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传感器排查 常用汽车传感器的检测方法,挺实用的!

发布时间:2024-10-08 22:10:20

常用汽车传感器的检测方法,挺实用的!

对于汽车传感器的检测,主要有以下几种常用的方法:

故障征兆现象判断法

依据故障征兆,运用经验判断,是最直观、最简单的解决车辆故障和判断传感器好坏的方法。但其有两个缺点:一是经验积累时间长,短时间内不可能达到很高水平;二是判断结果准确率低,误判的可能性较大。

例如,在维修大众车系发动机时,如果出现发动机油耗和排气污染增加,发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象,则很大可能是氧传感器出现故障。原因一是从车型来看,该车型出现氧传感器故障的概率比较高,二是从现象上来看,氧传感器出现故障,将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息,因而不能对空燃比进行反馈控制,从而出现上述症状。

解码检测法

解码器通常分为原厂解码器和非原厂解码器。原厂解码器是指由汽车制造厂家提供或指定的解码器,如大众(奥迪)汽车用VAG1551、丰田汽车用intelligentTester等。非原厂解码器则指不是汽车制造厂家提供或指定,而由其他仪器设备厂商生产的汽车解码器,如德国博世公司的KTS300/500、美国的红盒子ScannerMT2500、瑞典的AUTODGAGNOS及我国公司生产的电眼睛、修车王、车博士等。

读取与清除故障码是解码器的主要功能,因此很容易判断出故障的大致方向和部位,为传感器的检测和排查提供了方向。但有以下几点需要注意:

并不是所有的故障都会出现故障码。

例如,三菱V73的6线式步进电机由于是ECU以脉冲方式进行控制,因此没有监控装置,所以出现故障后,没有故障码。又如,当水温传感器的电阻发生漂移而不准确时,如果电阻总值没有超出规定范围,虽然有故障,但不会显示故障码。

故障码的含义说明需弄清楚

是传感器或执行器自身故障还是线路故障;线路故障要分清是短路还是断路,是与电源短路或断路,还是与接地短路或断路等。只有清楚、明白故障码的确切含义,才能更好地利用故障码排除故障,维修起来也可以少走弯路。

故障码的判定

通过解码器查出的故障码,只是说明某一系统或相关系统有故障,不要看到故障码就断定是该传感器或执行器有故障,就更换,其他与之相关系统同样会造成同样故障而出现相同的故障码。

例如,在检查ABS系统时,如果出现“轮速传感器信号不良”故障码,不要立即更换轮速传感器,首先要检查电路各连接插头与插座针脚接触是否良好,传感器出发轮是否有脏污、锈蚀、断路或短路等现象,有些安装在车轮上的传感器其磁芯经常会吸附一些制动鼓磨掉的铁屑而导致工作不良,此时只需拆下传感器并清除磁芯上的污垢即可解决问题。同时还要观察感应齿圈是否有变形、缺齿等现象,这些都是导致出现“轮速传感器信号不良”故障码的原因,而轮速传感器本身并不一定损坏。

要弄清楚是历史性故障码还是当前的故障码以及故障码出现的次数。

如果是历史性故障码,就表示故障较早之前出现过,现在不出现了,但在ECU 里面有一定的存储记忆;而当前故障码则表示是最近出现的故障,当前故障绝大部分和目前出现的系统有很大关系。

例如,大众公司的解码器上故障码前显示“SP”均表示临时的偶发性故障。故障发生的原因不外乎以下几种情况:发动机运转或点火钥匙打开的过程中拔下了某个电气插头,或者某个传感器或执行器的插头虚接,是软故障,不是硬故障。

利用数据流分析判断

当读不出故障码但车辆依旧有故障症状,此时要利用解码器的数据流对传感器和执行器进行深入的分析和判断。

所谓数据流,简单来说就是电控系统中的一些主要传感器和执行器的当前工作参数值(如发动机转速、蓄电池电压、空气流量、喷油时间、节气门开度、点火提前角、水温等)。维修过程中,可以通过阅读数据流来分析、发现故障所在,特别是当电控系统无故障码可供参考时,数据流分析就更加重要。每个传感器和执行器在一定条件下的工作参数值是有一定标准范围的,可以通过实际值与标准值的比较来判断某传感器和执行器是否存在异常。

发动机运转一段时间后再测试故障码

当参考故障码排除故障后,要利用解码器来清除故障码,也就是从ECU 内部记忆体中清除其故障码记忆,并在发动机运转一段时间后(有条件的话,可以进行路试),再通过解码器来测试是否还会出现相似的故障现象,或者存储同样的故障码。

清除故障码,不提倡用拔掉蓄电池负极的办法来进行。

早期的车辆,如三菱和现代,在清除故障码时可以使用去掉蓄电池负极的方法来进行,但随着汽车技术的发展,越来越多的车辆已将故障代码存储在ECU 中EEPROM 中,用去掉蓄电池负极的方法是消除不掉故障码的,还会导致许多问题:一是很多车辆的ECU 具备了自适应和自学习功能,去掉蓄电池负极后,存储在KAM (可保持存储器)中的自适应信息丢失,导致车辆运行不稳定;二是会触发音响防盗等的防盗功能起作用导致锁死,如果不知道密码,音响便不能正常使用,预先设置在音响中的播放顺序、座椅的预定设置位置也会因此丢失。

测试灯检测法

测试灯有自制的测试灯和检测专用的测试灯;可以自带电源,也可以不带电源。自制的测试灯可以用发光二极管(LED)外接300~500Ω电阻串联制成,其形式如下图所示。测试灯主要有以下几个功能:

检查传感器、电控元件本体或连接电路的通、断。

检测传感器参考电压供给是否正常。

根据测试灯发光二极管频闪信号,可以检查传感器是否有脉冲输出,或ECU 是否有执行信号输出。

对具有手工调码自诊断功能的车辆,进行手工调阅故障代码。

万用表检测法

汽车上使用万用表,除了早期手工调码读取故障码要求使用指针式万用表,一般都不主张使用指针式万用表,甚至在检测某些元件时,特别是半导体元件、有关ECU 电路时,强调必须使用数字式万用表。这是因为数字式万用表阻抗大,通过元器件的电流小,可以避免在测量时烧毁其他元器件。

(1)电阻检测法

电阻检测法主要用于可变电阻、电位计传感器、磁电式传感器电阻的检测,对于半导体元件,一般要与标准元件的测量值对比才能得出结论。例如,对于磁电式轮速传感器,可以用欧姆表检查其电阻值,一般在室温时,电阻在600~2300Ω 范围内为正常。电阻太小为线圈短路;电阻过大为连接不良;电阻非常大为断路;线圈与外壳导通为搭铁。

(2)电压检测法

对于有源传感器,由于工作时自身可以产生电压,因此可以使用电压检测法来检测传感器工作是否正常。例如,氧气传感器、磁电式曲轴位置/凸轮轴位置传感器、爆震传感器等。仍以ABS用磁电式轮速传感器为例,拆开ABS ECU 接线插座或拔下轮速传感器的接线插头,使被测车轮以1r/s的速度转动时,使用万用表交流mV 挡,测量各车轮的轮速传感器对应端子间的电压,万用表指示值应为70mV 以上。如测量值低于规定值,原因可能是传感器与轮齿的间隙过大或传感器本身有问题,需要更换新件。

(3)电流检测法

电流检测法主要用于产生电流调制信号的新型的集成电路传感器,如主动型轮速传感器,通过万用表也可以对传感器进行检测,线路连接如下图所示。将万用表拨至量程在200mA 以上的电流挡处,将表笔串在其中一根输出线上,另一根输出正常接线(注意指针式万用表要注意极性),接通汽车电路使ABS系统通电,用手缓慢转动传感器安装侧的车轮,正常情况下,电流指示应在7~14mA 之间来回波动。如果读数值只固定在7mA 或14mA 上,同时调整空气间隙无效时,则说明传感器失效。另外,如果接通电路后电流数值直接显示为0或100mA 以上时,在确认万用表接线无误后,可以判定传感器已经断线或短路。

示波器检测法

示波器主要用来显示控制系统中输入、输出信号的电压波形,以供维修人员根据波形分析判断电控系统故障。示波器比一般电子设备的显示速度快,是唯一能显示瞬时波形的检测仪器,是电控系统故障诊断中的重要设备。示波器检测是最准确、最直观的检测方法,可以将传感器的输出电流或电压以波形的形式显示出来,也是传感器等电气元件检测的发展方向。

以上述主动型轮速传感器为例,将示波器的信号输入接线分别接在传感器输出端与信号处理电路的接地端(注意区分传感器电源进线端及信号输出端),接通汽车电路使系统通电,此时用手缓慢转动传感器安装侧的车轮,正常情况下,示波器应显示出方形脉冲波形,如下图。如果没有脉冲波形或与波形不一致,则要调整传感器的安装空气间隙,如果调整后仍没有脉冲波形,则说明传感器失效,需要更换传感器。

模拟法

模拟法就是用在断开传感器连接,其他线路连接正常的情况下,用传感器模拟测试仪模拟汽车电脑的输入信号,代替传感器工作,依据故障现象的消失或存在,来判断传感器好坏的方法。利用此类模拟法对电控系统传感器及其线路故障的诊断,可简化分析过程、缩短诊断时间、减少因盲目更换配件而带来的经济损失。

常用的具有传感器模拟测试功能的仪器有ADD91 信号模拟仪、电控系统分析仪SKS3058等。它们都可以模拟发动机控制系统各传感器的各类信号,如具有模拟电压信号、频率信号、直流信号、占空比信号等功能。

例如,在判断桑塔纳2000GLi轿车里程表不动的故障时,打开点火开关,先找到车速传感器,拔下插头,检查霍尔式三线制车速里程表传感器供电回路(一线为12V,另一线为地,剩余一线为信号线),如果供电回路正常,可以使用模拟器进行车速传感器模拟。因为车速传感器是霍尔式,其信号形式为脉冲频率式,因此可以用红表笔接信号线插脚,人为地输入脉冲频率信号30Hz到信号线,黑表笔接地,此时里程表启动,当频率加到100Hz以上时,表针指示满量程。这说明从插头到线路再到表均正常,问题在传感器。

替代法

替代法就是对于可疑传感器,通过试换的方法来查找故障,又称试换法。

替代法可确定故障部位或缩小故障范围,但不一定能确定故障原因。在检修传感器时,最好使用相同车型、相同年款、相同型号、相同规格的传感器,暂时替代有疑问的传感器。替代后如故障现象未消失,说明该故障并不是因为传感器而引起,故障在其他部分。

使用替代法检验传感器的好坏,简单又直接,但要求有一定的维修经验和可以用来替换的正常的传感器。替换时需要注意两点:一是不能用不同输出特性的传感器来替代,容易引起错误判断;二是不要绝对地认为新的零件就是好的零件,最终导致误判,因为有的新零件本身就是坏的。

一个简单的传感器电压低故障,8天都没修好

共轨导读

对于单个传感器的电路故障,一般是比较好维修的,无非就是线路或者传感器的故障。今天带来的故障案例却不同以往,明明是一个简单的传感器电压低的故障,却查了将近8天,前后来了一共5拨人。

那么我们就来看下这个故障到底有什么神奇之处,我相信这个点90%的人都不知道!

故障案例

师傅在维修这辆车之前,已经有4拨人动过这辆车了,但是都没有修好。据司机描述,挂挡行驶时限速1800转,但是停车就可以踩到3500转,一旦挂挡起步就又限速1800。

故障排查

第一步:读取故障码

不管别人是怎么修的,师傅按照正常步骤走。首先插上解码仪,读取故障码,发现故障码为P0097:进气温度传感器信号电压低于下限—历史故障。询问司机,之前也是出现的一样的故障码。

传感器信号电压正常情况下会有一个工作范围,当信号电压超过最大值或者低于最小值且持续一段时间(200ms左右),就会报出信号电压过高或过低的故障码。

对于进气温度传感器的电压值的范围是:0.2V-4.95V,若是超过该范围就会报出电压过低或过高的故障。

该故障是电压低,一般可能的故障点就是:

1.进气温度传感器的信号线对地短路;

2.进气温度传感器的供电线对地短路;

3.温度传感器损坏,导通;

4.电脑板或数据问题。

第二步:检查传感器线路

这可就让人疑惑了,这么个简单的电路故障,居然四拨人都没有修好?学艺不精吧!首先还是按照正常步骤查一遍,拔开插头测量开路电压,均正常:5V,5V,5.6V,0V。压力信号线正常对地电压应该是5.5V左右,均为正常。

第三步:传感器电阻合理值检查

传感器坏了?刚想去找一下配件,换一下试试,司机却说这个前面的人已经试过了,换了新的传感器也没有用,甚至电脑板都换过测试过一遍。电脑板也换过了?不放心,还是先测一下传感器的温度电阻看看。

但这是社区的,单拿出来的话,不如和他们合作,阻测下来是0.866,由于现在是正午,天气比较热,大气温度也有个36℃。由于测量的时候是着车状态,经过增压中冷后的温度还是要比进气温度高的(40℃+),所以0.866也是属于正常范围。

第四步:跟车测试

师傅这时候注意到一点,读出来的是历史故障,是不是有可能是线路虚接呢?先暂时飞线看看行不行。正准备飞线,发现已有前人做过类似的操作了。不管,自己再试一遍。接完线后,清码,试车看看。

先原地试车,发现没有任何故障码复现,也没有出现限速的问题。

于是决定出去跟车试试,当车辆还没有开出去200m,发现又限速了。一看故障码,故障码又复现了,并且是当前故障。

这时候熄火,重新原地试车还是没问题,只要一走就又出问题。这么神奇的吗?

第五步:喷油器检查

静下心来分析一下,传感器没有问题,电压也没有问题,线也飞过了,甚至之前也换过电脑板了。但是这个就是简单的电路故障啊,能换的都换了,到底问题出在哪呢?

难道不是这个故障导致的限速?

于是师傅,开始去查其他地方了,车速传感器、离合器开关、刹车开关等等,统统都拔掉检查了一遍,还是没有查到故障点。

于是决定把喷嘴拆出来上实验台上来测一下,看看是不是喷油器的问题。结果放到试验台上测也没有问题,装回去又发现问题了——车打不着了。

好了,老故障没解决,新故障又出现了,这个车真的是一波三折啊。

第六步:更换喷油器

修了一天,只能第二天起来接着查了。打不着车?尝试着喷启动液试试,发现喷启动液是可以着车的,但是过了一会就自己熄火了。解码仪读,也没有什么故障。那么可能就是之前拆装喷嘴的问题了,查喷油器加电良好。是不是喷油器卡死了?因为德尔福的喷嘴特别容易卡死。更换四支喷油器之后,车辆再次打着。

小贴士:

在拆装喷油器时,应首先使用气枪吹干净,防止进入灰尘卡死喷油器。

第七步:跟车读取数据流

尽管能着车了,但故障还是依旧。没办法继续跟车,看看有没有什么异常的数据流。调出了一大堆的数据流,挨个看,确实发现有不对劲的地方了。数据流如下:

由于从高速到限速时间过短,其他数据流来不及看清变化。但是可以明显看到进气温度这一项的数据流不对。怎么怠速的时候温度就到65℃了?正常应该也就40℃左右啊。

限速之后25℃还是可以理解的,因为在出现进气温度电路相关故障时,电脑板会给出替代值。一般起动时,替代值为-20℃;起动后为25℃。

第八步:拆缸盖检查气门

正常情况下,进气温度不可能达到这么高的,高温气体反窜了?那问题就大了,能想到的可能就是气门损坏了。没办法,只能拆开缸盖检查气门了。最终发现气门破损了,导致严重漏气,高温气体被压缩至进气管,导致进气温度传感器检测温度过高。

更换气门后,故障码不再出现,故障解决。

知识拓展

看完这么多,相信大家对这个故障还是有疑惑的,接下来小轨就给大家梳理一下。

为什么怠速时温度不合理(65℃),却不报温度过高的故障呢?

车辆在标定的时候,根据厂家不同对进气温度上限值有着不同的标定,一般温度为60~70℃,所以在进气温度达到65℃时,并未达到该德尔福系统的标定值,所以不会报出进气温度过高相关的故障。所以在正常试车的时候,没有任何故障的报出。

车辆行驶时为什么会报出电路故障呢?

在解决这个问题的时候,我们需要先了解一下进气温度传感器的基本工作原理。

首先,进气温度、环境温度等传感器都是采用的负热敏电阻(排温是正热敏)。那么什么是负热敏呢?

负热敏电阻传感器其电阻值随着进气温度的变化而变化。进气温度变低时,热敏电阻的电阻值增大;温度变高时,热敏电阻的电阻值减小(如下图),能够改变发动机控制模块(ECU)提供的5V信号电路上的电压。

我们下面接着了解一下ECU和传感器是如何配合进行工作的呢,对于进气温度传感器采用的是“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供0~5V模拟信号的方式。

在ECU内部有一个定值电阻R与传感器上的热敏电阻串联。串联电阻分压,加在两个电阻之上的电压为固定值5V,此时我们测量ECU内部电阻R为1200Ω左右。

我们通过特性图发现,当温度高到一定程度的时候,电阻就会很小(假设极限情况电阻为0),同时电脑板检测到的电压值就会很小,当电压值小于电路故障设定值时,就会报出电路相关的故障。下面以博世EDC17CV44系统为例说明:

从图中我们可以看出,当电压小于200mV,大于4950mV时,就会报出电压低和电压高的故障。但是当进气温度为200℃时,电脑板检测的电压仅为136mV,肯定就会报出电压低于下限的故障。

维修点评

所以该故障其实是高温气体反串之后,造成进气温度升高到一定值,从而导致报出电路方面的故障。此电路故障,按照我们正常的排查逻辑是根本排查不出来的,因为本身就不是电路故障,所以才会误导了一大批人。

但师傅在排查时,还是有不当的操作的:

1.当电路方面都排查结束后,首先第一步就是应该去读取数据流,而不是盲目的去排查喷油器等方面的故障。若是一开始就去读取数据流,肯定能直接找到故障点。

2.不要盲目拆装喷油器,很多人在维修车辆的时候喜欢去直接动喷油器,校一下油嘴。其实没有明确现象指向喷油器的时候,尽量不要去动喷油器,该案例师傅就犯了这个错误,并且拆装时一定要吹扫干净,防止进灰卡滞。

今日互动

师傅们还见过哪些报的是电路故障,实际上维修却不是电路故障的案例呢?欢迎在下方留言,大家一起学习!

本文卡家号作者:共轨之家

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