汽車數(shù)字萬用表對電控汽車電器元件的檢測與模擬驅(qū)動方法

1、汽車數(shù)字萬用表對電控汽車電器元件的檢測與模擬驅(qū)動方法08-04-23 22:29   資訊來源：汽車駕駛與維修 陳強明 孟剛 當(dāng)汽車電器元件出現(xiàn)故障進(jìn)行檢查時，最重要的是數(shù)據(jù)測量和故障原因的推理，因為電器元件內(nèi)部的情況不像機(jī)械部件那樣能拆開看見，必須利用合理的邏輯步驟檢測才能發(fā)現(xiàn)問題，而在這個過程中的關(guān)鍵工具就是萬用表。一般的萬用表只能測試電壓、電阻、電流，不適用于現(xiàn)代電控汽車的維修與檢測。針對電控汽車的維修特點而開發(fā)出的多功能汽車數(shù)字萬用表，具有很多汽車電器系統(tǒng)的專用測試功能，如頻率、占空比、脈沖寬度、溫度等。下面介紹多功能數(shù)字萬用表對電控發(fā)動機(jī)常見電器元件的檢

2、測與驅(qū)動方法，以供廣大汽車維修工程技術(shù)人員參考。上一頁  1  2  3  4  下一頁汽車數(shù)字萬用表一、汽車電子信號的主要類型 電控汽車的傳感器、執(zhí)行器的電信號可以看成控制系統(tǒng)中互相通訊的語言。汽車電子信號主要有直流電壓信號、交流電壓信號、頻率調(diào)制信號、脈寬調(diào)制信號和串行數(shù)據(jù)信號等，正是這些電子信號利用各自不同的特點，實現(xiàn)了汽車電子控制系統(tǒng)中各傳感器與ECU電腦、ECU電腦與各執(zhí)行器、ECU電腦與ECU電腦之間的不同通信的目的。1、直流電壓信號（DC） 汽車中產(chǎn)生直流電壓信號的電源裝置有蓄電池（12V）和ECU電腦輸出給傳

3、感器的參考電壓（5V）。模擬直流電壓信號的傳感器有：發(fā)動機(jī)溫度傳感器（ECT）、燃油量傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器（IAT）、節(jié)氣門位置傳感器（TPS）、節(jié)氣門開關(guān)、廢氣再循環(huán)和位置傳感器、翼板式或熱線式空氣流量計（MAF）和進(jìn)氣壓力傳感器（MAP）等。2、交流電壓信號（AC） 汽車中產(chǎn)生交流電壓信號裝置的傳感器主要有：車速傳感器（VSS）、防滑制動輪速傳感器、磁電式曲軸位置傳感器（CKP）、磁電式凸輪軸位置傳感器（CMP）和爆震傳感器（KS）等。3、頻率調(diào)制信號 汽車中產(chǎn)生可變頻率的傳感器主要有：數(shù)字式空氣流量計、數(shù)字式進(jìn)氣壓力傳感器、光電式車速傳感器（VSS）、光電式曲軸位置

4、傳感器（CKP）、光電式凸輪軸位置傳感器（CMP）、霍爾式車速傳感器（VSS）、霍爾式曲軸位置傳感器（CKP）和霍爾式凸輪軸位置傳感器（CMP）等。4、脈寬調(diào)制信號 汽車中產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號的電路主要有：初級點火線圈、電子點火正時電路、廢氣再循環(huán)控制閥（EGR）、噴油器、怠速控制電機(jī)、活性炭罐電磁閥（EVAP）、渦輪增壓和其它電磁閥等。5、串行數(shù)據(jù)信號 汽車電路中由發(fā)動機(jī)控制電腦（PCM）、車身控制電腦（BCM）、防滑制動系統(tǒng)（ABS）或其它電腦產(chǎn)生的串行數(shù)據(jù)信號具有相互傳輸能力。它是汽車電信號中最復(fù)雜的，在實際中，要用專門的解碼器讀取信息。二、利用汽車數(shù)字萬用表對電控汽車電

5、器元件的檢測方法1、空氣流量計（MAF）的檢測 空氣流量計按結(jié)構(gòu)原理可分為翼板式空氣流量計、熱線式、熱膜式、卡門旋渦光學(xué)式、卡門旋渦超聲波式等幾種，按信號輸送類型又分為數(shù)字式和模擬式兩種。（1）翼板式空氣流量計主要有兩種: 一種是隨著空氣流量的增加輸出的信號電壓升高；另一種是隨著空氣流量的增加輸出的信號電壓降低，這兩種類型都屬于模擬電壓量輸出。翼板式空氣流量計是一個三線傳感器，其中兩條是參考電壓的正負(fù)端，另一條是滑動電阻活動觸點臂，它向電腦提供與翼板轉(zhuǎn)動角度成比例的輸出電壓信號急加速時翼板在空氣流動的動壓作用下，超過正常擺動角度的過程信號，這就為控制電腦提供混合氣加濃的控制信號。這是

6、一個非常重要的傳感器，因為控制電腦依據(jù)這個信號來計算發(fā)動機(jī)負(fù)荷、點火時間、廢氣再循環(huán)控制及發(fā)動機(jī)怠速控制和其它參數(shù)。不良的空氣流量計會造成發(fā)動機(jī)喘振和怠速不良，以及發(fā)動機(jī)性能和排放問題。有些車型，如豐田車的翼板式空氣流量計把燃油泵觸點和進(jìn)氣溫度傳感器做在一起，所以有六個輸出端子，它的輸出電壓隨著進(jìn)氣溫度的升高而減小。 翼板式空氣流量計動態(tài)測試方法：關(guān)閉附屬電路設(shè)備、啟動發(fā)動機(jī)，并使其怠速運轉(zhuǎn)至穩(wěn)定后，用汽車專用萬用表的DC檔，測量滑動觸點臂輸出端和信號電壓負(fù)端，怠速時輸出電壓應(yīng)為2V左右，做加速和減速試驗。將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速從怠速加至油門全開，油門全開持續(xù)2秒，但不要使發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)。在加

7、速的時候，注意觀察數(shù)字表的電壓是否從1V逐漸跳變到約4V；再將發(fā)電機(jī)降至怠速并保持2s，電壓的讀數(shù)在減速時應(yīng)降到2V左右。此時按動數(shù)字表上的（MAX/MIN動態(tài)記錄鍵），電壓最大值約4V，最小值約1V，則該傳感器正常。如果最大值等于或高于4.5±0.3V,說明流量計信號誤差過大；如果最小值為0，說明流量計電阻有斷路的地方。全減速（急抬油門）時輸出電壓并不是非常快地從全加速電壓回到怠速電壓，通常（除豐田汽車外）翼板式空氣流量計輸出電壓隨著進(jìn)氣量的增加而升高。 翼板式空氣流量計靜態(tài)測試方法：就豐田車來說，打開點火開關(guān)，不啟動發(fā)動機(jī)，用直流（DC）電壓檔測量輸出信號電壓VS，在翼

8、板關(guān)閉的情況下輸出電壓約4V左右。用手慢慢推動流量計的翼板，輸出信號電壓VS應(yīng)逐漸下降，翼板全開時電壓變到0.5V左右。此時可啟動最大值/最小值（MAX/MIN）功能，如果最大值達(dá)到5V或最小值有0出現(xiàn)，說明滑動電阻有短路或斷路的可能。也可以拆下插頭，用電阻檔測量滑動電阻的變化值，找出滑動電阻的磨損點。（2）頻率輸出型空氣流量計的測試：找到流量計的頻率信號輸出線，將汽車專用表打到直流（DC）檔，按功能選擇鍵（SELECT）轉(zhuǎn)換成“DC+Hz”檔。啟動發(fā)動機(jī)逐漸加速觀察，主顯示直流（DC）電壓和副顯示上的頻率是否隨轉(zhuǎn)速變化而變化，一般頻率型的空氣流量計隨著進(jìn)氣量的增加頻率也在改變。也有例外，如三

9、菱車安裝在空氣濾清器里，隨著進(jìn)氣量的改變，頻率和脈沖寬度都在改變，這就要使用汽車萬用表的頻率“Hz”、占空比“DUTY”檔調(diào)整功能選擇鍵（SELECT）到頻率占空比檔，同時測量空氣流量計的頻率和占空比。2、節(jié)氣門位置傳感器的測試 節(jié)氣門位置傳感器有兩種類型：一種是線性式，另一種是開關(guān)式。線性式節(jié)氣門位置傳感器（TPS）是一個可變電阻，向發(fā)動機(jī)ECU電腦輸送節(jié)氣門位置信號。節(jié)氣門開關(guān)信號是由怠速觸點（IDL）和功率觸點（PSW）兩個構(gòu)成，現(xiàn)代汽車節(jié)氣門位置傳感器大都是由這兩種類型傳感器組合，即一個怠速觸點和一個可變電阻線性式節(jié)氣門位置傳感器組合在一起。這是一個十分重要的傳感器，因為發(fā)動

10、機(jī)ECU電腦用它的信號計算發(fā)動機(jī)的負(fù)荷、點火時間、廢氣再循環(huán)、怠速控制。一個損壞的節(jié)氣門位置傳感器會引起加速滯后和怠速不穩(wěn)等問題。通常節(jié)氣門位置傳感器在節(jié)氣門關(guān)閉時產(chǎn)生低于1V電壓信號，在節(jié)氣門全開時產(chǎn)生約5V的信號電壓。 節(jié)氣門位置傳感器的測試：一般在怠速時信號電壓低于1V，節(jié)氣門全開時低于5V。接通點火開關(guān)，不啟動發(fā)動機(jī)，節(jié)氣門慢慢由關(guān)到開，反復(fù)做幾次，檢查電壓值是否在要求的范圍內(nèi)。也可以啟動汽車專用表的最大值/最小值（MAX/MIN）功能鍵，檢查最小值是否是0，最大值是否是5V。3、霍爾傳感器的測試 霍爾傳感器是一個有源傳感器，它的輸出實際上是一個開關(guān)量的輸出。它不受

11、轉(zhuǎn)速的限制，低速輸出信號幅值和高速時一樣，因此被廣泛用在曲軸位置、凸輪軸位置等傳感器上。它由一個幾乎完全封閉的永久磁鐵和磁路組成，一個磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁極間的氣隙，在葉片轉(zhuǎn)子上分布著缺口。在缺口處，有磁場作用到霍爾元件，有信號輸出；而在葉片轉(zhuǎn)子沒有在缺口位置上，沒有磁場作用到霍爾元件上，也就沒有信號電壓輸出。 霍爾傳感器測試：霍爾和光電式傳感器都屬于頻率輸出型傳感器，可用汽車專用萬用表的“DUTY”、“Hz”檔測量傳感器頻率和占空比。該傳感器的脈沖幅度不變，頻率隨轉(zhuǎn)速而變化。打開點火開關(guān)，測試霍爾傳感器的三個端子，一個端子和另一個端子間有5V或12V電壓; 確認(rèn)后將紅表筆接到另一端子

12、上，將汽車專用萬用表打到直流（DC）電壓檔按功能轉(zhuǎn)換鍵選擇“DC”和“Hz”同時測量，讓霍爾傳感器的葉片轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。這時萬用表的頻率和電壓即為霍爾傳感器的輸出信號參數(shù)，該頻率隨轉(zhuǎn)速的增加而增加。4、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測試 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器是模擬交流信號發(fā)生器，它產(chǎn)生的信號為交流信號。它一般由線圈和磁鐵組成，當(dāng)鐵質(zhì)環(huán)狀齒輪轉(zhuǎn)動經(jīng)過傳感器時，線圈會產(chǎn)生交變電壓。ABS車輪轉(zhuǎn)速傳感器也是磁電式，它輸出信號的幅值和頻率隨轉(zhuǎn)速的增加而增加。磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測試：磁電式傳感器的主要組成部分是線圈，因此首先要對線圈的阻值及通斷進(jìn)行測試，應(yīng)在符合規(guī)定的范圍內(nèi)。測試其信號輸出，將汽車專用表打到交流（A

13、C）檔，按功能轉(zhuǎn)換鍵選擇“AC”和“Hz”同時測量。讓鐵質(zhì)環(huán)狀齒輪轉(zhuǎn)動，這時觀察到信號的幅值和頻率隨轉(zhuǎn)速的增加而增加，較小的幅值可能是由于傳感器間隙太大造成的。5、氧傳感器的測試 氧傳感器是電子控制燃油噴射系統(tǒng)中的重要反饋傳感器，它檢測排放氣體中氧氣的濃度，監(jiān)測發(fā)動機(jī)是否按理論空燃比燃燒，并向發(fā)動機(jī)ECU電腦反饋。它是由能產(chǎn)生電動勢的二氧化鋯電解質(zhì)及重要電極組成，當(dāng)混合氣濃時排放氣體中的氧比較少，大氣中的氧離子通過二氧化鋯差值大，產(chǎn)生一較高電壓；當(dāng)混合氣比較稀時排放氣體中的氧比較多，大氣中的氧離子通過二氧化鋯差值小，產(chǎn)生一較低電壓。 氧傳感器的測試：啟動發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)在2

14、500r/min運轉(zhuǎn)90s，預(yù)熱氧傳感器。將汽車專用表打到直流（DC）mV檔，測量氧傳感器的輸出電壓，在10s內(nèi)傳感器電壓應(yīng)在100900mV內(nèi)跳變8次以上，否則說明氧傳感器反應(yīng)遲鈍。6、溫度傳感器的測試 溫度傳感器一般都是由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻構(gòu)成，溫度傳感器向發(fā)動機(jī)ECU電腦提供的5V電源信號電壓，向發(fā)動機(jī)ECU電腦返回與溫度成反比的電壓信號。 溫度傳感器的測試：各種發(fā)動機(jī)在不同水溫下測試溫度傳感器的電阻值應(yīng)符合表1（不同車型可能有些不同，但誤差不大）。如不符合很可能造成冷啟動困難或熱車啟動困難、混合氣濃或稀等故障。 進(jìn)氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)類型、工作原理和檢測方

15、法與發(fā)動機(jī)溫度傳感器基本相同。7、噴油嘴測試 噴油嘴作為噴射系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，它的好壞直接影響發(fā)動機(jī)的性能。測試噴油器時，將汽車專用表打到頻率（Hz）檔，按副顯示鍵選擇觸發(fā)正、負(fù)脈沖（ms），測試噴油嘴的噴油脈沖寬度。8、燃油泵電流測試 在實際維修時燃油泵的工作電流測試，可以幫助確診一些燃油泵間斷性的故障。測試時使用汽車專用表的電流檔（A），按功能鍵（SELECT）調(diào)到直流（DC）檔，串在燃油泵線路上。在燃油泵工作時按下動態(tài)記錄鍵（MAX/MIN）。當(dāng)車輛行駛中發(fā)現(xiàn)供油異常時觀察自動記錄的最大值和最小值電流，用以和正常值對比，找出故障原因。9、怠速電磁閥測試 怠

16、速電磁閥一般由發(fā)動機(jī)ECU電腦控制其輸出的占空比來控制其開度，測試時選擇頻率（DUTYHz）檔，按2nd VIEW（副顯示鍵）調(diào)整副顯示正、負(fù)脈沖占空比，檢查數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。10、傳感器的模擬與執(zhí)行器的驅(qū)動 汽車專用萬用表具有可調(diào)頻率、占空比方波輸出功能，外接轉(zhuǎn)換模塊可以驅(qū)動噴油器、點火線圈、點火模塊、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、電子里程表等執(zhí)行器，也可以對數(shù)字信號和電壓、電阻信號進(jìn)行模擬測試。（1）空氣流量計的模擬 數(shù)字型空氣流量計的模擬：找出空氣流量計的信號線，確定該流量計是高頻還是低頻型，如果是低頻就將萬用表調(diào)到50Hz檔，如果是高頻就調(diào)到2500Hz檔。將轉(zhuǎn)換模塊開關(guān)打向右邊正

17、脈沖檔，將紅表筆插入從傳感器上拔下的信號線內(nèi)，黑表筆插入從傳感器上拔下的接地端，觀察發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)。 電壓型空氣流量計的模擬：將萬用表打到“V”檔，將轉(zhuǎn)換模塊開關(guān)打向“V”檔，將旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到低的位置，將紅表筆插入從傳感器上拔下的信號線內(nèi)，黑表筆插入從傳感器上拔下的接地端，順時針轉(zhuǎn)動旋鈕，調(diào)到所需的電壓值，觀察發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)。（2）節(jié)氣門位置傳感器的模擬 節(jié)氣門位置傳感器的模擬和電壓型空氣流量計的模擬相同。（3）水溫傳感器的模擬 水溫傳感器是一個熱敏電阻，用可調(diào)電阻來模擬各種水溫信號送到電腦。先將萬用表打到“”檔，插上轉(zhuǎn)換模塊，不接電源線; 調(diào)整旋鈕，使表顯示

18、你需要的電阻值; 然后從表上拔下模塊，利用紅、黑表筆輸給水溫傳感器來模擬。 也可調(diào)整電壓來模擬，其方法是: 將模塊打到“V”檔，萬用表打到“V”檔;拆下水溫傳感器插頭，將模塊上的紅、黑表筆分別插在插頭上的5V和接地線上；調(diào)整電壓旋鈕。電壓越低，水溫越高；電壓越高，水溫越低，觀察發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)。（4）點火模塊的驅(qū)動點火信號的模擬，將萬用表調(diào)到10Hz檔，占空比調(diào)到5%10%范圍內(nèi)，將轉(zhuǎn)換模塊開關(guān)打到右邊正脈沖檔，利用紅、黑表筆接觸點火信號線，觀察點火模塊的工作性能。（5）點火線圈的驅(qū)動 點火模塊的模擬：將萬用表調(diào)到10Hz100Hz檔，占空比調(diào)到5%10%范圍內(nèi)；將轉(zhuǎn)換模塊

19、開關(guān)打到左邊負(fù)脈沖檔，利用紅表筆接觸點火線圈負(fù)極線，觀察點火線圈的工作性能。（6）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表和電子車速里程表的驅(qū)動 轉(zhuǎn)速表和電子車速里程表的傳感器的模擬：大多數(shù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表的信號取自點火線圈負(fù)端，將萬用表調(diào)到10Hz檔，將轉(zhuǎn)換模塊開關(guān)打到右邊正脈沖檔；紅表筆接上信號線，調(diào)整萬用表的頻率，觀察轉(zhuǎn)速表的工作性能。電子車速里程表和轉(zhuǎn)速表的相同。（7）噴油器的驅(qū)動 驅(qū)動噴油器時，可以單個驅(qū)動，也可以將噴油器使用自制連線并聯(lián)起來一起驅(qū)動。但如果驅(qū)動低阻型（35）噴油器或并聯(lián)多個噴油器時，一定要將占空比調(diào)到5%10%范圍內(nèi)，具體方法和驅(qū)動點火線圈相同。（8）有分電器的電子點火系統(tǒng)的檢測 以日本豐田車系有分電器的電子點火系統(tǒng)電路圖為例來介紹汽車專用萬用表檢查該系統(tǒng)的方法：該電路的原理是發(fā)動機(jī)ECU電腦根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角等傳感器，確定點火時間。發(fā)動機(jī)ECU將點火信號IGT送給點火控制單元，當(dāng)IGT信號變?yōu)榈碗娢粫r，點火線圈的初級電流被切斷，次級感應(yīng)出高壓電，再由分電器送至各缸點火。該電路同時具有控制點火時間和點火能量功能，當(dāng)點火線圈初級電流被切斷時，初級線圈產(chǎn)生自感電動勢觸發(fā)信號，點火控制單元發(fā)生電路輸出一個點火確認(rèn)信號IGF給發(fā)動機(jī)ECU電腦，能監(jiān)視點火控制電路是否正常工作。 該系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，應(yīng)從最簡單、最易下手的地方檢查。先用汽車專用表模擬功能驅(qū)動