伊兰特轿车氧传感器及曲轴位置传感器的故障检测方法

马婕 潘江如 巴寅亮 颜俊先

摘 要：随着汽车行业的不断发展，进而带动了汽车维修行业的前进。但在汽车检测的实际操作过程中，会发现有时仅仅通过一种检测方法并不能准确确定故障发生的原因和位置，无法排除故障，為维修带来一定的困扰。为能够更好地检测汽车传感器故障，文章针对汽车部分传感器的实际检测方法进行了详细介绍并对实验结果进行简要说明，为之后汽车维修的研究提供基础。

关键词：伊兰特轿车;传感器;故障特征;检测方法

中图分类号：U471.2  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）17-201-03

Fault Detection Method of Oxygen Sensor and Crankshaft Position Sensor for Elantra Car

Ma Jie1， Pan Jiangru2， Ba Yinliang1*， Yan Junxian1

（1.School of Transportation and Logistics Engineering， Xinjiang Agricultural University， Xinjiang Urumqi 830052;

2.Institute of Mechanical and Electrical Engineering， Xinjiang Institute of Engineering， Xinjiang Urumqi 830052 ）

Abstract： With the continuous development of the automobile industry， and then drive the automobile maintenance industry forward. However， in the actual operation of automobile detection， it will be found that sometimes only through a detection method cannot accurately determine the cause and location of the fault， cannot troubleshoot， and bring some trouble for maintenance. To be able to better detect automotive sensor failures. This paper introduces in detail the actual detection methods of some automobile sensors and briefly explains the experimental results to provide the basis for the later research of automobile maintenance.

Keywords： Elant sedan; Sensors; Fault features; Detection method

CLC NO.： U471.2  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）17-201-03

前言

汽车电控系统的故障检测是为了更好地排查汽车运行存在哪些问题或隐患，帮助维修人员检测故障，使用检测设备辅助维修人员可以使汽车电控系统的维修变得更加方便快捷。通过检测仪的故障码提示，分析检测设备提供的信息，找出电控系统的问题所在，进而解除故障[1-3]。但部分故障发生时可能没有故障码提醒，需要其他设备进一步排除故障，缩小故障出现的范围，才能找到解决故障的方法。

对于北京现代伊兰特轿车发动机电控系统，其由氧传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。本论文要针对伊兰特轿车氧传感器和曲轴位置传感器进行故障检测，找出其在故障检测中的特点，为之后传感器的检测提供经验。

1 实验方案

1.1 实验对象

本次检测针对的为北京现代伊兰特汽车。电脑检测仪可以很快地提示故障码，通过故障码提醒发现出现故障的是电控系统哪个位置有故障。检测仪可以及时读取汽车发动机各项数据流，方便将有无故障情况下的发动机数据进行对比，分析其差异性。在检测过程中要求蓄电池电压高于11.5V，并关闭所有用电设备。

1.2 实验步骤

首先，将电脑检测仪与汽车电控系统相连接，通过故障控制面板设置传感器故障，然后打开点火开关，按照步骤使用电脑检测仪读取故障码与数据流。

在操作过程中要保证每次故障设置仅为一种电控元件，并在每次实验结束后及时解除故障并清除故障码，以防止对实验数据流产生影响。将电脑检测仪检测的数据记录好后，并通过万用表、LED灯和示波器等检测设备检查找出故障产生的具体原因[4-7]。

2 传感器故障检测

2.1 氧传感器故障检测

随着汽车的保有量的逐年增加，汽车尾气排放优化成为研究的热点话题，汽车氧传感器的安装正是为了解决这一问题。氧传感器是通实时监控汽车排放尾气中氧气含量，通过检测到的排放情况判定空燃比大小，并通过信号传送给ECU，从而调整至最佳燃油混合气，达到减少污染的目的。[8-10]

本次实验是将氧传感器故障设置为信号线开路，氧传感器检测试验步骤如下：

2.1.1 故障现象

首先打开点火开关，此时发动机表现为怠速稳定状态。

（1）用电脑检测仪读取故障码与数据流

通过电脑检测仪读取故障码，可以看到故障码显示为P0130：氧传感器线路故障。氧传感器故障码需要发动机运行几分钟后方能读取出。读取的数据流见表1。

通过对比有无故障时检测到的数據可以发现，此时氧传感器（前）信号电压保持0.45V恒定不变，说明线路为断路状态。

（2）用数字万用表测量线路电流电压

用数字万用表直流电压挡，并将其量程调整至20V。打开点火开关，将红黑表笔分为与图2中4号脚和搭铁相连，测量氧传感器加热器的供电电压。此时，万用表显示为12V，代表氧传感器加热器供电电压正常，该线路为通路。

关闭点火开关，将挡位更换为欧姆挡量程200Ω处，用于测量氧传感器加热器线圈内阻值。测量图2中4脚与3脚之间的电阻值。在无故障且常温情况下，该阻值应为12.5Ω左右。如果测量值与正常值差异大，应及时更换氧传感器。

起动发动机，使发动机保持怠速运转，在其达到正常工作温度后，测量图2插头1、2脚之间的信号电压。如果该电压不满足在0.1～0.9V之间变化或者变化次数并非15～30次/分，则更换氧传感器。

（3）用示波器（电脑检测仪KT600）检测传感器输出的波形

在实验过程中，可用示波器测量氧传感器输出信号的电压波形与正常情况进行对比，图3为正常情况下实测氧传感器输出信号电压波形图。在发动机怠速运转达到正常温度后，将电脑检测仪调至开机界面，选择示波器按钮，再选择检测氧传感器，测量图2中1脚和2脚之间的信号电压波形。如果此时示波器无法检测出波形，则说明需要更换氧传感器。

（4）用数字万用表检测线路通断

关闭点火开关，通过万用表欧姆挡测量图2中发动机ECU插头的43脚和59脚到传感器1脚和2脚之间线路的通断。

（5）实验结果

根据上述实验可以判断故障为氧传感器信号线（ECU插头的43脚到传感器1脚之间线路）开路。排除故障后，按照步骤将电脑检测仪的故障码清除。

2.2 曲轴位置传感器

曲轴位置传感器又称为发动机转速传感器，主要用于采集发动机工作过程中的转角信号和曲轴转速信号。通过曲轴位置传感器传输的信号，ECU更便于判断出最佳点火提前角及喷油时刻。因此曲轴位置传感器在选定点火时刻等方面起着非常重要的作用。

本次实验将曲轴位置传感器故障设置为信号线开路，曲轴位置传感器检测试验步骤如下：

2.2.1 故障现象

先通过故障控制面板设置故障，然后打开点火开关，起动发动机。可以发现此时发动机无法起动。

2.2.2 用点火正时灯测高压火

起动发动机后，用点火正时灯检测有无高压火，此时可以发现点火正时灯并未闪亮，则说明没有高压火。

2.2.3 用LED灯测喷油信号

用LED灯检查喷油器两端是否有喷油信号，可以发现LED灯并未闪亮，说明无喷油信号。

起动发动机后，检查图4中2脚与3脚之间的信号电压，发现LED灯并未闪亮;再检查1脚和2脚之间的信号电压，LED灯为闪亮。当曲轴位置传感器无故障时，两次检测信号电压时LED灯均应闪亮，否则更换传感器。

2.2.4 用电脑检测仪读取故障码

打开点火开关后，按照步骤选择读取故障码，检测仪显示为P0335：曲轴转角位置传感器异常。有时也可能无法读取出故障码，显示：系统正常。能够读取出故障码说明ECU为正常状态，故障出现在了曲轴位置传感器。

2.2.5 用数字万用表检查

将数字万用表挡位调至直流电压挡的20V量程处，用于测量供电电压。打开点火开关，测量图4中1脚和搭铁之间的电压，测量结果为12V，说明供电电压是正常的。

再将万用表挡位调至欧姆挡，测量图4中发动机ECU插头的29脚和传感器插头的2脚之间的线路是否为断路或者短路。

2.2.6 用示波器检测传感器的输出波形

在实验过程中，可用示波器测量曲轴位置传感器输出信号的电压波形与正常情况进行对比，图5为正常情况下实测发动机转速（曲轴位置）传感器波形图。起动发动机时，测量图4中插头2脚和3脚之间的信号电压波形。如果此时示波器无法检测出波形，则应该检查线路是否有问题。如果经过检查判定线路正常，则更换传感器。

2.2.7 实验结果

根据上述实验可以判断故障为曲轴位置传感器信号线开路。排除故障后，按照步骤将电脑检测仪的故障码清除。

3 结论

本文通过实验简单叙述了北京现代伊兰特轿车氧传感器和曲轴位置传感器出现故障时该如何进行检测，通过多种仪器设备逐步筛查出具体问题，进而排除故障。本文更加系统性总结了检测具体步骤，清楚直接地叙述检测方法。从而为以后的诊断提供理论、数据支撑带来方便。在实验过程中发现电脑检测仪虽然操作起来比较方便，但并不能检测出所有故障并提交故障码，因而会对检测结果造成一定影响。所以在实际检测过程应该将多种检测方法结合起来，可以有效提高检测的准确率和检测效率。

参考文献

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[2] 周泽.汽车电控发动机中的传感器检测技术[J].计算机产品与流通， 2018（05）：121.

[3] 孙自文，程小卫.汽车发动机电控系统传感器故障检测方法研究[J].南方农机，2017，48（23）：203+215.

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[5] 田兴强.传感器检测在汽车电控发动机中的分析[J].山东工业技术，2016（05）：247-248.

[6] 李超.现代电控发动机传感器故障典型案例分析和排除[J].汽车电器，2019（10）：78-79.

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[9] 李前进.汽车电控发动机检修中传感器检测技术的应用策略[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017（10）：87.

[10] 李正网.汽车传感器的类型和作用分析[J].科技创新导报，2017， 14（23）：37-38.