如果通过电控单元诊断检查出一个故障的话,那么在更换相应器件以前,必须对该故障诊断的可信性进行确认(图8-35)。若通过电控单元诊断确定并没有故障,而汽车行驶性能仍然不良的话,则往往还要应用部件检验功能来进行进一步的详细检查。因此,即使有先进的电子诊断可能性,到维修站去进行部件检验仍然是必不可少的。如果当发生故障时,没有先进行检验确认故障,就轻易地更换有嫌疑的器件,那么这种处置方式是很不专业的,并目很容易付出不必要的高成本而仍没有排除故障。通常,使用过的电气和电子器件绝大多数是不能回收的,这样就会引起客户的不满,甚至拒绝为更换上的器件付款,以至于惹出不必要的纠纷,影响维修站的声誉。
图8-35 检验器件确认电控单元诊断的故障
在进行部件检验时,三样东西是绝对必需的,即整个系统的电路图、检验值和合适的测量技术。欲检查的系统的电路图(图8-36)可以使维修人员清晰地看清楚,各电子部件及其电路的电参数应从哪个接插件上的哪些插针(插孔)进行测量。而测量仪器除了最常规的电子万用表之外,至少应配备一台多线记录仪,最好还备有一台示波器,因为只要通过记录一段时间内的信号,无疑就能识别出间歇性故障。示波器早就被应用于记录发动机的重要信号,当今对于查找汽车电控系统中的故障而言,熟练地使用这些电子仪器具有越来越重大的意义,因而巳成为维修人员必备的基本技能。
在进行部件检验时,许多测量值是直接从电控单元插头上采集的。但是,必须严格遵守操作规程,只有在点火开关切断的情况下才能拔下或插上电控单元插头,否则产生的电压峰值将可能损坏电子元器件。以下介绍最重要的传感器的检验。
(1)电压供应
正确的电压供应是柴油机电控系统电控单元发挥正确功能的基本前提条件。但是,遗憾的是,这一点在实际维修中时常会被忽视,供电电压往往并没有正确无误地达到所要求的正常使用值。接触电阻和不良的供电继电器等往往会导致无法解释的故障症状,而目大都在故障存储器中并没有存储相应的故障码。因此,在每次进行故障诊断之前必须确保电控单元的电压供应(包括接地在内)处于正常状态。当然,这必须在负载状态下,即插上电控单元插头并接通点火开关的情况下进行检查。若有疑问,则可拔下电控单元插头,倘使有可能的话,在插头中的供电电压插针和接地插针之间接上一个灯泡。如果在有负载状态下电压低于蓄电池电压的话,则应仔细地检查供电继电器以及接地和接插件连接。例如,供电继电器内部电路板上的焊点(图8-37,红色箭头所指),若发生松动或者焊接不良(例如冷焊、假焊等)会产生电压降,或者甚至使电压供应中断,导致发动机熄火,而目大都在电控单元故障存储器中并没有存储相应的故障码。
图8-36 柴油机电控系统电路图实例
图8-37 检查供电继电器内部电路板上的焊点状况
(2)温度传感器
所有温度传感器的检验原理都是相同的。首先,在拔下的电控单元插头的相应温度传感器的插针上测量其电阻,若符合制造商所规定的电阻值,则说明相关的导线、接插件和温度传感器均处于正常状态。如果实际测得的电阻与规定值有偏差的话,那么就应拔下传感器的插头,直接在传感器的插头上测量其电阻值。若测得的电阻值与规定值相符,则传感器是正常的,应在连接导线范围内查找故障。否则,可以肯定温度传感器发生故障。表8-3列出了几种典型的温度传感器在不同温度下的电阻额定值(即温度—电阻特性),但是表中的数值与各种型号车型所实际应用的温度传感器的电阻值不尽相同,因此在检验温度传感器时,必须以制造商所规定的温度传感器的温度—电阻特性值为准。
表8-3 几种温度传感器的温度—电阻特性值实例
(3)压力传感器
检验压力传感器时,第一步首先应检查电控单元与压力传感器之间的连接导线,然后在插上电控单元插头和接通点火开关的情况下,测试压力传感器插头上的供电电压。为此,应先从电路图上找出相应的插针(插孔),通常其供电电压必须为5V±0.5V。根据压力传感器型号和制造商的不同,一般可在其插头的插针(插孔)上测试出压力传感器的内阻。
对于共轨压力传感器而言,也可以用电压表及其相应的一套测试电缆线测量其传感器信号,为此发动机必须在怠速下运转,此时共轨压力传感器信号必须符合制造商所规定的数值,例如为3.5~4V。根据制造商的不同,当发动机转速提高时该电压值会增大或减小,如果不符合所规定的电压值,那么就应更换共轨压力传感器。
大气压力传感器大多数被集成在电控单元中(图8-22),因此它只能通过电控单元诊断仪查询其实际值来进行检查。如果由此查明的数值不可信,那么就必须更换整个电控单元。
(4)转速传感器(www.xing528.com)
在对转速传感器或位置传感器进行电子测试之前,应首先检查其安装位置是否符合规定要求,以及传感器污染、积炭和松动,或者传感器信号轮损坏都可能导致信号不正常,从而引起功能性故障。另外,外界的电磁干扰也可能使得信号失真。如果确认在机械方面没有故障,那么就再进行连接导线的检查。为此,应按照电路图,在拔下的电控单元插头上测量传感器的电阻,必须符合制造商规定的电阻值。表8-4列出了某种转速传感器的内阻值。如果转速传感器的内阻达不到额定值,那么应按照电路图检查连接导线。必要时应直接在转速传感器的插头上测量其电阻值,若达到额定值,则必须借助于示波器记录转速传感器的信号,并对测得的信号进行评判分析。为此,应重新插上电控单元的插头,让发动机怠速运转,并从电控单元插头背面相应的插针引出转速传感器的信号,通常其信号是正弦波形(图8-38上图)。
表8-4 转速传感器内阻值实例
凸轮轴位置传感器大多数是霍尔传感器,首先应在连接到电控单元的导线上测试传感器的供电电压。如果达不到额定值(通常为蓄电池电压)的话,那么应检查主继电器及其连接导线。凸轮轴位置传感器的输出信号应是0~5V之间的矩形信号(图8-38下图)。在对信号波形进行评判时,应注意不能因干扰而引起信号波形失真,这可从每循环波形上是否有过多的锯齿形来识别。
图8-38 转速传感器和凸轮轴位置传感器的信号波形
(5)进气空气质量流量传感器
如果电控单元诊断显示进气空气质量流量传感器有故障,那么应在拔下其插头和点火开关接通的情况下,按照电路图检查其供电电压。此时,应考虑到,必须有一个是蓄电池电压,一个是电控单元供电电压(通常为5.0V±0.5V)。若达不到额定值,则应检查连接到电控单元的导线,同时还应检查所有其他连接到电控单元的导线是否断裂、短路以及其接触电阻。如果连接导线是正常的,那么下一步应重新插上进气空气质量流量传感器插头,并在发动机怠速运转时测试其输出电压信号,必须达到制造商所规定的电压值(例如,1~2V),目在空气流动时该信号电压值必须提高。若达不到额定值,则应更换进气空气质量流量传感器。
进气空气质量流量传感器是比较敏感的电子部件,时常会发生故障,而目这种故障大多数会因出现发动机功率不足而容易引起人们的注意,但是要从一定的转速(约3000r/min)起才能比较明显地觉察出来,而在此之前汽车仍能正常运行。在某些情况下,较高转速时的功率依然近乎正常,另一个症状是燃油耗比往常要低,当然这几乎不会引起客户的不满。大多数原因是进气空气质量流量传感器在电控单元中存储的测量值不对(较小的进气空气质量),因此喷油量减少而产生相应的影响效果。另外,发动机吸入水(例如,下暴雨时)很可能是进气空气质量流量传感器发生故障的原因,在某些车型上或许必须改装进气管路。至于,其他的原因可能是空气滤清器维护不当或者其品质不好。
在查找进气空气质量流量传感器故障原因时,往往在电控单元故障存储器中并没有故障码,而目按照制造商的检查指南,用多线记录仪或示波器检验进气空气质量流量传感器也大多数无济于事。如果发现发动机功率不足时就预防性地更换进气空气质量流量传感器,则可能是完全错误的做法,因为空气管路(进气管路和废气管路,例如加装的氧化催化转化器)也会导致相似的症状。当发动机吸入的空气太少时,进气空气质量流量传感器同样也测量到较少的空气质量流量,同时涡轮增压器也同样是这样,因此在更换进气空气质量流量传感器之前,必须先检查空气滤清器、进气空气管路、氧化催化转化器和涡轮增压器等部件的功能是否正常。
一方面,应通过用电控单元故障诊断仪记录进气空气质量和增压压力的额定值和实际值,以获得可靠的诊断信息(图8-39),这样就能快速地显示出发动机的运行状况。这种检验可以在整车路试中进行,也可以在发动机性能试验台上进行。
另一方面,对于博世公司的进气空气质量流量传感器而言,存在着这样的可能性,即在进气空气质量流量传感器拆下的状态下,采用在其不同的插针上施加精确的电压和测量输出电压的方法来对其进行测试。此时,必须注意的是,进气空气质量流量传感器两端必须封闭密封空气,使其壳体中的空气不能运动。然后,必须在其插头中的4号插针上施加精确的12.00V电压,而在2号插针上施加5.00V电压,那么在3号插针上输出的就是进气空气总质量信号,其测量值为1.00V±0.02V,则进气空气质量流量传感器是正常的,否则必须更换新的进气空气质量流量传感器。图8-40示出了大众公司轿车EDC-15VM-2V型柴油机电控系统诊断测试进气空气质量流量传感器时所显示的进气空气质量流量额定值和实际值随时间的变化曲线,从图中可以清楚地看出两者之间的明显偏差,说明该进气空气质量流量传感器巳有故障。
(6)目标设定值传感器
通常,目标设定值传感器的检验主要涉及电压值和电阻值的测试,因此自然与所有其他的传感器一样,也要检查它们至电控单元的导线和接插件连接的接触电阻、断路以及与正极或地的短路。当然,此时制造商所规定的额定值和电路图也是必不可少的。
图8-39 进气空气质量和增压压力的额定值和实际值实例
图8-40 大众公司轿车EDC-15VM-2V型柴油机电控系统 进气空气质量流量额定值和实际值变化曲线比较
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