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        汽車電控元件七查檢測法淺議

        2018-12-05 16:23:15劉志忠
        汽車電器 2018年5期
        關鍵詞:信號檢測

        劉志忠

        (白銀有色鐵路運輸物流有限責任公司,甘肅 白銀 730900)

        汽車作為機、電、液、信息高度一體化產(chǎn)品,各類傳感器、執(zhí)行器技術狀況的好壞,直接決定著汽車電控系統(tǒng)的正確高效運行。在日常維護及故障檢測診斷中,運用七查法可簡便、準確判斷其技術狀況,快速排除故障,恢復電控系統(tǒng)的原有控制精度及水平,確保車輛高效、經(jīng)濟、環(huán)保運行。

        七查法是對可疑傳感器或執(zhí)行器進行檢測或了解的方法,具體有查原理、查信號、查動作、查電源、查阻值、查電路和查搭鐵等。作為汽車電控系統(tǒng),其基本原理和組成可簡單分為3大部分,即傳感器、電控單元(ECU)、執(zhí)行器。傳感器負責檢測各類信號、位置、狀態(tài)等信息,ECU接收信息后進行處理、計算,根據(jù)原設計程序邏輯或數(shù)據(jù)發(fā)出控制信號,由各執(zhí)行器負責進行控制并視情況反饋控制狀態(tài)。各電控子系統(tǒng)可通過CAN-BUS系統(tǒng)分享所需傳感器信息。

        1 查原理

        汽車電控系統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器基本上可簡單認為其分屬不同的電控子系統(tǒng),其主要有電子燃油噴射、點火控制、排放控制系統(tǒng)、底盤、主動安全行駛系統(tǒng)、信息傳輸、駕駛舒適性及安全防盜等。根據(jù)不同的故障,大體確認涉及到的主要可疑元件后,應了解掌握其測量和控制原理、元件工作原理及類型、信號形式、是否有源、作用條件、使用目的等,盡可能掌握電路圖,確認端子號、內(nèi)部電路走向、外部線路對應關系、插接器位置等,為實際檢測奠定扎實的理論基礎。如汽油機排放超標后,前后氧傳感器為疑似主要涉及元件,其測量原理為間接測量;根據(jù)敏感元件在氧濃度差下形成微電池,其信號形式為0.1~0.9 V的模擬微電壓,且數(shù)值越大發(fā)動機內(nèi)混合氣濃度越大,燃燒越不好;作用條件為氧化鋯式應達到350 ℃以上方可形成微電池;根據(jù)是否加熱具有有源和無源兩種;使用目的為通過檢測判斷廢氣中的含氧量變化確定發(fā)動機和三元催化轉化器的工作狀況。其常見的鈦氧和鋯氧傳感器有單線式、兩線式、三線式和四線式。單線式為非加熱型只有信號線外殼自搭鐵;兩線式非加熱型均為信號,加熱型一線電源一線信號外殼自搭鐵;三線式兩線信號,單線電源加熱外殼自搭鐵;四線式兩線信號兩線加熱。傳感器端子號一般在插座或插頭上,用數(shù)字表示,線路用線號或不同的顏色及套色表示,內(nèi)部及外部線路需借助電路圖來識別了解,必須掌握信號線、電源線、搭鐵線等,并能判斷信號的范圍及冗余設計的變化關系。

        2 查信號

        汽車電控系統(tǒng)的傳感器輸出信號有模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式主要有不同的電壓值和電壓類型,數(shù)字式主要有“0”和“1”兩種狀態(tài),常用于各類檢測開關狀態(tài),即非此即彼。如車速傳感器中,電磁式的輸出信號為感應脈沖交流電壓,光電式和霍爾式的輸出信號為矩形正方波電壓;又如機油壓力高低壓力開關的輸出信號為開關的通和斷兩種狀態(tài)。再如開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的輸出信號為一對開關型輸出信號,分為怠速觸點信號和功率觸點信號,兩個信號不同的輸出組合表示節(jié)氣門的開度大小范圍。根據(jù)不同的信號類型選用不同的儀表在不同的狀態(tài)下進行不同精度的檢測,粗測可用萬用表,精測可用示波器進行相應波形的檢測。

        3 查動作

        汽車電控系統(tǒng)的執(zhí)行器根據(jù)原理主要有電磁線圈、電磁閥、電動泵、微電機、線性電磁閥、電磁離合器等,根據(jù)動作狀況有微動作及各類運動式。如高阻值式電磁噴油器,可以通過直接加電方式感測噴油針閥在線圈電磁力作用下的振動,來判定其工作狀況;又如節(jié)氣門怠速電機式怠速閥,可以通過感測怠速電機在怠速、中速情況下的微振動,來確定其工作狀態(tài)。

        4 查電源

        汽車電控系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器,占有很大比例的是需要電源的有源傳感器,幾乎所有的執(zhí)行器都是需要電源的。

        從電源供給來源看,傳感器的電源有12 V由熔斷絲盒直接接繼電器觸點供電,經(jīng)過傳感器后送入ECU進行搭鐵控制;也有的由ECU提供12 V或5 V電源,經(jīng)過傳感器后再外搭鐵;甚至有些既有外接12 V電源又有ECU 5 V電源。比如捷達GT車熱膜式空氣流量傳感器,即有12 V外接電源,又有ECU 提供的5 V電源,再外接搭鐵。

        從執(zhí)行器動作控制角度看,電源有從ECU 來到ECU去;也有從其它繼電器來,經(jīng)過執(zhí)行器后到ECU去 ;同時也有從ECU來,通過執(zhí)行器后外搭鐵。總之,執(zhí)行器電源電路肯定經(jīng)過ECU。比如,大眾車系節(jié)氣門怠速電機電源供電電壓為1.5~4.5 V,從ECU 來到ECU 去。

        5 查電阻

        大部分汽車電控元件中,電阻型占多數(shù),因此可以通過檢測其電阻值進行元件狀態(tài)判斷。在電阻測量中,有些是利用負溫度系數(shù)特性而工作的,不同的溫度對應不同的阻值,溫度越高阻值越小,如進氣溫度傳感器等;有些位置傳感器是利用滑動電位計原理,不同的位置對應不同的阻值,如油量傳感器、節(jié)氣門傳感器等;有些十分重要的傳感器增加冗余設計以保障可靠性,即任意一個位置用兩個變化相反的電位計阻值來確定,有時并互為驗證,如踏板位置傳感器、電控節(jié)氣門位置傳感器等。而部分元件的電阻值基本恒定,與元件的狀態(tài)基本無關,如噴油器線圈、氧傳感器加熱線圈、電磁式曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器的信號電磁線圈等。

        6 查線路

        汽車電控系統(tǒng)的元件其電路情況有些很簡單,而有些則很復雜,端子及導線數(shù)量少的僅有一根,多的有四五根,甚至有七八根以上。如單線氧傳感器、發(fā)動機爆震傳感器僅有1個端子,怠速電機式節(jié)氣門控制組件、多觸點式節(jié)氣門位置傳感器有8個端子。但從查線路的原則來看,首先是線路的導通情況,從插頭各端子分別逆行至連接器、熔斷絲盒、ECU等處,一條線少則要一兩段,多的甚至會有三四段,必須確保每段導通的同時全線也必須導通;其次是線路與線路間的絕緣情況,即單段線路內(nèi)部各線間確保絕緣,而且多段和全線的線路間也不能有互連情況;三是所有線段通過的區(qū)間除非有設計連接搭鐵,否則各線在任意點對搭鐵均不能直連,即錯誤搭鐵。

        7 查搭鐵

        汽車電控系統(tǒng)絕大部分傳感器及執(zhí)行器都設有搭鐵。第1種為自身與機體搭鐵,簡稱自搭鐵;第2種為通過ECU進行控制搭鐵,即搭鐵線路亦通往ECU;第3種為機體固定點搭鐵,有些則直接設在執(zhí)行器旁邊,比如單缸獨立復合式點火線圈的點火控制器搭鐵;第4種,通過線路匯總后在某一位置進行總體搭鐵。因而,查搭鐵時,必須按不同類型進行檢測,并確保搭鐵總阻值符合相關要求。

        七查法檢測汽車電控系統(tǒng)時,各方法既有不同的側重點,又有相互聯(lián)系??傮w而言,通過七查元件其故障基本應能快速排除,恢復車輛的基本電控狀態(tài),使其高效、經(jīng)濟、環(huán)保運行,為當?shù)亟?jīng)濟建設服務。

        [1] 賀建波,賀展開.汽車傳感器的檢測[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.

        [2] 黎亞洲.電控發(fā)動機原理與維修[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.

        [3] 凌凱汽車資料編寫組.最新汽車資料圖集大全:國產(chǎn)通用汽車(1)[M].北京:北京郵電大學出版社,2005.

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