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优秀论文
丰田卡罗拉1.6GL轿车热丝式空气流量传感器及其故障诊断
2015-12-11 09:13:22 来源: 作者:韩彦明 【 】 浏览:2600次 评论:0

牙克石市0004职业技术学校    韩彦明

摘要:质量空气流量计是一个传感器,用于测量流经节气门的空气流量,有安装方便,计量精准的特点,但其也有自身的结构和特点。本文主要针对丰田卡罗拉1.6GL轿车热丝式空气流量传感器,阐述了其工作原理,故障诊断方法及诊断流程。

关键词:丰田卡罗拉  热丝式空气流量计  原理  故障诊断

一、热线式空气流量传感器

1、作用:空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。

2、工作原理

如下图所示,在空气通道中放置热线RH,由于其热量被空气吸收,热线本身变冷。热线周围通过的空气流量越大,被带走的热量也将增加。热线式空气流量传感器就是利用热线与空气之间这种热传递现象进行空气质量流量测量的。其工作原理是将热线温度与吸入空气温度差保持在100℃,热线温度由混合集成电路控制,当空气质量流量增大时,由于空气带走的热量增多,为保持热线温度,混合集成电路使热线RH通过的电流增大,反之,则减少。这样,应使通过热线RH的电流与空气质量流量成单一函数关系,亦即热线电流IH随空气质量流量增大而增大,随空气质量流量减小而减小。热线加热电流IH在50~120mA之间变化,热线加热电流的输出信号为电桥电路上的精密电阻RA上的电压降。为了减少电损耗,温度补偿电阻RK和电桥电阻RB的电阻值一般都较高,通过其上的电流仅为几mA

RH -帕热丝    RK -温度补偿电阻    R1 /R2-高阻值电阻

RS-精密电阻   UM -电压输出信号    IH -加热电流

3、安装位置

卡罗拉1.6GL空气流量传感器安装在空气滤清器后面的进气道上,具体位置如下图所示:

4、卡罗拉1.6GL空气流量传感器实物及端子名称

卡罗拉空气流量传感器有5个接线端,分别为1、2、3、4、5,其中1、2接线端为进气温度传感器的接线端,3、4、5分别是空气流量传感器的+B、E2G和VG端。

5、卡罗拉1.6GL空气流量传感器电路图

二、卡罗拉1.6GL空气流量传感器故障诊断

卡罗拉空气流量传感器元件或者线路出现故障时会出现3类故障码

1、当用智能检测仪读取数据流时,如果数据流显示空气流量计的空气流率为0.0时的诊断步骤:

插头编码首先检查质量空气流量计电源电压,断开质量空气流量计连接插头,将点火开关置于ON位置,检查B2-3(+B)---车身搭铁之间的电压值,如果电压在9—14V之间那么说明电压正常,如果不在9—14V之间说明这个电压异常,也就是说在这里分成了两条路,我们先走其中的一条路(电压正常),下一步检查质量空气流量计的VG电压(元件输出电压),将空气流量计拆下,向元件端子+B和E2G之间施加蓄电池电压(蓄电池电压在初期已做检查),检查B2—5(VG)与B2—4(E2G)之间的电压,如果电压不在0.2—4.9V之间,而且向其吹气时电压没有任何变化,说明质量空气流量计已经损坏,更换即可,如果电压在0.2—4.9V之间,说明元件正常,我们继续往下检查,检查质量空气流量计与ECM之间的线束和连接器,断开质量空气流量计插头,断开ECM插头,检查连接线的断路和短路,看下表:

标准电阻(断路检查)

    注:ECM端有两个大的插头,一个编号为B31,一个编号为A50

CEM插头端B31(实物)

如果两条线在检查断路、短路路过程中发现异常,更换或维修线束或插头 ,如果正常,那么更换ECM。

第二条路(电压不正常),检查EFI NO.1保险丝,如果其值没有小于1欧姆,则判断其不正常,更换EFI NO.1保险丝若其值应该小于1欧姆则判断其正常,那么只有更换质量空气流量计与集成继电器之间的线束或插头。

   前面所检查质量空气流量计电源电压的步骤可用简图说明如下:

更换EFINO1保险丝检查质量流量计检查线束和连接器(元件与ECM之间)更换质量流量计检查保险丝(EFINO1)维修或更换线束或插头更换ECM维修或更换线束或插头

2、当用智能检测仪读取数据流时,如果数据流显示空气流量计的空气流率为271.0或更高时的诊断步骤:

检查线束和插头(传感器搭铁),断开质量空气流量计插头,检查B2—4(E2G)与车身搭铁之间的电阻,如果电阻小于1欧姆则更换质量空气流量计,如果电阻大于1欧姆说明传感器搭铁不正常,下一步应检查质量空气流量计与ECM之间的线束和插头,断开质量空气流量计插头,断开ECM插头,检查连接线的断路和短路,看下表:

标准电阻(断路检查)

   如果两条线在检查断路、短路路过程中发现异常,更换或维修线束或插头 ,如果正常,那么更换ECM。

三、真实故障排除1例

故障现象:

一辆08款卡罗拉(GL)轿车,在启动车辆时发现比较难以启动,启动后发现发动机故障灯亮,而且将油门踏板踩到底转速最高到达2800转每分,且在2800转附近有上下摆动。

发动机故障指示灯

故障排除:

08款卡罗拉(GL)轿车,出现故障灯亮的故障,且启动困难,笔者在做基本检查的过程中发现,空气流量传感器被老鼠咬断,随即让助手将其接回,按理说故障应该被消除,但助手报告说故障还没有解决,笔者用金德KT600进行读取故障码,故障码显示P0102,代码意思是质量或体积空气流量计电路低输入,读取数据流,发现数据流显示为0.06g/s(怠速),明显低于实际怠速时的进气量,踩节气门数据流无变化还是0.06g/s,按照上面所述检测程序进行检查,先检查质量空气流量计电源,发现电源为12.8V,说明电源正常,将质量空气流量计拆下检测,发现元件无信号输出,向其吹气也没有信号变化,可以判定是元件损坏,更换一个新的相同型号的质量空气流量计测试,故障现象消除。笔者很纳闷,觉得由于老鼠咬断线,造成空气流量传感器损坏的可能性不大,所以笔者仔细检查了该损毁元件,发现铂热丝有一点弯曲,用小螺丝刀轻轻拨动,发现铂热丝已经断裂。后来经过询问,助手由于好奇确实用螺丝刀撬动过里面的铂热丝。在这里要说明一下,质量空气流量计里面的铂热丝特别软,不要轻易用东西去碰它,还有一点应急措施就是如果铂热丝断了可以用小螺丝刀轻轻拨动使其连接上,那么元件就又可以发挥做用,但不能长期使用,要及时更换。

四、结论

由于热丝式质量流量传感器有着计量精确的优点,目前很多车辆采用这种传感器,但是其还是有一定的故障率,作为一名优秀的汽车维修人员必须深入掌握其技术的结构组成、工作原理、故障特点及诊断排除方法, 只有这样, 才能适应新时代汽车维修人员的要求, 从而保证快速、准确地排除汽车质量流量传感器方面的故障。

参考文献:

黄关山 《汽车发动机控制系统诊断与维修 》人民交通出版社,2012.1

丰田公司  《卡罗拉维修手册》  2007.6

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编辑:树根
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