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汽车发动机电控系统中的光电式曲轴和凸轮轴位置传感器

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:光电式曲轴位置传感器由信号发生器和带光孔的信号盘组成,一般装在分电器内。分析故障现象,读取故障码,确认为曲轴位置传感器信号故障。表4-2-41ZR发动机曲轴位置传感器线路检查标准表4-2-51ZR发动机凸轮轴位置传感器线路检查标准重新连接曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器连接器和ECM连接器。检查传感器信号盘有否裂纹及变形,若出现异常,则更换传感器信号盘。

汽车发动机电控系统中的光电式曲轴和凸轮轴位置传感器

光电式曲轴位置传感器信号发生器和带光孔的信号盘组成,一般装在分电器内。

信号盘与分电器轴一起转动,如图4-2-7所示,信号盘外圈有360条光刻缝隙,产生曲轴转角1°的信号;边缘稍靠内侧分布着6个间隔60°的光孔(六缸),或4个间隔90°的光孔(四缸),用来产生曲轴位置信号(120°信号六缸,或180°信号四缸),其中1个光孔较宽,用以产生相对于1 缸上止点的信号。

信号发生器安装在分电器壳体上。如图4-2-8 所示,信号发生器由两只发光二极管、两只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,工作时则产生透光和遮光交替变化现象。

图4-2-7 信号盘的结构示意图

图4-2-8 信号发生器结构示意图

光电式曲轴位置传感器的工作原理:当信号盘随凸轮轴(或分电器轴)转动时,因信号盘上有光孔,产生透光和遮光的交替变化,使两只光敏晶体管交替产生与消除电动势,从而产生脉动电压信号。凸轮轴每转一周(曲轴转两周),由360个光孔所控制的电路将输出360 个脉冲信号,每个脉冲信号对应于凸轮轴1°转角(曲轴2°转角),此信号作为向电脑输入的转速和转角信号,即Ne信号。第一缸上止点位置和缸序判别信号:即G 信号。凸轮轴每转一周(曲轴转两周),由光孔(缝隙)较宽的第一缸上止点位置标记和60°(六缸)或90°(四缸)间隔光孔,将向电脑输入第一缸上止点位置信号和缸序判别信号,即G信号,相当于磁脉冲式的120°信号。如图4-2-9所示。

图4-2-9 光电式信号发生器的作用原理

任务实施

一、任务内容

认识丰田卡罗拉1ZR-FE 发动机曲轴位置传感器故障检测方法。分析故障现象,读取故障码,确认为曲轴位置传感器信号故障。

二、作业准备

卡罗拉轿车或1ZR-FE 发动机台架、万用表故障诊断仪、常用工量具和丰田卡罗拉维修手册若干套。

三、操作步骤

(一)搜集资料,进行分析

1. 通过维修手册电路图分辨传感器线路连接端子,由图4-2-10、图4-2-11 和图4-2-12可知曲轴位置传感器连接器编号是B13,凸轮轴位置传感器连接器编号是B21,ECM连接器编号为B31。

2.分析故障点,如图4-2-12 所示,如果曲轴位置传感器信号电压出了问题,可能的故障点不外乎出在三个地方:传感器自身、外部线路和ECM。所以,进行检修时就是要对这三个故障点进行检查。

图4-2-10 曲轴位置传感器插脚图

图4-2-11 凸轮轴位置传感器插脚图

图4-2-12 丰田卡罗拉1ZR-FE发动机曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器电路图

(二)检修方法(包含曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器检修方法)

1.传感器的外观检查。

(1)检查连接器是否连接良好。

(2)拔出连接器,观察插片是否有锈蚀、松动。

(3)检查传感器是否有破损。

2.检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器自身故障。

(1)断开传感器连接器。

(2)根据表4-2-1中的标准值测量曲轴位置传感器电阻,如果测量出来的数值不在标准值范围内,则更换曲轴位置传感器。

(3)若进、排气凸轮轴位置传感器出现故障时,可根据表4-2-2 中的标准值测量进、排气凸轮轴位置传感器电阻,如果测量出来的数值不在标准值范围内,则更换凸轮轴位置传感器

(4)重新连接曲轴位置传感器连接器。(www.xing528.com)

(5)进、排气凸轮轴位置传感器还要进行电源电压的检查,见表4-2-3。

表4-2-1 曲轴位置传感器内部电阻标准值数据

表4-2-2 凸轮轴位置传感器内部电阻标准值标准数据

注意:“冷态”和“热态”是指线圈自身温度,“冷态”是指-10~50℃,“热态”是指50~100℃。

表4-2-3 进、排气凸轮轴位置传感器电源电压标准值

3.检查线束和连接器。

(1)断开位置传感器连接器。

(2)断开ECM连接器。

(3)根据表4-2-4 和表4-2-5 中的标准值对传感器检查线束进行断路和短路检测,如果测量出来的数值不在标准值范围内,则维修或更换曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器至ECM的线束或连接器。

表4-2-4 1ZR发动机曲轴位置传感器线路检查标准

表4-2-5 1ZR发动机凸轮轴位置传感器线路检查标准

(4)重新连接曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器连接器和ECM连接器。

4.检查传感器安装情况。检查传感器安装情况,若发现安装异常,则重新正确安装传感器。

5.检查传感器信号盘。检查传感器信号盘有否裂纹及变形,若出现异常,则更换传感器信号盘。也可以用示波器检测传感器波形,通过观察信号电压的波形是否异常来判断信号盘是否出现异常,若出现异常,则更换传感器信号盘。

6.更换ECM。如果经过以上检查都没发现问题,更换ECM。

(三)故障诊断

经检查,发现曲轴位置传感器B13-1 端子到ECM 连接器端子B31-122(NE+)之间电阻值为无穷大,判断该线路短路。

(四)故障排除

找出具体故障部位进行修复,该故障排除。

(五)起动检查

排除上述故障后,起动发动机检查,发现发动机能正常起动,所以本车发动机可以拖转但不能成功起动故障排除。

任务拓展

桑塔纳AJR发动机电磁感应式曲轴位置传感器有三条线,如图4-2-13所示,分别为屏蔽搭铁线1、信号线2 和3,比丰田卡罗拉1ZR-FE 发动机的电磁感应式曲轴位置传感器多了一条屏蔽搭铁线。

图4-2-13 桑塔纳AJR发动机电磁感应式曲轴位置传感器线路图

案例分析

故障现象:发动机可以拖转但不能成功起动。

故障诊断与排除:故障原因有汽缸压力不足或燃油系统、点火系统、防盗系统出现故障。经检查,发现该车火花塞没有出现跳火现象,又有发动机故障灯亮的现象,故怀疑曲轴位置传感器、点火线圈、ECM等有关元件和电路出现故障。用故障诊断仪读出故障码为P0335,从而得知为曲轴位置传感器“A”电路故障。

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