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1、精选优质文档-倾情为你奉上电喷发动机传感器单体故障分析 随着我国交通道路的改善，汽车做为人们出行的主要代步工具，其作用愈来愈明显。就目前汽车发展的现状而言，能源消耗的降低和尾气排放污染的控制是汽车首要必须解决的两个前沿问题。汽车的出现和发展已愈百年，而电子技术和计算机技术的发展和成熟，为汽车能源和排放的良好解决，提供了较为可靠的保障前提。做为汽车心脏的发动机，采用电子控制汽油喷射系统已是大势所趋，势不可挡。在传统的发动机中，使用化油器做为汽车发动机燃油供给装置的矛盾越来越突出，其主要困难在于，如何将相同空燃比的混合气均匀地送达到每一个气缸里，因为汽油和空气所形成的可燃混合气必须经过不同长度和宽
2、度的进气管。很显然，空气若通过不同形状的通道及若干转角时很容易，而燃油颗粒由于其惯性的作用，要经过如此众多的弯道的进气歧管是较为困难的，其结果使汽油颗粒连续地移动到进气歧管的末端，造成歧管末端的混合气过浓。但若为了使其余各缸也有足够的混合气浓度，则必须供给相对过浓的混合气，这样一来进气歧管末端气缸的排气中将会有过多的未完全燃烧的有害成份一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）。现在，采用多点汽油喷射取代化油器做为燃油供给装置，刚好解决了各气缸中混合气分配不均的问题。这样将喷油器安装于发动机气缸靠近进气门的位置，如此使得每一个气缸可以得到相等的燃油量配给，从而使吸入气缸中的混合气空燃比接近一致，因此
3、，汽车发动机便可以在较稀薄的混合下工作，不仅使汽油消耗减少，同时也可以使尾气排放中的HC和CO的含量降到最底限。然而，怎样才能保证汽车发动机各缸进入的混合气是均匀有效的？怎样才能使这些喷油器按时按要求喷油（即正确的喷油时刻和喷油持续时间）怎样保证进入气缸的可燃混合气迅速准确地得以点燃？怎样使得混合气燃烧与汽车所处行驶环境相适应？如此等等，都是汽油喷射必须要很好解决的问题。就目前汽车发展现状而言，采用电子集中控制系统，便较好地解决了上述的诸多问题。电子集中控制系统的核心部件是控制电脑（ECU），其内经过汽车研究机构的专家们经过大量的科学试验，采集了若干数据，并将这些数据存贮于控制电脑（ECU）内
4、，以适应某些特定车型的具体要求。但是，若想使控制电控很顺利地工作，则离不开发动机不同工况，不同部位的瞬间信号输入，以便使控制电脑（ECU）分析判断和发出若干工作指令。这些输入信号则主要来源于安装在汽车有关部位的各个传感器用于汽车发动机上电子控制系统的传感器，因不同型号或不同出产年份的发动机不同，所采用的数量多少不一，即使同一类型的传感器也有不同的结构型式，但大体上可分为以下几种类型，即进气量检测传感器、性能特征传感器、驾驶控制传感器以及位置传感器等。在电子控制燃油发动机的使用中，一旦有某一个传感器发生故障，都会影响到整个控制系统的良好工作，因此，本文将对每一个传感器基本结构原理、故障检测方法以
5、及传感器的维护保养进行系统的分析研究，以便给广大的电控燃油喷射汽车的使用者、维护者提供一点参考，使您的汽车发动机在强劲的动力下正常运转一、进气量检测传感器 电子控制燃油喷射发动机中，用于检测进入发动机内空气量多少的传感器有两大类，一类是用于间接测量空气量的进气歧管压力传感器（又称为真空度传感器），另一类是直接测量空气量的空气流量传感器。（一）进气歧管压力传感器 进气歧压力传感器，是D型（速度密度型）燃油喷射系统的非常重要的传感器，其作用是将进气歧管内的压力变化转换成电压信号。该信号在控制电脑（ECU）内和发动机转速（由装在分电器内的发动机转速传感器提供信号）来确定进入气缸内的空气量。它不适用于
6、具有废气再循环的发动机。进气歧管压力传感器开始在沃尔沃164型车上使用，后来其改进型广泛应用于达特桑、杰戈娃、梅塞德斯、奔驰、雷诺、萨伯特、大众以及凯迪拉克等车型上。 1、工作原理 进气歧管压力传感器是集信号传感和信号放大于一体的部件。它是由压力转换元件和把压力转换元件输出信号进行放大的集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压电效应制成的硅膜片，该膜片的一面是真空室，另一面通过橡胶管接进气歧管，故承受的是进气歧管的气体压力。硅膜片会在进气歧管压力的作用下产生变形，压力越大硅膜片的变形越大，其电阻值就越大。反之进气压力越小，硅膜片产生的电阻值就越小。在歧管压力传感器内部硅膜片产生的电阻值变化量
7、，通过惠斯通电桥电路可将其转接成为电压信号。由于该信号很微弱，因此在传感器内部设有放大电路进行放大处理，之后，便可以从传感器端子输出相应的电压信号（PIM），该电压信号与进气歧管压力成线性关系。 2、安装部位与接线端子 由于歧管压力传感器内部有放大电路，故需要电源线及电源地线，信号输出线共三根导线，相应地在接线端子上有三个接线端，分别为电源端子（Vcc）、接地端子（E）和信号输出端子（PIM），三端子通过导线连接器及导线与控制电脑ECU相连。 为减少歧管压力传感器内部电子元器件的震动，因此它通常安装在车辆相对振动较小的车体上，并处于进气总管的上方，以防来自进气歧管的窜气侵入压力传感器内，另外歧
8、管压力传感器从下边接受进气管压力也可防止信号传感部分不受污染，因此，通过橡胶管从进气歧管靠近节气门处所采集的进气管气体，是从歧管压力传感器下端接入的。 3、歧管压力传感器的故障分析 由于歧管压力传感器所输出的信号，直接影响着电喷发动机的喷油量，因此，传感器一旦发生故障，则应及时排除之。歧管压力传感器的故障一般多为三种情况，其一是传感器损坏失准，导致输出信号偏差太大，其二是导线连接器故障而导致电源不能输入（Vcc），信号不能输出（PIM），其三是连接歧管压力传感器与进气管间的橡胶管脱落或漏气。 4、单体检测 汽车在使用中一旦发现汽车发动机动力不足，转动无力，性能下降，往往与歧管压力传感器有关，自
9、诊断系统会提示有关故障码。（1）外观检视 检视时，只需从进气歧管靠近节气门端找到橡胶软管，便可在汽车上是找到歧管压力传感器。首先，在关闭点火锁的状态下，检查歧管压力传感器导线连接器的连接情况是否良好，橡胶软管是否脱落。然后启动发动机，查看橡胶软管有无密封不严和漏气现象。（2）仪表测试 A、接通点火开关（ON位），用万用表的直流电压挡（DCV-20）测试接线端子Vcc与E2之间的电压值，该电压值即为ECU加在歧管压力传感器上的电源电压值，其值正常应为：4.5V5.5V之间，若该值不正确，则应检查蓄电池电压或导线间的连接情况，必要时问题可能出在控制电脑ECU上。 B、接通点火开关（ON位），并从歧
10、管压力传感器上拨下真橡胶软管，使歧管压力传感器的进气口与大气相通，此时测试接线端子输出电压信号（PIM与地线E2之间的电压值），其正常值为：3.33.9V之间，若输出电压过高或过低，均说明歧管压力传感器有故障，应予更换。 C、接通点火开关（ON位），拆下歧管压力传感器上的真空橡胶软管，用手持真空泵向歧管压力传感器进气口处施以不同的负压（真空度），边施压边测试接线端子输电压信号PIM与地线E2之间电压值。该电压值应随所施加负压的增长呈线性增长，否则，说明传感器内的信号检测电路有故障，应予以更换。例如皇冠3.0型轿车2JZ-GE发动机有关正常数据如下表所示：负压值（Kpa）13.326.74053
11、.566.7电压值（V）0.30.50.70.91.11.31.51.71.92.1（二）空气流量传感器 空气流量传感器，是L型（质量流量型）电子燃油喷射发动机中最主要的传感器之一。用它测试到的进入气缸的空气流量是用来确定发动机基本喷油持续时间和基本点火提前角的重要参数。因此，空气流量传感器单体的故障检测与分析，对电喷发动机而言，是至关重要的。目前，用来检测空气流量的传感器型式较多，但就其测量原理不同，大致分为三种，即叶板式、涡流式和热线式空气流量传感器。由于三种传感器的结构差异，其单体故障检测各异，现分别加以分析。 1、叶板式空气流量传感器 叶板式空气流量传感器，由于其测量精度高，工作可靠，
12、因此广泛应用于中档汽车的电控发动机上，如丰田佳美、丰田、马自达MPV多用途汽车，都装有该传感器。（1）工作原理： 叶板式空气流量传感器，是利用空气流动产生的压力差推动其内的测量板转动的原理进行测量进入气缸内空气量的。和测量板同轴旋转的电位器将进气量转换成电压信号输送给控制电脑ECU。发动机转动时，当被吸入的空气，经空气滤清器流入空气流量传感器，吸入的空气便推动传感器的测量板转动一定角度，当空气推力与装在测量板后的回位弹簧所产生的弹力相平衡时，测量板即停止转动。测量板打开的角度，随进气量的多少而变化。与测量板同装一轴并随测量板同时在印刷电路板上转动的电位计，随转动角度的不同所计量的电压值也不同，
13、即电位计计量的电压值也随进气量的多少而变化。（2）安装部位及接线端子 叶板式空气流量传感器安装在空气滤清器和节气们体之间，以便准确测量吸入发动机的空气量。在发动机控制中，为了精确求出发动机需要的空气质量流量，需要考虑空气的密度，而空气的密度是随空气的温度、压力而变化的。为了防止因空气温度变化而引起进气质量的检测偏差，在空气流量计中装有进气温度传感器。故叶板式空气流量传感器的接线端子上有空气温度信号（THA）输出（有关进气温度传感器的情况将另外加以分析）。 为了保证电喷发动机的电动燃油泵只在发动机运转时工作，以防误操作，因此在叶板式空气流量传感器内，装有电动燃油泵控制开关，只是在发动机转动时，有
14、空气流入空气流量传感器后，油泵开关才闭合，从而启动燃油泵工作。当发动机停止转动，即使点火开关打开（ON位置），空气流量传感器叶板不转动，油泵也不工作。因此，在叶板式空气流量传感器接线端子上有电动燃油泵控制信号（FC、E1）输出。 叶板式空气流量传感器共有7个接线端子，通过导线连接器，用导线与控制电脑相连，它们分别为：用于燃油泵控制的FC和E1端子，用于输出空气温度信号的THA端子；用于向传感器输入电源电压和接地的VC和E2端子；以及向电脑ECU输出进气量信号的VB和VS端子（采用双信号输出，在ECU中以VB/VS的电压比形式分析进气量，可以消除因电源电压VC的波动而使测量出的进气信号失准的现象
15、）。（3）叶板式空气流量传感器故障分析 叶板式空气流量传感器常见故障可分为五类，其一是叶板故障，通常表现为摆动不灵活，有卡滞现象；其二是因空气流量传感器密封不严导致空气计量不准，如壳体裂纹、接头漏气等；其三是电位器故障，如电位器滑动触点磨损或接触不良；其四是电动汽油泵开关失灵或触点烧蚀；最后是导线连接故障，如接触不良或脱落等。（4）传感器单体检测 汽车行驶中，一旦出现发动机动力不足，行驶无力，转速下降等较为明显的故障，往往会与空气流量传感器有关。 空气流量传感器外观检测 首先检查导线连接接器接触是否良好（插接传感器时，要关闭点火开关），再检查空气流量传感器外壳有无破裂，与进气管连接处有无漏气的现象（在发动机行驶时，可用纸片贴近空气流量传感器，看有无吸力，若有，则漏气，应加以密封紧固，对裂纹可粘修或更换）。发动机停转后，关闭点火开关（OFF位置），用手拨动叶板看其摆动是否平顺，有无卡滞现象，若有应更换。 传感器的电压检测 接通点火开关，但不要起动发动机，然后在控制电脑ECU的相应端子上测量叶板式空气流量传感器输入输出电压值（以判断其性能特征如何），应符合下表规定：端子条件标准电压VVC-E2测量板在任何开度4-6VS-E2测量板全关3.7-4.3测量板全开 0.2-0.5 电阻检测 关闭点火开关（
