汽车发动好好好机传感器的结构与工作原理ppt课件

1、v第二节第二节 传感器的构造原理与检测传感器的构造原理与检测一、空气流量传感器一、空气流量传感器MAFMAF安装位置安装位置: 安装在空气滤清器和节气安装在空气滤清器和节气门之间的进气管上门之间的进气管上功用：功用： 丈量进入发动机气缸的一丈量进入发动机气缸的一切空气流量，并转换成电压切空气流量，并转换成电压信号送给发动机控制单元信号送给发动机控制单元ECU； 空气流量计信号是空气流量计信号是ECU决决议喷油量和点火正时的根本议喷油量和点火正时的根本信号之一。信号之一。1.1.安装位置和功用安装位置和功用&按检测空气流量的参数不同，可以分为体积流量型和质量流按检测空气流量的参数不同，可

2、以分为体积流量型和质量流量型；量型；&按构造不同，可以分为叶片式、卡门涡旋式和热式，按构造不同，可以分为叶片式、卡门涡旋式和热式，& 热式又可分为热线式热丝式和热膜式热式又可分为热线式热丝式和热膜式&叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质量流量，还需同时检测进气温度；量流量，还需同时检测进气温度；&热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不需求检测进气温度需求检测进气温度; ;&现代轿车根本采用热式空气流量传感器。现代轿车根本采

3、用热式空气流量传感器。2.2.空气流量传感器的分类空气流量传感器的分类1 1构造构造 如右图，空气流量计如右图，空气流量计主要由丈量板、补偿板、主要由丈量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。进气温度传感器等。1 1翼叶片式空气流量计翼叶片式空气流量计下一页补偿挡板补偿挡板缓冲室缓冲室弹簧弹簧丈量板丈量板温温度度传传感感器器旁通气道旁通气道封口封口调理调理螺钉螺钉电位计电位计1、电位计滑臂、电位计滑臂 2、可变电阻、可变电阻 3、接进气管、接进气管4、丈量叶片、丈量叶片

4、5、旁通空气道、旁通空气道 6、接空气滤清器、接空气滤清器2 2叶片式空气流量计任务原理叶片式空气流量计任务原理如右图，来自空气滤如右图，来自空气滤清器的空气经过空气流量清器的空气经过空气流量计时，空气推力使丈量板计时，空气推力使丈量板翻开一个角度，当吸入空翻开一个角度，当吸入空气推开丈量板的里与弹簧气推开丈量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，变形后的回位力相平衡时，叶片停顿转动。与丈量板叶片停顿转动。与丈量板同轴转动的电位计检测出同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号量转换成电压信号USUS送给送给ECUECU。 在气流通道中放一个柱体，气体经过

5、时在柱体后产生在气流通道中放一个柱体，气体经过时在柱体后产生许多涡流。许多涡流。 按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法 2 2卡门涡流式空气流量计卡门涡流式空气流量计构造：由超声波信号发生构造：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接受探头整流器、超声波接受探头和转换电路组成。和转换电路组成。原理：卡门涡旋呵斥空气原理：卡门涡旋呵斥空气密度变化，受其影响，信密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或达接受器的时机或变早或变晚，测出

6、其相位差，利变晚，测出其相位差，利用放大器使之构成矩形波，用放大器使之构成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率。如右图旋的频率。如右图见视频见视频 1超声波检测法超声波检测法1、超声波信号发生器、超声波信号发生器 2、超声波发、超声波发射探头射探头 3、涡流稳定板、涡流稳定板4、涡流发生、涡流发生器器 5、整流器、整流器 6、旁通空气道、旁通空气道 7、超、超声波接纳探头声波接纳探头8、转换电路、转换电路1 1、反光镜、反光镜 2 2、发光二极管、发光二极管 3 3、钢板弹簧、钢板弹簧 4 4、光电管、光电管( (光光敏晶体敏晶体) ) 5 5、导压孔、导压孔 6 6、

7、涡流发生器涡流发生器2 2反光镜检测法反光镜检测法 检测部分构造：如左图，镜检测部分构造：如左图，镜片、发光二级管和光电晶体管片、发光二级管和光电晶体管组成。组成。原理：空气流经过发生器时，原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将发光二极管投生振动，从而将发光二极管投射的的光发射给光电管射的的光发射给光电管( (光敏光敏晶体晶体) ) ，光敏晶体以簧片得振，光敏晶体以簧片得振动频率导通和截止，对反射光动频率导通和截止，对反射光进展检测。进展检测。3 3热式空气流量计热式空气流量计下一页 热丝

8、式空气流量计的检热丝式空气流量计的检测元件是铂金属丝，热膜式测元件是铂金属丝，热膜式空气流量计的检测元件是铂空气流量计的检测元件是铂金属膜。金属膜。1 1热线式空气流量计热线式空气流量计见视频见视频铂金属检测元件的优点铂金属检测元件的优点1.1.呼应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变呼应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此丈量精度不受进气气流脉动的影响化，因此丈量精度不受进气气流脉动的影响( (气流脉气流脉动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显) )2.2.具有进气阻力小、无磨损部件等优点。具有进气阻力小、无磨损部件等优点。 下一页这种流

9、量计的热线和进气温度传感器都安装在主气道中的取这种流量计的热线和进气温度传感器都安装在主气道中的取样管内，故称为主通式热线空气流量计。样管内，故称为主通式热线空气流量计。另一种是将热线绕在陶瓷芯管上，并置于旁通气道内，另一种是将热线绕在陶瓷芯管上，并置于旁通气道内，称为旁通式热线空气流量计。称为旁通式热线空气流量计。 2 2热膜式空气流量计热膜式空气流量计控制电路控制电路热膜热膜温度传感器温度传感器防护网防护网 3. 3.空气流量计的检测内容空气流量计的检测内容包括空气流量计的电源、信号和信号接地。检包括空气流量计的电源、信号和信号接地。检测空气流量计的信号可用万用表、诊断仪和测空气流量计的信

10、号可用万用表、诊断仪和示波器。示波器。空气流量计信号不正确不一定是空气流量计本空气流量计信号不正确不一定是空气流量计本身的缺点，空气滤清器堵塞、进气系统漏气、身的缺点，空气滤清器堵塞、进气系统漏气、发动机配气机构缺点、三元催化安装堵塞都发动机配气机构缺点、三元催化安装堵塞都会呵斥空气流量计信号过低。会呵斥空气流量计信号过低。v1 1通用别克君威车空气流量通用别克君威车空气流量计检测计检测v通用别克车采用热丝型空气通用别克车采用热丝型空气流量计，如以下图所示，由流量计，如以下图所示，由于在空气流量计内部安装了于在空气流量计内部安装了一个一个A/DA/D转换器，所以其输出转换器，所以其输出信号是数

11、字频率信号。信号是数字频率信号。v通用别克君威车空气流量计通用别克君威车空气流量计电路图如右图所示，用电路图如右图所示，用TECH TECH 2 2检测空气流量计数据如表所检测空气流量计数据如表所示：示：2 2热膜式空气流量计检测热膜式空气流量计检测 从车上拆下空气流从车上拆下空气流量计，插接好线束衔接量计，插接好线束衔接器，并翻开点火开关，器，并翻开点火开关，丈量传感器信号端子丈量传感器信号端子5 5与与搭铁端子搭铁端子3 3之间的电压，之间的电压，正常应为正常应为1 12V2V；向空气；向空气流量计进气口吹风，同流量计进气口吹风，同时丈量信号端子时丈量信号端子5 5与搭铁与搭铁端子端子3

12、3之间的电压，正常之间的电压，正常应升高到应升高到2 24V4V。 空气流量计电路空气流量计电路.swf .swf 空气流量计的丈量空气流量计的丈量.swf.swf信信号号搭搭铁铁5v12v099到此到此v群众车空气流量计的检测群众车空气流量计的检测v群众车上采用的空气流量计是热群众车上采用的空气流量计是热膜式空气流量计。以群众膜式空气流量计。以群众30003000热热膜式空气流量计为例，其电路见膜式空气流量计为例，其电路见图图2-112-11，输出信号是数字信号。，输出信号是数字信号。空气流量计衔接器上有空气流量计衔接器上有5 5个端子个端子见图见图2-122-12，由电源继电器给，由电源继

13、电器给空气流量计端子空气流量计端子2 2提供提供12V12V电源，电源，端子端子1 1为进气温度传感器信号线，为进气温度传感器信号线，3 3为搭铁端子、为搭铁端子、 4 4为为5V5V电源端子、电源端子、 5 5为信号端子。用为信号端子。用K81K81检测空气流检测空气流量计数据如表量计数据如表2-12-1所示：所示：v3热式空气流量计的波形检测v热丝式空气流量计的信号是模拟信号，其信号波形如下图,可用数字万用表直流电压档丈量，也可用解码器检测显示直流信号电压。v热膜式空气流量计信号是数字频率信号，其信号波形热膜式空气流量计信号是数字频率信号，其信号波形如图如图b b所示，应运用解码器检测显示

14、数字频率信所示，应运用解码器检测显示数字频率信号，普通显示单位有号，普通显示单位有g/sg/s克克/ /秒、秒、hzhz赫兹，也赫兹，也可用示波器显示信号波形。可用示波器显示信号波形。热式空气流量计热式空气流量计反光镜检测法反光镜检测法超声波检测法超声波检测法 叶片式空气流量计叶片式空气流量计卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量计质量流量型质量流量型 体积流量型体积流量型 热膜式空气流量计热膜式空气流量计热线式空气流量计热线式空气流量计v二、曲轴位置传感器二、曲轴位置传感器CKPCKP与凸轮轴位置传感器与凸轮轴位置传感器(CMP)(CMP)v曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感曲轴位

15、置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，器，v群众车称为发动机转速传感器群众车称为发动机转速传感器G28G28，v凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器。凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器。v群众车群众车G40 G40 v1 1功用与分类功用与分类 v曲轴位置传感器安装在曲轴皮带轮后和发动机缸体曲轴位置传感器安装在曲轴皮带轮后和发动机缸体上。安装在曲轴飞轮旁上。安装在曲轴飞轮旁) )v凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴前或后端，或分电凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴前或后端，或分电器内。分电器内器内。分电器内v在发动机电控单元在发动机电控单元ECUECU控制喷油器喷油和控制火花控制喷油器喷油和控制火花

16、塞跳火时，首先需求知道终究是哪一个气缸的活塞塞跳火时，首先需求知道终究是哪一个气缸的活塞即将到达排气冲程上止点和紧缩冲程上止点，然后即将到达排气冲程上止点和紧缩冲程上止点，然后才干根据曲轴转角信号控制喷油提早角与点火提早才干根据曲轴转角信号控制喷油提早角与点火提早角。角。 v曲轴位置传感器曲轴位置传感器CKPCKP的功用是：采集发动机曲轴转的功用是：采集发动机曲轴转速与转角信号并输入速与转角信号并输入ECUECU，以便计算确定并控制喷，以便计算确定并控制喷油提早角与点火提早角。主控信号油提早角与点火提早角。主控信号v凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器CMPCMP的功用是：采集配气凸轮轴的功用是：

17、采集配气凸轮轴的位置信号并输入的位置信号并输入ECUECU，以便确定活塞处于紧缩，以便确定活塞处于紧缩( (或或排气排气) )冲程上止点的位置。冲程上止点的位置。v曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器有曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器有v光电式、磁感应式和霍尔式三种类型。光电式、磁感应式和霍尔式三种类型。v日产公爵王轿车、三菱与猎豹吉普车采用光电日产公爵王轿车、三菱与猎豹吉普车采用光电式曲轴位置与凸轮轴位置传感器，式曲轴位置与凸轮轴位置传感器，v丰田系列轿车通常采用磁感应式曲轴位置与凸丰田系列轿车通常采用磁感应式曲轴位置与凸轮轴位置传感器轮轴位置传感器v群众车采用磁感应式曲轴位置传感器和霍尔式群众

18、车采用磁感应式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器；凸轮轴位置传感器；v别克车有别克车有2 2个曲轴位置传感器，个曲轴位置传感器，7X7X传感器采用磁传感器采用磁感应式，感应式，24X24X传感器采用霍尔式。传感器采用霍尔式。v红旗红旗CA7220ECA7220E型轿车和切诺基吉普车采用了霍型轿车和切诺基吉普车采用了霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器，且曲轴位置传尔式曲轴与凸轮轴位置传感器，且曲轴位置传感器为差动霍尔式传感器。感器为差动霍尔式传感器。 磁感应式曲轴位置与凸轮轴位置传感器磁力线穿过的途径为：磁感应式曲轴位置与凸轮轴位置传感器磁力线穿过的途径为：永久磁铁永久磁铁NN极极定子与转子间的气

19、隙定子与转子间的气隙转子凸齿转子凸齿信号转子信号转子转子凸齿与定子磁头间的气隙转子凸齿与定子磁头间的气隙磁头磁头导磁板导磁板( (磁轭磁轭)永永久磁铁久磁铁S S极。当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性的极。当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性的发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性的变化。根据电磁感应原理，传感线圈中就会感应生周期性的变化。根据电磁感应原理，传感线圈中就会感应产生交变电动势。产生交变电动势。 2 2、电磁式凸轮轴、电磁式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器v信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中

20、就会产生一信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势，即电动势出现一次最大值和个周期的交变电动势，即电动势出现一次最大值和一次最小值，传感线圈也就相应地输出一个交变电一次最小值，传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。压信号。 v磁感应式传感器不需求外加电源，永久磁铁起着将磁感应式传感器不需求外加电源，永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用，其磁能不会损失。当发机械能变换为电能的作用，其磁能不会损失。当发动机转速变化时，转子凸齿转动的速度将发生变化，动机转速变化时，转子凸齿转动的速度将发生变化，铁芯中的磁通变化率也将随之发生变化。铁芯中的磁通变化率也将随之发生变化。v转速越高

21、，磁通变化率就越大，传感线圈中的感应转速越高，磁通变化率就越大，传感线圈中的感应电动势也就越高电动势也就越高电磁感应原理电磁感应原理信号转子为齿盘式，在其圆周上间信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制造有隔均匀地制造有5858个凸齿、个凸齿、5757个小个小齿缺和齿缺和1 1个大齿缺。大齿缺输出基个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机准信号，对应于发动机1 1缸或缸或4 4缸紧缸紧缩上止点前一定角度。大齿缺所占缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于的弧度相当于2 2个凸齿和个凸齿和3 3个小齿缺个小齿缺所占的弧度。所占的弧度。1)1)群众电磁式曲轴位置传感器群众电磁式曲轴位置传感器

22、视频视频信号转子外缘设制有信号转子外缘设制有24个凸齿个凸齿 。传感器轴每转一圈相当于发。传感器轴每转一圈相当于发动机曲轴旋转两圈，所以一个交变信号动机曲轴旋转两圈，所以一个交变信号(即一个信号周期即一个信号周期) 相当相当于曲轴旋转于曲轴旋转30(72024=30)、相当于信号转子旋转、相当于信号转子旋转15(302=15) 。 2 2丰田汽车磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器丰田汽车磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器 vG G信号发生器由信号发生器由No.1No.1信号转子、传感线圈信号转子、传感线圈G1G1、G2G2和磁头等组和磁头等组成成 。G1G1线圈产生的信号对应于发动机第六缸活塞紧缩上止

23、线圈产生的信号对应于发动机第六缸活塞紧缩上止点前点前1010 ( BTDC 10 ( BTDC 10) )、G2G2线圈产生的信号对应于第一缸线圈产生的信号对应于第一缸活塞紧缩上止点前活塞紧缩上止点前1010 ( BTDC 10 ( BTDC 10) )。v检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的G1G1和和G2G2感应线圈电阻感应线圈电阻应为应为125125200200，NeNe感应线圈电阻应为感应线圈电阻应为155155250250。 电磁式凸轮轴曲轴位置传感器电路电磁式凸轮轴曲轴位置传感器电路 上一页v3 3磁感应式曲轴位置传感器检测磁感应式曲轴位置传感器检测

24、 磁感应式磁感应式曲轴位置传感器的检测包括线圈电阻和输出曲轴位置传感器的检测包括线圈电阻和输出信号检查。信号检查。v线圈电阻约几百欧姆至线圈电阻约几百欧姆至1 1千欧左右，千欧左右，v输出信号采用交流电压档丈量，信号电压随输出信号采用交流电压档丈量，信号电压随转速升高而升高。转速升高而升高。v磁感应式曲轴位置传感器假设以电压表丈量，磁感应式曲轴位置传感器假设以电压表丈量，只能获得平均电压数值，而用示波器检测那只能获得平均电压数值，而用示波器检测那么能得到感应波形。图么能得到感应波形。图2-242-24所示是磁感应冲所示是磁感应冲式曲轴位置传感器的波形。式曲轴位置传感器的波形。099 091_3

25、.14v图中显示发动机转速图中显示发动机转速88lr88lrminmin时，频率为时，频率为5 596Hz96Hz，峰值，峰值17173V3V，脉宽，脉宽158ms158ms。v良好的波形在良好的波形在0V0V上下的幅值应根本一致，且随发动机转速上下的幅值应根本一致，且随发动机转速添加而增大，幅值、频率和外形在确定的条件添加而增大，幅值、频率和外形在确定的条件( (等转速等转速) )下是下是一致的、可反复的、有规律的和可预测的。一致的、可反复的、有规律的和可预测的。v用双踪示波器，可在显示屏上同时显示被检测的曲轴位置传用双踪示波器，可在显示屏上同时显示被检测的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器两

26、个波形，从而可检查凸轮轴与曲感器和凸轮轴位置传感器两个波形，从而可检查凸轮轴与曲轴之间的正时关系。轴之间的正时关系。霍尔效应：把一个通有电霍尔效应：把一个通有电流流I I的长方体形白金导体垂的长方体形白金导体垂直于磁力线放入磁感应强直于磁力线放入磁感应强度为度为B B的磁场中时，如图的磁场中时，如图2 2 - 45- 45所示，在白金导体的所示，在白金导体的两个横向侧面上就会产生两个横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁一个垂直于电流方向和磁场方向的电压场方向的电压UHUH，当取消，当取消磁场时电压立刻消逝。该磁场时电压立刻消逝。该电压称为霍尔电压。电压称为霍尔电压。 3 3、霍尔式凸轮轴、

27、霍尔式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器霍尔效应霍尔效应.rm.rm凸轮轴位置传感器.swf组成：由转子、永久磁组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器铁、霍尔晶体管和放大器组成。组成。永久磁铁永久磁铁霍尔元件霍尔元件触发轮触发轮v美国美国GMGM公司的霍尔式曲轴公司的霍尔式曲轴v位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的构外型式，在发动机的曲轴皮带轮前端固装着构外型式，在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一同旋内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一同旋转。外信号轮外缘上均匀分布着转。外信号轮外缘上均匀分布着1818个触发

28、叶片个触发叶片和和1818个窗口，内信号轮外缘上设有个窗口，内信号轮外缘上设有3 3个触发叶个触发叶片和片和3 3个窗口，由于内个窗口，由于内信号轮外缘上设有信号轮外缘上设有3 3个触发叶片个触发叶片和和3 3个窗口，由于内信号轮的安个窗口，由于内信号轮的安装位置关系，宽度为装位置关系，宽度为100100弧长弧长的触发叶片前沿位于第的触发叶片前沿位于第1 1缸和第缸和第4 4缸上止点缸上止点TDCTDC前前7575，9090弧长的触发叶片前沿在第弧长的触发叶片前沿在第6 6缸和缸和第第3 3缸上止点前缸上止点前7575，110110弧长的弧长的触发叶片前沿在第触发叶片前沿在第5 5缸和第缸和第

29、2 2缸上缸上止点前止点前7575。 v3) 3) 霍尔式曲轴位置传感器检霍尔式曲轴位置传感器检测测v 霍尔式曲轴位置传感器的霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同的特点，检测方法有一个共同的特点，v即主要经过丈量有无输出脉即主要经过丈量有无输出脉冲信号来判别其任务性能能冲信号来判别其任务性能能否良好。否良好。v以别克君威的霍尔式曲轴位以别克君威的霍尔式曲轴位置传感器为例。置传感器为例。v曲轴位置传感器的控制电路。曲轴位置传感器的控制电路。v三端子分别为：电源、信号三端子分别为：电源、信号和搭铁。和搭铁。v当飞轮齿槽经过传感器时，当飞轮齿槽经过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，霍尔传感器输出

30、脉冲信号，高电位为高电位为12V12V，低电位为，低电位为0.3V0.3V。v霍尔式曲轴位置传感器检测霍尔式曲轴位置传感器检测端子端子测试条测试条件件测试值测试值A-CA-C点火开点火开关置关置ON”ON”12V12VB-CB-C发动机发动机运转运转O.3O.312V12V之间变之间变化化A-BA-BA-CA-C拔下传感拔下传感器上插头器上插头点火开关点火开关置置“OFF”OFF”R=R=v霍尔式曲轴位置传感器的信号波形霍尔式曲轴位置传感器的信号波形 奥迪奥迪 v4快速起动识别功能v有些发动机利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器有快速起动识别功能，利用发动机转速传感器的信号识别发动机转速和各相

31、关缸确切的曲轴位置，利用来自霍尔传感器的信号识别各缸，下面以宝来柴油轿车为例。v起动发动机时，发动机控制单元必需知道哪缸处于紧缩冲程，以便激活相应的泵喷嘴。发动机控制单元计算由霍尔传感器产生的信号，该信号监测凸轮轴传感器上凸齿并确定凸轮轴位置，从而识别各缸。v由于每一个任务循环凸轮轴旋转360，在传感器轮上有四个凸齿分别代表四个缸的位置，它们相隔90。为了能识别出各缸，传感器轮上另外3个相距角度不同的凸齿来代表1、2和3缸 v凸齿每次经过霍尔传感器时，都会产生一个霍尔电压，凸齿每次经过霍尔传感器时，都会产生一个霍尔电压，并传送给发动机控制单元。由于凸齿相隔间距不同，霍并传送给发动机控制单元。由

32、于凸齿相隔间距不同，霍尔电压产生的时间间隔也不同。据此，发动机控制单元尔电压产生的时间间隔也不同。据此，发动机控制单元可识别出各缸并控制相应的喷嘴电磁阀。可识别出各缸并控制相应的喷嘴电磁阀。v发动机转速传感器轮如图发动机转速传感器轮如图2-302-30所示，在其圆周上有所示，在其圆周上有565660-2-260-2-2个齿和两个齿的齿缺，齿缺相距个齿和两个齿的齿缺，齿缺相距180180，并，并作为确定曲轴位置的参考标志。作为确定曲轴位置的参考标志。v发动机控制单元利用来自霍尔传感器的信号识别各缸，发动机控制单元利用来自霍尔传感器的信号识别各缸，霍尔传感器监测凸轮轴传感器轮。由于曲轴传感器轮上霍

33、尔传感器监测凸轮轴传感器轮。由于曲轴传感器轮上的的2 2个齿缺，当曲轴仅转过半圈时，发动机控制单元就个齿缺，当曲轴仅转过半圈时，发动机控制单元就会获得一个相关信号。经过此方式，发动机控制单元在会获得一个相关信号。经过此方式，发动机控制单元在初期就可识别各相关缸的曲轴位置并激活相应的电磁阀初期就可识别各相关缸的曲轴位置并激活相应的电磁阀来进展放射循环。霍尔传感器和发动机转速传感器波形来进展放射循环。霍尔传感器和发动机转速传感器波形组成：由信号盘、组成：由信号盘、发光二极管、光敏二发光二极管、光敏二极管和放大器组成。极管和放大器组成。原理：如图，利用原理：如图，利用发光二极管作为信号发光二极管作为

34、信号源。随转子转动，当源。随转子转动，当透光孔与发光二极管透光孔与发光二极管对正时，光线照射到对正时，光线照射到光敏二极管上产生电光敏二极管上产生电压信号，经放大电路压信号，经放大电路放大后保送给放大后保送给ECUECU。4 4、光电式凸轮轴、光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器外圈制造有外圈制造有360360个长方个长方形透光孔形透光孔( (缝隙缝隙) ) ，间，间隔弧度为隔弧度为1 1( (透光孔占透光孔占0.50.5 ，遮光部分占，遮光部分占0.50.5) ) ，用于产生曲，用于产生曲轴转角与转速信号；内轴转角与转速信号；内圈制造有圈制造有6 6个透光孔个透光孔( (长长方形孔

35、方形孔) ) ，间隔弧度为，间隔弧度为6060 ，用于产生各个，用于产生各个气缸的上止点位置信号，气缸的上止点位置信号，其中有其中有1 1个长方形宽边个长方形宽边稍长的透光孔，用于产稍长的透光孔，用于产生第一缸上止点位置信生第一缸上止点位置信号。号。 1、密封圈、密封圈 2、分火头、分火头 3、发光二级管、发光二级管 4、光敏二极管、光敏二极管 5、放大电路、放大电路 6、转子、转子光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路 上一页光电式传感器光电式传感器.rm转速、转角信号转速、转角信号上止点信号上止点信号v3 3光电感应式曲轴光电感应式曲轴位置传感器检测位置传感器检测

36、v用万用表直流电压档用万用表直流电压档检测传感器信号电压，检测传感器信号电压，起动发动机时的电压起动发动机时的电压应为应为0.20.21.2V1.2V。起。起动后怠速运转期间，动后怠速运转期间，信号电压应为信号电压应为1.81.82.5V2.5V。否那么应改换。否那么应改换曲轴位置传感器。曲轴位置传感器。v光电感应式曲轴位置光电感应式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形如图传感器信号波形如图2-172-17所示。所示。电位计式节气门位置传感器电位计式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器 三、节气门位置传感

37、器三、节气门位置传感器TPS 安装在节气门体旁，与节气门轴联动安装在节气门体旁，与节气门轴联动功用：功用：1.1.将节气门开度转变成为电信号输入发动机将节气门开度转变成为电信号输入发动机ECUECU，以修正空燃比适宜发动机工况的变化。，以修正空燃比适宜发动机工况的变化。2.2.在配备电子控制自动变速器的汽车上，与车速信在配备电子控制自动变速器的汽车上，与车速信号，一同控制换挡时机和变矩器锁止。号，一同控制换挡时机和变矩器锁止。3.3.无空气流量计信号时，与发动机转速信号一同计无空气流量计信号时，与发动机转速信号一同计算进气量算进气量1、可变电阻式、可变电阻式 节气门位置传感器节气门位置传感器利

38、用触点在电阻体上的滑动来改动电阻值，测得节气门开度的利用触点在电阻体上的滑动来改动电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随，随节气门增大，信号电压加强，全开时约为节气门增大，信号电压加强，全开时约为4.5V。 见视频见视频1、节气门位置传感器、节气门位置传感器 2、怠速触点、怠速触点 3、全开、全开触点触点4、滑动触点、滑动触点 5、节气门轴、节气门轴由滑动触点和两个固定触点由滑动触点和两个固定触点功率触点和怠速触点组成。功率触点和怠速触点组成。节气门全封锁时，可动触点节气门全封锁时，可动触点与怠速

39、触点接触，当节气门开度与怠速触点接触，当节气门开度达达50以上时，可动触点与怠速以上时，可动触点与怠速触点接触，检测节气门大开度形触点接触，检测节气门大开度形状。如右图状。如右图2、触点式节气门位置传感器、触点式节气门位置传感器滑动触点滑动触点E1怠速触点怠速触点IDL全开触点全开触点PSW限位螺钉和限位杆之间的间隙端子IDL-E1PSW-E1IDL-PSW0.5mm导通不导通不导通0.9mm不导通不导通不导通节气门全开不导通导通不导通3、综合式节气门位置传感器、综合式节气门位置传感器由一个电位计和一个怠速触点组成，任由一个电位计和一个怠速触点组成，任务原理和前两种一样。务原理和前两种一样。

40、如以下图如以下图端子 条件标准电压IDL-E2节气门全关4.05.5VVc-E2无4.05.5VVTA-E2节气门全闭0.3O.8V节气门全开3.24.9V桑桑塔塔纳纳2 20 00 00 0节气节气门定门定位电位电位计位计节气节气门电门电位计位计怠速怠速开关开关节气节气门定门定位器位器帕帕萨萨特特 节节气气门门位位置置传传感感器器G187 信号随节气门开大电压值增大6-1 电阻 添加G188 信号随节气门开大电压值减小6-4 电阻 减小091_3.21 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP1.安装位置安装位置进气歧管绝对压力传感器简称进气压力传感器进气歧管绝对压力

41、传感器简称进气压力传感器安装在进气歧管上。传感器的取样压力应从压力安装在进气歧管上。传感器的取样压力应从压力动摇较小的部位选取。动摇较小的部位选取。群众车将传感器安装在进气稳压箱上，进气口直群众车将传感器安装在进气稳压箱上，进气口直接伸入稳压箱内，所以传感器上没有衔接软管。接伸入稳压箱内，所以传感器上没有衔接软管。 2.2.功用功用进气歧管绝对压力传感器的主要功用是根据发动机的负荷形进气歧管绝对压力传感器的主要功用是根据发动机的负荷形状测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号与发动状测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号与发动机转速信号一同保送到机转速信号一同保送到ECUECU，

42、推算出吸入发动机的空气量，它决，推算出吸入发动机的空气量，它决议喷油器根本喷油量和点火时辰的根据；议喷油器根本喷油量和点火时辰的根据；有的别克车上装用空气流量计检测进气量，同时安装有的别克车上装用空气流量计检测进气量，同时安装MAPMAP用于用于确定当确定当EGREGR流量测试诊断运转时的歧管压力变化，为某些其他诊流量测试诊断运转时的歧管压力变化，为某些其他诊断确定发动机真空度，并确定大气压力气压计；断确定发动机真空度，并确定大气压力气压计；有的发动机控制单元将实践丈量值与废气涡轮增压压力图上有的发动机控制单元将实践丈量值与废气涡轮增压压力图上的设定值进展比较。假设实践值偏离设定值，发动机控制

43、单元的设定值进展比较。假设实践值偏离设定值，发动机控制单元经过电磁阀调整废气涡轮增压压力，实现废气涡轮增压压力控经过电磁阀调整废气涡轮增压压力，实现废气涡轮增压压力控制。制。 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP1.1.膜盒式进气歧管绝对压力传感器膜盒式进气歧管绝对压力传感器 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP 物体在接受应力作用而变形时，长度发生变化，电阻也会物体在接受应力作用而变形时，长度发生变化，电阻也会随着变化，应变仪随着变化，应变仪式进气歧管绝对压式进气歧管绝对压力传感器是根据此力传感器是根据此原理设计的。原理设计的。 四、进

44、气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP2.2.应变仪式进气歧管绝对压力传感器应变仪式进气歧管绝对压力传感器 2.2.应变仪式进气歧管绝对压力传感器应变仪式进气歧管绝对压力传感器 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP 1绝对真空室绝对真空室2硅片硅片 3IC放大电路放大电路 压电晶体式压电晶体式 进气压力进气压力传感器视屏传感器视屏3.3.进气歧管绝对压力传感器进气歧管绝对压力传感器 检测检测1 1检查真空软管的衔接情况检查真空软管的衔接情况 仔细检查传感器的真空软管与节气门体的衔接情况，如衔仔细检查传感器的真空软管与节气门体的衔接情况，如衔接不良

45、或漏气接不良或漏气2 2传感器参考电压的检测万用表检测传感器参考电压的检测万用表检测直流电压档直流电压档进气歧管绝对压力传感器根据接脚普通可分为三线式和四线式。进气歧管绝对压力传感器根据接脚普通可分为三线式和四线式。 三线式传感器的接脚分别为三线式传感器的接脚分别为5V5V电源线、搭铁线和信号线；电源线、搭铁线和信号线；四线式进气歧管绝对压力传感器的另一个接脚为进气温度传四线式进气歧管绝对压力传感器的另一个接脚为进气温度传感器信号线。感器信号线。 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP3.3.进气歧管绝对压力传感器进气歧管绝对压力传感器 检测检测接通点火开关接通点火开

46、关电源线的开路电压约电源线的开路电压约5V5V。怠速时，端子怠速时，端子B B信号电压约信号电压约1.25V1.25V节气门全开时略低于节气门全开时略低于5V5V全减速时接近全减速时接近0V0V。 四、进气歧管绝对压力传感器四、进气歧管绝对压力传感器MAPMAP普桑普桑POLO宝马宝马6系系099-2100.4.1下一页电阻值随温度升高而减小的电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数称为负温度系数NTCNTC热敏电阻；热敏电阻；电阻值随温度升高而增大的电阻值随温度升高而增大的称为正温度系数称为正温度系数PTCPTC热敏电阻；热敏电阻；有一类热敏电阻的阻值以某有一类热敏电阻的阻值以某一温度一温度(

47、 (称为临界温度称为临界温度) )为界，为界，高于此温度时阻值为一程度，高于此温度时阻值为一程度，低于此温度时阻值为另一程度，低于此温度时阻值为另一程度，这类热敏电阻称为临界温度热这类热敏电阻称为临界温度热敏电阻敏电阻CTRCTR，三种热敏电阻的温度特性曲线三种热敏电阻的温度特性曲线如图如图2 - 612 - 61所示。所示。五、温度传感器五、温度传感器功用：给功用：给ECU提供进气温度信号，提供进气温度信号，作为燃油放射和点火正时控制的修正作为燃油放射和点火正时控制的修正信号。信号。 D型安装在空气滤清器或进气管内，型安装在空气滤清器或进气管内，L型安装在进气管或空气流量计内。构型安装在进气

48、管或空气流量计内。构造如图造如图1.1.进气温度传感器进气温度传感器ACTACT、IATSIATS五、温度传感器五、温度传感器功用：给功用：给ECUECU提供发提供发动机冷却液温度信号，动机冷却液温度信号，作为燃油放射和点火作为燃油放射和点火正时控制修正信号。正时控制修正信号。普通安装在气缸体水普通安装在气缸体水道上或冷却水出口处。道上或冷却水出口处。其任务原理与进气温其任务原理与进气温度传感器一样。度传感器一样。2.2.冷却液温度传感器冷却液温度传感器ECTECT、CTSCTS五、温度传感器五、温度传感器热敏电阻热敏电阻电插头电插头普桑普桑POLO帕萨特帕萨特2.8V63.3.温度传感器的检

49、修温度传感器的检修就车检测就车检测点火开关点火开关0FF0FF，拔下传感器上的电插，翻开点火开关，拔下传感器上的电插，翻开点火开关, ,用数字式用数字式高阻抗万用表检测传感器电插两端子间的电压值应为高阻抗万用表检测传感器电插两端子间的电压值应为5V5V左右。左右。3.3.温度传感器的检修温度传感器的检修车下检测车下检测从发动机上拆下传感器，从发动机上拆下传感器，将其置于烧杯内的水中，将其置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万加热杯中的水，同时用万用表用表档丈量在不同水温档丈量在不同水温条件下，传感器两端子间条件下，传感器两端子间的电阻值。将测得的值与的电阻值。将测得的值与规范值相比较。假设不

50、符规范值相比较。假设不符合规范，那么应改换水温合规范，那么应改换水温传感器。传感器。099-4-8六、爆震传感器六、爆震传感器 KSKS功用：爆震传感器功用：爆震传感器KSKS作为点火正时控制的反响元件用来检作为点火正时控制的反响元件用来检测发动机的爆燃强度，借以实现点火正时的闭环控制，以便有测发动机的爆燃强度，借以实现点火正时的闭环控制，以便有效地抑制发动机爆燃的发生。效地抑制发动机爆燃的发生。安装位置：爆震传感安装位置：爆震传感器安装在发动机的机器安装在发动机的机体上体上 七、爆震传感器七、爆震传感器 1.1.磁致伸缩式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器 输出电压信号的大小与发动机振动的频率有

51、关，当传感器输出电压信号的大小与发动机振动的频率有关，当传感器固有振荡频率与设定爆震强度时发动机的振动频率产生谐振时，固有振荡频率与设定爆震强度时发动机的振动频率产生谐振时，传感器将输出最大电压信号传感器将输出最大电压信号( (如图如图371371所示所示) )。2.2.压电晶体式压电晶体式 爆震传感器爆震传感器 压电晶体式爆震传感器是利用压电晶体的压电效应制成的压电晶体式爆震传感器是利用压电晶体的压电效应制成的爆震传感器。爆震传感器。 该类型传感器把爆震传到缸体上的机械振动转变成电信号，该类型传感器把爆震传到缸体上的机械振动转变成电信号，电子控制单元根据此信号判别发动机爆震能否发生。电子控制

52、单元根据此信号判别发动机爆震能否发生。帕帕萨萨特特2.8V6桑桑塔塔纳纳20002)2)爆震传感器输出信号的检查。爆震传感器输出信号的检查。 拔下爆震传感器上的电插，在发动机怠速时用万用表电压拔下爆震传感器上的电插，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。否那么，应改换爆震传感器。输出。否那么，应改换爆震传感器。3.3.爆震传感器的检测爆震传感器的检测 1) 1)爆震传感器电阻的检测爆震传感器电阻的检测 将点火开关置于将点火开关置于“OFF“OFF，拔下爆震传感器上的电插，用，拔下爆震传感器上的

53、电插，用万用表万用表档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为(不导通不导通) )；否那么须改换爆震传感器。；否那么须改换爆震传感器。3)3)爆震传感器的示波器检测爆震传感器的示波器检测 当发动机产生敲缸、振当发动机产生敲缸、振动、爆震时，爆震传感器输动、爆震时，爆震传感器输出波形的峰值电压和频率将出波形的峰值电压和频率将会忽然添加，爆震波形。会忽然添加，爆震波形。爆震波形爆震波形爆震传感器波形爆震传感器波形 量程量程5-15Hz PCM5-15Hz PCM将延迟点火时将延迟点火时辰，以阻止继续爆震辰，以阻止继续爆震 轻击缸体时爆震传感器波形轻

54、击缸体时爆震传感器波形 4.安装留意安装留意安装爆震传感器时，必需保证按规定力矩拧紧：安装爆震传感器时，必需保证按规定力矩拧紧：假设安装力矩太大，能够呵斥传感器破裂或传感器假设安装力矩太大，能够呵斥传感器破裂或传感器反响过于灵敏点火延迟；反响过于灵敏点火延迟；力矩太小，那么爆震反响不灵敏。力矩太小，那么爆震反响不灵敏。规范拧紧力矩为规范拧紧力矩为20 N.m。严重的撞击能够导致爆震传严重的撞击能够导致爆震传感器损坏，因此不要采用跌落感器损坏，因此不要采用跌落过的爆震传感器。过的爆震传感器。八、氧传感器八、氧传感器功用：功用： 氧传感器实践上是用来探测空燃比是比实际空燃比浓，氧传感器实践上是用来

55、探测空燃比是比实际空燃比浓，还是比实际空燃比稀，以获得上次喷油时间是过长或是过还是比实际空燃比稀，以获得上次喷油时间是过长或是过短，并将该信息变成电信号送入发动机电子控制单元短，并将该信息变成电信号送入发动机电子控制单元(ECU)(ECU)，用来对喷油时间进展修正，以到达混合气的空燃，用来对喷油时间进展修正，以到达混合气的空燃比坚持在实际值附近的一个狭小范围内。比坚持在实际值附近的一个狭小范围内。氧化锆氧化锆(Zr02)(Zr02)氧化钛氧化钛( Ti02)( Ti02)加热型加热型非加热型非加热型普通都为加热型传感器普通都为加热型传感器类型：类型：091-4-11(一)氧化锆式氧传感器一氧化

56、锆式氧传感器的构造及特点一氧化锆式氧传感器的构造及特点1.1.加热型氧传感器加热型氧传感器 LSH LSH特点：特点：在较低的排气温度下在较低的排气温度下( (如怠速如怠速) )仍能坚持任务；从而有效地实现仍能坚持任务；从而有效地实现闭环控制；更加灵敏的安装位置；更快地进入任务形状；更灵闭环控制；更加灵敏的安装位置；更快地进入任务形状；更灵敏的动态呼应才干；更强的抗污染才干；更长的运用寿命，敏的动态呼应才干；更强的抗污染才干；更长的运用寿命，160,000km160,000km。 2氧化锆式氧传感器的任务原理 氧传感器产生的信号电压在过量空气系数=1时产生突变。当1(混合气稀)时，氧传感器输出

57、信号电压几乎为零(小于100 mV)；当1(混合气浓)时，氧传感器输出信号电压接近1V(8001 000 mV)，如图360所示。 氧传感器产生的电信号输入电子控制单元氧传感器产生的电信号输入电子控制单元(ECU)(ECU)后，在后，在ECUECU输入电路中，氧传感器信号电压与基准电压输入电路中，氧传感器信号电压与基准电压( (普通为普通为450 mV)450 mV)进进展比较。当信号电压比基准电压高时，断定为混合气过浓；展比较。当信号电压比基准电压高时，断定为混合气过浓；当信号电压比基准电压低时，断定为混合气过稀。当信号电压比基准电压低时，断定为混合气过稀。 电子控制单元借此可修正喷油时间，

58、以使空燃比坚持在实电子控制单元借此可修正喷油时间，以使空燃比坚持在实际值附近的一个狭小范围内。际值附近的一个狭小范围内。 氧化锆式氧传感器必需满足：发动机温度高于氧化锆式氧传感器必需满足：发动机温度高于6060；氧传；氧传感器本身温度高于感器本身温度高于300300；发动机任务在怠速工况和部分负荷；发动机任务在怠速工况和部分负荷工况三个条件，才干正常调理混合气浓度。工况三个条件，才干正常调理混合气浓度。099-4-153氧氧传传感感器器与与电电子子控控制制单单元元的的连连接接电电路路( (二二) )氧化钛式氧传感器氧化钛式氧传感器 1.1.特点特点 氧化钛式氧传感器的优点是构造简单，造价廉价，

59、抗腐蚀氧化钛式氧传感器的优点是构造简单，造价廉价，抗腐蚀抗污染才干强，经久耐用，可靠性高。抗污染才干强，经久耐用，可靠性高。 二氧化钛二氧化钛( Ti02)( Ti02)属于属于N N型半导体资料，其阻值大小取决于型半导体资料，其阻值大小取决于资料温度以及周围环境中氧离子的浓度，因此可以用来检测排资料温度以及周围环境中氧离子的浓度，因此可以用来检测排气中的氧离子浓度。气中的氧离子浓度。 2.2.任务原理任务原理 由于二氧化钛半导体由于二氧化钛半导体资料的电阻具有随排气中资料的电阻具有随排气中氧离子浓度的变化而变化氧离子浓度的变化而变化的特性，因此氧化钛式氧的特性，因此氧化钛式氧传感器的信号源相

60、当于一传感器的信号源相当于一个可变电阻。个可变电阻。 当发动机的可燃混当发动机的可燃混合气浓度较浓合气浓度较浓( (空燃比小空燃比小于于14.7)14.7)时，排气中氧离时，排气中氧离子含量较小，氧化钛管子含量较小，氧化钛管外外表氧离子很少或没外外表氧离子很少或没有氧离子，二氧化钛呈有氧离子，二氧化钛呈现低阻形状，现低阻形状， 当发动机混合气浓度当发动机混合气浓度较稀较稀( (空燃比大于空燃比大于14.7)14.7)时，时，排气中氧离子含量较多，排气中氧离子含量较多，氧化钛和外外表的氧离子氧化钛和外外表的氧离子浓度较大，二氧化钛呈现浓度较大，二氧化钛呈现高阻形状。高阻形状。 由此可见氧化钛式氧由此可见氧化钛式氧传感器的电阻将在混合气传感