电控汽油发动机传感器与电控单元维护实训成果

【学生分组实训】

传感器的检修

（1）检修仪器设备 螺钉旋具、万用表、汽车专用示波器、解码器、试灯、手动真空泵、电风扇等。

（2）检修内容及方法【视频配合】

1）空气流量计的检修。空气流量计的检测流程如图4-119所示：

图4-119 空气流量计的检测流程

①卡门涡旋式空气流量计的检修。卡门涡旋式空气流量计的检测项目包括电压检测、频率检测和波形检测等。这里以丰田LS400装用的反光镜式卡门涡旋式空气流量计为例进行检测，如图4-120所示。

图4-120 反光镜式卡门涡旋式空气流量计电路连接及检测方法

a.电压检测。点火开关置于ON，拔下空气流量计的导线插接器，用万用表电压档（图4-120）检测THA与E₂之间、K_S与E₁之间、V_C与E₁之间的电压，其值应符合表4-1的要求，否则应对空气流量计进行检修或更换。

表4-1 丰田LS400卡门涡旋式空气流量计各端子间的电压

b.频率检测。拔下空气流量计的导线插接器，点火开关置于STA（用起动机带动发动机运转，但不起动，需拔下点火控制器插头），用万用表频率档（图4-120）检测K_S与E₁之间的频率信号，其值应符合表4-2的要求，否则应对空气流量计进行检修或更换。

若频率低于50Hz，会造成混合气过稀，应检查导压孔是否堵塞，如果堵塞则更换。若频率高于60Hz（实测100Hz），会造成混合气过浓，应更换流量计。

表4-2 丰田LS400卡门涡旋式空气流量计的输出频率

c.波形检测。如图4-121所示，用示波器检测卡门涡旋式空气流量计的波形，波形上限应接近参考电压5V，下限接近对地电压0V，否则对卡门涡旋式空气流量计进行检修或更换。

图4-121 卡门涡旋式空气流量计波形检测

a）急加速波形 b）怠速波形

②热式空气流量计的检修。相对于叶片式和卡门涡旋式空气流量计而言，热式空气流量计结构简单、进气阻力小、温度响应快、无需进行进气温度和压力修正，所以应用越来越广泛。

a.热线式空气流量计的检修。

a）就车电压检测。发动机没有起动时，电压应低于0.5V；怠速热机后，电压应为1.0～1.3V；当发动机的转速达到3000r/min时，输出电压应为1.8～2.0V。

b）输出信号检测。如图4-122所示，点火开关位于“OFF”位置，拔下空气流量传感器的导线插接器，从发动机上拆下空气流量传感器，观察空气流量传感器内的热线有无断丝或脏污现象，导流格栅有无堵塞或破裂，如有异常，应更换该空气流量传感器。

图4-122 热线式空气流量计输出信号检测

将蓄电池电压施加于空气流量计的端子D和E之间（注意电源极性应正确，D接负极，E接正极），然后用万用表电压档测量端子B与D之间的电压，其标准电压值为1.6V±0.5V（1.1～2.1V），如其电压值不符，则须更换空气流量传感器。

图4-123 捷达五气阀电喷发动机的热膜式空气流量计

用小的电风扇给空气流量传感器的进风口吹风，同时用万用表电压档测量端子B和D之间的电压。在吹风的时候其电压值应上升至2～4V。同时，信号电压应随风量的大小而灵敏地变化。

b.热膜式空气流量计的检修。以捷达五气阀电喷发动机的热膜式空气流量计为例（ECU上的端子11为电源线（+5V），端子12为信号负极线，端子13为信号正极线），其检测过程如图4-123所示。

a）电压检测。

步骤1：检查附加熔断器（30A）是否良好。然后用发光二极管试灯连接流量计端子2和搭铁点，起动发动机，此时应有蓄电池电压，试灯点亮。

步骤2：若试灯不亮，应检查熔断器至空气流量计端子2之间的线路是否良好，若正常，应检查燃油泵继电器。

步骤3：若试灯亮，则检查流量计端子4在点火开关打开时有无5V电压。若没有5V电压，则检查流量计至ECU之间的线路是否正常，若线路正常，则发动机ECU有故障。若有5V电压，则空气流量计有故障，应予以更换。

步骤4：点火开关关闭，将插接器拔下，用万用表电阻档测量，“3”脚与车身搭铁间应为0Ω（搭铁脚）。

步骤5：用万用表电压档测量“5”脚与“3”脚间的电压，怠速时约为1.4V，随着转速的升高，电压升高，最高转速对应的电压约为2.5V，否则该流量计应更换。如发动机不能加速，应拆下空气滤清器，从流量计的进气口吹风，风速越高，“5”脚与“3”脚间的电压越高，否则应更换该流量计。

b）数据流读取。当空气流量计处有故障时，使用V.A.G1552解码器，可调出故障码00553，故障可能是空气流量计G70信号太小或太大、或者G70不可靠，进行相关检测。

注意：读取数据流时，发动机在怠速运转的情况下，进入到数据组02，检查进气质量参数，标准值应在2.0～4.0g/s。

c）波形测试。起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，用示波器检查怠速输出信号波形。并做加速和减速试验。

步骤1：将发动机转速从怠速增至节气门全开，持续2s。

步骤2：减速到怠速状况，持续约2s。

步骤3：急加速至节气门全开，然后再降到怠速。

步骤4：波形稳定后，观察空气流量计怠速输出信号波形。如图4-124所示。

2）进气歧管绝对压力传感器的检修。如图4-125所示为半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的安装位置及控制电路。该传感器检修以此为例，其检修项目主要有波形分析及电压检测等。

图4-124 捷达五气阀电喷发动机的热膜式空气流量计波形检测

图4-125 进气歧管绝对压力传感器的安装及电路

①波形分析。如图4-126所示。

a.通常输出电压在怠速时为1.25V，当节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。

b.真空度高时（全减速时80kPa）产生对地电压信号低（接近0V），真空度低时（全负荷接近大气压时，接近10kPa）产生的电压信号高（接近5V）。

c.一般4缸发动机真空度波动比较大，杂波较多。

②电压检测。

步骤1：点火开关转至ON位，测量V_C与E₂之间电压应为5V。

步骤2：拆下传感器连接真空软管，用手动真空泵给传感器施加真空度，PIM与E₂之间电压应随真空度增加而下降。见表4-3。

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图4-126 进气歧管绝对压力传感器的输出波形

表4-3 进气歧管绝对压力传感器各端输出电压与负荷之间的关系

3）凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。

①电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。如图4-127所示为电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器的基本电路。其检修过程如下：

图4-127 电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路

1—信号轮（有凸齿） 2—传感器线圈 3—永久磁铁

a.检查转子凸齿（凸齿与永久磁铁铁心之间的间隙应为0.2～0.4mm，如图4-127中箭头所示部位）有无损伤，若有损伤则应更换。

b.检查传感器线圈（感应线圈）的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125～200Ω，Ne感应线圈电阻应为155～250Ω。

c.起动发动机，检测传感器的输出信号电压，以判断传感器及其电路是否正常，必要时应检修线路或者更换传感器。

②霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器的检修。其项目主要有：电源电压检测和输出信号检测。

a.电源电压检测。拔下传感器插头，打开点火开关，检查插头上电源端子与接地之间的电压，应为8V或5V（因车型而异）。若无电压，则应检查传感器与ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压，如图4-128所示；若ECU相应端子有电压，则为传感器到ECU之间线路断路，否则为ECU故障。

b.输出信号检测。将传感器插头插回，起动发动机，测量传感器输出端子信号的输出电压值，其值应在3～6V之间。如不符合，则为传感器故障。

4）冷却液温度传感器及进气温度传感器的检修。

①冷却液温度传感器的检修。以桑塔纳2000GLi AFE发动机冷却液温度传感器为例，其检修项目主要有：电阻的检测、线束的检查和波形的检测。线路连接如图4-129所示。

图4-128 霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器与ECU之间的线路连接

图4-129 冷却液温度传感器与ECU之间的线路连接

a.电阻的检测。使用万用表检查传感器THW和E₂之间的电阻应该符合维护手册上的标准值（见表4-4），如不符合则更换传感器。

表4-4 冷却液温度传感器电阻与温度的关系

b.线束的检查。拔下传感器侧的插头，按维护手册上的说明，测量ECU到传感器之间的线束（图4-129）电阻是否小于1.5Ω，如果不符，则检查相应的线路或更换线束。

c.波形的检测。在检测冷却液温度传感器波形时，在示波器上的时间轴上每格应为60s（时间要长些），波形如图4-130所示。

②进气温度传感器的检修。检测方法和冷却液温度传感器基本相似，这里不再赘述。

5）氧传感器的检修。以桑塔纳2000GLi AFE发动机加热型氧传感器为例，其检修项目主要有：外观颜色检查、电阻值的检测、反馈信号电压的测量以及波形检测。

①外观颜色检查。通过拆卸观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障，并决定是否更换。

a.淡灰色顶尖：为氧传感器的正常颜色。

b.白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器。

c.棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器。如图4-131所示。

d.黑色顶尖：由积炭造成的，在排除发动机积炭故障后，氧传感器上的积炭一般可以自动清除。

注意：更换氧传感器时，应在氧传感器上安装新的密封垫片，按30～50N·m的力矩拧紧氧传感器。不要使用含硅的密封胶，以免氧传感器发生硅中毒而失效。

②电阻值检测。氧传感器的电阻值不容易测量，但可测量其加热丝电阻。如图4-132所示，拔下氧传感器线束插头，用万用表红表笔接1脚，黑表笔接4脚，万用表量程选择200k档，电阻值一般为4～40Ω。如不符合规定值，应更换氧传感器。

图4-130 桑塔纳2000GLi乘用车发动机冷却液温度传感器波形

图4-131 氧传感器外观颜色

图4-132 氧传感器电阻的检测

③氧传感器反馈信号电压的测量。有些车型可以从故障诊断座内测得氧传感器反馈电压，如丰田汽车公司生产的乘用车，都可以从故障诊断座内的OX1或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰田V型6缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障诊断座内的OX1和OX2插孔连接）。

注意：检测氧传感器的反馈信号电压时，可采用低量程（通常为2V）和高阻抗（阻抗太低会损坏氧传感器）的指针型电压表，以便直观地反映出反馈信号电压的变化情况。

④示波器检测。如图4-133所示。

6）爆燃传感器的检修。以桑塔纳2000GLi乘用车发动机的爆燃传感器为例，其检修项目主要有：电阻的检测、电压的检测和波形的检测。

图4-133 氧化钛式氧传感器信号波形

a）怠速时 b）2500r/min时

①电阻检测。

a.检测传感器电阻。断开点火开关，拔下传感器线束插头，传感器端子1与2、1与3、2与3之间电阻均应大于1MΩ，如图4-134所示。

图4-134 爆燃传感器端子及其与ECU的连接电路

b.检测线束电阻。断开点火开关，拔下传感器线束插头和ECU线束插头，两插头各端子间导线电阻均应小于0.5Ω，如图4-134所示。

②电压检测。当人为敲击传感器表面时，在端子1和2之间将有信号产生，直接反映在万用表上是有电压出现，时高时低，可使用万用表的2V档进行检测。

③波形检测。当振动或敲缸发生时，有如图4-135所示的波形产生。敲缸或振动越大，波形峰值就越大。当高过一定值时，表明发动机出现了爆燃。爆燃传感器通常设计成测量5～15kHz范围的频率。

图4-135 爆燃传感器顶部波形检查