发动机空气流量传感器的检测和诊断.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,*,电控系统部件诊断与检测,1,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,各种传感器及其故障检修,2,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,传感器作用：,传感器信号类别：,主信号,校正信号,附加信号,感知信息的部件，负责向控制单元提供发动机的工作情况和汽车运行状况，从而使控制单元正确管理发动机的运转。,发动机电子控制系统-传感器,3,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,传感器 提供主信号,4,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,传感器 提供校正信号,5,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,用于发动机电子控制系统的传感器有：,空气流量传感器（MAF）;,进气歧管绝对压力传感器（MAP）;,曲轴位置传感器（CKP）;,凸轮轴位置传感器（CMP）;,发动机冷却液温度传感器（ECT）;,进气温度传感器（IAT）;,节气门位置传感器（TPS）;,氧传感器(O2S);,爆震传感器（KS）.,6,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,1翼板式空气流量传感器结构,翼板式空气流量传感器（MAF）由翼板部分、电位计部分和接线插头三部分组成。,9,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,翼板式空气流量传感器的外型,10,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,翼板式空气流量计的内部构造,11,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,（1）,翼板式空气流量传感器翼板部分,12,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,翼板式空气流量传感器翼板部分,13,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(2),翼板式空气流量传感器的电位计部分,14,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,翼板式空气流量传感器电位计部分,15,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,翼板式空气流量传感器内部电路图解,16,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(3)接线插头,17,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(4)翼板式空气流量传感器（MAF）,与发动机控制模块（ECU）之间的连接电路,18,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,2工作原理,随着进气量的增加，翼板的开启角度也增大，传感器的输出电压US则随之减小。,发动机控制模块是利用US/UB的数值来准确计算进气量的，因为蓄电池电压UB的变化会带来传感器输出电压US的变化，从而造成信号的失准。,通常情况下，传感器的输出电压应从怠速时的大约4.5V到最大负荷时的0.5V，并且在翼板开度增大的过程中，传感器的信号输出电压应连续变化。,19,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,20,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,21,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,传感器对发动机性能的影响,如果传感器电压过高或过低，会造成混合气浓或过稀、点火正时过晚或过早，造成发动机的动力性、经济性和排放性能下降；如果传感器信号电压连续性不好，会造成发动机加速性不良。,22,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第一步：翼板式空气流量传感器输出信号的测试,（1）测试所需的仪器设备,为提高传感器输出信号测试的准确性，建议使用汽车专用示波器。,（2）汽车专用示波器的连接,把示波仪的负极检测探针连接到传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线或发动机的缸体上。,把示波仪的正极检测探针连接到传感器通往发动机控制模块（ECU）的信号输出线上。,23,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,（3）翼板式空气流量传感器的测试过程,动态测试法：就是在发动机运转期间，测试传感器在怠速、中等负荷、大负荷、急加速和急减速工况下的信号电压输出特性，所有测试结果应满足传感器的信号特性。,静态测试法：就是在打开点火开关，但发动机不运行的情况下，测试传感器在各种翼板开度时，传感器的输出电压，测试时用手指或带橡皮头的铅笔推翼板，从完全关闭到完全打开，看传感器的输出电压是否满足传感器的信号特性。,24,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,25,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第二步：翼板式空气流量传感器与发动机控制模块间电路的测试,主要测量线路的导通性和各管脚的电压特性。,26,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第三步：翼板式空气流量传感器的单件测试,所谓传感器的单件测试，就是用万用表测试传感器中各个电阻的阻值，看是否符合标准。具体电阻值的大小可以查询相关技术手册。,参考电压,信号输出,搭铁,27,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(二)卡门旋涡式空气流量传感器（MAF）,28,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,1、卡门斡旋式空气流量传感器的外型（凌志400）,29,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,2、卡门斡旋式空气流量传感器的安装位置,30,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,3卡门斡旋式空气流量传感器的结构和工作原理,根据传感器输出信号的形成原理，卡门斡旋式空气流量传感器可以分为反光镜式和超声波式两种。,31,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,卡门斡旋式空气流量传感器的工作原理（反光镜式）,32,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,卡门斡旋式空气流量传感器工作原理（超声波式）,33,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,4、卡门斡旋式空气流量传感器的输出信号特性,随着进气量的增大，传感器的输出信号的频率不断增大，信号的占空比也发生相应的变化。,34,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,5、卡门涡旋空气流量传感器（MAF）,与发动机控制模块（ECU）之间的连接电路,35,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第一步、卡门斡旋式空气流量传感器输出信号的测试,（1）检测所需的仪器设备,该项测试主要测量的是传感器输出信号的频率随发动机单位时间内的进气量变化而变化的规律，所以可以使用万用表或示波器。,（2）示波器或万用表的连接,把示波仪或万用表的负极检测探针连接到传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线或发动机的缸体上；,把示波仪或万用表的正极检测探针连接到传感器通往发动机控制模块（ECU）的信号输出线上。,36,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,（3）测试过程及结果分析,在测试时，可以启动发动机，测量不同发动机负荷和转速的条件下传感器的输出信号的频率，也可以用吹风机模拟进气，测量在不同进气量条件下，传感器的输出信号的频率，看传感器的信号输出频率是否满足要求。,37,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第二步、卡门斡旋式空气流量传感器与发动机控制模块之间的电路测试,38,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第三步：卡门斡旋式空气流量传感器的单件测试,39,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(三)热线式空气流量传感器（MAF）,40,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,1、热线式空气流量传感器正面图,41,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,宝来汽车空气流量传感器,42,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,奔驰轿车空气流量传感器,43,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,奔驰轿车空气流量传感器,44,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,NISSAN轿车空气流量传感器,45,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,SANTANA轿车空气流量传感器,46,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,47,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,48,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,3、热线式空气流量传感器的工作原理,49,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,50,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,4热线式空气流量传感器信号输出特点,该传感器是利用测量热线来测量单位时间内的进气量，并根据进气温度的变化进行补偿，随着发动机进气量的增加，传感器输出的电压也随之增加，随着进气温度的增加，传感器输出电压也随之增加。,51,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,5、热线式空气流量传感器,与发动机控制电脑之间的连接电路,52,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第一步、热线式空气流量传感器输出信号的测试,测试所需的仪器设备,由于该热线式空气流量传感器的输出信号特点是随着进气量的增加，传感器的输出电压是越来越高，所以对该传感器的测试可以使用汽车专用万用表或汽车专用示波器。,测试仪器的连接,把万用表或示波器的负极检测探针连接到传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线柱或发动机缸体上；把万用表或示波器的正极探针连接到传感器通往发动机控制模块的信号输出线上。,53,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,测试方法,（1）静态测试法:,就是在打开点火开关、发动机不运转的情况下，用吹风机向空气流量传感器吹入不同流速和不同温度的空气，看传感器输出电压信号的特性是否满足下列要求：当进气温度不变的情况下，随着进气流速的增加，传感器的输出电压也增加；当进气流速不变的情况下，随着进气温度的增加，传感器的输出电压将下降。,54,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,55,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(2)动态测试法,所谓动态测试，就是在发动机运行过程中，测量不同负荷条件下，空气流量传感器的输出电压，观察传感器的信号特点是否满足要求。,56,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,57,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第二步：热线式空气流量传感器与发动机控制模块之间连接电路的测试,58,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第三步：热线式空气流量传感器的单件测试,59,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,(四)热膜式空气流量传感器,（MAF）,60,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,热膜式空气流量计,61,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,热膜式空气流量计,结构：,-热电阻,-温度电阻,-流量传感器,工作原理：保持空气流量计中热电阻的,温度恒定,。,由于流经G70的空气流对热电阻冷却作用不同，因此保持热电阻温度恒定所需的电流不同。所以，保持热电阻温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外，由于在温度不同时,气体的密度也不同，而且冷空气的冷却作用较强，需要空气温度作为修正系数。,62,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,信号失效时，控制单元将根据发动机转速信号、节气门开度信号、进气温度信号等计算一个固定值来替代。,发动机控制单元利用该测量值计算喷 油量、点火时刻和废气再循环率。,信号作用：,信号中断的影响：,空气流量计故障码：16485/16486/16487不可靠信号、信号过小、信号过大,63,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,检查空气流量计,检查过程：,连接故障诊断仪，读取测量数据。（发动机热态，冷却液温度不低于,80,度）显示组,02,，显示区,04,读取数据块002 ,屏幕显示,理论值 评价,1发动机转速(怠速转速),700-820/min,640-760/min,2发动机负荷,15-25%,3喷油时间,2.0-4.0ms,4进气量,2.0-4.5g/s,显示的是空气流量计测得的进气量,小于2.0g/s：进气管与空气流量计间漏气严重，排除漏气。,大于4.5g/s：发动机有额外负荷，排除负荷（空调、助力转向）,已挂档（自动变速箱），将变速杆置于P或N,64,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,4、检查导线彼此间是否短路。,如果还未达到规定值：,2、检查空气流量计的供电,（插头触点24与发动机搭铁）。,规定值：11-15V、4.5-5.5V,3、检查空气流量计线束的信号线及,地线（连接VAG1598/31)是否断路,3+274+535+29 导线电阻1.5欧姆,65,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,附加：数字信号输出型热线式空气流量传感器（MAF）,在有些车型上，如我国上海生产的通用别克轿车，其空气流量传感器也属于热线或热模式，但在信号输出电路上增加了新的信号处理单元，使传感器的输出信号不再是模拟信号，而转变成数字信号。,66,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,附加一、快速数字信号输出型热线式空气流量传感器（MAF）的测试,第一步：传感器输出信号的测试,（1）测试所需仪器设备,由于该传感器输出信号的特点是随着进气量的增加，信号的频率相应的增加，所以对该传感器的测试可以使用汽车专用万用表或汽车专用示波器。,（2）测试仪器的连接,把万用表或示波器的负极检测探针连接到传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线柱或发动机缸体上；把万用表或示波器的正极探针连接到传感器通往发动机控制模块的信号输出线上。,67,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,68,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,（3）测试过程及结果分析,在不同的载荷和转速条件下，测试传感器的输出信号的频率是否满足要求：即随着进气量的增加，传感器输出信号的频率也随之增加。,69,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,70,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第二步：传感器与发动机控制模块之间连接电路的测试,71,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第三步：传感器的单件测试,72,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,附件二、慢速数字信号输出型热线式空气流量传感器（MAF）的测试,第一步：传感器输出信号的测试,（1）测试所需仪器设备,由于该传感器输出信号的特点是随着进气量的增加，信号的频率相应的增加，所以对该传感器的测试可以使用汽车专用万用表或汽车专用示波器。,（2）示波器的连接,把万用表或示波器的负极检测探针连接到传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线柱或发动机缸体上；把万用表或示波器的正极探针连接到传感器通往发动机控制模块的信号输出线上。,73,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,（3）测试过程及结果分析,在不同的载荷和转速条件下，测试传感器的输出信号的频率是否满足要求：即随着进气量的增加，传感器输出信号的频率也随之增加。,74,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,75,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,第二步：传感器与发动机控制模块之间连接电路的测试,76,北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopeng,