怠速控制系统及怠速控制阀的检测

孙祥生

[align=justify]    皇冠3.0轿车的怠速控制阀的电路如图 1所示。　[align=justify]一、怠速控制系统的就车检测[align=justify]    1、怠速控制系统的就车检测方法有三种，可酌情选用。[align=justify]    （1）发动机怠速运转状况检测[align=justify]    在冷车状态下起动发动机后，暖机过程开始时，发动机的怠速转速应能达到规定的快怠速转速（通常为1500r/min）；在发动机达到正常工作温度后，怠速转速应能恢复正常（通常为750r/min）。如果冷车起动后怠速不能按上述规律变化，则怠速控制系统有故障。[align=justify]    发动机达到正常工作温度后，在打开空调开关时，发动机怠速转速应能上升到900r/min左右。若打开空调开关后发动机转速下降，则怠速控制系统有故障。[align=justify]    在发动机怠速运转中，若对怠速调节螺钉作微量转动，发动机怠速转速应不会发生变化（转动后应使怠速调节螺钉恢复原来的位置）。若在转动中怠速转速发生变化，说明怠速控制系统不工作。[align=justify]    （2）怠速控制阀的工作状况检查[align=justify]    对于脉冲线性电磁阀式怠速控制阀，可在发动机怠速运转中拔下怠速控制阀线束连接器，观察发动机的转速是否有变化。如此时发动机转速有变化，则怠速控制阀工作正常。对于步进电动机式怠速控制阀，可在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有“嗡嗡”的工作声音（此时步进电动机应工作，直到怠速控制阀完全开启，以利发动机再起动）。如怠速控制阀发出“嗡嗡”声，则怠速控制阀良好。为了检查步进电动机式怠速控制阀的工作状况，也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电路有故障。　怠速控制系统及怠速控制阀的检测

[align=justify]    （3）ECU控制电压的检测[align=justify]    对于脉冲线性电磁阀式怠速控制阀，应拔下怠速控制阀线束连接器，用万用表电压档测量其端子电压。如果在发动机运转过程中，怠速控制阀线束连接器端子有脉冲电压输出，ECU和怠速控制系统线路无故障。若无脉冲电压输出，可打开空调开关后再测试。若仍无脉冲电压输出，则怠速控制系统不工作，应检查ECU与怠速控制阀之间的线路（是否有接触不良或断路故障）；如怠速系统的线路无故障，则ECU有故障，应更换ECU。　[align=justify]    对于步进电动机式怠速控制阀，将点火开关置于“ON”位置，然后测量ECU的端子ICS[sub]1[/sub]、ICS[sub]2[/sub]、ICS[sub]3[/sub]、ICS[sub]4[/sub]与端子E[sub]1[/sub]间的电压值（应为9-14V），如无电压，则ECU有故障。[align=justify]二、怠速控制阀的检测[align=justify]    （1）怠速控制阀线圈电阻的检测[align=justify]    拆下怠速控制阀，用万用表Ω档测量怠速控制阀线圈的电阻值（图 2）。脉冲线性电磁阀式怠速控制阀只有一组线圈，其电阻值为10-15Ω步进电动机式怠速控制阀通常有2-4组线圈，各组线圈的电阻值为10-30Ω。如线圈电阻值不在上述范围内，应更换怠速控制阀。[align=justify]    （2）步进电动机的动作检查[align=justify]    将蓄电池电源以一定顺序输送给步进电动机各线圈，就可使步进电动机转动。各种步进电动机的线圈形式和接线端的布置形式都不同。这里以皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机怠速控制阀步进电动机为例说明其检查方法。首先，将步进电动机连接器端子B[sub]1[/sub]和B[sub]2[/sub]与蓄电池正极相连，然后将端子S[sub]1[/sub]、S[sub]2[/sub]、S[sub]3[/sub]、S[sub]4[/sub]依次（S[sub]1[/sub]-S[sub]2[/sub]-S[sub]3[/sub]-S[sub]4[/sub]）与蓄电池负极相接，此时步进电动机应转动，阀芯向外伸去（图 3（a）），若将端子S[sub]1[/sub]、S[sub]2[/sub]、S[sub]3[/sub]、S[sub]4[/sub]按相反的顺序（S[sub]4[/sub]-S[sub]3[/sub]-S[sub]2[/sub]-S[sub]1[/sub]）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向转动，阀芯向内缩入（图 3（b））。

孙祥生

1、现代汽车微机故障检测插座

    现代汽车微机故障检测插座目前均用12端子形式，一般安装在熔断器盒附近（图 1）。12端子微机故障检测插座各端子的代号及内容如表 1所示。

表 1  12端子微机故障检测插座的代号及含义

端子号
含义
端子号
含义

1
ECM发动机诊断触发端子
7
空端子

2
SRS安全气囊诊断触发端子
8
空端子

3
空端子
9
空端子

4
ABS诊断触发端子
10
ECM、A/T资料输出，巡航C/C故障诊断触发（正时调整跨接线）

5
C/C巡航控制
11
ECM、A/T资料传输

6
A/T自动变速器诊断触发端子
12
搭铁


    2、故障代码的读取

    现代车系的发动机微机有两种形式，一种形式的主微机有三组插座，另一种主微机为55端子插脚。第一种形式可用指针式万用表读取故障代码，具体方法如下。

    （1）在点火开关处于“OFF”位置时，在模式I的微机故障检测插座（图 1（b））的1号和12号端子间连接一个自制的带330Ω电阻的LED灯或指针式电压表（正极接1号端子，负极接12号端子）。

    （2）将点火开关转至“ON”位置，观察LED灯的闪烁或指针式电压表指针的摆动规律，读取故障代码。

    （3）将点火开关转至“OFF”位置，拆下蓄电池负极搭铁线15s以上，再装回即可清除故障代码。

    这种方式读取的故障代码如表 2所示。

表 2  韩国现代车系利用模式I微机故障检测插座调取的故障代码

故障码
内容
故障码
内容

亮不闪
主微机不良
39
氧传感器不良

11
氧传感器信号不良
41
喷油器线路不良

12
空气流量计信号不良
42
汽油泵控制线路不良

13
进气温度信号不良
43
EGR控制线路不良

14
节气门位置传感器信号不良
44
1号、4号缸高压线圈线路不良

15
怠速电动机位置传感器信号不良
52
2号、5号缸高压线圈线路不良

21
发动机水温位置传感器信号不良
53
3号、6号缸高压线圈线路不良

22
曲轴信号（CKP）传感器不良
55
怠速电动机（IAC）线路不良

23
凸轮信号（CMP）传感器不良:
59
后氧传感器信号回路不良

24
车速信号（VSS）传感器不良'
61
TCC控制线路不良

25
大气压力（BARD）传感器不良
62
辅助迸气控制线路不良

31
爆震信号（Knock）传感器不良
71
TCC真空控制电磁阀线路不良

32
进气压力（MAP）传感器不良
72
TCC大气控制电磁阅线路不良

36
点火正时调整信号线曾搭铁过
　 　

孙祥生

1.基本传感器分类波形

    ①霍尔效应传感器，参见图19。

    霍尔效应传感器在汽车应用于上是有特殊意义的，它是固态半导体传感器，用在曲轴转角和凸轮轴上来通断点火和燃油喷射触发电路的开关，它们也应用在控制电脑需要了解的转动部件的位置和速度的其它电路上，例如车速传感器等等。

    霍尔效应传感器(或开关)由一个永久磁铁或磁极的几乎完全闭合的磁路组成，一个软磁叶轮转过磁铁和磁极之间的空隙，当在叶轮上的窗口允许磁场通过，并不受阻碍的传到霍尔效应传感器上的时候，磁场就中断了(因叶片是传导磁场到传感器上的媒体)，叶轮在窗口开和闭遮断磁场，导致霍尔效应传感器像开关一样接通和关断，这就是为什么一些汽车制造商将霍尔效应传感器和其它一些类似的电子设备称为霍尔开关的原因。这个装置实际上是一个开关设备，而它包含有关键功能的部件霍尔效应传感器。

    试验步骤

    起动发动机，让发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。

    波形结果

    确认从一个脉冲到另一个脉冲幅值，频率和形状等判定性尺寸是一致的，这意味着数值脉冲的幅度足够高(通常等于传感器供电电压)，脉冲间隔一致(同步脉冲除外)，形状一致且可预测。

    确认频率紧跟发动机转速，当同步脉冲出现时占空比才改变，能使占空比改变的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感器，除此之外脉冲之间的任何其它变化都意味着故障。

    了解波形形状的一致性，检查波形上下沿部分的拐角，检查波形幅值的一致性，由于传感器供电电压不变，因此所有波形的高度应相等，实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状，这也许是正常的，在这里关键是一致性，确认波形离地不是太高，若太高说明电阻太大或接地不良。

    检查标准波形异常是由于发动机异响或行驶能力故障同步，这能证实与顾客陈述的问题或行驶性能故障的根本原因有直接关系的信号问题。

    虽然霍尔效应传感器通常被设计在150摄氏度高温下运行，但它们的运行还是会受温度影响。许多霍尔效应传感器在一定温度下(冷或热)会失效。

    如果在示波器上显示波形不正常，查找不良的线束和插头，也要检查示波器的接线，确认相关部件在转动(分电器转动等)，当故障出现在示波器上时，摆动线束，这可以进一步判断霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。

    如果霍尔效应传感器电路包含同步脉冲，试接入第一缸触发信号来稳定波形，从第一缸火花塞高压线的触发输入信号，可以帮助稳定示波器上的波形，没有第一缸触发信号，在同步脉冲、频率不一致时，触发器通常给示波器的工作造成麻烦，如波形跳动或变得杂乱。

    ②磁电式传感器，参见图20。

    有两种最普通的传感器转动轴的方法：一个是磁电式，一个是光电式传感器。在许多北美、亚洲和欧洲制造的汽车上，从最便宜的到最豪华的车型都采用磁阻型或感应型传感器来传感曲轴位置(CKP)和凸轮轴位置(CMP)，它们被用来传感像车速传感器，防抱死系统车轮传感器等其它转动部件的速度和位置。

    磁电式传感器是模拟交流信号发生器，这意味着它们产生交流信号，它们一般由绕着线圈的磁铁和两个接线端组成。这两个线圈端子就是传感器的输出端子，当铁质环状齿轮(有时称为磁阻轮)转动经过传感器时，线圈里会产生电压。

    磁组轮上相同齿型会产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状幅值(峰对峰电压)与曲轴凸轮轴磁组轮的转速成正比，输出信号的频率基于磁组轮的转动速度，传感受器磁极与磁组轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大，靠除去传感器上一个齿或两个相互靠近的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号。这会引起输出信号频率的变化，而在齿减少的情况下，幅值也会变化。固体电子控制装置，例如控制电脑或点火模块，随即测出同步脉冲并用它去触发点火或燃油喷射器。

    磁电式曲轴或凸轮轴位置传感器可以安装在分电器内，也可以安装在曲轴和凸轮中部、前部和后部，它们是双线传感器，但它们的两条线被裹在屏蔽线中间，这是因为它们的信号有些敏感，用电子术语说，就是容易受高压点火线，车载电话等电子设备的电磁干扰(电磁干扰EMI或射频干扰RF电磁或射频干扰会改变信号判定性尺度，并在“电子通讯”中产生故障，它会引起行驶性能故障或产生故障码。

    试验步骤

    起动发动机，让发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。

    波形结果

    不同型式的凸轮轴和曲轴位置传感器产生多种形状的交流波形，分析磁电式传感器的波形的，一个参考波形是会有很大帮助的，波形的上下波动，不可能是0V电平的上和下完美的对称，但大多数传感器将是相当接近，磁电式曲轴或凸轮位置传感器的幅值随转速而增加，转速增加，波形高度相对增加。

    确定幅值、频率和形状在确定的条件下是一致的(转速等)、可重复的、有规律的和可预测的，这意味着峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔(频率)一致(除同步脉冲)，形状一致并可预测。

    确认波形的频率同发动机转速同步变化，两个脉冲间隔只是在同步脉冲出现时才改变，能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由是磁组轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其它改变脉冲间隔时间都可以意味着故障。

    检查发动机异响和行驶性能故障与波形的异常是否有关，这可以证实信号所表现的问题是否与顾客陈述的现象或行驶性能故障有直接的关系。

    不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同，由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与温度关系密切。大多数情况是波形峰值变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。通常最常见的交流传感器故障是根本不产生信号。

    如果波形出现异常，检查不良的线路和接线插头，确认线路没有搭铁，检查示波器和传感器连线，确认相关的部件是转动的(分电器/凸轮轴/曲轴是转动的等)，当故障出现在示波器上的摇动线束，这可以进一步证明磁电式传感器是否是故障的根本原因。

    如果磁电式传感器电路包括同步脉冲，试用1缸触发来稳定波形，从1缸火花塞高压线上引入触发信号帮助稳定显示波形，如果没有1缸触发信号，同步脉冲波形的频率变化会使示波器出现问题，即波形跳动不稳。

    ③光电式传感器，参见图21。

    光电式传感器在汽车中应用是因为它可以传感转动元件的位置(甚至在发动机不转的情况)，同时它还可以便脉冲信号的幅值在速度变化即保仍持不变，近来高温光导纤维技术的发展使得光电传感器在汽车方面的应用增加了。光电传感器另一个优点是不受磁电干扰(EMI)的影响，它们是固体光电半导体传感器，被用在曲轴和凸轮轴上去控制点火和燃油喷射电路的开关。它们也被用在控制电路，问题非常敏感。光电式传感器的功能元件通常被密封很好，但损坏的分电器组套或密封垫，以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这些就可能引起不能起动，失速和断火。

    如果示波器显示波形异常，检查不良的线和线束插头，检查示波器和传感器的连线，确认相应的零件是在转动的(分电器等)，当故障出现在示波器上的时候，摇动线束，这可以提供进一步证据，证明光电传感器是否是故障的真正的根本原因。

    2.起动试验

    起动时，遇到曲轴转动但发动机不能发动的情况下可以进行起动试验。对于行驶性能、排放及顾客反映的问题，应考虑以下三个问题：

    a.什么是故障产生的重要原因；

    b.检查这个故障的难易程度；

    c.故障电路或元件维修的难易程度；

    对于不能起动故障的诊断可以遵循以下规律：通常发动机不能起动可能是由于：

    a.燃油不能进入气缸；

    b.火花塞不能点火；

    c.机械系统故障。

    如果机械故障不存在的话，示波器就能够避开不必要的步骤，直接确定故障的根本原因。示波器可以迅速可靠地查出燃油喷射系统电路和曲轴转角传感器电路以及点火初、次级电路故障，当怀疑磁电式上止点(TDC)位置、曲轴(CKP)位置、凸轮轴(CKP)位置传感器有故障时，可以应用这个示波器试验步骤来检查。

    ①磁电式上止点(TDC)传感器，参见图22。

    ②磁电式曲轴转角传感器，参见图23。

    ③磁电式上止点、曲轴转角传感器波形分析

    在进行起动试验时，观察示波器，在大多数情况下：如果传感器或电路有故障，将完全没有信号，在示波器中间零线位置上是一条直线这是很重要的诊断资料。

    如果示波器显示在零电位这是一条直线，那么：

    a.确定示波器到传感器的连接是正常的；

    b.确定相关的零件是否旋转(分电器轴、曲轴、凸轮轴)；

    c.检查传感器是否损坏及磁电式传感器的空气间隙是否适当。

    通常可以查阅厂商提供的气隙允许值范围，这是很重要的，如果传感器的接线和示波器的接线良好，传感器轴是旋转的，气隙也是正常的，那么传感器很可能是故障的原因。在比较少的例子中，点火模块或发动机控制电脑被传感器内部电路搭铁接地，这可以用拔下传感器插头后再用示波器测试的方法来判断。

    如果可以观察到一个脉冲信号，就可以分析它的波形，不同型式的凸轮轴和曲轴传感器会产生多种交流信号波形，当分析磁电式传感器波形时，有一个能用来比较的参考波形是很有帮助的。由于磁电式传感器信号振幅与发动机转速成正比，所以许多磁电式传感器在发动机起动时(100-200转/分)输出的信号振幅很低，确定发动机起动的的信号幅度是适当的，因为发动机起动的速度低会影响传给点火模块或发动机电脑的信号幅值达不到规定的值。

    通常波形中上升和下降的波形不完全对称于零线，但大多数传感器都是相当接近的，上止点和曲轴位置及磁电式传感器振幅将随着适当的转速增加而增加，转速越快、波形的幅值越高，而且转速增加的波形频率也增加，这意味着示波器上会有更多的波形显示出来。确认根据振幅、频率、形状来判定度量在相同条件下(发动机转速等)是有重复性的、有规律、可预值的。这意味着波形幅值足够高.两脉冲时隔即频率可重复(同步脉冲除外)，形状可重复和可预估。

    波形的频率与发动机转速保持同步，两个脉冲间断时间只在同步脉冲出现时才有变化，有一种可能使得两脉冲间隔时间变化，那就是当角度齿轮经过传感器时丢失或多出齿数。记住：发动机起动时旋转速度不可能是不变的，在压缩同时和进气行程之间曲轴实际上在加速和减速，这使得波形的频率和幅值随转速改变而同时增加或减少，在脉冲之间的其它任何变化都可能意味着故障。

    不同型式的传感器的波形峰值电压和形状是不同的，许多磁电式传感器在起动时产生很小的信号，再者，由于传感器的故障是根本不产生信号。

    如果示波器显示不正常波形，应先检查线路和接线端，确认线路没有搭铁，再检查示波器和传感器的连线，还要确认机械转动部分(分电器/凸轮轴/曲轴)转动是否正常，当故障出现在示波器上时，摇动线束，这可以进一步判断磁电式传感器是否是故障的根本原因。

    ④霍尔式曲轴位置传感器，参见图24。

    霍尔效应传感器在自动化应用中具有特殊意义，它安装在凸轮轴与曲轴处，用于触发点火和燃油喷射电路的开关。它也用在控制电脑需要控制速度和位置的地方，例如汽车速度传感器。

    ⑤光电式曲轴位置传感器，参见图25。

    汽车上应用光电式传感器是因为它可以在发动机不转动的情况下传感传动部件的位置，并且在任何转速下脉冲幅度都保持不变，最近高温光导纤维技术方面的进步，使得光电式传感器在汽车应用方面增加了，光电工传感器的另一方面优点是它不受电磁干扰(EMI)的影响。

    ⑥霍尔效应和光电式传感器的波形分析

    A.如果在示波器0V电压处显示一条直线

    a.确认示波器和传感器连接良好；

    b.确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等)；

    c.用示波器检查传感器的电源电路和控制电脑的电源及接地电路；

    d.检查电源电压和传感器参考电压。

    B.如果在示波器上显示传感器电源电压处的一条直线

    a.检查传感器的接地电路的完整性；

    b.确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等)。

    如果传感器的电源接地良好，示波器显示传感器供给电源电压处显示一条直线，那么很可能传感器损坏是主要原因。

    C.如果有脉冲信号存在，确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率、形状等判定性度量，数字脉冲的幅度必须够高(通常在起动时等于传感器供给电压)。两个脉冲间的时间不变(同步脉冲除外)，并且形状是重复可预测的。

    检查波形形状的一致性，检查波形顶部和底部的拐角，检查波形幅值的一致性，因为供给传感器的电压是不变的，所以波形的脉冲高度应相等，确认波形对地电压并不太高，若过高说明电阻太大或接地不良。

    如果示波器上波形显示不正常，查找不良的电线或损坏的插头，检查示波器和传感器测试线，确任相关部件的转动正常(分电器、转轴等)当问题显示在示波器上时，摇动线索可以进一步判定是否是霍尔效应或光电式传感器问题。

    3.用第一缸触发试验

    通常可以在一个曲轴或凸轮轴位置传感器上，看到各缸或某上止点的同步脉冲及标志脉冲信号，这个信号的设置会使传感器的频率和占空比在这个信号出现时发生改变，进而导致以自触发方式显示的波形失常，因此改用第一缸触发，可以圆满的解决这个问题。

    ①上止点传感器，参见图26。

    当波形有同步脉冲或标志脉冲时，这个试验对上止点(TDC)、曲轴和凸轮轴位置传感器的波形观察是很有效的，从第一缸火花塞高压线提取的触发输入帮助稳定显示出波形，如果没有第一缸触发，示波器在同步脉冲波形的频率一致时，触发会遇到麻烦，以致在显示出波形跳动像神经质似的。正确的波形要求与磁电式传感器相同。

    ②霍尔式曲轴、凸轮轴传感器，参见图27。

    当被诊断信号有同步脉冲时，这个测试对霍尔效应曲轴转角和凸轮轴位置传感器非常有效，从第一缸火花塞高压线提取的触发输入信号可以帮助稳定显示波形。如果没有第一缸触发，在波形的同步脉冲的频率变化时，示波器触发通常有麻烦，即波形跳动不稳定。正确波形分析方法与霍尔效应传感器相同。

    ③磁电式曲轴、凸轮轴传感器，参见图28。

    当有同步脉冲和标志脉冲信号的，这个试验对磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器非常有效，从第一缸火花塞高压线提取触发信号可以帮助稳定显示波形，如果没有第一缸触发，在波形的同步脉冲的频率变化时，示波器触发信号出现问题，使得波形不稳定的移动。正确的波形分析方式与磁电式传感器相同。

    ④光电式曲轴、凸轮轴传感器，参见图29。

    当反映各缸上止点的同步或标志脉冲信号出现，这个试验对光电式曲轴和凸轮轴传感器非常有效。从第一缸火花塞高压线提取的触发输入信号能也使得示波器波形稳定的显示。如果没有第一缸触发信号波形在这种情况下会产生不正常波动。正确的波形分析与光电传感器相同。

    4.双通道测试

    用双通道或双踪示波器来同时分析凸轮轴和曲轴位置传感器的信号，是很有用的分析方法，它不仅可以使观察两个传感器波形是否正确，同时还可以帮助分析两个传感器所反应的凸轮轴和曲轴在旋转中相位关系。

    ①磁电式凸轮轴和曲轴位置传感器，参见图30。

    这是双踪示波器测试磁电式凸轮轴和曲轴传感器的波形，它可以把两个相互有着重要关系的传感器或电路的波形同时显示在示波器的屏幕上，用这个试验可以同时诊断磁电式曲轴和凸轮车轮轴位置传感器或检查曲轴和凸轮轴之间的正时。正常波形分析与磁电式传感器相同。

    ②霍尔式凸轮轴和曲轴位置传感器，参见图31。

    这是一个双踪示波器测试，霍尔式凸轮轴和曲轴位置传感器的波形是从两个传感器上测出的两个波形，它们相互之间的重要联系同时显示在示波器上，用这个测试步骤可以同时诊断曲轴和凸轮轴与曲轴之间的正时关系。

  正确波形的分析方法与霍尔效应传感器相同。


　

孙祥生

1.如何测试一个氧传感器的效率

    首先明确几个名词用语。上流动系统指所有的传感器、执行器、发动机控制电脑及氧传感器以上的发动机系统。换言之，上流动系统是所有产生排气及有助于加热氧传感器的机械和电子部件。上流动系统包括发动机，连同所有的帮助系统--进气系统，排气再循环EGR、空气等、传感器、执行器、发动机控制电脑和(PCM)和电路。下流动系统是指位于氧传感器后面的不运动的废气系统部件--也就是催化反应及它的内部的全部工作内容和排气系统。

    其次，为了区别当今发动机管理系统不同的闭环控制系统，这里不使用一般的闭环控制系统、怠速控制闭环系统、废气再循环闭环控制系统等等。一般解码器显示的闭环是燃料反馈的系统闭环控制，这里所讲的闭环则不是单指燃料反馈控制系统的闭环控制。这是因为有一些汽车当燃料反馈控制系统不正常时，它的控制电脑(PCM)仍然告诉解码器说系统是处在闭环控制状态。

    在氧传感器平衡(O2FB)测试中第一步就是测量氧传感器的输出信号。这样做有几个原因，首先看原因，然后再看试验步骤。氧传感器工作在一个有关排气系统通过的极端恶劣的环境之中，一个不需加热的氧传感器寿命为30000至50000英哩，而加热氧传感器寿命比不加热氧感器延长寿命长20000英哩。

    任何一种氧传感器的时效，都是慢慢地失去的，开始它的响应速度变慢，能够产生的输出信号幅度变低，在失效的最后阶段，它产生一个不变化的信号或根本没有信号输出，这时就会出现故障码，随后发动机检查灯或故障指示灯就亮了。除了由于使用年限和行驶里程导致氧传感器正常的失效外，氧传感器还有可能因汽油中含铅或冷却液中的硅胶腐蚀而导致提前失败，渗漏头垫破裂也使许多氧传感器失效。但是，使氧传感器提前失效的首要原因是发动机在较浓的混合比状态下运行时所造成碳阻塞，还有各种潜在原因都可能成为使氧传感器失效的祸首，例如燃油压力过高，喷油嘴坏损或控制电脑传感器损坏以及操作不当等。

    在把握一件事情的核心以前，为了检查时能稳妥一些，先暂停一下，讲一个问题，在诊断燃料反馈控制系统(FFCS)之前，经常被告之，应起动发动机直至它进入“闭环”状态。也有许多汽车修理文章也这样写到：“起动发动机在2500rpm下运转2-3分钟，直到氧传感器产生可变电压”，这恐怕是个误导。许多技术人员认为氧传感器自己会产生可变电压，而事实是发动机要在稳定的转速和负荷下氧传感器在读废气及由废气导致的电压信号，发动机控制电脑(PCM)通过喷油脉冲宽度变化或混合比控制命令来改变排气成份。

    氧传感器安装在排气流中报告它的读数，它只是一个报告者。如果只是因为氧传感器电压偏离，并不意味就必须更换氧传感器，这只是因为测试氧传感器只是O2FB试验的第一步，如果排气的成份不变化，不管怎样“运转加热发动机”，氧传感器的电压也不会变。

    当诊断汽车时，如果发现氧传感器的输出电压不正常或根本不变，那可能有两个原因，一个是由于氧传器本身的问题造成的，而不是对排气成份正确性测量的问题，另一个可能是由于上流动系统故障造成的，而不是混合比改变的问题，这是因为上流动系统中的一些部件有故障。

    现在回到要接触到的事情的要害，“要害”就是氧传感器信号在燃料反馈控制系统中的地位，在汽车示波器的显示屏上，氧传感波形，就相当于医院手术室里的电起搏器(EKG)，事实上，在医院的急救室里，最主要的判断设备就是起搏器(EKG)，它所以看到病人脉搏的波形。汽车行驶能力和排放诊断的实际任务就是恢复汽车的脉搏(FFCS的脉搏)，而这个脉搏是就是氧传感器波形。观察传感器的波形能说明什么样的燃料反馈控制系统是“进入活动”或“进入闭环”状态。

    波形图(参见图2)所示：起动时，传感器输出电压达到450mV时开始进入浓和稀的循环。图2与医院的电起搏器相似，氧传感器波形只有当氧传感器是好的时才是可信的，如果装在病人皮肤上的电起搏器的传感器不好，那么实在不能相信它产生的波形，但是由于氧传感器所处的环境要比电脉搏的传感器在卫生的病房里所处的环境差得多。所以在开始依靠氧传感器工作之前，必须测试氧传感器本身，如果将氧传感器波形用于诊断目的，必须十分确信它的精确性。如果用一个坏的氧传感器，那就会既不能进行有效地进行氧反馈平衡诊断，也不能让发动机控制电脑(PCM)正常运行。这就是为什么诊断工序的第一步就要测试它的原因。

    2.测试氧传感器的具体方法

    由两个通用的方法可以测试氧传感器：丙烷法和速动油门法。

    ①用丙烷法测试氧感器(参见图3、图4)

    一个氧传感器有三个方面需要检查，如果在这三个方面中任何一方面发生故障，都需要更换新的氧传感器，并对新的氧传感器进行检查。

    这些步骤和规格适用于由世界最大的氧传感器制造厂生产出来的氧化钛传感器，同时它也适用于汽车生产厂的OBD-II 诊断仪所显示的氧化锆传感器规格。

    a.连接和设置加浓丙烷工具；

    把加浓的丙烷接到真空管入口处(有曲轴箱强制通风或制动助力系统应连接完好的条件下工作)；

    b.接上并设置好汽车示波器；

    c.起动发动机转速在2500rpm下运转两三分钟；

    d.让发动机运转，注意必须在30秒内完成准确的振幅和反应结果；

    e.慢慢加丙烷，直至氧传感器输出电压升高(变浓)，一个运行正常的系统将在加丙烷的氧传感器信号电压会继续缓慢地加注丙烷直到系统失去反馈过浓混合比的能力，然后继续加注丙烷直至发动机转速下降一、二百转，这是因为混合比浓的原因，这个步骤如果操作正确应该在20-5秒内完成；

    f．迅速把丙烷从真空管处移开，造成极大的真空，如果发动机失速是正常的，它并不影响检测，然后关闭丙烷开关阀；

    g.等到波形移动到示波器屏幕上的中央位置时，定位波形，这项检查就完成了。现在通过分析波形来判断氧传感器是否合格了。

    如果氧传感器是好的应符合下面的结果：

表 1

检测参测序号
测量参数描述
允许范围

1
最高电压(左侧波形)
大于850mV

2
最低电压(右侧波形)
75mV-175mV

3
从浓到稀的允许响应中间(允许下降值)
小于100Ms(波形垂直下降300-600mV应该垂直下降)


    氧传感器测试--可以从显示屏上直接读取最大或最小电压，并用示波器游标读出延迟时间。

    如果这三项中任何一项不符合上表要求，氧传感器均不合格，应更换新的并对新氧传感器采取同样的方法予以检查。

    一个好的传感器必须是三项要求全部符合，如果在关闭丙烷开关阀并产生较大真空度之前，发动机怠速运转时间过长，上述测试时间超过了20-25秒，这可能是由于氧感器温度太低，可能会使输出电压信号的幅值降低，并使输出电压信号下降沿的时间延长，这就造成氧传感器不合格的假象。如果在关闭丙烷开关阀并造成最大真空度之前，发动机不能在怠速运转充分长的时间。那么氧传感器保持燃料反馈闭环控制的能力就不能适当地测试出来，检测氧传感器应充分预热(在2500rpm运转2-3分钟)，如果只做5秒钟的怠速运转的话，那么就可能有一个或多个参数项不合格。这就是为什么要使丙烷加浓20-25秒的原因。

    有些汽车用真空降稀的办法来控制氧传感器是非常困难的，甚至是不可能的，这时就应该换一种方法来检测氧传感器，这就是油门急加速方式测试氧传感器。

    如果从波形上还无法准确断定氧传感器的好坏，可以用示波器上的游标读出最大最小电压和响应时间，大多数坏的氧传感器都可以从波形明显地分辨出来。

    ②用急加速油门方法测试氧传感器(参见图5)

    对有些1988年或更新的汽车，用丙烷加浓和真空泄漏变稀法来做氧传感器试验是非常困难的，这是因为这里汽车已经写了快速补偿真空泄露的功能，在一些新的汽车上安装有速度--密度方式空气流量计系统，还有一些汽车装有质量空气流量计的系统，在这两种系统中氧传感器信号想要足够的下降(变稀)是非常困难，甚至是不可能的。透常，比较新的发动机控制系统能够非常快的补偿比较大的真空，所以氧传感器信号决不会变稀(在排放中氧的不同部分压强，不足产生在最大的氧传感器响应信号)。有几个可能的变通办法就是在测试氧传感器的手动真空泵使传进压力传感器(MAP)的真空压力稳定，是用急加油门的办法来测试氧传感器的。

    用急加速油门的方法有三个步骤(示波器设定方法与丙烷测试方法相同)：

    a.以2500rpm预热发动机和氧传感器2-6分钟，让发动机怠速运转20秒钟；

    b.在两秒内将油门从怠速加至节气门完全打开5-6次，注意，不要超速，没有必要让发动机转速超过4000rpm，只要得到一个节气门急加速和全减速就可以了；

    c.定住屏幕上的波形以便检查，按照丙烷测试方法时的波形图来检查氧传感器的最大最小电压以及响应时间，必要时可以用游标测量，汽车示波器通常会自动显示最大值和最小电压值。

    d.5V氧化钛传感器系统

    配置氧化钛传感器系统--5V或1V可变电阻。氧化钛传感器与氧化锆不同。氧化钛传感器的工作原理与发动要冷却液温度传感器(ECT)和进气温度(IAT)传感器一样，它们包含一个可变电阻器。这个可变电阻根据条件的改变(例如：温度)来改变电阻值。但是与发动机冷却水温度或进气温度不同的是，氧化钛传感器在传感器四周空气/燃油混合比变化时改变电阻值，而发动机控制电脑(PCM)则是读取电阻两端电压降，通常要提供给氧化钛传感器一个工作电压(一般是1V，但吉普4.0L直到1991年用的是5V)。然后传感器送回一个较低的变化电压，这个电压是根据空气/燃油混合比的情况回送的。

    大多数氧化钛传感器系统是在多点喷油系统中使用，在4.0L切诺基和wsanglers(1991年以前)吉普，一些3.0L的克莱斯勒Eahie，Summit，1986年以后的日产300ZX和Stanza 4WD，1982年以后日产千里马和Sentre，1983年和以后日产D21卡车和一些1988年更新的丰田汽车，例如4-Runner，4.0L的吉普系统(1991年以前)用5V电压电源，其它用1V电压电源。并不是所有的吉普5V氧化钛传感器系统与氧化锆传感器的性能相同。在吉普公司4.0L轿车上有一些统一差别。

    a.传感器信号从0-5V变化，而不是0-1V；

    b.传感器与其它传感器的输出信号电压相反，浓时输出电压低，稀时输出电压高。

    氧化钛和氧化锆传感器的响应时间一般是一样的。

    吉普(JEEP)氧化传感器波形测试例子

    氧化钛传感器运行特征

    怠速参见图6

    在2500RPM时参见图7