传感器检测在汽车电控发动机中的分析

摘 要：随着科学技术的发展，电子技术的应用领域也是越来越广泛，其中近年来在汽车领域中尤为显著，让汽车用户感受到了电子技术给他们带来的优质服务，其中传感器技术就是近年在汽车发动机中得到普遍应用的电子技术，利用传感器能够对系统环境中的各种信息进行采集，并传递到上层进行各种逻辑分析，从而完成对发动机的调整和检测。本文主要对汽车电控发动机中传感器检测进行了分析，并通过举例来展示传感器在电控发动机检测中的各项功能，以期能够不断提升汽车的检测技术。

关键词：传感器；电控发动机；检测

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.229

电子技术使得汽车向着更加智能化、多功能化和微型化方向发展，尤其是在发动机方面的应用，使得用户对发动机的操作更加简单。通过电控发动机的中传感器能够将发动机运转的各种状况转化为电子信号或是数据信号传输到电控单元中，这样维修人员就能够通过这些信号来掌握发动机的运转状况，从而及时诊断发动机故障，有效提高汽车的维修效率。

1 传感器在汽车发动机中的应用

随着汽车制造行业的不断发展，电子技术在汽车中的应用也是越来越广泛，为了提升对汽车功能的控制，电子技术通过集成系统，借助于计算机技术，将汽车功能集成在一个系统当中，采用分布控制结构，允许子系统在总系统之下对问题进行独立处理，这样能够有效提升电子控制系统的经济性和有效性，在布线技术上也是采用多路布线方法，在每个节点上安装传感器，让线路上每个节点的变化都能够被感知，并让系统处理器做出相应的反应来，由此可见传感器在汽车电子控制当中的地位。随着处理器集成程度越来越高，芯片功能运行速度和效率也越来越高，汽车的处理器功能也是越来越强大，传感器的信息量也应该随之增加，这样处理器才能更快地对传感器信号进行处理和修正，可见传感器信号是电子控制系统处理信息的来源，如果信号本身的优势不明显，那么处理器本身的高效率和高速度也就显现不出来了。

而随着科学技术的发展，传感器技术也在不断得到提升，其在汽车发动机中发挥的作用也将越来越明显。现在汽车传感器正在朝着微型化、智能化和可靠性方向发展，汽车自动化和智能化的不断发展，使得其发动机控制系统也是越来越复杂，所需要的传感器也是越来越多，而为了有效减小传感器所占位置和重量以及减少传感器之间的相互干扰，微型抗干扰传感器已经成为传感器发展的必然趋势，传感器自身的集成度也是会越来越高，体积越来越小，对外界的抗干扰性也是会越来越强。而另一方面，为了满足汽车向智能化方向发展，传感器不仅要有采集数据传递信号的基本功能，而且在控制上也要向着智能化的方向发展，增强信号的传输质量，并将原先的电子信号转换为智能系统能够处理的数据信号，从而有效提升传感器的控制功能。再者，对于当前汽车发动机来说，传感器本身不耐高温，且长期运行会出现老化现象，需要定期进行更换，这无疑增加了汽车后期的维护费用，也降低了传感器性能。因而如何有效提升传感器的可靠性也是传感器技术发展中的重点，对于汽车运行稳定也同样具有重要价值。

2 传感器在汽车电控发动机中的运行原理和检测

传感器是汽车电子技术应用的关键，传感器能够将发动机的各项数据转化为电子信号，从而能够为电子设备所使用，因而在电控发动机中要完成电子控制任务，传感器是必不可少的。而不同的传感器其测定范围、测定类型、分辨能力、测定精度、响应性等都是不同的，而要在发动机上安装不同类型的传感器，对传感器自身的经济性、耐久性等要求也是比较高的。目前，在市场上比较常见的传感器类型主要有温度传感器，对发动机运行温度进行测定；压力传感器，对发动机运行过程中产生的压力进行测定；气体浓度传感器，对发动机运行过程中产生的气体浓度进行测定；转速传感器，对发动机转速进行测定；以及爆燃传感器，对发动机缸体爆燃强度进行测定等。

2.1 传感器工作原理

利用传感器不仅能够对单一变量进行测定，而且还能够将变量在随着时间变化而产生的变化给反映出来，并可以给出相应的取出和判断，性能突出的传感器的敏感度也很好，能够对发动机的实际运行数据信号进行灵敏捕捉，并将其转换为电子信号，而转换之间元数据与信号之间的失真比率往往是衡量传感器质量好坏的关键，也就是要从对传感器在处理信号的能力上对其自身的性能进行评价，而传感器的信号处理能力主要是依赖于磁电效应、压电效应、霍尔效应、热电效应以及光电效应等，来完成信号处理的机理，这是传感器工作的本质。在工作原理上，传感器能够通过对制定物理量进行感受，并按照事先设定好的规律将物理量转换为相对应的电信号，从这一过程可以看出，传感器实际上就是一个采集和转换装置，将采集来的非电量转换成电子设备能够进行处理的电量装置。在结构上，传感器主要是由敏感元件、转换结构以及测量电路来组成，其中敏感元件主要是起到采集数据的作用，通过元件对外界环境变化的感应或相应来记录相应的环境数据，并将其转变成能够为转换元件所接受的非电量，完成数据的采集工作，且敏感元件能够持续不断地对数据进行采集，只要发动机和传感器还在运行就可以进行数据采集，从而实现对汽车电控发动机的实时监控。而转换元件，顾名思义则是将敏感元件传输过来的数据按照相应的规则转换成电子信号。测量电路则是将转换元件传递过来的电量经过处理转变为电压或是频率信号传输到电控单元当中，由电控单元对这些电子信号或数据信号进行进一步处理。

2.2 传感器的检测

传感器在汽车发动机当中具有重要地位，因而如果传感器在运行过程中出现问题，那么会直接影响发动机的运行，给汽车运行带来安全隐患，而一般来讲传感器主要是存在线路故障和本身故障两种类型，掌握对其进行检测的方法，对于有效诊断故障部位和故障原因具有重要意义。在检测上主要是存在三种方法，分别是元件在线检测方法，单独检测方法和诊断仪检测方法，其中在线检测防范是通过对传感器运行时端子电压进行测量，然后对发动机电控单元和传感器之间的连线进行检测，以此来判断是哪里出现了故障，在实际检测过程中，维修人员多是采用在线检测仪器来完成检测，像是汽车LED试灯、汽车专用示波器、故障诊断仪等。这种检测方法的关键就在于要保持传感器在线工作状态，在传感器工作的前提下进行检测和诊断；而单独检测方法则是在传感器停用的时候进行检测的一种方法，将传感器摘下来之后对传感器的内部进行检测，包括对敏感元件、转换元件等连线、电阻值等进行检查，在检查时可用万用表对传感器元件进行检测，这种检测方法一般是在明确传感器出现故障之后采用的一种检测方法。在检测过程中，除了对传感器内部元件进行检测之外，还要对电源线、信号线等进行检测，其中电源线的检测方法是将传感器插头拔下，然后将点火开关接通，对电控单元和传感器两侧的电源电压进行测量，检查两侧电压数值是否相同。在对信号线进行检测时则需要将传感器的插头插上，然后将点火开关接通，让发动机运转，对信号电压进行测量，在对电控单元测定的电压数值进行比较，对两组数据之间是否存在差异来判断传感器是否出现故障问题。

3 汽车电控发动机传感器检测

这里以桑塔纳2000AJR电控发动机为例，对传感器进行检测时主要可以从以下几点来入手：

一是对空气流量计进行检测，在空气流量计出现故障之后，电控单元能够自动检测到流量计故障，维修人员可用专用的诊断仪对流量计进行检测，如对正极短路或是搭铁开路，在空气流量计出现问题之后应该及时进行更换。在对其进行检测时将点火开关接通，将空气流量计连接器中的三线和电控单元相连接，呈搭铁状态，然后对空气流量计的电压进行读取，如果不在正常范围之内，则说明空气流量计出现故障；

二是对转速传感器进行检测，转速传感器是发动机中不可缺少的传感器，其能够对发动机转速信息进行采集和传输，如果转速传感器出现问题，需要连接专用诊断仪对其故障信号进行读取，如果没有信号的话则需要及时将转速传感器进行更换。在检测时需将点火开关连通，然后连接电控单元对转速传感器的电压值进行读取，如果电压值不在正常范围之内则说明转速传感器出现故障，需要及时进行更换；

三是对霍尔传感器进行检测，同样用专用诊断仪对霍尔传感器故障进行读取，如果检测无效，则需要及时进行更换。在检测电压值时同样将点火开关连通，然后将霍尔传感器与电控单元相连接，对霍尔传感器的电压值进行读取，如果电压值不在正常范围内则说明霍尔传感器出现问题，需要进行更换等。由此可见，对于传感器的检测都需要连接电控单元，通过对电控单元中各电压值或电阻值的读取来判断是哪种传感器出现了故障，进而进行维修或更换，这一过程不仅需要专业的操作，还需要维修人员自身的经验。

4 结语

随着集成电路技术的不断发展，电控发动机在汽车领域中的应用也是越来越普遍，而要实现高效率的电子控制与传感器技术是分不开的，且传感器也正在朝着智能化、微型化的方向发展，从而为发动机检测提供更加高质量的数据服务，有效提升信息数据的采集效率，对汽车发动机进行实时监控，有效提升发动机故障诊断效率，为汽车运行安全和效率提供保障。

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作者简介：

田兴强（1973-），男，土家族，贵州印江人，本科、工学学士，副教授，研究学科或方向、成就等：从事机械制造技术、汽车运用技术研究，职业教育教学改革研究。