发动机电控系统传感器故障诊断与检测毕业论文 精品.docx

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发动机电控系统传感器故障诊断与检测毕业论文精品

宜宾职业技术学院

毕业论文

题目：

发动机电控系统传感器故障诊断与检测

系部现代制造工程系

专业名称汽车运用技术专业

班级汽车1092班

姓名杨明辉

学号200911661

指导教师赵凯

2011年9月22日

发动机电控系统传感器故障诊断与检测

摘要

发动机电控系统传感器在汽车上的运用越显突出，对汽车的性能有着重要的影响。

本文就十种常见的传感器的结构及工作原理进行了介绍与分析，并列举出一些相关的数据作为参考，对部分常见传感器故障进行了故障诊断与分析，并且介绍了一些检测方法。

通过对这些传感器的结构、工作原理和故障的分析，总结出这些传感器在工作时是否需要加电、能量是如何转换的，以及寻找故障的技巧和排除方法。

关键词：

发动机；电控系统;传感器;故障诊断

TheEngineElectricityControlsSystemtoSpreadtheFeelingMachineFaultDiagnosisandExamination

Abstract

Author:

YangMing-hui

Tutor:

ZhaoKai

Theengineelectricitycontrolssystemtospreadfeelingmachinetomoreshowoverhangintheusageontheautocarandhavetheimportantimpactontheperformanceofautocar.Thistextcarriedonintroductionandanalysisfortenkindsofstructuresandoperatepriniplethatfamiliarlyspreadafeelingmachineandwasjuxtaposedtoenumeratesomerelateddatasasreferencesandfamiliarlyspreadafeelingmachinetocarryonfaultdiagnosisandanalysistothefraction,andintroducedsomeexaminationmethods.Passvsthesestructuresthatspreadafeelingmachineandworktheanalysisofprinipleandfault,tallyupthesespreadafeelingmachineintheworkinghourswhetherneedstoapplyelectricity,energyishowtoconvert,andlookfortheskillandremovalmethodoffault.

Keywords:

Engine;Theelectricitycontrolssystem;Spreadafeelingmachine;Thefaultdiagnoses

目录

1前言1

2传感器的结构及工作原理2

2.1空气流量传感器2

2.2进气（歧管绝对）压力传感器3

2.3节气门位置传感器4

2.4曲轴和凸轮轴位置传感器6

2.5进气温度传感器10

2.6冷却液温度传感器11

2.7氧传感器11

2.8爆燃传感器13

2.9光电式车速传感器14

3发动机电控系统传感器检测方法16

3.1节气门位置传感器16

3.2进气温度传感器17

3.3冷却液温度传感器18

4各类传感器的总结20

5传感器故障案例分析21

5.1故障案例一桑塔纳2000GSi轿车发动机怠速不稳21

5.2故障案例二现代索纳塔汽车转速忽高忽低21

5.3故障案例三奥迪1002.6E轿车冷车不易起动22

结论23

致谢24

参考文献25

附录1：

学术论文复印件26

1前言

现代汽车技术发展越来越多的部件采用电子控制。

传感器有用来测定各种流体温度和压力（如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器（如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、排气再循环阀（EGR）的位置等）；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差的传感器。

这些传感器向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息，供ECU对发动机工作状况进行精确控制，以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。

它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。

可见，传感器在汽车上的作用是很重要的。

本文我就其中十种传感器进行了比较，对其种类、结构、及其工作原理进行了介绍与分析，还收集了几个较好的案例，比较详细、具体的介绍了故障分析方法和步骤，让读者对传感器有更深层次的理解。

2传感器的结构及工作原理

2.1空气流量传感器

（1）空气流量传感器类型

空气流量传感器有叶片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式。

其中，叶片式、卡门旋涡式空气流量传感器测量空气的体积量，为体积流量型。

热膜式空气流量传感器是对热线式空气流量传感器的改进，由电子元件对空气的质量进行检测，是质量流量型，进气阻力小、精度高。

（2）空气流量传感器的作用

空气流量传感用来测量发动机的进气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

（3）空气流量传感器的结构及工作原理

热线式空气流量传感器由感知空气流量的白金热线（铂金属线）、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及传感器的壳体等组成。

如图2-1所示，热线布置在一个支承环内，它的阻值随温度变化，是单臂电

图2-1热线式空气流量传感器内部电路图

桥电路的一个臂，热线支承环前端的塑料护套内安装了一个白金薄膜电阻器，其阻值随进气温度变化，称为温度补偿电阻（Rk）,是单臂电桥电路的另一个臂。

热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值，当空气流量增大时，混合集成电路A就使热线通过的电流加大，反之就减小。

这样就使通过热线RH的电流是空气流量的单一函数，及热线电流IH随空气流量增大而增大，或随其减小而减小。

通过对结构和工作原理的分析可知，热线式空气流量传感器在使用中需要加电，通5V电压在端子4上，以便在电桥电路的电阻发生变化时提供电源，保证电桥电路输出电压信号；端子1是一个空脚；端子2接燃油泵继电器，通12V电压；端子3是负信号线；端子5是正信号线。

2.2进气（歧管绝对）压力传感器

（1）进气歧管压力传感器类型

进气歧管压力传感器有压敏电阻式、压敏电容式两种。

（2）进气歧管压力传感器的作用

进气歧管压力传感器用于D型燃油喷射系统。

进气歧管压力传感器在燃油喷射系统中起到的作用和空气流量传感器相似，是一种间接测量发动机进气量的传感器。

并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

（3）进气歧管压力传感器的结构及工作原理

半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器由硅膜片、集成电路、滤清器、真空室、和壳体等组成。

利用半导体的压阻效应制成的硅膜片是压力转换元件，硅膜片的一侧是真空室，另一侧是进气的受压室。

发动机工作时，从进气管来的空气经传感器的滤清器滤清后作用在硅膜片上，硅膜片产生变形（由于进气量对应着相应的进气压力，故进气流量越大，进气歧管压力就越高，硅膜片变形就越大，其变形量与压力成正比）。

硅膜片的变形使扩散在硅膜片上电阻的阻值改变，从而导致混合集成电路的输出电压发生变化。

实际上，进气歧管压力传感器是测的进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，输送给电控单元（ECU），此信号成为ECU计算进入气缸空气量的主要依据。

通过对结构和工作原理的分析可知，进气歧管压力传感器在使用中需要加电，3号端子作为ECU供电端子（图2-2进气歧管压力传感器连接插头图），供给一个较稳定的5V电压，当热敏电阻阻值发生变化时，端子4（进气压力信号端子）输出的信号电压就发生变化，输入电控单元ECU，从而计算比较进气压力

图2-2进气歧管压力传感器连接插头图

有无变化。

其中端子1通过控制单元ECU接地，端子2为进气温度信号端子。

2.3节气门位置传感器

（1）节气门位置传感器类型

节气门位置传感器有触点开关式、线性可变电阻式、组合式三种。

（2）节气门位置传感器作用

检测节气门的开度（发动机负荷），并且转换成电信号传输给ECU，作为ECU判定发动机运转工况的依据，不同的开度意味着不同的运转工况，ECU以此对燃油喷射及EGR废弃再循环等其他系统进行控制。

（3）节气门位置传感器的工作原理

线性可变电阻式节气门位置传感器是一种线性电位计，电位计的滑动触点由节气门轴带动。

不同的节气门开度，电位计的电阻值不同，从而将节气门的开度转变为电阻或电压信号输送给微机。

微机通过节气门位置传感器可获得表示节气门由全闭到全开的所有开启角度的连续变化的模拟信号，以及节气门开度的变化速率，从而更精确地判定发动机的运行工况，提高控制精度和效果。

综合型节气门位置传感器有一个怠速触点。

节气门全闭时，怠速输出触点接通，传感器输出怠速信号，这时电控单元将指令喷油器增加喷油量以加浓混合气。

桑塔纳2000GSiAJR发动机没有专门设置的节气门位置传感器，节气门电位计G69和节气门控制器电位计G88，这两个部件起着节气门位置传感器的作用。

节气门控制组件J338将节气门电位计G69、节气门控制器电位计G88、节气门控制器V60及怠速开关F60合为一体，如图2-3所示。

图2-3节气门控制组件电路图与连接插头

节气门电位计G69直接与节气门轴相连接，当驾驶员踩动加速踏板时，节气门轴转动，节气门电位计轴也同是转动，使其电阻发生变化，这个信号传至ECU以告知节气门打开的位置。

同时，节气门控制器电位计G88将怠速范围内节气门控制器的位置情况告知ECU。

怠速开关F60用以向发动机ECU提供怠速位置信号。

节气门控制器V60起着控制怠速的作用，当怠速开关F60闭合时，由节气门控制器V60来决定怠速时节气门的开度，所以AJR发动机没有怠速控制阀。

节气门控制组件由发动机控制单元ECU控制，控制单元收到怠速开关F60、节气门电位计G69和节气门控制器电位计G88有关目前节气门位置的信号后，控制节气门控制器V60动作，使发动机转速稳定在规定的怠速转速范围内。

2.4曲轴和凸轮轴位置传感器

（1）曲轴和凸轮轴位置传感器功用与类型

曲轴位置传感器（CrankshaftPositionSensor，简称CPS）也称曲轴转角传感器，用来检测曲轴转角和发动机转速信号，输送给ECU，以便确定燃油喷射的时刻和最佳点火时刻。

凸轮轴位置传感器（CamshaftPositionSensor，简称CPS），为了区别于曲轴位置传感器（CPS），凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。

凸轮轴位置传感器的作用是采集配气凸轮轴的位置信号，输送给ECU，以便ECU确定第一缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制;同时，还用于发动机启动时识别第一次点火时刻，因此也称为判缸传感器。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器有三种型式：

电磁式、霍尔效应式（桑塔纳2000型轿车和北京切诺基）、光电式位置