汽车发动机传感器故障分析与检修
2013-08-14国树文
薛 风 国树文
(黄冈职业技术学院,湖北 黄冈 438002)
0 引言
目前在汽车发动机上广泛的使用了传感器和电子控制技术,世界汽车公司在发动机上推出了电控点火和电控汽油喷射系统,提高了汽车的经济和动力性,降低了汽车排放污染。而大多数汽油发动机电控系统的故障,基本上都是传感器以及其相关线路的故障。因此,本文对传感器主要的故障进行了分析,对准确快速的判断汽油发动机电控系统的故障起到了积极地作用。
1 汽车发动机传感器采集的信息
汽车用的传感器是把产生的各传感器模拟信号以及数字信号,传送到电控单元的输入电路中。它将汽车的车况、车速、发动机工作情况、路面信息、介质的温度以及驾驶员操作信息等,在汽车运行中,转化成电信号输送给ECU,以便发动机处在最好的状态下,控制稳定车身、降低废气污染,达到安全驾车的目的。电子控制系统包括:电控点、怠速、电控燃油喷射、进排气控制、失效保护以及巡航控制等系统。要准确的控制点火、燃油、怠速、排放、巡航、进气等,要通过各传感器,电控单元才能获取进气量、发动机、车辆驾驶员操作以及反馈的信息。
2 汽车发动机传感器故障分析与检修
2.1 进气量信息传感器的检测
进气量信息主要包括:节气门后压力和流量检测方式,对它们进行检测的是压力和空气力量传感器。作为控制点火控制和燃油喷射的主信号,是由发动机转速传感器与提供进气信息的压力以及空气流量传感器,共同来确定单位工作行程的进气量。进气量信息传感器的检测方法见表1。
表1 进气量信息传感器检修介绍
2.2 车辆以及发动机的工作状况信息的检测传感器
(1)用于检测车速信息以及发动机转速的传感器
发动机转速传感器把信号提供给ECU,作为控制点火和燃油喷射的主信号。主要是用于控制巡航和限速断油。该传感器的故障现象主要表现为不工作,检修方法为:如有故障代码、则按故障代码或用代换法检修,或用万用表进行检测判断故障;如无故障代码,则可拔掉该传感器,或使用代换法并对照厂家参数进行检修。
(2)工作介质温度的检测传感器
水、机油和空气组成了发动机的工作介质。作为修正控制点火和燃油喷射的信号,提供给ECU发动机工作温度信号的是水温传感器。同时它也是控制怠速和启动的主要信号。作为修正控制点火和燃油喷射的信号。进气温度传感器提供给了ECU空气温度的信号。工作介质温度信息传感器故障故障现象为发动机无法启动、功率下降、加速熄火、油耗上升、废气排放增加和冒黑烟等,检修方法同发动机转速传感器。
(3)各缸工作位置信息检测的传感器
各缸工作位置信息主要有凸轮轴位置和曲轴位置的信息。确定各缸活塞的位置,是由曲轴位置传感器提供给ECU曲轴转角信号,作为正时控制点火和喷油的主信号。与发动机转速传感器通常共用。确定各缸的工作行程是由凸轮轴位置传感器提供给ECU凸轮轴转角信号。作为正时控制点火和喷油的主信号。该传感器故障现象主要表现为:双缸同时点火、发动机不工作或者失速,检修方法同发动机转速传感器。
2.3 驾驶员操作信息
(1)作为修正燃油喷射的信号,是由节气门位置传感器提供给ECU节气门开度和变化速率信号。同时,也是控制怠速的主信号。油门踏板位置传感器提供给ECU油门踏板位置和变化速率的信号。根据此信号,精确控制节气门驱动电机,是由ECU结合其他传感器的辅助信号完成优化控制节气门开度。
(2)在自动变速器从P/N挡挂入其他档位的时候,增加了发动机负荷。作为修正控制点火和燃油喷射的信号,档位位置开关提供给了ECU档位信号。
(3)转速波动和惯性动起阻力在起动发动机时有影响。说明,起动工况具有一定的特殊性。控制点火提前角和燃油喷射,是由起动开关提供给了ECU起动信号,并且结合了水温信号。
(4)当转向盘从中间向左右转动的时候,动力转向的汽车,由于动力转向了油泵,增大了发动机的负荷,作为修正控制点火和燃油喷射的信号,ECU转向信号是由动力转向开关输入的。
(5)当空调打开开关的时候,增大了发动机负荷,作为修正控制点火和燃油喷射的信号,ECU的转向信号是由动力转向开关输入的。
(6)大灯工作的时候,增大了发动机负荷作为修正控制点火和燃油喷射的信号,ECU大灯开启信号,是大灯开关输入的。
(7)在制动的时候,作为修正控制点火和燃油喷射的信号,ECU的的制动信号是由制动灯开关控制的。
(8)当控制巡航开关开启时,ECU的巡航控制信号,是由巡航控制开关输入的,同时,ECU自动控制了车速。
2.4 信息反馈
发动机控制单元进行检测控制某些关键系统的结果,并将反馈信息输入ECU。主要包括:空燃比反馈信息主要是向ECU输送空燃比的反馈信息,控制喷油量的闭环;三效催化转化率信息主要是检测废气中的氧含量,来判断催化装置的工作性能;点火提前角反馈信息主要是检测汽油发动机的爆燃和其强度给ECU输入信号,控制点火提前角的反馈信号;排气再循环反馈信息主要是修正控制EGR阀的反馈信息。该传感器故障现象主要表现为:超标排放、怠速不稳、油耗上升等,检修方法同样分为有故障代码和无故障代码检修两类,具体方法参照进气量信息传感器。
3 总结
精确控制点火提前角和燃油喷射量是提高发动机性能的关键所在。需要很多的信息才能达到精确控制。汽车传感器是电子控制系统的关键部件。是电子控制系统的信息源。因此,提高传感器的品质和可靠性是很重要的。
[1]张西振.汽车发动机电控技术[M].北京:机械工业出版社,2009
[2]王遂双.汽车电子控制系统的原理与检修(电喷发动机部分)[M].北京:北京理工大学出版社,2000
[3]董辉.汽车用传感器[M].北京:北京理工大学出版社,2009
[4]周同政,李金学.电喷发动机传感器故障的检测与诊断[J].汽车电器.2005(03)
[5]申晓峰.电喷发动机三种传感器的典型故障诊断与排除[J].客车技术与研究.2006(01)
[6]吴喜(木丽).电喷发动机氧传感器的故障分析与检测[J].包头职业技术学院学报.2004(04)