汽车发动机电控系统检修主编刘冬生项目二电子控制系统任务一曲轴位置传感器的检修相关知识一、曲轴位置传感器的功用曲轴位置传感器(图2-1)的功用是检测发动机曲轴运转的角度,将和曲轴角度一一对应的活塞运行位置信号转变为电信号及时发送至发动机ECU,用以控制点火正时和喷油正时同时,曲轴位置传感器也是测量发动机转速的信号装置相关知识图2-1曲轴位置传感器相关知识二、曲轴位置传感器的类型曲轴位置传感器根据产生信号的原理可分为磁感应式、霍尔式和光电式三种,其中磁感应式曲轴位置传感器应用较多相关知识二、曲轴位置传感器的类型曲轴位置传感器根据产生信号的原理可分为磁感应式、霍尔式和光电式三种,其中磁感应式曲轴位置传感器应用较多相关知识三、曲轴位置传感器的安装位置曲轴位置传感器的安装位置随着车型的变化,安装位置也不完全相同,但一般位于发动机的前端靠近曲轴带轮处(图2-2)、发动机的后端靠近飞轮处或分电器内等图2-2曲轴位置传感器的安装位置相关知识四、磁感应式曲轴位置传感器的结构磁感应式曲轴位置传感器主要由外圈有凸齿的信号转子和定子组成,定子内部主要由磁感线圈、铁心、永久磁铁、插接器针脚和壳体等组成,如图2-3所示。
图2-3磁感应式曲轴位置传感器的结构相关知识五、磁感应式曲轴位置传感器的工作原理磁感应式曲轴位置传感器是利用电磁感应原理制成的,即当一个线圈中的磁通量发生变化时,在该线圈的两端就会产生感应电动势相关知识当装在曲轴前端并随曲轴一起旋转的信号转子凸齿靠近曲轴位置传感器磁极时,磁阻变小,磁通量变大;转子凸齿远离磁极时,磁阻变大,磁通量变小变化的磁场在传感器线圈中产生交变电信号,通过连接电路传输至ECU,如图2-4所示信号转子凸齿一般会设计23个齿的缺口,因此每转一圈会产生1个异形的信号,这个异形信号就是发动机转速和1缸上止点信号相关知识磁感应式传感器工作过程图2-4磁感应式曲轴位置传感器的工作原理相关知识该传感器磁通量变化越快,感应电动势就越大因此,信号轮的转速越高,交变感应电动势幅值也越大,即传感器的输出信号越强一般情况下,当发动机的转速在其工作范围内变化时,该传感器输出的信号电压的幅值可在0.5100V范围内变化相关知识六、曲轴位置传感器的连接电路曲轴位置传感器与ECU的连接电路如图2-5所示该传感器工作时,不需要外接电源,只要发动机转动自身就能产生电信号,为了防止外界信号对磁感信号的干扰,一般连接电路外表附有屏蔽装置。
相关知识图2-5曲轴位置传感器的连接电路任务实施根据任务引入所述的故障现象,可以执行如下的检修步骤一、使用汽车故障诊断仪读取ECU故障码1)检查变速器档位是否处于P位,驻车制动器是否处于制动状态2)打开位于仪表板左下方的车辆诊断接口盖,将汽车故障诊断仪连接到车辆故障诊断接口3)将点火开关打到ON位任务实施4)打开汽车故障诊断仪5)选择汽车诊断6)选择相应的车型7)选择进入发动机系统8)选择读取故障码查看诊断仪是否显示P0335(曲轴位置传感器A电路)等与曲轴位置传感器相关的故障码,如显示相关的故障码,说明曲轴位置传感器或相关电路可能存在故障,需要执行相关的检查9)选择读取数据流在发动机起动过程中,读取发动机转速值如果为零说明曲轴位置传感器、相关电路或ECU可能存在故障任务实施二、拆卸曲轴位置传感器1)用举升机将车辆举升到合适高度2)按压曲轴位置传感器线束插接器锁扣,检查插头插接器是否连接良好3)拔出插接器,观察是否有锈蚀、松动,然后分离插接器,如图2-6所示4)选用合适的工具,正确使用工具拧下传感器螺栓并取下5)轻轻转动传感器壳体,并取下传感器任务实施图2-6拔出曲轴位置传感器插接器任务实施三、检测曲轴位置传感器1)检查确认传感器外观是否完好,O形圈有没有损坏或老化。
2)选用数字式万用表,正、负表笔对测,检测万用表测量误差是否正常,如图2-7所示图2-7曲轴位置传感器的检测任务实施3)选择欧姆档,将红、黑表笔分别与传感器两端子连接,检测传感器线圈电阻是否正常正常的传感器线圈阻值冷态(-1050)下为16302740,热态(50100)下为20653225如测量值不在上述范围内,需更换曲轴位置传感器任务实施四、检测曲轴位置传感器电路1)断开曲轴位置传感器插接器2)断开蓄电池负极端子,再断开ECM插接器3)测量电阻,如阻值不在标准范围内,说明传感器连接电路损坏标准电阻(断路检查)标准见表2-1,标准电阻(短路检查)标准见表2-2任务实施表2-1标准电阻(断路检查)表2-2标准电阻(短路检查)4)重新连接ECM插接器5)重新连接曲轴位置传感器插接器任务实施五、检查曲轴位置传感器信号盘检查曲轴位置传感器信号盘齿应无任何裂纹或变形,如果信号盘齿正常,则更换ECM;如果异常,则需要更换曲轴位置信号盘任务实施六、检测曲轴位置传感器的波形用故障诊断仪的示波器功能,测试曲轴位置传感器的波形如图2-8所示任务实施图2-8曲轴位置传感器波形知识拓展安装在分电器内的磁感应式发动机转速传感器(也称曲轴位置传感器)。
1.结构安装在分电器内的磁感应式发动机转速传感器结构如图2-9所示,它主要由感应线圈、永久磁铁、导磁软体和信号转子等组成信号转子固定在分电器轴上,由发动机凸轮轴带动其旋转,信号线圈固定在分电器壳体上知识拓展图2-9安装在分电器内的磁感应式转速传感器的结构知识拓展2.工作原理当发动机旋转时,信号转子在凸轮轴的带动下转动,使转子凸齿与线圈铁心之间的空气间隙不断改变,穿过线圈铁心中的磁通也不断变化,从而圈中产生感应电动势,如图2-10所示知识拓展图2-10安装在分电器内的磁感应式转速传感器的工作原理课后测评一、填空题1.曲轴位置传感器的作用是检测发动机的角度,将和曲轴角度一一对应的活塞运行位置信号及时送至,用以控制点火正时和喷油正时2.曲轴位置传感器根据产生信号的原理可分为、和三种3.曲轴位置传感器的安装位置一般位于发动机的前端靠近、和内等课后测评二、判断题1.磁感应式曲轴位置传感器不需ECU供给5V电源,只要转动传感器信号轮 就 能 产 生 信 号 )2.磁感应式曲轴位置传感器需要工作电源才能产生信号)3.曲轴位置传感器与转速传感器一般不是一个)4.曲轴位置传感器的安装位置随着车型的不同,安装位置不完全相同。
)5.磁感应式曲轴位置传感器产生的信号电压幅值不随转速的变化而变化)课后测评三、选择题1.电控发动机常用的曲轴位置与转速传感器的类型为A.光电效应式B.磁感应式C.霍尔效应式D.磁阻效应式2.在检测过程中可以用来测量电阻的传感器是A.光电效应式B.磁感应式C.霍尔效应式D.磁阻效应式3.丰田卡罗拉轿车发动机用磁感应式曲轴位置传感器线圈阻值为A.150280B.290780C.16302740D.无穷大课后测评四、简答题1.简述磁感应式曲轴位置传感器的作用及安装位置2.简述磁感应式曲轴位置传感器的检测步骤3.画出磁感应式曲轴位置传感器与ECU的连接电路任务二空气流量传感器的检修相关知识一、空气流量传感器的功用如图2-11所示,空气流量传感器(MAF)主要作用是对进入气缸的空气量进行测量,并把空气流量信号转变为电信号输送到ECU,ECU根据进气量信号、发动机转速信号即可计算出基本喷油量,以获得与发动机运转工况相适应的最佳浓度的可燃混合气相关知识图2-11空气流量传感器相关知识二、空气流量传感器的安装位置如图2-12所示,空气流量传感器一般安装在空气滤清器后面,节气门体前面的连接管道上相关知识图2-12空气流量传感器的安装位置相关知识三、空气流量传感器的类型空气流量传感器按检测进入发动机空气量的方式不同,主要类型有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式四种,其中热线式空气流量传感器在现代轿车中得到广泛应用。
相关知识图2-13热线式空气流量传感器的结构相关知识四、热线式空气流量传感器的结构如图2-13所示,热线式空气流量传感器主要由铂热丝(也称热线)、温度补偿电阻(也称冷线)、控制电路、插接器针脚和外壳等组成相关知识五、热线式空气流量传感器的工作原理“热线”是一根暴露在进气流中的铂热丝控制电路将热线加热至某一温度,进气流则对热线有冷却作用,使热线的温度降低为了保持热线原来的温度,控制电路需要增大加热电流即进气量越大,热线需要的加热电流就越大控制电路将加热电流的变化转变为电压的变化,作为进气量信号输出,如图2-14所示相关知识进气温度的变化也会使热线温度发生变化,从而影响进气量的测量精度为消除这种影响,在热线附近安装一根温度补偿电阻(也称为“冷线”),冷线温度接近进气温度且随进气温度的变化而发生变化工作时,控制电路使热线温度始终高于冷线温度100,这样冷线温度起到参考作用,使进气温度的变化不会影响到传感器的测量精度相关知识图2-14热线式空气流量传感器的工作原理相关知识六、热线式空气流量传感器的连接电路丰田卡罗拉1ZR-FE发动机采用热线式空气流量传感器,其电路如图2-15所示当EFIMAIN继电器工作后,向空气流量传感器+B端子提供12V电源,E2G端子通过ECM后搭铁,VG端子向ECM输送与进气量成正比的电压。
相关知识图2-15热线式空气流量传感器连接电路任务实施根据任务引入所述的故障现象,可以执行如下的检修步骤一、使用汽车故障诊断仪读取ECM故障码和数据流1)检查变速器档位是否处于P位,驻车制动器是否处于制动状态2)打开位于仪表板左下方的车辆诊断接口盖,将汽车故障诊断仪连接到车辆故障诊断接口3)起动发动机4)打开故障诊断仪,按指示菜单操作,进入发动机系统任务实施5)选择读取故障码查看诊断仪是否显示P0100(空气流量传感器电路)、P0102(空气流量传感器电路低输入)、P0103(空气流量传感器电路高输入)等与空气流量传感器相关的故障码,如显示相关的故障码,说明空气流量传感器或相关电路可能存在故障,需要执行相关的检查任务实施使用智能检测仪读取数值(质量空气流率)起动发动机,并打开诊断仪;选择以下菜单项:Powertrain/EngineandECT/DataList/MAF;读取检测仪上的值,如图2-16所示6)选择读取数据流图2-16空气流量传感器数据流任务实施检测的结果故障1】诊断仪显示的结果:质量空气流率约0.0g/s故障2】诊断仪显示的结果:质量空气流率约270.0g/s或更高任务实施二、检测空气流量传感器及相关电路1.【故障1】诊断与排除(1)检查空气流量传感器电源电压断开空气流量传感器插接器。
将点火开关置于ON位任务实施根据表2-3中的值测量电压表2-3标准电压图2-17空气流量传感器的测量任务实施重新连接空气流量传感器插接器如果所测电压值不在规定范围内,表示电源电压异常,需要检查EFINo.1熔丝如果熔丝正常,则需维修或更换线束插接器如果所测电压在规定范围内,则继续检测空气流量传感器VG电压任务实施(2)检查空气流量传感器VG电压断开空气流量传感器插接器向端子+B和E2G之间施加蓄电池电压将万用表正极探针连接至端子VG,万用表负极探针连接至端子E2G,如图2-17所示任务实施根据表2-4中的值测量电压表2-4标准电压如果检测结果不符合规定,则更换空气流量传感器,如果结果正常,检查线束和插接器(空气流量传感器ECM)任务实施(3)检查线束和插接器(空气流量传感器ECM)断开空气流量传感器插接器断开ECM插接器根据表2-5和表2-6中的值测量电阻任务实施表2-5标准电阻(断路检查)表2-6标准电阻(短路检查)任务实施2.【故障2】诊断与排除(1)检查线束和插接器(传感器搭铁)断开空气流量传感器插接器根据表2-7中的值测量电阻表2-7标准电阻如果测量结果在规定范围内,则更换空气流量传感器。
如果测量结果不符合规定,检查线束和插接器(空气流量传感器ECM)任务实施(2)检查线束和插接器(空气流量传感器ECM)断。