第3天 汽车传感器的检修

学习目标

1.牢记传感器检测注意事项。

2.掌握传感器的检测方法。

一、传感器检测注意事项

1）除在测试过程中特殊指明外，不能用指针式万用表测试ECU及传感器，应使用高阻抗数字式万用表或车用专用万用表进行测试。禁止使用“划火法”检查晶体管电路的通、断状况。不要用普通试灯去测试任何和ECU相连接的电气装置，以防止晶体管损坏，脉冲电路应采用LED灯或示波器检查。

2）在拆卸或安装电感性传感器时，应将点火开关断开（OFF），以防止其自感电动势损伤ECU和产生新的故障。

3）在车身上进行电弧焊时，应先断开ECU电源。在靠近ECU或传感器的地方进行车身修理作业时，更应特别注意。

4）ECU和传感器必须防止受潮。不允许将微机或传感器的密封装置损坏，更不允许用水冲洗。ECU必须防止受剧烈振动。

5）电控系统中，故障多的不是ECU、传感器和执行部件，而是插接器。插接器常会因松旷、脱焊、烧蚀、锈蚀和脏污而接触不良或瞬时短路，因此当出现故障时不要轻易地更换电子器件，而应首先检查插接器的状况。

6）当断开蓄电池时需注意以下几点：一是必须关闭点火开关，如果在点火开关接通的状态下断开蓄电池连接，电路中的自感电动势会对电子元器件有击穿的危险；二是检查自诊断故障码是否存在，若有故障码，应记下代码后再断开蓄电池；三是断开蓄电池前，应牢记带防盗码的音响设备的编码，否则在下次使用中，音响系统自锁会影响使用。

7）蓄电池搭铁极性切不可接错，必须负极搭铁。严禁在发动机高速转动时将蓄电池从电路中断开，以防产生瞬时过电压将ECU和传感器损坏。

8）跨接起动其他车辆或用其他车辆跨接本车时，需先关闭点火开关，才能拆装跨接线。

9）在点火开关接通的情况下，不要进行断开任何电气设备的操作，以免电路中产生的感应电动势损坏电子元件。

10）ECU有学习功能，但ECU的电源电路一旦被切断（如拆下蓄电池）后，它在发动机运行过程中存储的数据会消失，因此，蓄电池断开后要装复。如果出现发动机工作状况不如以前时，先不要随便更换零部件，因为这种情况可能是蓄电池断开后ECU中的学习修正记忆消除的缘故。因为ECU根据系统实际情况进行的学习修正与根据厂家存储在只读存储器（ROM）中的数据进行控制，相比起来发动机工作状况会有差异。

如果是此种原因，待发动机运行一段时间后，ECU会自动建立修正记忆。如果想让ECU完全“恢复记忆”，则需通过在不同工况下的路试让ECU重新学习，发动机工作的不良状况会自动消失。

11）注意检查搭铁线的状况，其电阻值一般不应大于1.5Ω。

12）带有安全气囊系统的汽车，对安全气囊进行检修时，如果操作不当将会使安全气囊意外张开，因此必须严格按操作程序进行，对安全气囊进行检修作业时，先将点火开关置于关闭位置，先断开蓄电池负极，等待90s再进行操作，以免发生意外。

二、传感器的检测方法

在传感器的检修过程中，常用以下几种方法检测传感器。

1.故障征兆判断法

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，则很可能是氧传感器出现故障。这是因为：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。

2.解码器检测法

汽车上的电子控制系统一般都具有自诊断功能。以前的车辆，大部分都能通过手工调码的方法查出故障码，但随着汽车的发展，尤其是进口高档车的电子控制系统只有靠仪器等专用设备才能进行诊断，而在众多的仪器设备当中使用最普遍的是电控系统检测仪，俗称解码器。

解码器通常分为原厂解码器和非原厂解码器。原厂汽车解码器是指由汽车制造厂家提供或指定的解码器，如丰田的intelligent Tester、通用的TECH2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及国内公司生产的电眼睛、修车王、车博士等。部分原厂解码器和通用解码器如图1-1所示。

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便。但有以下几点需要注意。

①并非所有的故障都会出现故障码。如，三菱V73的6线式步进电动机由于是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，当冷却液温度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。

②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，还是与搭铁短路或断路等。只有清楚、明白故障码的实际含义，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。

③通过解码器读出的故障码，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，就要更换，其他与之相关的系统也会造成同样故障而出现相同的故障码。

如在检查ABS时，如果出现“轮速传感器信号不良”故障码时，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，传感器触发轮是否有脏污、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排除故障。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没有损坏。

④要分辨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。历史性故障码是指某一故障在较早之前出现过，现在不出现了，但在ECU里面有一定的存储记忆；而当前故障码则是指最近出现的故障。

举例说明，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。

⑤当读不出故障码但车辆依旧有故障症状时，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。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、冷却液温度等）。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。

图1-1 解码器

⑥当参考故障码排除故障后，必须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。

⑦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码存储在ECU的EEP ROM中，用去掉蓄电池负极的方法是不但消除不掉故障码，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。

3.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两种；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）灯外接300～500Ω电阻串联制成，其形式如图1-2所示。测试灯主要有以下几个功能。

图1-2 测试灯的类型

①检查传感器、电控元件本体或连接电路的通、断。

②检测传感器参考电压供给是否正常。

③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。

④对具有手工调码自诊断功能的车辆，进行手工调阅故障码。

4.万用表检测法

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。

图1-3 万用表检测轮速传感器

（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。图1-3是用万用表检测轮速传感器的连接线路。

（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、爆燃传感器等。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档，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，线路连接如图1-4所示。将万用表拨至量程在200mA以上的电流档处，将表笔串在其中一根输出线上，另一根输出正常接线（注意指针式万用表的极性），接通汽车电路使ABS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。

图1-4 用电流法检测主动型轮速传感器

5.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。

仍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搭铁端（注意区分传感器电源端进线及信号输出端），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，如图1-5所示。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。

6.模拟法

模拟法就是在断开传感器连接，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，另一线为搭铁，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，黑表笔搭铁，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。

图1-5 用示波器法检测主动型轮速传感器

7.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了。

三、传感器的检测顺序

在检测传感器时，应该按照以下检测顺序进行。

1）征兆判断：推断可能发生故障的部位。

2）解码器检测：确认被怀疑的传感器在解码器中是否有故障码，并在数据流中加以强化判断。

3）传感器周围的检查：为防止不是因为传感器本身故障而导致传感器的误判，要首先对怀疑的传感器部位进行外部检查，看是否有短路、断路、脏污、脱开、连线、水泡、腐蚀、氧化、接触不良、传感器变形等情况。

4）外部电压、搭铁及线束导通的检查：为防止无源传感器由于没有供给电源而导致不能正常工作，要首先对外部电源进行检查。例如，霍尔式曲轴位置传感器如果没有12V或5V电压的供给，传感器是不会有信号输出的。如果电源和搭铁不正常，就要溯本求源，检查线路。

5）本体检查：主要是外观检查和电阻检查，不用连接外部电路。针对能够进行电阻测量的传感器，如可变电阻式传感器、磁电式传感器，可以直接进行电阻的测量。例如，轮速传感器电阻检查可以关闭点火开关，拔下传感器插接器，检查前后轮的轮速传感器端子电阻，应均为1.0～13kΩ。同样，节气门位置传感器、磁电式曲轴位置传感器的电阻和电阻变化的平稳性，可以用万用表的电阻档直接测量，从而判断传感器是否正常。

6）输出信号检查：输出信号检查主要是将传感器连接到外部经检查已经是正常的线路中，或是额外提高传感器工作条件，来对传感器输出信号进行检查的过程。输出信号检查，应该是检测结果比电阻检查更前进了一步。这是因为电脑要接受的就是输出的信号，而不是传感器本身的电阻。传感器本身电阻正常，输出的信号不一定正常。

因此，不论是有源传感器，还是无源传感器，都可以在模拟工作状况下，进行输出信号检查。需要说明的是，无源传感器必须在正确供给工作电源的情况下，才可以对传感器输出信号进行检测。输出信号的检查可以使用万用表的电压档或电流档进行，但使用汽车专用万用表对输出信号只是作简单的判断，更精确地判断输出信号可以使用示波器来进行。

①模拟直流信号：如节气门位置传感器，汽车专用万用表直流电压量程检测即可满足要求。

②模拟交流信号：ABS轮速传感器、磁电式曲轴位置传感器，用汽车专用万用表交流电压量程检测即可满足要求。

③脉冲脉宽调制信号/频率调制信号的电子信号：虽然可以使用万用表，但结果不够准确，要想看清具体的变化过程，必须使用示波器。

例如，三菱汽车用的卡门涡流式空气流量传感器，在怠速时，输出信号为2.2～3.2V，此电压为频率调制信号的平均电压，但用示波器就可以很方便地看出空气流量传感器信号的频率和幅值是否符合规定。

7）维修与更换。对传感器进行以上检查后，可以基本确定传感器的好坏。更换传感器时，要严格按照操作规程操作，切忌蛮干。要关闭点火开关，且不可带电操作，否则容易损坏其他电子部件。安装时要轻拿轻放。

你学会了吗？

1.检测汽车传感器时应注意什么？

2.汽车传感器的检测方法有哪些？

3.按什么顺序检测汽车传感器？