北京现代伊兰特轿车传感器与执行器的检测

2018-03-29赵宝平陈林山

汽车电器 2018年3期

赵宝平，陈林山，朱莉

（1.南京交通职业技术学院（汽车工程学院），江苏南京 211188；2.南京交通技师学院汽车应用系，江苏南京 210049）

北京现代伊兰特轿车曾装有G4GA、G4ED（点火系统为独立点火，即1个气缸采用1只点火线圈；无钥匙防盗系统）2款DOHC 1.6L 排量电控汽油发动机以及G4GB DOHC 1.8L电控汽油发动机（带钥匙防盗系统；点火系统为双火花点火，即2只气缸共用1个点火线圈；且带有车载网路CAN系统），这3款发动机控制模块（PCM或ECM）连接器均为94Pin。其G4ED DOHC 1.6L电控汽油发动机传感器主要包括：曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、节气门位置传感器、进气歧管绝对压力/温度传感器、前/后氧传感器、液压动力转向开关；执行器主要包括：喷油器、点火线圈、碳罐电磁阀、机油控制阀、怠速控制阀、燃油泵等。

1 传感器的检测

1.1 曲轴位置传感器检测

曲轴位置传感器（Crankshaft Position Sensor，CPS 或CKP）又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入发动机电子控制单元（ECU），以便确定喷射顺序、喷射正时、点火顺序、点火正时，然后根据信号监测到曲轴转角波动大小来判断发动机是否有失火现象。该款发动机曲轴位置传感器采用的是磁电式传感器（2线），也称为无源传感器，安装在气缸体的右后侧，如图1所示。

1）传感器电阻检测

断开点火开关至OFF挡，然后断开传感器2P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、2之间的电阻值约为0.884 kΩ（环境温度约为10 ℃）。

图1 曲轴位置传感器安装位置（2线磁电式）

2）传感器供电线路检测

①接通点火开关至ON挡，用数字式万用表直流电压档测量传感器2P连接器，端子1对搭铁电压约为2.513 V，端子2对搭铁电压约为2.513 V；②端子1 、端子2之间呈现电压约为0；③发动机起动着车后并保持怠速运行，用万用表交流电压档测量端子1、端子2之间电压约为AC 7～9 V之间跳变（环境温度约10 ℃）；而发动机达到正常工作温度时，其电压约为AC 5～6 V之间跳变；急加速时，其电压能达到AC 18～20 V。

注：当曲轴位置传感器及其线路出现故障时，将会导致发动机无点火及喷油信号，即发动机无法起动着车。

1.2 凸轮轴位置传感器检测

凸轮轴位置传感器（Camshaft Position Sensor，CMP）也称为凸轮轴转角传感器、相位传感器、同步信号传感器、缸位传感器（Cylinder Position Sensor，CYP）、气缸识别传感器（Cylinder Identify Sensor，CIS）、气缸位置传感器（CID），有些车型上还称为1缸上止点传感器（NO.1 Top Dead Center Sensor No.1 TDC）。凸轮轴位置传感器的功用主要是：检测凸轮轴位置和转角，从而确定第1缸活塞的压缩上止点位置。该车发动机凸轮轴位置传感器采用霍尔式传感器，也属有源传感器。该车凸轮轴位置传感器安装在气缸盖的末端，如图2所示。

图2 凸轮轴位置传感器安装位置

1）传感器电阻检测

断开点火开关至OFF挡，断开传感器3P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、端子2之间的电阻值约为6.5 MΩ，端子1、端子3之间的电阻约为0.275 MΩ（环境温度约10℃）；端子2 、端子3之间的电阻约为5.18 MΩ（环境温度约10℃）。

2）传感器供电线路检测

接通点火开关至ON挡，用数字式万用表测量传感器3P连接器，端子1、端子3之间电压约为12.23 V，端子2、端子3之间电压约为11.84 V。其中，端子3为搭铁线（-），端子2为信号线（11.84 V），端子1为传感器供电电源12 V（+）。

注：发动机起动着车后并保持怠速运行，端子2、端子3之间电压呈现6～8 V之间跳变。该款发动机凸轮轴位置传感器信号异常时，不影响发动机正常起动。

1.3 氧传感器检测

该款发动机装有前、后氧传感器（O2S），也称为上游氧传感器及下游氧传感器，氧传感器安装位置如图3所示（带加热器电阻，4线）。

1）前氧传感器电阻的检测

断开点火开关至OFF挡，断开氧传感器4P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器加热器端子3、端子4（均为白色线）之间的电阻值约为9.5 Ω，端子1、端子2之间电阻无穷大（环境温度约10 ℃）。

2）前氧传感器供电线路检测

接通点火开关至ON挡，用数字式万用表直流电压档测量传感器4P连接器，端子3、端子4之间电压约为8.75 V，端子1、端子2之间电压约为0.454 V。

图3 前、后氧传感器安装位置

注：后氧传感器检测方法同上。正常情况下，氧传感器信号电压应在0～1 000 mV之间不断跳变，且10 s内跳变次数不小于6～8次，否则说明氧传感器及其线路存在故障。当氧传感器出现故障时，发动机排气管会出现冒黑烟、加速无力、油耗增加等现象。

1.4 进气歧管绝对压力、温度传感器

进气歧管绝对压力、温度传感器（MAP/THA）安装在进气总管上，如图4所示。功用：检测发动机工作时进气歧管内的进气压力与进气温度，并以此转变为电信号给ECU，ECU根据进气歧管压力与进气温度信号修正发动机点火及喷油时刻。

图4 进气歧管绝对压力、温度传感器安装位置

1）传感器电阻检测

断开点火开关至OFF挡，断开传感器4P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、端子2之间的电阻值约为3.335 kΩ，端子3、端子4之间电阻约为2.882 kΩ，端子1、端子4之间电阻值约4.69 kΩ。环境温度约10℃。

2）传感器供电线路检测

接通点火开关至ON挡，用数字式万用表测量传感器4P连接器，端子1、端子4之间电压约为5.36 V，端子2、端子4之间电压约为4.97 V；端子3、端子4之间电压约为4.97 V。其中端子1为参考电源，端子2为进气压力信号线，端子3为进气温度信号线，端子4为传感器共用搭铁线。

注：当进气歧管绝对压力传感器及其线路存在故障，导致传感器信号异常时，发动机会出现加速无力等症状。正常怠速时，进气歧管绝对压力传感器信号电压约为1.4 V左右，其绝对压力约为28～36 kPa。

1.5 冷却液温度传感器检测

冷却液温度传感器（Coolant temperature sensor）也称为水温传感器，简称为ECT、CTS或THW，属负温度系数的传感器。该款发动机冷却液温度传感器安装位置位于气缸盖左后侧下方，紧靠燃油总管入口处，如图5所示。功用：检测发动机冷却系统工作温度，并将其转变成电信号传输至ECU，ECU根据冷却液温度修正发动机喷油量及点火时刻。

图5 冷却液温度传感器安装位置

1）传感器电阻的检测断开传感器3P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、端子3之间的电阻值约为3.35 kΩ（环境温度约10 ℃）；端子2对搭铁电阻值约为3.35 kΩ（环境温度约10 ℃）。

2）传感器供电线路检测接通点火开关至ON挡，用数字式万用表电压档测量传感器3P连接器端子1、端子3之间电压约为4.8～5.2 V；端子2对搭铁电压约为10.5～11V，端子2与冷却液温度表相连接。

注：冷却液温度传感器信号如出现断路，会导致散热器冷却风扇常转，且有可能会造成发动机热车起动困难，油耗上升。

1.6 节气门位置传感器检测

该款发动机节气门位置传感器（TPS）采用线性节气门位置传感器，安装位置如图6所示。功用：用于检测节气门开度信号，并将此信号转变为电信号给ECU，ECU将根据节气门开度信号决定发动机基本喷油量及点火时刻。

1.6.1 传感器电阻检测

1）断开点火开关至OFF挡，断开传感器3P连接器，节气门完全关闭，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、端子2之间的电阻值约为2.799 kΩ，端子1、端子3之间电阻约为1.039 kΩ，端子2、端子3之间电阻约为1.993 kΩ。

2）断开点火开关至OFF挡，断开传感器3P连接器，节气门完全打开，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1、端子2之间的电阻值约为1.194 kΩ，端子1、端子3之间电阻约为2.661 kΩ，端子2、端子3之间电阻约为1.993 kΩ。

1.6.2 传感器供电线路检测

接通点火开关至ON挡，用数字式万用表直流电压档测量传感器3P连接器，端子1、端子3之间电压约为5.67 V，端子2、端子3之间电压约为4.98 V。其中端子1为参考电源（5 V+），端子2为传感器信号线，端子3为传感器搭铁线。

注：发动机正常怠速时节气门位置传感器信号电压约0.3 V左右，节气门角度（开度）约1%～3%；当节气门位置传感器及其线路异常时，会出现发动机加速无力现象，急加速发动机会自动熄火。

1.7 爆震传感器检测

爆震传感器也称为爆燃传感器（KS或KNK），该款发动机爆震传感器安装在气缸体左侧，用于检测发动机爆震信号。当ECU接收到爆震信号后，将会对发动机点火时刻（点火提前角）进行调节。

1）传感器电阻的检测断开点火开关至OFF挡，断开传感器2P连接器，用数字式万用表欧姆档测量传感器端子1～2之间的电阻值约4.81 MΩ；

2）传感器供电线路检测点火开关至ON挡，用数字式万用表测量传感器2P连接器，端子1对搭铁电压约为2.43V，端子2对搭铁电压约2.43 V，端子1、端子2之间电压约为0。

注：当发动机产生爆震时，传感器端子1、端子2之间将会产生约1～2 V的电压信号。

1.8 液压动力转向泵开关（传感器）检测

液压动力转向泵开关安装在动力转向泵本体上，如图7所示。

图7 液压动力转向泵开关安装位置

1）传感器电阻的检测断开传感器1P连接器，用数字式万用表测量传感器其端子对搭铁之间的电阻值为无穷大；发动机起动着车后，左右转动转向盘，其端子对搭铁电阻值为8～20 Ω之间跳变，相当于占空比信号。

注：当ECU接收到车辆转向信号时，将会提升发动机转速100～150 r/min，因车型不同而异。

2）传感器供电线路检测接通点火开关至ON挡，用数字式万用表测量传感器1P连接器，其端子对搭铁电压约为11.45 V。

2 执行器的检测

2.1 喷油器检测

1）喷油器电阻检测断开喷油器2P连接器，用数字式万用表欧姆档测量喷油器端子1、端子2之间的电阻值约为14.5 Ω。

2）喷油器供电线路检测接通点火开关至ON挡，用数字式万用表测量喷油器2P连接器，其电压约为8.74 V。发动机起动着车后，其工作电压约为10.45 V。

2.2 点火线圈检测

伊兰特G4ED电控发动机采用独立点火方式，即每只气缸安装1只点火器（点火线圈）。点火线圈安装位置如图8所示。其电阻值为0.8～1.0 Ω，电压在1.2～1.9 V跳变。黑色线为电源线，白色线为点火触发信号线。

图8 点火线圈安装位置

1）点火线圈电阻的检测断开点火开关至OFF挡，断开点火线圈2P连接器，用数字式万用表测量点火线圈端子1、端子2（即初级绕组）之间的电阻值为0.8～1.0 Ω。

2）点火线圈供电线路检测发动机起动着车后，用数字式万用表测量点火线圈2P连接器，端子1、端子2之间电压在1.2 ～1.9 V之间跳变。端子2（黑色线）为供电电源线（12 V+），白色线为点火触发信号线。

2.3 机油控制阀检测

机油控制阀安装位置位于气缸盖右后侧，如图9所示。

1）机油控制阀电阻的检测断开点火开关至OFF挡，断开机油控制阀2P连接器，用数字式万用表欧姆档测量机油控制阀端子1、端子2之间的电阻值约为7.4 Ω。

图9 机油控制阀安装位置

2）机油控制阀供电线路检测接通点火开关至ON挡，用数字式万用表测量机油控制阀2P连接器端子1、端子2之间的电压约为9.28 V。

2.4 怠速控制阀检测

怠速控制阀（ISC）安装在节气门体上，如图10所示。

图10 怠速控制阀安装位置

1）怠速控制阀电阻的检测断开怠速控制阀3P连接器，用数字式万用表欧姆档测量怠速控制阀，端子1、端子2之间电阻值约为11.7 Ω，端子1、端子3之间电阻值约为26.7 Ω，端子2、3之间电阻值约为15.1 Ω（环境温度约10℃）。

2）怠速控制阀供电线路检测断开怠速控制阀3P连接器，点火开关至ON挡，用数字式万用表测量怠速控制阀3P连接器，端子1、端子2之间电压约为10.74 V，端子2、端子3之间电压约为10.61 V。其中端子2为12 V供电电源，端子1、端子3为占空比信号，端子1对搭铁电压约为1.658 V，端子3对搭铁电压约为1.805 V。

注：通常情况下，发动机正常怠速时，怠速控制阀占空比为32%～38%；空调怠速时，其占空比为47%～52%。

2.5 点火电容器检测

点火电容器在早期的化油器式发动机点火系统中应用比较广泛，其容量基本在0.15～0.25 μF之间；其主要功用：储能、蓄电，同时可以减少传统点火系统断电器的触点电火花，增强点火线圈二次绕组（L2）高压脉冲电。近十几年来，随着电子技术的发展，电子点火、微机点火技术得到了广泛的应用，现在大部分车型发动机点火系统已不再使用点火电容器，但目前唯有韩系车点火系统仍在普遍使用点火电容器。G4ED发动机点火电容器安装在气缸盖的末端，如图11所示。