东风天龙电气系统维修－汽车电工电子基础－

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东风天龙电气系统维修

－汽车电工电子基础－

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－汽车电工电子基础－


目录

汽车上的半导体

交流电

电与磁

电的基础知识、电路和基本检测仪器使用

合格汽车电气维修人员应具备的条件

数字集成电路和电子控制技术基础


如何成为一个合格的汽车电气维修人员

安全保护自我、保护他人、保养设备

知识电学基础、电控原理、机电一体

技能工具使用、逻辑分析、诊断程序

人脉客户交流、同业交流、社会交流


个人的安全干净、整洁、专业的着装有利于提高专业自豪感和自信心，赢得客户的信赖。穿着注意事项：

1 ）专业化干净没有油污的服装； 2 ）衣服应当紧贴身体，宽松的衣物可能会卷入运转的发动机或设备中； 3 ）维修车间内不允许佩戴金属饰品，包括戒指、手表、手镯、项链等，它们是良好的导体，可能在电器维修过程中引起电路短路对车辆或人体造成伤害，同时它们也可能划伤客户车辆的漆膜；

4 ）鞋面坚固、鞋底耐油有绝缘作用的劳保鞋能在维修车间内防止打滑摔倒、重物坠落砸伤脚面、意外的电流对人体伤害。


个人的安全在从事磨削、使用电动工具、锤、錾或在车底作业等会引起火花、灰尘或铁屑进入眼睛的作业以及在化学品周围作业时应当佩戴劳保眼镜。


搬运重物时应注意的问题量力而行，物件太重时要找人帮忙或使用合适的搬运工具；

搬运物件时合理考虑抓握部位保证牢靠、平衡；

不要用背部力量，利用腿部力量；身体应贴近物体，保持背直、肘直。放下物件时物件应保持贴身，挺背，弯膝放

下。


火灾防护判断火势和火灾类别，正确选用灭火器材；采取正确的方法，防止火势的蔓延；正确联系消防部门，如实报告火情；记住离自己最近的消防通道，发觉火势失控时应

尽快离开，发生火灾时不要打开车库大门。


手工工具的安全使用 1 ）正确使用每一种工具，不要野蛮操作；

2 ）锋利的工具不要放入口袋；

3 ）保持工具的清洁和完好。


动力工具的安全使用1 ）使用前应保证会正确操作方法；2 ）佩戴劳保眼镜；3 ）电动工具应保证插头完好，没有短路、断路

情况；气动工具应检查气管完好，润滑良好；如发现安全隐患禁止使用并作好记号通知管理人员；

4 ）工具使用前检查周围环境，工具使用期间不得离开现场。

5 ）使用压缩空气时避免气流直接吹向人体。


举升汽车时的安全问题举升器（千斤顶）只能用于把车辆举离地面，不

能依赖他们来支撑车辆，更不能在没有使用保安支架支撑的车辆下进行维修工作。

举升车辆时要正确选择支撑点，避免支撑歪斜引起事故或由于支撑点选择不当损坏车辆。


蓄电池维护安全蓄电池电解液的腐蚀性很强，避免触及皮肤、眼

睛和衣物。连接蓄电池时应注意极性，不恰当的使用跨接导线、在蓄电池附近进行电气焊时可能导致蓄电池的爆炸。蓄电池的充电应有专门场所，并保证有良好通风。不要再蓄电池上方传递工具，碰巧跌落在蓄电池极桩上引起短路会引起爆炸。


汽车电气维修安全汽车电气设备电压不高，但功率都很大，因此应

正确选择导线，避免在车身上出现裸露的线头。进行电气系统维修时，特别是装备共轨柴油发动机、 ABS 系统等电子控制系统的车辆时不要随意拆卸蓄电池。


汽车电气维修安全－续控制 ( 电脑 ) 模块的输出端连接的控制元件 ( 执

行元件 ) 都是由电磁线圈组成的， ( 接通点火开关 ) 在拆除这些元件时，由于电磁线圈的瞬间自感应高电压可达到几千伏，易造成对电脑的危险。应避免与高电压或人体所带大电压相连接，操作人员用皮肤与车身搭铁可除去身上无意间带的强电，或带金属的手链与汽车搭铁方可拆卸电脑模块。

车辆进入烤漆室等高温环境前应拆下控制电脑盒。控制器不可置于温度高于 +80℃ 的环境中。

电焊时，要卸下电脑接头；在电脑附近电焊时，应卸下控制器；


东风天龙电气系统维修时应注意的问题

5

12

3

4

危险！

1 、清洗汽车时，应对电气系统接口部分做适当遮蔽

2 、电气系统维修调试时，拆换电器元件必须关断总电源

3 、严禁采用铜丝或不符合要求的保险取代保险丝4 、当发动机正在运转或点火锁

处于 ON档时不要关断总电源。

5 、在车辆上电焊时应作适当处理，防止损坏 ECU


焊接时应做如下处理


我们的工具箱

数字万用表

试灯解码器

通用数字示波器汽车专用示波器


与客户交流的重要性顾客是问题的提出者，也是汽车的驾驶者，跟顾客的交流有助于节省时间，提高维修效率。

很多情况下需要技工了解问题发生时的运行条件，如果技工们不能复现当时的运行情形，就可能发现不了这些问题的情况下，把汽车交给顾客。当顾客再经历同样的问题时，会十分沮丧。这种情况的出现，就是因为技工没有和顾客充分交流，没有获得有关的重要信息。

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汽车电工基础知识


原子

原子

电子

原子核质子

中子

带负电，围绕原子核运转

带正电

不带电


导体和绝缘体

当组成某物质的原子最外层电子较少，很小的力量便可以将其从轨道上拉出成为自由电子，从而可以在原子间移动。这种物质被称为导体。

原子外层电子很多，具有稳定的结构，很难形成自由电子的物质称为绝缘体。

在足够高的电压下，电流可穿过任何物体。导线表面绝缘体要与电路中的电压相匹配，低电压对绝缘体的要求比高电压要低一些。


导体和绝缘体

绝缘体

导体

汽车导线的外皮

起动机的外壳

车身表面的油漆

组合尾灯的外壳

玻璃

车架

人体


什么是电？电是一种看不见的能量形态；电是电子从原子到原子的运动。


电流、电压和电阻在电动势（电压）的作用下，电子从导线一端流

向另一段，从而产生电流。电压是电子运动（电流）的原因。

在水压的作用下，水从水管的一端流向另一端从而产生水流。


电流、电压和电阻－续水管管径不变的情况下，水压的大小决定水的流速和流量。通过增加水压可以增加水流量。

电路中元器件不变的情况下，电压决定电流的大小，电压越大，电流越大。电压为零（没有电位差）电流为零。

在水压不变的情况下，水管管径越小，水流的阻力越大，水流的流量越小。电压（电位差）电流电阻

在电压（电位差）不变的情况下，元器件的阻力越大，电流越小。


电流、电压和电阻－续

水压（水位差）

水压（水位差）

水流水流管径管径

电压（电位差）电压（电位差）

电流电流电阻电阻


电流电流大小用安培来度量， 1 安培（ A ）代表 1 秒内有 6.25× 个电子（ 1 库伦）流过导体的一点。电流的符号是 I

电流的三个效应：热效应磁效应化学效应


电流热效应

电流的热效应：电流通过导体时发热的现象。一切导体 ,有电流通过时 ,都要发热 . 柴油发动机的预热塞、点烟器、保险都是利用电流的热效应来工作的 . 对同一个导体而言 , 它的电流热效应越大 , 说明通过它的电流一定越大。


电流的磁效应电流的磁效应：当导体中有电流时 ,在导体周围产生跟磁铁相同作用的现象。根据电流磁效应制成的电磁铁有着广泛的应用 , 例如发电机、起动机、继电器等。如果通过某导体的电流所产生的磁效应越大 , 说明通过导体的电流一定也越大。


电流的化学效应电流的化学效应：在导电溶液中有电流的时候 ,溶液中要发生化学变化的现象 , 叫做电流的化学效应。汽车上的蓄电池就是利用这一效应实现放电和电能的存储。


电流的换算

电流的换算：

1A＝ 1000mA； 1mA＝ 1000uA ；当起动发动机时，蓄电池给起动机提供的最大电流


电压电压就是电的压力，是电子运动的原因，单位是伏特（ V ）。符号是 U

电压是正电荷和负电荷之间的电位差，在汽车上，由蓄电池或交流发电机产生电压，从而电流流动，使各用电设备工作。

电压的换算：1KV＝ 1000V， 1V＝ 1000mV； 1mV＝ 1000uV一般使用汽油发动机的汽车上，电气系统额定电压为 12V ，象 EQ1230 ， EQ2102N 这种使用大功率柴油机的汽车上，电气系统额定电压为 24V 。


电阻电阻阻碍了电流的流动，电路中每一个元件都有

电阻，元件的电阻取决于所用的材料、尺寸、截面积、温度等。电阻的大小用单位欧姆（Ω）衡量。欧姆是 1 安培电流流过导体时在其两端产生1 伏特的电压降情况下导体的电阻。电阻的符号是 R 。

导线越长，电阻越大

导线截面积越小，电阻越大

温度越高，电阻越大

导线表面有刻伤或剪伤，电阻增大。

所有电阻均能使电能变成热能。


电阻的换算

电阻的换算：1MΩ＝ 1000KΩ ； 1KΩ ＝ 1000Ω汽车电路中，电器连接部位处出现修饰或导线将断而未断等情况时会形成电阻，此时会造成负载部件工作能力下降或完全不能工作。例如蓄电池极桩连接不好会导致起动无力甚至无法启动，此时极桩部位会发烫。


简单电路的组成一个简单的电路由三个部分组成：电源、导线、负载

为了使电路能够正常工作，一般在电路中还有开关、保险装置。

当负载有两个以上时，根据多个负载在电路中的连接方式电路分为：

串联电路串联电路

并联电路并联电路

混联电路混联电路


欧姆定律在一电路中，电流值与电阻值成反比而与电压值

成正比。


瓦特定律

衡量单位时间内作功多少的单位是瓦特，简称瓦（W ）。瓦特定律确定了电流、电压和功率之间的关系。


瓦特定律修车时一般不需要使用瓦特定律，但知道作功多少可以用瓦特来衡量很重要。当学习起动系统时，要用到瓦特，如果起动发动机需要 2000W 的功率，那么在电压为 10V 时电流为 200A则

200A×10V＝ 2000W然而如果电压降为 5V ，电流就必须升为 400A ，以完成同样的工作。 EQ1230和 EQ2102N 汽车电气系统的电压为 24V 制，原因就是采用24V 时完成同样的工作电流只需要 12V 制的一半。


瓦特定律另外在给汽车增加电气附件时需要选择合适线径

的导线，此时也需要使用瓦特定律，比如要安装一个额定功率 48W 的附件到 EQ1230 汽车上，则通过的额定电流为：

48W/24V＝ 2A根据额定电流 2A 可以选择导线规格为 0.5 。


串联电路在仅有的一条电流通路上接了一个或一个以上的负载。电路中任何一个部件损坏，整条电路便瘫痪，因为从蓄电池正极出来的电流必须通过每个负载才能返回负极。因此在汽车上一般不会把两个负载串联连接。


串联电路特点总电阻是所有电阻之和流过每个电阻的电流是相同的每个电阻的电压降之和等于总电压如果各个电阻的组值不相同，每个电阻两端的电

压降不同。


串联电路特点


串联电路计算公式

串联电路计算公式：总电阻 R=R1+R2+R3+………总电压 U=U1+U2+U3+………总电流 I=I1=I2=I3=……..U1=I1×R1 ， U2 ＝ I2×R2 ， U3 ＝I3×R3


练习一个串联电路有两个 2Ω阻值的灯泡和两个 1Ω阻值的灯泡，蓄电池的供电电压为 24V 。求： 1 ）总电阻是多少？ 2 ）总电流是多少？ 3)4 个灯泡上的电压降各是多少？

总电阻 R R ＝ 2Ω＋ 2Ω＋ 1Ω＋ 1Ω＝ 6Ω 总电流 I I＝U/R＝ 24V/6Ω＝ 4A 4 各灯泡上的电压降 U1＝ R1×I＝ 2Ω×4A＝ 8V U2＝ R2×I＝ 2Ω×4A＝ 8V U3＝ R3×I＝ 1Ω×4A＝ 4V U4＝ R4×I＝ 1Ω×4A＝ 4V


并联电路并联电路中从蓄电池流出的电流分别流过每个负载所在的支路，最后回到蓄电池负极。此种电路，一条支路中的负载损坏不会影响其它支路中的部件运行。因此汽车上的电路一般都采用并联方式来连接负载。


并联电路特点每条并联支路的电压相等总电阻小于最小的电阻如果阻值不同流过每条支路的电流便不同每条支路的电流之和等于电路的总电流


并联电路特点


并联电路计算公式

并联电路计算公式：

总电阻 R ＝

总电流 I＝ I1＋ I2＋ I3＋………总电压 U ＝ U1 ＝ U2 ＝ U3＝…… ..

321

1111

RRR


练习一辆 24V 制的汽车转向指示电路，其中右转向

电路由三个灯泡并联组成，其中右前和右后转向灯电阻为 50Ω ，右转向仪表灯泡电阻为 60Ω ，求总电阻U ，总电流 I。

总电阻 R R ＝＝ 17.6Ω 总电流 I I＝U/R＝ 24V/17.6Ω＝ 1.36A


电压降当电流流过负载时发生电压降。如果在任一点的

电阻器件过多，会导致该部分电路两端电压降过大。汽车电路中正常情况下开关、保险、插接件两端的电压降应近似为零，如果使用电压表测量发现以上部位电压降过大则说明存在故障应及时维修。


电路中常见元器件－电阻电阻，用符号 R 表示。其最基本的作用就是阻碍

电流的流动。衡量电阻器的两个最基本的参数是阻值和功率。阻值用来表示电阻器对电流阻碍作用的大小，用欧姆表示。除基本单位外，还有千欧和兆欧。功率用来表示电阻器所能承受的最大电流，用瓦特表示，有1/16W， 1/8W， 1/4W， 1/2W， 1W，2W等多种，超过这一最大值，电阻器就会烧坏。


电路中常见元器件－电阻


电路中常见元器件－电容概念：凡是被绝缘物分开的两种导体所构成的总

体称电容器 C 。形式：分布电容和集中电容两种


电路中常见元器件－电容当开关闭合时，电容器的两个极板 A 、 B 、与电源接通。正负电荷分别向极板 A 、 B 移动，使 A带正电， B 带负电，这一过程称充电。这时电路产生的电流称为充电电流 I充

当电容器充满电后，开关 K 断开（见图），正负电荷仍存储在极板 AB 上故称电容为存贮电荷的容器。


电路中常见元器件－电容电容器已充满电。当开关 K 闭合时，正电荷通过

开关 K 和电阻R 与负电荷中和， A 、 B 上的正负电荷消失，这一过程称为放电；这时电路产生的电流称为放电电流 I放


电路中常见元器件－电容

电路符号：电容器的主要指标

► 耐压（也称额定工作电压）：是电容器长期工作时所能承受的电压。► 电容量，单位：法（ F ），常用的单位是微法（ μF）和皮法（ pf）

1F= 106 μF 1012 pF（皮法）


电路中常见元器件－电容电容器的应用举例

分电器触点旁路电容器。在汽车上的各种电子电路中。分布电容。

电容器的特性通交隔直电容器两端的电压不能突变


电路中常见元器件－开关开关是电路中最常见的控制装置，操作人员通过输入一个动作，开关会出现两种状态中的其中一种，接通状态和断开状态。

断开状态，电阻无穷大断开状态，电阻无穷大

接通状态，电阻为零接通状态，电阻为零

开关开关

输入

输出


电路中常见元器件－开关汽车上的开关一般分为两种：

常开开关常闭开关

汽车上开关的安装位置有两种：

控制火线端控制火线端

控制搭铁端控制搭铁端


电路中常见元器件－开关开关在电路中的表达方法：


电路中常见元器件－继电器作用：实现小电流控制大电流


电路中常见元器件－继电器继电器在电路中的应用


电路中常见元器件－继电器继电器的图式表达


电路中常见元器件－电路保护装置常见保险装置：

熔断器（保险丝）

易熔线

电路断电器


电路中常见元器件－电路保护装置熔断器

熔断器作用：保护各负载支路用电安全，防止过载导致线路烧毁。

常见安装部位：仪表板内。选用方法和原则：根据瓦特定律计算出额定电

流后增加 5%~10% 即可。


电路中常见元器件－电路保护装置易熔线

易熔线作用：对主电源线提供保护常见安装部位：一般位于蓄电池和发电机附近

的主连接处。选用方法和原则：一般比它保护的线号小四个

线号（大四个号码），比如 14 号线，需要 18号易熔线。


电路中常见元器件－电路保护装置电路断电器

利用电流热效应和双金属片的受热变形原理制造。

应用在一些偶尔会出现可预料的过载线路中，比如电动车窗。


万用表的使用

LCD 显示器

DCV

测量选档开关

连接插孔

极性

开关

二极管档

三极管档

OHM

hFE

DCA

ACA

ACVV/Ω20

A

A

PNP

NPN

COM

三极管插孔

（ 1） DCV 称直流电压档，红笔插万用表的 V/Ω 插孔：黑表笔插万用表的 COM 插孔，测量电压时与负载并联。请填写万用表的名称。

（ 2） ACV 称交流电压档，红表笔插万用表的 V/Ω 插孔：黑表笔插万用表的 COM 插孔，测量电压时与负载并联。


万用表的使用

LCD 显示器

DCV

测量选档开关

连接插孔

极性

开关

二极管档

三极管档

OHM

hFE

DCA

ACA

ACVV/Ω20

A

A

PNP

NPN

COM

三极管插孔

（ 3） DCA 称直流电流档，红笔插万用表的 “ A”或“ 20A” 插孔，当电流大于 2 A 时则应插在 20A插孔上，当电流接近 20A时，测量时间不能大于 40 秒。黑表笔总是插在万用表的 COM 插孔。测量电流时只能与负载串联，千万不可与负载并联！否则万用表烧坏！


万用表的使用

（ 4） ACA 称交流电流档，红笔插万用表的 “ A” 或“ 20A” 插孔，当电流大于 2 A 时，则应插在 20A 插孔上，当电流 =20A 时，测量时间不得大于 40 秒：测量电流时只能与负载串联，千万不可与负载并联！！！否则万用表烧坏！

LCD 显示

器

DCV

测量选档开关

连接插孔

极性

开关

二极管档

三极管档

OHM

hFE

DCA

ACA

ACVV/Ω20

A

A

PNP

NPN

COM

三极管插孔


万用表的使用

LCD 显示器

DCV

测量选档开关

连接插孔

极性

开关

二极管档

三极管档

OHM

hFE

DCA

ACA

ACVV/Ω20

A

A

PNP

NPN

COM

三极管插孔

（ 5） OHM 称电阻档，红、黑笔插孔与电压档相同，所以要特别注意，在 OHM档上千万不可误测电压！！！否则万用表烧坏！（ 6） hFE 档是用来测量三极管的，也可用来判断三极管。（ 7 ）二极管档是用来测量二极管的，当电阻小于 30Ω 时，发出声音。红表笔为正，黑表笔为负（注意：指针式万用表相反——红表笔为负，黑表笔为正）


万用表的使用注意！在汽车上绝对不能用万用表进行以

下测量： 1 ）点火高压电路 2 ）起动电流

3 ）电瓶电阻•否则，将烧坏电子表，或造成生命危险。

电压用并联；电流先换线，然后用串联；电阻不带电；注意换量程；未知大到小；要测半导体，先分正负线；

电压用并联；电流先换线，然后用串联；电阻不带电；注意换量程；未知大到小；要测半导体，先分正负线；


电路检测常用工具跨接线

试灯


万用表在电路故障诊断中的应用


电路故障诊断请不要再使用刮火

法！！！使用试灯还是使用万

用表？对于汽车上没有电子模块，

消耗电流较多的电路，即负载电阻比电压表电阻小得多，电流在不必要电阻即伪负载上产生的电压降就可能使真正的负载不能正常工作，这些电路最好用试灯检测。

如果是电子电路，特别是使用了计算机控制的电路，必须使用高阻抗数字万用表检测。


开路电路的连通性遭到破坏，开路可能出现在电路的供电回路，也可能在电路的搭铁回路。

判断开路故障的办法：跨接线


开路


开路


短路电流不走正常的通路而绕过部分正常的通路。


搭铁搭铁是一种特殊的短路现象，是负载部件被短路，

电流未到达负载部件便流到搭铁点，出现此故障时，由于供电电路电阻极小，造成从电源拉出过大电流，导致熔断熔丝。


搭铁


额外电压降额外电压降是指加给负载部件的电压被电路别的

地方“吃掉”，而不是用于该负载部件。


反馈电反馈电是当电流自行寻找一条较低电阻的通路时发生的情

况，表现为驱使别的部件不按原来的设计条件工作。

保险

点烟器

踏步灯

门控开关

制动灯

制动灯开关

顶灯

大灯开关


反馈电


永磁体磁铁具有磁性，有南极 S ，和北极 N ，极顶处吸

力最强，磁铁产生磁力线从南到北。


永磁体同性相斥，异性相吸

不同材质导磁能力不同

汽车上有些部位需要导磁能力强的材料

有些部位需要导磁能力弱的材料


汽车上常用永磁体的部位直流电机（雨刮电机，少数起动机）磁电型传感器霍尔型传感器燃油量传感器


电生磁当电流流过导体时，在导体周围会产生磁场


电生磁


电生磁磁场强度影响因素：

流过线圈的电流大小线圈的匝数线圈直径、长度和铁心材料

磁场强度以流过线圈的电流安培乘以线圈的总匝数度量。安培 ×匝数


电动机定则磁场中的带电导线会产生力


磁生电当导线切割磁力线（导线和磁场产生相对运动或导线周围的磁场变化）时产生磁感应效应，导线两端建立电位差而产生电压。自感：当一线圈通电或断电时，产生变化的磁场，从而线圈本身会产生自感应电流。

自感：当一线圈通电或断电时，产生变化的磁场，从而线圈本身会产生自感应电流。

互感：一个线圈（导线）中通电或断电时，产生磁场变化，和它相邻的线圈（导线）在这个变化的磁场作用下产生感应电流

互感：一个线圈（导线）中通电或断电时，产生磁场变化，和它相邻的线圈（导线）在这个变化的磁场作用下产生感应电流


电磁干扰抑制电磁干扰：是在复杂的汽车电气线路中由于部分线路

通断切换电流时产生磁场影响另一部分线路的现象。电磁干扰危害：由于计算机的运用，很多传感器的信

号强度很弱，极易受到其他线路的电磁干扰，从而输送误差信号给计算机，严重时会导致发动机停机

抑制方法：增加导线阻值（点火系统的高压线）使用电容器和扼流圈屏蔽重要线路采用指定的搭铁电路，减少搭铁通路数目。


直流电和交流电直流电：

大小和方向都不随时间变化的电流。又称恒定电流。有固定的正负极。如蓄电池，干电池，直流发电机及各种整流电源。直流电用 DC 表示。

交流电：交流电的方向和大小随

时间周期性的变化。交流电用 AC 表示。

0t

U

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

u


各种交流电形态

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

u

A (单相正弦交流电 )

0t

u

B (尖脉冲 )

0ùt

u

C ( 半波整流脉动直流 )

ùt

u

D ( 高压点火脉冲 )



0t

E ( 方波脉冲 )

0

ùt

u

F ( 全波整流脉动直流 )

ùt

U

G (低压点火脉冲 )

0 V

I

硅管

0.7V

20V

H (二极管特性曲线 )



0t

U

I (标准直流电 )J （三相正弦交流电）

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

u uBuCuA

K （三相半波整流输出波形）

Uf

0ùt

L （三相桥式整流输出波形）

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

u


交流电三要素单相正交流的瞬时表达式 u =UmSin(ωt+Φ1) 或 i =ImSin(ωt+Φ2) 正弦交流电三要素

最大值 Um， Im( 也称峰值或振幅 ) 或有效值U， I（ Um= U, Im= I ）

周期 T( 或频率 f, 或角频率 ω)• T=1/f• ω=2π f

c) 初相位ф （也称初相角）

2 2


练习已知家用单相交流电 u= 220Sin314t ，求U ， f ， T，ω，Φ。

2

Um= 220 f =50

U =220 T =0.02

ω=314 Φ=0

2


单相交流电的连接方式

一相两线制：即一根火线和一根地线

U

火线

地线

A

B

C

N

U

火线

地线

图 2 单相交流电的连接方式


三相交流电及其连接方式由三个大小相等，频率相同，初相位互差 120°

的单相交流电组成。 ua =UmSinωtub =UmSin(ωt+120°)uc =UmSin(ωt-120°)

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

uuB uC

uA


三相交流电的连接方式 1 、星形连接： 2 、三角形连接

A( 星型连接 , 三相四线制 )

A

B

C

N

A

B

C

N

B( 汽车发电系统 )

A

B

CC

A

B

D(三角型连接 ,三相三线制 )C( 星型连接 , 三相三线制 )


半导体半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间，纯净

的半导体导电能力会受到外界光线、温度等影响。

锗和硅是最常用的半导体

为了提高半导体的导电能力，在半导体内掺入一些杂质，形成 P 和 N 型两种半导体


二极管由 P 型和 N 型两种半导体制成

二极管符号

P N

＋－


二极管

0 V

I

硅管

0.7V

-20V


二极管单向导电性

＋－＋

－


二极管的整流作用单相半波整流

图 3 半波整流

U21u1

半波整流输出波形

Um

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

U21

图 4　半波整流波形图

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

u1

Um

输入波形


二极管的整流作用单相桥式整流

U22

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

U22

桥式整流输出波形

图 6　桥式整流波形图

0 ùtð/2 ð 3ð/2 2ð

u1

Um

输入波形


二极管的整流作用三相半波整流

uC

uB

uA

Uf

图 6 三相半波整流

图 7 三相半波整流波形图

三相输入电压波形

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

u uBuC

uA

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

Uff

三相半波整流输出电压波形

T1 T2


二极管的整流作用汽车发电机三相桥式整流

N

C

B

A

uC

uB

uA

Uf

图 8 三相桥式整流图 9 三相桥式整流波形图

三相输入电压波形

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

u uB uCuA

ð/2 ð 3ð/20 ùt2ð

Uf

三相桥式整流输出电压波形T1 T2


二极管的整流作用汽车发电机九管整流电路

U1

U2

N

uC

uB

uA

U2

U1

图 10 汽车发电机九管整流电路

图 10A 汽车发电机负载电源

图 10B 汽车发电机励磁绕组电源


二极管的保护作用利用二极管和线圈串联或并联实现吸收、释放自感电动势。


稳压二极管符号

比较稳压管和二极管的特点？并在图中标出稳压管长期工作的电压极性。稳压管长期工作电压极性是反向电压（与二极

管相反），而且是工作在击穿电压区里，稳压管可反复击穿。

图 21 电路符号图 23稳压电路

Dw

U

2

U

1

R

图 22 特性曲线

击穿电压

ΔI

0 V

I

硅管

ΔU


稳压二极管稳压电路中电阻R 起何作用？

在稳压时起降压限流作用


发光二极管发光二极管检测

二极管的检测

＋－


三极管三极管结构

P P PN N N

PNP型 NPN型


三极管工作原理开关、放大

基极电流控制集电极发射极电流。


三极管在汽车上的应用


三极管在汽车上的应用


电信号和电流的区别信号是一种信息，表达、传递事物的某种状态电信号和电流的区别：

电信号和纯粹的电流没有区别。电信号可以理解为电流随需要传送的信号变化，

以此传递信息。电信号既然就是变化的电流，当然传输也就是

电流的传导过程了。一般用电来传输信号时电压和电流的幅值都比较小，在工程上属于弱电的范畴。


模拟信号模拟信号 (Analog Data)是由传感器采集得到

的连续变化的值，例如温度、压力、位置等。


数字信号数字信号为计算机能理解的二进制信号，为 0 或

1 状态，一般定义高电平为 1 低电平为 0

1 0 0 0 01 1 1 1


模拟信号和数字信号的相互转换模拟信号和数字信号可以相互转换

传感器产生的模拟信号通过 A/D转换电路称为数字信号进入计算机处理

计算机运算出的结果为数字信号需要通过 D/A转换电路转成模拟信号控制执行器的工作

A/D 101011010

D/A0100100

东风天龙汽车上大多数传感器产生的是模拟信号，而车载计算机需要的是数字信号进行处理。因此需要模数转换器。东风天龙汽车上大多数传感器产生的是模拟信号，而车载计算机需要的是数字信号进行处理。因此需要模数转换器。


二进制

练习：

14 的二进制数是什么？

20 的二进制数是什么？


与门门电路有一个或多个输入端，一个输出端。输入信号和输出信号之间有一定的逻辑关系。

输入输出A B C

0 0 00 1 01 0 01 1 1


或门

输入输出A B C

0 0 00 1 11 0 11 1 1


非门

输入输出A C

0 11 0


集成电路

1 8

916


典型电子控制系统的组成

输入传感器

处理ECU

输出执行器


开环控制和闭环控制开环控制就是没有反馈的控制，是计算机根据输

入指令进行输出，输出是否达到要求并不考虑，也就是不是取输出量变化信号控制输入量

闭环控制，从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量

早期的电喷车都是用开环控制，就是用固定的电脑程序去控制发动机的喷油量和点火时间等，缺点是当发动机的混合气或点火时间出现误差的时候，开环控制不能对混合气浓度和点火时间进行修正。闭环控制可以根据氧传感器和爆震传感器的反馈信号来修正发动机的喷油量和点火提前角，可以将发动机的喷油量和点火时间控制的更加精确。

早期的电喷车都是用开环控制，就是用固定的电脑程序去控制发动机的喷油量和点火时间等，缺点是当发动机的混合气或点火时间出现误差的时候，开环控制不能对混合气浓度和点火时间进行修正。闭环控制可以根据氧传感器和爆震传感器的反馈信号来修正发动机的喷油量和点火提前角，可以将发动机的喷油量和点火时间控制的更加精确。


闭环控制举例


ECU组成


水温传感器

温度传感器用于检测发动机各部位温度信号（水温、进气温度、油温等）。通常采用热敏电阻检测。温度的变化将引起电阻值的变化，由热敏电阻特性图可见，随温度升高，电阻值下降。（负温度系数型NTC ）

20 80 发动机温度

3000Ω

300Ω


分压电路检测

V


水温传感器检测静态电阻检测

低温（ 20°C ）电阻：3000欧姆

高温电阻： 300欧姆


水位传感器利用液体的导电性工作


进气压力传感器（ MAP ）功用是

根据发动机负荷状态检测出进气管绝对压力的变化，并转换成电压信号送给 ECU，作为确定基本喷油量的重要参数之一。


分类压敏电阻式、电容式、可变电感式


工作原理 -进气压力传感器

它是由半导体压力转换元件 ( 硅片 ) 和滤清器等组成的。它利用半导体的压电效应制成硅膜片，硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气管压力，其压力越高，硅膜片的变化就越大，再利用惠斯登电桥电路将硅膜片的变形转换成电信号，由于所输出的信号小，故需通过集成电路 (IC)进行放大


进气压力传感器的分类：

压阻式应变式


右图发动机工作状态：怠速

进气压力传感器输出电压： 0.5V

右图发动机工作状态：大负荷进气压力传感器输出电压： 4.5V


发动机转速 /位置传感器

曲轴转速 /位置传感器曲轴转速 /位置传感器转子转子


作用曲轴位置传感器是电控汽油喷射发动机最重要的传感器，是曲轴转角位置及发动机转速的信号源。其检测并输入发动机微机控制装置的信号是活塞上止点信号 ( 或上止点前 70°信号 ) 和曲轴转角信号等。是

ECU判断发动机运行工况，选择控制程序和确定初始控制参数的主要依据




分类

霍尔式磁感应式

曲轴转速 /位置的分类曲轴转速 /位置的分类

光电式


结构 -- 发动机转速 /位置传感器

1. 由永久磁铁、

2. 定子、

3. 线圈、

4. 转子齿盘组成。



获得信号获得信号转速

上止点前的位置信号




喷油量喷油正时

曲轴转速 /位置信号用来控制什么 ?曲轴转速 /位置信号用来控制什么 ?


工作原理 -- 发动机转速 /位置传感器

转子盘用导磁材料加工而成，齿数为 Z ，传感器与转子之间的间隙 d 交替发生变化。转子转至齿顶时，间隙最小，产生的磁阻最小，磁通量最大，则产生的感生电压越大；当转子转至齿凹槽时，磁隙最大，产生的磁阻最大，磁通量就越小，产生的电压就越小。


曲轴转速 /位置传感器


信号图 --曲轴位置传感器

在带有轮齿的转子旋转时，使信号发生器感应线圈内的磁通变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势信号，此信号经放大后，送入微机。


用万用表检测发动机转速传感器

测量传感器电阻，检查传感器有无通断。

检测传感器屏蔽状况。一根表笔接信号线，另一

根接地，应该不导通。

测量传感器的动态交流电压。在发动机启动运转

模式下进行，不得小于 0.5V 。


汽车专用示波器

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。


主机介绍1-外接 12V ( DC ) 开关电源 2- 通道 5 ( 接地 ) 3- 通道 4 4-- 通道 3 5- 通道 2 6- 通道 1 7- 主电缆接口 8-PC 联机及打印机接口 9- 液晶显示屏 10- 对比度调节钮 11- 发动机分析测试卡插口 12- 导电键盘


主机介绍

注意：电源只能接 12V！！！

注意：电源只能接 12V！！！


使用说明选择测试通道


使用说明选择传感器


用示波器检测发动机转速传感器

连接示波器与发动机传感器；调整参数，交流电压 2V，时间 1ms ；在发动机启动运转模式下，测量交流信号。检查、分析测量交流信号。


磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析波形检测方法连接波形测试设备 ,起动发动机 , 怠速运转 ,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等 , 获得波形 , 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形如图所示。典型的磁脉冲式曲轴位置

传感器信号波形


对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的波形检测设备同时进行检测其信号波形，其典型信号波形如图所示。

典型的双通道检测磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形


波形分析1.触发轮上相同的齿形应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 ) 并与曲轴（或凸轮）的转速成正比，输出信号的频率（基于触发的转动速度）及传感器磁极与触发轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大。

2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近的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，而在齿数减少的情况下，幅值也会变化。

3.各个最大（最小）峰值电压应相差不多，若某一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触发轮是否有缺角或弯曲。


4.波形的上下波动，不可能在 0V 电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当接近，磁脉冲式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。

5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下 ( 如相同转速 )应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的。也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔 ( 频率 ) 应一致( 除同步脉冲外 ) ，形状一致并可预测。

6.波形的频率应同发动机的转速同步变化，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，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。


7. 如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常有关，则说明故障是由该传感器故障造成的。

8. 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。

通常最常见的传感器故障是根本不产生信号，这说明是传感器的线圈有断路故障。

9. 当故障出现在示波器上时，摇动线束可以进一步证明磁脉冲式曲轴位置传感器是不是故障的根本原因。


10. 在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，波形检测设备上将完全没有信号，所以波形测试设备中间 0V 电压处是一条直线便是很重要的诊断资料。

如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传感器信号系统中有故障，那么应该在确定示波器到传感器的连接是正常的之后，进一步检查相关的零件 ( 分电器轴、曲轴、凸轮轴 ) 是否旋转、磁脉冲式曲轴位置传感器的空气间隙是否适当和传感器头有无故障。

注意：也有可能是点火模块或发动机 ECU中的传感器内部电路搭铁，此时可以用拔下传感器导线连接器后再用波形测试设备测试的方法来判断。


11.图示为两种磁脉冲式曲轴位置传感器的故障波形

图 A 所示故障波形为齿槽中填有异物造成的

图 B 所示故障波形是传感器触发轮安装不当造成的。

如果检测出的波形异常，应更换磁脉冲式曲轴位置传感器（含传感器头和触发轮）。磁脉冲式曲轴位置传感器的故

障波形举例


霍尔效应传感器霍尔效应：磁场中，电流以垂直于磁场方向，流过置于磁场中的霍尔半导体基片，在与电流和磁场垂直的霍尔基片两个横向侧面上，产生一个与电流和磁场强度成正比的电位差，即霍尔电压。

IBd

RU HH


霍尔式 VS 电磁感应式电磁感应式：结构简单、价格低廉、输出

电压随发动机转速波动霍尔式：输出电压不受发动机转速高低影响，分度较粗。

应用场合：电磁式用于曲轴转速及位置传感器，霍尔式用于凸轮轴位置传感器


霍尔式曲轴位置传感器信号波形分析波形检测方法连接波形测试设备 , 起动发动机 ,怠速运转 , 而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等 ,获得波形 , 典型的霍尔式曲轴位置传感器信号波形如图所示。

霍尔式曲轴位置传感器信号波形


波形分析霍尔式曲轴位置传感器信号波形的分析如图所示。

霍尔式曲轴位置传感器

信号波形的分析


1.波形频率应与转速相对应2. 查看波形形状的一致性、检查波形上下沿部分

的拐角。由于传感器供电电压不变，因此所有波峰的高度（幅值）均应相等。

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，在这里关键的是一致性。


3. 如果在波形检测设备 0V 电压处显示一条直线，则应：确认波形检测设备和传感器连接良好 ; 确认相关的零件 ( 分电器、曲轴和凸轮轴等 ) 都在转动 ; 用示波器检查传感器的电源电路和发动机ECU 的电源及接地电路；检查电源电压和传感器参考电压。

4. 如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线，则应：检查传感器接地电路的完整性 ; 确认相关的零件 ( 分电器、曲轴和凸轮轴等 )都在转动 ; 如果传感器的电源和接地良好，波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线，则很可能是传感器损坏。


5. 如果有脉冲信号存在，应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定性依据。

数字脉冲的幅值必须足够高 ( 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。


油量传感器工作原理

浮子上的磁铁吸合不同位置的干簧管，从而改变阻值


电子油门 EGAS用电线束取代传统的拉线

利于驾驶室的布置实现电子控制， ASR 、巡航等。


按照原理分类接触式（电位计）非接触式（霍尔式）


非接触式电子油门


线性输出型位置传感器信号波形分析波形检测方法 1. 连接好波形测试设备，探针

接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。

2.打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让油门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。这时波形应如图所示铺开在显示屏上。


位置传感器型

信号波形分析


查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于 1V到全开时的低于5V 。

波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。应特别注意在前 1/4 开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前 1/8 至1/3 的碳膜通常首先磨损。


特别应注意达到 2.8V处的波形，这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。

在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机 ECU提供正确的油门位置信息，所以发动机 ECU 不能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起汽车驾驶性能问题。

如果波形异常，则更换

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东风天龙电气系统维修 －汽车电工电子基础－

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