第五章 位置传感器

1、第五章第五章 位置传感器的原理与应用位置传感器的原理与应用本章内容：本章内容：1、概述、概述2 2、节气门位置传感器的原理及应用、节气门位置传感器的原理及应用3 3、曲轴位置传感器的原理及应用、曲轴位置传感器的原理及应用4 4、液位传感器的原理及应用、液位传感器的原理及应用5 5、车高传感器的原理及应用、车高传感器的原理及应用6 6、其它位置传感器的原理及应用、其它位置传感器的原理及应用一、概述一、概述n作用：检测位置信号作用：检测位置信号n分类：分类： 节气门位置传感器节气门位置传感器 曲轴位置传感器曲轴位置传感器 液位传感器液位传感器 车高传感器车高传感器 其它位置传感器：其它位置传感器：

2、 转角、溢流环、超声波、方位转角、溢流环、超声波、方位/ /方向方向二、节气门位置传感器二、节气门位置传感器n作用：作用： 检测不同节气门开度，从而确定发动机的检测不同节气门开度，从而确定发动机的不同运转工况，控制喷油量及点火正时。不同运转工况，控制喷油量及点火正时。n安装位置：节气门体安装位置：节气门体n类型：类型： 开关型开关型 线性可变电阻型线性可变电阻型 综合型综合型n结构原理结构原理n检修检修开关型节气门位置传感器开关型节气门位置传感器1、结构原理、结构原理2 2、开关型节气门位置传感器电路、开关型节气门位置传感器电路IDL=1，PSW=0：无车速，怠速怠速，加油维持运转；有车速，减

3、速减油，满足环保经济性。IDL=0，PSW=0：中小负荷中小负荷，据进气量及转速喷油，满足环保经济性。IDL=0，PSW=1：大负荷大负荷，加油，满足动力性。线性节气门位置传感器线性节气门位置传感器1、结构原理、结构原理2 2、线性节气门位置传感器电路连接、线性节气门位置传感器电路连接3 3、线性节气门位置传感器常见故障、线性节气门位置传感器常见故障4 4、线性节气门位置传感器检测、线性节气门位置传感器检测1 1）电阻检测；）电阻检测；2 2）电压检测（）电压检测（DRBDRB测试仪或高阻抗万用表）。测试仪或高阻抗万用表）。综合型节气门位置传感器综合型节气门位置传感器1、结构原理、结构原理2

4、2、综合型节气门位置传感器电路、综合型节气门位置传感器电路3 3、综合型节气门位置传感器常见故障、综合型节气门位置传感器常见故障4、综合型节气门位置传感器检测、综合型节气门位置传感器检测1）电压检测；）电压检测；2）电阻检测。）电阻检测。5、综合型节气门位置传感器调整、综合型节气门位置传感器调整n拧松传感器固定螺钉，拧松传感器固定螺钉，0.50mm0.50mm厚薄规插入节气门限位厚薄规插入节气门限位螺钉和止动杆之间螺钉和止动杆之间, ,同时测量怠速触点导通情况；同时测量怠速触点导通情况；n逆时针转动传感器使怠速触点断开，然后顺时针转动逆时针转动传感器使怠速触点断开，然后顺时针转动直至使其闭合，

5、拧紧固定螺钉；直至使其闭合，拧紧固定螺钉；n用厚薄规用厚薄规, ,使使0.45mm0.45mm时触点导通时触点导通,0.55mm,0.55mm时触点断开。时触点断开。三、曲轴位置传感器三、曲轴位置传感器n作用：作用： 用于发动机电控系统中确认曲轴位置及转速信号，作为控制点火和喷油的重要依据。n分类：分类： 磁脉冲式 光电式 霍耳式n安装位置：安装位置： 曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上、分电器内n电路电路n检修检修1、磁脉冲式（电磁感应式）曲轴位置传感器、磁脉冲式（电磁感应式）曲轴位置传感器n主要应用：主要应用：日产、丰田、通用、大众n安装位置：安装位置： 曲轴前端带轮后日产 分电器内丰田主要结构

6、：主要结构： 磁头、信号盘、信号发生电路；n工作原理：工作原理：n 转子旋转切割磁力线使线圈感应出电动势，凸齿导致磁通量变化，感应电动势正比于其变化率感应电动势正比于其变化率。n检检修修2）磁电感应原理3）磁电式曲轴位置和转速传感器原理1）日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器：）日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器：结构结构 3个磁头、信号盘（个磁头、信号盘（90齿齿-Ne信号、信号、3个凸缘个凸缘-G信号）信号）日产公司磁脉冲式曲轴位置传感日产公司磁脉冲式曲轴位置传感Ne信号：信号：1信号信号G信号（信号（120 信号信号）：各缸上止点前：各缸上止点前70 位置位置日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器：日产公

7、司磁脉冲式曲轴位置传感器：检修检修n常见故障：常见故障：感应线圈短断路、信号盘齿间脏物、磁头位置移动信号微弱或无信号、点火/喷油正时不正确，发动机不能正常工作。n信号盘检查：信号盘检查：变形、赃物；n电阻检查：电阻检查：点火开关OFF，拔下传感器导线连 接器，测3个磁头电阻（140-180）；n磁头与信号盘间隙检查：磁头与信号盘间隙检查：0.3-0.5mm；n传感器电源电压检查：传感器电源电压检查： 拔下传感器导线连接器，测导线侧2-4间应有供电电压。n输出信号检查：输出信号检查： 点火开关ON，拔开传感器导线连接器，发动机非启动转动，3-4、1-4间应有标准脉冲信号输出。2 2）丰田公司磁脉

8、冲式曲轴位置传感器：）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器：结构结构 NeNe、G G转子；转子；NeNe信号信号-24-24齿，齿，G G信号信号-2-2凸齿（凸齿（G1G1、G2G2）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器：丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器：原理原理2 2、光电式曲轴位置传感器、光电式曲轴位置传感器n主要应用：主要应用：日产、韩国现代n主要原理：主要原理：光电信号转换n主要结构：主要结构： 发光二极管 光敏三极管 信号盘 电路n安装位置：安装位置：分电器内。n分电器轴转一圈（360），发动机曲轴转两圈（720）。1 1）结构示意图）结构示意图(NISSAN(NISSAN公司公司) )2）光

9、电式曲轴位置转速传感器原理3）1120信号1信号：信号：供供ECU计算计算曲轴转角和发动机转速曲轴转角和发动机转速120信号信号孔孔(第一缸第一缸)120 信号信号孔孔1信信号孔号孔信号信号盘盘120信号：信号：供供ECU确认确认活塞上止点活塞上止点(前前70)位置位置光电式传感器光电式传感器结构原理结构原理2 2）韩国现代光电式曲轴位置传感器：韩国现代光电式曲轴位置传感器：n信号盘：信号盘： 外圈弧槽数=汽缸数（Ne）、内圈一弧槽（G）4 4、霍耳式曲轴位置传感器、霍耳式曲轴位置传感器n主要应用：主要应用：通用GM、克莱斯勒（切诺基）、红旗n原理：原理：霍耳效应n结构：结构：霍耳元件、磁铁、

10、转子、电路n霍耳式同步信号传感器霍耳式同步信号传感器1）霍耳效应原理）霍耳效应原理n霍耳元件：霍耳元件：磁场中的半导体基片。n霍耳效应：霍耳效应：磁场中运动电荷的偏移。2）霍耳式曲轴位置传感器：霍耳式曲轴位置传感器：结构原理结构原理n结构：结构： 霍耳半导体基片 陶瓷基座 永久磁铁 转子 电路n原理：原理： 霍耳效应n安装：安装： 分电器内（一般） 曲轴前端（通用） 飞轮壳上(切诺基）霍耳式曲轴位置传感器：霍耳式曲轴位置传感器： 结构原理结构原理GMGM公司霍尔传感器公司霍尔传感器（曲（曲轴前端轴前端) ) 结构型式结构型式外信号轮外信号轮：均布：均布18个叶片和窗口，宽个叶片和窗口，宽度度1

11、0弧长弧长 内信号轮内信号轮：3个叶个叶片宽度片宽度100、90、110弧长弧长；3个个窗口宽度窗口宽度20、30、10弧长。弧长。输出信号18X信号：信号：20 /20等份等份= 1信号信号控制点火时刻控制点火时刻3X信号：信号：= 120信号信号判断气缸和点火时刻基准信号判断气缸和点火时刻基准信号 100弧长触发叶片前沿：弧长触发叶片前沿：1、4缸上止点前缸上止点前75 90弧长触发叶片前沿：弧长触发叶片前沿：3、6缸上止点前缸上止点前75 110弧长触发叶片前沿：弧长触发叶片前沿：2、5缸上止点前缸上止点前75 100901102)触发轮齿式(克莱斯勒公司)结构型式（飞轮壳）结构型式（飞

12、轮壳）四缸发动机四缸发动机轮槽通过时轮槽通过时：霍尔效应输：霍尔效应输出高电位出高电位(5V) 轮齿通过时轮齿通过时：霍尔效应输：霍尔效应输出低电位出低电位(0.3V)第第4个槽脉冲下降沿个槽脉冲下降沿：活：活塞上止点前塞上止点前(TDC)41组组4个脉冲信号个脉冲信号：1、4缸缸接近上止点接近上止点另另1组组4个脉冲信号个脉冲信号：2、3缸接近上止点缸接近上止点传感器电路CPS信号信号：确定活塞上止点和发动机转速：确定活塞上止点和发动机转速 ；但并不；但并不知道有哪两个缸的活塞接近上止点，知道有哪两个缸的活塞接近上止点，同步信号传感器同步信号传感器：装在分电器内，协助传感器判缸。：装在分电器

13、内，协助传感器判缸。3)同步信号传感器(霍尔式)结构型式（分电器内）结构型式（分电器内）四缸发动机四缸发动机脉冲环前沿通脉冲环前沿通过时过时：产生：产生5V高电压高电压 脉冲环后沿离脉冲环后沿离开时开时：产生：产生0V信号电压信号电压分电器旋转一分电器旋转一周周：高低电位：高低电位各占各占180(曲曲轴转角轴转角360 )同步信号发生器：同步信号发生器：原理原理n工作：工作： 脉冲环脉冲环前沿进入前沿进入信号发生器，信号发生器，产生产生5V5V信号上升沿，四缸机：信号上升沿，四缸机：1/41/4缸，缸，1 1缸压缩行程，缸压缩行程，4 4缸排气行程；缸排气行程；六缸机：六缸机：3/43/4缸，

14、缸，3 3缸排气行程，缸排气行程，4 4缸压缩行程。缸压缩行程。 脉冲环脉冲环后沿进入后沿进入信号发生器，信号发生器，产生产生0V0V信号下降沿，四缸机：信号下降沿，四缸机：1/41/4缸，缸，1 1缸排气行程，缸排气行程，4 4缸压缩行程；缸压缩行程；六缸机：六缸机：3/43/4缸，缸，3 3缸压缩行程，缸压缩行程，4 4缸排气行程。缸排气行程。同步信号发生器：同步信号发生器：电路电路6 6）切诺基：霍耳式曲轴位置传感器检修切诺基：霍耳式曲轴位置传感器检修检测：检测：|电压检测电压检测: : n DRB或模拟万用表n 点火ON，A-C间电压应约为8V8V，B-C间电压应随发动机转动在0.3-

15、5V0.3-5V间变化，且为脉冲脉冲波形； |电阻检测电阻检测: :n A-B、A-C间应为开路；|同步信号传感器检测：同步信号传感器检测：n DRB或模拟万用表n 点火ON，A-C间电压应约为8V8V，B-C间电压应随发动机转动在0-5V0-5V间变化（指针摆动），且为脉冲脉冲波形。7 7）霍耳式曲轴位置传感器性能检测）霍耳式曲轴位置传感器性能检测点火开关点火开关OFF，上电，输出端接检测灯，启动发动机，检测灯，上电，输出端接检测灯，启动发动机，检测灯应闪烁。应闪烁。四、液位传感器四、液位传感器n分类及作用：分类及作用：模拟量输出型：模拟量输出型：检测燃油箱、机油液位等浮子式电热式电容式开关量输出型：开关量输出型：测量刹车液、清洗液、冷却液、蓄电池液位等浮子笛簧开关式热敏电阻式电极式液位传感器的使用：液位传感器的使用：1 1、浮子可变电阻式、浮子可变电阻式液位传感器：液位传感器：结构结构浮子可变电阻式浮子可变电阻式液位传感器：液位传感器：应用应用热敏电阻式热敏电阻式液位传感器液位传感器4 4、电极式、电极式液位传感器：液位传感器：结构结构光电式车高传感器光电式车高传感器超声波距离传感器超声波距离传感器n作用：作用：检测车辆后方障碍物距离，实现倒车防撞。n结构：结构：压电元件（锆钛