汽车传感器的检测和应用分析
二、汽车传感器的检测和应用分析
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摘要：传感器是现代汽车上电子控制系统的重要组成部分，它担负着发动机的燃油喷射、电子点火、怠速控制、进气控制、废气再循环、蒸汽回收及底盘部分的传动、行驶、转向、制动、电子悬架和车身部分的防盗、中央门锁、自动空调等汽车各大电子控制系统的信息采集和传输，是电子控制系统中非常重要的元件。如果没有它的正常工作，汽车就不可能正常地行驶。因此要想掌握好现代汽车的维修技术，就必须很好地掌握汽车传感器的作用、结构、原理、检测方法和它与电控系统的联系。.
关键词：传感器 检测方法 电控系统
伴随着汽车电子技术的发展，传感器在汽车上的使用越来越多，整个电控系统都是在传感器的基础上得以进行的。因此现代汽车检测技术主要侧重于对传感器等电控系统的检测。
传感器检测的主要内容
传感器可分为有源器件和无源器件。当传感器电路出现故障时，若为有源器件，首先应检查传感器的供电与搭铁电路，然后再同无源器件一样进行如下方面的检查：
传感器电器特性（如电阻、短路或断路）的检查。
传感器的机械管路连接情况。
模拟传感器的工作状况，检查传感器的输出特性是否正确。
传感器工作环境也会影响计量精度，因此要检查传感器的安装情况。（诸如密封、间隙等）
常用传感器的检测方法
2.1空气流量计的检测（以日产热线式为例）
如图是日产使用的热线式空气流量计和ECCS（计算机控制系统）连接的电路原理图，其插头共有六个端子，其中F端是自净信号端。自净功能只在发动机转速超过1500转/分，冷却液温度低于115℃时起作用。
当空气流量计电路故障时，其检测步骤如下：
1）点火开关置于OFF，脱开空气流量计传感器电插头
2）点火开关置于ON，电压表负极搭铁，正极接线束电插头各极柱，应有一极柱电压为12V。
3）检查搭铁。空气流量计电插头的C、D两极柱为搭铁，拆下空气流量计，以12V的电压施加于空气流量计电插头的D、E两极柱，测量B、D两极柱间的电压，应符合规定。
用吹风机送风通过空气流量计，测B、D两极柱的电压应该在2-4V。
5）自净功能的检查。启动发动机使其转速升高至3000r/min，再怠速运转一会后关闭点火开关，5s后可以看到热丝发出红色辉光（需拆下空气滤清器）。
注意：不可拆下防护网，不能应机械方法维修热线式空气流量计。
2.2综合式节气门位置传感器的检测（以丰田轿车为例）
综合式节气门位置传感器有两个与节气门联动的可动电刷触点。一个是怠速触点IDL，它在怠速时处于闭合状态，输出低电平，其他情况下则输出高电平；另一触点可以在基板上滑动，与VTA相连，是电位器的可调端。当节气门开度发生变化时，VTA端输出连续变化的电压信号www.au26.com" www.au26.com 中原汽车教学网整理
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当节气门位置传感器电路发生故障时，其检测步骤如下：
1）点火开关置于OFF，脱开节气门位置传感器电插头。
2）用万用表测量传感器电插头各端子间的电阻，均应符合下表的要求，否则更换传感器。
接上电插头，点火开关置于ON档不启动，测量ECM插接器上的VTA端和IDL端之间的电压。
节气门全闭时，IDL端的电压应该小于1.0V，VTA端的电压在0.1-1V之间。节气门全开时，IDL端的电压应在4-6V之间，VTA端的电压应在3.5-5V之间。VTA端的电压随节气门的打开而增加。
检查传感器和ECM之间的线束和插接器，如果正常，进一步检查ECM，必要时更换ECM。
2.3 磁感应式传感器的检测
以下步骤适合多数车辆磁感应式传感器的检测
点火开关置于OFF，脱开传感器电插头。
2）用电阻表检测传感器线圈电阻。阻值应符合要求，否则更换传感器。
3）检查传感器和ECM之间的线束和插接器。
4）检查传感器内部，转子轴和转子是否松动，转子齿是否断裂，转子齿与传感器线圈铁心之间的空气间隙是否符合要求。如果传感器安装在分电器内，还应检查正式传动带是否工作正常（影响传动精度）。
5）用手转动齿圈或起动打车时，传感器应输出交流信号，可用示波器观察。
2.4霍尔式传感器的检测（以AJR型发动机为例）
检测时，不拔下霍尔式传感器电插头，用测试灯从背面连接电插头端子1和2，接通起动电机几秒，发动机每转两转测试灯必须闪一下。如果测试灯不闪，拔下霍尔式传感器电插头，打开点火开关，测量电插头端子1和3的电压，所示标准值应为5V；测量端子2和3的电压，标准值应接近蓄电池电压。如果测量值符合标准，更换霍尔式传感器；如果测量值不符合标准，应检查霍尔式传感器与控制单元的电路是否有开路或短路。
2.5氧传感器的检测（以AJR型发动机为例）
氧传感器用于比较空气中的氧含量和废气中的残余氧含量，并输送给控制单元一个电压信号，如果传感器头部的孔堵塞、传感器受到过度的热应力。传感器过热或传感器过冷、传感器不工作空燃比闭环控制关闭，将使电压不变或缓慢变化，发动机可能出现怠速不稳、油耗上升和排放超标等现象。
氧传感器加热线圈的检查
点火开关置于OFF，脱开传感器电插头。
用万用表电阻挡测量加热线圈的电阻。加热线圈的电阻应符合要求，否则更换氧传感器。（加热线圈的一端在加热时有电压，在发动机高速时无电压）
（2）氧传感器反馈信号电压的检测
1) 点火开关置于OFF，脱开传感器电插头,并从信号输出端引出一根细导线。将指针式电压表的负表笔搭铁，正表笔接细导线。
2）启动发动机，完成暖机后以2500r/min的转速空转2min以上。
3)使发动机的转速保持在2500r/min，观测氧传感器的信号电压。10s内指针摆动的次数不少于八次，否则表明氧传感器有故障。
4)松开进气管上的PCV软管或其他的真空管，以形成稀混合气。这时电压表的读数应下降，否则说明氧传感器有故障。
5）恢复以上管路的连接。点火开关置于“OFF”，脱开冷却液温度传感器电插头。在线束插头两端子之间连接一较大阻值的电阻（2000Ω左右）代替冷却液传感器以形成较浓混合气。
6）这时电压表的读数应上升，否则表明氧传感器有故障。
7）从排气管上拆下氧传感器 ，检查通气孔是否堵塞、瓷芯是否破裂等。如有，更换损坏的氧传感器。
2.6爆震传感器的检测（以丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机为例）
（1）爆震传感器电阻的检测：点火开关置于OFF，脱开传感器电插头，用爆震传感器的接线端子与外壳，应为无穷大（不导通），若为0（导通）则需更换传感器。
对于磁致伸缩式爆震传感器，还可用万用表电阻挡检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值，否则应更换。
（2）爆震传感器输出信号的检查：拔开爆震传感器爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。否则，应更换传感器。
三、传感器在电控系统中的应用（以电控燃油喷射系统中燃油量的控制为例）
3.1起动时喷油量控制
发动机起动时转速波动大，ECU无法根据转速和进气量信号确定基本喷油量，因此ECU冷却液温度信号，由内存的冷却液—喷油时间曲线来确定基本喷油时间。再根据进气温度对喷油时间作修正，再根据蓄电池电压修正喷油增量。
3.2起动后)的喷油量控制
3.2.1基本喷油量的确定：ECU根据发动机转速传感器信号和空气流量传感器信号，有内存的基本喷油时间三维图来确定基本喷油时间。
3.2.2修正喷油量的确定
1）起动后加浓修正：发动机完成起动后，为稳定发动机转速，ECU根据冷却液温度信号确定喷油时间的初始修正值，，然后以一固定值速度下降，逐步达到正常。
2）暖机加浓修正：发动机温度较低时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工况，必须供给较浓的混合气。发动机起动后，在达到正常工作温度之前，ECU根据冷却液温度信号对喷油量进行修正，暖机加浓还受怠速信号控制，当节气门位置传感器中的怠速触点接通或断开时，根据发动机转速不同，ECU使喷油量有少量变化。
3）进气温度修正：进气温度影响进气密度，ECU根据进气温度传感器信号对喷油量进行修正。通常以20℃为标准温度，低于20℃ 时空气密度大，ECU适当增加喷油时间，使混合气不致过稀。高于20℃时，空气密度减小，ECU适当减小喷油时间，以防混合气偏浓，修正量最大10%。
4）大工况（大负荷）喷油量修正：大负荷时，发动机要求使用较浓的混合气以获得大功率。ECU根据进气量信号和节气门位置信号来判断发动机负荷状况，根据负荷适
当增加喷油时间。大负荷时的加浓量约为正常喷油量的10%—30%，有些发动机的大负荷加浓量还与冷却液温度信号有关。
过渡工况喷油量修正：在过渡工况时（加速或减速），需要增加或减少喷油量。 ECU根据进气量信号、发动机转速信号、车速信号、节气门位置信号和空档起动开关信号来确定处于何种过渡工况，再根据所判定的工况来修正喷油量。
3.2.3喷油增量的确定
即电压修正。喷油器实际喷油时刻比ECU发出喷油指令的时刻晚，即存在一段滞后时间，使喷油实际时间比ECU确定的时间短，导致喷油量不足，使空燃比高于发动机要求值。蓄电池电压越低，滞后时间越长。因此ECU要根据蓄电池电压信号来确定喷油增量以抵消滞后时间。
结束语www.au26.com" www.au26.com 中原汽车教学网整理
汽车电子技术还在不断发展，传感器的应用空间也会有更大的提升，电控系统的控制也会更加成熟。 传感器检测技术也在不断进步。
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