汽车发动机、底盘、车身系统应用着多种传感器,按被测量、能量关系、功能、输出信号、信号转换关系、工作原理的不同,把传感器进行了分类,如图4-12所示。
图4-12 汽车传感器的分类
(2)传感器检测方法
当汽车电子控制系统产生故障时,通过自诊断测试,指明某传感器有故障或怀疑某传感器有故障时,只是提供了故障的性质和范围,最终确定是传感器还是执行器,还是相应的配线的故障,需要进一步检查配线、插头、ECU和相关部件,才能准确找到故障原因。使用万用表通过测量传感器线束插接器相关端子间的电压或电阻,可以有效地检测传感器是否存在故障。检测传感器时,应该按照以下程序进行:
1)自诊断测试。利用故障诊断仪确认被怀疑的传感器是否有故障码,并在数据流中加以强化判断。
2)外部检查。为防止不是因为传感器本身故障而导致的传感器误判,要首先对怀疑的传感器部位进行外部检查,查看传感器的导线和连接的管路是否脱开、传感器是否有脏污、水泡、腐蚀、氧化、接触不良、传感器变形等情况。
3)线束检测。检测传感器与ECU之间的线束有无短路、断路或搭铁故障。用高阻抗万用表电阻档,测量传感器与ECU两连接线束的电阻值(传感器信号端、地线端分别与对应ECU的两端子间电阻),线路应导通,若不导通或电阻值大于规定值,说明传感器线束存在断路或插接器插头接触不良,应进一步检查或更换。
4)电源电压的检测。为防止传感器由于没有供给电源而导致不能正常工作,应对外部电源进行检查。例如,霍尔式曲轴位置传感器如果没有12V或5V电压的供给,传感器是不会有信号输出的。
5)本体检查。主要是外观检查和电阻检查,不用连接外部电路。电阻的检测。将点火开关置于“OFF”位置,拆下传感器插接器,用数字式高阻抗万用表R×1档,测试传感器两端子的电阻值。将测得的值与标准值比较,若不符合标准,则应修理或更换传感器。
6)输出信号检测。传感器输出信号的检测可以使用万用表的电压档或电流档进行,当点火开关置于“ON”位置时,检测传感器的输出信号电压,将测得的值与标准值比较,若不符合标准,则应修理或更换传感器。
【专家指南】
使用汽车专用万用表对输出信号只是作简单的判断,更精确地判断输出信号可以使用示波器来进行。
①模拟直流信号。如节气门位置传感器,用万用表直流电压量程检测即可满足要求。
②模拟交流信号。ABS轮速传感器、磁电式曲轴位置传感器,用汽车专用万用表交流电压量程检测即可满足要求。
③脉宽调制信号/频率调制信号。虽然可以使用万用表,但结果不够准确,要想看清具体的变化过程,必须使用示波器。例如,三菱汽车用的卡门漩涡式空气流量传感器,在怠速时,输出信号为2.2~3.2V,此电压为频率调制信号的平均电压,但用示波器就可以很方便地看出空气流量传感器信号的频率和幅值是否符合标准。
7)维修与更换。对传感器进行以上检测后,可以基本确定其好坏。更换传感器时,要严格按照操作规程操作。操作时就不关闭(OFF)点火开关,且不可带电操作,否则容易损坏其他电子部件。安装时要轻拿轻放。
8)检验。维修与更换传感器后,要切记用故障诊断仪消除故障码并重新试车,模拟故障出现状况,如果在试车过程中故障现象没有重复出现,检查故障码也没有重新出现,说明判断准确,安装正确,传感器检修操作完成。
(3)发动机用传感器常见的故障及原因
1)空气流量计常见的故障是信号电压过高或过低。若空气流量计或其电路发生故障,如信号电压过高或过低、信号电压在测量范围内不正确,如果ECU并没有判断出来有故障,将会引起发动机失速。但是如果ECU将其与凸轮轴位置传感器信号和节气门位置传感器信号计算出的值相比较相差较大时,ECU将判定其有故障,失效保护系统使ECU根据起动信号和节气门位置传感器信号按固定的喷射时间控制发动机工作。此时发动机的性能大大下降,电控单元在控制点火提前角时会忽略空气流量信号。
2)进气歧管绝对压力传感器无信号或信号不正确,会使喷油控制失常,将造成发动机不能起动、起动困难、怠速运转不柔和、加速时发抖、发动机失速、燃油消耗过大等故障。
进气歧管绝对压力传感器常见的故障原因有,连接进气歧管绝对压力传感器的真空管路接头处或传感器内部有泄漏,使信号电压不正常或无信号输出;进气歧管绝对压力传感器插接器端子或其内部电路接触不良或断路,使传感器信号不正常或无信号输出;进气歧管绝对压力传感器压敏元件或相关部件失常而使信号电压不正常。(www.daowen.com)
3)曲轴和凸轮轴位置传感器的常见故障及原因。发动机转速与曲轴位置传感器有故障时,会造成发动机不能工作或发动机起动后立即熄火。发动机转速与曲轴位置传感器的常见故障有,传感器插接器或内部线路接触不良或断路而使传感器信号弱或无信号输出;传感器感应线圈有短路或搭铁而使传感器信号弱或无信号输出;传感器安装松动或间隙不当而使传感器信号弱或无信号输出。
4)节气门位置传感器的常见故障及原因。节气门位置传感器故障是信号不正确或无信号输出,可能会造成发动机无怠速或怠速不稳、加速困难或不能加速、发动机油耗和排气污染增加等故障。
节气门位置传感器的常见故障如下:
①传感器滑片与电阻接触不良而使信号中断或时有时无。
②传感器电阻或内部电路有断路或短路,使其无信号电压输出或信号电压不正确。
③传感器滑片和电阻及相关零件松动和变形,使信号电压不准确。
当节气门位置传感器或其电路发生故障时,ECU将始终接受节气门处于全开或全关状态信号,无法对喷油量进行精确控制。此时,失效保护系统中,通常按节气门开度为0度或25°设定标准的节气门位置传感器。
5)冷却液温度传感器的常见故障及原因。常见故障有起动困难,性能失常,怠速不稳,油耗增大,加速时回火、爆燃等。
主要的故障原因有发动机冷却液温度传感器故障(阻值不符合标准);发动机冷却液温度传感器插接器接触不良,传感器断路或短路;冷却液温度传感器表面有水垢。
6)进气温度传感器的常见故障及原因。当进气温度出现故障时,发动机ECU能够检测到故障信息,并能使发动机进入故障应急状态运行。此时发动机可能会出现热车难起动,排放超标等故障。
主要故障的原因有进气温度传感器感受温度部分脏污,使传感器热敏元件感受进气温度变化的灵敏度下降,从而导致其电阻值不能反映实际的进气温度;进气温度传感器内部线路接触不良而使传感器无信号或信号不正常;进气温度传感器热敏元件性能不良而使信号不正常;进气温度传感器线束插头接触不良,断路或短路。
小贴士:
当进气温度传感器或其电路发生故障时,失效保护系统给ECU提供设定的进气温度信号,通常按进气温度为200C控制发动机工作,防止混合气过浓或过稀。
7)氧传感器的常见故障及原因。氧传感器一旦出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对空燃比进行反馈控制,会使发动机油耗和排气污染增加,发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此,必须及时地排除故障或更换氧传感器。故障的原因主要有下列几种:
①中毒。氧传感器铅中毒是使用了含铅汽油,在高温下,铅附着在氧传感器的表面,使之不能产生正常的信号。
②积炭。氧传感器铂片表面积炭后,不能产生正常的电压信号。
产生积炭,主要表现为油耗上升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。
③氧传感器内部线路接触不良或断路而无信号电压输出。
④氧传感器陶瓷元件破损而不能产生正常的电压信号。氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。
⑤氧传感器加热器电阻丝烧断或其电路断路,使氧传感器不能迅速达到正常工作温度。
8)爆燃传感器的常见故障及原因。引起的主要故障现象有加速时产生爆燃,为防止爆燃的发生,ECU将点火提前角推迟,发动机功率有所下降;油耗升高;发动机运转不稳;不能达到最高车速;点火正时不准。
常见的故障原因有线束或插接件(此传感器电路断路或短路)和爆燃传感器失效。
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