桑塔纳AJR电控发动机空气流量计的检测与波形分析

桑塔纳AJR电控发动机空气流量计的检测与波形分析

发表时间：2013-08-08T09:16:22.077Z 来源：《科教新时代》2013年8月供稿作者：张志强[导读] 汽车传感器技术的应用是伴随着数电与模电技术的兴起而产生的。

重庆市九龙坡职业教育中心张志强【摘要】汽车传感器技术的应用是伴随着数电与模电技术的兴起而产生的。桑塔纳2000就是运用汽车传感器技术的电控轿车。传感器可以对汽车发动机运行过程中每时每刻的数据进行感知和传输，最终到达汽车ECU进行智能控制，为汽车的良好运行提供可靠和准确的数据。传感器大致有模电，数电，磁电，光电等形式。但无论是哪种形式都要转化成电波信号，区别是在于数字还是模拟信号。汽车工作需要各种条件。传感器就负责感知需要的信号。就实质而言，传感器与ECU结合，就是汽车工作状态的一道门槛，一起感知的数据是否合格，是不是实际状态下的数据，数据的准确性将直接影响汽车的工作状态。【关键词】传感器；波形【中图分类号】G625 【文章标识码】C 【文章编号】1326-3587（2013）08-0120-02 汽车电子化发展迅速，应用之广与日俱增，尤其是微机、网络技术的发展为汽车电子化带来了根本性的变革。当代汽车的维修不是单纯的机械维修，而是机械与电子为一体的维修。而电子控制元件的维修比较抽象，给汽车维修技术提出了新的挑战。汽车示波器和汽车诊断仪应运而生，为汽车维修人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力的工具。电子设备的测试设定变得非常简单，无需任何设定和调整就可以直接观察电子元件的信号波形和读取数据流。为广大维修人员分析汽车各传感器、执行器的信号波形和数据流分析提供了方便。

本文主要介绍了桑塔纳AJR发动机空气流量计线路检测、汽车波形与数据流分析三部分。传感器线路检测主要检测传感器端子到发动机ECU端子之间线路的连接、导通情况。波形部分主要介绍了桑塔纳2000AJR发动机的空气流量计的波形测试、标准波形及实际测量波形的识别。数据流部分介绍了数据流的获得方式和数据流的分析。

一、使用仪器、设备介绍

目前运用在电控发动机的传感器检测设备主要有万用表、示波器、诊断仪三大类。万用表有指针式、数字式两大类；示波器有模拟式和数字式两大类。随着汽车企业、科研单位、本科大专院校的大量需求，目前示波器、诊断仪的品牌很多，用途也多元化。针对此情况，仅介绍普遍使用诊断检测仪器： 1金德示波器 KT600

金德KT600汽车专用示波器是博世汽车检测设备（深圳）有限公司独立开发完成的一款汽车专用示波器，它可以实时采集点火、喷油、电控系统传感器的波形，通过对传感器波形的分析可以准确的诊断传感器是否故障，通过对点火波形的分析不仅可以诊断点火系统的火花塞、高压线、点火线圈等各元器件故障，还可以分析出进气系统和燃油系统的可能故障点，为汽车的运行技术状况和故障诊断提供科学的依据。

2元征发动机综合分析仪KES-200 KES-200便携式发动机分析仪具有汽车四通道示波器、智能万用表、点火系统分析、起动系统分析、充电系统分析、汽缸系统分析、废气分析仪接口、PC联机、打印及互联网升级等功能。

四通道示波器功能，该功能主要用于测量汽车各种传感器的输出波形，内置50页波形动态存储，包含了丰富的汽车传感器标准波形和维修信息，用户可以将测量波形与标准波形比较，分析判断汽车传感器的各种故障。同时，还提供了十几种常用传感器的测试方法和故障判断帮助信息。该功能具有完善的显示控制和触发方式，可同时测量显示四个通道的波形。

智能万用表功能，该功能主要用于测量汽车传感器及控制电路的电压、电流、电阻、频率、占空比、电池电压、发动机转速、进气管真空度（此项为选配）等功能。 X-431汽车故障诊断电脑是元征最新一代汽车诊断电脑，它是汽车电子应用技术和信息网络技术完美集成的产品，所采用的“开放式汽车诊断技术”是由元征率先在全球提出并倡导的最新汽车诊断技术，而且“开放式诊断技术”代表着当今世界汽车诊断技术的最高水平，同时也是汽车诊断技术未来发展方向和最佳解决方案。

对于每款可测试车型X-431具有原厂解码器同样的功能，而且同时还可对国内100多个车系几百种车型进行测试，充分体现了原厂解码器所没有的通用功能。

3电控发动机带变速器综合故障试验台桑塔纳2000轿车采用德国BOSCH公司生产的最先进的Motronic3.83（简称M3.8.3）电控顺序多点燃油喷射系统（简称电子控制系统），燃油喷射系统和点火系统由同一发动机控制单元（J220）控制。M3.8.3电子控制系统主要包括燃油喷射系统、发动机电控单元和点火系统三部份，发动机电控单元具有自诊断功能，使用专门的仪器可以读出其中所存储的故障码；

电控顺序多点燃油喷射系统的主要零部件：空气流量计（G70）、冷却液温度传感器（G62）、节气门控制部件（J338）、氧传感器（G39）、发动机转速传感器（G28）、爆燃传感器1、2（G61、G66）、进气温度传感器（G42）、霍尔传感器（G40）、喷油器（N30~N33）、空气流量计（G70）、点火线圈（N128）、活性碳罐电磁阀（N80）等。

二、空气流量计的检测与分析 1空气流量计的介绍

空气流量计（MAF）按结构原理可分为翼板式、热丝式（热膜式）、卡门涡旋式及电位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。在桑塔纳2000AJR发动机上装的是热膜式空气流量计，它位于空气滤清器与进气软管之间。它的作用是用于直接测量发动机运转时吸入的空气量，将此信号传给ECU,作为喷油量的依据。热模式空气流量传感器，主要由控制电路、热膜、上流温度传感器、金属护网等组成。当进气歧管空气流量增大时，由于空气走的热量增多，为了保持热膜温度，控制电路使热膜通过的电流增大；反之，则减少。这样就使通过热膜的电流与空气流量成正比，即热膜电流随空气的流量增大而增大。

2空气流量计的检测试验

2.1空气流量计线路检测

⑴G70-4与T80-11为空气流量传感器电源输入导线，电源电压为5 V。

⑵G70-3与T80-12为空气流量传感器搭铁导线，此线路导通。

⑶G70-5与T80-13为空气流量计信号导线，此线路导通。

⑷G70-2 与车身搭铁，用万用表测得电压为12V,说明此线路连接无断路情况。

2.2空气流量计波形检测

⑴用kes-200的示波器通道电缆连接空气流量计的信号线G70-5端子。

⑵当发动机在稳定怠速的情况下，将发动机转速从怠速加至油门全开（加速过程中油门以缓中速打开），持续约2秒钟，但不宜超……

⑶再减速回到怠速状态，持续约2秒钟。

⑷再从怠速急加速发动机至油门全开，然后再回至怠速，其标准波形。

⑸锁定波形，仔细观察空气流量计波形，其测得波形。

2.3 空气流量计数据流检测

⑴将CF卡插入X-431的CF卡槽内，注意使印有“UP SIDE”字样的一面朝上，且确保CF卡插入到位。

⑵将X-431测试主线的一端，插入SMARTBOX数据接口内。

⑶将X-431测试主线的另一端与选择的OBD-Ⅱ测试接头相连接。

⑷OBD-Ⅱ测试接头将测试接头与汽车的诊断座相连接。

⑸连接完毕后，打开点火开关，启动汽车，打开X-431。

⑹选择上海大众车系。

⑺进入大众系统后选择发动机控制模块，进入发动机控制模块中的数据流流选项，并且输入大众通道号03，当发动机怠速值为840r/mine（正常），测得空气质量为2.5g/s。

三、空气流量计的试验结果分析

车辆急加速时空气流量传感器输出信号电压波形上升迅速，在车辆急减速时空气流量传感器输出信号电压波形下降快，则说明空气流量传感器的良好。不过测得的波形和标准波形还是相差很大，原因：为了不要过大损伤设备，急加速节节气门没有处于全开位置；信号测试干扰，设备质量。

查找大众维修手册，发动机正常怠速的情况下，进入空气的质量为2.0g/s～4.0g/s。如果小于2.0g/s,可能进气系统有泄漏，大于4.0g/s，可能发动机负荷大。目前测得不进入空气质量为2.8g/s处于正常。