第四節　汽車電控系統傳感器及執行器萬用表檢測

一、汽車電控系統的類型與組成

1.汽車電控系統的類型

汽車電控系統種類繁多、形式各異，分類方法也不相同。根據汽車總體結構，汽車電控系統可分為發動機電控系統、底盤電控系統、車身電控系統以及綜合控制系統四大類。

（1）發動機電控系統　發動機采用的電控系統主要有電控發動機燃油噴射系統（EFI）、怠速控制系統（ISC）、空燃比反饋控制系統（AFC）、斷油控制系統、加速踏板控制系統（EAP）、微機控制點火系統（MCI）、發動機爆震控制系統（EDCS或DCS）、巡航控制系統（CCS）以及第二代車載故障診斷系統（OBD-Ⅱ）等。

（2）底盤電控系統　底盤電控系統主要包括電控自動變速系統（ECT）、防抱死制動系統（ABS）、驅動防滑控制系統（ASR）、電控動力轉向控制系統（EPS）、電控懸架系統（ECS）以及輪胎氣壓控制系統（TPC）等。

（3）車身電控系統　車身電控系統主要包括輔助防護安全氣囊系統（SRS）、安全帶張緊控制系統（STTS）、中央門鎖控制系統（CLCS）、車輛保安系統（VESS）、前照燈控制與清洗系統（HAW）、刮水器與清洗器控制系統（WWCS）以及座椅調節系統（SAMS）等。

（4）綜合控制系統　綜合控制系統主要包括維修周期顯示系統（LSID）、液面與磨損監控系統（FWMS）、車載計算機（OBC）、車載電話（CPH）、信息顯示系統（IDS）、交通控制與通信系統（TCIS）、控制器區域網絡系統（CAN）、自動空調系統（ACS）以及車距報警系統（PWS）等。

2.汽車電控系統的組成

汽車電控系統主要由各種傳感器、電控單元（ECU）和各種執行器組成，如圖1-31所示。

電子控制高壓共軌燃油系統的基本組成如圖1-32所示。

二、萬用表檢測法

萬用表檢測法是檢測電路或元件較為準確和迅速的一種方法。汽車傳感器的結構原理不同，其檢測的方法和檢測的內容也有所區別。萬用表在車輛檢修過程中常用以下功能：檢測電阻、檢測電壓、檢測電流和檢測通斷等。

（1）檢測電阻　主要用于可變電阻、電位計式傳感器電阻、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檢測值對比后才能得出結論。對于磁電式輪速傳感器，可以用電阻擋檢查其電阻值，一般在室溫下進行，電阻在600～2300Ω范圍內為正常；電阻太小，則為線圈短路；電阻過大，則為連接不良；電阻非常大，則為斷路；線圈與外殼導通，則為搭鐵。

另外，通過萬用表對電路或元器件的各項參數進行測試，并與正常技術狀態的參數對比，來判斷故障部位所在。

注意：對于一般萬用表，當被測電阻小于50～100Ω時蜂鳴器就會發出警報，所以檢測CAN線通斷時不建議使用檢測通斷功能，因為檢測CAN高和低之間蜂鳴器也可能會響，可以利用電阻擋檢測CAN線通斷。

（2）檢測電流　主要用于產生電流調制信號的新型集成電路傳感器，如輪速傳感器，通過萬用表也可以對其進行檢測。將萬用表撥至量程在200mA以上的電流擋處，將表筆串接在其中一根輸出線上，另一根輸出線正常接線（指針式萬用表要注意極性），打開汽車電路使ABS通電，用手緩慢轉動傳感器安裝側的車輪，正常情況下電流指示應在8～15mA之間來回波動。如果讀數值只固定在8mA或15mA，同時調整空氣間隙無效時，則說明傳感器失效；另外，如果打開電路后電流數值直接顯示為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斷路或短路。

（3）檢測電壓　對于有源傳感器，由于在工作時傳感器自身可以產生電壓，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，拆下ABS ECU接線插座或拔下輪速傳感器的接線連接器，使被測車輪以1r/s的速度轉動時，使用萬用表交流“mV”擋，檢測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。如果檢測值低于規定值，則可能是傳感器與輪齒間的間隙過大或傳感器本身有問題，需要更換新件。

（4）檢測通斷　用萬用表檢測線路各點的直流電壓，如有電壓，說明該測試點至電源間的電路暢通；如無電壓，說明該測試點與上一個測試點之間的電路斷路。

如果檢測發現有故障的傳感器，只能更換。

三、汽車傳感器的檢測方法及注意事項

1.汽車傳感器的組成

汽車傳感器是一種信號轉換裝置，它可以將非電信號轉換為電信號，其主要作用是向ECU提供汽車運行的各種工況信息。

汽車傳感器一般由敏感元件、轉換元件和其他輔助元件組成，有時也將信號調節與轉換電路及輔助電源作為其組成部分。

①信號調節與轉換電路一般是指能把傳感元件輸出的電信號轉換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號的電路。信號調節與轉換電路的選擇要視傳感元件的類型而定，常用的電路有信號放大器電橋、振蕩器、阻抗變換器等

②敏感元件是指直接感受被檢測量（一般為非電量），并輸出與被檢測量成確定關系的其他量（一般為電量）的元件。如應變式壓力傳感器的彈性膜片就是敏感元件，其作用是將壓力轉換成膜片的變形。

③轉換元件是指傳感器中能將敏感元件感受（或響應）的被檢測量轉換成適合于傳輸和（或）檢測的電信號的元件。當輸出量為規定的標準信號時，則稱為變送器，又稱轉換器，一般情況下不直接接收被檢測量，而是通過敏感元件將被檢測量轉換為電量后輸出。如應變式壓力傳感器的應變片，其作用是將彈性膜片的變形轉換為電阻值的變化。

2.汽車傳感器的檢測程序

當汽車電子控制系統產生故障時，通過自診斷測試，指明某傳感器有故障或懷疑某傳感器有故障時，可應用示波器、萬用表等對傳感器進行測試，也通過可讀取數據流并加以確定。測試前要明確測試數據、測試方法和測試條件。

傳感器的檢測程序如下。

（1）征兆判斷　推斷可能發生故障的部位。

（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，并在數據流中加以強化判斷。

（3）傳感器外部檢查　為防止不是因為傳感器本身故障而導致的傳感器誤判，要首先對懷疑的傳感器部位進行外部檢查，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　首先要對外部電源進行檢查，可防止有源傳感器由于沒有供給電源而導致不能正常工作。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，則應檢查線路。

（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。針對能夠進行電阻檢測的傳感器，如可變電阻式傳感器、磁電式傳感器，可以用萬用表的電阻擋直接檢測，從而判斷傳感器是否正常。例如，對輪速傳感器電阻進行檢查時可以關閉點火開關，拔下傳感器連接器，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性，可以用萬用表的電阻擋直接檢測，從而判斷傳感器是否正常。

（6）輸出信號檢測　輸出信號檢測主要是將傳感器連接到外部經檢查已經是正常的線路中，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，應該是檢測結果比電阻檢查更前進了一步。這是因為控制單元要接收的就是輸出的信號，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擋或電流擋進行，但使用汽車萬用表對輸出信號只是做簡單的判斷，更精確地判斷出信號可以使用示波器來進行。

①模擬直流信號。如節氣門位置傳感器，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，用汽車萬用表交流電壓量程檢測即可滿足要求。

③脈寬調制信號/頻率調制信號。雖然可以使用萬用表檢測，但結果不夠準確，要想看清具體的變化過程，必須使用示波器。

（7）檢修與更換　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。

（8）其他　檢修與更換傳感器后，要切記用解碼器清除故障碼并重新試車，模擬故障出現狀況，如果在試車過程中故障現象沒有重復出現，檢查故障碼也沒有重新出現，說明判斷準確，安裝正確，傳感器檢修操作完成。

3.傳感器檢測應注意的事項

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，應使用高阻抗數字式萬用表或汽車萬用表進行測試。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燈或示波器進行檢查。

②蓄電池搭鐵極性切不可接錯，必須是負極搭鐵。嚴禁在發動機高速轉動時將蓄電池從電路中斷開，以防產生瞬時過電壓使ECU和傳感器損壞。

③在車身上進行電弧焊時，應先拔下ECU電源。在靠近ECU或傳感器的地方進行車身修理作業時，更應特別注意。

④必須防止ECU和傳感器受潮。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在汽車的電控系統中，故障大多不是ECU、傳感器和執行部件，而是連接器。連接器常會因松曠、脫焊、燒蝕、銹蝕和臟污而接觸不良或瞬時短路，因此當出現故障時不要輕易更換電子器件，而應首先檢查連接器的狀況。

⑥當電控系統出現故障時，不能將蓄電池從電路中斷開，以防止電控單元中存儲的故障碼及傳感器的信息被清除。只有通過自診斷系統將故障碼及傳感器信息資料調出并診斷出故障原因后，方可將蓄電池從電路中斷開。

當需要斷開蓄電池時應該注意：必須關閉點火開關，如果在點火開關接通的狀態下拔下蓄電池連接，電路中的自感電動勢會對電子元器件有擊穿的危險；檢查自診斷故障碼是否存在，若有故障碼，應記下代碼后再拔下蓄電池；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，音響系統自鎖會影響使用。

⑦在拆卸或安裝電感式傳感器時，應將點火開關關閉（OFF），以防止其自感應電動勢損傷ECU以及產生新的故障。

⑧注意檢查搭鐵線的連接狀況，其電阻值一般不應大于1.5Ω。

⑨帶有安全氣囊系統的汽車，對其安全氣囊進行檢修時，如果操作不當會使安全氣囊意外張開而造成駕乘人員受傷，因此必須嚴格按操作程序進行。對安全氣囊進行檢修作業時，應將點火開關置于關閉位置，應拔下蓄電池負極，等待90s再進行操作，以免發生意外。

⑩檢修氧傳感器時，注意不要讓氧傳感器跌落或碰撞到其他物體，不要用水進行冷卻。更換氧傳感器時，一定要用專用防粘膠液刷涂螺紋，以免下次拆卸困難。

某些故障報警燈的功率不得隨意改變，否則會出現異常情況。

注意屏蔽線。對于電磁式凸輪軸位置傳感器，僅通過檢測其電壓或電阻來確定其好壞是不全面的，有很多電磁式傳感器的檢測電阻和電壓都正常，但如線路屏蔽不好，也會導致故障的發生。

在點火開關接通的情況下，不要進行拔下任何電氣設備的操作，以免電路中產生的感應電動勢，損壞電子元件。

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，它在發動機運行過程中存儲的數據就會消失，因此，蓄電池拔下后要裝復。如果出現發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拔下后ECU中的學習修正記憶消除的緣故。因為ECU根據系統實際情況進行的學習修正與根據廠家存儲在只讀存儲器（ROM）中的數據進行控制，相比起來發動機工作狀況會有差異。如果是此種原因，待發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，發動機工作的不良狀況會自動消失。

四、汽車執行器的檢測方法及注意事項

汽車電子控制系統的執行器又稱為執行元件，是電子控制系統的執行機構，它將根據電控單元（ECU）的指令完成具體的操作動作。

（1）執行器檢測程序　當汽車電子控制系統產生故障時，通過自診斷測試，指明某執行器有故障或懷疑某執行器有故障時，應用示波器、萬用表等對執行器進行測試。測試前要明確測試數據、測試方法和測試條件。執行器檢測程序與傳感器的檢測程序基本相同。

（2）檢測執行器應注意的事項　用萬用表檢測執行器，通常是采用檢測執行器線束連接器相關引端子間的電壓、電阻和工作狀態的方法來進行檢查；如檢測結果不符合規定，則應修理或更換執行器。

特別注意：采用萬用表檢測柴油汽車電控燃油噴射系統時的注意事項與汽油機基本相同。所不同且非常重要的一點是，柴油機供油系統的燃油壓力比汽油機高幾十倍甚至上百倍。因此在檢測燃油系統時需要注意，一定要按照維修手冊的步驟進行泄壓。