，说明设置示波器的基本方法。（1）设置项目。为了显示一个波形，必需时要对示波器作如下设定：电压标尺。通过电压标尺改变波形在显示屏纵轴上的大小。时间标尺。通过改变时间标尺可以改变波形在显示屏横轴上的疏密

25、程度。触发电平。触发电平可设置示波器显示时的起始电压值（也可以将触发模式置于“自动”挡）。项目一 认识发动机电控系统 耦合方式。a.直流（DC）耦合方式。b.交流（AC）耦合方式：此方式能过滤信号中的直流部分，只显示交流分量，常用于两线磁电式传感器信号的波形观察，以及信号中的噪声和发电机发电电压（二极管）等的观察。c.搭铁（GND）耦合方式：此方式用于判定搭铁位置或0V电压水平或显示示波器0V电压参考点。项目一 认识发动机电控系统 （2）项目设置方法。当用自动设置功能（AUTORANGE）能够看清楚显示的波形时，可以用手动设置（MANUAL）来进一步微调。如果在显示屏上仍不能看到清晰的波形，可

26、以根据推断，假设电压比例和触发电平，暂且先不设定时基。用数字式万用表测量信号电压，并根据测出的电压来设置电压挡比例。将触发电平设定在信号电压的一半以上，在设定电压比例和触发电平后，唯一未设定的就是时基了。这时手动设定时基，大多数信号应在1ms到1s之间，总线系统波形信号可选择s。项目一 认识发动机电控系统 时基/频率表可以用来帮助选择时基。先用汽车示波器上的游动光标测量信号频率，然后确定所希望的显示波形的循环次数（个数），再从表中找到信号频率与循环次数（个数）的交点，这就是要确定的时基数。示波器使用的常用术语及含义见表1-3。项目一 认识发动机电控系统 3）示波器使用注意事项 （1）测试点火高

27、压线时，必须使用专用的电容探头，不能将示波器探头直接接入点火次级电路。（2）使用示波器时，注意远离热源，例如排气管、三元催化转换器等，温度过高会损坏仪器。（3）示波器在测试时要注意测试线尽量离开风扇叶片、传动带等转动部件。（4）路试中，不要将汽车示波器放在仪表台上方，最好是拿在手中测试。项目一 认识发动机电控系统 （5）当无法捕捉到波形时，进行如下检查：确认触发模式是否在“自动（AUTO）”模式下，如果在该模式下示波器有可能不触发。确认示波器的屏幕显示是否处在“冻结”状态，若屏幕已被冻结，则按一下解除键。确认信号是否真的存在，可以用万用表先检查电压，如果确定信号是存在的，但用示波器和万用表不能

28、够捕捉到，则需检查测试线和接柱的连接情况。确认耦合方式是否在“搭铁（GND）”模式下，若在该模式下，任何信号都无法进入。确认触发源是否定义在所选择的通道上。项目一 认识发动机电控系统 1.2.3 解码器 解码器不仅具有读码、清码功能，而且还具有解码功能，使用起来非常方便，它是汽车电控系统检测中不可缺少的检测设备之一。1）解码器的功能 （1）可以方便地直接读取故障代码，而不必再通过发动机故障报警灯的闪烁读取。（2）可以方便地直接清除故障代码，使发动机故障报警灯熄灭，而不必再通过拆卸熔断丝或蓄电池负极这样较麻烦的方法达到清除故障代码的目的。（3）能与电子控制单元（ECU）中的计算机直接进行交流，显

29、示数据流。即显示ECU的工作状况和多种数据输入、输出的瞬时值，使电控系统的工作状况一目了然，为诊断故障提供依据。特别是当不产生故障代码而又怀疑车辆有故障时，可以通过观察数据流中的参数来判断回路中是否确实有故障。项目一 认识发动机电控系统 （4）能在静态或动态下，向电控系统各执行元件发出检修作业需要的动作指令，以便检查执行元件的工作状况。（5）行车时或路试中能监测并记录数据流和故障代码，以便回到汽车修理厂后能够调出，进行分析和判断。（6）有的还具有示波器功能、万用表功能和打印功能。（7）有的还能显示系统控制电路图和维修指导，以供诊断时参考。（8）可以和计算机相连，进行资料的更新与升级。（9）功能

30、强大的专用解码器，还能对车上ECU进行某些数据的重新输入和更改。项目一 认识发动机电控系统 2）解码器的类型 一般地讲，带有数据流功能的解码器，可分为原厂专用型和通用型两大类型。原厂专用型解码器，一般是汽车制造厂为检测诊断本厂生产的汽车而专门设计制造的解码器。世界上一些大的汽车制造商，如通用公司、福特公司、克莱斯勒公司、奔驰公司、宝马公司、奥迪公司、日产公司等，都有专用型解码器（表1-4），只适用检测诊断本厂生产的汽车，一般配备在汽车特约维修站，以提供良好的售后服务。项目一 认识发动机电控系统 通用型解码器，一般是检测设备制造厂为适应检测诊断多车型而设计制造的,它往往存储有几十种甚至几百种不同

31、厂牌、不同车型汽车电控系统的检测程序、标准数据和故障代码等资料，并配备有各种车型的检测接头，可以检测诊断多种车型，因而适用于综合性维修企业使用。目前国内维修企业使用最多的通用型解码器，有美国生产的MT2500红盒子解码器和OTC4000型等，以及国产的431ME电眼睛、仪表王、修车王、车博士等。不管是专用型还是通用型解码器，大多都能对全车各电控系统进行检测诊断和数据流分析。解码器与ECU相互交流信息的速度，决定于ECU中内置计算机的性能，即决定于数据传输的波特率。波特率是每秒钟通过的数字式数据的字节或高、低电压信号的度量单位。波特率愈高，则信息传输速度愈快。它不仅表明了解码器与ECU相互交流信

32、息的速度，而且决定了解码器对ECU反应的快慢和显示屏数据读数变化的速率。项目一 认识发动机电控系统 3）解码器的基本结构 下面以431ME电眼睛为例，介绍解码器的基本结构。431ME电眼睛是汽车电控系统检测仪，不仅具有解码器功能（即具有读码、解码和清码功能），而且还具有读取在线数据流、传感器的模拟和测试、OBD-接口、中文显示、提示维修方法和打印等功能，能对亚洲、欧洲和美洲2000余种车型的电控系统（包括发动机系统、自动变速器系统、防抱死制动系统、安全气囊系统和定速巡航系统等）进行检测诊断，其功能已超出解码器功能。项目一 认识发动机电控系统 431ME电眼睛由主机、测试卡、测试主线、测试辅线和

33、测试接头组成，并附带一个传感器模拟/测试仪。431ME电眼睛主机和各种车型插接器如图1-6所示。图1-6 431ME电眼睛主机和各种车型插接器项目一 认识发动机电控系统 4）解码器的使用方法 下面以431ME电眼睛为例，介绍解码器的使用方法。（1）使用仪器注意事项。测试前应正确选择测试接头。这是因为各车型的诊断插座提供电源的形式不一，有的可能要接外接电源，有的可能不接外接电源。因此，要避免因选择接头不当而烧坏仪器。测试前应先将测试卡插入仪器主机的测试卡接口，然后再接通电源。仪器的额定电压为12V，汽车蓄电池电压应在1114V之间。关闭汽车所有附属电气设备（如空调、前照灯、音响等）。发动机节气门

34、应处于关闭状态，即怠速触点闭合。项目一 认识发动机电控系统 点火正时和怠速转速应在规定范围，发动机冷却液温度和变速器油温应达到正常工作温度（冷却液温度为90110，变速器油温为5080）。接通电源仪器屏幕闪烁后，若程序未运行或出现乱屏现象，可将仪器主机上的9针插头拔下再重插一次，即可继续操作。测试接头和诊断插座应良好接触，以保证信号传输不会中断。测试结束后，应先切断电源，再从主机上取出测试卡。项目一 认识发动机电控系统 （2）使用步骤。选择合适的测试卡和合适的连接电缆插接器（专用解码器不需要此项）。连接解码器。电源电缆连接到车内点烟器或蓄电池上，测试电缆与汽车的故障诊断插座相连。开机后，选择测

35、试地址和功能。选择测试地址是指选择想要测试的电控系统，如发动机电控系统、自动变速器控制系统、制动防抱死控制系统、安全气囊系统等；选择功能是指根据测试目的选择具体的测试项目，如调取故障代码、清除故障代码、读取系统数据流、执行元件测试等项目。项目一 认识发动机电控系统课 堂 讨 论 （1）描述发动机电控系统的基本工作原理。（2）试分析发动机电控系统对发动机性能的影响。项目一 认识发动机电控系统相 关 技 能 1.3 发动机电控系统常用检测设备的使用 1.3.1 使用万用表 1）说明 下面以用DY2201数字万用表检测短路故障或回路电阻（电阻测量）为例进行说明。电阻挡对于检查任何电路中的短路故障或电

36、路是否形成回路都是十分有用的，它还可用来检查火花塞高压导线中的电阻过大线段，而这种故障对火花塞的点火会造成很大的影响。电阻挡还可测试点火线圈、电容器和发电机二极管等。注意：检测在线电阻时，应关闭被测电路的电源，并使被测电路中电容放完电，才能进行测量。项目一 认识发动机电控系统 2）操作步骤 （1）打开万用表电源开关。（2）将功能/量程开关置于所需量程范围。（3）将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入显露的V 插孔。（4）将一表笔连于可能存在短路的导线，将另一表笔接于邻近的导线搭铁线上。注意：当被测量的电路上有电压时，电阻测试没有意义。（5）关闭万用表电源开关。项目一 认识发动机电控系统 3）检测结

37、果分析 （1）很低的电阻读数值表明导线有短路故障存在。（2）读数很大或过量程表明不存在短路故障，移动邻近导线以确定不存在间断性短路故障。（3）当输入开路时，仪表处于测量状态，只显示最高位“1”。（4）当被测电阻在1M以上时，万用表需数秒后才能稳定读数，对于高电阻测量这是正常的。项目一 认识发动机电控系统 1.3.2 使用示波器 （1）选择信号源，如图1-7所示。可通过不同的输入端口选择Ch1的信号源。图1-7 选择信号源项目一 认识发动机电控系统 （2）选择测量参数，如图1-8所示。对信号的测量项目进行选择，如信号的电压、电流或电阻等。图1-8 选择测量参数项目一 认识发动机电控系统 （3）设

38、置耦合方式，如图1-9所示。耦合方式是指交流耦合（AC）、直流耦合（DC）或搭铁耦合（GND）三种方式，一般选DC。图1-9 设置耦合方式项目一 认识发动机电控系统 （4）设置电压标尺，如图1-10所示。通过该选项可以设定被测量信号的纵坐标参数，也就是刻度尺的选择。图1-10 设置电压标尺项目一 认识发动机电控系统 （5）设置过滤器，如图1-11所示。使用过滤选项可对特定频率的信号进行过滤，不需要时可关闭。图1-11 设置过滤器项目一 认识发动机电控系统 （6）设置时间标尺，如图1-12所示。点击屏幕下方时间按钮可进入时间单位的设置选项，通过此选项可对波形显示的疏密程度进行设置。对于信号变化速

39、率较快的信号建议将时间标尺设置得小一些，如PT-CAN总线信号的测量可将标尺设置在220s，K-CAN总线信号的测量可将标尺设置在1050s，Lin总线信号测量时可将标尺设置在100500s。图1-12 设置时间标尺项目一 认识发动机电控系统 （7）设置触发器，如图1-13所示。在设置前首先选择“开启”触发器。如果选择“开启”触发点的设置“线”选项，就会在屏幕上出现触发器在水平位置上的标线。通过“级V”选项选择触发点的位置，通过“前置触发器”选项设置触发点在屏幕上的左右位置，通过“脉冲沿”选项改变触发沿的位置。图1-13 设置触发器项目一 认识发动机电控系统 （8）记录、存储、播放和冻结波形，

40、如图1-14所示。在对信号进行测量时，可随时进行记录、存储、播放和冻结。点击记录按钮进行记录，点击停止按钮停止记录，同时会出现存储界面，使用键盘或系统内的软键盘在文件名处编辑自定义文件名称，点击“保存”按钮即可对所记录的信号进行保存。在播放过程中点击“冻结”按钮可以查看记录过程中每一帧信号的情况，通过向前/向后按钮进行位置调整。图1-14 记录、存储、播放和冻结波形项目一 认识发动机电控系统 （9）调整指针，如图1-15所示。通过“指针”按钮对指针进行调整。第一次点击出现时间轴标尺，第二次点击出现信号幅值标尺，第三次点击则同时出现时间轴标尺及信号幅值标尺。图1-15 调整指针项目一 认识发动机

41、电控系统 （10）设置激励器功能，如图1-16所示。在屏幕显示区域的右下方有“激励器”功能按钮，可进行设置并输出不同种类的信号源。如图1-16中输出的电压信号被设置成：信号电压=12V，信号偏移量=0V，信号频率=300Hz，信号占空比=10%。图1-16中绿色按钮表示信号输出已被激活，“离开”按钮表示可在保持信号输出被激活的状态下离开设置界面，继续其他功能测试。图1-16 设置激励器功能项目一 认识发动机电控系统 1.3.3 使用解码器 下面以PS90汽车电脑故障诊断仪为例进行说明。1）连接PS90汽车电脑故障诊断仪 （1）使用PS90汽车电脑故障诊断仪连车测试。用主测试线将PS90汽车电脑

42、故障诊断仪主机通过VCI诊断盒与车辆进行连接，如图1-17所示。接通汽车点火开关，按下PS90汽车电脑故障诊断仪开机键即可对车辆进行诊断。项目一 认识发动机电控系统图1-17 连接PS90汽车电脑故障诊断仪1-PS90汽车电脑故障诊断仪主机；2-主测试线；3-VCI诊断盒；4-USB线；5-被测车辆项目一 认识发动机电控系统 （2）使用PS90汽车电脑故障诊断仪连车诊断注意事项。车辆上电源必须达到正常工作电压DC 4.85V。在拔插测试线束时应用手捏住线束前端大头进行拔插，不可拉扯线束中间段，插接线束时先查看接口的对应方向平着插接，不可斜着插接以免损坏端子。进行一些特殊功能的测试时，操作人员务

43、必按照操作提示说明进行操作，如有的车型“特殊功能”需要满足的条件有：发动机冷却液温度80105，关闭前照灯、空调等负荷，加速踏板在松开位置等。由于国内车型配备的电控系统比较复杂，如遇到无法测试或测试数据不对的情况，考虑所选菜单和被测电控系统是否对应，可查找到该车ECU，通过ECU标贴上的型号进行菜单选择。项目一 认识发动机电控系统 在PS90汽车电脑故障诊断仪测试菜单中未找到所测车型或电控系统时，可能是由于未进行软件升级。在PS90汽车电脑故障诊断仪与车辆通信中，禁止直接关机。应先将任务取消后再返回到主界面进行关机。使用PS90汽车电脑故障诊断仪时应轻拿轻放，尽量避免振动或撞击。为了保证触摸屏

44、的使用寿命，点击屏幕时轻柔地触摸即可。PS90汽车电脑故障诊断仪长时间不用时，应断开电源再关闭主机。项目一 认识发动机电控系统 2）故障诊断 （1）开机。打开PS90汽车电脑故障诊断仪应用程序后，主界面及子菜单如图1-18所示。图1-18 主界面及子菜单项目一 认识发动机电控系统 （2）菜单选择。VCI盒子与车连接之后，且通过无线或者有线与PS90汽车电脑故障诊断仪主机成功配对之后，便可执行诊断操作，诊断界面如图1-19所示。图1-19 诊断界面项目一 认识发动机电控系统 可根据需要进行菜单选择：选择欧洲车即进入欧洲车系，选择亚洲车显示亚洲菜单，选择美洲车进入美洲菜单，选择国产车进入国产菜单，

45、还可自行输入车型搜索。除了常用系统故障诊断，还针对一些车型开发其他一系列特殊诊断功能，如图1-20所示。图1-20 特殊诊断功能项目一 认识发动机电控系统 （3）测试功能。下面以【大众车系】为例，选择【故障诊断】，再选择【国产车型】菜单进入后，即可看到【大众车系】图标，如未看到【大众车系】图标，可上下滑动或者输入车型查找，如图1-21所示。图1-21 主功能菜单项目一 认识发动机电控系统 不同车系的主功能菜单略有不同，常用主功能菜单中包括以下选项：读电脑信息：该功能是读取ECU版本信息，在有的电控系统中显示为“系统识别”或“系统信息”菜单，其意义相同，都是读取与该ECU有关的软、硬件版本，柴油

46、机型号，出厂日期和零件号等信息。读故障码：读取电控ECU中存储的故障码。清除故障码：清除ECU中存储的当前和历史故障码记忆，只有在故障全部排除之后才能够清除，如果有故障没有排除，则不能成功清除故障码，故障码就始终保存在ECU中，诊断仪一直能读出这个故障码。建议：不要随便清除故障码，在读取故障码之后，先将这些故障内容记录下来，便于维修参考，当故障处理完后，再重新读取故障码就会没有故障码了。项目一 认识发动机电控系统 读数据流：读取现在发动机正在运行的参数，如机油压力、温度、发动机转速、燃油温度、冷却液温度、进气温度等。通过这些参数，基本可以直接判断出是哪些方面出现了问题，这样在进行维修时就缩小了

47、范围，比较方便。对于很多车辆在实际运行过程中，因为电子元件出现的工作特性偏移、灵敏度降低等都可以在数据流中进行判断。特殊功能：特殊车型才有。执行测试基本元件：主要是为了判断发动机的这些执行元件是否工作正常。项目一 认识发动机电控系统 点击“记录数据反馈”按钮，显示诊断软件版本及诊断过程中的各种信息，如图1-22所示。图1-22 记录数据项目一 认识发动机电控系统 （4）读取ECU信息功能。该功能是读取ECU版本信息，在有的电控ECU中显示为【系统识别】或【系统信息】菜单，其意义相同，都是读取与该ECU有关的软、硬件版本和零件号等信息，如图1-23所示。图1-23 ECU版本信息项目一 认识发动

48、机电控系统 （5）读取故障码。选择【读故障码】功能可读取电控ECU中存储的故障码，读取故障码时屏幕将显示所读取的故障码及故障码定义，如图1-24所示。注意：对故障车进行检测时，如果显示“系统正常”或“无故障码”，则说明ECU中未存储相关故障码或某些故障现象不在ECU监控范围，多属于机械系统或执行电路故障，也有可能是传感器在一定范围内出现信号偏差，这可以在数据流功能中进行判断。图1-24 读取故障码项目一 认识发动机电控系统 （6）清除故障码功能。返回上一步后，选择【清故障码】功能可清除ECU中存储的当前和历史故障码记忆，执行此功能将把当前故障码和历史故障码全部清除，清除故障码前需确认是否对故障

49、码做好记录，如图1-25所示。图1-25 清除故障码项目一 认识发动机电控系统 点击【是】确认清除故障码后，如通信正常将显示“故障码清除成功”或“故障码已经清除”，通常清除故障码后需再次读取故障码以确认故障码是否被清除。（7）读取数据流功能（图1-26）。数据流指汽车电脑连续性地发出各种元器件的运行参数和工作状态的电信号。发动机常见数据流包含发动机转速、节气门位置传感器电压、氧传感器电压、冷却液温度、点火提前角、怠速开关状态、进气温度、进气压力等。图1-26 读取数据流项目一 认识发动机电控系统 注意：数据流功能是维修人员对故障进一步判断的重要功能，这需要维修人员对汽车各系统的传感器数据、控制

50、信号和控制方式有着深入的了解，也是维修人员使用数据流功能必备的基础。常见数据流的测试条件及典型值见表1-5。项目一 认识发动机电控系统 注意：数据流有两种显示模式，可根据自身需要及不同参数类型选择最适合的模式。第一种为仪表模式，以模拟仪表图形的形式显示参数；第二种为波形模式，以波形图的形式显示参数。（8）特殊功能。该功能只有【大众车系】等车系具有，如图1-27所示。图1-27 特殊功能项目一 认识发动机电控系统 （9）执行元件测试。执行元件测试条件：发动机不运转且点火开关打开。如果发动机起动或识别出转速信号，则执行元件诊断就被中断；执行元件诊断过程中，单一元件一直处于触发状态，直到下一元件被按

51、键激活；重复执行元件诊断前，应重新短时起动发动机，或将点火开关关闭2s；可以通过听或触摸来检查执行元件；所有执行元件诊断过程中，电动燃油泵都一直工作；10min后，执行元件诊断被终止。项目一 认识发动机电控系统 将菜单返回到【动态诊断数据】即可看到【执行元件测试】功能菜单，选择进入后即可显示该系统可进行动作测试的执行器元件菜单，如图1-28所示。图1-28 执行元件测试项目一 认识发动机电控系统 注意：【执行元件测试】功能是对系统的部分执行元件进行功能测试，执行该功能时，诊断仪将模拟ECU信号对执行元件进行动作测试，以判断执行元件或线路是否良好。将菜单返回到【动态诊断数据】即可看到【执行元件测

52、试】功能菜单，选择进入后即可显示该系统可进行动作测试的执行器元件菜单。项目一 认识发动机电控系统小 组 工 作 （1）每8名学生组成1个工作小组，确定小组长，接受工作任务，做好工作准备。（2）阅读工作单，查阅维修手册（或实训指导书），观察待修乘用车，讨论检测设备的使用方法和步骤，确定小组人员工作分工。向实训指导教师汇报讨论结果，经指导教师同意后，开始下一步工作。（3）完成工作单要求的使用检测设备对待修乘用车主要部件的检测，将检测结果记录在工作单的相应栏目，并对检测结果作出分析。项目一 认识发动机电控系统 （4）在完成工作任务的过程中，根据工作单的要求，完成发动机电控系统零部件认识、描述其作用和工作原理等学习任务。（5）回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核。（6）完成工作任务后，对工作过程进行自我评价和小组互评，听取指导教师的点评。（7）清洁工作场所，清点维护工具设备，完成任务交接。回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核。项目一 认识发动机电控系统思 考 题 （1）简述发动机电控系统对发动机性能的影响。（2）简述发动机电控系统的功能。（3）简述发动机电控系统的控制方式。（4）简述发动机电控系统的组成。（5）发动机电控系统常用的传感器及执行元件有哪些？各有何作用？（6）简述数字万用表的使用注意事项。（7）简述示波器的使用注意事项。（8）简述解码器的功能。