馬婕 潘江如 巴寅亮 顏俊先

摘 要：隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，進而帶動了汽車維修行業(yè)的前進。但在汽車檢測的實際操作過程中，會發(fā)現(xiàn)有時僅僅通過一種檢測方法并不能準(zhǔn)確確定故障發(fā)生的原因和位置，無法排除故障，為維修帶來一定的困擾。為能夠更好地檢測汽車傳感器故障，文章針對汽車部分傳感器的實際檢測方法進行了詳細介紹并對實驗結(jié)果進行簡要說明，為之后汽車維修的研究提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：伊蘭特轎車;傳感器;故障特征;檢測方法

中圖分類號：U471.2? 文獻標(biāo)識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）17-201-03

Fault Detection Method of Oxygen Sensor and Crankshaft Position Sensor for Elantra Car

Ma Jie1， Pan Jiangru2， Ba Yinliang1*， Yan Junxian1

（1.School of Transportation and Logistics Engineering， Xinjiang Agricultural University， Xinjiang Urumqi 830052;

2.Institute of Mechanical and Electrical Engineering， Xinjiang Institute of Engineering， Xinjiang Urumqi 830052 ）

Abstract： With the continuous development of the automobile industry， and then drive the automobile maintenance industry forward. However， in the actual operation of automobile detection， it will be found that sometimes only through a detection method cannot accurately determine the cause and location of the fault， cannot troubleshoot， and bring some trouble for maintenance. To be able to better detect automotive sensor failures. This paper introduces in detail the actual detection methods of some automobile sensors and briefly explains the experimental results to provide the basis for the later research of automobile maintenance.

Keywords： Elant sedan; Sensors; Fault features; Detection method

CLC NO.： U471.2? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）17-201-03

前言

汽車電控系統(tǒng)的故障檢測是為了更好地排查汽車運行存在哪些問題或隱患，幫助維修人員檢測故障，使用檢測設(shè)備輔助維修人員可以使汽車電控系統(tǒng)的維修變得更加方便快捷。通過檢測儀的故障碼提示，分析檢測設(shè)備提供的信息，找出電控系統(tǒng)的問題所在，進而解除故障[1-3]。但部分故障發(fā)生時可能沒有故障碼提醒，需要其他設(shè)備進一步排除故障，縮小故障出現(xiàn)的范圍，才能找到解決故障的方法。

對于北京現(xiàn)代伊蘭特轎車發(fā)動機電控系統(tǒng)，其由氧傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器等組成。本論文要針對伊蘭特轎車氧傳感器和曲軸位置傳感器進行故障檢測，找出其在故障檢測中的特點，為之后傳感器的檢測提供經(jīng)驗。

1 實驗方案

1.1 實驗對象

本次檢測針對的為北京現(xiàn)代伊蘭特汽車。電腦檢測儀可以很快地提示故障碼，通過故障碼提醒發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的是電控系統(tǒng)哪個位置有故障。檢測儀可以及時讀取汽車發(fā)動機各項數(shù)據(jù)流，方便將有無故障情況下的發(fā)動機數(shù)據(jù)進行對比，分析其差異性。在檢測過程中要求蓄電池電壓高于11.5V，并關(guān)閉所有用電設(shè)備。

1.2 實驗步驟

首先，將電腦檢測儀與汽車電控系統(tǒng)相連接，通過故障控制面板設(shè)置傳感器故障，然后打開點火開關(guān)，按照步驟使用電腦檢測儀讀取故障碼與數(shù)據(jù)流。

在操作過程中要保證每次故障設(shè)置僅為一種電控元件，并在每次實驗結(jié)束后及時解除故障并清除故障碼，以防止對實驗數(shù)據(jù)流產(chǎn)生影響。將電腦檢測儀檢測的數(shù)據(jù)記錄好后，并通過萬用表、LED燈和示波器等檢測設(shè)備檢查找出故障產(chǎn)生的具體原因[4-7]。

2 傳感器故障檢測

2.1 氧傳感器故障檢測

隨著汽車的保有量的逐年增加，汽車尾氣排放優(yōu)化成為研究的熱點話題，汽車氧傳感器的安裝正是為了解決這一問題。氧傳感器是通實時監(jiān)控汽車排放尾氣中氧氣含量，通過檢測到的排放情況判定空燃比大小，并通過信號傳送給ECU，從而調(diào)整至最佳燃油混合氣，達到減少污染的目的。[8-10]

本次實驗是將氧傳感器故障設(shè)置為信號線開路，氧傳感器檢測試驗步驟如下：

2.1.1 故障現(xiàn)象

首先打開點火開關(guān)，此時發(fā)動機表現(xiàn)為怠速穩(wěn)定狀態(tài)。

（1）用電腦檢測儀讀取故障碼與數(shù)據(jù)流

通過電腦檢測儀讀取故障碼，可以看到故障碼顯示為P0130：氧傳感器線路故障。氧傳感器故障碼需要發(fā)動機運行幾分鐘后方能讀取出。讀取的數(shù)據(jù)流見表1。

通過對比有無故障時檢測到的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，此時氧傳感器（前）信號電壓保持0.45V恒定不變，說明線路為斷路狀態(tài)。

（2）用數(shù)字萬用表測量線路電流電壓

用數(shù)字萬用表直流電壓擋，并將其量程調(diào)整至20V。打開點火開關(guān)，將紅黑表筆分為與圖2中4號腳和搭鐵相連，測量氧傳感器加熱器的供電電壓。此時，萬用表顯示為12V，代表氧傳感器加熱器供電電壓正常，該線路為通路。

關(guān)閉點火開關(guān)，將擋位更換為歐姆擋量程200Ω處，用于測量氧傳感器加熱器線圈內(nèi)阻值。測量圖2中4腳與3腳之間的電阻值。在無故障且常溫情況下，該阻值應(yīng)為12.5Ω左右。如果測量值與正常值差異大，應(yīng)及時更換氧傳感器。

起動發(fā)動機，使發(fā)動機保持怠速運轉(zhuǎn)，在其達到正常工作溫度后，測量圖2插頭1、2腳之間的信號電壓。如果該電壓不滿足在0.1～0.9V之間變化或者變化次數(shù)并非15～30次/分，則更換氧傳感器。

（3）用示波器（電腦檢測儀KT600）檢測傳感器輸出的波形

在實驗過程中，可用示波器測量氧傳感器輸出信號的電壓波形與正常情況進行對比，圖3為正常情況下實測氧傳感器輸出信號電壓波形圖。在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)達到正常溫度后，將電腦檢測儀調(diào)至開機界面，選擇示波器按鈕，再選擇檢測氧傳感器，測量圖2中1腳和2腳之間的信號電壓波形。如果此時示波器無法檢測出波形，則說明需要更換氧傳感器。

（4）用數(shù)字萬用表檢測線路通斷

關(guān)閉點火開關(guān)，通過萬用表歐姆擋測量圖2中發(fā)動機ECU插頭的43腳和59腳到傳感器1腳和2腳之間線路的通斷。

（5）實驗結(jié)果

根據(jù)上述實驗可以判斷故障為氧傳感器信號線（ECU插頭的43腳到傳感器1腳之間線路）開路。排除故障后，按照步驟將電腦檢測儀的故障碼清除。

2.2 曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器又稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，主要用于采集發(fā)動機工作過程中的轉(zhuǎn)角信號和曲軸轉(zhuǎn)速信號。通過曲軸位置傳感器傳輸?shù)男盘枺珽CU更便于判斷出最佳點火提前角及噴油時刻。因此曲軸位置傳感器在選定點火時刻等方面起著非常重要的作用。

本次實驗將曲軸位置傳感器故障設(shè)置為信號線開路，曲軸位置傳感器檢測試驗步驟如下：

2.2.1 故障現(xiàn)象

先通過故障控制面板設(shè)置故障，然后打開點火開關(guān)，起動發(fā)動機?？梢园l(fā)現(xiàn)此時發(fā)動機無法起動。

2.2.2 用點火正時燈測高壓火

起動發(fā)動機后，用點火正時燈檢測有無高壓火，此時可以發(fā)現(xiàn)點火正時燈并未閃亮，則說明沒有高壓火。

2.2.3 用LED燈測噴油信號

用LED燈檢查噴油器兩端是否有噴油信號，可以發(fā)現(xiàn)LED燈并未閃亮，說明無噴油信號。

起動發(fā)動機后，檢查圖4中2腳與3腳之間的信號電壓，發(fā)現(xiàn)LED燈并未閃亮;再檢查1腳和2腳之間的信號電壓，LED燈為閃亮。當(dāng)曲軸位置傳感器無故障時，兩次檢測信號電壓時LED燈均應(yīng)閃亮，否則更換傳感器。

2.2.4 用電腦檢測儀讀取故障碼

打開點火開關(guān)后，按照步驟選擇讀取故障碼，檢測儀顯示為P0335：曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器異常。有時也可能無法讀取出故障碼，顯示：系統(tǒng)正常。能夠讀取出故障碼說明ECU為正常狀態(tài)，故障出現(xiàn)在了曲軸位置傳感器。

2.2.5 用數(shù)字萬用表檢查

將數(shù)字萬用表擋位調(diào)至直流電壓擋的20V量程處，用于測量供電電壓。打開點火開關(guān)，測量圖4中1腳和搭鐵之間的電壓，測量結(jié)果為12V，說明供電電壓是正常的。

再將萬用表擋位調(diào)至歐姆擋，測量圖4中發(fā)動機ECU插頭的29腳和傳感器插頭的2腳之間的線路是否為斷路或者短路。

2.2.6 用示波器檢測傳感器的輸出波形

在實驗過程中，可用示波器測量曲軸位置傳感器輸出信號的電壓波形與正常情況進行對比，圖5為正常情況下實測發(fā)動機轉(zhuǎn)速（曲軸位置）傳感器波形圖。起動發(fā)動機時，測量圖4中插頭2腳和3腳之間的信號電壓波形。如果此時示波器無法檢測出波形，則應(yīng)該檢查線路是否有問題。如果經(jīng)過檢查判定線路正常，則更換傳感器。

2.2.7 實驗結(jié)果

根據(jù)上述實驗可以判斷故障為曲軸位置傳感器信號線開路。排除故障后，按照步驟將電腦檢測儀的故障碼清除。

3 結(jié)論

本文通過實驗簡單敘述了北京現(xiàn)代伊蘭特轎車氧傳感器和曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障時該如何進行檢測，通過多種儀器設(shè)備逐步篩查出具體問題，進而排除故障。本文更加系統(tǒng)性總結(jié)了檢測具體步驟，清楚直接地敘述檢測方法。從而為以后的診斷提供理論、數(shù)據(jù)支撐帶來方便。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)電腦檢測儀雖然操作起來比較方便，但并不能檢測出所有故障并提交故障碼，因而會對檢測結(jié)果造成一定影響。所以在實際檢測過程應(yīng)該將多種檢測方法結(jié)合起來，可以有效提高檢測的準(zhǔn)確率和檢測效率。

參考文獻

[1] 程豪，林寧.傳感器檢測在汽車電控發(fā)動機中的研究[J].科技風(fēng)， 2018（29）：76.

[2] 周澤.汽車電控發(fā)動機中的傳感器檢測技術(shù)[J].計算機產(chǎn)品與流通， 2018（05）：121.

[3] 孫自文，程小衛(wèi).汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)傳感器故障檢測方法研究[J].南方農(nóng)機，2017，48（23）：203+215.

[4] 國樹文.傳感器檢測技術(shù)在汽車電控發(fā)動機中應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（28）：146.

[5] 田興強.傳感器檢測在汽車電控發(fā)動機中的分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（05）：247-248.

[6] 李超.現(xiàn)代電控發(fā)動機傳感器故障典型案例分析和排除[J].汽車電器，2019（10）：78-79.

[7] 薛風(fēng)，國樹文.汽車發(fā)動機傳感器故障分析與檢修[J].河南科技， 2013（10）：129+161.

[8] 卞鵬.汽車氧傳感器故障檢測技術(shù)分析[J].電子測試，2019（09）：102- 103+115.

[9] 李前進.汽車電控發(fā)動機檢修中傳感器檢測技術(shù)的應(yīng)用策略[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（10）：87.

[10] 李正網(wǎng).汽車傳感器的類型和作用分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017， 14（23）：37-38.