陳一明　王駿　董雪強(qiáng)

摘 要：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，傳感器在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，傳感器的故障是導(dǎo)致汽車性能下降甚至安全隱患的主要原因之一，降低了汽車的使用壽命。文章針對(duì)汽車傳感器的常見故障及維修技術(shù)進(jìn)行探究，旨在為汽車維修人員提供有效的解決方案。文章首先對(duì)汽車傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，然后分析了傳感器的常見故障模式，最后提出了針對(duì)性的維修技術(shù)。通過文章的研究，可以為汽車維修提供實(shí)用的指導(dǎo)，提高汽車傳感器的維修效率和安全性。

關(guān)鍵詞：汽車傳感器 故障維修 維修技術(shù) 探究

1 汽車傳感器發(fā)展現(xiàn)狀

傳感器是一種能夠感知和響應(yīng)外部環(huán)境變化，并將其轉(zhuǎn)換為可讀和可用的信號(hào)的設(shè)備。在汽車工業(yè)中，傳感器、能夠監(jiān)測(cè)車輛的運(yùn)行狀態(tài)，提高車輛的性能和安全性。隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車傳感器的種類和功能也在不斷增加和改進(jìn)[1]。目前，汽車傳感器市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，據(jù)市場(chǎng)研究公司預(yù)測(cè)，未來幾年全球汽車傳感器市場(chǎng)將以每年約5%的速度增長(zhǎng)，到2025年有望達(dá)到約400億美元的市場(chǎng)規(guī)模，這一增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力是汽車行業(yè)的發(fā)展以及人們對(duì)車輛安全和環(huán)保性能的需求不斷提高。在汽車傳感器市場(chǎng)中，最主要的傳感器類型包括壓力傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、位置傳感器和加速度傳感器等，其中，壓力傳感器和溫度傳感器是市場(chǎng)需求最大的兩類傳感器，其主要用于監(jiān)測(cè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。隨著汽車智能化和電動(dòng)化的發(fā)展，新型的汽車傳感器也在不斷涌現(xiàn)，例如：用于監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)的電池傳感器、用于監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的空氣質(zhì)量傳感器、用于監(jiān)測(cè)車速和位置的GPS傳感器等，這些新型傳感器的出現(xiàn)，為汽車的設(shè)計(jì)和性能提升提供了更多的可能性。在技術(shù)方面，汽車傳感器也在不斷改進(jìn)，一方面，傳感器技術(shù)的進(jìn)步使得傳感器的精度和可靠性不斷提高；另一方面，隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳感器數(shù)據(jù)的處理和傳輸速度也在不斷加快，其的進(jìn)步，為汽車智能化和電動(dòng)化的發(fā)展提供了有力的支持。

2 汽車傳感器常見的故障

2.1 溫度傳感器

溫度傳感器是一種用于監(jiān)測(cè)汽車溫度的裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、冷卻液溫度、空調(diào)溫度等，如果溫度傳感器出現(xiàn)故障，便會(huì)導(dǎo)致汽車無法正常啟動(dòng)或者運(yùn)行不穩(wěn)定。在溫度傳感器中，最常見的故障是短路或斷路，當(dāng)溫度傳感器出現(xiàn)短路時(shí)，電信號(hào)將被誤導(dǎo)，使得ECU錯(cuò)誤地認(rèn)為溫度已經(jīng)達(dá)到最高值，從而限制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。而當(dāng)溫度傳感器出現(xiàn)短路時(shí)，ECU將無法接收到溫度信號(hào)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行。不僅如此，溫度傳感器還可能會(huì)發(fā)生其他故障，如：如果溫度傳感器的安裝位置不正確，將會(huì)導(dǎo)致傳感器讀數(shù)不準(zhǔn)確；如果傳感器內(nèi)部的熱敏電阻老化或失效，也會(huì)導(dǎo)致傳感器讀數(shù)不準(zhǔn)確。為了解決溫度傳感器的故障，需要仔細(xì)檢查傳感器的線路和連接是否良好，若線路沒有問題，則需要檢查ECU的軟件是否需要更新。如果這些方法都無法解決問題，則需要考慮更換溫度傳感器[2]。

2.2 氧傳感器

氧傳感器是一種常見的汽車傳感器，通常安裝在汽車的排氣管上，用于檢測(cè)廢氣中的氧含量，并將信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，用于控制空燃比和燃油噴射量。在氧傳感器中，常見故障包括以下幾個(gè)方面：①傳感器中毒：由于廢氣中含有硫、鉛等有害物質(zhì)，如果長(zhǎng)期接觸這些物質(zhì)，會(huì)使傳感器中毒，導(dǎo)致信號(hào)不準(zhǔn)確。此時(shí)，需要更換新的傳感器。

②傳感器陶瓷損壞：傳感器陶瓷是一種敏感材料，容易受到高溫和震動(dòng)的影響，如果長(zhǎng)時(shí)間使用或受到強(qiáng)烈震動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致陶瓷損壞，從而影響信號(hào)的準(zhǔn)確性。此時(shí)，需要更換新的傳感器。

③線路故障：氧傳感器的線路故障是比較常見的故障之一，通常是由于線路老化或接觸不良引起的。此時(shí)，需要檢查線路的連接情況，并更換老化的線路。

④信號(hào)不穩(wěn)定：氧傳感器在正常工作時(shí)，信號(hào)應(yīng)該是穩(wěn)定的，如果信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)或異常變化，很可能是由于傳感器本身或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的問題引起的。此時(shí)，需要檢查控制單元的軟件版本是否需要升級(jí)或更換新的傳感器。

2.3 空氣流量傳感器

空氣流量傳感器是汽車進(jìn)氣系統(tǒng)中重要的元件之一，直接安裝在空氣濾清器與節(jié)氣門體之間，用來檢測(cè)進(jìn)氣量的多少，并將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，以決定噴油量的大小。但是，空氣流量傳感器也存在故障，大致可分為以下三種情況：①線路故障?？諝饬髁總鞲衅饕话阌腥€：5V電源線、信號(hào)線和接地線，如果接地線斷路，整個(gè)控制系統(tǒng)將無法工作；如果信號(hào)線斷路或接觸不良，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、易熄火、年檢不過和發(fā)動(dòng)機(jī)各故障燈不亮等問題。②空氣流量傳感器本身故障?？諝饬髁總鞲衅饕话悴灰讚p壞，損壞的原因多數(shù)是由于使用、安裝不當(dāng)而造成損壞，如：進(jìn)氣口處積有異物；金屬外殼生銹；安裝時(shí)被碰傷；導(dǎo)線接頭松動(dòng)或接插件不良；導(dǎo)線絕緣層被磨破而與金屬殼體接觸等，一旦空氣流量傳感器發(fā)生故障，將會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常甚至熄火，嚴(yán)重威脅著用戶的駕駛安全。③輸出信號(hào)錯(cuò)誤?？諝饬髁總鞲衅鬏敵鲂盘?hào)錯(cuò)誤的原因主要有好幾種，即由于空氣流量傳感器的信號(hào)錯(cuò)誤而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮起；空氣流量傳感器與ECU之間的連接線路接觸不良或信號(hào)錯(cuò)誤；電控單元接收不到空氣流量傳感器的信號(hào)而無法進(jìn)行空燃比反饋控制而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常甚至熄火[3]。

2.4 位置傳感器

位置傳感器是汽車傳感器的一種，主要用于檢測(cè)和傳輸汽車的位置信息。常見的位置傳感器包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、曲軸位置傳感器等，這些傳感器在汽車行駛過程中發(fā)揮著重要的作用，如果發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致汽車行駛不平穩(wěn)、加速緩慢、發(fā)動(dòng)機(jī)故障等問題。首先是節(jié)氣門位置傳感器故障。節(jié)氣門位置傳感器位于節(jié)氣門體上，用于檢測(cè)節(jié)氣門的開度，并將信號(hào)傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，如果節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)加速緩慢、油耗增加、排放超標(biāo)等問題，將需要更換新的傳感器。其次是車速傳感器故障。車速傳感器用于檢測(cè)汽車的車速，并將信號(hào)傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和自動(dòng)變速器控制單元，如果車速傳感器出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)加速緩慢、自動(dòng)變速器換擋異常等問題。最后是曲軸位置傳感器故障。曲軸位置傳感器用于檢測(cè)曲軸的位置，并將信號(hào)傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，如果曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)、加速緩慢等問題。

2.5 壓力傳感器

壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等。然而，壓力傳感器也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，影響汽車的正常運(yùn)行。首先，壓力傳感器的常見故障之一是信號(hào)偏差。在長(zhǎng)時(shí)間使用后，壓力傳感器的信號(hào)值可能會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的控制精度降低，這種情況會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)控制不準(zhǔn)確、空調(diào)制冷效果不佳等問題，降低用戶的使用體驗(yàn)感。其次，壓力傳感器的另一個(gè)常見故障是電路故障。由于壓力傳感器與汽車其他控制系統(tǒng)的電路連接復(fù)雜，因此容易出現(xiàn)電路故障，這會(huì)造成傳感器無法正常工作或無法輸出信號(hào)，大大增強(qiáng)了駕駛過程中的危險(xiǎn)性，嚴(yán)重威脅著用戶的人身安全。最后，壓力傳感器的其他常見故障包括機(jī)械故障和污染故障。機(jī)械故障是由于傳感器內(nèi)部部件損壞或松動(dòng)所導(dǎo)致的；而污染故障則是由于傳感器受到灰塵、污垢等污染物的污染所導(dǎo)致的，久而久之，將會(huì)影響整個(gè)壓力傳感器的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.6 其他傳感器方面

除上述故障外，汽車傳感器還包括進(jìn)氣壓力傳感器故障、水溫傳感器故障及爆震傳感器故障三種，每一種都是汽車傳感器必不可少的組成部分，一旦出現(xiàn)故障，會(huì)形成駕駛過程中的安全事故。對(duì)于進(jìn)氣壓力傳感器，其是用于監(jiān)測(cè)進(jìn)氣歧管中的氣壓變化的傳感器，能夠感知發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷變化，并根據(jù)進(jìn)氣歧管中的氣壓變化來控制噴油量。如果進(jìn)氣壓力傳感器出現(xiàn)故障，那么汽車的噴油量將會(huì)受到影響，導(dǎo)致汽車的動(dòng)力不足、加速緩慢、怠速不穩(wěn)等問題。對(duì)于水溫傳感器，其是用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的傳感器，能夠感知發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫變化，并根據(jù)水溫的變化來控制噴油量、點(diǎn)火正時(shí)等。如果水溫傳感器出現(xiàn)故障，汽車的噴油量和點(diǎn)火正時(shí)將會(huì)受到影響，也會(huì)導(dǎo)致汽車的動(dòng)力不足、加速緩慢、怠速不穩(wěn)等問題。對(duì)于爆震傳感器，其是用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的傳感器，能夠感知發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)變化，并根據(jù)振動(dòng)變化來控制點(diǎn)火正時(shí)等。如果爆震傳感器出現(xiàn)故障，汽車的點(diǎn)火正時(shí)將會(huì)受到影響，無法在點(diǎn)火按鈕按下時(shí)就立即啟動(dòng)[4]。

3 汽車傳感器維修技術(shù)

3.1 電路維修

電路維修是汽車傳感器維修技術(shù)中的重要一環(huán)。電路維修主要針對(duì)傳感器電路的故障進(jìn)行維修，由于傳感器電路的復(fù)雜性，電路維修需要具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能。一般來說，電路維修包括以下幾個(gè)方面：①電源電路維修。電源電路是傳感器的重要組成部分，其負(fù)責(zé)為傳感器提供電能。當(dāng)電源電路出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器將無法正常工作。因此，對(duì)于電源電路的維修，需要檢查傳感器的電源電壓是否正常，保險(xiǎn)絲是否燒斷等故障，在維修過程中，還要使用萬用表等工具進(jìn)行測(cè)量和檢查，讓電源電路實(shí)現(xiàn)正常工作。②信號(hào)電路維修。信號(hào)電路是傳感器信息傳輸?shù)暮诵牟糠?。?dāng)信號(hào)電路出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器傳輸?shù)男畔o法被正確識(shí)別和處理。因此，對(duì)于信號(hào)電路的維修，需要檢查傳感器的信號(hào)輸出是否正常，信號(hào)線的連接是否牢固等故障。在維修過程中，需要使用示波器等工具進(jìn)行測(cè)量和檢查，使信號(hào)電路正常工作。③接地電路維修。接地電路是傳感器安全運(yùn)行的重要保障。當(dāng)接地電路出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器容易受到干擾或損壞。因此，對(duì)于接地電路的維修，需要檢查傳感器的接地線是否連接牢固、接地電阻是否符合要求等故障。在維修過程中，可以使用萬用表等工具來進(jìn)行測(cè)量和檢查，該工具的應(yīng)用范圍大、用途廣，是保證接地電路正常運(yùn)行的關(guān)鍵性工具。總的來說，汽車傳感器維修技術(shù)中的電路維修是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工作，要求維修人員具備一定的專業(yè)知識(shí)和技能，才能夠有效地進(jìn)行維修工作，同時(shí)也能提高維修工作的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2 故障檢測(cè)針對(duì)性維修

汽車傳感器故障檢測(cè)是維修前的重要環(huán)節(jié)，通過準(zhǔn)確判斷傳感器故障原因，為針對(duì)性維修提供依據(jù)。據(jù)研究，汽車傳感器的故障檢測(cè)方法包括電壓檢測(cè)法、電阻檢測(cè)法、信號(hào)模擬法、數(shù)據(jù)流檢測(cè)法四種，能夠找到具體的故障位置，及時(shí)維修。電壓檢測(cè)法：通過測(cè)量傳感器兩端的電壓，判斷傳感器是否正常工作[5]。電阻檢測(cè)法：通過測(cè)量傳感器的電阻值，判斷傳感器是否正常工作；信號(hào)模擬法：通過模擬傳感器的工作環(huán)境，判斷傳感器是否正常工作；數(shù)據(jù)流檢測(cè)法：通過讀取汽車ECU的數(shù)據(jù)流，判斷傳感器是否正常工作。針對(duì)不同的傳感器故障類型，需要采取不同的維修技術(shù)，及時(shí)遏制故障危險(xiǎn)性的蔓延，讓汽車傳感器長(zhǎng)期處在穩(wěn)定、安全的狀態(tài)下運(yùn)行，提高用戶行駛過程中的行車安全。在維修工作中，常見的汽車傳感器維修技術(shù)包括以下幾個(gè)方面：①更換傳感器：對(duì)于已經(jīng)損壞的傳感器，需要及時(shí)更換新的傳感器。在更換傳感器時(shí)，要注意傳感器的型號(hào)、規(guī)格以及安裝位置是否正確。

②清洗傳感器：對(duì)于受到污染或積碳等影響的傳感器，需要進(jìn)行清洗。在清洗過程中，要注意使用正確的清洗劑和清洗方法，避免對(duì)傳感器造成損害。

③調(diào)整傳感器：對(duì)于一些需要調(diào)整的傳感器，如節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器等，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整過程中，要注意調(diào)整的幅度和順序是否正確，以避免對(duì)傳感器造成損害。

④修復(fù)線路：對(duì)于線路故障引起的傳感器故障，需要修復(fù)相應(yīng)的線路。在修復(fù)過程中，要注意線路的布局和連接是否正確，以避免出現(xiàn)短路或斷路等問題。

⑤優(yōu)化工作環(huán)境：對(duì)于工作環(huán)境對(duì)傳感器造成影響的故障，需要優(yōu)化相應(yīng)的工作環(huán)境，例如：在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)加裝保護(hù)罩，以減少灰塵和水分對(duì)傳感器的影響。這些檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能夠延長(zhǎng)傳感器的使用壽命，提高傳感器的穩(wěn)定性。

3.3 軟件維修工具

當(dāng)前，對(duì)于軟件維修工具的應(yīng)用越來越廣泛。軟件維修工具可以借助計(jì)算機(jī)或單板計(jì)算機(jī)等設(shè)備，對(duì)傳感器進(jìn)行在線檢測(cè)和調(diào)試，快速定位故障并進(jìn)行修復(fù)。與傳統(tǒng)的硬件維修方式相比，軟件維修工具具有操作簡(jiǎn)便、維修速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車維修的重要發(fā)展方向。在使用軟件維修工具時(shí)，需要掌握一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)和編程技能，首先，需要了解汽車傳感器的類型和基本原理，以及各個(gè)傳感器的功能和特點(diǎn)[6]。其次，需要掌握在線檢測(cè)和調(diào)試設(shè)備的操作方法，以及相關(guān)的維修軟件和編程語言。在維修過程中，一定要根據(jù)故障現(xiàn)象和數(shù)據(jù)表現(xiàn)，快速定位故障原因，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。同時(shí)，還要對(duì)維修過程進(jìn)行記錄和整理，以便對(duì)維修結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)。在未來，隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車傳感器維修技術(shù)也將不斷進(jìn)步，為保障汽車的正常運(yùn)行和安全性能做出更大的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車傳感器發(fā)生了極大變化，正在由機(jī)械化向電子化、智能化的方向發(fā)展，提高了汽車的先進(jìn)性，用戶的使用也更加便捷。當(dāng)前，由于傳感器技術(shù)的不斷提升，其電子器件也更加緊密，雖然對(duì)汽車來講是有優(yōu)勢(shì)的，但對(duì)于維修工作來說卻提高了難度，一旦汽車傳感器出現(xiàn)故障，這將給維修人員增加了壓力，其不僅要考慮整個(gè)傳感器本身可能會(huì)出現(xiàn)的故障，還要考慮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否存在故障問題，這在一定程度上擴(kuò)大了維修工作的范圍，無法保證維修質(zhì)量?；诖?，相關(guān)企業(yè)一定要重點(diǎn)討論汽車傳感器常見的故障，由此制定針對(duì)性的解決對(duì)策，探索正確的維修技術(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器故障問題必須第一時(shí)間聯(lián)系專業(yè)維修人員，并且還要在日常行車過程中關(guān)注各傳感器的變化，了解更多傳感器知識(shí)，這樣能夠保障汽車的安全行駛，從而推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]SensPro傳感器中樞DSP獲得ASIL B和ASIL D汽車安全合規(guī)認(rèn)證[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2022，22（02）：95.

[2]錢伯章.SABIC推出新型雷達(dá)吸收PBT材料，用于汽車?yán)走_(dá)傳感器 [J]. 聚酯工業(yè)， 2022，35（01）：56.

[3]邵錦才.分布式輪轂直驅(qū)電動(dòng)汽車關(guān)鍵傳感器容錯(cuò)控制策略研究[D].杭州：浙江科技學(xué)院，2022.

[4]李文娜，郝俊，佟麗珠.《智能汽車傳感器檢測(cè)技術(shù)》課程“課證融通”研究[J].時(shí)代汽車，2022，（01）：74-75.

[5]宮文峰，王元哲，陳輝等.基于深度學(xué)習(xí)的無人駕駛汽車導(dǎo)航傳感器異常診斷方法 [J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2021，57（24）：268-278.

[6]英飛凌推出用于汽車應(yīng)用的高精度無磁芯電流傳感器XENSIV～（TM）TLE4972[J]. 電子質(zhì)量，2021，（11）：93-94.