電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器檢測(cè)(上)

電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器檢測(cè)1

曲軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一，它提供點(diǎn)火時(shí)刻（點(diǎn)火提前角）、確認(rèn)曲軸位置的信號(hào)，用于檢測(cè)活塞上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。曲軸位置傳感器所采用的結(jié)構(gòu)隨車型不同而不同，可分為磁脈沖式、光電式和霍爾式三大類。它通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內(nèi)。曲軸位置傳感器的檢測(cè)

1、磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理

（2）豐田公司磁脈沖式曲軸位置傳感器

豐田公司TCCS系統(tǒng)用磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。該傳感器分成上、下兩部分，上部分產(chǎn)生G信號(hào)，下部分產(chǎn)生Ne信號(hào)，都是利用帶有輪齒的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，使信號(hào)發(fā)生器感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通變化，從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再將它放大后，送入ECU。Ne信號(hào)是檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)，相當(dāng)于日產(chǎn)公司磁脈沖式曲軸位置傳感器的1°信號(hào)。該信號(hào)由固定在下半部具有等間隔24個(gè)輪齒的轉(zhuǎn)子（N0.2正時(shí)轉(zhuǎn)子）及固定于其對(duì)面的感應(yīng)線圈產(chǎn)生如圖6（a）所示。N0.2正時(shí)轉(zhuǎn)子上有24個(gè)齒，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)1圈，即曲軸旋轉(zhuǎn)720°時(shí)，感應(yīng)線圈產(chǎn)生24個(gè)交流電壓信號(hào)。Ne信號(hào)如圖6（b）其一個(gè)周期的脈沖相當(dāng)于30°曲軸轉(zhuǎn)角（720°÷24=30°）。更精確的轉(zhuǎn)角檢測(cè)，是利用30°轉(zhuǎn)角的時(shí)間由ECU再均分30等份，即產(chǎn)生1°曲軸轉(zhuǎn)角的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由ECU依照Ne信號(hào)的兩個(gè)脈沖（60°曲軸轉(zhuǎn)角）所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)測(cè)。G信號(hào)用于判別氣缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置，G信號(hào)是由位于Ne發(fā)生器上方的凸緣轉(zhuǎn)輪（No.1正時(shí)轉(zhuǎn)子）及其對(duì)面對(duì)稱的兩個(gè)感應(yīng)線圈（G1感應(yīng)線圈和G2感應(yīng)線圈）產(chǎn)生的。其構(gòu)造如圖7所示。其產(chǎn)生信號(hào)的原理與Ne信號(hào)相同。G信號(hào)也用作計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)的基準(zhǔn)信號(hào)。G1、G2信號(hào)分別檢測(cè)第6缸及第1缸的上止點(diǎn)。由于G1、G2信號(hào)發(fā)生器設(shè)置位置的關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)生G1、G2信號(hào)時(shí)，實(shí)際上活塞并不是正好達(dá)到上止點(diǎn)（BTDC），而是在上止點(diǎn)前10°的位置。圖8所示為曲軸位置傳感器G1、G2、Ne信號(hào)與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系。2、磁脈沖式曲軸位置傳感器的檢測(cè)

以皇冠3.0轎車2JZ-GE型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中使用的磁脈沖式曲軸位置傳感器為例說(shuō)明其檢測(cè)方法，曲軸位置傳感器電路如圖9所示。表1曲軸位置傳感器的電阻值（1）曲軸位置傳感器的電阻檢查

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻值（表1）。如電阻值不在規(guī)定的范圍內(nèi)，必須更換曲軸位置傳感器。端子條件電阻值（Ω）G1—G-冷態(tài)125-200熱態(tài)160-235G2-—G-冷態(tài)125-200熱態(tài)160-235Ne—G-冷態(tài)155-250熱態(tài)190-290（2）曲軸位置傳感器輸出信號(hào)的檢查

拔下曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用萬(wàn)用表的電壓檔檢測(cè)曲軸位置傳感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子間是否有脈沖電壓信號(hào)輸出。如沒有脈沖電壓信號(hào)輸出，則須更換曲軸位置傳感器。（3）感應(yīng)線圈與正時(shí)轉(zhuǎn)子的間隙檢查用厚薄規(guī)測(cè)量正時(shí)轉(zhuǎn)子與感應(yīng)線圈凸出部分的空氣間隙（圖10），其間隙應(yīng)為0.2-0.4mm。若間隙不合要求，則須更換分電器殼體總成。二、光電式曲軸位置傳感器

1、光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作（1）日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作

日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器設(shè)置在分電器內(nèi)，它由信號(hào)發(fā)生器和帶縫隙和光孔的信號(hào)盤組成（圖11）。信號(hào)盤安裝在分電器軸上，其外圍有360條縫隙，產(chǎn)生1°（曲軸轉(zhuǎn)角）信號(hào)；外圍稍靠?jī)?nèi)側(cè)分布著6個(gè)光孔（間隔60°），產(chǎn)生120°信號(hào)，其中有一個(gè)較寬的光孔是產(chǎn)生對(duì)應(yīng)第1缸上止點(diǎn)的120°信號(hào)的，如圖12

所示。信號(hào)發(fā)生器固裝在分電器殼體上，主要由兩只發(fā)光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組成（圖13）。兩只發(fā)光二極管分別正對(duì)著光敏二極管，發(fā)光二極管以光敏二極管為照射目標(biāo)。信號(hào)盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間，當(dāng)信號(hào)盤隨發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因信號(hào)盤上有光孔，產(chǎn)生透光和遮光的交替變化，造成信號(hào)發(fā)生器輸出表征曲軸位置和轉(zhuǎn)角的脈沖信號(hào)。

圖14為光電式信號(hào)發(fā)生器的作用原理。當(dāng)發(fā)光二極管的光束照射到光敏二極管上時(shí)，光敏二極管感光而導(dǎo)通；當(dāng)發(fā)光二極管的光束被遮擋時(shí)，光敏二極管截止。信號(hào)發(fā)生器輸出的脈沖電壓信號(hào)送至電子電路放大整形后，即向電控單元輸送曲軸轉(zhuǎn)角1°信號(hào)和120°信號(hào)因信號(hào)發(fā)生器安裝位置的關(guān)系，120°信號(hào)在活塞上止點(diǎn)前70°輸出。

發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)2圈，分電器軸轉(zhuǎn)1圈，則1°信號(hào)發(fā)生器輸出360個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖周期高電位對(duì)應(yīng)1°，低電位亦對(duì)應(yīng)1°共表征曲軸轉(zhuǎn)角720°與此同時(shí)，120°信號(hào)發(fā)生器共產(chǎn)生6個(gè)脈沖信號(hào)。2、光電式曲軸位置傳感器的檢測(cè)（1）曲軸位置傳感器的線束檢查圖18所示為韓國(guó)“現(xiàn)代“ONATA”汽車光電式曲軸位置傳感器連接器（插頭）的端子位置。

檢查時(shí)，脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表的電壓檔（圖19）測(cè)量線束側(cè)4#端子與地間的電壓應(yīng)為12V，線束側(cè)2#端子和3#端子與地間電壓應(yīng)為4.8-5.2V，用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)量線束側(cè)1#端子與地間應(yīng)為0Ω（導(dǎo)通）。（2）光電式曲軸位置傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)

用萬(wàn)用表電壓檔接在傳感器側(cè)3#端子和1#端子上，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電壓應(yīng)為0.2-1.2V。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，用萬(wàn)用表電壓檔檢測(cè)2#端子和1#端子電壓應(yīng)為1.8-2.5V。否則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。如圖所示是日產(chǎn)藍(lán)鳥ECCS系統(tǒng)點(diǎn)火電路圖。

三、霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè)

霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理，產(chǎn)生與曲軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的電壓脈沖信號(hào)的。它是利用觸發(fā)葉片或輪齒改變通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而使霍爾元件產(chǎn)生脈沖的霍爾電壓信號(hào)，經(jīng)放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信號(hào)。1、霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作

（1）采用觸發(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感器美國(guó)GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)型式，如圖20所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶輪前端固裝著內(nèi)外兩個(gè)帶觸發(fā)葉片的信號(hào)輪，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。如圖21所示，霍爾信號(hào)發(fā)生器由永久磁鐵、導(dǎo)磁板和霍爾集成電路等組成。內(nèi)外信號(hào)輪側(cè)面各設(shè)置一個(gè)霍爾信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)即被觸發(fā)葉片所旁路（或稱隔磁），如圖21（a）所示。這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓；

當(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣隙時(shí)，永久磁鐵2的磁通便通過(guò)導(dǎo)磁板3穿過(guò)霍爾元件（圖21（b））這時(shí)產(chǎn)生霍爾電壓。將霍爾元件間歇產(chǎn)生的霍爾電壓信號(hào)經(jīng)霍爾集成電路放大整形后，即向ECU輸送電壓脈沖信號(hào)

。

（2）采用觸發(fā)輪齒的霍爾式曲軸位置傳感器克萊斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上，采用觸發(fā)輪齒的結(jié)構(gòu)。同時(shí)在分電器內(nèi)設(shè)置同步信號(hào)發(fā)生器，用以協(xié)助曲軸位置傳感器判別缸號(hào)北京切諾基車的霍爾式曲軸位置傳感器如圖23所示，

當(dāng)飛輪齒槽通過(guò)傳感器的信號(hào)發(fā)生器時(shí)，霍爾傳感器輸出高電位（5V）；當(dāng)飛輪齒槽間的金屬與傳感器成一直線時(shí)，傳感器輸出低電位（0.3V）。因此，每當(dāng)1個(gè)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器便產(chǎn)生1個(gè)高、低電位脈沖信號(hào)。當(dāng)飛輪上的每一組槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器將產(chǎn)生4個(gè)脈沖信號(hào)。其中四缸發(fā)動(dòng)機(jī)每1轉(zhuǎn)產(chǎn)生2組脈沖信號(hào)，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)每1轉(zhuǎn)產(chǎn)生3組脈沖信號(hào)。傳感器提供的每組信號(hào)，可被發(fā)動(dòng)機(jī)ECU用來(lái)確定兩缸活塞的位置，如在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，利用一組信號(hào)，可知活塞1和活塞4接近上止點(diǎn)；利用另一組信號(hào)，可知活塞2和活塞3接近上止點(diǎn)。故利用曲軸位置傳感器，ECU可知道有兩個(gè)氣缸的活塞在接近上止點(diǎn)。由于第4個(gè)槽的脈沖下降沿對(duì)應(yīng)活塞上止點(diǎn)（TDC）前4°，故ECU根據(jù)脈沖情況很容易確定活塞上止點(diǎn)前的運(yùn)行位置。另外，ECU還可以根據(jù)各脈沖間通過(guò)的時(shí)間，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。2、霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè)

檢測(cè)霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè)方法有一個(gè)共同點(diǎn)，即主要通過(guò)測(cè)量有無(wú)輸出電脈沖信號(hào)來(lái)判斷其是否良好。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來(lái)說(shuō)明其檢測(cè)方法。

曲軸位置傳感器與ECU有三條引線相連，如圖24所示。其中一條是ECU向傳感器加電壓的電源線，輸入傳感器的電壓為8V；另一條是傳感器的輸出信號(hào)線，當(dāng)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，霍爾傳感器輸出脈沖信號(hào)，高電位為5V，低電位為0.3V；第三條是通往傳感器的接地線曲軸位置傳感器接頭如圖25所示。

（1）傳感器電源、電壓的測(cè)試

打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量ECU側(cè)7#端子的電壓應(yīng)為8V，在傳感器導(dǎo)線連接器“A”端子處測(cè)量電壓也應(yīng)為8V，否則為電源、線斷路或接頭接觸不良。（2）端子間電壓的檢測(cè)

用萬(wàn)用表的電壓檔，對(duì)傳感器的ABC三個(gè)端子間進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，A-C端子間的電壓值約為8V；B-C端子間的電壓值在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在0.3-5V之間變化，且數(shù)值顯示呈脈沖性變化，最高電壓5v，最低電壓0.3V。如不符合以上結(jié)果，應(yīng)更換曲軸位置傳感器。（3）電阻檢測(cè)

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表Ω檔跨接在傳感器側(cè)的端子A-B或A-C間，此時(shí)萬(wàn)用表顯示讀數(shù)為∞（開路），如果指示有電阻，則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。

GM（通用）公司觸發(fā)葉片式霍爾傳感器的測(cè)試方法與上述相似，只是端子為4個(gè)，上止點(diǎn)信號(hào)（內(nèi)信號(hào)輪觸發(fā)）輸出端與接地端為脈沖電壓顯示。冷卻水溫度傳感器的檢測(cè)

冷卻水溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水接觸，用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度。向ECU輸入溫度信號(hào)，作為汽油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號(hào)。同時(shí)也是其它輔助控制（如怠速控制）的控制信號(hào)。1、結(jié)構(gòu)和電路冷卻水溫度傳感器的內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻（圖1（a））它具有負(fù)的溫度電阻系數(shù)。水溫越低，電阻越大;反之，水溫越高，電阻越?。▓D1（b））。

水溫傳感器的兩根導(dǎo)線都和電控單元相連接。其中一根為地線，另一根的對(duì)地電壓隨熱敏電阻阻值的變化而變化。電控單元根據(jù)這一電壓的變化測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，和其他傳感器產(chǎn)生的信號(hào)一起，用來(lái)確定噴油脈沖寬度、點(diǎn)火時(shí)刻等。冷卻水溫度傳感器與電控單元的連接如圖2所示。2、冷卻水溫度傳感器的檢測(cè)（1）冷卻水溫度傳感器的電阻檢測(cè)

A、就車檢查：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆卸冷卻水溫度傳感器導(dǎo)線連接器，用數(shù)字式高阻抗萬(wàn)用表Ω檔，按圖3所示測(cè)試傳感器兩端子（豐田皇冠3.0為THW和E2北京切諾基為B和A）間的電阻值。其電阻值與溫度的高低成反比，在熱機(jī)時(shí)應(yīng)小于1kΩ。如表1所示檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)阻值表1豐田皇冠3.0的THW和E2端子間的電阻端子溫度(℃)電阻(kΩ)THW—E204.00-7.00202.00-3.00400.90-1.30600.40-0.70800.20-0.40

B、單件檢查拔下冷卻水溫度傳感器導(dǎo)線連接器，然后從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下傳感器;將該傳感器置于燒杯內(nèi)的水中，加熱杯中的水，同時(shí)用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量在不同水溫條件下水溫傳感器兩接線端子間的電阻值，如圖4所示。將測(cè)得的值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較（如表1）。如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)更換水溫傳感器。（2）冷卻水溫度傳感器輸出信號(hào)電壓的檢測(cè)

裝好冷卻水溫度傳感器，將此傳感器的導(dǎo)線連接器插好，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位置時(shí)，從水溫傳感器導(dǎo)線連接器“THW”端子（豐田車）或從ECU連接器“THW”端子與E2間測(cè)試傳感器輸出電壓信號(hào)（對(duì)北京切諾基是從傳感器導(dǎo)線連接器“B”端子或從ECU導(dǎo)線連接器“2”端子上測(cè)量與接地端子間電壓）。

豐田車THW與E2端子間電壓在20℃時(shí)0.5-2.4V，80℃時(shí)應(yīng)為0.25-1.2V。所測(cè)得的電壓值應(yīng)隨冷卻水溫成反比變化。當(dāng)冷卻水溫度傳感器線束斷開時(shí)，如從ECU導(dǎo)線連接器端子“2”（北京切諾基）上測(cè)試電壓值，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開時(shí)，應(yīng)為5V左右。表2為豐田車THW與E2端子間的電阻、電壓值。表2為豐田車THW與E2端子間的電阻、電壓值發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)1UZ、

3UZ、

1MZ5S、

2TZ溫度(℃)電阻(kΩ)電壓（V）電阻(kΩ)電壓（V）-2016.24.316.04.305.93.45.93.4202.52.42.52.4401.11.41.21.5600.60.90.60.9800.30.50.30.51000.10.20.20.3進(jìn)氣溫度傳感器的檢測(cè)

進(jìn)氣溫度傳感器是感測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣溫度，它安裝在空氣流量計(jì)的進(jìn)口處。對(duì)使用進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP）的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣濾清器的出氣口。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣質(zhì)量受到溫度、容積和壓力的影響，故容積式空氣流量計(jì)進(jìn)來(lái)的空氣容積，還要進(jìn)氣溫度和大氣壓力進(jìn)行修正。發(fā)動(dòng)機(jī)的電腦是以進(jìn)氣溫度20℃作為修正的基準(zhǔn)，即20的空氣溫度信息修正系數(shù)為0（冷卻液則80℃的THW修正系數(shù)為0）高于或低于這個(gè)值，電腦都會(huì)以某一系數(shù)對(duì)噴油持續(xù)期和點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行修正。1、結(jié)構(gòu)和電路如圖1所示，進(jìn)氣溫度傳感器內(nèi)部也是一個(gè)具有負(fù)溫度電阻系數(shù)的熱敏電阻，其電阻值隨著進(jìn)氣溫度升高而減少。外部用環(huán)氧樹脂密封。

它和ECU的連接方式與水溫傳感器相同。圖2所示為進(jìn)氣溫度傳感器與ECU的連接電路。2、進(jìn)氣溫度傳感器的檢測(cè)（1）進(jìn)氣溫度傳感器的電阻檢測(cè)進(jìn)氣溫度傳感器的電阻檢測(cè)方法和要求與冷卻水溫度傳感器基本相同。單件檢查時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”，拔下進(jìn)氣溫度傳感器導(dǎo)線連接器，并將傳感器拆下;如圖3所示，

用電熱吹風(fēng)器、紅外線燈或熱水加熱進(jìn)氣溫度傳感器;用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量在不同溫度下兩端子間的電阻值，將測(cè)得的電阻值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較。如果與標(biāo)準(zhǔn)值不符，則應(yīng)更換。

進(jìn)氣溫度傳感器的THA與E2端子間的電阻值端子溫度(℃)電阻(kΩ)THA—E204.00-7.00202.00-3.00400.90-1.30600.40-0.70800.20-0.40（2）進(jìn)氣溫度傳感器的輸出信號(hào)電壓值檢測(cè)

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位置時(shí)，ECU的THA端子與E2端子(圖2(a))間或進(jìn)氣溫度傳感器連接器THA與E2端子間的電壓值在20℃時(shí)應(yīng)為0.5-2.4V。60℃時(shí)應(yīng)為0.2-0.1V

爆震傳感器的檢測(cè)

爆震傳感器用于點(diǎn)火時(shí)刻閉路循環(huán)控制系統(tǒng)中，是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中必不可少的重要部件，它的功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆震現(xiàn)象，能有效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震現(xiàn)象的發(fā)生。爆震傳感器安裝在缸體上。若是V型發(fā)動(dòng)機(jī)，則左右缸體側(cè)各裝有一個(gè)爆震傳感器。

若發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，爆燃振動(dòng)越強(qiáng)，產(chǎn)生的電壓信號(hào)越大。爆震傳感器將此信號(hào)送入ECU。即能判斷發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒是否發(fā)生爆燃。電腦依據(jù)傳感器輸入的信號(hào)，馬上發(fā)出延遲下一次點(diǎn)火提前角的指令，點(diǎn)火提前角馬上延遲8°～12°曲軸轉(zhuǎn)角使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒迅速脫離爆燃狀態(tài)。當(dāng)爆燃消失后，電腦馬上以每轉(zhuǎn)1°～2°曲軸轉(zhuǎn)角提前點(diǎn)火角度，直到恢復(fù)正常循環(huán)控制點(diǎn)火時(shí)刻。通過(guò)信號(hào)反饋控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于最佳點(diǎn)火態(tài)，動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性最好，使爆燃燃燒不會(huì)持續(xù)。1、爆震傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理常見的爆震傳感器有兩種，一種是磁致伸縮式爆震傳感器，另一種是壓電式爆震傳感器。磁致伸縮式爆震傳感器的外形與結(jié)構(gòu)如圖1所示

圖2所示其內(nèi)部有永久磁鐵、靠永久磁鐵激磁的強(qiáng)磁性鐵心以及鐵心周圍的線圈。其工作原理是:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，該傳感器在7kHz左右處與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振，強(qiáng)磁性材料鐵心的導(dǎo)磁率發(fā)生變化，致使永久磁鐵穿過(guò)鐵心的磁通密度也變化，從而在鐵心周圍的繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并將這一電信號(hào)輸入ECU。

壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。這種傳感器利用結(jié)晶或陶瓷多晶體的壓電效應(yīng)而工作，也有利用摻雜硅的壓電電阻效應(yīng)的。該傳感器的外殼內(nèi)裝有壓電元件、配重塊及導(dǎo)線等。

其工作原理是:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動(dòng)且振動(dòng)傳遞到傳感器外殼上時(shí)，外殼與配重塊之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，夾在這兩者之間的壓電元件所受的壓力發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電壓。ECU檢測(cè)出該電壓，并根據(jù)其值的大小判斷爆震強(qiáng)度。2、爆震傳感器檢測(cè)豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE型發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器與ECU的連接電路如圖4所示。（1）爆震傳感器電阻的檢測(cè)

點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位置，拔開爆震傳感器導(dǎo)線接頭，用萬(wàn)用表MΩ檔檢測(cè)爆震傳感器的接線端子與外殼間的電阻，應(yīng)為∞（不導(dǎo)通）；或檢查二端子之間的電阻應(yīng)為∞（不導(dǎo)通）若為0Ω（導(dǎo)通）則須更換爆震傳感器。

對(duì)于磁致伸縮式爆震傳感器，還可應(yīng)用萬(wàn)用表Ω檔檢測(cè)線圈的電阻，其阻值應(yīng)符合規(guī)定值（具體數(shù)據(jù)見具體車型維修手冊(cè)），否則更換爆震傳感器。

（2）爆震傳感器輸出信號(hào)的檢查

拔開爆震傳感器的連接插頭，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)用萬(wàn)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。氧傳感器的檢測(cè)氧傳感器安裝在三元催化器前端。如果發(fā)動(dòng)機(jī)還配有副氧傳感器，則在三元催化器前端裝主氧傳感器，后端裝有副氧傳感器，如圖所示。

主副氧傳感器結(jié)構(gòu)相同，功能也相同，都是用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧濃度，反饋發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣濃度比例的理想狀態(tài)。傳感器能將排氣中氧濃度濃度變成電壓信號(hào)反饋輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制系統(tǒng)。ECU根據(jù)氧傳感器信號(hào)及時(shí)調(diào)整下一個(gè)循環(huán)的噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的空/燃比保持在理想值范圍內(nèi)。目前使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種，其中應(yīng)用最多的是氧化鋯式氧傳感器。1、結(jié)構(gòu)和工作原理（1）氧化鋯式氧傳感器氧化鋯式氧傳感器的基本元件是氧化鋯陶瓷管（固體電解質(zhì)），亦稱鋯管（圖1）。鋯管固定在帶有安裝螺紋的固定套中，內(nèi)外表面均覆蓋著一層多孔性的鉛膜，其內(nèi)表面與大氣接觸，外表面與廢氣接觸。氧傳感器的接線端有一個(gè)金屬護(hù)套，其上開有一個(gè)用于鋯管內(nèi)腔與大氣相通的孔；電線將鋯管內(nèi)表面鉑極經(jīng)絕緣套從此接線端引出。

氧化鋯在溫度超過(guò)300℃后，才能進(jìn)行正常工作。早期使用的氧傳感器靠排氣加熱，這種傳感器必須在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后才能開始工作，它只有一根接線與ECU相連（圖2（a））。

現(xiàn)在，大部分汽車使用帶加熱器的氧傳感器（圖2（b））這種傳感器內(nèi)有一個(gè)電加熱元件，可在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的20-30s內(nèi)迅速將氧傳感器加熱至工作溫度。它有三根接線，一根接ECU，另外兩根分別接地和電源。

鋯管的陶瓷體是多孔的，滲入其中的氧氣，在溫度較高時(shí)發(fā)生電離。由于鋯管內(nèi)、外側(cè)氧含量不一致，存在氧濃差，因而氧離子從大氣側(cè)向排氣一側(cè)擴(kuò)散，從而使鋯管成為一個(gè)微電池，在兩鉑極間產(chǎn)生電壓（圖3）。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以較濃的混合氣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣中氧含量少，CO、HC、H2等較多。這些氣體在鋯管外表面的鉛催化作用下與氧發(fā)生反應(yīng)，將耗盡排氣中殘余的氧，使鋯管外表面氧氣濃度變?yōu)榱?，這就使得鋯管內(nèi)、外側(cè)氧濃差加大，兩鉛極間電壓陡增。因此，鋯管氧傳感器產(chǎn)生的電壓將在理論空燃比時(shí)發(fā)生突變：稀混合氣時(shí)，輸出電壓幾乎為零；濃混合氣時(shí)，輸出電壓接近1V。實(shí)際上的反饋控制只能使混合氣在理論空燃比附近一個(gè)狹小的范圍內(nèi)波動(dòng)，故氧傳感器的輸出電壓在0.1-0.8V之間不斷變化（通常每10s內(nèi)變化8次以上）。如果氧傳感器輸出電壓變化過(guò)緩（每1Os少于8次）或電壓保持不變（不論保持在高電位或低電位），則表明氧傳感器有故障，需檢修。（2）氧化鈦式氧傳感器

氧化鈦式氧傳感器是利用二氧化鈦材料的電阻值隨排氣中氧含量的變化而變化的特性制成的，故又稱電阻型氧傳感器。二氧化鈦式氧傳感器的外形和氧化鋯式氧傳感器相似，在傳感器前端的護(hù)罩內(nèi)是一個(gè)二氧化鈦厚膜元件（圖4）。

純二氧化鈦在常溫下是一種高電阻的半導(dǎo)體，但表面一旦缺氧，電阻隨之減小。由于二氧化鈦的電阻也隨溫度不同而變化，因此，在二氧化鈦式氧傳感器內(nèi)部也有一個(gè)電加熱器，以保持氧化鈦式氧傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的溫度恒定不變。

如圖5所示，ECU2#端子將一個(gè)恒定的1V電壓加在氧化鈦式氧傳感器的一端上，傳感器的另一端與ECU4#端子相接。當(dāng)排出的廢氣中氧濃度隨發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣濃度變化而變化時(shí)，氧傳感器的電阻隨之改變，ECU4#端子上的電壓降也隨著變化。

當(dāng)4#端子上的電壓高于參考電壓時(shí)，ECU判定混合氣過(guò)濃；當(dāng)4#端子上的電壓低于參考電壓時(shí)，ECU判定混合氣過(guò)稀。通過(guò)ECU的反饋控制，可保持混合氣的濃度在理論空燃比附近。在實(shí)際的反饋控制過(guò)程中，二氧化鈦式氧傳感器與ECU連接的4#端子上的電壓也是在0.1-0.9V之間不斷變化，這一點(diǎn)與氧化鋯式氧傳感器是相似的。2、氧傳感器的檢測(cè)氧傳感器的基本電路如圖6所示。（1）氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè)

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下氧傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量氧傳感器接線端中加熱器端子與自搭鐵端子（圖6的端子1和2）間的電阻（圖7），其電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值（一般為4-40Ω；具體數(shù)值參見具體車型說(shuō)明書）。如不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換氧傳感器。測(cè)量后，接好氧傳感器線束連接器，以便作進(jìn)一步的檢測(cè)。（2）氧傳感器反饋電壓的檢測(cè)

測(cè)量氧傳感器反饋電壓時(shí)，應(yīng)先拔下氧傳感器線束連接器插頭，對(duì)照被測(cè)車型的電路圖，從氧傳感器反饋電壓輸出端引出一條細(xì)導(dǎo)線，然后插好連接器，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從引出線上測(cè)量反饋電壓。有些車型也可以從故障診斷插座內(nèi)測(cè)得氧傳感器的反饋電壓，如豐田汽車公司生產(chǎn)的小轎車，可從故障診斷插座內(nèi)的OX1或OX2插孔內(nèi)直接測(cè)得氧傳感器反饋電壓（豐田V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)排氣管上各有一個(gè)氧傳感器，分別和故障檢測(cè)插座內(nèi)的OX1和OX2插孔連接）。在對(duì)氧傳感器的反饋電壓進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，最好使用指針型的電壓表，以便直觀地反映出反饋電壓的變化情況。此外，電壓表應(yīng)是低量程（通常為2V）和高阻抗（阻抗太低會(huì)損壞氧傳感器）的。A、豐田V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器反饋電壓的檢測(cè)①將發(fā)動(dòng)機(jī)熱車至正常工作溫度。

②把電壓表的負(fù)極測(cè)筆接故障診斷插座內(nèi)的E1插孔或蓄電池負(fù)極，正極測(cè)筆接故障檢測(cè)插座內(nèi)的OX1或OX2插孔或接氧傳感器線束插頭上的引出線（圖8）。③讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)檢查電壓表指針能否在0-1V之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，記下10s內(nèi)電壓表指針擺動(dòng)次數(shù)。在正常情況下，隨著反饋控制的進(jìn)行，氧傳感器的反饋電壓將在0.4V上下不斷變化，1Os內(nèi)反饋電壓的變化次數(shù)應(yīng)不少于8次。④若電壓表指針在1Os內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)等于或多于8次，則說(shuō)明氧傳感器及反饋控制系統(tǒng)工作正常；電壓表指針若在10s內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)少于8次，則說(shuō)明氧傳感器或反饋控制系統(tǒng)工作不正常，可能是氧傳感器表面有積炭而使靈敏度降低，此時(shí)應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)約2min，以清除氧傳感器表面的積炭；若電壓表指針變化依舊緩慢，則為氧傳感器損壞或ECU反饋控制電路有故障。

判斷氧傳感器是否損壞，可按下述方法檢查：拔下氧傳感器的線束插頭，使氧傳感器不再與ECU連接，將電壓表的正極測(cè)筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出端連接（圖9）發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，脫開接在進(jìn)氣管上的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)管或其他真空軟管，

人為地造成稀混合氣，此時(shí)電壓表讀數(shù)應(yīng)下降到0.1-0.3V；接上脫開的曲軸箱通風(fēng)管或真空軟管，再拔下水溫傳感器接頭，（或堵住空氣濾清器的進(jìn)氣口），人為地形成濃混合氣，此時(shí)，電壓表讀數(shù)應(yīng)上升到0.8-1.OV。也可以用突然踩下或松開油門踏板的方法來(lái)改變混合氣濃度。在突然踩下油門踏板時(shí)，混合氣變濃，反饋電壓應(yīng)上升；突然松開油門踏板時(shí)，混合氣變稀，反饋電壓應(yīng)下降。若氧傳感器輸出電壓不能相應(yīng)地改變，說(shuō)明氧傳感器有故障。須更換氧傳感器。

B、豐田COROLLA車4A-C、4A-GE和4A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器的檢測(cè)①將發(fā)動(dòng)機(jī)在2500r/min的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)90s以上，使發(fā)動(dòng)機(jī)熱車至正常工作溫度，并將電壓表的正極測(cè)筆和4A-C發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷插座的OX插孔（4A-GE發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷插座的E1插孔）連接，負(fù)極測(cè)筆和E（4A-GE發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷插座的VF插孔）連接，如圖11所示。

②對(duì)4A-C發(fā)動(dòng)機(jī)

應(yīng)在保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2500r/min時(shí)