汽油电子喷射电控系统传感器的检测资料.docx

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汽油电子喷射电控系统传感器的检测资料

浅谈用万用表检测汽油电子喷射电控系统传感器

一．摘要：

汽油机电喷系统是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置，电子控制装置根据这些信号参数．计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。

并与进入的空气气流混合，进入燃烧室燃烧，从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。

当电控系统中的传感器出现故障时，就会影响发动机的动力性和经济性，并且导致排放变差。

二．关键词：

电控系统，传感器，万用表，电阻

三．前言：

本文主要简单介绍了电喷系统的组成和工作原理，并以SATANA2000AJR发动机的EFI系统为例，详细分析了利用万用表对该车电控系统中的传感器进行检测的方法，从传感器本身的电阻特性，反馈特性等方面来进行检测分析，能够更快更准确的判定传感器的技术性能，为汽车维修过程中因传感器损坏而产生的故障排除提供一些技术支持，能在一定的程度上提高汽车维修质量和效益。

四．正文

一．汽车电子喷射系统（EFI）的简介

（一）汽车电子喷射系统的组成：

汽车电子喷射系统主要由：

燃料供给系、　进气系、　电子控制系三大部分组成。

如图（以L型为例）

1、燃料系的组成：

油箱、电动汽油泵、汽油格、压气波动缓冲阀、压力调节器、喷油器（喷油嘴）。

主要功能：

将汽油从油箱吸出，并提高油压，输送到供油导架，待喷油器接收ECU的指令，将高压油以雾状喷入进气歧管（燃烧室）。

2、进气系组成：

空气滤清器、空气流量计、节气门和节气门位置传感器、辅助空气阀、进气歧管。

主要功能：

根据需要和驾驶员的控制提供充分的干净空气并且准确测出进气量的多少和能反映驾驶员的意图。

3电子控制系统组成：

电脑板（ECU）和各种传感器。

主要功能：

电脑板采集各个传感器输入的能反映发动机工作状况和驾驶员意图的电信号经比较和计算后输出电信号到喷油器等进行喷油量和其它的控制。

（二）汽车电子喷射系统的工作原理：

汽油机电喷系统是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置，电子控制装置根据这些信号参数．计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进入气管中雾化。

并与进入的空气气流混合，进入燃烧室燃烧．从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态，确保发动机的动力性和经济性，并有效的改善了其排放污染。

二．汽油电子喷射电控系统（以下简称电控系统）的简介

（一）电控系统的组成：

电控系统主要由信号输入装置（传感器，开关信号等）、控制装置（ECU）、执行装置（喷油器，点火组件等）三大部分组成。

（二）电控系统的工作原理

如图：

原理：

通传感器检测发动机与汽车的工作状况，并转换为ECU能够识别的电信号，输送到ECU，通过ECU的分析，计算，判断输出指令至执行器，执行器根据指令动作，使发动机保持最佳的工作状态。

三．电控系统传感器的简介：

1.作用：

传感器是一种检测装置，能感受到发动机（被测量）的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

2.种类：

EFI电控系统传感器按照其用途，可分类为：

压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器等几大类。

EFI电控系统传感器主要有以下几种

空气流量计（MAF/IFS）、进气管绝对压力传感器（IMAPS）节气门位置传感器（TPS）、进气温度传感器（IATS/THA）、冷却水温度传感器（ECTS/THW）、凸轮轴/曲轴位置传感器（CIS/CPS）、车速传感器（VSS）、信号开关SW、氧传感器OX、爆振传感器KNK

3.传感器与发动机工作性能关系：

当某传感器有故障时，则会导致其检测信号不准确或不参与检测，从而使ECU接收不到或接收到错误的信息，即ECU无法做出对发动机工作状态及驾驶员行车意图的正确判断，这样就会引起发动机工作性能变差，影响发动机的经济性，动力性及排放性。

例：

当曲轴位置传感器（CPS）出现断路故障时，就不能提供曲轴转速（发动机转速）和发动机的一缸点火时刻，ECU接收不能此信号不能做出相应的点火时刻和喷油时刻判断，那么发动机可能会停止工作或不能起动，或转速不受油门控制。

四、传感器及其检测“

因电控系统同名传感器的种类多，但用万用表检测的方法基本相同，本文只以SATANA2000AJR发动机的相关传感器为例。

1．空气流量计（MAF/IFS）

（1）作用:

检测吸入的空气量,转换为电信号,送至ECU,作为决定基本喷油量的信号之一.

（2）工作原理:

（SATANA2000GSI,AJR发动机采用热膜式）

发动机进气量改变,使热膜温度降低,而电阻减小,导致电桥平衡被破坏,而控制电路需增大电流来保持电桥平衡,从而使热膜电阻增大,温度升高.电流增大,使热膜电阻电位增大,其两端电压UR与进气量成正比,UR作为电信号发送到ECU.

（3）安装位置:

空气滤清器与进气软管之间.

（4）检测:

①电阻检测:

1号脚与其它脚的电阻均为无穷大，R34约为6.3千欧,R35约为26千欧

②工作性能检测:

如下图接法,吹风后,信号电压会发生变化.

随着风量增大,反馈电压也相应增大.其电压变化约在0到5伏之间.

③空气流量计ECU端子检测:

A.用试灯连接空气质量计插头端子2和发动机搭铁点，起动发动机，灯应亮。

电压为约为12V.

B.测量空气流量计插头端子4对发动机搭铁点电压约为5V（用20V量程档）.

2．节气门位置传感器（TPS）

（SATANA2000GSI,AJR发动机采用可变电阻式,其TPS与怠速马达装于一体,合称为节气门组件）

（1）作用:

检测节气门开度大小,转换为电信号并发送至ECU,ECU根据此信号确定发动机工况,确定喷油修正量.

（2）工作原理:

可变电阻为镀膜电阻，制作在传感器底板上，可变电阻的滑臂随节气门轴一同转动，滑臂与输出端子VTA连接。

当节气门关闭或开度小于1．2。

时，怠速触点闭合，其输出端IDL输出低电平（0V）；当节气门开度大于1．2。

时，怠速触点断开，输出端IDL输出高电平（5V）。

当节气门开度变化时，可变电阻的滑臂便随节气门轴转动，滑臂上的触点便在镀膜电阻上滑动，传感器的输出端子VTA与E2之间的信号电压随之发生变化，节气门开度越大，输出电压越高。

传感器输出的线性信号经过A／D转换器转换成数字信号后再输入ECU。

（3）安装位置:

空气流量计与进气歧管之间的节气门上.

（4）检测:

①电阻检测:

R12=67ΩR37约=0Ω（怠速时）当节气门开启时为无穷大

R47=0.97KΩ,R57=1.5KΩ,两者（可变电阻）都随节气门开启阻值变化

R78=1.24KΩ

②.节气门位置传感器ECU端子检测:

测量供电电压：

测量节气门控制组件供电电压即是测量节气门定位电位计和节气门电位计的电源电压，打开点火开关，测量节气门控制组件插头，端子4和7间电压应约为5V（用20V量程档）。

3．进气温度传感器（IATS/THA）

（1）作用：

检测吸入空气的温度信号，转变为电信号，送至ECU，做为确定喷油量修正（额外喷油）和点火提前角确定的依据，使发动机能正常工作。

（2）工作原理：

以负温度系数的热敏电阻作为传感元件,当进气温度低，热敏电阻值大,反之变小,即冷机时,供给浓混合气,而热机时供给较稀混合气.

（3）安装位置:

节气门后方,发动机进气歧管处.

（4）检测:

①电阻检测:

（万用表档位于20K）

A.测取常温下电阻.一般约为2.5千欧.

B.对传感器进行加热或降温,测取其阻值,其电阻应随着温度升高而下降,随着温度下降而升高.成线性.

4.冷却水温度传感器（ECTS/THW）

（1）作用:

检测发动机冷液温度信号,转变为电信号,传送至ECU,作为喷油量修正依据之一.使空燃比得到调整,燃烧稳定.

（2）工作原理:

以负温度系数的热敏电阻作为传感元件,当水温低时,热敏电阻值大,反之变小,即冷机时,供给浓混合气,而热机时供给较稀混合气.

（3）安装位置:

发动机后端冷却液出水管处.

（4）检测:

①电阻检测:

（万用表档位于20K）

A.测取常温下电阻.R12为无穷大,R13约为2千欧,R24约为1千欧,R34为无穷大.

B.对传感器进行加热或降温,测取其阻值,其电阻应随着温度升高而下降,随着温度下降而升高.成线性.

5．霍尔传感器（凸轮轴位置传感器）CIS

（1）作用:

检测凸轮轴相位,转变为电信号,送至ECU,作为确定喷油时刻和点火时刻的基本依据.

（2）工作原理:

当电流垂直磁场方向,通过磁场中的霍尔元件时,在洛伦兹力作用下电荷会偏向一侧,此时在垂直电流和磁通的霍尔元件横侧面上会产生电压.

（3）安装位置:

曲轴前端,配气凸轮轴前端（SATANT2000GSI）,飞轮上,分电器内.

（4）检测:

①电阻检测:

②工作性能检测:

不拔下霍尔传感器插头，用测试灯从背面连接插头端子1和2，接通起动电动机几秒种，发动机每转2转测试灯必须闪一下.

③霍尔传感器ECU端子检测:

打开点火开关，测量插头端子1和3的电压（量程为20V电压档），标准值应为约5V；测量插头端子2和3的电压，标准应接近蓄电池电压。

{10}发动机转速传感器（曲轴位置传感器）（/CPS）

（SATANA2000GSI发动机采用磁电式）

（1）作用:

检测曲轴转速及位置信号,形成脉冲的信号,送至ECU,为点火时刻和喷油时刻的确定提供依据.

（2）工作原理:

曲轴旋转,飞轮转动,使传感器的磁通是发生变化,其内部线圈由于磁电效应而感应出电压,形成频率信号,传至ECU,对点火时刻和喷油量作出修正.

（3）安装位置:

发动机缸体后部与飞轮齿轮对应处.

（4）检测:

①电阻检测:

关闭点火开关，拔下发动机转速传感器插头，测量传感器插座上端子2和3之间的电阻，其值应为480～1000Ω

7．车速传感器（VSS）

8．信号开关SW

{11}爆震传感器（KNK）

（SATANA2000GSI发动机采用压电式）

（1）作用:

检测发动机有无爆震信号,送至ECU,根据此信号调整点火提前角,确定最佳点火提前角,从而使发动机能正常工作,并提高其热效率.

（2）工作原理:

当发动机气缸体出现振动时,传递到传感器外壳,外壳与其内部配重块之间产生相对运动,使夹在两者之间的压电元件受力发生变化,产生电压,送到ECU,ECU根据此信号确定爆震强度,而确定点火时刻.

（3）安装位置:

发动机缸体上.

（4）检测:

①电阻检测:

爆震传感器的三个端子之间,不应有短路现象.

②爆震传感器ECU端子检测:

不拔下插头,用测针接入端子2和3,在发动运转时,这两

个端子的电压约0.3-1.4V.

{12}氧传感器（OX）

（1）作用:

检测排出废气的氧含量信号，送至ECU，ECU根据此信号控制混合气的空燃比在标准范围内，即提供喷油量修正信号,实现闭环控制.

（2）工作原理:

氧传感器外壳用多孔的陶瓷体构成,在高温下陶瓷体导电,外壳外的排出废气与外壳内大气含量不一样,使电极上产生电动势，即测定废气的氧含量,将信号反馈给ECU，只要空燃比偏离了理论空燃比就会发信号，ECU根据信号发出新的喷油指令，使混合气的空燃比处于理想状态。

（3）安装位置:

排气管上

（4）检测:

①电阻检测:

关闭点火开关,拔下λ传感器上4针插头。

测量传感器端子1和2间的电阻,在室温时λ传感器加热器电阻约1～5Ω，温度上升一点，电阻值迅速上升。

②氧传感器ECU端子检测:

测试λ传感器信号线路的电压.关闭点火,拔下传感器插头。

打开点火开关，测量λ传感器端子3和4间的电压，标准值为450±50mV（测试量程2V）.

结束语：

随着汽车科技的不断发展，新产品、新技术将不断的被应用到汽车上，发动机氧传感器只是汽车电子技术的一小部分知识，但关于氧传感器的知识还有很多，比如氧传感器常见故障，氧传感器波形分析等等，这使得我们需要掌握更多的新知识，新技术。

将传统的经验与现代的技术结合起来，理论联系实际，灵活运用。

只有这样才能找出故障原因，提高维修效率。

致谢：

由于本人水平有限，本文还存在许多疏漏，敬请评审老师指正。

此论文得到杭州技师学院老师和张雄伟师傅的耐心指导和宝贵意见，特此表示衷心感谢。

参考文献：

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机械工业出版社,2005.

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机械工业出版社,2005.

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东南大学出版社,1990.