第3天 汽車傳感器的檢修

學習目標

1.牢記傳感器檢測注意事項。

2.掌握傳感器的檢測方法。

一、傳感器檢測注意事項

1）除在測試過程中特殊指明外，不能用指針式萬用表測試ECU及傳感器，應使用高阻抗數(shù)字式萬用表或車用專用萬用表進行測試。禁止使用“劃火法”檢查晶體管電路的通、斷狀況。不要用普通試燈去測試任何和ECU相連接的電氣裝置，以防止晶體管損壞，脈沖電路應采用LED燈或示波器檢查。

2）在拆卸或安裝電感性傳感器時，應將點火開關斷開（OFF），以防止其自感電動勢損傷ECU和產(chǎn)生新的故障。

3）在車身上進行電弧焊時，應先斷開ECU電源。在靠近ECU或傳感器的地方進行車身修理作業(yè)時，更應特別注意。

4）ECU和傳感器必須防止受潮。不允許將微機或傳感器的密封裝置損壞，更不允許用水沖洗。ECU必須防止受劇烈振動。

5）電控系統(tǒng)中，故障多的不是ECU、傳感器和執(zhí)行部件，而是插接器。插接器常會因松曠、脫焊、燒蝕、銹蝕和臟污而接觸不良或瞬時短路，因此當出現(xiàn)故障時不要輕易地更換電子器件，而應首先檢查插接器的狀況。

6）當斷開蓄電池時需注意以下幾點：一是必須關閉點火開關，如果在點火開關接通的狀態(tài)下斷開蓄電池連接，電路中的自感電動勢會對電子元器件有擊穿的危險；二是檢查自診斷故障碼是否存在，若有故障碼，應記下代碼后再斷開蓄電池；三是斷開蓄電池前，應牢記帶防盜碼的音響設備的編碼，否則在下次使用中，音響系統(tǒng)自鎖會影響使用。

7）蓄電池搭鐵極性切不可接錯，必須負極搭鐵。嚴禁在發(fā)動機高速轉(zhuǎn)動時將蓄電池從電路中斷開，以防產(chǎn)生瞬時過電壓將ECU和傳感器損壞。

8）跨接起動其他車輛或用其他車輛跨接本車時，需先關閉點火開關，才能拆裝跨接線。

9）在點火開關接通的情況下，不要進行斷開任何電氣設備的操作，以免電路中產(chǎn)生的感應電動勢損壞電子元件。

10）ECU有學習功能，但ECU的電源電路一旦被切斷（如拆下蓄電池）后，它在發(fā)動機運行過程中存儲的數(shù)據(jù)會消失，因此，蓄電池斷開后要裝復。如果出現(xiàn)發(fā)動機工作狀況不如以前時，先不要隨便更換零部件，因為這種情況可能是蓄電池斷開后ECU中的學習修正記憶消除的緣故。因為ECU根據(jù)系統(tǒng)實際情況進行的學習修正與根據(jù)廠家存儲在只讀存儲器（ROM）中的數(shù)據(jù)進行控制，相比起來發(fā)動機工作狀況會有差異。

如果是此種原因，待發(fā)動機運行一段時間后，ECU會自動建立修正記憶。如果想讓ECU完全“恢復記憶”，則需通過在不同工況下的路試讓ECU重新學習，發(fā)動機工作的不良狀況會自動消失。

11）注意檢查搭鐵線的狀況，其電阻值一般不應大于1.5Ω。

12）帶有安全氣囊系統(tǒng)的汽車，對安全氣囊進行檢修時，如果操作不當將會使安全氣囊意外張開，因此必須嚴格按操作程序進行，對安全氣囊進行檢修作業(yè)時，先將點火開關置于關閉位置，先斷開蓄電池負極，等待90s再進行操作，以免發(fā)生意外。

二、傳感器的檢測方法

在傳感器的檢修過程中，常用以下幾種方法檢測傳感器。

1.故障征兆判斷法

依據(jù)故障征兆，運用經(jīng)驗判斷，是最直觀、最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(jīng)驗積累時間長，短時間內(nèi)不可能達到很高水平；二是判斷結(jié)果準確率低，誤判的可能性較大。

例如，在維修大眾車系發(fā)動機時，如果出現(xiàn)發(fā)動機油耗和排氣污染增加，發(fā)動機出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現(xiàn)象，則很可能是氧傳感器出現(xiàn)故障。這是因為：一是從車型來看，該車型出現(xiàn)氧傳感器故障的概率比較高，二是從現(xiàn)象上來看，氧傳感器出現(xiàn)故障，將使電子燃油噴射系統(tǒng)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(xiàn)上述癥狀。

2.解碼器檢測法

汽車上的電子控制系統(tǒng)一般都具有自診斷功能。以前的車輛，大部分都能通過手工調(diào)碼的方法查出故障碼，但隨著汽車的發(fā)展，尤其是進口高檔車的電子控制系統(tǒng)只有靠儀器等專用設備才能進行診斷，而在眾多的儀器設備當中使用最普遍的是電控系統(tǒng)檢測儀，俗稱解碼器。

解碼器通常分為原廠解碼器和非原廠解碼器。原廠汽車解碼器是指由汽車制造廠家提供或指定的解碼器，如豐田的intelligent Tester、通用的TECH2等。非原廠解碼器則指不是汽車制造廠家提供或指定，而由其他儀器設備廠商生產(chǎn)的汽車解碼器，如德國博世公司的KTS300/500、美國的紅盒子ScannerMT2500、瑞典的AUTODGAGNOS及國內(nèi)公司生產(chǎn)的電眼睛、修車王、車博士等。部分原廠解碼器和通用解碼器如圖1-1所示。

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便。但有以下幾點需要注意。

①并非所有的故障都會出現(xiàn)故障碼。如，三菱V73的6線式步進電動機由于是ECU以脈沖方式進行控制，因此沒有監(jiān)控裝置，所以出現(xiàn)故障后，沒有故障碼。又如，當冷卻液溫度傳感器的電阻發(fā)生漂移而不準確時，如果電阻總值沒有超出規(guī)定范圍，雖然有故障，但不會顯示故障碼。

②故障碼的含義說明需弄清楚，是傳感器或執(zhí)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，還是與搭鐵短路或斷路等。只有清楚、明白故障碼的實際含義，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。

③通過解碼器讀出的故障碼，只是說明某一系統(tǒng)或相關系統(tǒng)有故障，不要看到故障碼就斷定是該傳感器或執(zhí)行器有故障，就要更換，其他與之相關的系統(tǒng)也會造成同樣故障而出現(xiàn)相同的故障碼。

如在檢查ABS時，如果出現(xiàn)“輪速傳感器信號不良”故障碼時，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，傳感器觸發(fā)輪是否有臟污、銹蝕、斷路或短路等現(xiàn)象，有些安裝在車輪上的傳感器，其磁芯經(jīng)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排除故障。同時還要觀察感應齒圈是否有變形、缺齒等現(xiàn)象，這些都是導致出現(xiàn)“輪速傳感器信號不良”故障碼的原因，而輪速傳感器本身并沒有損壞。

④要分辨清楚是歷史性故障碼還是當前的故障碼以及故障碼出現(xiàn)的次數(shù)。歷史性故障碼是指某一故障在較早之前出現(xiàn)過，現(xiàn)在不出現(xiàn)了，但在ECU里面有一定的存儲記憶；而當前故障碼則是指最近出現(xiàn)的故障。

舉例說明，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(fā)性故障。故障發(fā)生的原因不外乎以下幾種情況：發(fā)動機運轉(zhuǎn)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(zhí)行器的插頭虛接，是軟故障，不是硬故障。

⑤當讀不出故障碼但車輛依舊有故障癥狀時，要利用解碼器的數(shù)據(jù)流對傳感器和執(zhí)行器進行深入的分析和判斷。數(shù)據(jù)流簡單來說就是電控系統(tǒng)中的一些主要傳感器和執(zhí)行器的當前工作參數(shù)值（如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、蓄電池電壓、空氣流量、噴油時間、節(jié)氣門開度、點火提前角、冷卻液溫度等）。維修過程中，可以通過閱讀數(shù)據(jù)流來分析、發(fā)現(xiàn)故障所在，特別是當電控系統(tǒng)無故障碼可供參考時，數(shù)據(jù)流分析就更加重要。每個傳感器和執(zhí)行器在一定條件下的工作參數(shù)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(zhí)行器是否存在異常。

圖1-1 解碼器

⑥當參考故障碼排除故障后，必須利用解碼器來清除故障碼，也就是從ECU內(nèi)部記憶體中清除其故障碼記憶，并在發(fā)動機運轉(zhuǎn)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(xiàn)相似的故障現(xiàn)象，或者存儲同樣的故障碼。

⑦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(xiàn)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(shù)的發(fā)展，越來越多的車輛已將故障碼存儲在ECU的EEP ROM中，用去掉蓄電池負極的方法是不但消除不掉故障碼，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(wěn)定；二是會觸發(fā)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專用的測試燈兩種；可以自帶電源，也可以不帶電源。自制的測試燈可以用發(fā)光二極管（LED）燈外接300～500Ω電阻串聯(lián)制成，其形式如圖1-2所示。測試燈主要有以下幾個功能。

圖1-2 測試燈的類型

①檢查傳感器、電控元件本體或連接電路的通、斷。

②檢測傳感器參考電壓供給是否正常。

③根據(jù)測試燈發(fā)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(zhí)行信號輸出。

④對具有手工調(diào)碼自診斷功能的車輛，進行手工調(diào)閱故障碼。

4.萬用表檢測法

汽車上使用萬用表，除了早期手工調(diào)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(diào)必須使用數(shù)字式萬用表。這是因為數(shù)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。

圖1-3 萬用表檢測輪速傳感器

（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(jié)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內(nèi)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。圖1-3是用萬用表檢測輪速傳感器的連接線路。

（2）電壓檢測法 對于有源傳感器，由于工作時自身可以產(chǎn)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、爆燃傳感器等。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(zhuǎn)動時，使用萬用表交流mV檔，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(guī)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(chǎn)生電流調(diào)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，線路連接如圖1-4所示。將萬用表撥至量程在200mA以上的電流檔處，將表筆串在其中一根輸出線上，另一根輸出正常接線（注意指針式萬用表的極性），接通汽車電路使ABS通電，用手緩慢轉(zhuǎn)動傳感器安裝側(cè)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(shù)值只固定在7mA或14mA上，同時調(diào)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(shù)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(jīng)斷線或短路。

圖1-4 用電流法檢測主動型輪速傳感器

5.示波器檢測法

示波器主要用來顯示控制系統(tǒng)中輸入、輸出信號的電壓波形，以供維修人員根據(jù)波形分析判斷電控系統(tǒng)故障。示波器比一般電子設備的顯示速度快，是唯一能顯示瞬時波形的檢測儀器，是電控系統(tǒng)故障診斷中的重要設備。示波器檢測是最準確、最直觀的檢測方法，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(fā)展方向。

仍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搭鐵端（注意區(qū)分傳感器電源端進線及信號輸出端），接通汽車電路使系統(tǒng)通電，此時用手緩慢轉(zhuǎn)動傳感器安裝側(cè)的車輪，正常情況下，示波器應顯示出方形脈沖波形，如圖1-5所示。如果沒有脈沖波形或與波形不一致，則要調(diào)整傳感器的安裝空氣間隙，如果調(diào)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?zhèn)鞲衅鞴ぷ鳎罁?jù)故障現(xiàn)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(tǒng)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(jīng)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(tǒng)分析儀SKS3058等。它們都可以模擬發(fā)動機控制系統(tǒng)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，另一線為搭鐵，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，黑表筆搭鐵，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。

圖1-5 用示波器法檢測主動型輪速傳感器

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，最好使用相同車型、相同年款、相同型號、相同規(guī)格的傳感器，暫時替代有疑問的傳感器。替代后如故障現(xiàn)象消失，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(jīng)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；二是不要絕對地認為新的零件就是好的零件，最終導致誤判，因為有的新零件本身就是壞了。

三、傳感器的檢測順序

在檢測傳感器時，應該按照以下檢測順序進行。

1）征兆判斷：推斷可能發(fā)生故障的部位。

2）解碼器檢測：確認被懷疑的傳感器在解碼器中是否有故障碼，并在數(shù)據(jù)流中加以強化判斷。

3）傳感器周圍的檢查：為防止不是因為傳感器本身故障而導致傳感器的誤判，要首先對懷疑的傳感器部位進行外部檢查，看是否有短路、斷路、臟污、脫開、連線、水泡、腐蝕、氧化、接觸不良、傳感器變形等情況。

4）外部電壓、搭鐵及線束導通的檢查：為防止無源傳感器由于沒有供給電源而導致不能正常工作，要首先對外部電源進行檢查。例如，霍爾式曲軸位置傳感器如果沒有12V或5V電壓的供給，傳感器是不會有信號輸出的。如果電源和搭鐵不正常，就要溯本求源，檢查線路。

5）本體檢查：主要是外觀檢查和電阻檢查，不用連接外部電路。針對能夠進行電阻測量的傳感器，如可變電阻式傳感器、磁電式傳感器，可以直接進行電阻的測量。例如，輪速傳感器電阻檢查可以關閉點火開關，拔下傳感器插接器，檢查前后輪的輪速傳感器端子電阻，應均為1.0～13kΩ。同樣，節(jié)氣門位置傳感器、磁電式曲軸位置傳感器的電阻和電阻變化的平穩(wěn)性，可以用萬用表的電阻檔直接測量，從而判斷傳感器是否正常。

6）輸出信號檢查：輸出信號檢查主要是將傳感器連接到外部經(jīng)檢查已經(jīng)是正常的線路中，或是額外提高傳感器工作條件，來對傳感器輸出信號進行檢查的過程。輸出信號檢查，應該是檢測結(jié)果比電阻檢查更前進了一步。這是因為電腦要接受的就是輸出的信號，而不是傳感器本身的電阻。傳感器本身電阻正常，輸出的信號不一定正常。

因此，不論是有源傳感器，還是無源傳感器，都可以在模擬工作狀況下，進行輸出信號檢查。需要說明的是，無源傳感器必須在正確供給工作電源的情況下，才可以對傳感器輸出信號進行檢測。輸出信號的檢查可以使用萬用表的電壓檔或電流檔進行，但使用汽車專用萬用表對輸出信號只是作簡單的判斷，更精確地判斷輸出信號可以使用示波器來進行。

①模擬直流信號：如節(jié)氣門位置傳感器，汽車專用萬用表直流電壓量程檢測即可滿足要求。

②模擬交流信號：ABS輪速傳感器、磁電式曲軸位置傳感器，用汽車專用萬用表交流電壓量程檢測即可滿足要求。

③脈沖脈寬調(diào)制信號/頻率調(diào)制信號的電子信號：雖然可以使用萬用表，但結(jié)果不夠準確，要想看清具體的變化過程，必須使用示波器。

例如，三菱汽車用的卡門渦流式空氣流量傳感器，在怠速時，輸出信號為2.2～3.2V，此電壓為頻率調(diào)制信號的平均電壓，但用示波器就可以很方便地看出空氣流量傳感器信號的頻率和幅值是否符合規(guī)定。

7）維修與更換。對傳感器進行以上檢查后，可以基本確定傳感器的好壞。更換傳感器時，要嚴格按照操作規(guī)程操作，切忌蠻干。要關閉點火開關，且不可帶電操作，否則容易損壞其他電子部件。安裝時要輕拿輕放。

你學會了嗎？

1.檢測汽車傳感器時應注意什么？

2.汽車傳感器的檢測方法有哪些？

3.按什么順序檢測汽車傳感器？