汽车电控元件检测与模拟驱动,万用表轻松搞定!
在汽车电器元件的检查过程中,数据的测量和故障原因的推理至关重要。由于电器元件内部情况无法直接观察,必须通过合理的逻辑步骤和适当的工具进行检测。万用表便是这一过程中不可或缺的关键工具。然而,一般的万用表只能测量电压、电阻和电流,对于现代电控汽车的维修和检测来说,其功能略显不足。为此,专为电控汽车设计的多功能数字万用表应运而生,它拥有众多汽车电器系统的专用测试功能,如频率、占空比、脉冲宽度、温度等。本文将介绍如何利用这种数字万用表对电控发动机的常见电器元件进行检测与驱动,以供广大汽车维修工程技术人员参考。

一、汽车电子信号的主要类型
电控汽车的传感器、执行器的电信号构成了控制系统中的通讯语言。汽车电子信号主要包括直流电压信号、交流电压信号、频率调制信号、脉宽调制信号和串行数据信号等。这些电子信号利用各自的特点,实现了汽车电子控制系统中各传感器与ECU电脑、ECU电脑与各执行器、ECU电脑与ECU电脑之间的不同通信目的。
1. 直流电压信号
汽车中产生直流电压信号的装置主要有蓄电池和ECU电脑输出给传感器的参考电压。模拟直流电压信号的传感器包括发动机温度传感器、燃油量传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、节气门开关、废气再循环和位置传感器、翼板式或热线式空气流量计和进气压力传感器等。
2. 交流电压信号
汽车中产生交流电压信号的装置主要有车速传感器、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴位置传感器、磁电式凸轮轴位置传感器和爆震传感器等。
3. 频率调制信号
汽车中产生可变频率的传感器主要有数字式空气流量计、数字式进气压力传感器、光电式车速传感器、光电式曲轴位置传感器、光电式凸轮轴位置传感器、霍尔式车速传感器、霍尔式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器等。
4. 脉宽调制信号
汽车中产生脉宽调制信号的电路主要有初级点火线圈、电子点火正时电路、废气再循环控制阀、喷油器、怠速控制电机、活性炭罐电磁阀、涡轮增压和其它电磁阀等。
5. 串行数据信号
汽车电路中由发动机控制电脑、车身控制电脑、防滑制动系统或其它电脑产生的串行数据信号具有相互传输能力。它是汽车电信号中最复杂的,在实际中,需要使用专门的解码器读取信息。
二、利用汽车数字万用表对电控汽车电器元件的检测方法
1. 空气流量计的检测
空气流量计按结构原理可分为翼板式空气流量计、热线式、热膜式、卡门旋涡光学式、卡门旋涡超声波式等几种,按信号输送类型又分为数字式和模拟式两种。
2. 节气门位置传感器的测试
节气门位置传感器有两种类型:一种是线性式,另一种是开关式。线性式节气门位置传感器是一个可变电阻,向发动机ECU电脑输送节气门位置信号。节气门开关信号是由怠速触点和功率触点两个构成,现代汽车节气门位置传感器大都是由这两种类型传感器组合,即一个怠速触点和一个可变电阻线性式节气门位置传感器组合在一起。
3. 霍尔传感器的测试
霍尔传感器是一个有源传感器,它的输出实际上是一个开关量的输出。它不受转速的限制,低速输出信号幅值和高速时一样,因此被广泛用在曲轴位置、凸轮轴位置等传感器上。
4. 磁电式转速传感器的测试
磁电式转速传感器是模拟交流信号发生器,它产生的信号为交流信号。它一般由线圈和磁铁组成,当铁质环状齿轮转动经过传感器时,线圈会产生交变电压。ABS车轮转速传感器也是磁电式,它输出信号的幅值和频率随转速的增加而增加。
5. 氧传感器的测试
氧传感器是电子控制燃油喷射系统中的重要反馈传感器,它检测排放气体中氧气的浓度,监测发动机是否按理论空燃比燃烧,并向发动机ECU电脑反馈。
6. 温度传感器的测试
温度传感器一般都是由负温度系数的热敏电阻构成,温度传感器向发动机ECU电脑提供的5V电源信号电压,向发动机ECU电脑返回与温度成反比的电压信号。
7. 喷油嘴测试
喷油嘴作为喷射系统的主要执行元件,它的好坏直接影响发动机的性能。测试喷油器时,将汽车专用表打到频率档,按副显示键选择触发正、负脉冲,测试喷油嘴的喷油脉冲宽度。
8. 燃油泵电流测试
在实际维修时燃油泵的工作电流测试,可以帮助确诊一些燃油泵间断性的故障。测试时使用汽车专用表的电流档,按功能键调到直流档,串在燃油泵线路上。在燃油泵工作时按下动态记录键。当车辆行驶中发现供油异常时观察自动记录的最大值和最小值电流,用以和正常值对比,找出故障原因。
9. 怠速电磁阀测试
怠速电磁阀一般由发动机ECU电脑控制其输出的占空比来控制其开度,测试时选择频率档,按2nd VIEW调整副显示正、负脉冲占空比,检查数据是否符合标准。
10. 传感器的模拟与执行器的驱动
汽车专用万用表具有可调频率、占空比方波输出功能,外接转换模块可以驱动喷油器、点火线圈、点火模块、发动机转速表、电子里程表等执行器,也可以对数字信号和电压、电阻信号进行模拟测试。
空气流量计的模拟:找出空气流量计的信号线,确定该流量计是高频还是低频型,如果是低频就将万用表调到50Hz档,如果是高频就调到2500Hz档。将转换模块开关打向右边正脉冲档,将红表笔插入从传感器上拔下的信号线内,黑表笔插入从传感器上拔下的接地端,观察发动机的工作状态。
节气门位置传感器的模拟:节气门位置传感器的模拟和电压型空气流量计的模拟相同。
水温传感器的模拟:水温传感器是一个热敏电阻,用可调电阻来模拟各种水温信号送到电脑。先将万用表打到“Ω”档,插上转换模块,不接电源线;调整旋钮,使表显示你需要的电阻值;然后从表上拔下模块,利用红、黑表笔输给水温传感器来模拟。
点火模块的驱动:点火信号的模拟,将万用表调到10Hz档,占空比调到5%-10%范围内,将转换模块开关打到右边正脉冲档,利用红、黑表笔接触点火信号线,观察点火模块的工作性能。
点火线圈的驱动:点火模块的模拟:将万用表调到10Hz-100Hz档,占空比调到5%-10%范围内;将转换模块开关打到左边负脉冲档,利用红表笔接触点火线圈负极线,观察点火线圈的工作性能。
发动机转速表和电子车速里程表的驱动:转速表和电子车速里程表的传感器的模拟:大多数发动机转速表的信号取自点火线圈负端,将万用表调到10Hz档,将转换模块开关打到右边正脉冲档;红表笔接上信号线,调整万用表的频率,观察转速表的工作性能。电子车速里程表和转速表的相同。
喷油器的驱动:驱动喷油器时,可以单个驱动,也可以将喷油器使用自制连线并联起来一起驱动。但如果驱动低阻型喷油器或并联多个喷油器时,一定要将占空比调到5%~10%范围内,具体方法和驱动点火线圈相同。
有分电器的电子点火系统的检测:以日本丰田车系有分电器的电子点火系统电路图为例来介绍汽车专用万用表检查该系统的方法:该电路的原理是发动机ECU电脑根据曲轴转角等传感器,确定点火时间。发动机ECU将点火信号IGT送给点火控制单元,当IGT信号变为低电位时,点火线圈的初级电流被切断,次级感应出高压电,再由分电器送至各缸点火。该电路同时具有控制点火时间和点火能量功能,当点火线圈初级电流被切断时,初级线圈产生自感电动势触发信号,点火控制单元发生电路输出一个点火确认信号IGF给发动机ECU电脑,能监视点火控制电路是否正常工作。
无分电器点火系统的检测:以丰田车系无分电器DLI点火系统的电路图为例来介绍汽车专用表检查该系统的方法:由检测曲轴转角的凸轮轴位置传感器、控制电脑及点火组件,根据凸轮轴位置传感器的信号,选择应该点火的汽缸,并把点火信号输送给点火组件,点火线圈直接向火花塞送高压电。这个系统最主要的特点是一个点火线圈给两个汽缸同时点火,一个缸处于排气,该火花为废火花。
综上,利用汽车数字万用表对电控汽车电器元件进行检测和驱动,可以大大提高汽车维修效率,确保行车安全和车辆长效使用。当然,这些方法和技巧需要通过实践不断积累和才能在实际操作中游刃有余。欢迎您用实际体验验证这些观点,并分享您的经验。
欢迎分享,转载请注明来源:汽车啦