电控发动机传感器的故障诊断与排除 毕业论文

电控发动机传感器的故障诊断与排除 毕业论文 ( 2007届 ) 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 电控发动机传感器的故障诊断与排除 学院 专业 汽车 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 与维修 学号 班级 作者姓名 指导老师 完稿时间 成绩 目录 摘要…………………………………………………………….3 1、引言 …………………………………………………….....3 1.1研究的目及意义……………………………....3 2、汽车传感器发展现状………………………………3 3、曲轴位置传感器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.1 磁脉冲式曲轴位置传感器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.1.1 工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 3.1.2 失效原因分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.1.3 检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 3.2 霍尔式曲轴位置传感器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.2.1 传感器的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.2.2 失效原因分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.2.3 检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.3 故障实例分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 4、凸轮轴位置传感器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 4.1 工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 4.2 失效原因分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 4.3 检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 4.4 故障实例分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 5、空气流量传感器-----------------------------------------------------------------------------------12 5.1“ D”型空气流量传感器--------------------------------------------------------------12 5.1.1 工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 5.1.2 失效原因分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 5.1.3 检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 5.2“ L”型空气流量传感器---------------------------------------------------------------13 5.2.1 工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 5.2.2 失效原因分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 5.2.3 检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 5.3故障实例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 6、参考文献 ……………………………………………………17 电控发动机传感器的故障诊断与排除 汽车检测与维修041班 谢文飞 指导老师:曹振新 摘要:传感器在现代汽车发动机工作中的地位十分重要。本文就与点火控制系统及空气供给系统有关的几种传感器进行简要地分析和讨论～总结出传感器性能检测的方法～以能较顺利地解决实际汽车故障的诊断排除。 关键词:电控发动机,传感器,故障,诊断,排除, 1、引言 传感器是一种转换器，把物理量、电量和化学量等信息转换成计算机能够识别的电信号，输送给电控单元ECU，ECU综合处理这些信号后，发出控制数据，而执行器接收这些数据后，将其转换成物理或机械动作，以便发动机处于最佳工作状态。与点火控制系统及空气供给系统有关的各传感器是曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量传感器。 1.1研究的目的及意义 传感器为发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息，供ECU对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检验。由于传感器的性能好坏决定了发动机的性能，因此，传感器的检测对于发动机的故障诊断有着重要意义。 2、汽车传感器发展的趋势 由于汽车传感器在汽车电子控制系统中的重要作用和快速增长的市场需求，世界各国对其理论研究、新材料应用和新产品开发都都非常重视。未来的汽车用传感器技术，总的发展趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化。 微型传感器基于从半导体集成电路技术发展而来的MEMS (微电子机械系统)，微型传感器利用微机械加工技术将微米级的敏感元件、信号处理器、数据处理装置封装在一快芯片上，由于具有体积小、价格便宜、便于集成等特点，可以明显提高系统测试精度。目前该技术日渐成熟，可以制作各种能敏感和检测力学量、磁学量、热学量、化学量和生物量的微型传感器。由于基于MEMS技术的微型传感器在降低汽车电子系统成本及提高其性能方面的优势，它们已开始逐步取代基于传统机电技术的传感器。 多功能化是指一个传感器能检测2个或者两个以上的特性参数或者化学参数，从而减少汽车传感器数量，提高系统可靠性。 1(曲轴位置传感器 为了确保电子控制燃油喷射发动机能适时喷油点火，要求控制电脑对汽车发动机内部的曲轴、凸轮轴及某缸活塞所处的位置加以确定，完成该项工作的是发动机位置传感器。这类传感器为电喷控制电脑ECU提供了最基本的参考信号，是电控发动机最为重要的传感元件。 曲轴位置传感器即曲轴位置和转角传感器，它是电喷发动机特别是集中控制系统中最重要的传感器，也是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。在部分汽车发动机电子控制系统中，曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器是制作成一体的，统称为曲轴位置传感器。主要用于检测发动机曲轴转角和活塞上止点位置，以便于发动机控制装置精确地发出点火及喷油指令，提供最佳的点火时刻及最合理的燃油供给，从而提高车辆的经济性及排放的环保性。除此之外，曲轴位置传感器还承担着发动机转速的信号检测功能。根据传感器产生信号的原理不同，曲轴位置传感器大致可分为磁脉冲式(如捷达AT、GTX、桑塔纳2000GSi、丰田轿车TCCS系统等车型)、霍尔式(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)及光电式三种类型，一般安装在曲轴皮带轮或链轮侧面，有的安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上，也有的安装在分电器上(桑塔纳2000型轿车)。 3.1 磁脉冲式曲轴位置传感器 3.1.1 工作原理 磁脉冲式曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮之后(如日产车)或分电器之内(如丰田车，图1所示)，其主要构成部件有信号转子和信号发生器两大部分，结构如图2所示。工作原理见图3，当发动机运转时，信号转子便随发动机的转动而转动，信号转子上的轮齿与齿隙便相继通过信号发生器的永久磁铁部分，当轮齿通过时，缠绕于磁铁上的感应线圈中，即感应出电动势:齿隙通过时，该电动势由于磁通量的减小而减弱。于是随发动机的转动感应线圈中就产生交变的电动势信号，经过信号发生器的集成电路滤波及整形后，变为脉冲电压信号输送至电子控制装置，用以计算发动机转速、确认活塞上止点位置，进而控制发动机的点火及喷油时刻。 图1 安装于分电器内的磁脉冲式曲轴位置传感器 图2 磁脉冲式曲轴位置传感器的结构 图3 磁脉冲式曲轴位置传感器的工作原理 3.1.2 失效原因分析 (1)信号盘齿槽间填有脏物造成传感器失效; (2)传感器触发轮安装不当造成传感器失效; (3)转子轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁心组件(磁头)移位或松动; (3)传感线圈电阻值不在规定范围内而造成传感器失效; (4)信号转子卡滞; 传感器磁路气隙过大或过小 (正常:0.2,0.4mm); (5) 信号转子的轮齿有缺损现象; (6) (7) 信号感应线圈断路、短路; (8) 传感器插座端子松动; 传感器插座端子腐蚀现象; (9) 如出现以上几种情况，应更换磁脉冲式曲轴位置传感器(含传感器头和触发轮)。 3.1.3 检测方法 (1)万用表检测法 现以丰田计算机控制系统(TCCS)中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，其结构如图4所示，曲轴位置传感器电路如图5所示。 图4 丰田TCCS系统CPS的结构 1.G1感应线圈 2.NO.2正时转子 3.NO.1正时转子 4.G2感应线圈 5.Ne感应线圈 图5 曲轴位置传感器电路图 图6 检查感应线圈与正时转子的间隙 ?曲轴位置传感器的电阻检查 点火开关OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档(指针式万用表拨到R,1档;数字式万用表拨到OHM,2KΩ档)测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值(参见表1)。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器总成。 表 1 曲轴位置传感器的电阻值 端子名称 检测状态 电阻值(Ω) 冷态 125,200 G-G 1-热态 160,235 冷态 125,200 G-G 2-热态 160,235 冷态 155,250 Ne-G -热态 190,290 ?曲轴位置传感器输出信号的检查 拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G-G、G-G、Ne-G端子间是否有脉冲电压信号输出。如没1- 2-- 有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。 ?感应线圈与正时转子的间隙检查 用非导磁厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙(如图6)，其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。 ?检查分电器机械状态 检查分电器轴转动是否正常，有无松旷和卡滞，检查正时转子间有无夹杂脏物。如有磨损松旷或卡滞，应更换分电器。 (2)汽车示波器波形分析法 图7 磁脉冲式曲轴位置传感器的波形 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器输出的信号波形如图7所示。用示波器检测发动机工作时的曲轴位置传感器输出的电压波形，并与正常情况下的波形进行比较。若有异常之处，则表明该信号的控制线路或元件本身出现了故障。如果传感器或电路有故障，传感器将完全没有信号，显示在示波器上的是在0V电压位置成一条直线。 3.2 霍尔式曲轴位置传感器 3.2.1 传感器的工作原理 霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。通常有触发叶轮式和触发齿轮式两种形式。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。这种曲轴位置传感器可安装在分电器内、曲轴上或变速器壳体上。 触发叶轮式曲轴位置传感器一般安装于曲轴前端(如别克轿车) 如图8所示, 有的安装于分电器内(如桑塔纳轿车)如图9所示，它由信号转子及霍尔信号发生器构成。其基本结构与原理如图10所示。触发齿轮式曲轴位置传感器通常安装于变速器壳体上，其结构如图11所示。 图8 别克轿车曲轴位置传感器 图9 桑塔纳轿车曲轴位置传感器 图10 霍尔式曲轴位置传感器的工作原理 图11 触发齿轮式曲轴位置传感器 3.2.2 失效原因分析 (1)内部集成块烧坏及线路断脱; (2)传感线圈电阻值不在规定范围内而造成传感器失效; (3)传感器无脉冲电压信号输出; (4)传感器线束断路或短路; (5)传感器的外壳有裂缝; (6)传感器线束插头端子松动; (7)霍尔元件与永久磁铁间的气隙过大或过小(正常值:0.2,0.4)。 3.2.3 检测方法 霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基车用霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。 (1)万用表检测法 切诺基Cherokee吉普车曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连，如图12a)所示。其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V;另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V;第三条是通往传感器的接地线。曲轴位置传感器接头如图12b)所示，线束插头为三端子插头，插头上有“A”、“B”、“C”三个端子，“A”为电源端子，连接ECU插座端子“7”;“B”为信号输出端子，连接ECU插座端子“24”;“C”为搭铁端子，连接ECU插座端子“4”。 ?检测传感器电源电压 点火开关置于“ON”，用万用表电压档检测插头上端子“A”与“C”之间的电源电压应为8V。如电源电压为0，则断开点火开关，用万用表电阻OHM*200Ω档检测端子“A”与ECU插头上端子“7”之间的电阻，阻值应当小于0.5Ω，如图12a);如阻值为无穷大，说明电源线断路或接头接触不良，检修或更换导线 ，电源线路也良好，说明ECU故障，应予更换新品。 即可;如电源电压为0 a) 连接线路 b) 线束插头 图12 Cherokee曲轴位置传感器连接线路 ?检测传感器信号电压 用万用表的电压档，对传感器的A、B、C三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”，启动发动机并运转时，传感器B-C端子间的信号电压应在0.3,5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0.3V。或者可在“B”、“C”端子之间串接一只发光二极管(正极连接“B”端子)和一只300Ω/0.25W电阻进行测试。发动机运转时，发光二极管应当间歇闪亮。如电源电压正常，二极管不闪亮，说明传感器故障，应更换曲轴位置传感器。 ?电阻检测 点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表Ω档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数为?(开路)，如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。GM(通用)公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为4个，上止点信号(内信号轮触发)输出端与接地端为脉冲电压显示。 (2)汽车示波器波形分析法 在B、C接线柱上连接示波器，当传感器正常时，转动发动机，其示波器应显示脉冲波形，典型的霍尔式曲轴位置传感器输出信号波形如图13所示。若与正常波形比较，有异常之处，则表明该信号的控制线路或元件本身出现了故障， 应进一步查明曲轴位置传感器导线的连接情况。如果导线连接正常，则说明曲轴位置传感器有故障，应更换之。在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，传感器将完全没有信号，显示在示波器上的是在0V电压位置成一条直线。 图13 霍尔式曲轴位置传感器的波形 3.3故障实例分析 款丰田凌志ES300轿车(装备IMz发动机) ，发动机无法起动。 例、1994 经检测，有高压电，但不喷油(没有喷油脉冲)。测试点火正时无误，测量曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、水温传感器均正常。换用相同车型的发动机电脑和点火模块，故障依旧。检查所有传感器与电脑的连线以及电脑供电、接地均正常。检查其它地方也未发现问题。随后，又重点复查了曲轴位置传感器，在查到信号发生器转子时(此信号发生器转子安装在曲轴正时齿轮后面)，发现该转子上有2个齿有焊修过的痕迹。更换新件后，故障排除。 信号发生器转子掉齿是不能进行修补后再使用的，因为后焊上去的齿其金属材料与其它齿的金属材料不一样，磁感应强度也不一样，导致曲轴位置传感器发出的信号中有错误的波形。发动机电脑检测到曲轴位置传感器的错误信号后，势必造成发动机工作不良。由于当时没有示波器，无法检测传感器的波形，用万用表只能检测有无信号，对错误的波形无法判断，所以修理时走了弯路。 4(凸轮轴位置传感器 凸轮轴位置传感器采用霍尔效应式传感器，安装在凸轮轴链轮后面，其作用是检测发动机的转速和活塞的位置，并将此信号输入发动机控制模块(ECU)，ECU利用凸轮轴位置传感器送来的信号识别第l缸位置，从而控制燃油喷射、点火正时及其他功能。若在发动机运行中ECU检测到CPS信号错误或未收到CPS信号，ECU利用最近一次的凸轮轴信号来控制喷油顺序。凸轮轴位置传感器分为光电式、磁脉冲式、霍尔效应式，其中光电式、磁脉冲式是与曲轴位置传感器组合在一起，在此，只讨论霍尔效应式凸轮轴位置传感器。如捷达AT、GTX、桑塔纳2000GSi、凯越型车就采用这种类型的凸轮轴位置传感器。 4.1 工作原理 霍尔式凸轮轴位置传感器也是根据霍尔效应制成的传感器。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为凸轮轴位置传感器的输出信号。 4.2 失效原因分析 (1)传感线圈电阻值不在规定范围内而造成传感器失效; (2)传感器无脉冲电压信号输出; (3)凸轮轴位置传感器极性被颠倒。 (4)传感器的外壳有裂缝; (5)传感器线束插头端子松动或腐蚀; (6)触发叶片或飞轮齿槽中填有异物造成传感器失效; (7)传感器触发轮安装不当造成传感器失效; (8)传感器线束断路或短路; (9)霍尔元件与永久磁铁间的气隙过大或过小(正常值依车型不同)。 4.3 检测方法 当凸轮轴位置传感器出现故障而导致信号中断时，发动机会继续运转，也能再次启动。但是，喷油不是在进气门打开时完成，而是在进气门关闭之前完成(即喷油时间增长)，由此对混合气品质产生的影响极小，不会影响发动机的总体性能。与此同时，由于控制单元不能判别即将到达压缩上止点的是哪一个气缸，因此爆震调节将停止。为了防止发动机产生爆震，控制单元将自动减小点火提前角。对凸轮轴位置传感器的检测，其所用仪器和工具与检查曲轴位置传感器所用的仪器和工具相同。在此，以凯越乘用车型为例，就车检测说明霍尔式凸轮轴位置传感器的检测方法。 (1)自诊断系统对传感器的监测 当霍尔式传感器信号中断时，控制单元ECU能够检测到故障信息，用V.A.G1551或V.A.G1552故障解码器可以读取有关的传感器故障信息。如果故障代码显示霍尔传感器有故障，可用万用表检测传感器电源电压和导线电阻进行判断与排除。 (2)万用表检测法 ?传感器阻值检测 凸轮轴位置传感器的工作电路如图14所示。断开点火开关，拔下传感器插头，用欧姆表测量传感器“1”脚和“3”脚之间的电阻，应为3.40 kΩ左右，“1”脚和“2”脚之间的电阻，应大于1MΩ，“2”脚和“3”脚之间电阻应大于1MQ。如果测量值不在此范围内，则更换凸轮轴位置传感器。 图14 凸轮轴位置传感器电路图 ?传感器供电电压及搭铁检测 拔下传感器插头，点火开关置于ON，测量线束端插头各接脚之间的电压。正常情况下，“2”脚和“3”脚之间电压为12V，“1”脚和“2”脚之间电压为5V。用欧姆表测量插头“2”脚与搭铁之间的电阻，应为0Ω。如果测量值不符合要求，则应检查传感器线束连接情况。如果导线连接良好，则更换发动机控制模块 (ECM)。 ?传感器输出电压检测 插上传感器插头，启动发动机，在发动机运转时，“1”脚与“2”脚之间的电压应在0.45,5.0V间变化。如在“1”脚与“2”脚之间联接一示波器，示波器上应显示脉动波形。 ?传感器与感应器之间间隙 凸轮轴位置传感器信号轮和感应器之间应保持合适的间隙，正确的空气间隙应为0.3,2.0mm。 (3)汽车示波器波形分析法 图15 霍尔式凸轮轴位置传感器的波形 正常情况下，典型的霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形如图15所示。发动机起动时观察示波器，与正常情况下的波形进行比较，若有异常之处，则表明该信号的控制线路或元件本身出现了故障。在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，传感器将完全没有信号，显示在示波器上的是在0V电压位置成一条直线。 4.4故障实例分析 例、2001款庆铃竞技者怠速不稳，加速无力，且有严重的“坐车”现象。 故障检修:该车装备6VD1型电子控制多点燃油喷射发动机。根据车主所述进行试车，发现发动机在怠速运转时偶尔会出现转速突然下降，至快要熄火时却又慢慢回升的现象。而在加速到2000r,min时，则会连续地出现此现象。通过观察位于仪表上的发动机故障指示灯和转速表，看到在出现故障时发动机转速表会突然跌落到底，就像突然断电一样，同时会出现故障灯点亮，但随即就会熄灭。 根据试车结果，初步判断是某个传感器损坏或线路接触不良所致。由于当时没有诊断仪，也没有相关的技术资料，不能就故障的具体部位做出准确的诊断，因此只能靠平时的检修经验对其进行检测。于是本着由简到难的检修思路，首先对发动机部分的各个线路、插接线进行认真仔细的检测，并未发现异常。在确认各个线路正常后。便根据发动机的控制原理，结合故障现象作了相应的分析，最后把目标锁定在曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器上。由于曲轴位置传感器所提供给控制单元的是发动机曲轴转角信号，在发动机启动后，控制单元根据此信号确定最佳的喷油及点火时间，如果没有此信号，发动机将不能启动或马上熄火，因此，不能拔掉其线束插头进行试验。而凸轮轴位置传感器提供给控制单元的是1缸压缩上止点信号，主要用于控制启动时的点火和启动后的燃油喷射，所以决定先拔掉凸轮轴位置传感器插头做试验。 在发动机左排气缸后内侧找到三线式的凸轮轴位置传感器线束插头，并将其拔下，然后启动发动机，结果发动机不易启动，但当发动机启动后 怠速运转平稳。试着加速顺畅有力，不管是急加速还是缓慢加速，此前的故障并不出现。当将传感器线束插头插上时，发动机随即有了反应，怠速又开始不稳，此时再加速，又出现了刚才的故障现象。为了验证故障产生的部位，重新拔掉传感器线束插头，故障随后便消失，除了启动时间比平常稍慢一点外，其他一切正常。由此看来，故障就出在该凸轮轴位置传感器上。 5空气流量传感器 空气流量传感器安装在空气滤清器与进气软管之间，它将进气量信息转换成电信号输入电控制单元(ECU)，以确定喷油时间(即喷油量)和点火时间。进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。 5(1 “D”空气流量传感器 进气歧管压力传感器是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。的安装位置比较灵活，只要将节气门至进气歧管之间的进气道或稳压箱(动力腔)内的进气压力引力入传感器的真空管内，传感器就可安放在任何位置。其功用为根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力，并转换成电信号和转速信号一起送入计算机，作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(V6发动机)、桑塔纳2000型轿车、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。进气歧管压力传感器根据其信号产生原理可分很多种，目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 5(1(1 工作原理 图1 半导体压敏电阻式进气压力传感器 1(滤清器 2(塑料外壳 3(MFI过滤器 4(混合集成电路 5(压力转换元件 如图1所示，半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件(硅膜片)和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以进歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。 5(1(2 失效原因 (1)传感器无脉冲电压信号输出; (2)传感器的外壳有裂缝; (3)传感器线束插头端子松动或腐蚀; (4)传感器线束断路或短路; 1(1(3 检测方法 (1)自诊断系统对传感器的监测 在发动机运转过程中，当进气歧管压力传感器出现故障时，发动机电控单元能够检测到并能使发动机进入故障应急状态运行，利用V.A.G1551型专用故障阅读仪或V.A.G1552型专用系统测试仪，通过故障诊断插座可以读取此故障的有关信息。 (2)简单仪表检测法 ,(检查真空软管的连接情况 在半闭点火锁的状态下，检查进气歧管压力传感器导线连接器的连接是否良好橡胶软管是否脱落，然后启动发动机，检查橡胶软管有无密封不严和漏气现象。 ,(检查进气歧管压力传感器电源电压 拔下进气歧管压力传感器的线束，打开点火开关(但不起动发动机)，用电压表测量线束中电源端和接地之间的电压应符合标准值(一般为5V)，否则应检修。检查后，插上进气歧管压力传感器的线束。 ;(检测进气歧管压力传感器的输出电压 拔下进气歧管压力传感器与进气歧管连接的真空软管，打开点火开关(但不 ，用电压表在电控单元线束插头处测量进气歧管压力传感器的输出起动发动机) 电压。接着向进气歧管压力传感器内施加真空，并测量在不同真空度下的输出电压，该电压值应随真空度的增大而降低，其变化情况应符合规定，否则应更换。 (3)汽车示波器波形分析法 关闭所有附属电器设备起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速输出信号电压(波形如图2)。做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。将发动机转速从怠速加至油门全开(加速时不宜太急)，油门全开后持续2秒，但不要使发动机超速运转;再将发动机降至怠速运转，并保持2秒;再从怠速急加速至油门全开，然后再急收油门使发动机回至怠速;定住波形，仔细观察其波形，并与波形参考图比; 图2 模拟量输出进气压力传感器波形 也可以用手动真空泵代替节气门进行抽真空测试，观察真空表读数值与输出电压信号的对应关系。 5(2 “L”空气流量传感器 为了克服翼片式空气流量传感器的缺点，即在保证测量精度的前提下，扩展测量范围，并且取消滑动触点，开发出小型轻巧的空气流量传感器，即卡门涡流式空气流量传感器。它具有测量精度高，可以输出线性数字信号，信号处理简单; 长期使用时性能不会发生变化;因为是检测体现流量，所以不需要对温度和大气压进行修正的优点。卡门涡流空气流量传感器安装在汽油发动机上，装于空气滤清器和节气门之间。其功用是以频率信号计算进气量，并将信号送入电脑。 根据旋涡频率的检测方式不同，汽车用涡流式流量传感器分为超声波检测式和光电检测式两种。 1 检测原理 5(2( 如图5所示是反光镜检出式卡门涡旋流量传感器，其内有一只发光二极管和一只光敏三极管。当进气气流流过涡流发生器时，发生器两侧就会交替产生涡流，两侧的压力就会交替发生变化。进气量越大，旋涡数量越多，压力变化频率就越高。导压孔将变化的压力引导到导压腔中，反光镜和张紧带就会随着压力变化而产生振动，振动频率与单位时间内产生的旋涡数量成正比(即旋涡频率,)。反光镜将LED的光束反射到光敏三极管上，因为光敏三极管受到光束照射时导通，不受光束照射时截止，所以光敏三极管导通与截止的频率与旋涡频率成正比。信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入ECU之后，ECU便可计算出进气量的大小。凌志LS400小轿车即用了这种型式的卡门涡旋式空气流量传感器。 图5 光电检测涡流式空气流量传感器的工作原理 1(空气进气 2(进气歧管 3(光敏三极管 4(翼片 5(压力基准孔 6(涡旋发生器 7(卡门涡旋 8(整流栅 如图6所示为超声波检出式卡门涡旋式空气流量传感器。在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。超声波是频率超过20KHZ的机械波，当发动机运转时，超声波发生器发出的超声波通过发射器不断向接收器发出一定频率(40KHZ)的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受到气流移动速度及压力变化的影响，因此，从接收到的超声波信号的相位(时间间隔)以及相位差(时间间隔之差)就会发生变化，控制电路根据相位或相位差的变化情况就可计算出涡流的频率。旋涡频率信号输入ECU后，ECU就可计算出进气量。 图6 超声波检测涡流式空气流量传感器的工作原理 1(超声波发射器 2(超声波发生器 3(通往发动机 4(与涡流数对应的疏密声波斯湾 5(整形后的矩形波 6(接ECU 7(旁通气道 8(超声波接收器 9(卡门涡旋 10(涡流发射器 11(涡流稳定板 5(2(2 失效原因 (1)传感器无脉冲电压信号输出; (2)传感器的外壳有裂缝; (3)传感器线束插头端子松动或腐蚀; (4)传感器线束断路或短路; 5(2(3 检测方法 (1)自诊断系统对传感器的监测 在发动机运转过程中，当卡门涡旋式空气流量传感器出现故障时，发动机电控单元能够检测到并能使发动机进入故障应急状态运行，利用V.A.G1551型专用故障阅读仪或V.A.G1552型专用系统测试仪，通过故障诊断插座可以读取此故障的有关信息。通过故障自诊断系统一般只能做出初步诊断结论，具体故障原因还需要通过直观诊断和简单仪器进行深入诊断。 (2)万用表检测法 ,(检测电阻 ”位子，拨下空气流量传感器的导线连接器，测量方法:点火开关置“OFF 万用表电阻档测量传感器上“THA”与“E1”端子之间的电阻，如电阻值不符合标准值，应更换空气流量传感器。 ,(测量电压值 插好此空气流量传感器的导线连接器，用万用表电压档测量电脑ECU端子“E2”与“THA”、“Ks”与“E1”、“Vc”与“E1”之间的电压，电压值应符合标准值。如检测结果与标准电压值不符，则应检查传感器与ECU之间的线束是否断路;如线束良好，则拔下传感器插头并接通点火开关，检测电源端子“Vc”与“E1”和信号输入端子“Ks”与“E1”之间的电压，如均为4.5-5.5V之间，说明ECU工作正常，应当更换流量传感器，如电压不为4.5-5.5V，说明ECU故障，应检修或更换ECU。 (3)汽车示波器波形分析法 起动发动机，在不同车速下试车，把较多的时间用在测试发动机性能有问题及排除故障的转速段内进行检测，看示波器波形显示。确认在空气流量一定的情况下，流量计能产生稳定的频率和脉宽信号。如果是脉冲宽度缩短、有峰尖以及圆角说明该传感器有故障。 图6 卡门涡流式空气流量传感器故 5.3障实例分析 实例:一辆红旗CA7220E型轿车在行驶过程中突然出现间断熄火，继而完全熄火。 经过仔细检查，发现该车能迅速起动，但起动后无论踩油门或是松油门均会很快熄火，故障报警灯也并不闪烁。利用故障诊断仪检查，无故障码显示。同时，当拔下空气流量传感器插头时，发动机起动后却能运行，但怠速不稳，加速不良，同时故障报警灯闪烁报警。 红旗CA7220E型轿车采用电喷发动机，其电喷系统的微机自诊断功能只能对空气流量传感器线路是否短路或断路故障进行检测，却不能检测空气流量传感器输出的错误信号，导致发动机起动后很快熄火。当拔下传感器插头时，微机检测出这一人为故障后，便自动用节气门位置信号代替空气流量信号而使系统进入自救状态，因此，发动机虽能运行，但性能不好，同时，故障报警灯闪烁报警。 将点火开关置于“OFF”位置，拆下空气流量传感器，将插头3号端子与12V蓄电池正级连接，,号端子与蓄电池负极连接。用万用表测量插头2号端子与1号端子间的电压，其值应为0.03V，用450W的电吹风机向传感器入口处吹冷风，万用表测量插头2号端子与1号端子间电压应变为2.3?0.1V，逐渐向后移动吹风机，电压应逐渐减小，当吹风机距传感器入口约20cm时，其电压值应为1.5?0.1V。如果测量结果与上述值差别较大，则说明传感器性能较差，应予更换。闭合点火开关，传感器插头3号端子与1号端子间的电压应为蓄电池的供电电压，若无电压或电压偏差过大，应根据电路图检查线路。检查线路时，应先将点火开关置于“OFF”位置，而且，试灯也就忽亮忽暗，夹缝中还有火花产生，显然，该引线与C相间形成了短路。用一竹签将短路的夹缝稍撬开了些，然后在引线上套一绝缘管，再滴些绝缘漆，即恢复正常。 参考文献 [1] 鲁植雄(汽车传感器识别与检测图解[M](江苏:江苏科学技术出版社,2002:12,48 [2] 尹万建.轿车发动机电控系统原理与检修实用教程[M]. 北京:机械工业出版社, :80-85( 2003 [3] 张宪.汽车电子控制系统原理与维修技术[M].济南: 山东科学技术出版社, 1999.152-15 [4] 邹小明(汽车检测与诊断技术[M](北京:人民交通出版社,2005:8,60 [5] 齐志鹏(汽车传感器和执行器的原理与检修[M](北京:人民邮电出版社,2002: 8,60 [6] 宋福昌. 汽车传感器识别与检测图解[M]. 北京: 电子工业出版社, 2003( [7] 李东江, 宋良玉. 现代汽车用传感器及其故障检测技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999:90-91. 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