发动机电控系统中常见的传感器故障与检修方法

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现代制造技术与装备

２０１７第６期 总第２４７期

发动机电控系统中常见的传感器故障与检修方法

王彬彬

（长江工程职业技术学院，武汉 430212）

摘 要：

本文从汽车发动机电控制系统传感器着手，介绍常见的故障现象及检修方法。

关键词：

发动机电控系统 传感器 故障 检修

１ 氧传感器故障

在车辆检修过程中，当怀疑氧传感器工作异常时，可行故障码的读取。

利用汽车专用解码器进行故障码的读取，并根据所读取的

故障码进行分析，以实施检修作业。冷却液温度传感器将冷却液温度的变化转换成电信号，

１．１ 故障诊断

判断氧传感器工作正常与否，可以通过万用表或借助正喷油量、点火时刻及其他控制参数的主要依据。常见故

其他专用的检测设备进行检测。氧传感器的加热电阻可以障主要有：发动机起动困难；空燃比过浓或过稀；排放控

通过万用表进行检测。一般来说，电阻应为4～40Ω。检制系统工作不正常；燃油消耗增加；发动机失速或加速不良，

测方法可以用万用表测量传感器侧1号、2号插头间的电阻液力变矩器离合器锁止不正常。

值，然后对照车辆维修手册，如不符合规定，说明氧传感

器加热电阻损坏。通过万用表检测还可以确定传感器的反使用数字万用表检查冷却液温度传感器的电压降。当

馈电压。此时，需要查阅有关维修手册，找到氧传感器的传感器安装在发动机上时，应在发动机达到正常工作温度

信号线，然后用电线中的铜丝插入相应的插孔，再插好插后，检查传感器两根导线之间的电压降。将在特定温度下

接器，用数字万用表直流电压档测量铜丝对负极的电压。读取的电压值与汽车制造厂的标准电压值进行比较，若不

测量时的注意事项：发动机应达到正常工作温度，转速在符合要求，则需更换冷却液温度传感器。

2500r/min左右，此刻万用表显示的电压应在0.1～1.0V冷却液温度传感器还可以进行电阻的检测。在进行电

范围内迅速跳动。在10s内，电压应在0.1～1.0V范围内阻检测时，需将冷却液温度传感器从发动机上拆下放到烧

变化至少8次，否则须继续检查。氧传感器还可以通过观杯中，将万用表调节至电阻档连接在传感器的两个端子之

察传感器顶尖的颜色来判断好坏。顶尖颜色为淡灰色则正间，然后加热烧杯，检测热敏电阻的阻值。将不同温度下

常，为黑色则受铅污染，为白色则是硅污染造成的。检测的电阻值与汽车制造厂提供的标准电阻值进行比较，

１．２ 检修

氧传感器电压通常有三种可能情况。

稀空燃比：低输出电压。氧传感器输出电压长时间低当节气门位置传感器工作异常时，发动机故障灯会被

于0.3V。可能的原因有真空管泄漏，燃油压力不足，氧传点亮。此时，利用汽车专用解码器可以进行故障码的读取，

感器上游排气系统泄露等。然后再进行相关的检修作业。

浓空燃比：高输出电压。氧传感器输出电压长时间保

持在0.6V。可能的原因有喷油器泄漏，EVAP炭罐持续清除节气门位置传感器用于检测节气门的开度及开度变化。

燃油蒸汽，EGR阀不能关闭或传感器被污染等。将此信号输入ECU，可控制燃油喷射并具有其他辅助控制。常

电压输出无变化。氧传感器输出电压在0.3～0.6V之见的故障有加速不良，发动机失速和怠速不正常或不稳等。

间长时间保持不变。可能的原因有氧传感器插接器电阻过

大或氧传感器线路断路。要检查来自ECU的5V参考电压，应接通点火开关，检

需要说明的是，检测氧传感器时要用数字式万用表，测参考电压端子与搭铁之间的电压值。如果电压值在5V左

不能使用模拟式万用表。模拟式万用表会因内阻小而引起右，检查节气门位置传感器送至ECU的信号电压，接通点

大电流，进而损坏氧传感器。氧传感器安装前应在螺纹部火开关，缓慢打开节气门，读取电压表读数。需注意的是，

分涂敷胶，否则下一次拆卸会很困难。电压表读数应逐渐增大。典型的节气门位置传感器在怠速

２ 冷却液温度传感器故障

温度是反映发动机热状态的重要参数，是修正控制参应为4.5V。如果检查结果与上述不符，则需更换节气门位

数的主要信号之一。当冷却液温度传感器工作异常时，发置传感器（具体车型的参考数值需查阅车辆维修手册）。

动机故障灯会被点亮。此时，利用汽车专用解码器可以进

２．１ 故障诊断

并提供给电控单元，从而作为控制系统根据发动机温度修

２．２ 检修

如有不同，则更换冷却液温度传感器。

３ 节气门位置传感器故障

３．１ 故障诊断

３．２ 检修

位置时，读数应为0.5V左右；在节气门全开位置时，读数

工 艺 与 装 备

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节气门位置传感器还可以在不同的节气门开度下检查

电阻。一般来讲，在怠速位置，电阻值应在0.28～6.4kΩ；配线及连接器检查为辅助性测试，主要是检查线束的

节气门在全开位置，电阻值应在2.0～11.6kΩ。需要注意导通性，以确认线束通畅，无短路及断路，插接器牢靠，

的是，有些节气门位置传感器可以进行调整。它上面有两各信号传递无干扰。

个槽型孔，转动节气门位置传感器就可以对其进行调整。

４ 爆燃传感器故障

爆燃传感器是电控点火控制系统检测爆燃的反馈元件。直流电压20V档位，红色表针置于空气流量计的电源引脚，

当车辆爆燃传感器出现故障时，发动机故障灯会被点亮。黑色表针置于电瓶负极或发动机进气歧管壳体，且显示电

此时，同样可以利用汽车专用解码器进行故障码的读取，压值应与维修手册提供的参考值相符。

然后再进行相关的检修作业。信号电压测试。单件测试需取一空气流量传感器总成部

４．１ 故障诊断

爆燃传感器安装在气缸体上，功用是利用压电晶体的置在直流电压20V档位，测量空气流量传感器信号输出引脚，

压电效应，把爆燃时传到气缸体上的机械振动转换成电压应有1.5V左右电压。使用吹风机从空气流量传感器格栅一端

信号输送给ECU。当爆燃传感器出现故障时，可能引起几种向空气流量传感器吹入冷空气或加热空气，检测空气流量传

故障。这些故障发生的原因是ECU需要根据爆燃传感器信感器信号输出引脚时，电压应瞬时上升至2.8V回落。不满足

号控制点火系统和点火提前角。常见的故障有发动机爆燃、上述条件，可以判定空气流量传感器发生故障。对于就车检测，

点火提前减小和燃油经济性下降等。需启动发动机并使其达到工作温度，将数字万用表设置在直

４．２ 检修

对于不同的汽车制造厂的发动机，爆燃传感器的检测应显示电压1.5V左右，急踩加速踏板应显示2.8V变化。若

方法可能不同。对大部分发动机而言，在拆卸爆燃传感器不符合上述变化或电压反而下降，在电源电压与参考电压完

之前应放出发动机冷却液。检查爆燃传感器时，应按下列好的前提下，可以断定空气流量传感器损坏，必须更换。

一般程序进行：

（1）拔下爆燃传感器导线插接器；自洁电路电路的检测，除了可以用万用表检测外，还可

（2）接通点火开关；以直观检测。启动发动机并使其以2500r/min以上的转速运

（3）检查传感器导线与搭铁之间的电压，电压值应约转；拆下空气滤清器和空气流量传感器进口处的管道，关断

为4～6V；点火开关，从空气流量传感器进口部位，查看流量传感器内

（4）用万用表电阻档检测传感器端子与搭铁之间的阻的铂丝热线是否在熄火5s内被加热至发红光，并持续1s时

值，典型爆燃传感器的阻值应在3300～4500Ω，具体的电间。如符合上述要求，则说明空气流量传感器自洁功能良好。

阻值应查阅汽车制造厂的标准值。如果爆燃传感器的电阻

与标准值比较过大或过小，应更换爆燃传感器。发动机电控系统根据各种传感器信号由计算机进行综

更换爆燃传感器时，将传感器拧紧至规定力矩。如果合分析和处理，通过执行器进行调整控制，使发动机具有

拧得过紧，传感器过于敏感会引起点火提前角减小，使燃最佳性能。其中，传感器是感知信息的部件，功用是向ECU

油经济性下降；如果爆燃传感器拧得过松，传感器不敏感提供汽车的运行状况和发动机工况。当传感器出现故障时，

可能导致爆燃，从而降低发动机性能。将直接影响车辆的动力性、燃油经济性、安全性、舒适性、

５ 空气流量计故障

５．１ 故障诊断

空气流量传感器是将单位时间内吸入发动机气缸的空出分析与归纳，以期能为车辆的检修作业提供一定的参考。

气量转换成电信号送至ECU，并作为决定喷油量和点火正时

的基本信号之一。当空气流量传感器出现故障时，将使电

子燃油喷射系统不能精确控制燃油量，进而不能有效控制

空燃比，从而增加发动机油耗和排气污染，甚至会使发动

机出现无怠速、转速过高等故障现象。

５．２ 检修

空气流量传感器是EFI系统中最重要的传感器。在维

修和检查时应特别注意，切记碰撞，不要让赃物进入流量

传感器内，不能随意将手或工具伸入流量计内，以免造成

流量计损坏，影响检测精度。

５．２．１ 配线及连接器的检查

５．２．２ 电压测试

电源电压测试。打开点火开关，将数字万用表设置在

件，在其插座的电源针脚上施加额定电压，将数字万用表设

流电压20V档位，测量空气流量传感器信号输出引脚。怠速时，

５．２．３ 对于热式空气流量传感器还需进行自洁电路的检测

６ 结语

排放及噪声污染等方面。本文从车辆检修的角度出发，针

对发动机电控系统中常见的传感器故障现象和检修方法做

Sensor Fault and Repair Method Commonly in