汽车电控技术实验指导书Word文档格式.docx
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10、具有自诊断功能，解码器可通过诊断座读出相应的故障码和数据流；
11、带滚轮式可移动台架，表面经高温喷塑防锈处理。
技术参数：
外形尺寸（长×
宽×
高）：
1240mm×
700×
2100
工作电源：
交流220V系统电源：
直流12V
动力源：
静音空气压缩机
重量：
100Kg
工作温度：
-25℃---70℃
四、实验方法与步骤
1．提问学生问题，了解学生对该部分知识的掌握情况。
2．由指导教师按照实训台来讲解安全气囊系统的组成及工作原理。
安全气囊系统的结构
构成安全气囊系统的主要电子元器件有ECU、碰撞传感器（集中式系统安置於ECU内部，分散式系统安置在ECU外部）、警示装置、安全气囊组件、乘员位置传感装置及接头和线束等。
安全气囊系统典型ECU结构
对於单点碰撞传感－集中式安全气囊ECU，采用了与放大和滤波电路相关联的电子加速度计（传感器），能稳定地保持对汽车加速度跟踪（即能按照汽车的加速度成比例地输出电压）。
与单片微机相关联的装置包括：
电源供给装置，给所有的电路提供工作电压。
属於这部分的两个重要电气装置包括电荷泵和能量贮备（又称备用电源，在碰撞过程中，一旦蓄电池连接松脱，仍能提供足够的贮电容量触发引爆管使安全气囊张开）。
电荷泵具有提升能量贮备电压，使其高於汽车工作电压的能力。
当蓄电池、充电系统或发电机出现故障时，电荷泵能维持能量贮备装置的最低工作电压。
另外，在提升能量贮备电压的同时，能检测引爆电路电阻偏高等类似的故障；
供单片微机监控用的监视计时器；
供警示灯控制和故障诊断用的接口电路；
触发司机或乘客侧充气组件的引爆电路。
引爆路一般由ECU内部电路及ECU的外部元器件组成。
外部元器件有：
接头、电缆、滑环/盘簧（仅司机路才有）引爆管，对於分散式安全气囊系统还有电子机械碰撞传感器等。
ECU监控的首要任务，是在碰撞过程中监测可能妨碍成功引爆安全气囊的所有故障；
进一步的任务是监测使安全气囊发生致伤、甚至致死的不适时引爆。
与ECU集成在一起的机－电安全传感器；
选择输入电路。
“选择输入”是用来向安全气囊ECU提供乘客座位、司机和乘客安全带的状态信息，这些信息经ECU处理後，除了具有前面提到能改变安全气囊充气速率的功能外，还有安全抑制功能。
对於乘客安全气囊，只有在乘客座位被占用、乘客安全带扣上以及安全气囊在较高阈值的情况下，才会引爆充气。
将司机安全气囊与乘客安全气囊分开控制，可以减少安全气囊不必要的张开；
方便接入外部诊断设备，帮助维修的串行数据线路。
安全气囊组件的结构及工作过程
乘客侧与司机侧安全气囊的结构和工作过程很相似。
典型的司机侧安全气囊组件由安全气囊饰罩、带涂敷层或不带涂敷层的织物折囊垫、充气器（即气体发生器、含引爆剂、扩爆剂和主推进剂）和将安全气囊组件安装在方向盘的连接组件等组成。
组件的功用和工作过程如下：
（1）将从碰撞传感器接收的电信号传给充气器的引爆剂；
（2）引爆剂像根“电火柴”通电後着火，然後再点燃充气器组件内的扩爆剂，扩爆剂又称为引爆管；
（3）扩爆剂点燃後，点燃主装药－主推进剂。
传统的主推进剂由氮化钠氧化剂组成，也有些使用压缩氮气或氩气，还有的是两种混合应用；
（4）推进剂燃烧生成氮气流；
（5）迅速膨胀的气体经过过滤进入折囊垫，形成安全气囊雏形；
（6）充气器使充入安全气囊的气体压力增高，并开始推压安全气囊饰罩；
（7）安全气囊饰罩上的压力不断上升，饰罩材料延伸变形和撕裂薄弱区的接缝；
（8）随着裂缝的出现，饰罩门开启，为充气安全气囊的喷出提供最佳通路；
（9）气体压力继续增长，安全气囊张开至织物绷紧；
（10）乘员接触和压迫安全气囊，实现安全保护；
（11）通过气体的粘性阻尼作用，乘员前移能量被吸收和耗散，安全气囊中过压气体经过安全气囊通气孔排出而不致伤害乘员。
安全气囊系统的检修
如果安全气囊已经引爆，必须更换而不能修复使用。
打开原则：
轻微的碰撞不会打开安全气囊。
一般说来，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。
如：
桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊。
安全气囊打开的必要条件：
A、车速一般在50公里／小时以上，但关键因素是碰撞发生时的加速度（在国家鉴定试验中，碰撞瞬时的加速度约为40g；
B、正面行驶；
C、碰撞物体：
刚性墙壁或障碍物；
D、打开时间：
在碰撞发生后的几十毫秒内。
E、碰撞物体的刚性：
车辆以50公里时速撞向墙壁和撞向沙堆的效果截然不同，因此50公里／小时只是相对速度，只有当实际碰撞满足条件时，安全气囊才会自动打开。
需要强调的是，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。
注意事项：
检修安全气囊系统与检修汽车的其它系统不同，若操作错误，可能使安全气囊意外引爆导致伤亡。
各个厂家采用的传感器、充气器类别和级数、引爆电路布局、引爆－扩爆－推进剂等都有差别，因此，对安全气囊系统检修的注意事项，只能大致归纳如下，详细作业应严格按各车型维修手册的规定。
安全气囊系统的故障，必须采用显码法（如带有车载微机屏显的凯迪拉克弗利特伍德、林肯大陆等车型）、外接仪器诊断法、闪码法或参数测量法确诊故障部位，才进入维修或换件阶段；
检修安全气囊系统时，将点火开关转至“LOCK”位置以及拆下蓄电池负极电缆，还需再等2分钟，才能进行维修工作（让电能贮存电容器放电完毕），否则安全气囊有不适时引爆张开的危险；
不能用万用表测量安全气囊组件引爆电阻的阻值。
原因是引爆电阻时所需的电流极小，万用表电阻档的输出电流一般都大於引爆电流，即使选用输出电流只有几毫安培的高阻档，也不能保证安全气囊不会误爆。
目前，大多进口汽车的车型都用安全气囊ECU内的诊断电路，发送比引爆电流微弱许多的监测电流对引爆电阻实行检测。
假设方向盘内螺旋电缆聚酯薄膜与铜导体面间的阻值在规定容限，各接触面（点）接触良好，将引爆电阻从引爆电路分离，确诊了安全气囊ECU功效正常後，才可以诊断引爆电阻。
安全气囊警示灯的故障检查
安置在仪板上的安全气囊警示灯，功用是向司机或维修人员指示整个安全气囊系统有否故障，或是在系统有故障时，通过闪码找出故障的部位。
汽车在正常行驶中警示灯会熄灭，若发现警示灯在点火开关从“LOCK”转至“ON”位置4s和6s後不熄灭，或在行驶中一直亮着，可能有两个原因：
一是安全气囊系统曾发生故障，经闪码与拆修换件完毕後未清除故障码，可按该车型维修手册的规定进行清除；
二是警示灯控制电路有故障，大多是警示灯对地短路。
检查方法是拨开安全气囊ECU总接头，查找警示灯至ECU间线路的问题，还是ECU内部的问题。
拨开ECU接头之前，须先将点火开关置於“LOCK”位置，记下音响锁定密码再拆下蓄电池负极电缆。
拨开ECU总接头後，再装回蓄电池负极电缆，如果这时警示灯熄灭，便说明ECU内部搭铁，应该更换ECU总成；
如果警示灯仍亮，说明警示灯至ECU间的线路或TDCL及检查接头等处短路。
妨碍正常引爆的故障条件
分散式安全气囊系统所用的传感器，均属於外装机电式碰撞传感器。
妨碍正常引爆的故障条件有以下4种：
ECU与传感器之间开路、对地短路或其它潜在的短路情况、传感器在车架上的安装位置不当及串联电阻值过高不能传导引爆电流。
3．演示：
操作汽车安全气囊系统示教板，结合实物，让学生现场观察各部件的工作情况。
1、实验台操作步骤
警告：
未做好启动前的准备工作，不允许使用实验台．使用前，应检查气囊将要展开位置无物器阻误，SRS电控单元上下、周围有无妨碍滑动机构工作的物品，方可启动。
（1）连接上220V电源插头，打开点火开关。
（2）安全气囊故障报警灯在正常情况下，警告灯会亮大约6S，然后熄灭。
（3）当安全气囊警告灯常点亮时，应该进行排除故障或电控单元的数据修复。
（4）按下充气开关让空气压缩机工作，让其工作5-7分钟。
（5）捉住SRS电控单元导车的尾部，将它拉到滑动机构最后。
（6）将SRS电控单元用力向前推。
（7）当SRS电控单元撞击到橡胶点时，气囊瞬间展开。
（8）空气压缩机工作5-7分钟后，按下回收开关将展开后的气囊收入气管内。
（9）可进行反复碰撞实验，让学员了解系统的工作过程。
（10）使用完毕后，回收气囊袋入气管内，关闭点火开关。
（12）切断220V电源插头连接。
2、故障设置和排除
（1）故障设置板：
故障设置板（如图所示）位于底架抽屉内，并标明故障点端子号（详见故障设置一览表）。
故障设置板设有信号模拟板，可通过拔除相应的短接插或向故障端子附加电压/电阻达到故障模拟作用。
方便模拟线路的故障，即时反应系统工作状态的变化，充分学习原理知识和故障分析、排除等。
故障设置一览表：
31
32
64
26
33
34
54
51
代号
作用
故障现象
31/32
安全气囊触发器—乘客侧线路
警告灯点亮，00589
安全气囊点火器:
乘客侧（N131）
33/34
安全气囊触发器线路
警告灯点亮，00588
安全气囊点火期:
驾驶员侧（N95）
安全气囊故障报警灯线路
警告灯打开钥匙常亮。
SRS电控单元电源线路
诊断座数据线路
不能与解码仪通信，无故障代码输出。
SPS电控单元搭铁线路
（2）故障检测与排除
检测端子：
位于线路中ECU外框连接点，可仪器对其进行数据检测诊断系统。
排除端子：
位于元件图附近，主要用于对其进行故障的排除。
故障排除方法：
当诊断出有线路断路或接触不良时，对连接检测端子和排除端子线路进行修复。
3、大众气囊修复步骤
当SRS电控单元碰撞以后，安全气囊展开之后，我们用原厂诊断设备VAG1551/2VAS5051/2元征X431解码仪诊断测试时会出现0595－碰撞数据储存。
这个故障代码清除不掉。
大众气囊修复仪或元征X431解码仪，可以清除这个故障代码。
使用解码仪修复电控单元后，做测试后设备就会提示系统正常，没有故障代码。
从而安全气囊指示灯，就会熄灭.
五、注意事项
1．遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备，保证教具完好。
2．注意人身安全和教具完好。
3．严禁未经许可，擅自扳动教具、设备的电器开关、点火开关和起动开关。
六、实验报告要求
1．分析安全气囊系统结构组成及工作原理
实验二电控汽油喷射系统
1．了解电控汽油喷射系统总体组成。
2．区分与识别电控汽油喷射系统的主要传感器、执行器。
3．了解电控汽油喷射系统的工作原理。
1．常用工具1套。
2．电喷发动机实训台两台。
2．讲解电控燃油喷射系统的组成部分（空气供给系统、燃油供给系统和控制系统）。
及工作原理。
电控燃油喷射系统组成
电控汽油喷射系统的燃油供给系统由汽油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、油压调节器、喷油器、冷起动喷嘴和输油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。
1.电动汽油泵
在电控汽油喷射系统中应用的电动汽油泵通常有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵。
2.燃油分配管
燃油分配管，也被称作"
共轨"
，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。
由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。
3.喷油器
喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。
喷油器的通电、断电由电控单元控制。
电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。
当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；
电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。
电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。
若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；
若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。
一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2～10ms范围内。
4.油压调节器
油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。
因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。
在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。
所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。
5.油压脉动缓冲器
当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。
燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。
油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。
6.冷起动喷嘴及热时间开关
冷起动喷嘴的功用是当发动机低温起动时，向进气管喷入一定数量附加的汽油，以加浓混合气。
冷起动喷嘴也是一个电磁阀，故又称冷起动阀。
冷起动喷嘴的开启和持续喷油的时间取决于发动机的温度，并由热时间开关控制。
冷起动喷嘴安装在进气管上，热时间开关装在机体上并与冷却液接触。
汽油喷射系统的分类,大致可以按以下五大类来分;
１、按喷油嘴安装位置分;
（１）单点喷射式（安装在节气门体上集中喷油）
（２）多点喷射式（安装在各缸的进气歧管上,分别喷油）
２、按喷油时刻分类;
（１）连续喷射式：
喷油嘴在发动机运转期间连续不断地喷油，喷油量取决于机械（或机电）式燃油分配器。
（２）间隙喷射式：
由ECU控制喷油嘴的喷油量在发动机运转期间间隙地喷油，其中还有各缸独立喷射、所有缸同时喷射和分组喷射三种。
３、按喷油量分类；
（１）机械式（K型）由塞柱计量槽根据进气量控制喷油量
（２）机电式（KE型）也由塞柱计量槽根据进气量控制喷油量，但有ECU参与，同时增加了水温、节气门位置的修正值
（３０电子式（E型）采用ECU直接控制喷油量、装有传感器、执行器、由ECU计算出适时、适量的油、并计算出点火最佳时刻。
还能控制怠速状态
４、按空气流量分类；
（１）质量——流量式：
直接测量空气质量流量并由此算出喷油量（K、KE、L、LH型）
（２）速度密度式：
根据进气管压力和发动机转速，推算出吸入的空气量和喷油量（D型）。
（３）节流速度式：
根据节气门开度和发动机转速，推算出吸入的空气量和喷油量。
５、按有无反馈信号分类
（１）开环控制：
不能检查实际输出情况，但结构简单；
易于实现。
（２）闭环控制：
利用反馈信号对输入进行调整，使输出情况满足要求。
传感器讲解顺序：
（1）．空气流量计；
（2）．节气门位置传感器；
（3）．进气温度传感器；
（4）．氧传感器；
（5）．冷却液温度传感器；
（6）．发动机转速与曲轴位置传感器；
（7）．辅助信号（点火开关、蓄电池电压和空调器开关信号）。
执行器讲解顺序：
（1）．电动燃油泵；
（2）．喷油器；
（3）．辅助控制（氧传感器加热器、空调电磁离合器）；
（4）．节气门控制组件（怠速阀）。
由辅导教师按照实训台来讲解电喷发动机电子控制系统的总体组成，包括传感器、执行器、电控单元、燃油系统、反馈控制等。
3．演示：
起动电控发动机实训台，结合实物，让学生现场观察各传感器与执行器的工作情况。
1．遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备。
1．写出实验内容与步骤
2．分析实验中的电控燃油喷射系统的构成及工作原理。
实验三灯光仪表系统
三、实验设备与器材
示教板采用捷达王灯光照明、信号以及仪表系统组成，将各灯具、仪表和相关电器等：
按捷达王灯光仪表电路原理图平面布置。
本示教板采用整体线路图；
精选原车灯光仪表以及相关线路编排而成。
根据捷达王线束相关导线的原有颜色重新绘制，每个零件旁标有大众的零件符号或位置号,使线路更加清晰明了，更加易于电路原理学习和理解。
整个线路原理图以中央控制盒线路为中心，以黑色框线为界与外部连接，框内有各种相关端子的连接线路和继电器，保险丝等实物及连接线路。
在连接点下方标有各点的位置符号。
例如K/4表示多孔插头K的4号触点。
面板后面设有故障设置板，可实时检测，模拟线路断路、短路、信号衰减以及接触不良等故障，即时反应系统工作状态的变化，充分学习原理知识和故障分析、排除等。
功能特点有：
1、彩色巡航控制电控系统原理图的高级面板，表面加装有机玻璃保护及不锈钢或铝合金边框包裹；
2、面板元件图与元件图之间设置管脚检测端子和排除区端子；
实时进行故障检测与排除；
3、采用原车实物元件平置于面板上，让学员了解认识元件的特性。
4、在部分件上设置有模拟开关，用于模拟各个指示灯、转速表以及灯光元件控制开关工作下的工况；
5、在底架抽屉里配备多功能故障设置板，可设置断路或短路故障，实时附加电阻、电压，并可作线性不间断调整。
6、面板上,在电控制单元上设有检测端子，实时进行电压、波形以及电阻等数据检测；
7、带滚轮式可移动台架，表面经高温喷塑防锈处理。
外形尺寸（长*宽*高）：
1560mm*700mm*1740mm
70Kg工作温度：
-20℃---70℃
1．提问学生问题，了解学生对该部分知识的掌握情况；
2．由指导教师按照示范教板来讲解灯光仪表系统的组成及工作原理；
各个元件的功能和位置如下图所示：
1、左前大灯：
捷达系统轿车前大灯。
2、
左前大灯结构原理图：
绘制了前大灯的内部结构和外部线路连接。
3、组合仪表：
显示各个系统的工作情况。
4、右前大灯：
5、组合仪表模拟器：
模拟水温表、机油警告灯以及燃油位置传感器等信号模拟器。
6、转向灯：
捷达系统轿车转向灯。
7、雾灯：
捷达系统轿车雾灯。
8、保险丝盒：
发生短路或者过载等故障时熔断以切断电路来保护受该保险丝保护的电气元件；
9、中央控制盒：
10、室内灯：
捷达系统轿车室内灯。
11、门联锁开关：
模拟门联锁开关使用。
12、制动灯开关：
模拟制动灯开关使用。
13、倒车灯开关：
模拟倒车灯开关使用。
14、室内灯结构原理图：
绘制了室内灯的内部结构和外部线路连接。
15、灯光组合开关：
控制远近光转换和危险灯的点亮等。
16、雾灯开关：
接通雾灯开关1档，前雾灯点亮；
接通雾灯开关2档，前后雾灯点亮。
17、点火开关：
控制系统电源接通、起动以及关闭；
18、灯光开关：
接通灯光开关1灯，小灯点亮；
接通灯光开关2档，小灯和大灯点亮。
19、后组合灯：
后制动灯、倒车灯、后尾灯以及转向灯。
20、检测端子/排除端子：
：
检测电控单元或元件实况数据，对其电阻、电压以及线路情况等进行检测。
当诊断出有线路断路或接解不良时，连接检测端子和排除端子对线路进行修复
故障设置装置：
设置于抽屉内，每一个故障点都可设置断路或短路故障，并附有信号模拟板能进行实时附加电阻、电压，并可作线性不间断调整。
3、操作步骤
（1）插上220伏特电源插头。
（2）可以接通各个灯光开关和模拟开关进行操作。
（3）使用完后，关闭点火开关。
（4）切断220伏特电源。
面板端子的使用：
实验面板上端子分为检测端子和排除端子两种：
（一）检测端子：
位于线路中元器件图外框连接点，可仪器对其进行数据检测诊断系统。
（二）故障排除方法：
当诊断出有线路断路或接解不良时，短接元件检测端子和另一个元件端子对线路进行修复。
故障设置和排除
T5b/2
T5b/4
T7a/3
6/56
83a
T28/25
T28/16
T7a/6
T5b/1
T7a/2
9/58
83b
T28/24
T28/7
组合开关/变光开关
灯光开关
雾灯开关
组合仪表
部件
故障内容
备注
组合开
升级会员 