刘建峰
摘 要:随着我国汽车保有量的逐渐增加,随之而带来的就业岗位也越来越多,汽车维修行业随之脱颖而出,现在电控汽车全是传感器、执行器等电器元件,故障更加隐蔽更加难以判断,本文详细的介绍了空气流量传感器的原理故障诊断。
关键词:空气流量;传感器;故障诊断
空气流量传感器作用是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了保证在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地检测每一瞬间吸入发动机气缸的空气量,以此作为发动机电控单元ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器不能给发动机电控单元ECU提供正确的进气量信号,电控单元将不能正常地进行喷油量的控制,只能按电控单元默认进气量进行供油,将会造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。
1 热模式空气流量传感器工作原理
热膜式空气流量计的测量原理是:空气流量计内部电路连接成惠斯登电桥电路。热膜电阻Rh和温度补偿电阻Rt分别连接到电桥的一个臂上,电桥各个臂的电流由控制电路A控制。电桥电压平衡时,控制电路供给热膜电阻的电流Ih(Ih=50~120mA)使其温度Th保持恒定。(Th=120℃左右),供给温度补偿电阻的电流使热膜电阻的温度与温度补偿电阻的温度Tr之差保持恒定(△=T=Th—Tr=100℃左右)。当空气流经温度补偿电阻和热膜电阻,热膜电阻和温度补偿电阻受到冷却,温度降低,阻值减小。当热膜电阻的阻值减小时,电桥电压就会失去平衡,控制电路将增大供给热膜电阻的电流,使其温度保持恒定(120℃)。电流增加值的大小,取决于热膜电阻受到冷却的程度,即取决于流过流量传感器的空气量。当电桥电流增大时,取样电阻Rs上的电压就会升高,从而将空气流量的变化转换为信号电压Us的变化。
桑塔纳2000电控发动机空气流量传感器接线电路图如1-1所示。接线柱1为空角;接线柱2为电源12V接线柱,由蓄电池或发电机提供。和燃油泵继电器87接线柱相连;接线柱3为负极,和电控单元ECU12接角相连接;接线柱4为5V电源,由电控单元ECU提供,和电控单元11接角相连接;接线柱5为信号接角,和ECU13接角相连接,将发动机的进气量信号转变为电压信号通过空气流量传感器接线柱5送给电控单元,电控单元根据信号电压5的电压值,计算出进气量,从而计算出电控发动机的主喷油量。
2 热模式空气流量传感器诊断步骤
1)调取故障码。用车博士连接电控单元的诊断接口,首先清除以前电控单元未清除的老故障码,退出后启动让电控单元进行自诊断记录新故障码,然后在用车博士调取电控单元新故障码,显示为空气流量传感器对地断路或短路。即电控单元自诊断后记录空气流量传感器有故障,需要人为检测判断。
2)电源检测。电源电压检测:万用表直流电压20V量程,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,然后万用表红表笔接空气流量传感器2号接角,黑表笔接到负极或者搭铁或者接空气流量传感器3号接角,启动发动机时,万用表读数应该为12V,否则电源有故障。在实际维修中,应拔下传感器插头,打开点火开关,测量2号端与接地间电压,打起动机时应显示12V。此时电控单元会记录空气流量计的故障码,测试完毕后要使用诊断仪清除故障码。而在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,进行本项测试不用拔传感器插头。
电控单元电压检测:万用表直流电压20V量程,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,然后万用表红表笔接空气流量传感器4号接角,黑表笔接到负极或者搭铁或者接空气流量传感器3号接角,点火开关打至ON档位,万用表读数应该为5V,否则电源有故障。在实际维修中,应拔下传感器插头,测量4号端与接地间电压,打开点火开关ON档位时应显示5V。此时电控单元会记录空气流量计的故障码,测试完毕后要使用诊断仪清除故障码。而在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,进行本项测试不用拔传感器插头。
3)线路检测。(1)2号接角线路检测:万用表电阻200欧姆档位,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,拔出传感器插头,然后万用表红表笔接空气流量传感器2号接角,黑表笔接到燃油泵继电器87接角,万用表读数应低于5欧姆阻值为好,表示线路正常,否则阻值无穷大为线路断路。(2)3号接角线路检测:万用表电阻200欧姆档位,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,拔出传感器插头,然后万用表红表笔接空气流量传感器3号接角,黑表笔接到电控单元12接角,万用表读数应低于5欧姆阻值为好,表示线路正常,否则阻值无穷大为线路断路。(3)4号接角线路检测:万用表电阻200欧姆档位,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,拔出传感器插头,然后万用表红表笔接空气流量传感器4号接角,黑表笔接到电控单元11接角,万用表读数应低于5欧姆阻值为好,表示线路正常,否则阻值无穷大为线路断路。(4)5号接角线路检测:万用表电阻200欧姆档位,在桑塔纳2000电控发动机实训台架上,拔出传感器插头,然后万用表红表笔接空气流量传感器5号接角,黑表笔接到电控单元13接角,万用表读数应低于5欧姆阻值为好,表示线路正常,否则阻值无穷大为线路断路。
4)信号检测。信号电压测试分单件测试和整车检测两部分,整车测试在桑塔纳2000电控发动机实训台架上进行。(1)单件测试:取一空气流量传感器总成部件,将12V/5V变压器12V电压或电瓶电压施加在空气流量传感器插座接线柱2上,将5V电压施加在空气流量传感器插座接线柱4上,将数字万用表选择在直流电压20V档位,测量空气流量传感器插座接线柱3和接线柱5,应有1.5V左右电压;使用吹风机从空气流量传感器隔珊一端向空气流量传感器吹入冷热空气,测量空气流量传感器插座接线柱3和接线柱5,电压应瞬时上升至2.8V回落,不能满足条件,可判定空气流量传感器有故障。(2)整车测试:起动发动机怠速运转到正常工作温度,数字万用表选择在直流电压20V档位,测量桑塔納2000电控发动机实训台架上的空气流怠速时信号电压测试。
空气流量传感器接线柱5的反馈信号电压,红色表针接空气流量计接线柱5,黑色表针接空气流量传感器接线柱3、蓄电池负极或进气歧管壳体,怠速时电压应显示1.5V左右;急踩加速踏板时应显示为2.8V变化。若电压反而下降不符合上述变化,在电源电压12V与电控单元电压5V完好的前提下,可以断定空气流量传感器损坏,必须更换。在实际维修中,反馈信号电压的就车测试应在传感器插头尾部,挑开防水胶堵或刺破导线外皮,接万用表后踩动油门踏板,观察电压变化。而在汽车微机控制故障检测诊断实验系统的发动机实验台上,进行本项测试不用挑开防水胶堵或刺破导线外皮。
5)清除故障码。用车博士连接电控单元的诊断接口,将点火开关打开至ON档位,清除电控单元的故障码,退出后启动发动机让电控单元进行自诊断记录故障码,然后在用车博士调取电控单元故障码,如果无故障码出现,代表空气流量传感器故障排除,如果故障码又出现,证明故障未被排除,继续诊断排除故障。
参考文献
[1]舒华.桑坦纳轿车电控与电气系统结构原理检修[M].北京:人民邮电出版社,2003.