第三章位置和角度传感器

1、第三章第三章 位置和角度传感器位置和角度传感器学习目标学习目标 掌握传感器的基本组成掌握传感器的基本组成 掌握曲轴位置传感器的功用、分类及检测方法掌握曲轴位置传感器的功用、分类及检测方法 掌握凸轮轴位置传感器的功用、分类及检测方法掌握凸轮轴位置传感器的功用、分类及检测方法 掌握节气门传感器的功用、分类及检测方法掌握节气门传感器的功用、分类及检测方法 掌握加速踏板传感器的功用、分类及检测方法掌握加速踏板传感器的功用、分类及检测方法 掌握掌握EGREGR位置传感器功用、分类及检测方法位置传感器功用、分类及检测方法 掌握液位传感器功用、分类及检测方法掌握液位传感器功用、分类及检测方法 掌握转向盘转角

2、传感器功用、分类及检测方法掌握转向盘转角传感器功用、分类及检测方法 了解超声波距离传感器功用、分类及检测方法了解超声波距离传感器功用、分类及检测方法概概 述述n 用来测量元件运转或运动所处位置的传感用来测量元件运转或运动所处位置的传感器称为位置传感器。器称为位置传感器。 曲轴位置传感器 凸轮轴位置传感器 节气门位置传感器 液位传感器 转向盘转角传感器 超声波距离传感器 加速踏板位置传感器 EGR位置传感器等。案例案例1.2.11.2.1 曲轴位置传感器曲轴位置传感器 一、概述一、概述 1. 安装位置：安装位置： 曲轴位置传感器通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内，如图3-1所示。2

3、.功用：功用：用于检测曲轴转速和转角，并将信息输入发动机电控单元，电控单元根据该信号对点火正时和喷油进行修正。案例案例1.2.1.1 磁电式位置传感器磁电式位置传感器 1.构造及原理构造及原理2、磁电式位置传感器工作原理视频（链接到视频文件）、磁电式位置传感器工作原理视频（链接到视频文件）3.实例与检修实例与检修以捷达车为例安装在气缸体左侧、发动机后端靠近飞轮处安装在气缸体左侧、发动机后端靠近飞轮处检测方法检测方法 磁电感应式传感器的如下：故障征兆检测故障征兆检测：在发动机运行中，当曲轴位置传感器出现故障时，会导致信号中断，发动机不能启动或在运行时立即熄火，这时电子控制单元可以诊断到故障并进行

4、代码存储。曲轴位置传感器的电阻检查。曲轴位置传感器的电阻检查。关闭点火开关，拔下传感器连接器插头，检查传感器上1与2端子间电阻，应为4501000。若电阻为无穷大，说明信号线圈存在断路，应更换传感器。检查传感器上1或2端子与屏蔽线端子3之间的电阻，阻值应为无穷大，如果电阻不是无穷大，说明传感器端子与屏蔽间有联接，失去屏蔽效果，则应更换传感器。检查传感器与检查传感器与ECUECU之间的连接线束。之间的连接线束。 分别检查1与56端子，2与63端子，3与67端子间的电阻值，应不超过1.5。如果电阻为无穷大，说明存在导线断路或接触不良，需进行维修。信号转子与磁头间间隙检查。信号转子与磁头间间隙检查。

5、用厚薄规检查信号转子与磁头间间隙，标准值为0.20.4mm。气隙不在标准范围内时，需进行调整。输出电压测量：输出电压测量：用万用表的交流电压档，在线路正常连接、发动机运转时测量1与2间电压，其电压值在0.22v波动故障诊断仪检测。故障诊断仪检测。利用V.A.G1551或V.A.G1552故障诊断仪，通过故障诊断插座可以读取故障信息。如果曲轴位置传感器故障，则会出现00513-发动机转速传感器( G28 )故障代码。 案例案例1.2.1.2 光电式曲轴位置传感器光电式曲轴位置传感器转子（信号盘）1.结构与工作原理2.连接线路路图3.实例与检修实例与检修现代SONATA线路连接检查时，关闭点火开关

6、，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，再把检查时，关闭点火开关，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，再把点火开关置于点火开关置于“ON”ON”，用万用表的电压档测量线束侧，用万用表的电压档测量线束侧4#4#端子与地间端子与地间的电压应为的电压应为12V12V，线束侧，线束侧2#2#端子和端子和3#3#端子与地间电压应为端子与地间电压应为4.8-5.2V4.8-5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧用万用表的电阻档测量线束侧1#1#端子与地间应为端子与地间应为00（导通）。（导通）。用万用表电压档接在传感器侧用万用表电压档接在传感器侧3#3#端子和端子和1#1#端子上，在线路连接正常情况端子上，在线路连接

7、正常情况下，起动发动机，电压应为下，起动发动机，电压应为0.2-1.2V0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测用万用表电压档检测2#2#端子和端子和1#1#端子电压应为端子电压应为1.8-2.5V1.8-2.5V。若电压不再。若电压不再规定范围内，应更换曲轴位置传感器规定范围内，应更换曲轴位置传感器。（4)）故障代码检测（5）示波器检查波形图案例案例1.2.1.3 1.2.1.3 霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器2.工作原理工作原理遮断式遮断式遮断式遮断式变磁通式变磁通式霍尔元件汽车上用霍尔式传感器一般为三线：一根为电源线，供

8、给工作电压一般为12V，（也有用9V），一根为信号线，需要提供5V参考电压，通过三极管的导通或关闭，实现0V和5V的脉冲变化，第三根为搭铁线。3.实例与检测实例与检测u拔掉曲轴位置传感器插头，打开点火开关，用万用表的电压档测量线束侧3#端子是否有12v蓄电池电压，如果没有，检查控制继电器的3脚与曲轴位置传感器的导通性。u点火开关置于“ON”，检查曲轴位置传感器2号针脚对地的电压，正常时应为4.8-5.2V如果没有4.85.2 V 电压，将点火开关“OFF”,检查曲轴位置传感器线束的2号针脚是否与ECU的68号针脚是否导通，如果导通，则为ECU故障工作电压的检测工作电压的检测：检查参考电压：检查

9、参考电压：检测检测检查工检查工作电压作电压12V ?检查参检查参考电压考电压检查检查搭搭铁铁性能性能解解码码器器检测检测输输出信出信号号的的万用表万用表检测检测输输出信出信号号的的示波器示波器检测检测2脚脚4.85.2V?N69脚与2脚导通否？YECU故障输出信号的万用表检测输出信号的万用表检测：使用专用三通接口插头，或在线路完好连接的情况下，将曲轴位置传感器的2#信号线引出一条测量线进行测量，使用万用表电压档检测，应符合表规定：测量端子发动机状态万用表电压2与搭铁起动0.4-4.0V输出信号的示波器检测：输出信号的示波器检测：霍尔式传感器一般情况下无法检查电阻，如能检查也是经验数值或对比数值

10、，因此，最好用示波器检查其输出信号波形来准确案例案例1.2.21.2.2 凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器 作用：作用： 采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸1压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。 此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。 按工作原理分类：按工作原理分类： 某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。其物理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻变化率。 1.磁阻效应磁阻效应 若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。 由于在磁场中受到罗伦兹力

11、的影响，传导电子在行进中会偏折，使得路径变成沿曲线前进，如此将使电子行进路径长度增加，使电子碰撞机率增大，进而增加材料的电阻。 案例案例1.2.2 .1 1.2.2 .1 磁阻元件式凸轮轴位置传感器磁阻元件式凸轮轴位置传感器2.检测原理检测原理MRE凸轮轴位置传感器由信号发生器、磁铁和用树脂封装的信号处理电路的集成电路模块组成。 当磁阻传感器的磁头正对转子凹槽时，此时磁阻元件输出5V高电平信号；当磁阻传感器的磁头正对转子叶片时此时磁阻元件输出0V低电平信号。 3.实例与检测实例与检测案例案例1.2.3 节气门位置传感器节气门位置传感器功用功用 节气门位置传感器(Throttle Positio

12、n SensorTPS)，是汽车电子控制系统中最重要的传感器, 主要用于发动机电子燃油喷射系统和电控自动变速器系统。节气门位置传感器安装在节气门体上节气门轴的一端，探测或监测节气门开度的大小，并把位置信号转变为电信号后输入电控单元。节气门节气门位置传感器位置传感器的类型的类型 传统的拉索控制式节气门配备的节气门位置传感器，按总体结构分为触点开关式、滑动电阻式、怠速开关与滑动电阻整合的综合式四种。 新型的智能电子节气门控制系统所用的节气门位置传感器常见的有双滑动电阻式和线性双霍尔式两种。动画动画案例案例1.2.3.1 开关式节气门位置传感器开关式节气门位置传感器（三线式节气门位置传感器）（三线式

13、节气门位置传感器）动画动画0V5V拔下传感器插头插上传感器插头，刺破A端线束A与搭铁间电压为5V0.524.5V（四线式节气门位置传感器）（四线式节气门位置传感器）4.电子节气门电子节气门(双可变电阻节气门位置传感器）双可变电阻节气门位置传感器）视频视频四、电子式节气门（霍尔式节气门传感器）四、电子式节气门（霍尔式节气门传感器）输入电压检测搭铁检测输出电压检测（解码器）故障代码检测（解码器）3.4 3.4 液位传感器液位传感器 2.检测检测单位：mm正常值为45V第三章第三章 位置和角度传感器位置和角度传感器(2)停机时使用停机时使用LCf211 壳体 2 外部金属管 3内部金属管 4 发动机

14、机油 5 油位传感器 6 机油状态传感器 7传感器电子装置 8 油底壳 9 温度传感器视作视作“电阻电阻”检测：123.检测B/C端电阻有冷却液无冷却液3.5 转向盘转角传感器转向盘转角传感器如何确定转速？如何确定转速？如何判定左右转向？如何判定左右转向？ （a a）低电位）低电位 （b b）高电位）高电位 （c c）连续转动）连续转动OFF: 高电平 ON: 低电平网络查询：时钟弹簧网络查询：时钟弹簧12VAB有些材料中磁阻的变化，与磁场和电流间夹角有关，称为异向性磁阻效应。 CAN-HI:3.6V的数据线，其电压在1.43.6V间变化，当此数据线不通信时，系统电压为2.5V。CAN-LO:

15、2.5V的数据线，其电压在2.53.6V间变化，当此数据线不通信时，系统电压为2.5V。12V3.6 3.6 超声波距离传感器超声波距离传感器短距离超声波传感器中距离超声波传感器sTsomsifsmvvTs01. 0:2:/34421.工作原理工作原理 压电效应的定义：压电效应的定义：对某些电介质沿着一定方向加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力撤除后，又恢复到不带电状态，这种现象称为正压电效应正压电效应。在电介质的极化方向施加电场，电介质会在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外电场去除后，变形或应力随之消失，此现象称为逆逆压电效应压电效应。 2.检测检测超声波式液位传感器超声波式液位传感器3.7 加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器背插法背插法3.8 EGR 位置传感器位置传感器 EGR控制系统的功用是在发动机中、小负荷工况下将615的废气引入进气管中，以降低气缸内的最高燃烧温度，减少NOX的生成量，并对废气的进气时间进行控制。EGR 位置传