第四章

傳感器檢查第一節(jié)曲軸位置與轉速傳感器的檢查第二節(jié)空氣流量傳感器的檢查第三節(jié)節(jié)氣門位置傳感器的檢查第四節(jié)水溫與氣溫傳感器的檢查第五節(jié)爆震傳感器的檢查第六節(jié)氧傳感器檢查第七節(jié)ECU其他輸入信號的檢查第一節(jié)

曲軸位置與轉速傳感器的檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.掌握曲軸位置與轉速傳感器的功用、位置、類型以及結構與工作原理；2.掌握豐田車系、大眾車系、日產(chǎn)車系曲軸位置與轉速傳感器的檢查方法。一任務引入曲軸位置與轉速傳感器（見圖4-1）用于檢測曲軸的位置和轉速，ECU利用其信號進行如下控制：①各缸噴油和點火的順序；②各缸噴油位置；③各缸噴油量；④點火正時；⑤怠速等。該傳感器發(fā)生故障時，以上4個方面的控制都會出現(xiàn)問題，造成發(fā)動機運轉不良或不能運轉。二任務分析曲軸位置與轉速傳感器有磁感應式、霍爾效應式、光電效應式、磁阻效應式等多種類型，一般安裝于曲軸的前端或后端、凸輪軸的前端或后端或分電器的內(nèi)部，其數(shù)量一般也不是一個，而是一套，在不同發(fā)動機上的安裝位置及數(shù)量也不盡相同，但所檢測的項目卻基本一致，都包括如下4個方面：曲軸轉速是多少，活塞是否到達上止點，第幾缸活塞到達上止點，是壓縮上止點還是排氣上止點。三相關知識1.曲軸位置與轉速傳感器基本工作原理2.曲軸位置與轉速傳感器的典型案例1.曲軸位置與轉速傳感器基本工作原理(1)磁感應式傳感器(2)霍爾效應式傳感器(3)光電效應式傳感器(4)磁阻效應式傳感器(2)霍爾效應式傳感器霍爾效應：當磁場穿過一個通有電流的矩形半導體元件（例如：鍺、硅等）時，在垂直于電流和磁場的方向就會產(chǎn)生一個電壓（霍爾電壓），如圖4-3所示，該電壓的大小與磁場的強度和電流的大小成正比，與該半導體元件的厚度成反比。由于該現(xiàn)象是由美國物理學家愛德華·霍爾于1879年首先發(fā)現(xiàn)的，因此以其名字來命名該現(xiàn)象，用于產(chǎn)生霍爾效應的半導體元件也被稱為霍爾元件。霍爾效應產(chǎn)生的原因：電子垂直流經(jīng)磁場時，受到電磁力（稱為洛倫茲力）的作用而發(fā)生軌跡偏轉，使霍爾元件的一側積累電子而變?yōu)樨摌O，另一側失去電子而變?yōu)檎龢O，這樣，兩個側面之間就產(chǎn)生了霍爾電壓。利用霍爾效應原理制成的傳感器如圖4-4所示，主要由永久磁鐵1、鐵芯3、通有電流的霍爾元件及其集成電路4、帶有缺口的信號輪2等組成。信號輪隨發(fā)動機曲軸轉動，當信號輪的葉片部分通過霍爾元件與永久磁鐵之間的間隙時，磁場被信號輪的葉片旁通，沒有磁場通過霍爾元件，因此不產(chǎn)生霍爾電壓；當信號輪的缺口部分通過該間隙時，磁場將經(jīng)過鐵芯和霍爾元件來形成磁回路，有磁場通過霍爾元件，因而產(chǎn)生霍爾電壓。傳感器內(nèi)部的集成電路將上述霍爾電壓的變化轉變?yōu)榉讲?，即可作為傳感器的輸出信號。信號輪每轉一圈，傳感器輸出信號的數(shù)量等于信號輪上缺口（或葉片）的數(shù)量，單位時間內(nèi)輸出信號的數(shù)量即可反應信號輪及發(fā)動機的轉速。在大部分汽車上，ECU與霍爾效應式傳感器的工作方式是ECU通過專線向傳感器提供穩(wěn)定的工作電源（一般為5V）和搭鐵，同時還通過信號線向傳感器提供一個信號參考電壓（一般也為5V）。當傳感器內(nèi)部沒有產(chǎn)生霍爾電壓時，該信號參考電壓不被傳感器通過搭鐵而維持原來的高電平（5V）；當傳感器內(nèi)部產(chǎn)生霍爾電壓時，該信號參考電壓則被傳感器通過搭鐵而變?yōu)榈碗娖剑?V）。ECU則通過這種高、低電平的變化來獲得傳感器的信號?；魻栃絺鞲衅饔袃蓚€突出的優(yōu)點：一是輸出的信號電壓為方波，便于數(shù)字式ECU的處理；二是輸出的信號電壓的高低與信號輪的轉速無關。但該傳感器的工作需要外加電源。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.通過燃油壓力測試進行故障診斷與排除5.實訓要求1.實訓目的①掌握磁感應式、霍爾效應式、光電效應式曲軸位置與轉速傳感器的檢測、檢查方法；2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個。3.實訓步驟實訓項目一、豐田車系磁感應式曲軸位置與轉速傳感器的檢測1)檢測感應線圈電阻值2)檢測傳感器間隙3)檢測傳感器輸出信號4)檢測傳感器線路導通情況5)檢測傳感器線路絕緣情況1)檢測感應線圈電阻值斷開傳感器線束連接器，其上各端子排列位置如圖4-13a）所示。用萬用表測各端子間的電阻值，阻值應當符合表4-1的規(guī)定，否則更換傳感器總成。2)檢測傳感器間隙用非導磁性厚薄規(guī)測量信號轉子與感應線圈磁頭之間的間隙，如圖4-13b）所示，間隙應為0.2～0.4mm，否則更換傳感器殼體總成。3)檢測傳感器輸出信號轉動發(fā)動機，同時用示波器測傳感器連接器中Ne－G-、G1－G-、G2－G-之間的信號輸出波形，應產(chǎn)生交變信號波形（見圖4-7），否則，更換傳感器總成。4)檢測傳感器線路導通情況用萬用表測傳感器線束連接器中各端子與ECU對應端子之間的電阻值，從而判斷二者之間的線路情況，應導通，且電阻值小于1Ω。5)檢測傳感器線路絕緣情況用萬用表測傳感器線束連接器中各端子與搭鐵之間的導通情況，應不通，否則說明線路中間有破損、搭鐵，應維修或更換線束。以上檢查全部正常，則連接傳感器及ECU連接器。第二節(jié)

空氣流量傳感器的檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.掌握空氣流量傳感器的作用、類型及特點；2.掌握各類型空氣流量傳感器的結構與工作原理；3.掌握熱線、熱膜式、卡門渦流式、空氣流量傳感器及進氣壓力傳感器的檢查方法。一任務引入空氣流量傳感器（或稱空氣流量計）一般裝在發(fā)動機進氣管中，用于檢測發(fā)動機的進氣量，供ECU計算噴油量和點火正時。該傳感器發(fā)生故障時，一般會引起噴油量和點火正時失常，從而造成發(fā)動機不能正常運轉。二任務分析空氣流量傳感器有熱線式、熱膜式、卡門渦式和進氣壓力式等多種形式，早期還有翼板式，如圖4-20所示，所產(chǎn)生的信號也有電壓型和頻率型兩種。進氣溫度傳感器往往也設置于該傳感器的內(nèi)部。三相關知識1.熱線式、熱膜式空氣流量傳感器的結構與工作原理2.卡門渦式空氣流量傳感器的結構與工作原理3.進氣壓力傳感器的結構與工作原理1.熱線式、熱膜式空氣流量傳感器的結構與工作原理熱線式、熱膜式空氣流量傳感器都是利用熱交換原理制成的傳感器，如圖4-21所示。流過發(fā)熱元件的氣流量越大，氣流帶走的熱量越多，發(fā)熱元件為維持恒溫所需要的加熱電流也就越大，反之，加熱電流也就越小，因此，該加熱電流的大小就反映了氣流量的大小。傳感器的內(nèi)部電路只要將該加熱電流轉變?yōu)殡妷海纯勺鳛閭鞲衅鞯妮敵鲂盘?。由于發(fā)熱元件與氣流之間的換熱還受氣流溫度的影響，因此傳感器內(nèi)部都設有熱敏電阻（圖4-22）和溫度補償電路，用于消除溫度對輸出信號的影響，從而確保了傳感器的輸出信號僅與氣流量有關。熱線式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件一般是鉑金屬絲。有兩種結構形式：一種是把熱線、熱敏電阻和進氣溫度傳感器都放在進氣主通路中，稱為主流測量式，其結構如圖4-23a）所示；另一種是把熱線纏在繞線管上，與進氣溫度傳感器一起都放在旁通氣路內(nèi)，稱為旁通測量式，其結構如圖4-23b）所示。熱膜式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件是固定在薄樹脂上的鉑金屬膜，其結構如圖4-23c）所示。熱線式、熱膜式空氣流量傳感器大多輸出電壓信號，電壓信號的高低反映了進氣流量的大?。ㄒ妶D4-21下），個別車型輸出頻率信號（例如別克汽車），頻率的高低反映了進氣流量的大小。熱線式空氣流量傳感器長期使用后，會在熱線上積累污物進而影響測量精度，為此，傳感器電路中采用了燒凈措施，即每當發(fā)動機熄火時，ECU都會自動接通傳感器內(nèi)部電路，加熱熱線，使其溫度在1s內(nèi)升高1000℃，從而燒毀污物，達到自清潔的目的，完成燒凈任務后ECU才會切斷電源。熱膜式空氣流量傳感器則不存在這一問題。圖4-24為日產(chǎn)汽車熱線式空氣流量傳感器電路圖，該傳感器除了具有自清潔功能外，其上還設有一個可變電阻器，通過人工調節(jié)，可以改變怠速時混合氣的濃度。不過，現(xiàn)代汽車發(fā)動機已經(jīng)廣泛采用了混合氣濃度閉環(huán)調節(jié)，混合氣濃度不再需要人工調節(jié)，該可變電阻器也隨之被取消。3.進氣壓力傳感器的結構與工作原理進氣壓力傳感器屬于間接測量式空氣流量傳感器，ECU通過該傳感器測量發(fā)動機進氣歧管內(nèi)的絕對壓力，再結合發(fā)動機的轉速來計算發(fā)動機的進氣量。由于其具有工作可靠、尺寸小、成本低等優(yōu)點，在豐田、本田、大眾、通用等許多汽車上都得到了廣泛應用。進氣壓力傳感器種類較多，其信號產(chǎn)生的原理也多種多樣，但其外形及結構卻大同小異，如圖4-29所示，都由電子電路、殼體、進氣歧管壓力接口、線束連接器等部分組成，所輸出的信號有電壓型和方波頻率型兩種，其信號電壓（或信號頻率）的大小代表了進氣歧管內(nèi)絕對壓力的大小。進氣壓力傳感器一般直接安裝在發(fā)動機的進氣管上，有些車型則裝在發(fā)動機艙內(nèi)其他位置，通過真空管與發(fā)動機的進氣管相連，個別車型則安裝在ECU的內(nèi)部（例如奧迪汽車），并利用真空管將ECU與發(fā)動機的進氣管相連。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.實訓要求1.實訓目的掌握熱線式、熱膜式、卡門渦式、進氣壓力式空氣流量傳感器的人工檢查方法。說明：實際工作中，用汽車故障診斷儀直接讀取數(shù)據(jù)流，可以使以下人工檢查大為簡化，某些人工檢查的步驟可以省略。2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個；X－431解碼儀一臺。3.實訓步驟實訓項目一、熱線式空氣流量傳感器的檢查（豐田卡羅拉車型）豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用了熱線式空氣流量計，其電路如圖4-30所示。1)檢查傳感器的供電電壓2)檢查傳感器信號電壓3)檢查傳感器與ECU之間的線路4)檢查熔斷絲EFINO15)檢查傳感器搭鐵情況（空氣流量傳感器信號過大時進行此步驟）1)檢查傳感器的供電電壓斷開傳感器連接器，其線束側連接器B2如圖所示，接通點火開關，用萬用表測B2-3—車身搭鐵之間的電壓，應為9～14V，否則，進入步驟（4）。2)檢查傳感器信號電壓拆下傳感器，在傳感器連接器端子+B與端子E2G之間施加蓄電池電壓，如圖所示，用萬用表測端子VG與端子E2G之間的電壓，并用吹風機向傳感器熱線吹風，測出電壓值應為0.2～4.9V，風速越高，電壓越大，否則，更換傳感器。3)檢查傳感器與ECU之間的線路斷開ECU連接器，ECU線束側連接器如圖4-33所示，用萬用表測B2-5（VG）—B31-118之間、B2-4（E2G）—B31-116之間的電阻，應小于1Ω；測B2-5（VG）或B31-118—車身搭鐵之間、B2-4（E2G）或B31-116—車身搭鐵之間的電阻，應大于10kΩ。如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。4)檢查熔斷絲EFINO1從發(fā)動機艙繼電器盒上拆下熔斷絲EFINO1，如圖4-34所示，用萬用表測熔斷絲電阻值，應小于1Ω，否則，更換熔斷絲。正常，則維修或更換線束或連接器。5)檢查傳感器搭鐵情況（空氣流量傳感器信號過大時進行此步驟）用萬用表測傳感器線束側連接器B2-4（E2G）—車身搭鐵之間的電阻，應小于1Ω，否則，檢查B2-4（E2G）與ECU線束側連接器B31-116之間的導通情況，正常則更換ECU。實訓項目二、日產(chǎn)汽車熱線式空氣流量傳感器檢查1)檢查傳感器供電電壓、搭鐵情況（略）2)檢查傳感器的信號電壓3)就車檢查傳感器的自清潔功能2)檢查傳感器的信號電壓拆下空氣流量傳感器，在傳感器E端子與D端子之間接入蓄電池電源，如圖4-35所示，用萬用表測傳感器B端子與D端子之間的信號電壓。不向傳感器吹風時，信號電壓值為（1.6±0.5）V；用吹風機向傳感器空氣入口吹氣時，信號電壓應升高到2.0～4.0V。如信號電壓不變，說明傳感器失效，應更換傳感器。實訓項目四、進氣壓力傳感器的檢查（切諾基（Cherokee）發(fā)動機）切諾基發(fā)動機進氣壓力傳感器（MAP）安裝位置及其電路連接如圖4-38所示。檢查真空軟管連接情況測傳感器供電電壓測傳感器信號參考電壓測傳感器搭鐵情況測傳感器信號電壓（可用大頭針等引出信號）1)檢查真空軟管連接情況檢查進氣壓力傳感器的真空軟管與節(jié)氣門體的連接情況。如果有不良或漏氣，則維修或更換真空軟管。2)測傳感器供電電壓斷開傳感器連接器，接通點火開關，用萬用表測傳感器線束連接器端子“C”—車身搭鐵之間的電壓，應為4.5～5.5V，否則，檢查端子“C”與ECU連接器端子“6”之間的導通情況，如正常，則更換ECU。3)測傳感器信號參考電壓用萬用表測傳感器線束連接器端子“B”—車身搭鐵之間的電壓，應為4.5～5.5V，否則，檢查端子“B”與ECU連接器端子“1”之間的導通情況，如正常，則更換ECU。4)測傳感器搭鐵情況用萬用表測傳感器線束連接器端子“A”—車身搭鐵之間的電阻，應當小于1Ω。否則，檢查端子“A”與ECU連接器端子“4”之間的導通情況，如正常，則更換ECU。5)測傳感器信號電壓（可用大頭針等引出信號）連接傳感器連接器，接通點火開關，用萬用表測端子“B”—車身搭鐵之間的電壓（信號電壓），應為4.0～5.0V；起動發(fā)動機并怠速運轉，信號電壓應下降到1.5～2.1V；拔下真空管，信號電壓立即上升到4.0～5.0V。連接真空管，增大節(jié)氣門開度（發(fā)動機轉速隨之上升），信號電壓應逐漸升高。如果不符合要求，則更換傳感器。4.實訓要求①清楚空氣流量傳感器檢查的基本流程，確保思路清晰；②操作仔細、規(guī)范，以免造成相關元件損壞；③養(yǎng)成使用發(fā)動機艙防護罩、“三件套”的職業(yè)相關；④養(yǎng)成零件、工具、油水“三不落地”的職業(yè)相關。小結空氣流量傳感器用于檢測發(fā)動機的進氣量，有熱線式、熱膜式、卡門渦式和進氣壓力式等多種形式，所產(chǎn)生的信號也有電壓型和頻率型兩種。進氣溫度傳感器往往也設置于該傳感器的內(nèi)部。熱線式、熱膜式空氣流量傳感器都是利用換熱原理制成的，大多輸出電壓信號，電壓信號的高低反映了進氣流量的大小?？ㄩT渦式傳感器是利用卡門渦流現(xiàn)象制成的，輸出的信號一般為方波頻率信號，頻率的大小就代表了空氣流量的大??；進氣壓力傳感器屬于間接測量式空氣流量傳感器，即通過測量進氣歧管內(nèi)的絕對壓力來計算發(fā)動機的進氣量，所輸出的信號有電壓型和方波頻率型兩種?？諝饬髁總鞲衅鞯臋z查內(nèi)容主要包括：傳感器供電電壓的檢查、信號電壓（或頻率）的檢查、傳感器與ECU之間線路的檢查、傳感器搭鐵情況的檢查、傳感器信號參考電壓的檢查等。第三節(jié)

節(jié)氣門位置傳感器的檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.掌握節(jié)氣門位置傳感器的位置、作用、類型、結構及工作原理；2.掌握節(jié)氣門位置傳感器、加速踏板位置傳感器的檢查方法。一任務引入節(jié)氣門位置傳感器（TPS）安裝在節(jié)氣門軸的一端（見圖4-39），用于檢測節(jié)氣門的開度及其變化，ECU則利用其信號對噴油量、點火正時、怠速等進行修正控制，以實現(xiàn)某些特定的控制功能。例如：加速及大負荷時對混合氣進行適度加濃、怠速時維持轉速穩(wěn)定、強制怠速（掛擋下坡、急減速等）時進行斷油控制等。可見，該傳感器發(fā)生故障時，可能會帶來發(fā)動機加速不良、最大功率不足、怠速不穩(wěn)等方面的問題。另外，節(jié)氣門位置傳感器還是自動變速器換擋控制的主要傳感器之一，對自動換擋影響重大，發(fā)生故障時可能會引起不能換擋、換擋沖擊等方面的問題。二任務分析節(jié)氣門位置傳感器按結構大致可分為觸點開關式、滑線電阻式、復合式和霍耳效應式等四種，其中觸點開關式輸出的是簡單的開關信號，可以用于判斷發(fā)動機的怠速、大負荷等幾個簡單的工況點；滑線電阻式輸出的是連續(xù)的電壓信號，可以用于判斷發(fā)動機負荷的連續(xù)變化情況；組合式則同時輸出開關信號和連續(xù)的電壓信號，既可以判斷簡單的工況點，又可以判斷負荷的連續(xù)變化。三相關知識1.觸點開關式節(jié)氣門位置傳感器（TPS）結構及工作原理2.復合式節(jié)氣門位置傳感器結構及工作原理3.霍耳效應式節(jié)氣門位置傳感器結構及工作原理4.加速踏板位置傳感器結構及工作原理1.觸點開關式節(jié)氣門位置傳感器（TPS）結構及工作原理這種節(jié)氣門位置傳感器主要由節(jié)氣門軸、怠速觸點（IDL）、大負荷觸點（又稱功率觸點PSW）及隨節(jié)氣門軸轉動的凸輪等組成，其結構、電路及所產(chǎn)生的信號如圖4-40所示。ECU通過線路分別向這兩個觸點輸出5V的信號參考電壓，觸點閉合時，該線路被搭鐵，信號參考電壓變?yōu)?V，ECU接收到低電平信號“0”；觸點張開時，線路沒有被搭鐵，信號參考電壓維持為5V，ECU接收到高電平信號“1”。當IDL信號和PSW信號分別為“1”、“0”時，ECU判定節(jié)氣門處于怠速位置，因而對發(fā)動機進行怠速方面的控制，包括：正常水溫低怠速、低水溫高怠速、開空調高怠速、強制怠速斷油等。當IDL信號和PSW信號分別為“0”、“1”時，ECU判定發(fā)動機處于大負荷狀態(tài)，因而對發(fā)動機進行大負荷加濃控制，即適當增大噴油量，以提高發(fā)動機的功率。當IDL信號和PSW信號分別為“0”、“0”時，ECU判定發(fā)動機處于部分負荷狀態(tài)，因而根據(jù)其他傳感器信號確定噴油量和點火正時，以確保發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性能。另外，還有一種編碼式節(jié)氣門位置傳感器，共有IDL、L1、L2、L3等4個觸點，通過這些觸點張開與閉合的不同組合，將節(jié)氣門的開度分成8個開度范圍，從而形成電控自動變速器的8個換擋區(qū)域。2.復合式節(jié)氣門位置傳感器結構及工作原理這種節(jié)氣門位置傳感器包括滑線電阻式傳感器和怠速觸點兩個部分，主要由滑線電阻、滑動觸點、節(jié)氣門軸、怠速觸點及傳感器殼體等組成，其結構、電路原理及輸出的信號如圖4-41所示，其滑線電阻制作在傳感器底板上，一端由ECU提供5V工作電源（VC腳），另一端通過ECU搭鐵；滑線電阻的滑臂與信號輸出端子VTA相連，并隨節(jié)氣門軸一同轉動；怠速觸點的一端由ECU提供5V（或12V）的信號參考電壓（IDL端子），另一端也通過ECU搭鐵。節(jié)氣門開度變化時，滑臂上的觸點在滑線電阻上滑動，從而從滑線電阻上獲得分壓電壓，并作為節(jié)氣門開度信號輸送給ECU。由于該傳感器可以檢測到節(jié)氣門開度的連續(xù)變化情況，因而ECU可以實現(xiàn)更多的控制功能，例如：加速加濃控制、空氣流量信號替代控制（即空氣流量傳感器發(fā)生故障時，利用節(jié)氣門位置和發(fā)動機轉速計算進氣量）等。傳感器中的怠速觸點專門用于判斷發(fā)動機的怠速狀態(tài)，部分汽車則取消了怠速觸點，通過滑線電阻式傳感器信號的閾值來判斷怠速狀態(tài)，從而簡化了節(jié)氣門位置傳感器的結構。3.霍耳效應式節(jié)氣門位置傳感器結構及工作原理霍耳效應式節(jié)氣門位置傳感器由霍爾元件（霍爾IC）和磁鐵組成，其中，磁鐵安裝在節(jié)氣門軸上，并可以繞霍爾元件轉動，如圖4-42所示。當節(jié)氣門開度變化時，磁鐵隨之轉動，從而改變了與霍爾元件之間的相對位置，因霍爾元件中的磁通量發(fā)生變化，所產(chǎn)生的霍耳電壓也隨之變化，IC電路將霍耳電壓放大后即可作為節(jié)氣門開度信號輸送給ECU。該傳感器不僅能精確地檢測節(jié)氣門的開度，還采用了無接觸方式，并簡化了結構，所以不易發(fā)生故障。為了確保其工作的可靠性，一般會輸出兩套信號：VTA1和VTA2，其中VTA1用于檢測節(jié)氣門開度，VTA2用于檢測VTA1的故障。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.實訓要求1.實訓目的①掌握各種節(jié)氣門位置傳感器的檢查方法；②掌握加速踏板位置傳感器的檢查方法。2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個；X－431解碼儀一臺。3.實訓步驟提示：可以利用故障診斷儀通過讀故障碼和讀數(shù)據(jù)流的方法來判斷節(jié)氣門位置傳感器的工作情況，詳參見模塊9，這里僅介紹利用人工檢測法。1)觸點開關式節(jié)氣門位置傳感器檢查2)復合式節(jié)氣門位置傳感器檢測（以皇冠3.0為例）3)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器檢查4)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機加速踏板位置傳感器檢查1)觸點開關式節(jié)氣門位置傳感器檢查(1)測量ECU提供給觸點的信號參考電壓和搭鐵線的搭鐵情況(2)測量搭鐵線的搭鐵情況(3)測量節(jié)氣門位置傳感器觸點情況(1)測量ECU提供給觸點的信號參考電壓和搭鐵線的搭鐵情況拆下節(jié)氣門位置傳感器的連接器，接通點火開關，用萬用表測線束側連接器中IDL端子、PSW端子與車身搭鐵之間的電壓，都應為4.5～5.5V（也有少數(shù)車為12V）。如果電壓為0V，則檢查該連接器與ECU之間的線路；線路正常時，查ECU供電電源電路；如果ECU供電電源電路也正常，則更換ECU。(2)測量搭鐵線的搭鐵情況用萬用表測線束側連接器中搭鐵端子與車身搭鐵之間的電阻，應小于1Ω。如果電阻值過大，則說明搭鐵不良，應該檢查該端子與ECU之間的線路；線路正常時，查ECU搭鐵線；如果ECU搭鐵線也正常，則更換ECU。(3)測量節(jié)氣門位置傳感器觸點情況用萬用表測傳感器連接器中IDL端子、PSW端子與搭鐵端子（E）之間的電阻，測量結果見表4-3，否則，維修或更換傳感器。說明：不同車型的節(jié)氣門位置傳感器中，各觸點的通斷情況可能有所不同。2)復合式節(jié)氣門位置傳感器檢測（以皇冠3.0為例）皇冠3.0節(jié)氣門位置傳感器連接器及電路如圖4-45所示。(1)測ECU提供給傳感器的電源電壓、怠速觸點的信號參考電壓(2)測搭鐵線的搭鐵情況(3)測量傳感器中IDL觸點情況(4)測量傳感器中滑線電阻器的情況(1)測ECU提供給傳感器的電源電壓、怠速觸點的信號參考電壓拆下節(jié)氣門位置傳感器的連接器，接通點火開關，用萬用表測線束連接器中VC端子、IDL端子與車身搭鐵之間的電壓，都應為4.5～5.5V。如果電壓為0V，則檢查該連接器與ECU之間的線路；線路正常時，查ECU供電電源電路；如果ECU供電電源電路也正常，則更換ECU。(2)測搭鐵線的搭鐵情況用萬用表測線束側連接器中搭鐵端子（E2）與車身搭鐵之間的電阻，阻值應小于1Ω。如果電阻值過大，則說明搭鐵不良，應該檢查該端子與ECU之間的線路；線路正常時，查ECU搭鐵線；如果ECU搭鐵線也正常，則更換ECU。(3)測量傳感器中IDL觸點情況在節(jié)氣門限位螺釘和限位桿之間插入適當厚度的厚薄規(guī)，用萬用表測傳感器連接器中IDL端子與搭鐵端子（E2）之間的電阻：節(jié)氣門關閉時（限位螺釘和限位桿之間間隙小于0.45mm）應小于0.5Ω；節(jié)氣門打開時（限位螺釘和限位桿之間間隙大于0.55mm）應為∞；如不符合要求，否則維修或更換該傳感器。(4)測量傳感器中滑線電阻器的情況用萬用表測傳感器連接器中VTA端子與E2端子之間的電阻，阻值應隨節(jié)氣門開度的變化而連續(xù)變化，變化時不能有跳動或間斷，否則說明滑動觸點有接觸不良現(xiàn)象，應更換該傳感器。節(jié)氣門關閉時（限位螺釘和限位桿之間間隙為0mm），電阻值應為0.34～6.3kΩ；節(jié)氣門全開時，電阻值應為2.4～11.2kΩ，否則，更換該傳感器。用萬用表測傳感器連接器中VC端子與E端子之間的電阻，阻值應為3.1～7.2kΩ，否則更換該傳感器。3)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器檢查（1）讀取節(jié)氣門位置傳感器數(shù)據(jù)（2）檢查傳感器線束及連接器（3）檢查傳感器的工作電壓（VC）（4）則更換節(jié)氣門體總成（5）再次檢查故障代碼特別說明：豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用了霍爾效應式節(jié)氣門位置傳感器，其控制電路如圖4-46所示。出現(xiàn)故障代碼P0120（VTA1信號快速波動）、P0122（VTA1信號電壓過?。?、P0123（VTA1信號電壓過大）、P0220（VTA2信號快速波動）、P0222（VTA2信號電壓過?。?、P0223（VTA2信號電壓過大）或P2135（VTA1信號與VTA2信號差別過小或過大）時，需要進行以下檢查。（1）讀取節(jié)氣門位置傳感器數(shù)據(jù)連接故障診斷儀，接通點火開關，踩動加速踏板，并讀取節(jié)氣門位置傳感器數(shù)據(jù)，VTA1讀數(shù)應該在0.5～4.9V之間連續(xù)變化；VTA2讀數(shù)應該在2.1～5.0V之間連續(xù)變化。如果符合要求，則進入步驟⑤；不符合要求，則進行下一步。（2）檢查傳感器線束及連接器拆下傳感器連接器（見圖4-47）及ECU連接器（見圖4-48），用萬用表測B25-5—B31-67、B25-6—B31-115、B25-4—B31-114、B25-3—B31-91之間的電阻，應小于1Ω；測B25-5或B31-67—車身搭鐵、B25-6或B31-115—車身搭鐵、B25-4或B31-114—車身搭鐵、B25-3或B31-91—車身搭鐵之間的電阻，應大于10kΩ。如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。（3）檢查傳感器的工作電壓（VC）連接ECU連接器，接通點火開關，用萬用表測B25-5——B25-3之間的電壓，應為4.5～5.5V，否則，檢查ECU電源電路，如果ECU電源電路正常，則更換ECU。（4）則更換節(jié)氣門體總成（5）再次檢查故障代碼用故障診斷儀清除故障代碼，再次讀取故障代碼，如果仍然出現(xiàn)代碼P0120、P0122、P0123、P0220、P0222、P0223或P2135，則更換ECU。4）豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機加速踏板位置傳感器檢查（1）讀取加速踏板位置傳感器數(shù)據(jù)（2）檢查傳感器的供電電壓（3）檢查ECU的加速踏板位置傳感器控制電路（4）檢查線束及連接器（5）檢查線束及連接器特別說明：豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用了霍爾效應式加速踏板位置傳感器，其控制電路如圖4-49所示，其中有VPA（主）VPA2（副）兩個傳感器電路，其中VPA為加速踏板位置信號，并用于發(fā)動機控制，VPA2用于故障監(jiān)測，且為VPA發(fā)生故障時應急備用信號。如果出現(xiàn)故障代碼P2120（VPA信號快速波動）、P2122（VPA信號電壓過?。?、P2123（VPA信號電壓過大）、P2125（VPA2信號快速波動）、P2127（VPA2信號電壓過小）、P2128（VPA2信號電壓過大）、P2138（VPA信號與VPA2信號相差過小或VPA信號與VPA2信號都過?。r，需要進行以下檢查。（1）讀取加速踏板位置傳感器數(shù)據(jù)連接故障診斷儀，接通點火開關，踩動加速踏板，并讀取加速踏板位置傳感器數(shù)據(jù)，VPA讀數(shù)應該在0.5～4.5V之間連續(xù)變化；VPA2讀數(shù)應該在2.6～5.0V之間連續(xù)變化。如果符合要求，則進入步驟5；不符合要求，則進行下一步。（2）檢查傳感器的供電電壓拆下加速踏板位置傳感器連接器（見圖4-50），接通點火開關，用萬用表測線束側A3-4—A3-5、A3-1—A3-2之間的電壓，應為4.5～5.5V，否則，進入步驟5。（3）檢查ECU的加速踏板位置傳感器控制電路用萬用表測線束側A3-2—A3-3、A3-5—A3-6之間的電阻，均應為36.60～41.61Ω，正常，則更換加速踏板總成；異常，則繼續(xù)下一步。（4）檢查線束及連接器拆下ECU連接器（見圖4-51），用萬用表測A3-6——A50-55、A3-5——A50-59、A3-3——A50-56、A3-2——A50-60之間的電阻，均應小于1Ω；測A3-6或A50-55——車身搭鐵、A3-5或A50-59——車身搭鐵、A3-3或A50-56——車身搭鐵、A3-2或A50-60——車身搭鐵之間的電阻，均應大于10kΩ，否則維修或更換線束或連接器。如果正常，則更換ECU。（5）檢查線束及連接器拆下ECU連接器（見圖4-50），用萬用表測A3-5—A50-59、A3-4—A50-57、A3-2—A50-60、A3-1—A50-58之間的電阻，均應小于1Ω；測A3-5或A50-59—車身搭鐵、A3-4或A50-57—車身搭鐵、A3-2或A50-60—車身搭鐵、A3-1或A50-58—車身搭鐵之間的電阻，均應大于10kΩ，否則維修或更換線束或連接器。正常則更換ECU。4.實訓要求①每一步檢查都應對照電路圖，做到思路清晰、明了；②操作認真仔細，以免造成設備損壞；③養(yǎng)成使用發(fā)動機艙防護罩、“三件套”的職業(yè)習慣；④養(yǎng)成工具、零件、油液“三不落地”的職業(yè)習慣。小結節(jié)氣門位置傳感器（TPS）用于檢測節(jié)氣門的開度及其變化，ECU利用其信號對噴油量、點火正時、怠速等進行修正控制，另外，節(jié)氣門位置傳感器還是自動變速器換擋控制的主要傳感器之一，對自動換擋影響重大。節(jié)氣門位置傳感器按結構大致可分為觸點開關式、滑線電阻式、復合式和霍耳效應式等四種。采用全電子節(jié)氣門的發(fā)動機還需要另外增設一個加速踏板位置傳感器，發(fā)動機ECU利用該傳感器的信號來控制全電子節(jié)氣門的開度。節(jié)氣門位置傳感器及加速踏板位置傳感器的檢查內(nèi)容主要包括：信號參考電壓和搭鐵情況的檢查、傳感器觸點情況的檢查、傳感器電源電壓的檢查、滑線電阻器的檢查、傳感器線束及連接器的檢查等。第四節(jié)

水溫與氣溫傳感器的檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.了解水溫與氣溫傳感器的作用及對發(fā)動機工作的影響；2.掌握水溫與氣溫傳感器的結構與工作原理；3.掌握水溫與氣溫傳感器的檢查方法。一任務引入水溫傳感器（CTS）一般安裝在發(fā)動機水套或出水管上，用于檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，ECU利用其信號對噴油量、點火正時等進行修正控制，以實現(xiàn)某些特定的控制功能，例如：①發(fā)動機冷起動時，提供特濃混合氣，以確保順利起動；②水溫較低時，適當提高發(fā)動機的怠速，并適當延遲點火，以縮短暖機時間，從而減少磨損，并提供較濃混合氣，以維持發(fā)動機穩(wěn)定運轉；③水溫較低時，不允許自動變速器升入超速擋，以避免發(fā)動機在冷態(tài)下低速大負荷運轉而造成過度磨損，同時也不允許鎖止離合器結合，以便利用自動變速器油溫使發(fā)動機快速升溫；④水溫較高時，增大冷卻風扇的轉速；水溫過高時，暫時停止空調的工作等等?？梢姡疁貍鞲衅餍盘柍擞绊懓l(fā)動機的工作狀態(tài)外，還影響自動變速器、汽車空調等的工作狀態(tài)，其故障往往會帶來發(fā)動機起動、怠速、油耗、冷卻及自動變速器換擋、空調制冷等諸多方面的問題。進氣溫度傳感器（ATS）一般安裝在發(fā)動機進氣管上，或與空氣流量傳感器制為一體，用于測量發(fā)動機的進氣溫度，ECU利用其信號除了可以將進氣的體積流量換算為質量流量外，還可以實現(xiàn)某些特定的控制功能。例如，進氣溫度較低時，適當增大噴油量（因低溫時汽油的蒸發(fā)性較差，不利于形成混合氣），以確保發(fā)動機能夠穩(wěn)定運轉（特別是怠速時）。二任務分析各種汽車上所用的水溫、氣溫傳感器的結構和工作原理都大同小異，一般都采用了負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，因此檢查方法也沒有多大差別，一般都可以用萬用表直接測量其電阻隨溫度的變化情況，另外還需要測量該傳感器與ECU之間的線路連接情況。三相關知識1.溫度傳感器的基本結構及工作原理2.溫度傳感器的失效保護模式1.溫度傳感器的基本結構及工作原理下面僅以水溫傳感器為例加以說明。水溫傳感器的結構如圖4-52（左上）所示，主要由負溫度系數(shù)熱敏電阻、金屬引線和殼體等組成。所謂負溫度系數(shù)是指其電阻值隨溫度的上升而減小。傳感器的殼體上制作有螺紋，以便于在發(fā)動機上的安裝。連接器有單端子式和雙端子式兩種，發(fā)動機電控系統(tǒng)—般采用雙端子式。儀表板上水溫表所用的水溫傳感器則一般為單端子式，其殼體為傳感器的搭鐵極。傳感器的主要部件是負溫度系數(shù)熱敏電阻，位于傳感器的金屬管殼內(nèi)，其電阻值與溫度的關系如圖4-52（左下）所示。傳感器的工作電路如圖4-52（右下）所示，傳感器的熱敏電阻通過導線與ECU相連，并與ECU內(nèi)部的分壓電阻串聯(lián)，形成分壓電路。ECU向該分壓電路提供穩(wěn)定的工作電壓（一般為5V），熱敏電阻所獲得的分壓值即為測得的溫度信號。溫度升高時，熱敏電阻的電阻值減小，其上的分壓值降低；反之，溫度降低時，其上的分壓值升高。ECU根據(jù)該分壓值的大小，即可判斷被測對象的溫度。2.溫度傳感器的失效保護模式當溫度傳感器的信號超出正常范圍時，ECU即判定傳感器發(fā)生了故障，在儲存相應故障代碼的同時，進入失效保護模式，以維持發(fā)動機繼續(xù)運轉。水溫和進氣溫度傳感器故障時，失效保護模式的假定溫度分別為80℃和20℃左右（不同車系可能會有所不同）。早期汽車水溫傳感器失效保護模式的假定溫度為40℃或60℃左右，這種低溫假設會造成失效保護模式下排放污染的過度增大，但可以確保低溫順利起動；現(xiàn)代汽車的高溫假設（80℃）可以改善失效保護模式下排放性能，但低溫起動性能會變差。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.實訓要求1.實訓目的掌握水溫傳感器、進氣溫度傳感器的檢查方法。2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個；X－431解碼儀一臺。3.實訓步驟1)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機水溫傳感器的檢查2)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機進氣溫度傳感器的檢查3)水溫（進氣溫度）傳感器的單獨檢查1)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機水溫傳感器的檢查(1)讀取水溫傳感器數(shù)據(jù)(2)傳感器線束斷路測試(3)傳感器線束檢查(4)傳感器線束短路測試(5)傳感器線束檢查特別說明：豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機水溫傳感器工作電路如圖4-53所示。當出現(xiàn)故障代碼P0115（水溫信號故障）、P0117（水溫信號過低）、P0118（水溫信號過高）時，需要進行以下檢查。如果同時出現(xiàn)故障代碼P0116（起動時水溫在－40℃～60℃范圍，但發(fā)動機運行一段時間后水溫上升幅度小于3℃），則應首先排除代碼P0116以外的其他代碼故障，如果代碼P0116仍然出現(xiàn)，則檢查發(fā)動機的節(jié)溫器，如果節(jié)溫器正常，則更換ECU。(1)讀取水溫傳感器數(shù)據(jù)連接汽車故障診斷儀，接通點火開關，讀取水溫傳感器數(shù)據(jù)，讀數(shù)應與發(fā)動機的水溫狀態(tài)基本一致。如果讀數(shù)為－40℃，則說明傳感器或其電路可能存在斷路故障，繼續(xù)下一步；如果讀數(shù)為140℃或以上，則說明傳感器或其電路可能存在短路故障，進入步驟4；如果讀數(shù)在正常范圍以內(nèi)，則清除故障代碼，并再次讀取故障代碼，如果故障代碼仍然出現(xiàn)，則更換ECU。(2)傳感器線束斷路測試檢查水溫傳感器連接器，確認正常；斷開水溫傳感器連接器，用短接線短接傳感器線束側的兩個端子，如圖所示，用汽車故障診斷儀重新讀取水溫數(shù)據(jù)，應為140℃或以上，是則更換水溫傳感器，不是則繼續(xù)下一步。(3)傳感器線束檢查斷開ECU連接器（見圖），用萬用表測B3-2—B31-97（THW）、B3-1—B31-96（ETHW）之間的電阻，均應小于1Ω。是，則更換ECU；不是，則維修或更換線束或連接器。(4)傳感器線束短路測試斷開水溫傳感器連接器，用汽車故障診斷儀重新讀取水溫數(shù)據(jù)，應為－40℃，是則更換水溫傳感器，不是則繼續(xù)下一步。(5)傳感器線束檢查斷開ECU連接器（見圖4-55），用萬用表測B3-2或B31-97（THW）—車身搭鐵之間的電阻，應大于10kΩ。是，則更換ECU；不是，則維修或更換線束或連接器。2)豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機進氣溫度傳感器的檢查特別說明：豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機進氣溫度傳感器在空氣流量傳感器的內(nèi)部，其工作電路如圖4-56所示，當出現(xiàn)故障代碼P0110（氣溫信號故障）、P0112（氣溫信號過低）、P0113（氣溫信號過高）時，需要進行相應檢查；方法、步驟與上述水溫傳感器的檢查完全相同，圖4-57為其進氣流量傳感器線束側連接器，請參照上述水溫傳感器的檢查步驟進行操作。3)水溫（進氣溫度）傳感器的單獨檢查拆下水溫傳感器，將傳感器和溫度表放入燒杯或加熱容器中，如圖4-58所示，同時用萬用表測傳感器兩個端子之間的電阻，并將阻值與圖4-59進行比較，如果偏差較大，則更換傳感器。進氣溫度傳感器的單獨檢查方法同水溫傳感器，只是需要用加熱型吹風機對傳感器進行加熱。桑塔納、捷達等車型發(fā)動機上，發(fā)動機控制和組合儀表所用的水溫傳感器組裝在同一個金屬殼體內(nèi)，一起安裝在汽缸蓋后端的出水管連接接頭上，如圖4-60a）所示，傳感器的連接器如圖4-60b）所示，“1”端子與“3”端子為發(fā)動機控制用端子，“2”端子與“4”端子為組合儀表用端子。發(fā)動機控制用水溫傳感器的標準阻值見表4-4。如阻值偏差過大，說明傳感器失效，應予以更換。4.實訓要求①認真思考每一步操作的理由，并與電路圖進行對照；②操作仔細、認真、規(guī)范，避免損壞設備；③養(yǎng)成使用發(fā)動機艙防護罩、“三件套”的職業(yè)習慣；④養(yǎng)成工具、零件、油液“三不落地”的職業(yè)習慣。小結水溫傳感器（CTS）用于檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，進氣溫度傳感器（ATS）用于測量發(fā)動機的進氣溫度。兩種傳感器的結構和工作原理都大同小異，一般都采用了負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻。當水溫傳感器和進氣溫度傳感器的信號超出正常范圍時，ECU會在儲存相應故障代碼的同時，進入失效保護模式，以維持發(fā)動機繼續(xù)運轉。兩種傳感器的檢查方法也沒有多大差別，一般都可以用萬用表直接測量其電阻隨溫度的變化情況，另外還需要測量傳感器與ECU之間的線路連接情況。第五節(jié)

爆震傳感器的檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.了解爆震傳感器的作用及對發(fā)動機工作的影響；2.掌握爆震傳感器的結構與工作原理；3.爆震傳感器的檢查方法。一任務引入爆震是汽油機燃燒室中末端混合氣自燃所引成的一種不正常燃燒現(xiàn)象，它不但會產(chǎn)生尖銳的敲缸聲，還會使發(fā)動機的活塞、連桿、曲軸等機件受到過度的沖擊，并引發(fā)發(fā)動機過熱等現(xiàn)象，從而大大縮短發(fā)動機的工作壽命。爆震傳感器裝在發(fā)動機缸體或缸蓋上（如圖4-61所示），用于檢測這種不正常燃燒現(xiàn)象，一旦檢測到爆震現(xiàn)象的發(fā)生，ECU就會逐步延遲點火，直至爆震消除；爆震消除一段時間后，如果再沒有發(fā)生爆震，ECU又會逐步恢復原來的點火正時，即對點火正時進行閉環(huán)控制。因此，爆震傳感器是ECU進行點火正時閉環(huán)控制的專用傳感器。該傳感器發(fā)生故障時，上述閉環(huán)控制失效，為了避免爆震對發(fā)動機造成的傷害，ECU會在儲存相應故障代碼的同時，將各缸的點火正時均延遲一定值（豐田車延遲8°；大眾車延遲15°），此時，發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性均會有所下降。二任務分析汽車上常見的爆震傳感器有壓電式和磁致伸縮式兩種形式，雖然工作原理有所不同，但檢測爆震的方法卻基本一樣，都是通過檢測發(fā)動機缸體或缸蓋的振動狀態(tài)來判斷是否發(fā)生爆震。三相關知識1.爆震的檢測方法2.壓電式爆震傳感器的結構與工作原理3.磁致伸縮式爆震傳感器的結構與工作原理1.爆震的檢測方法由于爆震會對發(fā)動機的機體產(chǎn)生異常沖擊，因而會引起發(fā)動機機體的不正常振動，因此，只要能夠檢測到這種不正常的振動現(xiàn)象，就可以檢測到發(fā)動機的爆震。目前，檢測發(fā)動機爆震的方法有三種：一是檢測發(fā)動機燃燒室內(nèi)壓力的變化：二是檢測混合氣燃燒噪聲的變化：三是檢測發(fā)動機缸體振動狀態(tài)的變化。第一種方法測量精度較高，但傳感器安裝困難，且耐久性較差；第二種方法為非接觸式測量法，傳感器的耐久性較好，但測量精度和靈敏度較低，實際應用較少；第三種方法的突出優(yōu)點是傳感器安裝方便，且輸出電壓較高，因此在現(xiàn)代汽車發(fā)動機上被廣泛采用。2.壓電式爆震傳感器的結構與工作原理壓電式爆震傳感器在汽車上的應用最為廣泛，其結構如圖4-62所示，主要由套筒、壓電元件、慣性配重、塑料殼體等組成。壓電元件制成墊圈形狀，在其兩個側面上制作有金屬墊圈作為電極，并用導線引到接線連接器上。慣性配重用于傳遞發(fā)動機機體振動所產(chǎn)生的慣性力，其與壓電元件之間、壓電元件與傳感器套筒之間均裝有絕緣墊圈。傳感器接線連接器上有三根引線，其中兩根為信號線，一根為屏蔽線。壓電效應：某些晶體（如石英）薄片在受到壓力作用之后，其兩極之間就會產(chǎn)生電壓，而且電壓與所受壓力的大小成正比，這一現(xiàn)象被稱為壓電效應，產(chǎn)生壓電效應的晶體薄片也被稱為壓電壓電式爆震傳感器就是根據(jù)壓電效應原理制成的。傳感器被安裝在發(fā)動機機體上，當發(fā)動機機體產(chǎn)生振動時，傳感器的慣性配重隨之振動，其慣性力作用在壓電元件上，使壓電元件產(chǎn)生相應的電壓，電壓的幅值和頻率隨振動狀態(tài)的變化而變化。圖4-63為不同轉速時爆震傳感器的信號波形。當發(fā)動機發(fā)生爆震時，傳感器信號電壓的幅值和頻率都會發(fā)生異常變化，ECU則可以通過這種幅值的異?；蝾l率的異常來判斷發(fā)動機的爆震情況，當發(fā)生爆震的頻率超過一定程度時，ECU即可開始進行點火正時的閉環(huán)調整。注意：要嚴格按照生產(chǎn)廠家所規(guī)定的擰緊力矩來安裝傳感器，否則會影響傳感器的正常工作。捷達、桑塔納車型爆震傳感器的標準擰緊力矩為20N·m。3.磁致伸縮式爆震傳感器的結構與工作原理這種傳感器應用于通用、日產(chǎn)等少部分汽車上，其結構如圖4-64所示，主要由感應線圈、磁致伸縮桿、永久磁鐵和殼體等組成，其伸縮桿用高鎳合金制成，伸縮桿的一端安裝有永久磁鐵，另一端安放在彈性部件上。感應線圈繞制在伸縮桿的周圍，其兩端作為信號輸出端與發(fā)動機ECU相連。發(fā)動機機體產(chǎn)生振動時，傳感器的伸縮桿隨之振動，感應線圈中的磁通量隨之發(fā)生變化，因而產(chǎn)生相應的交變電動勢，該交變電動勢即為傳感器的輸出信號。發(fā)生爆震時，發(fā)動機機體的振動頻率達到6～9kHz，與傳感器伸縮桿的固有頻率一致，因而發(fā)生共振，傳感器信號電壓的幅值大幅增大，如圖4-65所示，ECU通過該信號電壓的閾值即可判斷爆震的發(fā)生情況。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.實訓要求1.實訓目的掌握爆震傳感器的檢查方法。2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個；X－431解碼儀一臺。3.實訓步驟注意：為了確保爆震傳感器輸出信號的正常，務必保證傳感器的擰緊力矩準確無誤。1)豐田卡羅拉車型爆震傳感器的檢查2)捷達、桑塔納車型爆震傳感器檢測1)豐田卡羅拉車型爆震傳感器的檢查(1)讀取爆震傳感器反饋數(shù)據(jù)(2)檢查ECU提供的KNK1電壓(3)檢查爆震傳感器(4)檢查爆震傳感器與ECU之間的線路特別說明：豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用了壓電式爆震傳感器，其工作電路如圖4-66所示。當出現(xiàn)故障代碼P0327（爆震傳感器輸出電壓低于0.5V）、P0328（爆震傳感器輸出電壓高于4.5V）時，需要進行以下的檢查步驟。(1)讀取爆震傳感器反饋數(shù)據(jù)連接汽車故障診斷儀，起動發(fā)動機并暖機，踩動加速踏板，使發(fā)動機轉速發(fā)生變化，同時用汽車故障診斷儀讀取爆震傳感器的反饋數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)應該有所變化，否則進行以下步驟。(2)檢查ECU提供的KNK1電壓斷開爆震傳感器的連接器，如圖4-67所示，接通點火開關，用萬用表測線束側連接器D1-2—D1-1之間的電壓，應為4.5～5.5V，否則進入步驟④。(3)檢查爆震傳感器拆下爆震傳感器，用萬用表測傳感器兩個端子之間的電阻，如圖4-68所示，應為120～280kΩ，否則，更換該傳感器。爆震傳感器正常，但仍然出現(xiàn)故障代碼P0327或P0328，則更換ECU。(4)檢查爆震傳感器與ECU之間的線路斷開ECU連接器，用萬用表測D1-2—B31-110、D1-1—B31-111之間的電阻，應小于1Ω；測D1-2或B31-110—車身搭鐵、D1-1或B31-111—車身搭鐵之間的電阻，應大于10kΩ，否則，維修或更換線束或連接器。在爆震傳感器與ECU之間的線路正常的情況下，傳感器線束連接器的KNK1端子仍然沒有4.5～5.5V電壓，則更換ECU。2)捷達、桑塔納車型爆震傳感器檢測(1)測傳感器的電阻(2)檢查爆震傳感器與ECU之間的線路特別說明：捷達、桑塔納車型爆震傳感器電路及連接器如圖所示。（1）測傳感器的電阻斷開爆震傳感器的連接器，用萬用表測傳感器相關端子之間的電阻，測量結果應該符合表4-5的規(guī)定，否則，更換爆震傳感器。（2）檢查爆震傳感器與ECU之間的線路斷開ECU連接器，用萬用表測傳感器連接器與ECU連接器相應端子之間的電阻，應該符合表4-5的規(guī)定，否則，維修或更換線束或連接器。4.實訓要求①認真思考每一步操作的理由，并與電路圖進行對照；②操作仔細、認真、規(guī)范，避免損壞設備；③養(yǎng)成使用發(fā)動機艙防護罩、“三件套”的職業(yè)習慣；④養(yǎng)成工具、零件、油液“三不落地”的職業(yè)習慣。小結爆震傳感器用來檢測發(fā)動機的爆震情況，ECU利用其信號來對點火正時進行閉環(huán)控制。爆震傳感器一般都通過檢測發(fā)動機缸體或缸蓋的振動狀態(tài)來判斷發(fā)動機的爆震情況，根據(jù)工作原理的不同，有壓電式和磁致伸縮式兩種形式。爆震傳感器的檢查內(nèi)容一般包括：讀取爆震傳感器的反饋數(shù)據(jù)、檢查ECU提供的工作電壓、檢查爆震傳感器與ECU之間的線路情況、測量傳感器的電阻等。第六節(jié)

氧傳感器檢查一任務引入二任務分析三相關知識四任務實施學習目標：1.了解氧傳感器的作用及對發(fā)動機工作的影響；2.掌握氧傳感器的類型、結構、工作原理及檢查方法。一任務引入氧傳感器裝在發(fā)動機的排氣管上（見圖4-70），通過檢測廢氣中殘余氧氣含量的方法來判斷混合氣的濃度，以便ECU對噴油量實施“閉環(huán)調節(jié)”：殘余氧氣較少時，說明混合氣偏濃，ECU通過減少噴油量使混合氣變??；反之，殘余氧氣較多時，ECU又使混合氣變濃，周而復始，最終確?；旌蠚獾臐舛染S持在理想值附近。氧傳感器發(fā)生故障時，該“閉環(huán)調節(jié)”功能失效，混合氣濃度偏離理想值，從而造成發(fā)動機的性能惡化，此時，ECU會儲存相應的故障代碼，儀表板上的發(fā)動機故障燈也會點亮。二任務分析氧傳感器一般根據(jù)電化學原理工作，有氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式等兩種類型，其中氧化鋯式又分為加熱型與非加熱型兩種，氧化鈦式一般都為加熱型。三相關知識1.氧化鋯式氧傳感器的結構與工作原理2.氧化鈦式氧傳感器的結構與工作原理3.氧傳感器的加熱控制電路4.氧傳感器的使用5.噴油量“閉環(huán)調節(jié)”的條件6.三元催化器的故障監(jiān)測功能7.氧傳感器信號、“閉環(huán)調節(jié)”狀態(tài)及三元催化器工作情況的檢測8.空燃比傳感器（A/F傳感器）1.氧化鋯式氧傳感器的結構與工作原理氧化鋯式氧傳感器主要由鋯管、加熱元件、電極引線、鋼質護管、鋼質殼體、防水護套等組成，其結構如圖所示。高溫下，部分氧分子發(fā)生電離，形成氧離子。這些氧離子可以滲過某些固體電解質（二氧化鋯、氧化釷等）。當這些電解質兩個表面之間的氧離子濃度不同時，濃度高處的氧離子就會向濃度低的一側擴散，如果在固體電解質兩個表面之間設置電極，就可以得到電動勢。氧化鋯式氧傳感器就是根據(jù)這一原理制成的，其電解質材料為鋯管（即二氧化鋯），如圖4-72所示，鋯管內(nèi)側與氧離子濃度較高的大氣相通，外側與氧離子濃度較低的廢氣相通，鋯管的內(nèi)、外側之間存在氧離子濃度差，因而會產(chǎn)生一定的電動勢，該電動勢即為傳感器的輸出信號。氧化鋯式氧傳感器的工作特性如圖4-72a）所示，當供給發(fā)動機的可燃混合氣較濃時，廢氣中氧離子含量較少，鋯管內(nèi)、外表面之間的氧離子濃度差較大，兩個電極之間的電動勢也較大，約為0.9V；反之，當可燃混合氣較稀時，兩個電極之間的電動勢也較小，約為0.1V。在鋯管外表面涂有一層金屬鉑，在其催化作用下，廢氣中的CO（一氧化碳）與氧離子發(fā)生反應變?yōu)镃O2（二氧化碳），從而消耗了一部分氧離子，提高了鋯管內(nèi)、外側之間的氧濃度差，使氧傳感器的靈敏度大為提高。如圖4-73a）所示，有催化劑鉑時，電動勢將按曲線1躍變；沒有催化劑鉑時，電動勢將按曲線3連續(xù)變化。

另外，氧化鋯式氧傳感器的溫度須達到300℃以上才能正常工作，如圖3-73b）所示，為此，有些傳感器的內(nèi)部設有加熱器。加熱器一般用陶瓷加熱元件制成，加熱溫度設定為300℃，并直接由汽車電源供電。2.氧化鈦式氧傳感器的結構與工作原理氧化鈦式氧傳感器的外形與氧化鋯式的相似，其結構如圖4-74所示，主要由二氧化鈦傳感元件、加熱元件、電極引線和鋼質殼體等組成。與氧化鋯式氧傳感器不同的是，該傳感器不需要與大氣壓進行比較，因此對傳感元件的密封性與防水性要求較低，使用玻璃或滑石粉等材料密封即可達到使用要求。此外，在電極引線與護套之間設置有硅橡膠密封襯墊，以防止水汽浸入傳感器內(nèi)部而腐蝕電極。該傳感器傳感元件的外表面同樣涂有一層金屬鉑，以提高其工作靈敏度。二氧化鈦屬于N型半導體材料，其電阻值隨氧離子濃度的變化而變化，因此，氧化鈦式氧傳感器相當于一個可變電阻，其電阻值與混合氣濃度（過量空氣系數(shù)）的關系如圖4-75所示，混合氣稀時，二氧化鈦呈現(xiàn)低阻狀態(tài)；混合氣濃時，二氧化鈦呈現(xiàn)高阻狀態(tài)；在理論混合氣附近（過量空氣系數(shù)λ約為1），電阻值產(chǎn)生突變。氧化鈦式氧傳感器的工作電路如圖4-76所示，ECU內(nèi)部的穩(wěn)壓電路向氧傳感器提供一個穩(wěn)定的工作電壓（一般為5V），分壓電阻串接在傳感器電路中，氧化鈦作為可變電阻，其上的分壓即可作為氧傳感器的信號電壓輸入ECU?；旌蠚庀r，二氧化鈦阻值小，信號電壓也??；混合氣濃時，二氧化鈦阻值高，信號電壓也大。氧化鈦式氧傳感器的溫度高于600℃才能正常工作，因此，該傳感器的內(nèi)部也設有加熱器，并由汽車電源直接加熱。3.氧傳感器的加熱控制電路一般情況下，發(fā)動機ECU會根據(jù)進氣量和發(fā)動機轉速來控制氧傳感器加熱器的工作電流，其控制電路如圖4-77所示。當發(fā)動機負荷較低時，其排氣溫度也低，ECU將增大加熱器的工作電流；反之，負荷較高時，則減小加熱器的工作電流，從而始終保持傳感器良好的工作狀態(tài)。4.氧傳感器的使用由于廢氣中的污物會附著在氧傳感器的表面，導致氧傳感器逐漸失效，此外，氧傳感器線束連接器處用于防水的硅橡膠也會逐漸污染內(nèi)側電極，因此，氧傳感器需要定期更換，更換周期一般為8萬km。另外，當汽油中含鉛時，催化劑鉑也會中毒失效，因此，裝有氧傳感器的汽車禁止使用含鉛汽油。5.噴油量“閉環(huán)調節(jié)”的條件噴油量的“閉環(huán)調節(jié)”可以使混合氣的濃度維持在理論混合氣附近，但并不是所有的工況都需要理論混合氣。例如：在發(fā)動機起動、暖機、加速、大負荷等工況，需要對混合氣適當加濃，以便使發(fā)動機能夠順利起動、平穩(wěn)暖機、迅速加速、大負荷時輸出較大功率；強制怠速工況（即節(jié)氣門在怠速位置，但轉速遠高于怠速的工況，例如：汽車急減速、掛擋下坡等）時，需要徹底切斷燃料供給。在這些工況下，ECU會暫時終止使用氧傳感器的信號，轉而利用ECU內(nèi)部的記憶值或計算值來控制噴油量，即對噴油量實施“開環(huán)調節(jié)”。另外，在氧傳感器發(fā)生故障或未達到工作溫度（300℃或600℃）時，以及在電控系統(tǒng)其他部分發(fā)生故障，系統(tǒng)被迫轉入“應急運轉”狀態(tài)時，ECU也會對噴油量實施“開環(huán)調節(jié)”。只有在水溫正常、平穩(wěn)怠速、中小負荷、氧傳感器正常且達到工作溫度、系統(tǒng)沒有轉入“應急運轉”狀態(tài)等條件下，ECU才對噴油量實施“閉環(huán)調節(jié)”。此外，在氧傳感器信號正常的情況下，汽油蒸汽回收系統(tǒng)才會工作。6.三元催化器的故障監(jiān)測功能為了減少尾氣排放，現(xiàn)代汽車排氣管中大多裝有三元催化器。所謂三元催化器，就是在排氣管中設置一個蜂窩狀的廢氣通道，通道體的表面涂有鉑、銠、鈀等三種稀有金屬作為催化劑。當廢氣中的CO（一氧化碳）、HC（碳氫化合物）、NOX（氮氧化合物）等有毒氣體經(jīng)過這些催化劑時，會與廢氣中的殘余氧氣進一步發(fā)生反應，從而轉化為CO2（二氧化碳）、H2O（水）和N2（氮氣）等無毒氣體。在理論混合氣附近，三元催化器的工作效率最高。因此，從確保三元催化器高效工作的角度出發(fā)，也要求氧傳感器能夠正常工作。在理論混合氣附近，三元催化器的工作效率最高。因此，從確保三元催化器高效工作的角度出發(fā)，也要求氧傳感器能夠正常工作。隨著使用時間的延長，由于表面污染作用及稀有金屬的老化作用，三元催化器的工作效率會逐漸下降，汽車尾氣排放會在駕駛人員不知不覺中逐漸升高，這在汽車尾氣排放法規(guī)比較嚴格的國家是不允許的。為了解決這一問題，有些汽車的三元催化器前端和后端各裝一個氧傳感器，前端的為主氧傳感器，用于噴油量的“閉環(huán)調節(jié)”，后端的為副氧傳感器，用于對三元催化器的工作狀態(tài)進行監(jiān)測。監(jiān)測原理如下：三元催化器在正常工作時，對廢氣中的殘余氧氣具有一定的“吞吐”作用。殘余氧氣較多時，三元催化器吸附一定的氧氣；殘余氧氣較少時，三元催化器又釋放一定的氧氣，因此，三元催化器前端和后端殘余氧氣濃度的變化存在著一定的差別，前端濃度隨著“閉環(huán)調節(jié)”的作用變化較快（10s內(nèi)約變化8次以上），后端濃度則變化較慢，因此，ECU只要對比主、副氧傳感器的信號，就可以判斷三元催化器的工作狀態(tài)：當兩個氧傳感器的信號差別較大時，說明三元催化器工作正常；而當兩個氧傳感器的信號差別較小時，則說明三元催化器已經(jīng)失效。當ECU判定三元催化器失效時，會儲存相應的故障代碼，并點亮儀表板上的發(fā)動機故障報警燈。7.氧傳感器信號、“閉環(huán)調節(jié)”狀態(tài)及三元催化器工作情況的檢測為了便于檢測主、副氧傳感器的信號，豐田汽車的診斷連接器（診斷座）上設有OX1、OX2端子，分別與主、副氧傳感器的信號線相連，因此，用萬用表直接測量OX1、OX2端子與E1端子（搭鐵端子）之間的電壓，即可測量主、副氧傳感器的信號。另外，診斷連接器上還設有VF1、VF2端子，分別與ECU的相應端子相連，其中VF1端子上的電壓反映了噴油量“閉環(huán)調節(jié)”的情況，5V、2.5V和0V分別代表增大噴油量，不調節(jié)噴油量、減小噴油量；VF2端子上的電壓反映了副氧傳感器的信號狀態(tài)，5V、2.5V和0V分別代表副氧傳感器的信號為0V、0.45V和0.9V。因此，直接測量VF1、VF2端子與E1端子（搭鐵端子）之間的電壓，即可判斷噴油量“閉環(huán)調節(jié)”的情況及三元催化器的工作情況。8.空燃比傳感器（A/F傳感器）空燃比傳感器是一種新型的氧傳感器，其工作范圍不僅僅限于理論混合氣附近，在較寬的范圍內(nèi)均可產(chǎn)生幾乎與混合氣濃度成正比的電壓信號，如圖4-78a）所示，因而大大提高了ECU對混合氣濃度的調節(jié)范圍和調節(jié)精度，即使在加速加濃、大負荷加濃等工況下也可以實現(xiàn)噴油量的“閉環(huán)調節(jié)”。該傳感器的工作電路如圖4-6-78b）所示，由于其工作原理的特殊性，該傳感器的輸出信號不能用萬用表測量，需要使用汽車故障診斷儀，通過讀取相關數(shù)據(jù)來判斷其工作情況?？杖急葌鞲衅饕才溆屑訜崞?，但該加熱器的工作電流比普通氧傳感器的大得多。四任務實施1.實訓目的2.設備準備3.實訓步驟4.實訓要求1.實訓目的掌握氧傳感器的檢查方法。2.設備準備豐田8A電控發(fā)動機臺架一部；萬用表一支；抹布一條；滅火器一個；X－431解碼儀一臺。3.實訓步驟1)豐田卡羅拉車型氧傳感器的檢查2）利用故障診斷連接器檢查豐田汽車氧傳感器信號及噴油量“閉環(huán)調節(jié)”功能3）捷達，桑塔納，車型氧傳感器檢修1)豐田卡羅拉車型氧傳感器的檢查（1）氧傳感器加熱控制電路的檢查（2）主氧傳感器信號的檢查豐田卡羅拉車型氧傳感器工作電路如圖4-79所示，其中S1為主氧傳感器，S2為副氧傳感器。(1)氧傳感器加熱控制電路的檢查特別說明：當出現(xiàn)故障代碼P0031（加熱器電流小于0.3A）、P0032（加熱器電流大于2A）時，需要檢查主氧傳感器加熱控制電路；當出現(xiàn)故障代碼P0037（加熱器電流小于0.3A）、P0038（加熱器電流大于2A）時，需要檢查副氧傳感器加熱控制電路。兩電路檢查方法相同，以下為主氧傳感器加熱控制電路的檢查步驟。①檢查加熱器的電阻。斷開主氧傳感器的連接器（見圖4-80），用萬用表測量傳感器連接器B15-1——B15-2、B15-1——B