汽車電子控制裝置的應用越來越廣泛,每個電子控制裝置都包括傳感�、電控單�、執(zhí)行機�(gòu)三部分。它是采用傳感器�(jiān)測汽車有關總成的工作狀�,并將相關信息傳給電控單�,電控單元經(jīng)過分�、運�、判斷后,發(fā)送指令給�(zhí)行機�(gòu),從而使相關總成的工作狀況達��
汽車傳感器是汽車部件中一種重要的傳感電子設備,隨著汽車配置的越來越高,汽車傳感器的發(fā)展也越來越先��
氧傳感器安裝在排氣歧管上,它可以檢測廢氣中的氧氣濃度,據(jù)此計算空燃比,并將結(jié)果傳送到ECU�
例如�
1、廢氣中氧氣濃度�
當廢氣中氧氣的百分比很大�,ECU將據(jù)此判定空燃比大,即混合氣很稀�
2、廢氣中氧氣濃度�
當廢氣中氧氣的百分比很小時,ECU將據(jù)此判定空燃比�,即混合氣很濃。溫度高�300℃時,所采用的陶瓷材料,用作氧化鐵的導體。在此條件下,如果傳感器兩側(cè)氧的百分比含量不�,就會在兩端�(chǎn)生電壓變� 。兩種環(huán)境(空氣�(cè)和排氣側(cè))中不同含氧量的測量值的這種變化告訴ECU,在排氣中剩余的氧含量,對保證燃燒有害廢氣生成是不合適的百分�。陶瓷材料在低于300℃溫度時是非線性的,因而傳感器不輸送有用信�。ECU有一個特殊功能,即在曖機時(開環(huán)運轉(zhuǎn))停止對混合氣的�(diào)�。傳感器裝有加熱元件以盡快達到工作溫度。當電流流過加熱元件�,它縮短了使陶瓷成為鐵的導體的時�,而且使得傳感器可以裝在排氣管較后的部位�
在三元催化凈化器�,ECU利用來自氧傳感器的數(shù)�(jù),調(diào)節(jié)空燃�,但其方法EFI裝置各標準化油器多少有些不同�
在EFI裝置�,EFI的ECU通過增減從噴油噴入氣缸的燃油�,調(diào)節(jié)空燃�。如果ECU從氧傳感器檢測到混合氣太�,就會逐漸減少燃油噴射�,于是混合氣就變稀了。實際空燃比因此變得比理論空燃比大些(稀些)。發(fā)生這種情況時,ECU通過氧傳感器測出這個事�,就會開始逐漸增加噴射量。這樣,空燃比就會孌得低些(濃些)直到低于理論空燃比。于�,這樣循環(huán)反復,ECU主濁以這種方式,不斷地增減空燃比,使實際空燃比接近理論空燃��
在使用化油器的裝置中,是用調(diào)節(jié)進入進氣口的空氣量調(diào)節(jié)空燃�。混合氣通常保持略濃理論空燃�。ECU�(nèi)氧傳感器不斷得到空燃比的信息,并要據(jù)實際空燃比操縱EBCU(電控進氣閥)�(diào)節(jié)進入化油器進氣口的空氣�。如果混合氣太濃,就允許較多空氣進入,使其變?。喝绻旌蠚馓。驮试S較少空氣進入,使其變濃些�
1、氧傳感器一旦出�(xiàn)故障,將使電子燃油噴射系�(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,會使發(fā)動機油耗和排氣污染增加,發(fā)動機出現(xiàn)怠速不�(wěn)、缺火、喘振等故障�(xiàn)�。因�,必須及時地排除故障或更換�?1、積�?
由于�(fā)動機燃燒不好,在氧傳感器表面形成積碳,或氧傳感器�(nèi)部進入了油污或塵埃等沉積物,會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器�(nèi)�,使氧傳感器輸出的信號失�,ECU不能及時地修正空燃比� �(chǎn)生積�,主要表�(xiàn)為油耗上�,排放濃度明顯增加。此�,若將沉積物清除,就會恢復正常工��?
2、氧傳感器中�
氧傳感器中毒是經(jīng)常出�(xiàn)的且較難防治的一種故�,尤其是�(jīng)常使用含鉛汽油的汽車,即使是新的氧傳感器,也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中�,接著使用一箱不含鉛的汽油,就能消除氧傳感器表面的鉛,使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫�,而使鉛侵入其�(nèi)�,阻礙了氧離子的擴散,使氧傳感器失效,這時就只能更換了�?
另外,氧傳感器發(fā)生硅中毒也是常有的事。一般來說,汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅,硅橡膠密封墊圈使用不當散發(fā)出的有機硅氣體,都會使氧傳感器失�,因而要使用�(zhì)量好的燃油和潤滑�。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈,不要在傳感器上涂敷制造廠�(guī)定使用以外的溶劑和防粘劑�
3、氧傳感器陶瓷碎�?
氧傳感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗,都可能使其碎裂而失�。因�,處理時要特別小�,發(fā)�(xiàn)問題及時更換�?
4、加熱器電阻絲燒�?
對于加熱型氧傳感�,如果加熱器電阻絲燒蝕,就很難使傳感器達到正常的工作溫度而失去作��?
5、氧傳感器內(nèi)部線路斷脫�
1、氧傳感器加熱器電阻的檢�
拔下氧傳感器線束插頭,用萬用表電阻檔測量氧傳感器接線端中加熱器接柱與搭鐵接柱之間的電�,其阻值為4-40Ω(參考具體車型說明書)。如不符合標�,應更換氧傳感器�
2、氧傳感器反饋電壓的測量?
測量氧傳感器的反饋電壓時,應拔下氧傳感器的線束插�,對照車型的電路�,從氧傳感器的反饋電壓輸出接線柱上引出一條細導線,然后插好線束插�,在�(fā)動機運轉(zhuǎn)中,從引出線上測出反饋電�(有些車型也可以由故障檢測插座�(nèi)測得氧傳感器的反饋電�,如豐田汽車公司生產(chǎn)的系列轎車都可以從故障檢測插座內(nèi)的OX1或OX2端子�(nèi)直接測得氧傳感器的反饋電�)�?
對氧傳感器的反饋電壓進行檢測時,使用具有低量�(通常�2V)和高阻抗(�(nèi)阻大�10MΩ)的指針型萬用�。具體的檢測方法如下�?
1)將發(fā)動機熱車至正常工作溫�(或起動后�2500r/min的轉(zhuǎn)速運�(zhuǎn)2min)�
2)將萬用表電壓檔的負表筆接故障檢測插座�(nèi)的E1或蓄電池負極,正表筆接故障檢測插座內(nèi)的OX1或OX2插孔,或接氧傳感器線束插頭上的號|出線�
3)讓發(fā)動機�2500r/min左右的轉(zhuǎn)速保持運�(zhuǎn),同時檢查電壓表指針能否�0-1V之間來回擺動,記�10s�(nèi)電壓表指針擺動的次數(shù)。在正常情況�,隨著反饋控制的進行,氧傳感器的反饋電壓將在0.45V上下不斷變化�10s�(nèi)反饋電壓的變化次�(shù)應不少于8�。如果少�8�,則說明氧傳感器或反饋控制系�(tǒng)工作不正�,其原因可能是氧傳感器表面有積碳,使靈敏度降低所�。對�,應讓發(fā)動機�2500r/min的轉(zhuǎn)速運�(zhuǎn)�2min,以清除氧傳感器表面的積�,然后再檢查反饋電壓。如果在清除積碳可后電壓表指針變化依舊緩�,則說明氧傳感器損壞,或電腦反饋控制電路有故��
4)檢查氧傳感器有無損�
拔下氧傳感器的線束插頭,使氧傳感器不再與電腦連接,反饋控制系�(tǒng)處于開環(huán)控制狀�(tài)。將萬用表電壓檔的正表筆直接與氧傳感器反饋電壓輸出接線柱連接,負表筆良好搭鐵。在�(fā)動機運轉(zhuǎn)中測量反饋電�,先脫開接在進氣管上的曲軸箱強制通風管或其他真空軟管,人為地形成稀混合�,同時觀看電壓表,其指針讀�(shù)應下�。然后接上脫開的管路,再拔下水溫傳感器接�,用一�4-8KΩ的電阻代替水溫傳感器,人為地形成濃混合氣,同時觀看電壓表,其指針讀�(shù)應上�。也可以用突然踩下或松開加速踏板的方法來改變混合氣的濃度,在突然踩下加速踏板時,混合氣變濃,反饋電壓應上升;突然松開加速踏板時,混合氣變稀,反饋電壓應下降。如果氧傳感器的反饋電壓無上述變化,表明氧傳感器已損��?
另外,氧化鈦式氧傳感器在采用上述方法檢測�,若是良好的氧傳感器,輸出端的電壓應�2.5V為中心上下波�。否則可拆下傳感器并暴露在空氣中,冷卻后測量其電阻值。若電阻值很�,說明傳感器是好的,否則應更換傳感器�?
5)氧傳感器外觀顏色的檢�?
從排氣管上拆下氧傳感�,檢查傳感器外殼上的通氣孔有無堵�,陶瓷芯有無破損。如有破�,則應更換氧傳感器�
;通過觀察氧傳感器部位的顏色也可以判斷故障:
?�?淡灰色:這是氧傳感器的正常顏色;?
?�?白色:由硅污染造成的,此時必須更換氧傳感器�?
?�?棕色:由鉛污染造成的,如果嚴重,也必須更換氧傳感器�?
?�?黑色:由積碳造成的,在排除發(fā)動機積碳故障�,一般可以自動清除氧傳感器上的積��
�(jié)束語:為了節(jié)能和防止汽車污染,西方發(fā)達國家大都裝有氧傳感器,對我國來說裝汽車用氧傳感器勢在必�。我國汽車工�(yè)同國外的主要差距之一,也表現(xiàn)在汽車傳感器方面。因此,可得出氧傳感器推廣應用的前景十分樂觀�
�1�傳感�的結(jié)�(gòu)、安裝位置與用�
汽車用各種傳感器的結(jié)�(gòu)、安裝位置與用�,如�1所��
�1 汽車傳感�的結(jié)�(gòu)、安裝位置與用�
�2)汽車傳感器的類�
傳感器按能量關系分類,可分為主動型和被動型傳感器。汽車上使用的傳感器大多�(shù)是被動型傳感�,這種被動型傳感器需要外加輸�電源(一般為�5V�,它才能輸出電信號。例�溫度傳感�,它以改�電阻值的方式向外輸出電信號,但信號的輸出需要測試回路提供電�,且電源的輸出能量要受測試對象輸出信號所控制。采用電��電感、電容及應變效應、磁阻效應、熱阻效應制成的傳感器都屬于被動型傳感器�
主動型傳感器是指傳感器本身在吸收了能量(光能和熱能)�(jīng)它本身變換后再輸出電能。例如,太陽�電池�熱電�輸出的電能分別來源于傳感器吸收的光能和熱�。因此主動型傳感器不需要外加電�,它本身是一個能�變換�。例如采用壓電效�、磁致伸縮效�、熱電效應、光電效應等制成的傳感器都屬于主動型傳感��
?�?)汽車傳感器輸出的信�
從傳感器輸出的信�,有模擬信號和數(shù)字信號兩�,如�1�1所�。信號輸人ECU后,首先通過輸人回路,這其中數(shù)字信號可直接輸入微機,而模擬信號則必須由A/D(模/數(shù)�(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換成�(shù)字信號后再輸人微��
微機根據(jù)汽車工作的需要,把各種傳感器輸入的信號和�(shù)�(jù)進行運算處理,并把處理結(jié)果送往輸出回路。輸出回路將微機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可以�(qū)動執(zhí)行元件的輸出信號,控制大功率三極�的導通和截止,最終控制執(zhí)行元件的動作�
汽車傳感器接頭端子數(shù)量及連接線路如表2所示�
�2 汽車傳感器接頭端子數(shù)量及連接線路
�1)汽�傳感�的性能要求
汽車用傳感器的性能指標包括精度指標、響應性、可靠�、耐久性、結(jié)�(gòu)緊湊�、適應�、輸出電平和� 造成本等�
①有較好的環(huán)境適應�。汽車工作環(huán)境溫度是�-40�80°C,各種道路條件下運行,特別是�(fā)動機承受� 巨大的熱負荷、熱沖擊、振動等,因此要求傳感器能適應溫�、濕�、沖�、振�、腐蝕及油液污染等惡� 工作�(huán)��
②要�汽車傳感�工作�(wěn)定性好、可靠性高�
?、墼佻F(xiàn)性好。由于計算機在汽車上的應�,要求傳感器再現(xiàn)性一定要好,因為即使傳感器線性特性不�� 通過電腦可以修正�
?、芫哂信可a(chǎn)和通用�。由于汽車工�(yè)的發(fā)�,要求傳感器應具有批量生�(chǎn)的可能性。一種傳感器可用 于多種控�,如把速度信號微分,可求得加速度信號�,所以傳感器應具有通用性�
?、菀笮⌒突?,便于安裝使�,檢測識別方��
⑥應符合有關標準要求�
?、邆鞲衅�?shù)量不受限��
在現(xiàn)代汽�電子控制系統(tǒng)�,傳感器可把被測參數(shù)�(zhuǎn)變成電信號,無論參數(shù)�(shù)量怎樣多.只要把傳感器信號輸人電腦,就可以進行處理,實�(xiàn)高精度控制。在�1中給出了汽車傳感器的檢測� 目和精度要求�
�1 汽車傳感器的檢測項回和精度要�
汽車電子控制系統(tǒng)中的傳感器經(jīng)受著�(fā)動機的熱負荷、振動、沖�,氣、泥濘道路等惡劣�(huán)�,因此要� 傳感器應能適應這種惡劣�(huán)境和條件。表2為汽車發(fā)動機用傳感器工作�(huán)境條�。汽車用傳感器的技�(shù)指標 如表3所示�
�2 �(fā)動機控制用傳感器的工作環(huán)境條�
�3 �(fā)動機控制用傳感器的技�(shù)指標
?�?)汽車傳感器的使用原�
①量程的選擇。量程是傳感器測量上限和下限的代�(shù)�。例如檢測車高用�位移傳感�,要求測量上限為 40mm,測量下限為-40mm,則選擇位移傳感器的量程應為80mm�
?、陟`敏度的選擇。傳感器輸出變化值與被測量的變化值之比稱之為靈敏�。例�,測量發(fā)動機水溫的傳� 器,它的測量變化值為170℃(-50�120℃),而它的輸出電壓值要求為0�5V,所以選擇其靈敏度為5V/170��
③分辨率的選�。分辨率表示傳感器可能檢測出的被測信號的最小增量。例如,�(fā)動機曲軸位置傳感�� 要求分辨率為0.1°,也就是表示設計或選��(shù)字傳感器時,它的脈沖當量選擇�0.1°�
④誤差的選擇。誤差是指測量指示值與真值之間的�。有的用值表示,例如溫度傳感�的誤差為 ±2�;有的用相對于滿量程之比表示。例�,空�流量傳感�的相對誤差為±1%。傳感器誤差是系�(tǒng)總體 誤差所要求�,應�?shù)玫綕M��
?、葜貜托缘倪x�。重復性是傳感器在工作條件下,被測量的同一�(shù)�,在一個方向上進行重復測量�,測 量結(jié)果的一致�。例如檢測發(fā)動機在轉(zhuǎn)速上升時期對某一個速度重復測量時數(shù)值的一致性或誤差值多�,應 滿足�(guī)定要��
⑥線性度的選�。汽車傳感器的線性度是指它的輸人輸出關系曲線與其理論擬合直線之間的偏差。這種� 差要選擇大小一定,重復性要�,而且有一定的�(guī)�,這樣在電腦處理數(shù)�(jù)時可以用硬件或軟件進行補償�
?、哌^載的選擇。過載表示傳感器允許承受的輸人量(被測量�。在這個輸人量作用下傳感器的各項指 標應保證不超過其�(guī)定的公差范圍。一般用允許超過測量上限(或下限)的被測量值與量程的百分比表示� 選擇時只要實際工況超載量不大于傳感器說明書上�(guī)定值就可以�
⑧可靠度的選�??煽慷鹊暮x是在�(guī)定條件(�(guī)定的時期,產(chǎn)品處的環(huán)境條�、維護條件和使用條件� )下,傳感器正常工作的可能�。例�壓力傳感�的可靠度�0.997�2000h�,它是指�力傳感器符合上述 條件�,工�20OOh,它的可靠性(概率)為0.997�99.7%)。在選擇工作時間長短及概率兩指標時都要符 合要�,才能保證整個系�(tǒng)的可靠性指��
?、犴憫獣r間的選擇。傳感器的響應時間(或稱建立時間)是在階躍信號激勵后,傳感器輸出值達到穩(wěn)定� 的最小規(guī)定百分數(shù)(如5%)時所需時間。例如壓力傳感器響應時間要求�10ms,也就是要求該傳感器在工 作條件下,從輸人信號加人�,要�(jīng)10ms后,它的輸出值才達到所要求的數(shù)�。這個參�(shù)大小會直接影響汽 車起動時間的大小,所以在選擇時只能小�10ms,才能滿足汽車起動時間或工況變換的時間要求�
維庫電子通,電子知識,一查百��
已收錄詞�160587�