丰田花冠轿车氧传感器的检测
宋晓华
氧传感器相当于一个混合气的浓度开关,是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的重要部件。在使用中,若发动机有故障,氧传感器的输出信号一定会出现异常反应。例如燃油压力过高、喷油器损坏、发动机电脑和传感器损坏以及操作不当等,都可能导致氧传感器信号异常而提前失效。因此,适时对氧传感器进行检测,对保证汽车发动机的正常运行大有益处。
1 氧传感器的检测项目
氧传感器的加热线圈通过1接柱与EFI继电器相连,通过4接柱向ECU输送电信号(见图1)。
1.1 氧传感器自身工作状况的检查
1)氧传感器线束与连接器的检查。如果氧传感器与ECU相连线束或连接器出现短路或开路现
象,则氧传感器将工作不良。因此,在检查氧传感器构件前,应先检查发动机ECU与氧传感器线束和连接器的情况。如果被测两端子之间电阻值为1Ψ或以下,则说明ECU端子与氧传感器线束和连接器端子之间短路;如果被测两端子之间电阻值为1MΨ或以上,则ECU端子与氧传感器线束和连接器端子之间存在开路现象。
2)氧传感器构件的检查。
对于加热式氧传感器,首先应检查加热线圈的电压是否正常,即在打开点火开关或起动发动机后应有12V左右电压。如果加热线圈电压正常,则应检查氧传感器内加热电阻的好坏,一般正常值为几欧姆。最后检查搭铁线,测量其接地压降,应小于mV。
通过以上检查,可基本断定传感器本身是否工作良好,为接下来的氧传感器信号测试做准备。如果以上任何一项检查有问题,都将导致氧传感器工作不良,使其输出信号电压失准或没变化。
1.2 氧传感器信号测试
氧传感器信号检测包括两方面,即开环时测信号电压和闭环时测信号变化频率,检测程序见图2。
1)开环时测信号电压。先将氧传感器插头与插座连接,再将数字式万用表连接到氧传感器端子3、4(如图1所示)的信号导线上。发动机工作时,电压应为0.45～0.55V;当供给发动机浓混合气(节气门踩到底或拔下油压调节器真空管)时,信号电压应为0.7～1.0V;当供给发动机稀混合气(拔下空气流量传感器至发动机之间的真空管或拔下PCV管)时,信号电压应为0.1～0.3V。否则,说明氧传感器失效,应予以更换。
2)氧传感器信号变化频率的检测。将一只发光二极管和一只Ψ/0.25W的电阻串联后,接
在传感器3、4端子之间进行测试。二极管正极连接到3号端子导线上,另一端连接到4号端子导线上。发动机怠速或部分负荷运转时,发光二极管应闪亮;如电源电压正常,二极管不闪亮,则说明传感器有故障,应予以更换。
发光二极管闪亮频率不低于8次/min。二极管不闪亮或闪亮频率过低的原因:
①氧传感器加热元件失效;
②氧传感器壳体上的透气孔堵塞或表面赃污;
③氧传感器热负荷过重;
④长期使用含铅汽油,导致传感器失效。
2 丰田花冠轿车氧传感器的检测
丰田花冠轿车是丰田系列车型中全球销量最大的单品牌汽车,年在中国上市的丰田花冠轿车配备1ZZ型发动机,采用氧化锆式氧传感器。
2.1 氧传感器线束与连接器的检查
2.1.1 检查发动机ECU与氧传感器的连接断开氧传感器连接器和发动机ECUE12连接器(见图3),检查氧传感器连接器端子HT和发动机ECUE12连接器端子HT之间是否开路,电阻值为1Ψ或以下为正常;检查发动机ECUE12连接器端子HT与E2之间是否短路,电阻值为1MΨ或
以上为正常。否则,应修理或更换线束和连接器。
2.1.2 检查发动机EFI继电器与氧传感器的连接断开蓄电池负极端子,检查氧传感器连接器。
检测EFI继电器端子5(见图4)和氧传感器端子+B之间是否开路,所测阻值为1Ψ或以下为正常。
否则,需修理或更换线束和连接器。
2.2 传感器构件的检测
2.2.1 氧传感器加热器电阻的检测
点火开关置于“OFF”,拔下氧传感器的导线连接器,用万用表欧姆档测量氧传感器端子+B(见图5)和HT之间的电阻,应为11～16Ψ(20℃)。如不符合标准,应更换氧传感器。测量后,接好氧传感器线束连接器,以便作进一步的检测。
2.2.2 氧传感器加热器加热电压的检测
氧传感器加热元件的电压为整车电源电压。当点火开关接通,EFI继电器触点闭合时,加热元件的电源即被接通。检测加热元件的电压时,拔下氧传感器插头,起动发动机,检测连接器插座上端子1、2之间的电压,应不低于11V。如果电压为零,说明熔断丝(15A)断路或EFI继电器触点接触不良,分别检修即可。
2.3 氧传感器信号测试
2.3.1 信号电压的检查
测量氧传感器信号电压时,应先拔下氧传感器线束连接器插头,从氧传感器反馈信号电压输出端引出一条细导线,然后插好连接器,在发动机运转时用电压表从引出线上测量反馈电压,同时记下10s内电压表指针摆动的次数。也可直接从故障诊断插座内的OX1或OX2插孔内直接测量氧传感器反馈信号电压。在正常情况下,随着反馈控制的进行,氧传感器的反馈电压将在0.45～0.55V不断变化;当供给发动机浓混合气(节气门踩到底或拔下油压调
节器真空管)时,信号电压应为0.7～0.9V;当供给
发动机稀混合气(拔下空气流量传感器至发动机之间的真空管或拔下PCV管)时,信号电压应为0.1～0.3V。检测时,如果氧传感器在10s内反馈电压的变化次数少于8次,则说明氧传感器或反馈控制系统工作不正常,其原因可能是氧传感器表面有积碳而使灵敏度降低。对此,应让发动机以r/min的速度运转约2min,以清除氧传感器表面的积碳,然后再检查反馈电压。如果在清除积碳后电压表指针变化依旧缓慢,则说明氧传感器损坏或电脑反馈控制电路有故障。
检测氧传感器反馈电压时,最好选用低量程(通常为2V)和高阻抗(阻抗太低会损坏氧传感器)的电压表。
2.3.2 氧传感器信号变化频率的检查
检测氧传感器的信号变化频率时,可采用丰田手持式测试仪或示波器进行波形测量。先起动发动机,在r/min转速下加热氧传感器约2min,使电喷系统进入闭环控制状态后开始测试。图6所示为用手持式测试仪读取的氧传感器怠速时的输出电压波形,信号电压在0.4～0.55V变换,在10s内摆动次数不低于8次时为正常,否则说明氧传感器有故障。具体检测程序见图2。
图6 氧传感器波形示意图
3 结 语
氧传感器作为电喷发动机的重要部件,对发动机的正常运转和尾气排放的有效控制起着至关重要的作用。通过对氧传感器的检测,可以断定整个发动机控制系统的工作是否正常。因此,适时对氧传感器进行检测是必不可少的。
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