汽車傳感器原理及故障研究分析

1、.PAGE 1. - . 可修編. 畢業(yè)設(shè)計論文桑塔納發(fā)動機傳感器檢測The detectionof santana engine sensor 班 級 汽檢101 學(xué)生 孟祥 * 100080528 指導(dǎo)教師 代洪 菊 職稱 教授 講師 導(dǎo)師單位 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 論文提交日期 年 月 日 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書 課題名稱桑塔納發(fā)動機傳感器檢測 課題性質(zhì) 工程設(shè)計 班 級 汽檢101 學(xué)生 孟 祥 學(xué) 號 100080528 指導(dǎo)教師 代洪 菊 導(dǎo)師職稱 教授 講師 一選題意義及背景桑塔納AJR發(fā)動機在群眾系列轎車中具有代表性的意義，理解桑塔納AJR發(fā)動機傳感器的工作原理及檢修

2、就能很好的解決這一系列傳感器的檢修。目前市面上電控及傳感器的檢修費用很貴，通過這次介紹希望有更多的人了解，降低維修費用。二畢業(yè)設(shè)計論文主要容較為詳細的介紹了桑塔納AJR發(fā)動機上的傳感器，包括類型、構(gòu)造原理、線路連接及檢測。講述了桑塔納AJR發(fā)動機的故障診斷。詳細的介紹了各傳感器的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓及電阻，通個測量實際值與標(biāo)準(zhǔn)值比對來確定傳感器的好壞。三方案進度：第 八 周：詢問指導(dǎo)教師，查找相關(guān)資料階段。第 九 周：構(gòu)思大體框架，列出大綱，并聽取指導(dǎo)教師的意見。第 十 周：熟悉桑塔納AJR發(fā)動機的傳感器，并聽取指導(dǎo)教師的意見。第十一周：對桑塔納AJR發(fā)動機傳感器進展檢測，并聽取指導(dǎo)教師的意見。第十二

3、周：完成初稿，聽取指導(dǎo)教師的意見并作局部修改。第十三周：將論文打印出來并裝訂好準(zhǔn)備辯論。第十四周：論文辯論四畢業(yè)設(shè)計論文完畢應(yīng)提交的材料：1、畢業(yè)設(shè)計論文電子稿2、紙質(zhì)文檔指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日 年 月 日論文真實性承諾及指導(dǎo)教師聲明學(xué)生論文真實性承諾本人重聲明：所提交的作品是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進展研究工作所取得的成果，容真實可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要奉獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為，本人愿承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任和

4、一切后果。 畢業(yè)生簽名：日 期：指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實性審核的聲明本人重聲明：已經(jīng)對學(xué)生論文所涉及的容進展嚴(yán)格審核，確定其容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。 指導(dǎo)教師簽名：日 期：摘 要 本文主要講述桑塔納2000Gsi轎車AJR型發(fā)動機電控系統(tǒng)的傳感器的工作原理及檢測方法。 首先，以圖文的方式綜述什么是電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)中傳感器，電控單元，執(zhí)行器三者的關(guān)系。然后分章節(jié)一一介紹各個傳感器，并以實物圖和控制電路原理圖二者相結(jié)合的方式更清楚的闡述各個傳感器的工作原理和具體的檢測方法。 本文主要是傳感器技術(shù)方面的資料，讀者可以通過對本文了解更

5、多的關(guān)于桑塔納2000Gsi發(fā)動機的資料。 關(guān)鍵詞： 發(fā)動機 傳感器 檢測Abstract This paper mainly tells santana 2000 gsi car AJR type engine electronic control system of the sensors working principle and test method First of all, with e*cellent pictures and te*ts in what is way of electric control system, electric control system sen

6、sors, electronic control unit, the relationship between actuators. Then points chapter introduced each sensor, and in-kind diagram and control circuit principle diagram of the bination of both more clearly e*pounds the working principle of each sensor and detailed test methods. This paper mainly is

7、the sensor technology aspects of material, the reader can through to this paper learn more about santana 2000 gsi engine material.Key： Engine sensor detection目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc24585 前 言 PAGEREF _Toc24585 1 HYPERLINK l _Toc7366 第一章 汽車傳感器ECU執(zhí)行器的關(guān)系概述 PAGEREF _Toc7366 3 HYPERLINK l _Toc72

8、32 1.1電子控制組件ECU PAGEREF _Toc7232 3 HYPERLINK l _Toc32301 1.2傳感器 PAGEREF _Toc32301 3 HYPERLINK l _Toc29445 1.3執(zhí)行器 PAGEREF _Toc29445 3 HYPERLINK l _Toc20881 第二章 傳感器的檢測 PAGEREF _Toc20881 5 HYPERLINK l _Toc6112 2.1 空氣流量計 PAGEREF _Toc6112 5 HYPERLINK l _Toc5004 2.1.1空氣流量計的構(gòu)造和工作原理 PAGEREF _Toc5004 5 HYPER

9、LINK l _Toc5998 2.1.2空氣流量計的檢測 PAGEREF _Toc5998 5 HYPERLINK l _Toc16135 2.2 節(jié)氣門位置傳感器 PAGEREF _Toc16135 7 HYPERLINK l _Toc9899 2.2.1節(jié)氣門位置傳感器的作用 PAGEREF _Toc9899 7 HYPERLINK l _Toc8578 2.2.2節(jié)氣門位置傳感器的構(gòu)造與工作原理 PAGEREF _Toc8578 7 HYPERLINK l _Toc17341 2.2.3節(jié)氣門位置傳感器的檢測 PAGEREF _Toc17341 8 HYPERLINK l _Toc23

10、284 2.3 爆震傳感器 PAGEREF _Toc23284 9 HYPERLINK l _Toc17930 2.3.1爆震傳感器的應(yīng)用背景 PAGEREF _Toc17930 9 HYPERLINK l _Toc19790 2.3.2爆震傳感器的工作原理 PAGEREF _Toc19790 9 HYPERLINK l _Toc7957 2.3.3爆震信號的判定 PAGEREF _Toc7957 9 HYPERLINK l _Toc16673 2.3.4爆震傳感器的檢測 PAGEREF _Toc16673 9 HYPERLINK l _Toc28104 2.4 曲軸位置傳感器 PAGEREF

11、 _Toc28104 10 HYPERLINK l _Toc25761 2.4.1概述 PAGEREF _Toc25761 10 HYPERLINK l _Toc10781 2.4.2曲軸位置傳感器的構(gòu)造和工作原理 PAGEREF _Toc10781 10 2.4.3曲軸位置傳感器的檢測11 HYPERLINK l _Toc14912 2.5 凸輪軸位置傳感器 PAGEREF _Toc14912 11 HYPERLINK l _Toc3071 2.5.1概述 PAGEREF _Toc3071 11 HYPERLINK l _Toc25725 2.5.2凸輪軸位置傳感器的構(gòu)造和工作原理 PAGE

12、REF _Toc25725 11 HYPERLINK l _Toc13636 2.5.3凸輪軸位置傳感器的檢測 PAGEREF _Toc13636 13 HYPERLINK l _Toc10715 第三章 AJR發(fā)動機的電控系統(tǒng)的常見故障 PAGEREF _Toc10715 14 HYPERLINK l _Toc30275 3.1蓄電池電壓和起動機工作正常，但發(fā)動機不能起動或冷起動困難 PAGEREF _Toc30275 15 HYPERLINK l _Toc13743 3.2發(fā)動機怠速時抖動 PAGEREF _Toc13743 15 HYPERLINK l _Toc24563 3.3噴油器、

13、曲軸位置傳感器的檢查 PAGEREF _Toc24563 15 HYPERLINK l _Toc25664 結(jié) 論 PAGEREF _Toc25664 16 HYPERLINK l _Toc22523 參考文獻 PAGEREF _Toc22523 17 HYPERLINK l _Toc7442 致 PAGEREF _Toc7442 18.1 . 可修編.前 言桑塔納2000Gsi轎車是群眾汽車制造廠在上世紀(jì)末推出的新車型，其構(gòu)造具有一定的普遍性和代表性。概述 桑塔納2000GSi型轎車的AJR型發(fā)動機采用了德國波許BOSCH公司最先進的Motronic3.8.2電子控制多點汽油順序噴射系統(tǒng)。它

14、是在AFE型發(fā)動機Motronic1.5.4系統(tǒng)根底上開展起來的。該系統(tǒng)采用熱膜式空氣流量計檢測發(fā)動機進氣流量，可直接反映發(fā)動機負荷，比Motronic1.5.4系統(tǒng)所采用的絕對壓力傳感器檢測進氣歧管壓力并推算流量的方法更準(zhǔn)確。AJR型發(fā)動機的曲軸上裝有1個58齒的信號觸發(fā)輪，用于產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角信號，它比AFE型發(fā)動機的分電器中由4齒觸發(fā)輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角信號更為準(zhǔn)確。M3.8.2系統(tǒng)能依據(jù)進氣流量信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號準(zhǔn)確地控制發(fā)動機混合氣空燃比和點火時間，從而極降低了汽車排氣污染。 M3.8.2電子控制汽油噴射系統(tǒng)由空氣供給系統(tǒng)、汽油供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，AJR型發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖如圖1

15、所示。圖 1 AJR型發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖 1-熱膜式空氣流量計 2-電子控制單元 3-電動汽油泵 4-節(jié)氣門控制組件 5-怠速電機與節(jié)氣門控制組件一體 6-進氣溫度傳感器 7-油壓調(diào)節(jié)器 8-噴油器 9-爆震傳感器 10-汽油濾清器 11-點火線圈 12-氧傳感器 13-冷卻液溫度傳感器 14-轉(zhuǎn)速傳感器怠速系統(tǒng)的主要部件介紹 節(jié)氣門控制單元：由節(jié)氣門電位計G69、怠速節(jié)氣門電位計G88、怠速開關(guān)F60、怠速電機、應(yīng)急彈簧組成。節(jié)氣門控制單元是一個整體，不能拆開，不能調(diào)整。 節(jié)氣門控制單元有四種工作狀況：非怠速工況、怠速調(diào)節(jié)、減速調(diào)節(jié)和機械應(yīng)急怠速工作狀況。傳感器與附加信號：熱膜式

16、空氣流量計G70向發(fā)動機控制單元提供進入發(fā)動機汽缸的空氣量，使之確定噴油量和點火時間；發(fā)動機轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器G28向發(fā)動機控制單元提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速和曲軸轉(zhuǎn)角信號，起動機轉(zhuǎn)動時假設(shè)無此信號則發(fā)動機不能發(fā)動。凸輪軸位置傳感器G40是點火控制的主信號；水溫傳感器G62、進氣溫度傳感器G72為噴油和點火正時的修正信號；氧傳感器G39向發(fā)動機控制單元提供廢氣中“剩余氧含量信號，控制單元根據(jù)這個信號修正下一時刻的噴油量。爆震傳感器G61、G66將爆震信號傳給控制單元，控制單元對該缸的點火時間向后推遲。附加信號是與發(fā)動機控制單元有關(guān)的輸入和輸出信號，可以是傳感器或開關(guān)信號，也可以是與其他控制單元交換的信號

17、。主要有：發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、空調(diào)壓縮機信號、空調(diào)開關(guān)信號、車速信號、診斷信號等。4汽車故障自診斷系統(tǒng)： 汽車故障自診斷是指汽車控制系統(tǒng)在正常工作時，電控單元ECU的輸入和輸出信號都是在一個規(guī)定的圍運行，當(dāng)控制電路的信號出現(xiàn)異常時，ECU中的診斷系統(tǒng)就判定該電路信號出現(xiàn)故障并把的故障碼儲存在隨機儲存器RAM中，故障碼可長期保存，去除故障碼需要斷開專門的隨機儲存器連接電路或者直接斷開蓄電池。第一章汽車傳感器ECU執(zhí)行器的關(guān)系概述1.1電子控制組件ECUECU以微機為中心。還包括前置的A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號緩沖器以及后置的信號放大器等。微機運算速度快、精度高，能實時控制，并具備多中斷響應(yīng)等功能。目前除

18、了8位、16位微機外，32位特別是64位微機已開場逐步使用。而且，不僅有通用型微機和單片機，專用的汽車微機也已研制出來。正是微機技術(shù)突飛猛進的開展促進了汽車電控技術(shù)的不斷完善?？梢哉f，當(dāng)前ECU的開展總趨勢是從單系統(tǒng)單機控制向多系統(tǒng)集中控制過渡。不久以后，汽車電控系統(tǒng)將采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把發(fā)動機電控系統(tǒng)、車身電控系統(tǒng)、底盤電控系統(tǒng)及信息與通信系統(tǒng)等各系統(tǒng)的ECU相聯(lián)結(jié)，形成機分布式計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)汽車電子綜合控制。實物如圖1-1所示圖 1-1 ECU實物圖1.2傳感器汽車傳感器的工作條件極為惡劣，因此，傳感器能否準(zhǔn)確可靠地工作至關(guān)重要。近年來在該領(lǐng)域中，理論研究及材料應(yīng)用開展較為迅速，半導(dǎo)體

19、和金屬膜技術(shù)、瓷燒結(jié)技術(shù)等迅猛開展。毋庸置疑，智能化、集成化和數(shù)字化將是傳感器的未來開展趨勢。例如氧傳感器，構(gòu)造圖1-2，實物圖1-3所示。 圖 1-2 氧傳感器構(gòu)造圖圖 1-3 氧傳感器實物圖1.3執(zhí)行器執(zhí)行器用來準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行ECU發(fā)出的命令信號。因此，執(zhí)行器工作的準(zhǔn)確與否將最終影響電控的成敗，正因如此，其工作可靠性和準(zhǔn)確性一直作為研究重點而倍受關(guān)注。目前，汽車電控系統(tǒng)的執(zhí)行器類型繁多，有電磁閥、電動機、壓電元件、點火器、電磁繼電器、熱電偶等，構(gòu)造與功能不盡一樣。執(zhí)行器的發(fā)展方向是智能化執(zhí)行器和固態(tài)智能動力裝置。綜上所述：電控系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制組件ECU、執(zhí)行器3個局部組成。傳感器

20、作為輸入局部，用于測量物理信號溫度、壓力等，將其轉(zhuǎn)換為電信號；ECU的作用是接收傳感器的輸入信號，并按設(shè)定的程序進展計算處理，輸出處理結(jié)果；執(zhí)行器則根據(jù) ECU輸出的電信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，使之按要求變化。傳感器，ECU，執(zhí)行器之間的關(guān)系如圖1-4所示。圖 1-4 傳感器ECU執(zhí)行器的關(guān)系圖第二章傳感器的檢測2.1空氣流量計2.1.1空氣流量計的構(gòu)造和工作原理熱膜式空氣質(zhì)量計安裝在空氣濾清器和進氣軟管之間，主要由導(dǎo)流隔柵、金屬濾網(wǎng)、外殼、溫度補償電路、混合電路盒和線束插座等組成。熱膜式空氣流量計的實物如圖2-1所示 圖 2-1 熱膜式空氣流量計的實物圖桑塔納AJR發(fā)動機是使用熱膜式空氣流量計，本節(jié)

21、主要介紹熱膜式空氣流量計的工作原理。熱線式空氣流量計工作為：當(dāng)無空氣流動時，電橋處于平衡狀態(tài)，控制電路輸出*一加熱電流至熱線電阻RH；當(dāng)有空氣流動時，由于RH的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值，就必須增加流過熱線電阻的電流IH。因此，熱線電流IH就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。熱膜式空氣流量計和熱線式空氣流量計一樣也是利用惠斯登電橋工作的，所不同的是：熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻及橋路電阻用厚膜工藝制作在同一瓷基片上構(gòu)成的。2.1.2空氣流量計的檢測空氣流量計連接電路圖2-2圖 2-2 空氣流量計連接電路圖電阻

22、測試1線束導(dǎo)通性測試：將點火開關(guān)置于OFF，拔下ECU插接器，拔下熱膜式空氣流量計插接器，根據(jù)電路圖找到空氣流量計圖形下面的針腳號與ECU 信號測試端口圖相應(yīng)的針腳號，分別測試空氣流量計3、4、5號針腳對應(yīng)至電控單元12、11、13號針腳的電阻，所有電阻都應(yīng)低于1，否則，更換線束。在實際測量中，由于測量手法、萬用表本身的誤差以及被測物體外表的氧化與灰塵等因素，發(fā)生幾個歐姆的誤差屬正?，F(xiàn)象，不必拘泥于具體數(shù)字。2線束短路性測試：將數(shù)字萬用表設(shè)置在電阻200K檔，測量空氣流量計針腳 2 與電控單元針腳 11、12、13 之間電阻應(yīng)為。測量空氣流量計針腳與電控單元針腳：311、13；412、13；5

23、11、12之間電阻均應(yīng)為。2.電壓測試本工程電壓測試有電源電壓測試和信號電壓測試兩局部， 其號電壓測試是確定空氣流量計是否失效的主要依據(jù)。1電源電壓測試：翻開點火開關(guān)，將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓20V檔，紅色表針置于空氣流量計針腳2，黑色表針置于電瓶負極或發(fā)動機進氣歧管殼體，打起動機時應(yīng)顯示12V；紅色表針置于空氣流量計針腳 4，黑色表針置于電瓶負極或發(fā)動機進氣歧管殼體，應(yīng)顯示5V。在實際維修中，應(yīng)拔下傳感器插頭，翻開點火開關(guān)，測量2號端子與接地間電壓，打起動機時應(yīng)顯示12V。 此時電控單元會記錄空氣流量計的故障碼，測試完畢后要使用診斷儀去除故障碼。 2信號電壓測試：分單件測試和就車測試兩局部

24、。A.單件測試：將點火開關(guān)置于OFF，拆下空氣流量計。將12V電瓶電壓施加在空氣流量計電器插座針腳2上，將5V電壓施加在空氣流量計電器插座針腳4上，將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓20V檔，測量空氣流量計電器插座針腳3和針腳5，應(yīng)有 1.5V 左右電壓；用電吹風(fēng)的出風(fēng)口緊靠傳感器的空氣入口，用冷風(fēng)檔向傳感器吹風(fēng)時，電壓值為2.30.2V；吹風(fēng)機緩慢遠離熱膜式空氣流量計，隨著距離的增大，電壓值應(yīng)逐漸減?。划?dāng)吹風(fēng)機距傳感器入口端0.2m時，電壓值應(yīng)為1.5V左右，。假設(shè)不能滿足上述條件，可以判定空氣流量計有故障。B.就車測試：起動發(fā)動機至工作溫度，將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓 20V檔， 測量空氣流量計針

25、腳5 的反響信號，紅色表針置于空氣流量計針腳 5，黑色表針搭鐵，怠速時應(yīng)顯示電壓1.5V左右；急踩加速踏板應(yīng)顯示 2.8V 左右。假設(shè)不符合上述變化，或電壓反而下降，在電源電壓與參考電壓完好的前提下，可以斷定空氣流量計損壞，必須更換。2.2節(jié)氣門位置傳感器2.2.1節(jié)氣門位置傳感器的作用節(jié)氣門位置傳感器的作用是把汽油機運轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門的位置或開啟變化率轉(zhuǎn)換成電壓信號。該信號輸入ECU后用于1修正噴油量2修正點火提前角3影響廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作4控制自動變速器的工作等2.2.2節(jié)氣門位置傳感器的構(gòu)造與工作原理桑塔納AJR發(fā)動機的節(jié)氣門位置傳感器的構(gòu)造及控制組件如圖2-3所示。節(jié)氣門軸帶動滑動電刷

26、在電阻片上滑動，從而將節(jié)氣門開度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓?圖 2-3 節(jié)氣門位置傳感器構(gòu)造圖 1 1節(jié)氣門拉索輪 2 節(jié)氣門控制器電位計 3 緊急運行彈簧 4怠速電機 5 節(jié)氣門電位計 6整體式怠速穩(wěn)定裝置 7 怠速開關(guān)桑塔納AJR發(fā)動機的節(jié)氣門位置傳感器的工作原理為：當(dāng)節(jié)氣門處于怠速開度時，怠速開關(guān)觸點閉合，3號端子的電位為 0，這樣ECU就可以根據(jù)此信號確定怠速狀態(tài)。ECU根據(jù)收到5號端子、 3號端子傳來的信號判斷出發(fā)動機的工作狀態(tài)。電路連接如圖2-4所示。ECU不僅可以根據(jù)怠速觸點的信號確定怠速狀態(tài)，而且可以在節(jié)氣門位置傳感器安裝位置發(fā)生變化、電阻有誤差等情況，將其作為ECU校正節(jié)氣門開

27、度信號的基準(zhǔn)點。圖 2-4 節(jié)氣門位置傳感器電路圖與連接插頭圖2.2.3節(jié)氣門位置傳感器的檢測 1電阻檢測線束導(dǎo)通性的檢測。將點火開關(guān)置于OFF，拔下此傳感器的導(dǎo)線插頭，檢查節(jié)氣門控制組件插頭端子至發(fā)動機控制單元ECU相應(yīng)端子ECU66號端子與傳感器1號端子、ECU 59號端子與傳感器2號端子、ECU69號端子與傳感器3號端子、ECU62號端子與傳感器4號端子、ECU75號端子與傳感器5號端子、ECU67號端子與傳感器7號端子、ECU 74號端子與傳感器8號端子之間的電阻值，最大不得超過1.5。 2電壓檢測供電電壓的檢測。翻開點火開關(guān)，測量節(jié)氣門控制組件插頭端子4和7間電壓應(yīng)不小于4.5V用2

28、0V量程檔。波形檢測將點火開關(guān)置于OFF位置，把示波器連接到汽車自診斷接口，選擇節(jié)氣門測試，然后啟動發(fā)動機。電壓應(yīng)從怠速時的低于1V到節(jié)氣門全開時的低于5V。圖2-5 節(jié)氣門波形圖波形上不應(yīng)有任何斷裂、對地尖峰或大跌落。節(jié)氣門標(biāo)準(zhǔn)波形如圖2-5。圖2-5 節(jié)氣門波形圖2.3爆震傳感器2.3.1爆震傳感器的應(yīng)用背景在汽油機點火控制系統(tǒng)中，爆震的實時控制是其中重要組成局部。爆震和點火控制密切相關(guān)，點火過于提前發(fā)動機就會出現(xiàn)爆震，消除爆震的簡單易行方法就是推遲點火提前角。因此，利用點火提前角閉環(huán)控制能夠有效的控制發(fā)動機爆震水平，使發(fā)動機工作在爆震的臨界狀態(tài)，從此能夠獲得最正確性能。點火提前角閉環(huán)控制

29、利用爆震傳感器的信號作為反響信號。當(dāng)點火控制系統(tǒng)檢測到爆震就推遲點火，直到爆震完全消失為止;當(dāng)爆震消失后并在假設(shè)干循環(huán)不再出現(xiàn)，控制系統(tǒng)會逐步提前一定的點火角度。這樣控制的根據(jù)是，爆震在一定程度上可視為隨機現(xiàn)象，點火控制系統(tǒng)力求盡快恢復(fù)點火提前以保證發(fā)動機的性能和排放。2.3.2爆震傳感器的工作原理爆震傳感器也有多種類型。常見的有壓電式和瓷質(zhì)伸縮式兩大類。桑塔納AJR發(fā)動機使用的是壓電共振型爆震傳感器，本節(jié)主要介紹此傳感器。共振型壓電式爆震傳感器的工作原理為：當(dāng)壓電晶體受到外部的機械作用力時，其兩個極面上會產(chǎn)生電壓，這就是晶體的壓電效應(yīng)。壓電式爆震傳感器是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的。爆震信號

30、的判定當(dāng)產(chǎn)生爆震時的振動頻率約6000Hz左右與壓電效應(yīng)傳感器自身的固有頻圖 2-6 共振型壓電式爆震傳感器輸出電壓與頻率的關(guān)系圖 率一致時，即產(chǎn)生共振現(xiàn)象。這時傳感器會輸出一個很高的爆震信號電壓送至ECU，ECU及時修正點火時間，防止爆震的產(chǎn)生。 共振型壓電式爆震傳感器輸出電壓與頻率關(guān)系如圖2-6。2.3.4爆震傳感器的檢測 1用解碼器檢測儀檢測爆震傳感器其檢測方法是: 1)將電腦檢測儀與汽車電腦故障診斷插座連接; 2)讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)，并將電腦檢測儀設(shè)定為數(shù)據(jù)傳送狀態(tài); 3)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，用鎯頭敲擊爆震傳感器附近的缸體，同時觀察電腦檢測儀顯示屏上數(shù)據(jù)表中發(fā)動機點火提前角的數(shù)值。假設(shè)該數(shù)值

31、在鎯頭敲擊時有所下降，說明爆震傳感器工作正常，否則，說明爆震傳感器有故障。 2用示波器檢測爆震傳感器 其檢測方法是:1)將示波器測頭與爆震傳感器信號輸出線連接; 2)翻開電門開關(guān)，但不要起動發(fā)動機; 3)用鎯頭敲擊爆震傳感器附近的缸休，同時觀察示波器上爆震傳感器的輸出信號波形。在:螂頭敲擊的同時，應(yīng)有爆震波形出現(xiàn),否則，說明爆震傳感器有故障。 3爆震傳感器輸出信號的檢查 拔開爆震傳感器的連接插頭，在發(fā)動機怠速時用萬用表電壓檔檢查爆震傳感器的接線端子與搭鐵間的電壓，應(yīng)有脈沖電壓輸出。如沒有，應(yīng)更換爆震傳感器。2.4曲軸位置傳感器2.4.1概述曲軸位置傳感器(Crankshaft Position

32、 Sensor，CPS)又稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其功用是采集曲軸轉(zhuǎn)動角度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，并輸入電子控制單元(ECU)，以便確定點火時刻和噴油時刻。2.4.2曲軸位置傳感器的構(gòu)造和工作原理桑塔納2000GSi型轎車的磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱靠近離合器一側(cè)的缸體上，主要由信號發(fā)生器和信號轉(zhuǎn)子組成，磁感應(yīng)式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，如圖2-7所示。圖 2-7 磁感應(yīng)式傳感器工作原理 a)接近 b對正 c離開 1 信號轉(zhuǎn)子 2 感應(yīng)線圈 3 永久磁鐵 曲軸位置傳感器的工作原理為：信號發(fā)生器用螺釘固定在發(fā)動機缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號線圈，

33、永久磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉(zhuǎn)子，磁頭與磁軛(導(dǎo)磁板)連接而構(gòu)成導(dǎo)磁回路。信號轉(zhuǎn)子為齒盤式，在其圓周上均勻間隔地制作有58個凸齒、57個小齒缺和一個大齒缺。大齒缺輸出基準(zhǔn)信號，對應(yīng)發(fā)動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。大齒缺所占的弧度相當(dāng)于兩個凸齒和三個小齒缺所占的弧度。因為信號轉(zhuǎn)子隨曲軸一同旋轉(zhuǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)一圈(3600)，信號轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)一圈(3600)，所以信號轉(zhuǎn)子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉(zhuǎn)角為3600，每個凸齒和小齒缺所占的曲軸轉(zhuǎn)角均為30(5830+5730=3450)，大齒缺所占的曲軸轉(zhuǎn)角為150(230+330=150)。 當(dāng)曲軸位置傳感器隨曲軸旋

34、轉(zhuǎn)時，由磁感應(yīng)式傳感器工作原理可知，信號轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個凸齒，傳感線圈中就會產(chǎn)生一個周期性交變電動勢(即電動勢出現(xiàn)一次最大值和一次最小值)，線圈相應(yīng)地輸出一個交變電壓信號。因為信號轉(zhuǎn)子上設(shè)有一個產(chǎn)生基準(zhǔn)信號的大齒缺，所以當(dāng)大齒缺轉(zhuǎn)過磁頭時，信號電壓所占的時間較長，即輸出信號為一寬脈沖信號，該信號對應(yīng)于氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號時，便可知道氣缸1或氣缸4上止點位置即將到來，至于即將到來的是氣缸1還是氣缸4，則需根據(jù)凸輪軸位置傳感器輸入的信號來確定。由于信號轉(zhuǎn)子上有58個凸齒，因此信號轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈(發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)一圈)，傳感線圈就會產(chǎn)生58個交變電壓信號

35、輸入電子控制單元。2.4.3曲軸位置傳感器的檢測點火開關(guān)置于OFF，脫開傳感器電插頭。用絕緣電阻表檢測傳感器線圈阻值，阻值應(yīng)符合要求，否則更換傳感器。2) 檢查ECU和傳感器之間的線束與連接情況。3) 檢查傳感器部：轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子是否松動、轉(zhuǎn)子齒是否斷裂、轉(zhuǎn)子齒與傳感器線圈鐵心之間的空氣間隙一般正常值在0.20.4mm之間是否符合要求。4) 檢查正時傳動帶是否工作正常影響傳動精度。用手轉(zhuǎn)動齒圈或啟動發(fā)動機時，傳感器應(yīng)輸出交流信號，可用示波器觀察。2.5凸輪軸位置傳感器概述凸輪軸位置傳感器(Camshaft Position Sensor，CPS)又稱為氣缸識別傳感器(Cylinder Ident

36、ification Sensor，CIS)，為了區(qū)別于曲軸位置傳感器(CPS)，凸輪軸位置傳感器一般都用CIS表示。凸輪軸位置傳感器的功用是采集配氣凸輪軸的位置信號，并輸入ECU，以便ECU識別氣缸1壓縮上止點，從而進展順序噴油控制、點火時刻控制和爆燃控制。此外，凸輪軸位置信號還用于發(fā)動機起動時識別出第一次點火時刻。因為凸輪軸位置傳感器能夠識別哪一個氣缸活塞即將到達上止點，所以稱為氣缸識別傳感器。2.5.2凸輪軸位置傳感器的構(gòu)造和工作原理桑塔納2000GSi型轎車使用的是霍爾式凸輪軸位置傳感器，其構(gòu)造如圖2-8信號波形如圖2-9。 角度信號 24HZ/轉(zhuǎn) 基準(zhǔn)信號 HZ/轉(zhuǎn)第一缸BTDC7第四

37、缸BTDC77203030360圖圖 2-8 霍爾式凸輪軸位置傳感器構(gòu)造圖圖2-9霍爾式凸輪軸位置傳感器波形圖霍爾式凸輪軸位置傳感器的工作原理為：霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其他形式的霍爾式傳感器都是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器?；魻栃?yīng)：霍爾效應(yīng)(Hall Effect)是美國約翰霍普金斯大學(xué)物理學(xué)家霍爾博士(DrEHHall)于1879年首先發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)把一個通有電流I的長方體形白金導(dǎo)體垂直于磁力線放入磁感應(yīng)強度為B的磁場中時，在白金導(dǎo)體的兩個橫向側(cè)面上就會產(chǎn)生一個垂直于電流方向和磁場方向的電壓UH，當(dāng)取消磁場時，電壓立即消失。該電壓后來稱為霍爾電壓，UH與通過白金導(dǎo)體的電流I和磁感應(yīng)強度

38、B成正比?；魻柺絺鞲衅鞴ぷ髟恚寒?dāng)傳感器軸轉(zhuǎn)動時，觸發(fā)葉輪的葉片便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過：當(dāng)葉片離開氣隙時，永久磁鐵的磁通便經(jīng)霍爾集成電路和導(dǎo)磁鋼片構(gòu)成回路，此時霍爾元件產(chǎn)生電壓(UH=1920V)，霍爾集成電路輸出級的晶體管導(dǎo)通，傳感器輸出的信號電壓U0為低電平(實測說明：當(dāng)電源電壓Ucc=144V或5V時，信號電壓U0=0103 V)。當(dāng)葉片進入氣隙時，霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路，霍爾電壓UH為零，集成電路輸出級的晶體管截止，傳感器輸出的信號電壓U0為高電平(實測說明：當(dāng)電源電壓Ucc=144 V 時，信號電壓U0=98 V ；當(dāng)電源電壓Ucc=5V時，信號電壓U0=

39、48 V 桑塔納2000GSi型轎車采用的霍爾式凸輪軸位置傳感器安裝在發(fā)動機進氣凸輪軸的一端。它主要由霍爾信號發(fā)生器和信號轉(zhuǎn)子組成。信號轉(zhuǎn)子又稱為觸發(fā)葉輪，安裝在進氣凸輪軸上，用定位螺栓和座圈定位固定。信號轉(zhuǎn)子的隔板又稱為葉片，在隔板上制有一個窗口，窗口對應(yīng)產(chǎn)生的信號為低電平信號，隔板(葉片)對應(yīng)產(chǎn)生的信號為高電平信號?；魻柺叫盘柊l(fā)生器主要由霍爾集成電路、永久磁鐵和導(dǎo)磁鋼片等組成。霍爾集成電路由霍爾元件、放大電路、穩(wěn)壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成?；魻栐霉璋雽?dǎo)體材料制成，與永久磁鐵之間留有0204mm的間隙，當(dāng)信號轉(zhuǎn)子隨進氣凸輪軸一同轉(zhuǎn)動時，隔板和窗口便從霍爾集成電路與

40、永久磁鐵之間的氣隙中轉(zhuǎn)過。該傳感器接線插座上有三個引線端子，端子1為傳感器電源正極端子，與控制單元端子62連接：端子2為傳感器信號輸出端子，與控制單元端子76連接：端子3為傳感器電源負極端子，與控制單元端子67連接。工作情況：由霍爾式傳感器工作原理可知，當(dāng)隔板(葉片)進入氣隙(即在氣隙)時，霍爾元件不產(chǎn)生電壓，傳感器輸出高電平(5V)信號；當(dāng)隔板(葉片)離開氣隙(即窗口進入氣隙)時，霍爾元件產(chǎn)生電壓。傳感器輸出低電平信號(01V)。凸輪軸位置傳感器輸出的信號電壓與曲軸位置傳感器輸出的信號電壓之間的關(guān)系如圖2-10所示。發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)兩圈(7200)，霍爾式傳感器信號轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一圈(3600)，

41、對應(yīng)產(chǎn)生一個低電平信號和一個高電平信號，其中低電平信號對應(yīng)于氣缸1壓縮上止點前一定角度。發(fā)動機工作時，磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器(CPS)和霍爾式凸輪軸位置傳感器(CIS)產(chǎn)生的信號電壓不斷輸入電子控制單元(ECU)。當(dāng)ECU同時接收到曲軸位置傳感器大齒缺對應(yīng)的低電平(150)信號和凸輪軸位置傳感器窗口對應(yīng)的低電平信號時，便可識別出此時為氣缸1活塞處于壓縮行程、氣缸4活塞處于排氣行程，并根據(jù)曲軸位置傳感器小齒缺對應(yīng)輸出的信號控制點火提前角。電子控制單元識別出氣缸1壓縮上止點位置后，便可進展順序噴油控制和各缸點火時刻控制。如果發(fā)動機產(chǎn)生了爆燃，電子控制單元還能根據(jù)爆燃傳感器輸入的信號判別出是哪一個缸

42、產(chǎn)生了爆燃，從而減小點火提前角，以便消除爆燃。 圖2-10曲軸位置與凸輪軸位置傳感器輸出波形的對應(yīng)關(guān)系2.5.3凸輪軸位置傳感器的檢測霍爾式凸輪軸位置傳感器的檢測方法有一個共同點，即主要通過測量有無輸出電脈沖信號來判定其是否良。 1電源檢測 點火開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF位，拔下傳感器插頭，接著把點火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位，檢測1和2端子間電壓應(yīng)為12V，假設(shè)沒有電壓則說明線路斷路或者ECU搭鐵不良。再拔下ECU側(cè)插頭，用歐姆檔測量分別測量1號端子與ECU的阻值和2號端子與ECU的阻值的阻值，假設(shè)有無窮大則說明線路斷路，假設(shè)阻值在幾歐姆則說明線路良好。同時，也要注意檢查線束是否對地或?qū)﹄娫炊搪?。如果線路沒有斷路接

43、著測量ECU搭鐵，假設(shè)搭鐵良好說明ECU損壞，需更換。給傳感器施加12V電壓，正在信號輸出端子3與1之間接上電流表，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈，電流表應(yīng)擺動1次，電流應(yīng)約為1mA。傳感器與電腦的關(guān)系如圖2-11.圖2-11傳感器與電腦的關(guān)系圖2電阻檢測 1點火開關(guān)置于“OFF位置，拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，用萬用表檔跨接在傳感器側(cè)的端子1與3間，此時萬用表顯示讀數(shù)為開路，假設(shè)指示有電阻，則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。 2用萬用表測量的歐姆檔測量傳感器1號端子與2號端子，假設(shè)阻值無窮大說明霍爾傳感器損壞，需更換。3檢查傳感器與ECU繼電器、ECU間線束有無短路或開路情況。4給傳感器2號端子施加12V電源，在信號

44、輸出端子3與1之間接上電流表，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈，電流表應(yīng)擺動，電流應(yīng)約為1mA。假設(shè)無電流波動，說明傳感器損壞，需更換。5檢查傳感器1號端子與發(fā)動機接地間線束的導(dǎo)通性，正常情況下應(yīng)處于導(dǎo)通狀態(tài)。同時，也要注意檢查線束是否對地或?qū)﹄娫炊搪?。第三章AJR發(fā)動機的電控系統(tǒng)的常見故障3.1蓄電池電壓和起動機工作正常，但發(fā)動機不能起動或冷起動困難1：檢查節(jié)氣門怠速電位計。測量節(jié)氣門控制部件5腳與7腳之間的電壓踩動油門踏板或拉動拉繩，應(yīng)在0.4-4.5V之間。如電壓正常，則檢修更換節(jié)氣門電位計、檢修相關(guān)線路和油門拉繩的安裝位置。如電壓正常，則進展下一步檢查。2：怠速開關(guān)的檢查。檢查測量怠速開關(guān)兩端的電阻值。當(dāng)剛踩動