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摘要:倾斜传感器的主要功用是检测车身的倾斜角度信号,并输送给ECU。当车身倾斜角度大于某一预先设定的角度时(一般为60︒) ,ECU立即断开供油电路,电动燃油泵、喷油器等立即停止工作,防止意外事故发生。
关键词:倾斜传感器;倾角变化量;倾斜角
一、倾斜传感器的作用
倾斜传感器的主要功用是检测车身的倾斜角度信号, 并输送给ECU。当车身倾斜角度大于某一预先设定的角度时(一般为60︒) ECU立即断开供油电路,电动燃油泵、喷油器等立即停止工作,防止意外事故发生。
普通化油器式摩托车倾倒后,由于化油器浮子室内的燃油面始终保持在水平状态,化油器主量孔和怠速量孔均不会进油,发动机自然熄火。但MEFI摩托车不同,如果在车辆倾倒时,油]转把或拉线卡住,又恰好节气阀开度在较大位置时,会出现严重的安全事故,因此MEFI摩托车需装有倾斜传感器,这样才能保证行车安全。
二、倾斜传感器工作原理
倾斜传感器用于测量相对于水平面的倾角变化量。理论基础就是基于牛顿第二定律,根据基本的物理原理,在1个系统内部,速度是无法测量的,但却可以测量其加速度。 如果初速度已知,则可以通过积分计算出线速度,进而计算出角位移。倾角传感器实质上是运用惯性原理而制成的加速度传感器。
当倾斜传感器静止时,也就是侧面和垂直方向没有加速度作用时,那么作用在其.上的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器活动轴间的夹角θ就是倾斜角。摩托车行驶过程中,如果车身倾斜角度过大或翻车时,即倾斜角吠于设定值,ECU便可根据倾斜传感器输入θ角电信号,立即控制喷油器断油熄火,防止意外事故发生。
倾斜传感器的种类较多,从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式和“气体摆” 式3种。现代MEFI摩托车常用“固体摆”式倾斜传感器,也有使用“液体摆”式的,仅局限于特定摩托车。
“固体摆”式倾斜传感器的工作原理如图l所示,由摆锤、摆线、支架组成。角为摆线与垂直方向的夹角,即倾斜角。摆锤受重力G和摆拉力7的作用,产生合外力F。在小角度范围内测量时,可以认为F与成线性关系。
以五羊一本田WH11OT为例,其倾斜传感器(见图2}安装在座垫开关处,车身倾斜角度允许范围为士60 (见图3)
倾斜传感器控制电路有1 ~2 s的延时电路,可防止摩托车压弯过低时,在离心力作用下,使MEFI系统电源断开,发生安全事故。摩托车倾倒熄火后,倾斜传感器电路断开,故障诊断灯点亮, 显示无故障。重新起动时,需先关闭点火开关,再接通ECU电源才会使倾斜传感器电路重新接通。
三、倾斜传感器的检测
3.1 检测注意事项
以WH110T踏板车用倾斜传感器为例,其上有3根引出线,分别为绿色、黑色和红/橙色。当点火开关接通后,黑色线接通蓄电池的正极12 V电源。红/橙色线是ECU电源隔离继电器的控制地线,主要用于控制ECU电源隔离继电器的负极,防止整车电源干扰和电磁波影响ECU正常工作,产生误动作。
MEFI摩托车_上的电磁被千扰源主要有高压线圈、高压线、喇叭等,这些大电流用电设备突然导通、 截止时会产生较高的瞬时电压,导致电器线路电压波动,影响ECU的正常工作,严重时甚至会烧毁ECU和倾斜传感器。因此,需从蓄电池上直接单独引用电源,并利用继电器与整车电器系统电源隔离,将ECU电源影响降至最小。
检测时,不能使用常规的万用表检测法,原因是倾斜传感器内部电路使用了开关三极管,用万用表直接检测三极管的通断,会损环倾斜传感器内部的电子元件,单独检测倾斜传感器时只能使用3~ 5 W的低功率灯泡检测。
3.2 系统检测
打开点火开关,仪表盘上的故障指示灯亮起,系统进入自检程序,2~3 s后自动熄灭。如果故障指示灯不亮,按起动开关也没有反应,但前照灯、转向灯均能正常工作,说明MEFl系统可能无电。先检查10 A熔丝,如果熔丝无异常,则检查ECU电源继电器黑色线有无12 V电压,如果黑色线上有12 V电压,再检查红/橙线有无电压,如果红/橙线有12 V电压,说明红/橙线的连接线路出现问题。将红橙线接地,应可听到隔离继电器吸合时的“啪嗒”声,如果没有声响, 则应检测隔离继电器线路和线圈的电阻值, 隔离继电器线圈的电阻值一般在90~105 Q间。如此逐一~排除故障, 否则应将倾斜传感器从车上拆下,单独检测。
3.3 单独检测
如图4所示,先将倾斜传感器从车上拆下,使UP (向上)字体朝上,然后将绿色线接地,黑色线和3~5 W灯泡一端接12 V电源,灯泡另一端接红/橙线,此时,灯泡应点亮。将倾斜传感器倾倒-定角度,灯泡应熄灭。再将倾斜传感器重新返回至垂直位置,如果灯泡仍然保持熄灭状态,表明倾斜传感器无异常,否则, 说明倾斜传感器故障,应立即更换。
四、水温传感器
(1)水温传感器的作用
实时检测发动机温度,并以电信号的形式传递给ECU。ECU根据电信号的变化来改变喷油量(喷油脉宽)。如温度传感器至ECU的连接线在传递过程中断路或短路。一般车型中ECU的温度脉谱会自动以发动机温度80度或100度的温度脉谱来控制喷油量和点火时间【大部分风冷机型在80度,水冷机型在100度】。
一般发动机温度传感器安装在汽缸或缸头上。对于水冷式发动机,则安装在冷却系统中。
在WH110T的水温传感器上有三根线。分别为绿蓝,绿橙和粉白。
佳御在水温传感器里面使用了两个负温度系数的热敏电阻,分别传递给ECU和水温表。绿蓝是到水温表的。发动机水温越高绿蓝线对地的电阻就越小。如果水温表出现问题绿蓝线是检查的重点。
另外两根线是到ECU的。当冷却水温度变化时,其阻值也随之变化。在WH110T中,水温传感器用来将冷却水温度的变化转换成电信号,并提供给ECU,作为控制系统根据发动机温度修正喷油脉宽、点火时间及其它控制参数的主要依据。把这一传感器信号输入电控单元,就能按照冷却水温度修正喷油量多少。温度传感器传递给ECU的温度信号要求绝对准确。如果有0.02V的电压变化就会导致发动机工作情况恶化。所以WH110T的水温传感器的地线是从ECU专门用低阻抗的导线引出。防止温度信号传递出现偏差。因此,水温传感器的精度对喷油量有一定的影响。当混合气过浓或过稀时,水温传感器是检查重点之一。
2)水温传感器的检测
关闭点火开关,断开水温传感器的连接插头,用万用表检测水温传感器的绿橙线和粉白线到传感器上的电阻值(不要检测绿橙线和粉白线)。电喷摩托车的水温传感器或发动机温度传感器在冷车状态,外界环境温度在20℃左右时其电阻值一般在2~3kΩ。启动车辆,当在温度为80℃时,传感器的电阻值在200~400Ω。如果没有问题还要检测插头上的绿橙线和粉白线的电压值,打开点火开关,用内阻在10兆以上的数字万用表检测绿橙线和粉白线的电压,在插头没有插上的情况下电压值应为5V(电压偏差不能超过0.5)。插上后电压值随着温度的升高逐渐降低则为正常。否则需要更换水温传感器。再就是水温传感器传递温度超过ECU规定的最高温度时,ECU控制喷油器停止工作,如果车辆高温不能启动,检查喷油器不工作,水温传感器也是检查的一部分。
五、氧传感器
(1)氧传感器的作用
WH110T 摩托车电喷系统进行反馈控制的传感器是氧传感器,使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制(闭环控制)是在排气管上加装氧传感器,根据排气中氧含量的变化,测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值,将误差信号经放大后给ECU, 输入ECU的信号与设定的目标空燃比值进行比较,由ECU来控制电磁喷油器控制喷油量,使空燃比保持在设定目标值附近。因此,闭环控制可达到较高的空燃比控制精度,并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化,工作稳定性好,抗干扰能力强。但是,闭环控制的汽油喷射系统只能运行在理论空燃比14.7比1附近很窄的范围内。因此对特殊的运行工况,如启动、暖机、加速、全负荷时需加浓混合气的工况,仍需采用开环控制,使喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作,充分发挥发动机的动力性能,所以WH110T 摩托车采用开环和闭环相结合的控制方式。
氧传感器检测排气中的氧浓度,并随时向ECU控制装置反馈信号。ECU则根据反馈来的信号及时调整喷油量(喷油脉宽),如信号反应混合气较浓,则减少喷油时间;反之.如信号反应混合气较稀,则延长喷油时间。这样使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比附近。WH110T 的氧传感器使用的是一根线状的传感器。它装在与排气管连接的缸头上。其作用是检测排气中氧分子的浓度,并将其转换成电压信号或电阻信号,使电控单元据此来控制喷油器的喷油脉宽。
(2)氧传感器的检测
因为氧传感器需要在300℃以上的温度才开始反馈信号,所以要将车辆启动2min后开始检测(带加热的氧传感器30秒钟就可以反馈信号)。用万用表直流电压挡检测氧传感器的输出电压。拆下氧传感器线束插头,将电压表的正极表针直接与氧传感器反馈电压输出端连接,负极接地。采用突然加油门的方法改变混合气浓度,突然加油门时,混合气加浓,反馈电压上升;突然放松时,混合气变稀,反馈电压应下降,否则表明传感器失效,应将其更换。
结束语:
摩托车后轮发生偏斜,可将后轮轴的固定螺母松开,调整轮距,调整接头上的调整螺母,将后轴置于与摩托车纵向轴线垂直的位置,同时必须保证链条的松紧度。用此方法调整后,若后轮仍偏斜,则可能是车架变形或后叉扭曲,需进行校正。车轮发生轴向扭曲("8"字形)和径向扭曲(楠圆形)的损伤比较多,是由于钢圈的辐条松弛或折断而引起。应对辐条的张力经常进行检查,并予以调整,保证每根辐条的张力均匀。若发现有折断的辐条应立即更换。对前、后轮轴承,应在一定行驶里程后进行润滑。要保证前、后轮在同一直线上以使摩托车行驶平稳、加速性能好,并减少轮胎和链条的磨损。
参考文献:
[1]张维胜. 倾角传感器原理和发展. 传感器世界.2011.07
[2]吴正权. 现代摩托车用电动燃油泵的结构原理.摩托车技术. 2013.04
[3]刘琳.摩托车电喷系统传感器工作原理及故障诊断研究.内燃机与配件. 2016.01)
论文作者:李月
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/18
标签:传感器论文; 水温论文; 电压论文; 摩托车论文; 喷油器论文; 温度论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第13期论文;