1. 实验目的
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. 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。 3 实验概况
1)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 0.420V 30 开 0.474V 100 220 4 实验结果与分析
开 开 从0.474V开始跳动 在0.474V—0.984V之间快速跳动 从实验数据表4—1可得：冷却液温度相同时，发动机关闭状态时的氧传感器输出电压比发动机开启状态时的氧传感器输出电压低；发动机开启状态时，随着冷却液温度的升高，氧传感器输出电压增大。
氧化锆式氧传感器工作原理是：它的内侧通大气，外侧裸露在排气中，如果陶瓷体内侧大气中含氧量不同时，在氧化锆内、外两侧极间就产生电压差。当混合气浓度小时，氧化锆产生的电压低（约等于0V）。当混合气浓度大时，氧化锆产生的电压高（约等于1V），随电压的变化，即氧含量的变化得到控制。
实验课程名称：汽车电子控制技术
开课实验室： 2011年 6 月 1日 年级、专业、 班级 实验项目 名称 故障诊断 教师评语 教师签名： 年 月 日 目 录 1 实验目的 2 实验装备 3 实验概况 4 实验结果与分析 学号 姓名 指导教师 成绩 刘刚
1. 实验目的
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；
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。 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.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。 3 实验概况
1）传感器控制机构模拟器实验
（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 电压0V 800转/min左右 正常运行工况 电压0.516V 1500转/min左右 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=280℉ 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=0V
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=840Ω
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。 （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 0.516V 800转/min左右 正常运行工况 0.516V 1500转/min左右 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=280℉