电控发动机传感器检测(上)

1、电控发动机传感器检测电控发动机传感器检测1 曲轴位置传感器是发动机电子控制曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一，它提供点系统中最主要的传感器之一，它提供点火时刻（点火提前角）、确认曲轴位置火时刻（点火提前角）、确认曲轴位置的信号，用于检测活塞上止点、曲轴转的信号，用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同，可分为磁用的结构随车型不同而不同，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。上或分

2、电器内。曲轴位置传感器的检测曲轴位置传感器的检测 1、磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理、磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理 （2）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器 丰田公司丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内，其结构如器内，其结构如图图5所示。该传感器分成上、下两部分，上部分所示。该传感器分成上、下两部分，上部分产生产生G信号，下部分产生信号，下部分产生Ne信号，都是利用带有轮齿的转子旋转信号，都是利用带有轮齿的转子旋转时，使信号发生器感应线圈内的磁通变化，从而在感应线圈里产时，使信号发生器感应

3、线圈内的磁通变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势，再将它放大后，送入生交变的感应电动势，再将它放大后，送入ECU。 Ne信号是检测信号是检测曲轴转角及发动机曲轴转角及发动机转速的信号，相当转速的信号，相当于日产公司磁脉冲于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器式曲轴位置传感器的的1信号。该信信号。该信号由固定在下半部号由固定在下半部具有等间隔具有等间隔24个轮个轮齿的转子（齿的转子（N0.2正正时转子）及固定于时转子）及固定于其对面的感应线圈其对面的感应线圈产生产生如图如图6（a）所所示。示。 N0.2正时转子上有正时转子上有24个齿，故转子旋转个齿，故转子旋转1圈，即曲轴旋圈，即曲轴旋转转72

4、0时，感应线圈产生时，感应线圈产生24个交流电压信号。个交流电压信号。Ne信号信号如图如图6（b）其一个周期的脉冲相当于）其一个周期的脉冲相当于30曲轴转角曲轴转角（72024=30）。更精确的转角检测，是利用）。更精确的转角检测，是利用30转角的时间由转角的时间由ECU再均分再均分30等份，即产生等份，即产生1曲轴曲轴转角的信号。发动机的转速由转角的信号。发动机的转速由ECU依照依照Ne信号的两个信号的两个脉冲（脉冲（60曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。 G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，G信号信号是由位

5、于是由位于Ne发生器上方的凸缘转轮（发生器上方的凸缘转轮（No.1正时转子）正时转子）及其对面对称的两个感应线圈（及其对面对称的两个感应线圈（G1感应线圈和感应线圈和G2感感应线圈）产生的。其构造如应线圈）产生的。其构造如图图7所示。其产生信号的所示。其产生信号的原理与原理与Ne信号相同。信号相同。G信号也用作计算曲轴转角时信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。的基准信号。 G1、G2信号分别检测第信号分别检测第6缸及第缸及第1缸的上止点。由于缸的上止点。由于G1、G2信号发生器设置位置的关系，当产生信号发生器设置位置的关系，当产生G1、G2信号时，信号时，实际上活塞并不是正好达到上止点（实际上

6、活塞并不是正好达到上止点（BTDC），而是在），而是在上止点前上止点前10的位置。的位置。图图8所示为曲轴位置传感器所示为曲轴位置传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。信号与曲轴转角的关系。 2、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 以皇冠以皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE型发动机电子控制系统型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如测方法，曲轴位置传感器电路如图图9所示。所示。表表 1 曲轴位置传感器的电阻值曲轴位置传感器的电阻值（1）曲轴位置）曲轴位置传感器的电传感器的电阻检

7、查阻检查 关闭点火开关闭点火开关，拔开曲轴位关，拔开曲轴位置传感器的导线置传感器的导线连接器，用万用连接器，用万用表的电阻档测量表的电阻档测量曲轴位置传感器曲轴位置传感器上各端子间的电上各端子间的电阻值阻值（表（表 1）。如电阻值不在规如电阻值不在规定的范围内，必定的范围内，必须更换曲轴位置须更换曲轴位置传感器。传感器。端子端子条件条件电阻值（电阻值（）G1G-冷态冷态125-200热态热态160-235G2-G-冷态冷态125-200热态热态160-235Ne G-冷态冷态155-250热态热态190-290 （2）曲轴位置传感器输出信号的检查）曲轴位置传感器输出信号的检查 拔下曲轴位置传感

8、器的导线连接器，当发动机转动拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。 （3）感应线圈与正时转子的间隙检查）感应线圈与正时转子的间隙检查 用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙（气间隙（图图10），其间隙应为），其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不。若间隙不合要求，则须更换

9、分电器壳体总成。合要求，则须更换分电器壳体总成。二、光电式曲轴位置传感器二、光电式曲轴位置传感器 1、光电式曲轴、光电式曲轴位置传感器的结构位置传感器的结构和工作和工作 （1）日产公司光）日产公司光电式曲轴位置传感电式曲轴位置传感器的结构和工作器的结构和工作 日产公司光电式日产公司光电式曲轴位置传感器设置曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信在分电器内，它由信号发生器和带缝隙和号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成光孔的信号盘组成（图图11）。）。 信号盘安装在分电信号盘安装在分电器轴上，其外围有器轴上，其外围有360条缝隙，产生条缝隙，产生1（曲轴转角）（曲轴转角）信号；外围稍靠内信号；外围稍靠内

10、侧分布着侧分布着6个光孔个光孔（间隔（间隔60），产），产生生120信号，其信号，其中有一个较宽的光中有一个较宽的光孔是产生对应第孔是产生对应第1缸上止点的缸上止点的120信号的，如信号的，如图图12 所示。所示。 信号发生器固装在分电器信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（和电子电路组成（图图13）。）。两只发光二极管分别正对两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当管和光

11、敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出化，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉表征曲轴位置和转角的脉冲信号。冲信号。 图图14为光电式信号发生器的作用原理。当为光电式信号发生器的作用原理。当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发光二极管的光束被敏二极管感光而导通；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后

12、，即向脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角电控单元输送曲轴转角1信号和信号和120信号信号因信号发生器安装位置的关系，因信号发生器安装位置的关系，120信号在信号在活塞上止点前活塞上止点前70输出。输出。 发动机曲轴每转发动机曲轴每转2圈，分电器轴转圈，分电器轴转1圈，圈，则则1信号发生器输出信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲个脉冲，每个脉冲周期高电位对应周期高电位对应1，低电位亦对应，低电位亦对应1共表共表征曲轴转角征曲轴转角720与此同时，与此同时，120信号发生信号发生器共产生器共产生6个脉冲信号。个脉冲信号。2、光电式曲轴位置传感器的检测、光电式曲轴位置传感器

13、的检测 （1）曲轴位置）曲轴位置传感器的线束传感器的线束检查检查 图图18所示为韩所示为韩国国“现代现代“ONATA”汽汽车光电式曲轴车光电式曲轴位置传感器连位置传感器连接器（插头）接器（插头）的端子位置。的端子位置。 检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，打开检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，打开点火开关，用万用表的电压档（点火开关，用万用表的电压档（图图19）测量线束侧）测量线束侧4#端子与地间的电压应为端子与地间的电压应为12V，线束侧，线束侧2#端子和端子和3#端子与端子与地间电压应为地间电压应为4.8-5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧，用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与

14、地间应为端子与地间应为0（导通）。（导通）。 （2）光电式曲轴位置传感器输出信号检测）光电式曲轴位置传感器输出信号检测 用万用表电压档接在传感器侧用万用表电压档接在传感器侧3#端子和端子和1#端子上，端子上，在起动发动机时，电压应为在起动发动机时，电压应为0.2-1.2V。在起动发动机后。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子和端子和1#端端子电压应为子电压应为1.8-2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。否则应更换曲轴位置传感器。 如图所示是日产蓝鸟如图所示是日产蓝鸟ECCS系统点火电路图。系统点火电路图。 三、霍尔式曲轴位置传感器的检测三、

15、霍尔式曲轴位置传感器的检测 霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是利用触发叶的电压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。置传感器的输出信号。 1、霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作、霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 （1）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器

16、美国美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式，如轴前端，采用触发叶片的结构型式，如图图20所示。所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。片的信号轮，与曲轴一起旋转。 如如图图21所示，霍尔信所示，霍尔信号发生器由永久磁铁、号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号路等组成。内外信号轮侧面各设置一个霍轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。信号尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔进入永久

17、磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），如路（或称隔磁），如图图21（a）所示。这所示。这时不产生霍尔电压；时不产生霍尔电压； 当触发叶片离当触发叶片离开空气隙时，永开空气隙时，永久磁铁久磁铁2的磁通的磁通便通过导磁板便通过导磁板3穿过霍尔元件穿过霍尔元件（图图21（b）这时产生霍尔电这时产生霍尔电压。将霍尔元件压。将霍尔元件间歇产生的霍尔间歇产生的霍尔电压信号经霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整集成电路放大整形后，即向形后，即向ECU输送电压脉冲信输送电压脉冲信号号 。 （2）采用触发轮齿的霍尔式

18、曲轴位置传感器）采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号北京信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器如切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器如图图23所示，所示， 当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔传感器输出高电位（传感器输出高电位（5V）；当飞轮齿槽间的金属与）；当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直线时，传

19、感器输出低电位（传感器成一直线时，传感器输出低电位（0.3V）。）。因此，每当因此，每当1个飞轮齿槽通过传感器时，传感器便产个飞轮齿槽通过传感器时，传感器便产生生1个高、低电位脉冲信号个高、低电位脉冲信号 。当飞轮上的每一组槽。当飞轮上的每一组槽通过传感器时，传感器将产生通过传感器时，传感器将产生4个脉冲信号。其中四个脉冲信号。其中四缸发动机每缸发动机每1转产生转产生2组脉冲信号，六缸发动机每组脉冲信号，六缸发动机每1转转产生产生3组脉冲信号。传感器提供的每组信号，可被发组脉冲信号。传感器提供的每组信号，可被发动机动机ECU用来确定两缸活塞的位置，如在四缸发动用来确定两缸活塞的位置，如在四缸发

20、动机上，利用一组信号，可知活塞机上，利用一组信号，可知活塞1和活塞和活塞4接近上止接近上止点；利用另一组信号，可知活塞点；利用另一组信号，可知活塞2和活塞和活塞3接近上止接近上止点。故利用曲轴位置传感器，点。故利用曲轴位置传感器，ECU可知道有两个气可知道有两个气缸的活塞在接近上止点。由于第缸的活塞在接近上止点。由于第4个槽的脉冲下降沿个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点（对应活塞上止点（TDC）前）前4，故，故ECU根据脉冲情根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置。另外，况很容易确定活塞上止点前的运行位置。另外，ECU还可以根据各脉冲间通过的时间，计算出发动还可以根据各脉冲间通过的时间，计算

21、出发动机的转速。机的转速。2、霍尔式曲轴位置传感器的检测、霍尔式曲轴位置传感器的检测 检测霍尔式曲轴位置传感器的检检测霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。轴位置传感器为例来说明其检测方法。 曲轴位置传感器与曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连，如有三条引线相连，如图图24所示。其中一条是所示。其中一条是ECU向传感器加电压的向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为电源线，输入传感器

22、的电压为8V；另一条是传；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电，低电位为位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线；第三条是通往传感器的接地线 曲轴位置传感器接曲轴位置传感器接头如头如图图25所示。所示。 （1）传感器电源、）传感器电源、电压的测试电压的测试 打开点火开关，打开点火开关，用万用表电压档测用万用表电压档测量量ECU侧侧7#端子的端子的电压应为电压应为8V，在传，在传感器导线连接器感器导线连接器“A”端子处测量电端子处测量电压也应为压也应为8V，否则，否

23、则为电源、线断路或为电源、线断路或接头接触不良接头接触不良。 （2）端子间电压）端子间电压的检测的检测 用万用表的电压用万用表的电压档，对传感器的档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，三个端子间进行测试，当打开点火开关时，当打开点火开关时，A-C端子间的电压值端子间的电压值约为约为8V；B-C端子间端子间的电压值在发动机转的电压值在发动机转动时，在动时，在0.3-5V之间之间变化，且数值显示呈变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电脉冲性变化，最高电压压5v，最低电压，最低电压0.3V。如不符合以上结果，如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感应更换曲轴位置传感器。器。 （3）电阻检测）电阻检测 关

24、闭点火开关，拔下关闭点火开关，拔下曲轴位置传感器导线连接曲轴位置传感器导线连接器，用万用表器，用万用表档跨接在档跨接在传感器侧的端子传感器侧的端子A-B或或A-C间，此时万用表显示读间，此时万用表显示读数为数为（开路），如果指（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。位置传感器。 GM（通用）公司触发（通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端方法与上述相似，只是端子为子为4个，上止点信号个，上止点信号（内信号轮触发）输出端（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显示。与接地端为脉冲电压显示。冷却水温度传感器的检测冷却水温度传

25、感器的检测 冷却水温度传感器安装在发动机缸体冷却水温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水接触，用来检或缸盖的水套上，与冷却水接触，用来检测发动机的冷却水温度。测发动机的冷却水温度。 向向ECU输入温度输入温度信号，作为汽油喷射和点火正时的修正信信号，作为汽油喷射和点火正时的修正信号。同时也是其它辅助控制（如怠速控制）号。同时也是其它辅助控制（如怠速控制）的控制信号。的控制信号。 1、结构和电路、结构和电路 冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻（阻（图图1（a）它具有负的温度电阻系数。水）它具有负的温度电阻系数。水温越低，电阻越大温越低，

26、电阻越大;反之，水温越高，电阻越反之，水温越高，电阻越小（小（图图1（b）。）。 水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却水温度传感器与电控单元的连接如水温度传感器与电控单元的连接如图图2所示。所示。 2、冷

27、却水温度传感器的检测、冷却水温度传感器的检测 （1）冷却水温度传感器的电阻检测）冷却水温度传感器的电阻检测 A、就车检查：关闭点火开关，拆卸冷却水温度传感、就车检查：关闭点火开关，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表器导线连接器，用数字式高阻抗万用表档，按档，按图图3所所示测试传感器两端子（丰田皇冠示测试传感器两端子（丰田皇冠3.0为为THW和和E2北京切北京切诺基为诺基为B和和A）间的电阻值。其电阻值与温度的高低成）间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于反比，在热机时应小于1k。如。如表表1所示所示 检测标准阻值检测标准阻值 表表1丰田皇冠丰田皇冠3.0的的T

28、HW和和E2端子间的电阻端子间的电阻端子端子温度温度()电阻电阻(k)THWE204.00-7.00202.00-3.00400.90-1.30600.40-0.70800.20-0.40 B、单件检查、单件检查 拔下冷却水温度传感拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后器导线连接器，然后从发动机上拆下传感从发动机上拆下传感器器;将该传感器置于将该传感器置于烧杯内的水中，加热烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万杯中的水，同时用万用表用表档测量在不同档测量在不同水温条件下水温传感水温条件下水温传感器两接线端子间的电器两接线端子间的电阻值，如阻值，如图图4所示。所示。将测得的值与标准值将测得的值与标准

29、值相比较（相比较（如表如表1）。）。如果不符合标准，则如果不符合标准，则应更换水温传感器。应更换水温传感器。 （2）冷却水温度传感器输出信号电压的检测）冷却水温度传感器输出信号电压的检测 装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于插好，当点火开关置于“ON”位置时，从水温传感器导位置时，从水温传感器导线连接器线连接器“THW”端子（丰田车）或从端子（丰田车）或从ECU连接器连接器“THW”端子与端子与E2间测试传感器输出电压信号（对北京间测试传感器输出电压信号（对北京切诺基是从传感器导线连接器切诺基是从传感器导线连接器“B”端子

30、或从端子或从ECU导线导线连接器连接器“2”端子上测量与接地端子间电压）。端子上测量与接地端子间电压）。 丰田车丰田车THW与与E2端子间电压在端子间电压在20时时 0.5-2.4V ，80时应为时应为0.25-1.2V。所测得的电压值应随冷却水温。所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。当冷却水温度传感器线束断开时，如从成反比变化。当冷却水温度传感器线束断开时，如从ECU导线连接器端子导线连接器端子“2”（北京切诺基）上测试电压（北京切诺基）上测试电压值，当点火开关打开时，应为值，当点火开关打开时，应为5V左右。左右。表表2为丰田车为丰田车THW与与E2端子间的电阻端子间的电阻、电压值。电压值

31、。 表表2为丰田车为丰田车THW与与E2端子间的电阻、电压值端子间的电阻、电压值发动机发动机型号型号1UZ 、 3UZ 、 1MZ 5S 、 2TZ温度温度() 电阻电阻(k) 电压（电压（V） 电阻电阻(k) 电压（电压（V）-2016.24.316.04.305.93.45.93.4202.52.42.52.4401.11.41.21.5600.60.90.60.9800.30.50.30.51000.10.20.20.3进气温度传感器的检测进气温度传感器的检测 进气温度传感器是感测进入发动机的空气温进气温度传感器是感测进入发动机的空气温度，它安装在空气流量计的进口处。对使用进气度，它安装

32、在空气流量计的进口处。对使用进气歧管绝对压力传感器（歧管绝对压力传感器（MAP）的发动机，进气温）的发动机，进气温度传感器安装在空气滤清器的出气口。度传感器安装在空气滤清器的出气口。 由于发动机的进气质量受到温度、容积和压由于发动机的进气质量受到温度、容积和压力的影响，故容积式空气流量计进来的空气容积，力的影响，故容积式空气流量计进来的空气容积，还要进气温度和大气压力进行修正。发动机的电还要进气温度和大气压力进行修正。发动机的电脑是以进气温度脑是以进气温度20 作为修正的基准，即作为修正的基准，即20 的的空气温度信息修正系数为空气温度信息修正系数为0（冷却液则（冷却液则80 的的THW修正系

33、数为修正系数为0）高于或低于这个值，电脑都）高于或低于这个值，电脑都会以某一系数对喷油持续期和点火正时进行修正。会以某一系数对喷油持续期和点火正时进行修正。 1、结构和电路、结构和电路 如如图图1所示，进气温度传感器内部也是一个具所示，进气温度传感器内部也是一个具有负温度电阻系数的热敏电阻，其电阻值随着有负温度电阻系数的热敏电阻，其电阻值随着进气温度升高而减少。外部用环氧树脂密封。进气温度升高而减少。外部用环氧树脂密封。 它和它和ECU的连接方式与水温传感器相同。的连接方式与水温传感器相同。图图2所示为进气温度传感器与所示为进气温度传感器与ECU的连接电的连接电路。路。 2、进气温度传感器的检

34、测、进气温度传感器的检测 （1）进气温度传感器的电阻检测）进气温度传感器的电阻检测 进气温度传感器的电阻检测方法和要求与冷却进气温度传感器的电阻检测方法和要求与冷却水温度传感器基本相同。单件检查时，点火开关置水温度传感器基本相同。单件检查时，点火开关置于于“OFF”，拔下进气温度传感器导线连接器，并将，拔下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下传感器拆下;如如图图3所示，所示， 用电热吹用电热吹风器、红外线风器、红外线灯或热水加热灯或热水加热进气温度传感进气温度传感器器;用万用表用万用表档测量在不同档测量在不同温度下两端子温度下两端子间的电阻值，间的电阻值，将测得的电阻将测得的电阻值与标准数

35、值值与标准数值进行比较。如进行比较。如果与标准值不果与标准值不符，则应更换。符，则应更换。 进气温度传感器的进气温度传感器的THA与与E2端子间的端子间的电阻值电阻值端子端子温度温度()电阻电阻(k)THAE204.00-7.00202.00-3.00400.90-1.30600.40-0.70800.20-0.40 （2）进气温度传感器的输出信号电压值检测）进气温度传感器的输出信号电压值检测 当点火开关置于当点火开关置于“ON”位置时，位置时，ECU的的THA端子端子与与E2端子端子(图图 2(a)间或进气温度传感器连接器间或进气温度传感器连接器THA与与E2端子间的电压值在端子间的电压值在

36、20时应为时应为0.5-2.4V。60 时应为时应为0.2-0.1V 爆震传感器的检测爆震传感器的检测 爆震传感器用于点火时刻闭路循环控制系统中，是爆震传感器用于点火时刻闭路循环控制系统中，是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用是检测发动机有无爆震现象，能有效地控制发动机的爆是检测发动机有无爆震现象，能有效地控制发动机的爆震现象的发生。爆震传感器安装在缸体上。若是震现象的发生。爆震传感器安装在缸体上。若是V型发型发动机，则左右缸体侧各装有一个爆震传感器。动机，则左右缸体侧各装有一个爆震传感器。 若发动机工作时产生振动，爆燃振动越强，产

37、生的若发动机工作时产生振动，爆燃振动越强，产生的电压信号越大。爆震传感器将此信号送入电压信号越大。爆震传感器将此信号送入ECU 。即能。即能判断发动机燃烧是否发生爆燃。电脑依据传感器输入的判断发动机燃烧是否发生爆燃。电脑依据传感器输入的信号，马上发出延迟下一次点火提前角的指令，点火提信号，马上发出延迟下一次点火提前角的指令，点火提前角马上延迟前角马上延迟8 12曲轴转角使发动机燃烧迅速曲轴转角使发动机燃烧迅速脱离爆燃状态。当爆燃消失后，电脑马上以每转脱离爆燃状态。当爆燃消失后，电脑马上以每转12 曲轴转角提前点火角度，直到恢复正常循环控制点火曲轴转角提前点火角度，直到恢复正常循环控制点火时刻。

38、通过信号反馈控制，使发动机经常处于最佳点火时刻。通过信号反馈控制，使发动机经常处于最佳点火态，动力性和经济性最好，使爆燃燃烧不会持续。态，动力性和经济性最好，使爆燃燃烧不会持续。 1、爆震传感器的结构和工作原理、爆震传感器的结构和工作原理 常见的爆震传感器有两种，一种是磁致伸缩式爆震常见的爆震传感器有两种，一种是磁致伸缩式爆震传感器，另一种是压电式爆震传感器。磁致伸缩式传感器，另一种是压电式爆震传感器。磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构如爆震传感器的外形与结构如图图1所示所示 图图2所示其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁所示其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。其工

39、作原理是性铁心以及铁心周围的线圈。其工作原理是:当发动机当发动机的气缸体出现振动时，该传感器在的气缸体出现振动时，该传感器在7kHz左右处与发动左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在铁心周围永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU。 压电式爆震传感器的结构如压电式爆震传感器的结构如图图3所示。这种所示。这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工

40、作，也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。外壳内装有压电元件、配重块及导线等。 其工作原理是其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动当发动机的气缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化，从而产生电压。受的压力发生变化，从而产生电压。ECU检测出检测出该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。 2、爆震传感器检测、爆震传感器检测

41、丰田皇冠丰田皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE型发动机爆震型发动机爆震传感器与传感器与ECU的连接电路如的连接电路如图图4所示。所示。 （1）爆震传感器电阻的检测）爆震传感器电阻的检测 点火开关置于点火开关置于“OFF”位置，拔开爆震传感位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表器导线接头，用万用表M档检测爆震传感器的档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为接线端子与外壳间的电阻，应为（不导通）；（不导通）；或检查二端子之间的电阻应为或检查二端子之间的电阻应为（不导通）若为（不导通）若为0（导通）则须更换爆震传感器。（导通）则须更换爆震传感器。 对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应对于磁致伸缩式爆震

42、传感器，还可应用万用表用万用表档检测线圈的电阻，其阻值应符档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。册），否则更换爆震传感器。 （2）爆震传感器输出信号的检查）爆震传感器输出信号的检查 拔开爆震传感器的连接插头，在发动拔开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，应有脉冲电的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。压输出。如没有，应更换爆震传感器。氧传感器的检测氧传感器的检测 氧传感器安装在三元催化器前端

43、。如果发动机氧传感器安装在三元催化器前端。如果发动机还配有副氧传感器，则在三元催化器前端装主还配有副氧传感器，则在三元催化器前端装主氧传感器，后端装有副氧传感器，氧传感器，后端装有副氧传感器，如图所示如图所示。 主副氧传感器结构相同，功能也相同，主副氧传感器结构相同，功能也相同，都是用来检测发动机排气中氧浓度，反馈都是用来检测发动机排气中氧浓度，反馈发动机的混合气浓度比例的理想状态。传发动机的混合气浓度比例的理想状态。传感器能将排气中氧浓度浓度变成电压信号感器能将排气中氧浓度浓度变成电压信号反馈输送给发动机电脑控制系统。反馈输送给发动机电脑控制系统。ECU根根据氧传感器信号及时调整下一个循环的

44、喷据氧传感器信号及时调整下一个循环的喷油量，使发动机混合气的空油量，使发动机混合气的空 / 燃比保持在理燃比保持在理想值范围内。想值范围内。 目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，其中应用最多的是氧化锆式化钛式两种，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。氧传感器。 1、结构和工作原理、结构和工作原理 （1）氧化锆式氧传感器）氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷的基本元件是氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称管（固体电解质），亦称锆管（锆管（图图1）。）。 锆管固定锆管固定在带有安装螺纹的固定套在带有安装螺纹的固定套中，内外表面均

45、覆盖着一中，内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜，其内表层多孔性的铅膜，其内表面与大气接触，外表面与面与大气接触，外表面与废气接触。氧传感器的接废气接触。氧传感器的接线端有一个金属护套，其线端有一个金属护套，其上开有一个用于锆管内腔上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔；电线将与大气相通的孔；电线将锆管内表面铂极经绝缘套锆管内表面铂极经绝缘套从此接线端引出。从此接线端引出。 氧化锆在温度超过氧化锆在温度超过300后，才能进行正常工作。后，才能进行正常工作。早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传感器必须在早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传感器必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作，它只有一根发动机起

46、动运转数分钟后才能开始工作，它只有一根接线与接线与ECU相连（相连（图图2（a）。）。 现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器（图图2（b）这种传感器内有一个电加热元件，可）这种传感器内有一个电加热元件，可在发动机起动后的在发动机起动后的20-30s内迅速将氧传感器加热至内迅速将氧传感器加热至工作温度。它有三根接线，一根接工作温度。它有三根接线，一根接ECU，另外两根，另外两根分别接地和电源。分别接地和电源。 锆管的陶瓷体锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其是多孔的，渗入其中的氧气，在温度中的氧气，在温度较高时发生电离。较高时发生电离。由于锆管内、外侧由于锆管内、

47、外侧氧含量不一致，存氧含量不一致，存在氧浓差，因而氧在氧浓差，因而氧离子从大气侧向排离子从大气侧向排气一侧扩散，从而气一侧扩散，从而使锆管成为一个微使锆管成为一个微电池，在两铂极间电池，在两铂极间产生电压（产生电压（图图3）。）。 当发动机以较浓的混合气运转时，排气中氧含量当发动机以较浓的混合气运转时，排气中氧含量少，少，CO、HC、H2等较多。这些气体在锆管外表面的等较多。这些气体在锆管外表面的铅催化作用下与氧发生反应，将耗尽排气中残余的氧，铅催化作用下与氧发生反应，将耗尽排气中残余的氧，使锆管外表面氧气浓度变为零，这就使得锆管内、外侧使锆管外表面氧气浓度变为零，这就使得锆管内、外侧氧浓差加

48、大，两铅极间电压陡增。因此，锆管氧传感器氧浓差加大，两铅极间电压陡增。因此，锆管氧传感器产生的电压将在理论空燃比时发生突变：稀混合气时，产生的电压将在理论空燃比时发生突变：稀混合气时，输出电压几乎为零；浓混合气时，输出电压接近输出电压几乎为零；浓混合气时，输出电压接近1V。 实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附实际上的反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动，故氧传感器的输出电压在近一个狭小的范围内波动，故氧传感器的输出电压在0.1-0.8V之间不断变化（通常每之间不断变化（通常每10s内变化内变化8次以上）。次以上）。如果氧传感器输出电压变化过缓（每如果氧传感器输出电压

49、变化过缓（每1Os少于少于8次）或次）或电压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明电压保持不变（不论保持在高电位或低电位），则表明氧传感器有故障，需检修。氧传感器有故障，需检修。 （2）氧化钛式氧）氧化钛式氧传感器传感器 氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器是利用二氧化钛材料是利用二氧化钛材料的电阻值随排气中氧的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的含量的变化而变化的特性制成的，故又称特性制成的，故又称电阻型氧传感器。二电阻型氧传感器。二氧化钛式氧传感器的氧化钛式氧传感器的外形和氧化锆式氧传外形和氧化锆式氧传感器相似，在传感器感器相似，在传感器前端的护罩内是一个前端的护罩内是一个二氧化钛厚膜元件

50、二氧化钛厚膜元件（图图4）。）。 纯二氧化钛在纯二氧化钛在常温下是一种高电常温下是一种高电阻的半导体，但表阻的半导体，但表面一旦缺氧，电阻面一旦缺氧，电阻随之减小。由于二随之减小。由于二氧化钛的电阻也随氧化钛的电阻也随温度不同而变化，温度不同而变化，因此，在二氧化钛因此，在二氧化钛式氧传感器内部也式氧传感器内部也有一个电加热器，有一个电加热器，以保持氧化钛式氧以保持氧化钛式氧传感器在发动机工传感器在发动机工作过程中的温度恒作过程中的温度恒定不变。定不变。 如如图图5所示，所示，ECU 2#端子将一个恒定端子将一个恒定的的1V电压加在氧化电压加在氧化钛式氧传感器的一端钛式氧传感器的一端上，传感器

51、的另一端上，传感器的另一端与与ECU4#端子相接。端子相接。当排出的废气中氧浓当排出的废气中氧浓度随发动机混合气浓度随发动机混合气浓度变化而变化时，氧度变化而变化时，氧传感器的电阻随之改传感器的电阻随之改变，变，ECU4#端子上端子上的电压降也随着变化。的电压降也随着变化。 当当4#端子上的电压端子上的电压高于参考电压时，高于参考电压时，ECU判定混合气过浓；当判定混合气过浓；当4#端子上的电压低于参考端子上的电压低于参考电压时，电压时，ECU判定混合判定混合气过稀。通过气过稀。通过ECU的反的反馈控制，可保持混合气馈控制，可保持混合气的浓度在理论空燃比附的浓度在理论空燃比附近。在实际的反馈控

52、制近。在实际的反馈控制过程中，二氧化钛式氧过程中，二氧化钛式氧传感器与传感器与ECU连接的连接的4#端子上的电压也是在端子上的电压也是在0.1-0.9V之间不断变化，之间不断变化，这一点与氧化锆式氧传这一点与氧化锆式氧传感器是相似的。感器是相似的。 2、氧传感器的检测、氧传感器的检测 氧传感器的基本电路如氧传感器的基本电路如图图6所示。所示。 （1）氧传感器加热器）氧传感器加热器电阻的检测电阻的检测 关闭点火开关，拔下氧关闭点火开关，拔下氧传感器的导线连接器，用传感器的导线连接器，用万用表万用表档测量氧传感器档测量氧传感器接线端中加热器端子与自接线端中加热器端子与自搭铁端子（搭铁端子（图图 6

53、的端子的端子1和和2）间的电阻（）间的电阻（图图7），其），其电阻值应符合标准值（一电阻值应符合标准值（一般为般为4-40；具体数值参；具体数值参见具体车型说明书）。如见具体车型说明书）。如不符合标准，应更换氧传不符合标准，应更换氧传感器。测量后，接好氧传感器。测量后，接好氧传感器线束连接器，以便作感器线束连接器，以便作进一步的检测。进一步的检测。 （2）氧传感器反馈电压的检测）氧传感器反馈电压的检测 测量氧传感器反馈电压时，应先拔下氧传感器线测量氧传感器反馈电压时，应先拔下氧传感器线束连接器插头，对照被测车型的电路图，从氧传感器束连接器插头，对照被测车型的电路图，从氧传感器反馈电压输出端引出

54、一条细导线，然后插好连接器，反馈电压输出端引出一条细导线，然后插好连接器，在发动机运转时从引出线上测量反馈电压。有些车型在发动机运转时从引出线上测量反馈电压。有些车型也可以从故障诊断插座内测得氧传感器的反馈电压，也可以从故障诊断插座内测得氧传感器的反馈电压，如丰田汽车公司生产的小轿车，可从故障诊断插座内如丰田汽车公司生产的小轿车，可从故障诊断插座内的的OX1或或OX2插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰插孔内直接测得氧传感器反馈电压（丰田田V型六缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，型六缸发动机两侧排气管上各有一个氧传感器，分别和故障检测插座内的分别和故障检测插座内的OX1和和OX2插孔连接）。

55、在插孔连接）。在对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用指针型对氧传感器的反馈电压进行检测时，最好使用指针型的电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。的电压表，以便直观地反映出反馈电压的变化情况。此外，电压表应是低量程（通常为此外，电压表应是低量程（通常为2V）和高阻抗（阻）和高阻抗（阻抗太低会损坏氧传感器）的。抗太低会损坏氧传感器）的。 A、丰田、丰田V型六缸发动机氧传感器反馈电压的检测型六缸发动机氧传感器反馈电压的检测 将发动机热车至正常工作温度。将发动机热车至正常工作温度。 把电压表的负极测笔接故障诊断插座内的把电压表的负极测笔接故障诊断插座内的E1插孔或蓄插孔或蓄电池负极，正极测笔

56、接故障检测插座内的电池负极，正极测笔接故障检测插座内的OX1或或OX2插插孔或接氧传感器线束插头上的引出线（孔或接氧传感器线束插头上的引出线（图图8）。）。 让发动机以让发动机以2500r/min左右的转速保持运转，左右的转速保持运转，同时检查电压表指针能否在同时检查电压表指针能否在0-1V之间来回摆动，之间来回摆动，记下记下10s内电压表指针摆动次数。在正常情况下，内电压表指针摆动次数。在正常情况下，随着反馈控制的进行，氧传感器的反馈电压将在随着反馈控制的进行，氧传感器的反馈电压将在0.4V上下不断变化，上下不断变化，1Os内反馈电压的变化次数内反馈电压的变化次数应不少于应不少于8次。次。

57、若电压表指针在若电压表指针在1Os内的摆动次数等于或多内的摆动次数等于或多于于8次，则说明氧传感器及反馈控制系统工作正常；次，则说明氧传感器及反馈控制系统工作正常；电压表指针若在电压表指针若在10s内的摆动次数少于内的摆动次数少于8次，则说次，则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，可能是明氧传感器或反馈控制系统工作不正常，可能是氧传感器表面有积炭而使灵敏度降低，此时应让氧传感器表面有积炭而使灵敏度降低，此时应让发动机以发动机以2500r/min的转速运转约的转速运转约2min，以清除，以清除氧传感器表面的积炭；若电压表指针变化依旧缓氧传感器表面的积炭；若电压表指针变化依旧缓慢，则为氧传感器损

58、坏或慢，则为氧传感器损坏或ECU反馈控制电路有故反馈控制电路有故障。障。 判断判断 氧传感氧传感器是否损坏，可按器是否损坏，可按下述方法检查：拔下述方法检查：拔下氧传感器的线束下氧传感器的线束插头，使氧传感器插头，使氧传感器不再与不再与ECU连接，连接，将电压表的正极测将电压表的正极测笔直接与氧传感器笔直接与氧传感器反馈电压输出端连反馈电压输出端连接（接（图图9） 发动机正常运发动机正常运转时，脱开接在进转时，脱开接在进气管上的曲轴箱强气管上的曲轴箱强制通风管或其他真制通风管或其他真空软管，空软管， 人为地造成稀混合气，此时电压表读数应下人为地造成稀混合气，此时电压表读数应下降到降到0.1-0

59、.3V；接上脱开的曲轴箱通风管或；接上脱开的曲轴箱通风管或真空软管，再拔下水温传感器接头，（或堵真空软管，再拔下水温传感器接头，（或堵住空气滤清器的进气口），人为地形成浓混住空气滤清器的进气口），人为地形成浓混合气，此时，电压表读数应上升到合气，此时，电压表读数应上升到0.8-1.OV。也可以用突然踩下或松开油门踏板的方法来也可以用突然踩下或松开油门踏板的方法来改变混合气浓度。在突然踩下油门踏板时，改变混合气浓度。在突然踩下油门踏板时，混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开油混合气变浓，反馈电压应上升；突然松开油门踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。门踏板时，混合气变稀，反馈电压应下降。若氧传感

60、器输出电压不能相应地改变，说明若氧传感器输出电压不能相应地改变，说明氧传感器有故障。须更换氧传感器。氧传感器有故障。须更换氧传感器。 B、丰田、丰田COROLLA车车4A-C、4A-GE和和4A-FE发动机氧传感器的检测发动机氧传感器的检测将发动机在将发动机在2500r/min的转速下运转的转速下运转90s以上，使发动机热车至正常工作温度，以上，使发动机热车至正常工作温度，并将电压表的正极测笔和并将电压表的正极测笔和4A-C发动机的发动机的故障诊断插座的故障诊断插座的OX插孔（插孔（4A-GE发动机发动机故障诊断插座的故障诊断插座的E1插孔）连接，负极测插孔）连接，负极测笔和笔和E（4A-GE