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傳感器的檢測方法
對于傳感器的檢測,主要有以下幾種方法:
1
故障征兆現象判斷法
依據故障征兆,運用經驗判斷,是直觀、簡單的解決車輛故障和判斷傳感器好壞的方法。但其有兩個缺點:一是經驗積累時間長,短時間內不可能達到很高水平;二是判斷結果準確率低,誤判的可能性較大。
例如,在維修大眾車系發動機時,如果出現發動機油耗和排氣污染增加,發動機出現怠速不穩、缺火、喘振等故障現象,則很大可能是氧傳感器出現故障。原因一是從車型來看,該車型出現氧傳感器故障的概率比較高,二是從現象上來看,氧傳感器出現故障,將使電子燃油噴射系統的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息,因而不能對空燃比進行反饋控制,從而出現上述癥狀。
2
解碼檢測法
解碼器通常分為原廠解碼器和非原廠解碼器。原廠解碼器是指由汽車制造廠家提供或的解碼器,如大眾(奧迪)汽車用VAG1551、豐田汽車用intelligentTester等。非原廠解碼器則指不是汽車制造廠家提供或,而由其他儀器設備廠商生產的解碼器,如德國博世公司的KTS300/500、美國的紅盒子ScannerMT2500、瑞典的AUTODGAGNOS及我國公司生產的電眼睛、修車王、車博士等。
讀取與清除故障碼是解碼器的主要功能,因此很容易判斷出故障的大致方向和部位,為傳感器的檢測和排查提供了方向。但有以下幾點需要注意:
? 并不是所有的故障都會出現故障碼。例如,三菱V73的6線式步進電機由于是ECU以脈沖方式進行控制,因此沒有監控裝置,所以出現故障后,*碼。又如,當水溫傳感器的電阻發生漂移而不準確時,如果電阻總值沒有超出規定范圍,雖然有故障,但不會顯示故障碼。
? 故障碼的含義說明需弄清楚,是傳感器或執行器自身故障還是線路故障;線路故障要分清是短路還是斷路,是與電源短路或斷路,還是與接地短路或斷路等。只有清楚、明白故障碼的確切含義,才能更好地利用故障碼排除故障,維修起來也可以少走彎路。
? 通過解碼器查出的故障碼,只是說明某一系統或相關系統有故障,不要看到故障碼就斷定是該傳感器或執行器有故障,就更換,其他與之相關系統同樣會造成同樣故障而出現相同的故障碼。
例如,在檢查ABS系統時,如果出現“輪速傳感器信號不良”故障碼,不要立即更換輪速傳感器,首先要檢查電路各連接插頭與插座針腳接觸是否良好,傳感器出是否有臟污、銹蝕、斷路或短路等現象,有些安裝在車輪上的傳感器其磁芯經常會吸附一些制動鼓磨掉的鐵屑而導致工作不良,此時只需拆下傳感器并清除磁芯上的污垢即可解決問題。同時還要觀察感應齒圈是否有變形、缺齒等現象,這些都是導致出現“輪速傳感器信號不良”故障碼的原因,而輪速傳感器本身并不一定損壞。
? 要弄清楚是歷史性故障碼還是當前的故障碼以及故障碼出現的次數。如果是歷史性故障碼,就表示故障較早之前出現過,現在不出現了,但在ECU 里面有一定的存儲記憶;而當前故障碼則表示是近出現的故障,當前故障絕大部分和目前出現的系統有很大關系。
例如,大眾公司的解碼器上故障碼前顯示“SP”均表示臨時的偶發性故障。故障發生的原因不外乎以下幾種情況:發動機運轉或點火鑰匙打開的過程中拔下了某個電氣插頭,或者某個傳感器或執行器的插頭虛接,是軟故障,不是硬故障。
? 當讀不出故障碼但車輛依舊有故障癥狀,此時要利用解碼器的數據流對傳感器和執行器進行深入的分析和判斷。所謂數據流,簡單來說就是電控系統中的一些主要傳感器和執行器的當前工作參數值(如發動機轉速、蓄電池電壓、空氣流量、噴油時間、節氣門開度、點火提前角、水溫等)。維修過程中,可以通過閱讀數據流來分析、發現故障所在,特別是當電控系統*碼可供參考時,數據流分析就更加重要。每個傳感器和執行器在一定條件下的工作參數值是有一定標準范圍的,可以通過實際值與標準值的比較來判斷某傳感器和執行器是否存在異常。
? 當參考故障碼排除故障后,要利用解碼器來清除故障碼,也就是從ECU 內部記憶體中清除其故障碼記憶,并在發動機運轉一段時間后(有條件的話,可以進行路試),再通過解碼器來測試是否還會出現相似的故障現象,或者存儲同樣的故障碼。
? 清除故障碼,不提倡用拔掉蓄電池負極的辦法來進行。早期的車輛,如三菱和現代,在清除故障碼時可以使用去掉蓄電池負極的方法來進行,但隨著汽車技術的發展,越來越多的車輛已將故障代碼存儲在ECU 中EEPROM 中,用去掉蓄電池負極的方法是消除不掉故障碼的,還會導致許多問題:一是很多車輛的ECU 具備了自適應和自學習功能,去掉蓄電池負極后,存儲在KAM (可保持存儲器)中的自適應信息丟失,導致車輛運行不穩定;二是會觸發音響防盜等的防盜功能起作用導致鎖死,如果不知道密碼,音響便不能正常使用,預先設置在音響中的播放順序、座椅的預定設置位置也會因此丟失。
3
測試燈檢測法
測試燈有自制的測試燈和檢測的測試燈;可以自帶電源,也可以不帶電源。自制的測試燈可以用發光二極管(LED)外接300~500Ω電阻串聯制成,其形式如下圖所示。測試燈主要有以下幾個功能:
? 檢查傳感器、電控元件本體或連接電路的通、斷。
? 檢測傳感器參考電壓供給是否正常。
? 根據測試燈發光二極管頻閃信號,可以檢查傳感器是否有脈沖輸出,或ECU 是否有執行信號輸出。
? 對具有手工調碼自診斷功能的車輛,進行手工調閱故障代碼。
4
萬用表檢測法
汽車上使用萬用表,除了早期手工調碼讀取故障碼要求使用指針式萬用表,一般都不主張使用指針式萬用表,甚至在檢測某些元件時,特別是半導體元件、有關ECU 電路時,強調必須使用數字式萬用表。這是因為數字式萬用表阻抗大,通過元器件的電流小,可以避免在測量時燒毀其他元器件。
(1)電阻檢測法
電阻檢測法主要用于可變電阻、電位計傳感器、磁電式傳感器電阻的檢測,對于半導體元件,一般要與標準元件的測量值對比才能得出結論。例如,對于磁電式輪速傳感器,可以用歐姆表檢查其電阻值,一般在室溫時,電阻在600~2300Ω 范圍內為正常。電阻太小為線圈短路;電阻過大為連接不良;電阻非常大為斷路;線圈與外殼導通為搭鐵。
(2)電壓檢測法
對于有源傳感器,由于工作時自身可以產生電壓,因此可以使用電壓檢測法來檢測傳感器工作是否正常。例如,氧氣傳感器、磁電式曲軸位置/凸輪軸位置傳感器、爆震傳感器等。仍以ABS用磁電式輪速傳感器為例,拆開ABS ECU 接線插座或拔下輪速傳感器的接線插頭,使被測車輪以1r/s的速度轉動時,使用萬用表交流mV 擋,測量各車輪的輪速傳感器對應端子間的電壓,萬用表指示值應為70mV 以上。如測量值低于規定值,原因可能是傳感器與輪齒的間隙過大或傳感器本身有問題,需要更換新件。
(3)電流檢測法
電流檢測法主要用于產生電流調制信號的新型的集成電路傳感器,如主動型輪速傳感器,通過萬用表也可以對傳感器進行檢測,線路連接如下圖所示。將萬用表撥至量程在200mA 以上的電流擋處,將表筆串在其中一根輸出線上,另一根輸出正常接線(注意指針式萬用表要注意極性),接通汽車電路使ABS系統通電,用手緩慢轉動傳感器安裝側的車輪,正常情況下,電流指示應在7~14mA 之間來回波動。如果讀數值只固定在7mA 或14mA 上,同時調整空氣間隙無效時,則說明傳感器失效。另外,如果接通電路后電流數值直接顯示為0或100mA 以上時,在確認萬用表接線無誤后,可以判定傳感器已經斷線或短路。
5
示波器檢測法
示波器主要用來顯示控制系統中輸入、輸出信號的電壓波形,以供維修人員根據波形分析判斷電控系統故障。示波器比一般電子設備的顯示速度快,是能顯示瞬時波形的檢測儀器,是電控系統故障診斷中的重要設備。示波器檢測是準確、直觀的檢測方法,可以將傳感器的輸出電流或電壓以波形的形式顯示出來,也是傳感器等電氣元件檢測的發展方向。
以上述主動型輪速傳感器為例,將示波器的信號輸入接線分別接在傳感器輸出端與信號處理電路的接地端(注意區分傳感器電源進線端及信號輸出端),接通汽車電路使系統通電,此時用手緩慢轉動傳感器安裝側的車輪,正常情況下,示波器應顯示出方形脈沖波形,如下圖。如果沒有脈沖波形或與波形不一致,則要調整傳感器的安裝空氣間隙,如果調整后仍沒有脈沖波形,則說明傳感器失效,需要更換傳感器。
6
模擬法
模擬法就是用在斷開傳感器連接,其他線路連接正常的情況下,用傳感器模擬測試儀模擬汽車電腦的輸入信號,代替傳感器工作,依據故障現象的消失或存在,來判斷傳感器好壞的方法。利用此類模擬法對電控系統傳感器及其線路故障的診斷,可簡化分析過程、縮短診斷時間、減少因盲目更換配件而帶來的經濟損失。
常用的具有傳感器模擬測試功能的儀器有ADD91 信號模擬儀、電控系統分析儀SKS3058等。它們都可以模擬發動機控制系統各傳感器的各類信號,如具有模擬電壓信號、頻率信號、直流信號、占空比信號等功能。
例如,在判斷桑塔納2000GLi轎車里程表不動的故障時,打開點火開關,先找到車速傳感器,拔下插頭,檢查霍爾式三線制車速里程表傳感器供電回路(一線為12V,另一線為地,剩余一線為信號線),如果供電回路正常,可以使用模擬器進行車速傳感器模擬。因為車速傳感器是霍爾式,其信號形式為脈沖頻率式,因此可以用紅表筆接信號線插腳,人為地輸入脈沖頻率信號30Hz到信號線,黑表筆接地,此時里程表啟動,當頻率加到100Hz以上時,表針指示滿量程。這說明從插頭到線路再到表均正常,問題在傳感器。
7
替代法
替代法就是對于可疑傳感器,通過試換的方法來查找故障,又稱試換法。
替代法可確定故障部位或縮小故障范圍,但不一定能確定故障原因。在檢修傳感器時,使用相同車型、相同年款、相同型號、相同規格的傳感器,暫時替代有疑問的傳感器。替代后如故障現象未消失,說明該故障并不是因為傳感器而引起,故障在其他部分。
使用替代法檢驗傳感器的好壞,簡單又直接,但要求有一定的維修經驗和可以用來替換的正常的傳感器。替換時需要注意兩點:一是不能用不同輸出特性的傳感器來替代,容易引起錯誤判斷;二是不要地認為新的零件就是好的零件,終導致誤判,因為有的新零件本身就是壞的。