图解新款汽车传感器结构、原理与检修
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二、燃油液位传感器

1. 大众燃油液位传感器

1)工作原理

大众直喷发动机使用的燃油液位传感器为三线制浮子可变电阻传感器滑动电阻臂的位置随浮子的上升/下降而变化。就传感器本身来说,它与其他浮子可变电阻式燃油液位传感器工作原理相同,但不同之处在于燃油表的显示信号由燃油泵控制单元J538控制,而不是传感器本身。大众CC车的燃油液位指示单元与燃油泵控制单元J538的连接电路,如图4-64所示。

图4-64 燃油液位指示单元与燃油泵控制单元J538的连接电路

图4-64 燃油液位指示单元与燃油泵控制单元J538的连接电路(续)

燃油液位传感器由燃油泵控制单元J538的T5a/2号端子提供12V电压,由J538的T5a/4号端子提供搭铁回路。燃油液位的改变引起滑动电阻值的变化,滑动电阻的变化电压信号是通过T5a/3号端子提供给燃油泵控制单元J538。滑动电阻的电压改变最终使燃油液位传感器的信号电压发生改变。油面高时,滑动电阻值小,信号电压低;油面低时,滑动电阻值大,信号电压高。

燃油泵控制单元J538根据燃油液位传感器端子T5a/3信号电压的高低,通过端子T10p/4向仪表控制单元J285上的端子T32c/1提供脉冲参考电压约为5V的方波信号,J538根据燃油液位传感器的信号电压高低,控制方波的占空比,即控制了搭铁时间,也就控制了供给燃油表的平均电压,从而驱动燃油表指针指示不同的值。

2)检测

燃油液位电路端子经常出现的故障主要有变形、端子损坏、端子与导线接触不良、线束损坏、电阻片并未磨损只是其表面附着有许多脏污和污物等。

(1)检查燃油液位传感器参考电压。关闭点火开关,断开燃油泵连接器,接通点火开关,用数字电压表测量燃油液位传感器连接器端子T5a/2与搭铁间电压,正常值约为5V。

(2)检查燃油液位传感器搭铁状况。断开燃油泵控制单元J538,检查燃油液位传感器连接器端子T5a/4和J538之间的燃油液位传感器搭铁电路的导通情况,正常时应导通。

(3)检查燃油泵控制单元J538与仪表板线路连接情况。端子T10p/4与T32c/1间线路应该导通,如果T32c/1端连线断路或接地,燃油信号变为100%或0,燃油表不显示,也不动作。

(4)检查熔丝SC27是否熔断。拆开后排坐垫,在燃油泵控制单元J538的T10p插接器处,用万用表测量端子T10p/1与T10p/6间的电压,应有12.3V电压。在端子T10p/2与接地端子间连接发光二极管,车辆起动时发光二极管闪烁,表明发动机控制单元J623的控制信号已输入,控制信号也满足条件。燃油泵插接器端子T5a/1与T5a/5上的12V试灯点亮,意味着J538给燃油泵供电正常。

(5)检查燃油液位传感器电阻。断开燃油液位传感器插接器,用万用表的电阻挡测量传感器端子T5a/3与T5a/4间电阻,随着浮子位置的变化,燃油液位传感器电阻阻值应符合满箱时小于或等于36Ω,半箱时约为90Ω,空箱时约为285Ω。

(6)如果传感器没有供电电压,按照电路图检查J538的供电(见图4-64中的来自J519、25、19的线路)。

2. 奥迪A8燃油液位传感器

1)结构

奥迪A8的燃油液位传感器为两个浸入式传感器和两个旋转角传感器。其中旋转角传感器是电磁被动式位置传感器,采用电磁耦合原理进行检测,如图4-65所示。

图4-65 电磁被动式位置传感器工作原理

陶瓷基片上有51个串联的薄膜电阻,每个电阻都有自己的分接头,离这些分接头很近(距离很小)处有一个软磁体薄膜,其上带有相同数量的弹性触点。

陶瓷基片下面的电磁位置传感器会将弹性触点拉到分接头上。输出的电信号根据磁铁的位置就会呈比例地变化。由于使用了电磁耦合,因此测量系统可以获得极好的密封性。

测量系统的优点有:①该测量系统是非接触式的,所以使用寿命长;②可防止脏污和污物沉积;③接触电流小。

2)工作过程

燃油油面高度是由浸入式传感器和旋转角传感器信号的逻辑电路来确定的。

a. 燃油油面较低时,只由旋转角传感器的测量值来确定燃油油面高度;b. 燃油油面较高时,只由浸入式传感器的测量值来确定燃油油面高度;c. 燃油油面处于中间位置时,由所有传感器信号的逻辑电路来确定燃油油面高度,如图4-66所示。传感器信号由合仪组表进行分析,所有传感器是并联在一起的。

图4-66 不同高度的油位高度获取

连接导线在油箱下面汇集在一起,这样在测量电阻时就不需要再进一步拆卸,传感器位置如图4-67所示。

图4-67 奥迪A8燃油液位传感器位置

3)燃油液位传感器控制电路

燃油液位传感器的控制电路如图4-68所示。其中,燃油液位传感器G237端子T6i/5与端子T6i/1间的电压为5V,端子T6i/3与端子T6i/5间的阻值为70~158Ω;燃油液位传感器G169端子T6i/4与端子T6i/2间的电压为5V,端子T6i/4与端子T6i/6间的阻值为50~300Ω;燃油液位传感器G端子T3y/2与端子T3y/1间的电压为5V,端子T3y/2与端子T3y/1间的阻值为50~300Ω;

图4-68 燃油液位传感器的控制电路