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汽车控制系统检修:空气流量传感器线路测试

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:测试空气流量传感器端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路。

汽车控制系统检修:空气流量传感器线路测试

1.空气流量传感器的检修

(1)分类与结构 热式空气流量传感器的主要元件是热线电阻,可分为热线式和热膜式两种类型,其结构和工作原理基本相同。

①热线式空气流量传感器。按其测量元件的安装位置不同,热线式空气流量传感器又可分为两种:第一种是将热线电阻器安装在主进气道中,称为主流测量方式的热线式空气流量传感器;第二种是将热线安装在旁通气道中,称为旁通测量方式的热线式空气流量传感器。

热线式空气流量传感器的实物如图6-29所示,结构图如图6-30所示,主要由防护网、采样管、热线电阻器、温度补偿电阻器和控制电路等组成。

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图6-29 热线式空气流量传感器

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图6-30 主流测量方式热线式空气流量传感器的结构

1—防护网 2—采样管 3—热线电阻 4—温度补偿电阻 5—控制电路板 6—线束插接器

为保证测量精度,热线式空气流量传感器一般都有自洁功能,发动机转速超过1500r/min,关闭点火开关使发动机熄火后,控制系统自动将热线电阻器加热到1000℃以上并保持约1s,以便将附在热线电阻器上的粉尘烧掉。

②热膜式空气流量传感器。热膜式空气流量传感器的实物与热线式基本相同,其实物与结构如图6-31所示。其结构和工作原理与热线式空气流量传感器基本相同,不同之处在于热线式空气流量传感器采用铂丝制成的热线电阻器,热膜式空气流量传感器不采用价格昂贵的铂丝热线,而是用热膜代替热线,并将热膜镀在陶瓷片上,制造成本较低,而且测量元件不直接承受空气流的作用力,因此热膜式空气流量传感器的使用寿命较长。

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图6-31 热膜式空气流量传感器的结构

(2)检修

①检查空气流量传感器的供电电压。用发光二极管试灯连接空气流量传感器插头端子2(图6-32)和发动机搭铁点,起动发动机,试灯应亮。如果试灯不亮,应检查熔丝与端子2间线路有无断路或短路,如正常,则检查汽油泵继电器

测量空气流量传感器插头端子4对发动机搭铁点电压,约为5V(用20V量程档)。

如果空气流量传感器供电电压正常,应测试信号线路。如果不正常,更换发动机ECU。

②测试空气流量传感器线路。测试空气流量传感器端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路。其电阻值应小于1Ω。如果线路有断路或短路,应修复;如果线路没有故障,更换空气流量传感器。

2.进气歧管绝对压力传感器的检修

(1)作用 在D型电控燃油喷射系统中,由进气歧管绝对压力传感器测量进气管压力,并将信号输入ECU,作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。进气歧管绝对压力传感器的外形及安装位置如图6-33所示。

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图6-32 空气流量计插头端子

1~5—端子

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图6-33 进气歧管绝对压力传感器外形及安装位置

(2)分类 进气歧管绝对压力传感器的种类较多,按其检测原理可分为压敏电阻式、电容式、膜盒式和表面弹性波式等,应用较多的是压敏电阻式和电容式两种。

(3)结构特点及工作原理

①压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器。如图6-34所示,压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器主要由绝对真空室、硅片和IC放大电路组成。硅片的一侧是绝对真空室,而另一侧承受进气歧管内的压力,在此压力作用下使硅片产生变形;由于绝对真空室的压力是固定的(绝对压力为0),进气歧管绝对压力变化时,硅片的变形量不同;硅片是一个压力转换元件(压敏电阻),其电阻值随其变形量而变化,导致硅片所处的电桥电路输出电压发生变化,电桥电路输出的电压(很小)经IC放大电路放大后输送给ECU。

②电容式进气歧管绝对压力传感器。电容式进气歧管绝对压力传感器的结构如图6-35所示。

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图6-34 压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器结构

1—绝对真空室 2—硅片 3—IC放大电路

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图6-35 电容式进气歧管绝对压力器传感器的结构

1—弹性膜片 2—凹玻璃 3—金属涂层 4—输出端子 5—空腔 6—滤网 7—壳体

位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成,弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层,这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容。

电容式进气歧管绝对压力传感器利用电容效应检测进气歧管绝对压力。发动机工作时,进气歧管内的空气压力作用于弹性膜片上,使弹性膜片产生位移,弹性膜片与两个金属涂层之间的距离发生变化,一个距离减小,而另一个距离增大,在弹性膜片与两个金属涂层之间形成的两个电容的电容量也就一个增加,另一个则减小。电容量的变化量与弹性膜片的位移成正比,而弹性膜片的位移取决上、下两个空腔的气体压力,只要弹性膜片上部的空腔为绝对真空,下部空腔通进气歧管,则可通过检测电容量的变化来检测进气歧管的绝对压力。电容量的变化量再经过测量电路转换成电压信号输送给ECU,测量电路可以是电容电桥电路或谐振电路等。

(4)检修 进气歧管绝对压力传感器电路如图6-36所示,ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压,传感器信号经PIM端子输送给ECU,E2为搭铁端子。

在使用中,将点火开关转至“ON”位置,检查传感器电源电压(ECU的VCC端子与E2端子之间电压),应约为5V,否则应检查ECU或其连接线路是否有故障;拆开传感器与进气歧管连接的软管,用手动真空泵给传感器施加真空度,测量传感器输出的信号电压(ECU的PIM端子与E2端子之间的电压),输出信号电压应随真空度增加(绝对压力减小)而下降,否则应更换传感器。

3.节气门位置传感器的检修

(1)作用 节气门位置传感器检测节气门的开度及开度变化,此信号输入ECU,用于控制燃油喷射及其他辅助控制(如EGR、开闭环控制等)。其安装位置如图6-37所示。

(2)分类节气门位置传感器安装在节气门体上,由节气门轴驱动,可分为电位计式、触点式和综合式三种。

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图6-36 进气歧管绝对压力传感器电路

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图6-37 节气门位置传感器安装位置

(3)结构特点

①电位计式节气门位置传感器。此类型的节气门位置传感器是一个由节气门轴驱动的电位计,如图6-38所示。ECU通过A端子给传感器提供5V标准电压,节气门位置信号通过B端子输送给ECU,C端子搭铁。电位计式节气门位置传感器输出的电压信号:节气门全关时应约为0.5V,随节气门开度增大输出信号电压增加,节气门全开时应约为5V。

②触点式节气门位置传感器。触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成,如图6-39所示,滑动触点(TL)随节气门轴一起转动,滑动触点在节气门全关(怠速)时与怠速固定触点(IDL)闭合,而在节气门接近全开时与全开触点(PSW)闭合;节气门开度在中间位置时,滑动触点与两个固定触点均断开。ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速工况、中等负荷工况或全负荷工况。

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图6-38 电位计式节气门位置传感器的结构

1—节气门 2—ECU 3—节气门位置传感器

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图6-39 触点式节气门位置传感器的结构

1—节气门位置传感器 2—怠速触点 3—全开触点 4—滑动触点 5—节气门轴

③综合式节气门位置传感器。该传感器由一个电位计和一个怠速触点组成,其电路如图6-40所示,工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器。

要点:

●一触点式节气门位置传感器与ECU之间有三个连接端子,ECU通过滑动触点端子给传感器提供电源,两个固定触点端子给ECU输送节气门位置信号。在维修中,对触点式节气门位置传感器,可拆开传感器线束插接器,就车检查各端子之间的通断情况。

●检查滑动触点端子与怠速触点端子之间:节气门接近全关时应导通,节气门在其他位置时应不导通。检查滑动触点端子与全开触点端子之间:节气门中小开度时应不导通,节气门接近全开时应导通。如果不符合上述要求,说明传感器内部断路或绝缘不良,应更换节气门位置传感器。

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图6-40 综合式节气门位置传感器电路

4.进气温度传感器的检修

(1)作用 进气温度传感器的作用是给ECU提供进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。图6-41所示为与进气歧管绝对压力传感器集成一体的进气温度传感器。

(2)结构特点 进气温度传感器的结构如图6-42所示,传感器壳体内装有一个负温度系数的热敏电阻器,进气温度变化时,热敏电阻器的阻值发生变化,一般随进气温度升高,热敏电阻器的阻值逐渐减小。

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图6-41 进气温度传感器

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图6-42 进气温度传感器的结构

(3)检测 进气温度传感器电路如图6-43所示,在ECU中有一标准电阻器与传感器的热敏电阻器串联,并由ECU提供标准电压,E2端子通过E1端子搭铁。当热敏电阻器的电阻值随进气温度变化时,ECU通过THA端子测得的分压值随之变化,ECU根据此分压值判断进气温度。

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图6-43 进气温度传感器电路

维修提示:

●在使用中,拆开进气温度传感器线束插接器,检查两个端子之间是否断路,若断路应更换该传感器。将拆下的进气温度传感器放入水中进行冷却或加热,检查其特性应符合标准,否则应更换该传感器。进气温度传感器特性见表6-2。

表6-2 进气温度传感器特性

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5.冷却液温度传感器的检修

(1)作用 冷却液温度传感器给ECU提供发动机冷却液温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。冷却液温度传感器信号也是其他控制系统(如EGR等)的控制信号。其外形如图6-44所示,安装位置如图6-45所示。

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图6-44 冷却液温度传感器

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图6-45 冷却液温度传感器的安装位置

1—节温器壳 2—冷却液温度传感器

(2)结构与控制电路 冷却液温度传感器一般安装在气缸体上或水套出口处。冷却液温度传感器的结构和电路如图6-46和图6-47所示,其工作原理与进气温度传感器相同。冷却液温度传感器与进气温度传感器特性一般完全相同。

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图6-46 冷却液温度传感器的结构

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图6-47 冷却液温度传感器电路

(3)检修

①排出发动机冷却液。

②取下冷却液温度传感器(缩写为ECT),如图6-48所示。

③用万用表测量冷却液温度传感器端子间的电阻,如图6-49所示,应在图中允许的范围之内。如果电阻值不符合规定,则应更换冷却液温度传感器。

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图6-48 取下冷却液温度传感器

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图6-49 测量冷却液温度传感器端子间的电阻

④重新安装冷却液温度传感器,并给冷却液温度传感器装上新垫片

⑤把发动机冷却液注入到散热器中。

6.凸轮轴/曲轴位置传感器的检修

(1)作用 凸轮轴位置传感器(CMPS)给ECU提供曲轴转角基准位置(第一缸压缩上止点)信号,作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号;曲轴位置位置传感器(CKPS)也称为发动机转速传感器,用来检测曲轴转角位移,给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号,作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。两者的外形基本相同,如图6-50所示。

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图6-50 凸轮轴/曲轴位置传感器

要点:

●空气流量传感器只能检测单位时间内的进气量,ECU必须根据发动机转速确定每循环进气量,以便实现对循环喷油量的精确控制。同时,ECU根据曲轴转角基准位置和曲轴转角才能确定各缸工作位置,以控制最佳的喷油时刻和最佳的点火提前角。

●凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,而且通常安装在一起,只是各车型安装位置不同,但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置处,如曲轴、凸轮轴、飞轮分电器处。

(2)分类及检修 凸轮轴/曲轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式和光电式三种类型。

①电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器。安装在分电器内的电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器结构如图6-51所示。传感器分为上、下两部分,上部分为凸轮轴位置传感器,由带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成,用以产生第一缸上止点基准信号(G信号);下部分为曲轴位置传感器,由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成,用以产生曲轴转角信号(Ne信号)。

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图6-51 安装在分电器内的电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器结构

1—G转子 2—G1感应线圈 3—G2感应线圈 4—Ne转子 5、9—Ne感应线圈 6—G和Ne转子轴 7—G1和G2感应线圈 8—分电器壳体

要点:

●电磁式凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器都是利用电磁感应原理产生脉冲信号的。发动机工作时,转子随分电器轴一起转动,当转予上的凸齿与感应线圈靠近时,引起通过线圈的磁通变化,便会在线圈两端产生感应电压,ECU即根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置.,

电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图6-52所示。在维修时,主要检查转子凸齿有无损伤,若有损伤应更换;检查感应线圈的电阻,冷态下的G1感应线圈和G2感应线圈电阻值应为125~200Ω,Ne感应线圈的电阻值应为155~250Ω。在发动机工作时,测量电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器输出的信号电压,可以判断传感器及其电路是否正常,必要时检修线路或更换传感器。

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图6-52 电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路

②霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器。该传感器利用霍尔效应原理产生凸轮轴位置和曲轴位置信号,其工作原理如图6-53所示。ECU提供电源使电流通过霍尔晶体管,旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。

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图6-53 霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器工作原理

1—转子 2—永久磁铁 3—霍尔晶体管 4—放大器

③光电式凸轮轴/曲轴位置传感器。如图6-54所示,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏晶体管和放大电路等组成。转子上制有一定数量的透光孔,利用发光二极管作为信号源,随转子转动。当透光孔与发光二极管对正时,光线照射到光敏晶体管上产生电压信号,经放大电路放大后输送给ECU。转子内、外两圈的透光孔数量不等,分别用以产生G信号和Ne信号。

光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图6-55所示。维修时,拆开传感器线束插接器,将点火开关转至“ON”位置,测量ECU侧1端子与2端子之间电压,应为12V,否则说明线路或ECU有故障;给传感器侧的1端子与2端子之间直接施加12V蓄电池电压,并分别在3端子、4端子与1端子之间接上电流表,转动转子一圈时,两个电流表应分别摆动1次和4次(与透光孔数量相等),每次电流表指示电流应约为1mA,否则应更换该传感器。

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图6-54 光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构

1—密封盖 2—分火头 3—发光二极管 4—光敏晶体管 5—放大电路6—转子

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图6-55 光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路

7.氧传感器的检修

(1)功用 氧传感器(O2S)安装在排气管上,作用是检测排气中氧离子的含量,并将该信号转变为电信号输入ECU。如果氧的含量高,输出电压就低;如果氧的含量低,输出电压就高。ECU根据氧传感器信号,对喷油时间进行修正,实现空燃比反馈控制。

(2)分类 按结构原理不同,氧传感器分为氧化锆(ZrO2)式和氧化钛(TiO2)式两种类型,氧化锆式氧传感器又分为加热型与非加热型两种,非加热型的线束插头有一个或两个接线端子,加热型的线束插头有两个或四个接线端子。加热器采用陶瓷加热元件制成,设在锆管内侧,由汽车电源通入电流进行加热。氧化钛式一般都为加热型传感器。由于氧化钛式氧传感器价格低,且不易受到硅离子的腐蚀,因此应用越来越多。

(3)结构

①氧化锆式氧传感器主要由钢质护管、钢质壳体、铝管、加热元件、电极引线、防水护套和线束插头等组成,如图6-56a所示。锆管是二氧化锆(ZrO2)固体电解质粉制成的陶瓷管,管的内、外表面均涂有金属铂层作为电极,内侧通大气,外侧通排气。

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图6-56 氧化锆氧传感器及其输出特性

1—护管 2—废气 3—壳体 4—防水护套 5—电极引线 6—加热元件 7—排气管 8—锆管 9—电源端子 10—搭铁端子 11—信号端子

②氧化钛式氧传感器主要由二氧化钛传感元件、钢质壳体、加热元件和电极引线等组成,如图6-57a所示。二氧化钛传感元件的阻值随氧离子浓度的变化而变化,因此氧化钛式氧传感器也称阻值变化型氧传感器,信号源相当于一个可变电阻,其电阻值与过量空气系数的关系如图6-57b所示。

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图6-57 氧化钛式氧传感器

1—加热元件 2—TiO2元件 3—基片 4—密封垫 5—壳体 6—电极 7—线束插接器

(4)检修(www.xing528.com)

①外观检查。将传感器从排气管拆下,观察端部颜色,可判断其技术状况的变化情况。

a.如果端部为淡灰色,氧传感器技术状况正常。

b.如果端部为棕色,是铅污染造成的,应更换传感器并避免使用含铅汽油

c.如果端部为黑色,是积炭造成的,在清除积炭和排除混合气过浓原因后,可继续使用。

d.如果端部为白色,是硅污染造成的,应更换氧传感器并应避免使用硅密封胶

维修提示:

●当发动机运行时,排气系统的温度会很高。不要接触热排气系统,以免烫伤

②线路及传感器检测。以桑塔纳2000GLi型轿车氧传感器的测量为例,线路连接如图6-58所示,连接端子如图6-59所示。其检测方法:

a.起动发动机并怠速,将发动机温度提高到正常温度。用万用表检测氧传感器信号线和搭铁线之间(3—4端子间)的电压,应在0~1V变化,否则进行下一步。

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图6-58 桑塔纳2000GLi型轿车氧传感器接线

1—加热元件正极 2—加热元件负极 3—信号线负极 4—信号线正极 5—搭铁线 6—氧传感器 7—插接器

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图6-59 连接端子

b.断开点火开关,拔下传感器线束插头。测量传感器插头1和2号端子之间的电阻,室温下应为1~15Ω。若阻值为很大,说明加热元件有断路,应更换氧传感器。

c.检测氧传感器加热器的供电电压,即发动机搭铁与线束插头的1号端子之间的电压,应为12~14V;否则检查相关线路是否有断路或短路故障。

③数据流读取。当怀疑氧传感器出现故障,而发动机ECU又检测不到故障信息时,发动机仍能以开环控制方式继续运转,只是发动机工作状态不是最佳,排气中有害气体的含量以及发动机的燃油消耗量将增加。这时可利用故障诊断仪,读取氧传感器的工作参数和故障信息。以桑塔纳2000轿车M154电控发动机的氧传感器检测为例。

a.起动发动机至工作温度正常或至少80℃。

b.检查蓄电池电压、排气系统应正常,氧传感器加热元件应正常。

c.连接故障诊断仪,进入发动机控制系统数据流读取功能。

d.将发动机转速提高到大约2500r/min,运行1min,然后使发动机进入怠速运转,读取显示区3上的氧传感器电压,其电压应在0.1~0.9V间波动,否则应进行电气电路检查,必要时更换氧传感器。

维修提示:

●如果氧传感器的电压信号波动较慢,应检测氧传感器的加热器;如果氧传感器的电压信号保持在0.45~0.5V,说明氧传感器导线断路,应进行检测;如果氧传感器的电压信号保持在0~0.5V(混合气太稀),说明氧传感器控制已达到加浓极限,但是氧传感器控制还记忆“混合气太稀”;如果氧传感器的电压信号保持在0.5~1.0V(混合气太浓),说明氧传感器控制已达到变稀的极限,但是氧传感器控制还记忆“混合气太浓”。

④信号波形测试。用示波器可以检测氧传感器信号电压变化情况,其标准波形如图6-60所示。检测氧传感器的变化频率时,要求高、低电平之间变化应不低于10次/min。测试步骤如下:

a.使发动机以2500r/min运转2~6min,然后再让发动机正常怠速运转20s。

b.在2s内将发动机节气门从全闭(怠速)至全开1次,共进行五六次。注意发动机转速不能超过4000r/min。

c.锁定显示屏上的波形,参照标准波形和常见故障波形(图6-61),对比分析并判断氧传感器的好坏。在信号电压波形中,上升的部分是急加速造成的,下降的部分是减速造成的。

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图6-60 氧传感器标准波形

A-最高信号电压1.1V B-信号的响应时间40ms C-最低信号电压0V

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图6-61 常见故障波形

8.爆燃传感器的检修

(1)功用 爆燃传感器(DS)是电控点火系统实现点火时刻闭环控制的重要元件,安装在发动机缸体侧面,其功用是将发动机爆燃信号转换为电信号传递给ECU,ECU根据爆燃信号对点火提前角进行修正,从而使点火提前角保持最佳。

(2)分类 按检测缸体振动频率的检测方式不同,爆燃传感器分为共振型与非共振型两种,按结构分为压电式和磁电式两种。通用日产汽车采用了磁电式爆燃传感器。桑塔纳2000GLi、2000GSi,捷达AT、GTX型等国产轿车采用了压电式爆燃传感器。外形及安装位置如图6-62所示。

(3)结构

①磁电共振型爆燃传感器。磁电共振型爆燃传感器主要由感应线圈、铁心、永久磁铁和壳体组成,如图6-63所示。铁心用高镍合金制成,在其一端设置有永久磁铁,另一端安放在弹性部件上。感应线圈绕制在铁心的周围,线圈两端引出电极与控制线路连接。

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图6-62 爆燃传感器外形及安装位置

1—爆燃传感器 2—线束插头 3—爆燃传感器 4—缸体

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图6-63 磁电共振型爆燃传感器

1—电磁线圈 2—铁心 3—外壳 4—永久磁铁

②压电共振型爆燃传感器。压电式爆燃传感器利用压电效应原理检测发动机爆燃。检测发动机爆燃的方法有三种:一是检测发动机燃烧室压力的变化;二是检测发动机缸体振动频率;三是检测混合气燃烧噪声。现代汽车广泛采用检测发动机缸体振动频率的方法来检测爆燃,这种传感器具有测量精度高、安装方便且输出电压较高等优点,但通用性差。

压电共振型爆燃传感器主要由压电元件、振子、基座和外壳等组成,如图6-64所示。压电元件紧贴在振子上,振子则固定在基座上。压电元件检测振子的振动压力,并转换成电信号输送给ECU。

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图6-64 压电共振型爆燃传感器

l—压电元件 2—振子 3—基座 4—O形密封圈 5—连接器 6—接头 7—密封剂 8—壳体 9—引线

③压电非共振型爆燃传感器。压电非共振型爆燃传感器主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成,如图6-65所示。压电元件制成垫圈形状,在其两个侧面上制作有金属垫圈作为电极,并用导线引到接线插座上。惯性配重与压电元件以及压电元件与传感器套筒之间安放有绝缘垫圈,套筒中心制作有螺孔,传感器用螺栓安装固定在发动机缸体上,调整螺栓的拧紧力矩便可调整传感器的输出电压。

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图6-65 压电非共振型爆燃传感器

1—压电元件 2—惯性配重 3—信号输出线 4—爆燃压力波形

(4)检修

①爆燃传感器的就车检查。检查爆燃传感器的安装情况,爆燃传感器应牢固安装在气缸体上,安装位置如图6-66所示。

②检查传感器的预紧力。

a.关闭点火开关。

b.拔下线束插接器。

c.拆下传感器。

d.清洁缸体和爆燃传感器之间接触面。

e.用20N·m的力矩装回传感器,并重新安装插头。

③检查爆燃传感器信号电压。

a.起动发动机并使其处于怠速状态。

b.用一把锤子轻轻敲击靠近爆燃传感器的缸体部分(不要用力太大,决不能直接敲击传感器本身)。

c.用万用表观察信号电压的变化。信号电压应随着敲击强度的加大而加大,否则应更换爆燃传感器。

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图6-66 爆燃传感器的安装位置

1—缸体 2—进气门 3—喷油器 4—爆燃传感器

注意:爆燃传感器是不可分解的整体,一旦有问题就要更换。

④传感器及连接线路检查。爆燃传感器控制电路如图6-67所示。其检查方法如下:

a.关闭点火开关,拆下爆燃传感器线束插接器。

b.打开点火开关,用万用表测量线束侧导线与搭铁线之间的电压,应为4~6V。

c.若电压不符合标准,则测量ECU侧导线与搭铁线之间的电压,应为4~6V。若电压符合标准,说明传感器与ECU之间的导线损坏;如电压不符合标准,说明ECU损坏。

d.测量传感器端子与搭铁线之间的阻值,应为3300~4500Ω,若不符合,说明传感器损坏。

e.传感器插头端与ECU端导线电阻不得大于0.5Ω,如有屏蔽线,应检查屏蔽线与搭铁之间的电阻,其电阻值应为0Ω,否则应更换线束。

⑤示波器检查。

a.连接示波器,起动发动机并怠速运转,可对发动机加载,再查看波形显示。标准波形如图6-68所示,波形的峰值电压和频率随发动机的负荷和转速的增加而增加。若发动机点火过早、燃烧温度不正常、废气再循环不正常时,其幅度和频率也会增加。

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图6-67 爆燃传感器控制电路

1—1号爆燃传感器 2—ECU 3—2号爆燃传感器

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图6-68 爆燃传感器标准波形

b.打开点火开关,不起动发动机,用金属物敲击爆燃传感器附近的缸体。在敲击发动机缸体后,示波器上应有一突变波形,敲击越大,幅值也越大。如果波形显示只是一条直线,则说明爆燃传感器没有信号输出,应检查线路和爆燃传感器。

9.车速传感器的检修

(1)作用 车速传感器检测汽车的行驶速度,给ECU提供车速信号(SPD信号),用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中,它也是自动变速器的主控制信号。其外形如图6-69所示。

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图6-69 车速传感器

(2)分类 车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型,光电式车速传感器的结构和工作原理与光电式凸轮轴/曲轴位置传感器类似,在此不再重述。

(3)结构 舌簧开关式车速传感器的结构如图6-70所示。车速表软轴由安装在变速器输出轴上的齿轮驱动,车速表软轴驱动磁铁旋转,每转一圈,相对固定的舌簧开关、磁铁的极性变换四次,从而使开关触点闭合或断开,ECU根据触点开闭的频率即可确定车速。

舌簧开关式车速传感器电路如图6-71所示,ECU给车速传感器提供12V标准电压并进行监控,舌簧开关控制搭铁,当舌簧开关闭合使电路接通时,传感器便产生一个脉冲信号输送给ECU。在维修时,检查车速传感器电源电压是否正常,然后转动驱动车轮,测量车速传感器输出的信号电压(信号输出端子与搭铁间),车速表软轴每转一圈应产生四个脉冲信号,信号电压约为12V蓄电池电压。

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图6-70 舌簧开关式车速传感器的结构

1—磁铁 2—舌簧开关

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图6-71 舌簧开关式车速传感器电路

1—组合仪表ECU 2—舌簧开关 3—ECU

10.电子控制单元(ECU)的检修

(1)作用 电子控制单元E(CU)简称电控单元。电控单元的作用是根据其内存的程序和数据对空气流量传感器及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。外形如图6-72所示,安装位置如图6-73所示。

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图6-72 电子控制单元(ECU)

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图6-73 ECU安装位置

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图6-74 ECU的组成

1—传感器 2—模拟信号 3—输入回路 4—A/D转换器 5—输出回路 6—执行元件 7—微型计算机 8—数字信号 9—ROM/RAM记忆装置

(2)组成 电控单元由微型计算机,输入、输出及控制电路等组成。电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,又称汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成,如图6-74所示。

①输入回路。发动机工作时,各种传感器的信号输入ECU后,首先进入输入回路进行处理。传感器输入的信号不同,处理的方法也不同,一般是先将输入信号滤除杂波和将正弦波转变为矩形波后,再转换成输入电平。

②A/D转换器。传感器输送给ECU的信号有数字信号(如卡门旋涡式空气流量传感器信号、转速信号等)和模拟信号(如叶片式空气流量传感器信号、进气温度传感器信号、节气门位置传感器信号等)两种,数字信号可直接输入微机,但微型计算机不能直接接受模拟信号,必须由A/D转换器转换成数字信号后再输入微型计算机。

③微型计算机。微型计算机是控制系统的神经中枢,其作用是根据工作需要,利用其内存程序和数据对各传感器输送来的信号进行运算处理,并将处理结果送往输出回路。微型计算机主要由中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)和输入/输出(I/O)装置组成。

④输出回路。输出回路主要作用就是将微型计算机的处理结果放大,生成能控制执行元件工作的控制信号。输出回路一般采用的是功率晶体管,根据微型计算机的指令通过导通或截止来控制执行元件的搭铁回路。

(3)检修 可用数字式万用表对电控单元的端子进行检测,检测数据应符合规定值。

11.喷油器的检修

(1)作用 电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。喷油器的作用是根据ECU的指令,控制燃油喷射量。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器,单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处,多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。喷油器外形如图6-75所示。

(2)分类

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图6-75 喷油器

①按喷油口的结构不同,喷油器可分为孔式和轴针式两种,如图6-76所示。

②按其线圈的电阻值不同,可分为高阻(电阻值为13~16Ω)喷油器和低阻(电阻值为2~3Ω)喷油器两种类型。

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图6-76 喷油器的类型

1—进油滤网 2—线束插接器 3—电磁线圈 4—复位弹簧 5—衔铁 6—针阀 7—轴针

(3)结构 喷油器主要由滤网、线束插接器、电磁线圈、复位弹簧、衔铁和针阀等组成,针阀与衔铁制成一体。轴针式喷油器的针阀下部有轴针伸入喷口。

(4)简单工作原理 喷油器不喷油时,复位弹簧通过衔铁使针阀紧压在阀座上,防止滴油。当电磁线圈通电时,产生电磁吸力,将衔铁吸起并带动针阀离开阀座,同时复位弹簧被压缩,燃油经过针阀并由轴针与喷口的环隙或喷孔中喷出。当电磁线圈断电时,电磁吸力消失,复位弹簧迅速使针阀关闭,喷油器停止喷油。在喷油器的结构和喷油压力一定时,喷油器的喷油量取决于针阀的开启时间,即电磁线圈的通电时间。复位弹簧弹力对针阀密封性和喷油器断油的干脆程度会产生影响。

(5)喷油器的驱动方式 喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种方式,如图6-77所示。电流驱动方式只适用于低阻值喷油器,电压驱动方式对高阻值喷油器和低阻值喷油器均可使用。

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图6-77 喷油器驱动方式的分类

①电流驱动方式。在采用电流驱动方式的喷油器控制电路中,不需附加电阻器,低阻值喷油器直接与蓄电池连接,通过ECU中的晶体管对流过喷油器线圈的电流进行控制。

喷油器电流驱动方式电路如图6-78所示,蓄电池通过点火开关和主继电器(或熔体)直接给喷油器和ECU供电,ECU控制喷油器和主继电器线圈的搭铁回路。

②电压驱动方式。低阻喷油器采用电压驱动方式时,必须加入附加电阻器。因为低阻喷油器线圈的匝数较少,加入附加电阻器,可减小工作时流过线圈的电流,以防止线圈发热而损坏。

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图6-78 喷油器电流驱动方式电路

(6)喷油器检修

①简单检查方法。在发动机工作时,用手触试或用听诊器检查喷油器针阀开闭时的振动或声响,如果感觉无振动或听不到声响,说明喷油器或其电路有故障。

②喷油器电阻检查。拆开喷油器线束插接器,用万用表测量喷油器两端子之间的电阻,低阻值喷油器应为2~3Ω,高阻值喷油器应为13~16Ω,否则应更换该喷油器。

③喷油器滴漏检查。喷油器滴漏可在专用设备上进行检查,也可将喷油器和输油总管拆下,再与燃油系统连接好,用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上,然后打开点火开关,或直接用蓄电池给燃油泵通电,燃油泵工作后,观察喷油器有无滴漏现象。若检查时,在1min内喷油器滴油超过1滴,应更换该喷油器。

④喷油器的喷油量检查。喷油器的喷油量可在专用设备上进行检查,也可按滴漏检查做好准备工作,燃油泵工作后,用蓄电池和导线直接给喷油器通电,并用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应重复检查两三次,各缸喷油器的喷油量和均匀度应符合规定标准,否则应清洗或更换该喷油器。

维修提示:

●低阻值喷油器不能直接与蓄电池连接,必须串联一个8-100.的附加电阻器。此外,各车型喷油器的喷油量和均匀度规定标准不同,一般喷油器的喷油量为50-70mL/15s,各缸喷油器的喷油量相差不超过10%。

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