汽车电子控制技术实验指导书bdoc.docx

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汽车电子控制技术实验指导书bdoc

汽车电子控制技术

实验指导书

编写：

xx

审核：

xxx

Xxxx大学交通工程学院

2011年3月

目录

1.实验准备须知2

2.实验一、冷却液温度传感器和进气温度传感器原理实验3

3.实验二、进气歧管绝对压力传感器原理、海拔高度实验4

4.实验三、节气门开度传感器和废气再循环（EGR）

真空控制阀开度传感器原理实验6

5.实验四、氧传感器工作原理实验7

6.实验五、故障诊断9

7.附录：

实验报告推荐格式14

实验准备须知

一、实验准备

实验前，应认真阅读和理解汽车电子控制技术的相关知识；认真了解GW98—Ⅰ型电控汽车模拟器各个开关及旋钮的功能；认真了解GW98—Ⅰ型电控汽车模拟器电脑监视器的设置代码及功能，了解KT600解码器的功能及用途。

二、实验操作规程

1、开机

a、打开总电源；

b、接通模拟器面板电源；

c、接通电脑显示器电源；

d、接通电脑主机电源；

e、由教师操作电脑主机的键盘根据所做实验设定相应的程序（学生不得擅自动用电脑主机的键盘）。

2、学生一定要严格按照实验指导书的规定进行实验操作，不得有违反实验指导书的现象发生。

3、模拟板上的模拟式数字万用表，只能用于模拟器面板，请忽去测量实际的仪器设备。

4、关机

a、由教师操作电脑主机的键盘退出所做实验的程序；

b、确认可以关机后关闭电脑主机电源；

c、关闭电脑显示器电源；

d、关闭模拟器面板电源；

e、关闭总电源。

三、实验注意事项

1.遵守实验室有关规定，服从实验室指导老师的指挥，特别要注意防火安全。

2.分组进行实验，同学按实验需要分工，各负其责，相互配合。

3.实验前应充分做好预习，参阅指导书有关部分，复习课堂讲授的理论知识。

4.实验前应按学号和姓名签到；实验结束后，所记录的实验数据需经实验指导老师签字，实验用仪器设备的使用状况记录需经实验指导老师和同学代表签字。

5.记录本次实验所用的设备型号；

6.认真写出实验报告，要求独立完成，不得互相抄袭。

实验报告的格式参照附录，内容可根据实验具体情况适当增减。

实验一、冷却液温度传感器和进气温度传感器原理实验

1.实验目的与要求

1.1测量在不同的冷却液温度下冷却液温度传感器的电阻值和电路电压以演示该传感器的工作原理。

1.2测量在不同的进气空气温度下，进气温度传感器的回路电压，以演示该传感器的工作原理。

2.预习内容

2.1认真复习内燃机原理及汽车电子控制技术的有关内容；

2.2仔细阅读本指导书。

3.实验装备

GW98—Ⅰ型电控汽车模拟实验台：

传感器控制机构模拟器。

4.实验方法与程序

4.1完成实验准备并了解实验操作规程后，由教师操作电脑主机的键盘进入运行程序（学生不得擅自动用电脑主机的键盘）。

4.2冷却液温度传感器原理

1、接通模拟器电源。

2、置停车/空挡开关测试钮于“排除短路”位置（正常停车空挡状态）。

3、把节气门旋钮置于“怠速”位置。

4、置车辆状态钮于“点火接通”位置。

5、向模拟器右边的电脑监视器（以下简称监视器）输入冷却液温度代码16。

6、用模拟器右上角的选择开关调出40并按下输入钮输入，以设置环境温度为-30℉（-34.4℃）。

调发动机冷却液旋钮使该温度为-20℉（-28.8℃）。

7、用数字式万用表测量冷却液温度传感器的信号点和接地点的电压并记录此电压于表1—1中。

8、置车辆状态钮于“点火断开”位置。

按下部件断开钮使冷却液温度传感器与线束断开。

9、用数字式万用表测冷却液温度传感器的电阻值并记录于表1—1中。

10、置数字式万用表“VDC直流电压”档。

部件再次与线束正常联接，按下“正常”钮。

置车辆状态钮于“点火接通发动机停”位置。

11、调冷却液温度为120℉（48.9℃）。

重复操作第7项；第8项；第9项；第10项（测量电路电压和传感器电阻）。

12、调冷却液温度为220℉（104.4℃）。

重复操作第7项；第8项；第9项；第10项（测量电路电压和传感器电阻）。

表1—1

温度

电路电压

传感器电阻

-20℉

120℉

220℉

4.3进气温度传感器原理

1、利用选择开关调出43并按下输入按钮输入以设置环境温度为60℉（15.6℃）。

调冷却液温度旋钮使冷却液温度为60℉（15.6℃）。

本实验的环境温度为60℉（15.6℃）。

2、置“部件”钮为“正常”状态。

把“车辆状态钮”旋到“起动发动机”位置。

3、用数字式万用表测量进气温度传感器的信号和接地端的电压，并记录此电压于表1—2中。

4、向电脑监视器输入进气温度代码17并记录此所显示的值于表1—2中。

5、向电脑监视器输入冷却液温度代码16。

6、调节冷却液温度旋钮使冷却液温度为120℉（48.9℃）。

重复操作第3项和第4项。

7、向电脑监视器输入冷却液温度代码16。

8、调节冷却液温度旋钮使冷却液温度为220℉（104.4℃）。

重复操作第3项和第4项。

表1—2

环境温度

冷却液温度

电路电压

进气温度

60℉

60℉

60℉

120℉

60℉

220℉

5.撰写实验报告

5.1根据实验数据，分析冷却液温度的变化规律及传感器的工作原理；

5.2根据实验数据，分析进气温度的变化规律及传感器的工作原理；

实验二、进气歧管绝对压力传感器原理、海拔高度实验

1.实验目的与要求

1.1演示海拔高度对进气歧管绝对压力传感器输出电压的影响。

1.2演示当发动机在不同的运行工况时，进气歧管绝对压力传感器的工作原理。

2.预习内容

2.1认真复习内燃机原理及汽车电子控制技术的有关内容；

2.2仔细阅读本指导书。

3.实验装备

GW98—Ⅰ型电控汽车模拟实验台：

传感器控制机构模拟器。

4.实验方法与程序

4.1完成实验准备并了解实验操作规程后，由教师操作电脑主机的键盘进入运行程序（学生不得擅自动用电脑主机的键盘）。

4.2海拔高度测量

1、接通模拟器电源。

2、置停车/空挡开关测试钮于“排除短路”位置（正常停车空挡状态）。

3、置车辆状态旋钮于“点火接通”位置。

4、向电脑监视器输入进气歧管绝对压力代码14。

5、确认进气歧管绝对压力传感器（MAP）在模拟器上的位置用数字式万用表测量参考电压值并记录此值于表2—1中。

6、测量进气歧管绝对压力传感器的输出信号电压并记录该值于表2—1中。

此时海拔高度为海平面。

7、观察监视器显示屏上的绝对压力，记录此压力于表2—1中。

8、将模拟器右上角的选择开关数字调到30，按下输入钮并保持按下状态，这就使得模拟高度变成2000英尺。

若放开输入钮，则模拟高度又会恢复为海平面。

9、模拟器右上角的选择开关数字为30，按下输入钮并保持按下状态，测量此时的MAP输出信号电压，海拔为2000英尺，记录此时的电压值和压力值并记录于表2—1中。

10、调整选择开关为31（海拔高度为4000英尺），并在按下输入钮时测量信号电压和此时的压力值并把所得结果记录在表2—1中。

11、重复操作第10项，但此时模拟海拔高度为6000英尺（选择开关数值为32）。

12、重复操作第10项，但此时模拟海拔高度为8000英尺（选择开关数值为33）。

13、重复操作第10项，但此时模拟海拔高度为10000英尺（选择开关数值为34）。

表2—1

参考电压=

海拔高度

MAP信号输出电压

电脑监视器绝对压力

海平面

2000英尺

4000英尺

6000英尺

8000英尺

10000英尺

4.3进气歧管绝对压力测量

1、把车辆状态旋钮转至“发动机起动”位置，调节气门开度旋钮至“怠速”位置。

2、向电脑监视器输入冷却液代码16，调冷却液温度旋钮使冷却液温度为220℉（104.4℃）。

3、向电脑监视器输入发动机转速代码11，调节气门开度旋钮使发动机转速为1000转/分左右。

4、向电脑监视器输入进气歧管绝对压力代码14，记录无负载1000转/分时的进气歧管绝对压力于表2—2中。

5、记录进气歧管绝对压力传感器MAP输出信号电压于表2—2中。

6、向电脑监视器输入发动机转速代码11，调节气门开度旋钮使发动机转速为3000转/分左右。

7、向电脑监视器输入进气歧管绝对压力代码14，记录无负载3000转/分时的进气歧管绝对压力于表2—2中。

8、记录进气歧管绝对压力传感器MAP输出信号电压于表2—2中。

10、把车辆状态旋钮转到“发动机带负载运行”位置。

11、向电脑监视器输入发动机转速代码11，调节气门开度旋钮使发动机转速为3000转/分左右。

12、向电脑监视器输入进气歧管绝对压力代码14，记录进气歧管绝对压力于表2—2中。

记录进气歧管绝对压力传感器MAP输出信号电压于表2—2中，此时为3000转/分有负载状态。

13、把节气门开度旋钮开至最大位置，使发动机转速达到最大值。

记录此时的进气歧管绝对压力于表2—2中。

记录节气门全开时的进气歧管绝对压力传感器MAP输出信号电压于表2—2中。

表2—2

发动机状态

海平面、标准大气压

MAP输出信号电压

进气歧管绝对压力

（英寸汞柱）

1000转/分无负载

3000转/分无负载

3000转/分有负载

节气门全开有负载

5.撰写实验报告

5.1根据实验数据，分析大气压力随海拔高度变化而变化的规律及进气绝对压力传感器的工作原理；

5.2根据实验数据，分析进气歧管绝对压力随发动机负荷变化而变化的规律及进气绝对压力传感器的工作原理。

实验三、节气门开度传感器和废气再循环（EGR）

真空控制阀开度传感器原理实验

1.实验目的与要求

1.1在节气门的开度范围内，利用测量电路电压和传感器的电阻以演示节气门开度传感器的工作原理。

1.2测量EGR真空控制阀开度传感器在不同开度时的输出电压来演示EGR开度传感器的工作原理。

2.预习内容

2.1认真复习内燃机原理及汽车电子控制技术的有关内容；

2.2仔细阅读本指导书。

3.实验装备

GW98—Ⅰ型电控汽车模拟实验台：

传感器控制机构模拟器。

4.实验方法与程序

4.1完成实验准备并了解实验操作规程后，由教师操作电脑主机的键盘进入运行程序（学生不得擅自动用电脑主机的键盘）。

4.2节气门开度传感器原理

1、接通模拟器电源。

2、置停车/空挡开关测试钮于“排除短路”位置（正常停车空挡状态）。

置车辆状态旋钮于“点火接通”位置。

置节气门开度旋钮于“怠速位置”

3、向电脑监视器输入节气门开度代码12。

4、用数字式万用表测量节气门开度传感器的信号电压，并记录所测值于表3—1中。

5、观察电脑监视器显示屏上的节气门开度传感器的电压值随开度的变化。

6、调节节气门开度旋钮于中等开度位置，测量节气门开度传感器的输出信号电压，记录所得值于表3—1中。

7、调节节气门开度旋钮于全开位置，测量节气门开度传感器的输出信号电压，记录所得值于表3—1中。

8、把车辆状态旋钮至“点火断开”位置。

9、按下部件断开钮使该传感器与系统断开。

10、把节气门开度旋钮转到怠速位置。

11、测量节气门开度传感器信号测点和接地点的电阻，并记录次值于表3—1中。

12、旋转节气门开度旋钮于中等开度位置。

13、重复操作第11项。

14、顺时针旋转节气门开度旋钮至终点（节气门全开）。

15、重复操作第11项。

表3—1

节气门位置

信号电压

传感器电阻

关小（怠速）

中等开度

最大开度

4.3EGR阀位置传感器原理

1、把节气门开度旋钮旋到“怠速”位置，数字万用表放在VDC档，部件正常灯亮。

2、把“车辆状态”旋钮旋转到“发动机带负载运行”位置。

3、向电脑监视器输入冷却液温度代码16，通过冷却液温度旋钮调节冷却液温度为220℉（发动机正常工作温度）。

4、5、用数字式万用表测量废气再循环阀位置传感器的输出信号电压，记录此测量值于表3—2中。

5、向电脑监视器输入车辆速度代码13，调节负载控制钮使汽车车速为20英里/时。

6、用数字式万用表测量废气再循环阀位置传感器的输出信号电压，记录此测量值于表3—2中。

7、调整节气门开度旋钮使车辆速度为40英里/时。

重复操作第5项。

8、调整节气门开度旋钮使车辆速度为60英里/时。

重复操作第5项。

9、调整节气门开度旋钮使车辆速度为80英里/时。

重复操作第5项。

10、调整节气门开度旋钮使车辆速度为100英里/时。

重复操作第5项。

表3—2

车速英里/时

EGR阀位置传感器输出信号电压

发动机怠速

20

40

60

80

100

5.撰写实验报告

5.1根据实验数据，分析节气门开度传感器的工作原理；

5.2根据实验数据，分析EGR真空控制阀开度传感器的工作原理。

实验四、氧传感器工作原理实验

1.实验目的与要求

利用测量发动机在不同运行工况下,排气氧传感器的输出信号以演示其工作原理。

2.预习内容

2.1认真复习内燃机原理及汽车电子控制技术的有关内容；

2.2仔细阅读本指导书。

3.实验装备

GW98—Ⅰ型电控汽车模拟实验台：

传感器控制机构模拟器。

4.实验方法与程序

4.1完成实验准备并了解实验操作规程后，由教师操作电脑主机的键盘进入运行程序（学生不得擅自动用电脑主机的键盘）。

4.2氧传感器原理

1、接通模拟器电源。

2、置停车/空挡开关测试钮于“排除短路”档，置车辆状态旋钮于“点火接通”位置。

3、将模拟器右上角的选择开关数字调到42，按下输入按钮输入，以模拟环境温度为30℉（-1.1℃）。

4、向电脑监视器输入冷却液温度代码16，调冷却液温度为30℉（-1.1℃）。

5、向电脑监视器输入废气氧传感器代码5，观察氧传感器的输出电压，当该传感器处于冷态时，该输出电压是山偏压电路引起的并为0.4伏左右。

记录此时的电压值于表4—1中。

6、把车辆状态旋钮旋到“发动机起动”位置。

观察并记录此时的输出电压于表4—1中，虽然发动机已处于运行状态但氧传感器的温度还是很低不足以克服偏流电压的作用。

7、向电脑监视器输入冷却液代码16，并调冷却液温度为100℉（37.7℃），此时温度就相当于热车4—6分钟。

8、向电脑监视器输入废气氧传感器代码5，观察氧传感器的输出电压并记录此时的电压值于表4—1中。

这时氧传感器已经预热达到了工作电压点并开始指示此时为较稀混合气（含过量氧气）。

此时空气喷射过剩的部分气体被导入了排气管。

9、向电脑监视器输入冷却液代码16，并调冷却液温度为220℉（104.4℃），此时温度就相当于热车15—20分钟。

10、向电脑监视器输入废气氧传感器代码5，观察氧传感器的输出电压并记录此时的电压值于表4—1中。

此时空气分配控制阀已将流到排气歧管的气流换向导流至催化反应器，并且此时电脑已利用氧传感器输出的信号来调节燃油流量以实现理论最佳空燃比。

11、按下电脑监视器输入键“0”键并保持按下状态，此时表明电脑已把流入催化反应器的气流换向而流入排气歧管，观察此时氧传感器对过量氧气的作用。

表4—1

冷却液温度℉

发动机状态

氧传感器输出电压

30

关

30

开

100

开

220

开

5.撰写实验报告

5.1根据实验结果，分析氧传感器的工作原理。

实验五、故障诊断

1.实验目的与要求

1.1在模拟实验台上进行电控汽油发动机故障判断及排除的初步训练；

1.2提高学生对汽车电子控制技术、内燃机原理等课程的相关知识的运用能力。

1.3初步具备对电控汽油发动机故障进行分析判断的能力。

2.预习内容

2.1认真复习内燃机原理及汽车电子控制技术的有关内容；

2.2仔细阅读本指导书。

3.实验装备

GW98—Ⅰ型电控汽车模拟实验台：

传感器控制机构模拟器、丰田发动机电控系统实验台、KT600汽车解码器。

4.实验方法与程序

4.1传感器控制机构模拟器实验

4.1.1故障诊断

（一）

1、请指导教师帮助设置1号故障，冷却液温度传感器参考电压低，并开始模拟这种故障。

2、确认用户反映的故障现象。

①把冷却液温度旋钮反时针旋到终点位置以模拟为冷机状态。

②检查怠速转速，注意转速不规则现象。

（怠速不稳）

③节气门开度加大请观察发动机转速的情况，检查汽车起步发喘和加速性能（若有必要，检查正常情况下的加速性能以便比较）。

注意起步不稳定和加速性能差。

3、确认工作不正常的输出系统。

①使汽车挂档，设冷却液温度为冷机运行，观察计算机监视器显示的在怠速、节气门中等开度和节气门全开等情况下各种输出状态。

㈠废气再循环阀的位置。

㈡发动机怠速转速。

②若有必要，回顾上述部件正常工作时的情况。

用监视器屏观察废气再循环阀的位置和发动机怠速。

要注意的是当发动机处于冷态时它们的工作不正常。

记录显示的值于表5—1中。

表5—1（在冷态发动机工况）

废气再循环阀的位置

怠速转速

设置1号故障

正常运行工况

4、断开和修理失效的部件。

①因为电脑监视器输出值至少有3个信号不正确，三个部件同时损坏的情况几乎是不可能的，所以有可能是电脑或是某个输入装置的问题。

②向计算机输入信号以使它能控制空气旁通阀和空气开关阀的唯一数据是冷却液温度。

所以发动机冷却液温度传感器和它的相关电路应首先作为检查的对象，用电脑监视器检查冷却液温度，注意此时温度值对冷态发动机而言是太高了。

记录此值于下：

输出的冷却液温度=

③因为发动机处于冷态，这就证明电脑使用了不正确的冷却液温度数据，或者说明计算机已坏掉。

④测量冷却液温度传感器的信号电压以判别冷却液体温度数据正确与否。

对冷态发动机而言，该电压值应为3.5—4.5伏之间。

记录此值与下式中。

冷却液温度传感器电压=

⑤对冷态发动机运行工况而言，所测得的电压值是不正确的，所以应对该传感器进行检查。

脱开该传感器电源接头，并测量热敏元件的电阻。

在冷态发动机温度（60℉=-15.6℃），该电阻值应在700—1000欧姆之间。

记录测量的电阻此值于下式中

冷却液温度传感器冷态电阻=

⑥该传感器的电阻正常，故障肯定是出现在与传感器相连的电路上，这时电脑或是电脑线束就该修理或更换。

用选择开关输入修理号码20，即修理或更换ECM，按下输入钮即可。

5、检验修理结果。

①插上传感器电器接头，点火开关接通，测量该传感器电压。

②使用电脑监视器检查冷却液温度。

③模拟驾驶车辆，检查怠速、加速性能和起步发喘现象。

4.1.2故障诊断

（二）

1、指导教师帮助设置2号故障，即冷却液温度传感器短路，若需要可请指导教师帮忙，并开始模拟这种故障。

2、确认用户反映的故障现象。

①把冷却液温度旋钮反时针旋到终点位置以模拟为冷机状态。

②检查怠速转速，注意转速不规则现象（怠速不稳）。

③节气门开度加大请观察发动机转速的情况，检查汽车起步发喘和加速性能（若有必要，检查正常情况下的加速性能以便比较）。

注意起步困难和加速性能差。

3、确认工作不正常的输出系统。

①使汽车挂档，设冷却液温度为冷机运行，观察计算机监视器显示的在怠速、节气门中等开度和节气门全开等情况下各种输出状态。

㈠废气再循环阀的位置。

㈡发动机怠速转速。

②若有必要，回顾上述部件正常工作时的情况。

用监视器屏观察废气再循环阀的位置和发动机怠速。

要注意的是当发动机处于冷态时它们的工作不正常。

记录显示的值于表5—2中。

表5—2（在冷态发动机工况）

废气再循环阀的位置

怠速转速

设置1号故障

正常运行工况

4、断开和修理失效的部件。

①因为电脑监视器输出值至少有3个信号不正确，三个部件同时损坏的情况几乎是不可能的，所以有可能是电脑或是某个输入装置的问题。

②向计算机输入信号以使它能控制空气旁通阀和空气开关阀的唯一数据是冷却液温度。

所以发动机冷却液温度传感器和它的相关电路应首先做为检查的对象，用电脑监视器检查冷却液温度，注意此时温度值对冷态发动机而言是太高了。

记录此值于下：

输出的冷却液温度=

③因为发动机处于冷态，这就证明电脑使用了不正确的冷却液温度数据，或者说明计算机已坏掉。

④测量冷却液温度传感器的信号电压以判别冷却液体温度数据正确与否。

对冷态发动机而言，该电压值应为3.5—4.5伏之间。

记录此值与下式中。

冷却液温度传感器电压=

⑤对冷态发动机运行工况而言，所测得的电压值是不正确的，所以应对该传感器进行检查。

脱开该传感器电源接头，并测量热敏元件的电阻。

在冷态发动机温度（60℉=-15.6℃），该电阻值应在700—1000欧姆之间。

记录测量的电阻此值于下式中

冷却液温度传感器冷态电阻=

⑥因为热敏元件短路，造成电阻太小，必须更换该传感器。

在选择开关上选择冷却液温度传感器更换/修理号码8，按下输入钮即可。

5、检验修理结果。

①插上传感器电器接头，点火开关接通，测量该传感器电压。

②使用电脑监视器检查冷却液温度。

③模拟驾驶车辆，检查怠速、加速性能和起步发喘现象。

4.1.3撰写实验报告

1、运用所学知识根据故障现象分析故障产生的原因；

2、运用所学知识根据故障产生的原因，找出产生故障的部件并进行更换修理；

4.2丰田发动机电控系统实验台、KT600汽车解码器实验

1、将KT600诊断盒插入诊断插槽，注意插入方向，将印有“UP”字样的一面朝上。

2、根据丰田发动机电控系统选择丰田方形测试接头。

3、将测试延长线的一端插入KT600汽车解码器的测试口内，另一端连接测试接头。

4、将连接好测试延长线的测试接头插到丰田发动机电控系统实验台的诊断座上。

5、将丰田发动机电控系统实验台点火开关置于点火接通位置。

6、按下KT600汽车解码器电源按钮。

7、在触摸屏普通模式和教学模式按钮处，选择普通模式进入主菜单。

8、在主菜单上选择丰田图标按钮并按下该按钮进入系统选择界面。

9、在系统选择界面选择发动机按钮并按下该按钮进入下一个界面。

10、选择读取车辆电脑型号按钮并按下该按钮，读取电脑信息，包括版本号、CODING号、服务站代码以及相关信息，记录该信息，安下任意按钮返回主界面。

11、将丰田发动机电控系统实验台点火控制信号（IGT1）故障故障模拟“01”开关打到“0”位置，在KT600汽车解码器主界面上选择读取故障码，通过解码器读取有“IGT1点火控制信号”故障。

将故障模拟“01”开关复位，即打到“1”位置，再进行下一个故障。

故障码的清除，断开点火开关，拆下电瓶线一极10秒以上即可。

12、将丰田发动机电控系统实验台进气压力传感器（PIM）故障故障模拟“01”开关打到“0”位置，在KT600汽车解码器主界面上选择读取故障码，通过解码器读取有“PIM进气压力传感器”故障。

将故障模拟“01”开关复位，即打到“1”位置，再进行下一个故障。

故障码的清除，断开点火开关，拆下电瓶线一极10秒以上即可。

13、将丰田发动机电控系统实验台节气门位置传感器（VTA）故障故障模拟“01”开关打到“0”位置，在KT600汽车解码器主界面上选择读取故障码，通过解码器读取有有“VTA节气门位置传感器”故障。

将故障模拟“01”开关复位，即打到“1”位置，再进行下一个故障。

故障码的清除，断开点火开关，拆下