汽油電子噴射電控系統(tǒng)傳感器的檢測(cè)

淺談?dòng)萌f用表檢測(cè)汽油電子噴射電控系統(tǒng)傳感器一．摘要：汽油機(jī)電噴系統(tǒng)是通過各種傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、空燃比油門狀況、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號(hào)輸入電子控制裝置，電子控制裝置根據(jù)這些信號(hào)參數(shù)．計(jì)算并控制發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸所需要的噴油量和噴油時(shí)刻，將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進(jìn)氣管中霧化。并與進(jìn)入的空氣氣流混合，進(jìn)入燃燒室燃燒，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)和催化轉(zhuǎn)化器始終工作在最正確狀態(tài)。當(dāng)電控系統(tǒng)中的傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，并且導(dǎo)致排放變差。關(guān)鍵詞：電控系統(tǒng)，傳感器，萬用表，電阻三．前言：本文主要簡(jiǎn)單介紹了電噴系統(tǒng)的組成和工作原理，并以SATANA2000AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的EFI系統(tǒng)為例，詳細(xì)分析了利用萬用表對(duì)該車電控系統(tǒng)中的傳感器進(jìn)行檢測(cè)的方法，從傳感器本身的電阻特性，反應(yīng)特性等方面來進(jìn)行檢測(cè)分析，能夠更快更準(zhǔn)確的判定傳感器的技術(shù)性能，為汽車維修過程中因傳感器損壞而產(chǎn)生的故障排除提供一些技術(shù)支持，能在一定的程度上提高汽車維修質(zhì)量和效益。正文一．汽車電子噴射系統(tǒng)〔EFI〕的簡(jiǎn)介汽車電子噴射系統(tǒng)的組成：汽車電子噴射系統(tǒng)主要由：燃料供應(yīng)系、進(jìn)氣系、電子控制系三大局部組成。如圖〔以L型為例〕燃料系的組成：油箱、電動(dòng)汽油泵、汽油格、壓氣波動(dòng)緩沖閥、壓力調(diào)節(jié)器、噴油器〔噴油嘴〕。主要功能：將汽油從油箱吸出，并提高油壓，輸送到供油導(dǎo)架，待噴油器接收ECU的指令，將高壓油以霧狀噴入進(jìn)氣歧管〔燃燒室〕。

2、進(jìn)氣系組成：空氣濾清器、空氣流量計(jì)、節(jié)氣門和節(jié)氣門位置傳感器、輔助空氣閥、進(jìn)氣歧管。

主要功能：根據(jù)需要和駕駛員的控制提供充分的干凈空氣并且準(zhǔn)確測(cè)出進(jìn)氣量的多少和能反映駕駛員的意圖。

3電子控制系統(tǒng)組成：電腦板〔ECU〕和各種傳感器。

主要功能：電腦板采集各個(gè)傳感器輸入的能反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況和駕駛員意圖的電信號(hào)經(jīng)比擬和計(jì)算后輸出電信號(hào)到噴油器等進(jìn)行噴油量和其它的控制。汽車電子噴射系統(tǒng)的工作原理：汽油機(jī)電噴系統(tǒng)是通過各種傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、空燃比油門狀況、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號(hào)輸入電子控制裝置，電子控制裝置根據(jù)這些信號(hào)參數(shù)．計(jì)算并控制發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸所需要的噴油量和噴油時(shí)刻，將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進(jìn)入氣管中霧化。并與進(jìn)入的空氣氣流混合，進(jìn)入燃燒室燃燒．從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)和催化轉(zhuǎn)化器始終工作在最正確狀態(tài)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，并有效的改善了其排放污染。二．汽油電子噴射電控系統(tǒng)〔以下簡(jiǎn)稱電控系統(tǒng)〕的簡(jiǎn)介〔一〕電控系統(tǒng)的組成：電控系統(tǒng)主要由信號(hào)輸入裝置〔傳感器，開關(guān)信號(hào)等〕、控制裝置〔ECU〕、執(zhí)行裝置〔噴油器，點(diǎn)火組件等〕三大局部組成?！捕畴娍叵到y(tǒng)的工作原理如圖：原理：通傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車的工作狀況，并轉(zhuǎn)換為ECU能夠識(shí)別的電信號(hào)，輸送到ECU，通過ECU的分析，計(jì)算，判斷輸出指令至執(zhí)行器，執(zhí)行器根據(jù)指令動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最正確的工作狀態(tài)。三．電控系統(tǒng)傳感器的簡(jiǎn)介：1.作用：傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到發(fā)動(dòng)機(jī)〔被測(cè)量〕的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。2.種類：EFI電控系統(tǒng)傳感器按照其用途，可分類為：壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅鳌⒛芎膫鞲衅?、速度傳感器、熱敏傳感器、振?dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器等幾大類。EFI電控系統(tǒng)傳感器主要有以下幾種空氣流量計(jì)〔MAF/IFS〕、進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器〔IMAPS〕節(jié)氣門位置傳感器〔TPS〕、進(jìn)氣溫度傳感器〔IATS/THA〕、冷卻水溫度傳感器〔ECTS/THW〕、凸輪軸/曲軸位置傳感器〔CIS/CPS〕、車速傳感器〔VSS〕、信號(hào)開關(guān)SW、氧傳感器OX、爆振傳感器KNK3.傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能關(guān)系：當(dāng)某傳感器有故障時(shí)，那么會(huì)導(dǎo)致其檢測(cè)信號(hào)不準(zhǔn)確或不參與檢測(cè)，從而使ECU接收不到或接收到錯(cuò)誤的信息，即ECU無法做出對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)及駕駛員行車意圖的正確判斷，這樣就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能變差，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性及排放性。例：當(dāng)曲軸位置傳感器〔CPS〕出現(xiàn)斷路故障時(shí)，就不能提供曲軸轉(zhuǎn)速〔發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〕和發(fā)動(dòng)機(jī)的一缸點(diǎn)火時(shí)刻，ECU接收不能此信號(hào)不能做出相應(yīng)的點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻判斷，那么發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)停止工作或不能起動(dòng)，或轉(zhuǎn)速不受油門控制。四、傳感器及其檢測(cè)“因電控系統(tǒng)同名傳感器的種類多，但用萬用表檢測(cè)的方法根本相同，本文只以SATANA2000AJR發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)傳感器為例。1．空氣流量計(jì)〔MAF/IFS〕(1)作用:檢測(cè)吸入的空氣量,轉(zhuǎn)換為電信號(hào),送至ECU,作為決定根本噴油量的信號(hào)之一.(2)工作原理:(SATANA2000GSI,AJR發(fā)動(dòng)機(jī)采用熱膜式)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量改變,使熱膜溫度降低,而電阻減小,導(dǎo)致電橋平衡被破壞,而控制電路需增大電流來保持電橋平衡,從而使熱膜電阻增大,溫度升高.電流增大,使熱膜電阻電位增大,其兩端電壓UR與進(jìn)氣量成正比,UR作為電信號(hào)發(fā)送到ECU.(3)安裝位置:空氣濾清器與進(jìn)氣軟管之間.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):1號(hào)腳與其它腳的電阻均為無窮大，R34約為6.3千歐,R35約為26千歐②工作性能檢測(cè):如下列圖接法,吹風(fēng)后,信號(hào)電壓會(huì)發(fā)生變化.隨著風(fēng)量增大,反應(yīng)電壓也相應(yīng)增大.其電壓變化約在0到5伏之間.③空氣流量計(jì)ECU端子檢測(cè):用試燈連接空氣質(zhì)量計(jì)插頭端子2和發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，燈應(yīng)亮。電壓為約為12V.測(cè)量空氣流量計(jì)插頭端子4對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)電壓約為5V〔用20V量程檔〕.2．節(jié)氣門位置傳感器〔TPS〕(SATANA2000GSI,AJR發(fā)動(dòng)機(jī)采用可變電阻式,其TPS與怠速馬達(dá)裝于一體,合稱為節(jié)氣門組件)(1)作用:檢測(cè)節(jié)氣門開度大小,轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并發(fā)送至ECU,ECU根據(jù)此信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工況,確定噴油修正量.(2)工作原理:可變電阻為鍍膜電阻，制作在傳感器底板上，可變電阻的滑臂隨節(jié)氣門軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，滑臂與輸出端子VTA連接。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉或開度小于1．2。時(shí)，怠速觸點(diǎn)閉合，其輸出端IDL輸出低電平(0V)；當(dāng)節(jié)氣門開度大于1．2。時(shí)，怠速觸點(diǎn)斷開，輸出端IDL輸出高電平(5V)。當(dāng)節(jié)氣門開度變化時(shí)，可變電阻的滑臂便隨節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滑臂上的觸點(diǎn)便在鍍膜電阻上滑動(dòng)，傳感器的輸出端子VTA與E2之間的信號(hào)電壓隨之發(fā)生變化，節(jié)氣門開度越大，輸出電壓越高。傳感器輸出的線性信號(hào)經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再輸入ECU。(3)安裝位置:空氣流量計(jì)與進(jìn)氣歧管之間的節(jié)氣門上.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):R12=67ΩR37約=0Ω〔怠速時(shí)〕當(dāng)節(jié)氣門開啟時(shí)為無窮大R47=0.97KΩ,R57=1.5KΩ,兩者(可變電阻)都隨節(jié)氣門開啟阻值變化R78=1.24KΩ②.節(jié)氣門位置傳感器ECU端子檢測(cè):測(cè)量供電電壓：測(cè)量節(jié)氣門控制組件供電電壓即是測(cè)量節(jié)氣門定位電位計(jì)和節(jié)氣門電位計(jì)的電源電壓，翻開點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量節(jié)氣門控制組件插頭，端子4和7間電壓應(yīng)約為5V〔用20V量程檔〕。3．進(jìn)氣溫度傳感器〔IATS/THA〕

〔1〕作用：檢測(cè)吸入空氣的溫度信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，送至ECU，做為確定噴油量修正〔額外噴油〕和點(diǎn)火提前角確定的依據(jù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作?！?〕工作原理：以負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為傳感元件,當(dāng)進(jìn)氣溫度低，熱敏電阻值大,反之變小,即冷機(jī)時(shí),供應(yīng)濃混合氣,而熱機(jī)時(shí)供應(yīng)較稀混合氣.〔3〕安裝位置:節(jié)氣門前方,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管處.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):(萬用表檔位于20K)A.測(cè)取常溫下電阻.一般約為2.5千歐.B.對(duì)傳感器進(jìn)行加熱或降溫,測(cè)取其阻值,其電阻應(yīng)隨著溫度升高而下降,隨著溫度下降而升高.成線性.4.冷卻水溫度傳感器〔ECTS/THW〕

(1)作用:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷液溫度信號(hào),轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),傳送至ECU,作為噴油量修正依據(jù)之一.使空燃比得到調(diào)整,燃燒穩(wěn)定.(2)工作原理:以負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為傳感元件,當(dāng)水溫低時(shí),熱敏電阻值大,反之變小,即冷機(jī)時(shí),供應(yīng)濃混合氣,而熱機(jī)時(shí)供應(yīng)較稀混合氣.(3)安裝位置:發(fā)動(dòng)機(jī)后端冷卻液出水管處.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):(萬用表檔位于20K)測(cè)取常溫下電阻.R12為無窮大,R13約為2千歐,R24約為1千歐,R34為無窮大.對(duì)傳感器進(jìn)行加熱或降溫,測(cè)取其阻值,其電阻應(yīng)隨著溫度升高而下降,隨著溫度下降而升高.成線性.5．霍爾傳感器(凸輪軸位置傳感器)CIS(1)作用:檢測(cè)凸輪軸相位,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),送至ECU,作為確定噴油時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻的根本依據(jù).(2)工作原理:當(dāng)電流垂直磁場(chǎng)方向,通過磁場(chǎng)中的霍爾元件時(shí),在洛倫茲力作用下電荷會(huì)偏向一側(cè),此時(shí)在垂直電流和磁通的霍爾元件橫側(cè)面上會(huì)產(chǎn)生電壓.(3)安裝位置:曲軸前端,配氣凸輪軸前端(SATANT2000GSI),飛輪上,分電器內(nèi).(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):②工作性能檢測(cè):不拔下霍爾傳感器插頭，用測(cè)試燈從反面連接插頭端子1和2，接通起動(dòng)電動(dòng)機(jī)幾秒種，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)測(cè)試燈必須閃一下.③霍爾傳感器ECU端子檢測(cè):翻開點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量插頭端子1和3的電壓〔量程為20V電壓檔〕，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為約5V；測(cè)量插頭端子2和3的電壓，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)接近蓄電池電壓。{10}發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器〔曲軸位置傳感器〕〔/CPS〕

(SATANA2000GSI發(fā)動(dòng)機(jī)采用磁電式)(1)作用:檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)速及位置信號(hào),形成脈沖的信號(hào),送至ECU,為點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻確實(shí)定提供依據(jù).(2)工作原理:曲軸旋轉(zhuǎn),飛輪轉(zhuǎn)動(dòng),使傳感器的磁通是發(fā)生變化,其內(nèi)部線圈由于磁電效應(yīng)而感應(yīng)出電壓,形成頻率信號(hào),傳至ECU,對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻和噴油量作出修正.(3)安裝位置:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體后部與飛輪齒輪對(duì)應(yīng)處.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器插頭，測(cè)量傳感器插座上端子2和3之間的電阻，其值應(yīng)為480～1000Ω7．車速傳感器〔VSS〕

8．信號(hào)開關(guān)SW{11}爆震傳感器〔KNK〕(SATANA2000GSI發(fā)動(dòng)機(jī)采用壓電式)(1)作用:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無爆震信號(hào),送至ECU,根據(jù)此信號(hào)調(diào)整點(diǎn)火提前角,確定最正確點(diǎn)火提前角,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作,并提高其熱效率.(2)工作原理:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體出現(xiàn)振動(dòng)時(shí),傳遞到傳感器外殼,外殼與其內(nèi)部配重塊之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使夾在兩者之間的壓電元件受力發(fā)生變化,產(chǎn)生電壓,送到ECU,ECU根據(jù)此信號(hào)確定爆震強(qiáng)度,而確定點(diǎn)火時(shí)刻.(3)安裝位置:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上.(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):爆震傳感器的三個(gè)端子之間,不應(yīng)有短路現(xiàn)象.②爆震傳感器ECU端子檢測(cè):不拔下插頭,用測(cè)針接入端子2和3,在發(fā)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這兩個(gè)端子的電壓約0.3-1.4V.{12}氧傳感器〔OX〕〔1〕作用:檢測(cè)排出廢氣的氧含量信號(hào)，送至ECU，ECU根據(jù)此信號(hào)控制混合氣的空燃比在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，即提供噴油量修正信號(hào),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制.(2)工作原理:氧傳感器外殼用多孔的陶瓷體構(gòu)成,在高溫下陶瓷體導(dǎo)電,外殼外的排出廢氣與外殼內(nèi)大氣含量不一樣,使電極上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，即測(cè)定廢氣的氧含量,將信號(hào)反應(yīng)給ECU，只要空燃比偏離了理論空燃比就會(huì)發(fā)信號(hào)，ECU根據(jù)信號(hào)發(fā)出新的噴油指令，使混合氣的空燃比處于理想狀態(tài)。(3)安裝位置:排氣管上(4)檢測(cè):①電阻檢測(cè):關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),拔下λ傳感器上4針插頭。測(cè)量傳感器端子1和2間的電阻,在室溫時(shí)λ傳感器加熱器電阻約1～5Ω，溫度上升一點(diǎn)，電阻值迅速上升。②氧傳感器ECU端子檢測(cè):測(cè)試λ傳感器信號(hào)線路的電壓.關(guān)閉點(diǎn)火,拔下傳感器插頭。翻開點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量λ傳感器端子3和4間的電壓，標(biāo)準(zhǔn)值為450±50mV〔測(cè)試量程2V〕.結(jié)束語：隨著汽車科技的不斷開展，新產(chǎn)品、新技術(shù)將不斷的被應(yīng)用到汽車上，發(fā)動(dòng)機(jī)氧傳感器只是汽車電子技術(shù)的一小局部知識(shí)，但關(guān)于氧傳感器的知識(shí)還有很多，比方氧傳感器常見故障，氧傳感器波形分析等等，這使得我們需要掌握更多的新知識(shí)，新技術(shù)。將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代的技術(shù)結(jié)合起來，理論聯(lián)系實(shí)際，靈活運(yùn)用。只有這樣才能找出故障原因，提高維修效率。致謝：由于本人水平有限，本文還存在許多疏漏，敬請(qǐng)?jiān)u審老師指正。此論文得到杭州技師學(xué)院老師和張雄偉師傅的耐心指導(dǎo)和珍貴意見，特此表示衷心感謝。參考文獻(xiàn)：[1]哈里德,李兵