1、汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測模塊二模塊二 傳感器及檢測傳感器及檢測課題一課題一 空氣流量傳感器空氣流量傳感器課題二課題二 進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器課題三課題三 曲軸與凸輪軸位置傳感器曲軸與凸輪軸位置傳感器課題四課題四 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器課題五課題五 溫度傳感器溫度傳感器課題六課題六 氧傳感器氧傳感器課題七課題七 爆震傳感器爆震傳感器課題八課題八 開關(guān)量信號開關(guān)量信號汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測 空氣流量傳感器的作用是檢測進入汽缸的空氣流量?？諝饬髁總鞲衅鞯淖饔檬菣z測進入汽缸的空氣流量。根據(jù)檢測進氣量的方式

2、不同，空氣流量傳感器分為根據(jù)檢測進氣量的方式不同，空氣流量傳感器分為D型（即壓型（即壓力型）和力型）和L型（即空氣流量型）兩種類型。型（即空氣流量型）兩種類型。 課題一課題一 發(fā)動機電子控制技術(shù)發(fā)展史發(fā)動機電子控制技術(shù)發(fā)展史一、翼片式空氣流量傳感器一、翼片式空氣流量傳感器1翼片式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)翼片式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2翼片式空氣流量傳感器的測量原理翼片式空氣流量傳感器的測量原理圖2-3 空氣流量傳感器的工作原理汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3翼片式空

3、氣流量傳感器的工作電路翼片式空氣流量傳感器的工作電路圖2-4 豐田子彈頭空氣流量傳感器的工作電路 傳感器從傳感器從ECU的的VC端子獲取端子獲取4V6V的工作電壓，的工作電壓，再通過再通過ECU的的E2端端子搭鐵?？諝饬髁孔哟铊F?？諝饬髁啃盘栍尚盘栍蒝S端子輸入端子輸入ECU。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測4翼片式空氣流量傳感器的檢測翼片式空氣流量傳感器的檢測（1）檢查空氣流量傳感器的工作電壓）檢查空氣流量傳感器的工作電壓（2）檢查空氣流量傳感器）檢查空氣流量傳感器就車檢查空氣流量傳感器的方法：就車檢查空氣流量傳感器的方法：車下檢查空氣流量傳感器的方法：車下檢查空氣

4、流量傳感器的方法： 圖2-5 檢測空氣流量傳感器（a）就車檢查 （b）車下檢查汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、卡爾曼渦流式空氣流量傳感器二、卡爾曼渦流式空氣流量傳感器1渦流式空氣流量傳感器的測量原理渦流式空氣流量傳感器的測量原理圖2-6 卡爾曼渦流產(chǎn)生的原理dVSftv渦流發(fā)生器兩側(cè)流體的速度；渦流發(fā)生器兩側(cè)流體的速度；d渦流發(fā)生器迎流面的最大寬度；渦流發(fā)生器迎流面的最大寬度；St斯特羅巴爾系數(shù)斯特羅巴爾系數(shù) 流速與渦流頻率之間關(guān)系流速與渦流頻率之間關(guān)系 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2渦流式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)渦流式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)（

5、1）光電式空氣流量傳感器圖2-7 光電式空氣流量傳感器的外形圖和結(jié)構(gòu)圖1整流柵；2-渦流發(fā)生器；3導(dǎo)壓孔；4渦流；5-光敏晶體管；6板彈簧；7發(fā)光二極管；8反射鏡 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測（2）超聲波式空氣流量傳感器）超聲波式空氣流量傳感器圖2-8 超聲波式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)1大氣壓力傳感器；2集成控制電路；3渦流發(fā)生器；4渦流穩(wěn)定板；5旋渦；6超聲波接收器；7主空氣通道；8旁通空氣道；9進氣溫度傳感器；10超聲波發(fā)生器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-9 超聲波式空氣流量傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢

6、測圖2-10 超聲波式空氣流量傳感器的工作原理（a）發(fā)射的超聲波（b）無旋渦時接收的超聲波（c）低速時接收的超聲波（d）低速時傳感器輸出波形（e）高速時接收的超聲波（f）高速時傳感器輸出波形汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3渦流式空氣流量傳感器的工作電路渦流式空氣流量傳感器的工作電路圖2-11 卡爾曼渦流式空氣流量傳感器的檢測及工作電路汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測4. 渦流式空氣流量傳感器的檢測渦流式空氣流量傳感器的檢測（1）檢查空氣流量傳感器的電阻）檢查空氣流量傳感器的電阻（2）檢查整流柵（蜂窩狀零件）檢查整流柵（蜂窩狀零件）（3）檢查空氣

7、流量傳感器電壓）檢查空氣流量傳感器電壓三、熱線及熱膜式空氣流量傳感器三、熱線及熱膜式空氣流量傳感器 熱線和熱膜式空氣流量傳感器屬質(zhì)量式流量計。熱線和熱膜式空氣流量傳感器屬質(zhì)量式流量計。采用該種流量計可避免因海拔高度變化而引起的檢測誤采用該種流量計可避免因海拔高度變化而引起的檢測誤差，并且這種流量計還具有響應(yīng)速度快、進氣阻力小等差，并且這種流量計還具有響應(yīng)速度快、進氣阻力小等特點特點 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測1熱線式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)熱線式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)圖2-12 熱線式空氣流量傳感器（a）結(jié)構(gòu)圖（b）工作原理圖1-防護網(wǎng)；2-取樣管；3-鉑金熱線；4-冷

8、線電阻；5-控制電路；6-插接器A集成電路；RH 熱線電阻；RK 溫度補償電阻；RA 精密電阻；RB電橋電阻汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2熱線式空氣流量傳感器的工作原理熱線式空氣流量傳感器的工作原理 在環(huán)境溫度一定時，給惠斯通橋形電路供電，電在環(huán)境溫度一定時，給惠斯通橋形電路供電，電橋會達到平衡。當(dāng)有空氣流過取樣管中的鉑絲熱線時，進橋會達到平衡。當(dāng)有空氣流過取樣管中的鉑絲熱線時，進氣會帶走熱線的熱量，使其溫度降低，熱線的電阻值隨即氣會帶走熱線的熱量，使其溫度降低，熱線的電阻值隨即也降低，橋形電路的平衡被破壞。為重新達到平衡，使熱也降低，橋形電路的平衡被破壞。為重新達

9、到平衡，使熱線電阻恢復(fù)到原來數(shù)值，就必須增大電流，使熱線溫度提線電阻恢復(fù)到原來數(shù)值，就必須增大電流，使熱線溫度提高。當(dāng)空氣流量大時，帶走的熱量就越多，熱線電阻的變高。當(dāng)空氣流量大時，帶走的熱量就越多，熱線電阻的變化就越大，為重新達到平衡所需增加的電流值也就越大?；驮酱螅瑸橹匦逻_到平衡所需增加的電流值也就越大。這樣，就把空氣流量的變化轉(zhuǎn)換為電流的變化。電流的變這樣，就把空氣流量的變化轉(zhuǎn)換為電流的變化。電流的變化又使固定電阻化又使固定電阻RA兩端的電壓兩端的電壓Uo發(fā)生變化，此變化的電發(fā)生變化，此變化的電壓就是熱線式空氣流量傳感器的傳感信號。壓就是熱線式空氣流量傳感器的傳感信號。 汽車發(fā)動機電控

10、技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-13 上海桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)（a）外形圖 （b）剖視圖熱膜式空氣流量傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3熱線式空氣流量傳感器的工作電路熱線式空氣流量傳感器的工作電路圖2-14 日產(chǎn)發(fā)動機微機集中控制系統(tǒng)熱線式空氣流量傳感器的工作電路汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測4熱線式空氣流量傳感器的自清潔熱線式空氣流量傳感器的自清潔常采用兩種方法：常采用兩種方法：一種方法是提高熱線的保持溫度（一般使保持溫一種方法是提高熱線的保持溫度（一般使保持溫度升高到度升高到2

11、00以上），以防止灰塵沾附；以上），以防止灰塵沾附；另一種方法是在另一種方法是在ECU中設(shè)有自清潔功能，通過加中設(shè)有自清潔功能，通過加熱熱線來清除污垢。熱熱線來清除污垢。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測5熱線式空氣流量傳感器的檢測熱線式空氣流量傳感器的檢測（1）檢查工作電路）檢查工作電路（2） 檢查外觀檢查外觀（3）檢查熱線式空氣流量傳感器的輸出信號）檢查熱線式空氣流量傳感器的輸出信號圖2-15 檢查空氣流量傳感器的輸出信號（a）靜態(tài)時 （b）動態(tài)時汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測（4）檢查熱線式空氣流量傳感器內(nèi)的熱線自清潔電路）檢查熱線式空氣

12、流量傳感器內(nèi)的熱線自清潔電路圖2-16 檢查自清潔功能汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測課題二課題二 進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器一、進氣歧管絕對壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、進氣歧管絕對壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理1壓阻效應(yīng)式進氣歧管絕對壓力傳感器壓阻效應(yīng)式進氣歧管絕對壓力傳感器圖2-17 壓阻效應(yīng)式進氣歧管絕對壓力傳感器1-濾清器；2-塑料外殼；3-過濾器；4-混合集成電路；5-壓力轉(zhuǎn)換元件；6-真空室汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-18 進氣歧管絕對壓力傳感器的結(jié)構(gòu)1-引線端子；2-殼體；3-硅杯；4-真空室；5-硅膜片；

13、6-錫焊封口；7-應(yīng)變電阻；8-金線電極；9-電極引線；10-底座；11-真空管汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-19 進氣歧管絕對壓力傳感器的等效電路橋形電路的電源電壓為橋形電路的電源電壓為UCC時，電橋的輸出電壓時，電橋的輸出電壓U0為：為：U0=（R+R）UCC/（R+R）+（RR）（RR）UCC/（R+R）+（RR）= UCC（R/R） 式中：式中：R初始值（一般初始值（一般為為100m）；）；RR的阻值變化量。的阻值變化量。進氣歧管的壓力越大，硅膜進氣歧管的壓力越大，硅膜片的變形就越大，輸出電壓片的變形就越大，輸出電壓U0就越大。就越大。汽車發(fā)動機電控技術(shù)

14、汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2電容式進氣歧管絕對壓力傳感器電容式進氣歧管絕對壓力傳感器當(dāng)忽略邊緣效應(yīng)的影響時，平板電容器的電容量為：當(dāng)忽略邊緣效應(yīng)的影響時，平板電容器的電容量為：dSdSC0可以看出，影響電容器電容量的因素是可以看出，影響電容器電容量的因素是S和和d。改變。改變S和和d，即可改變電容，這是電容式變換器（傳感器），即可改變電容，這是電容式變換器（傳感器）的基本工作原理。的基本工作原理。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-21 電容式進氣歧管絕對壓力傳感器原理示意圖 氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列，形成電容。當(dāng)膜片氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列，形

15、成電容。當(dāng)膜片上下壓力差變化時，兩極板之間的距離變化，電容隨之變上下壓力差變化時，兩極板之間的距離變化，電容隨之變化，這樣便獲得與進氣歧管壓力成正比的電容信號?；@樣便獲得與進氣歧管壓力成正比的電容信號。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3電感式進氣歧管絕對壓力傳感器電感式進氣歧管絕對壓力傳感器 電感式進氣歧管絕對壓力傳感器的主要由膜盒、鐵心、電感式進氣歧管絕對壓力傳感器的主要由膜盒、鐵心、感應(yīng)線圈、電子電路等組成感應(yīng)線圈、電子電路等組成 圖2-22 電感式進氣歧管絕對壓力傳感器的結(jié)構(gòu)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-23 電感式進氣歧管絕對

16、壓力傳感器的工作原理圖汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測二、進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測1壓阻效應(yīng)式進氣歧管壓力傳感器的檢測壓阻效應(yīng)式進氣歧管壓力傳感器的檢測以豐田皇冠轎車以豐田皇冠轎車2JZ-GE發(fā)動機進氣歧管壓力傳感器為例發(fā)動機進氣歧管壓力傳感器為例 圖2-24 豐田2JZ-GE發(fā)動機進氣歧管絕對壓力傳感器工作電路汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2電感式進氣歧管壓力傳感器的檢測電感式進氣歧管壓力傳感器的檢測檢查傳感器的輸出信號：檢查傳感器的輸出信號： 接通點火開關(guān)，在開放傳感器通往進氣歧管的真空接通點火開關(guān)，在開

17、放傳感器通往進氣歧管的真空管道時管道時,電壓表應(yīng)指示電壓表應(yīng)指示1.5V左右；左右； 用真空泵對真空管道施加真空時，表針從用真空泵對真空管道施加真空時，表針從1.5V向降低向降低方向擺動；方向擺動； 怠速時，電壓降到大約怠速時，電壓降到大約0.4V左右；左右； 當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，電壓值也會隨之升高。若測量結(jié)果不當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，電壓值也會隨之升高。若測量結(jié)果不符合上述，則說明傳感器有故障。符合上述，則說明傳感器有故障。檢查傳感器線圈有無斷路：檢查傳感器線圈有無斷路： 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測課題三課題三 曲軸與凸輪軸位置傳感器曲軸與凸輪軸位置傳感器 曲軸位置傳感器曲軸位

18、置傳感器CPS（Crankshaft Position Sensor）又稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其功用是采集曲軸又稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其功用是采集曲軸轉(zhuǎn)動角度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，并將信號輸入控制單元，進轉(zhuǎn)動角度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，并將信號輸入控制單元，進行點火控制和噴油控制。行點火控制和噴油控制。 凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器CPS(Camshaft Position Sensor)又稱又稱為汽缸判別傳感器為汽缸判別傳感器CIS(Cylinder Identification Sensor)和和相位傳感器，功用是采集配氣凸輪軸的位置信號，并將信相位傳感器，功用是采集配氣凸輪

19、軸的位置信號，并將信號輸入號輸入ECU，以便，以便ECU識別識別1缸壓縮上止點，從而進行順缸壓縮上止點，從而進行順序噴油控制、點火控制和爆震控制。序噴油控制、點火控制和爆震控制。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測一、曲軸與凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、曲軸與凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理1電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器 主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)子（即觸發(fā)齒輪）、永久磁鐵、鐵心、主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)子（即觸發(fā)齒輪）、永久磁鐵、鐵心、感應(yīng)線圈感應(yīng)線圈 圖2-25 電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器1永久磁鐵；2鐵心；3感應(yīng)線圈；4轉(zhuǎn)子汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機

20、電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測曲軸位置傳感器靶輪圖（位于發(fā)動機飛輪上） 曲軸位置傳感器圖汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-26 曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作原理（a）靠近（b）正對（c）遠(yuǎn)離 （d）磁通量和感生電動勢的波形汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器圖2-27 霍爾效應(yīng)原理圖BIUdRHH式中：式中：RH霍爾系數(shù)；霍爾系數(shù)； d霍爾基片的厚度?；魻柣暮穸??；魻栯妷夯魻栯妷篣H與通過的電流與通過的電流I和和外加磁場的強度外加磁場的強度B成正比。成正比。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電

21、控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-28 霍爾式曲軸位置傳感器的工作原理霍爾式曲軸與凸輪軸位霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作原理圖置傳感器的工作原理圖 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測 部分汽車（如切諾基（部分汽車（如切諾基（Cherokee）吉普車等）采用）吉普車等）采用差動霍爾式傳感器。差動霍爾式傳感器又稱雙霍爾式傳感差動霍爾式傳感器。差動霍爾式傳感器又稱雙霍爾式傳感器，其基本工作原理與霍爾式傳感器相同，傳感器的輸出器，其基本工作原理與霍爾式傳感器相同，傳感器的輸出電壓由兩個霍爾信號疊加而成。差動霍爾式傳感器主要由電壓由兩個霍爾信號疊加而成。差動霍爾式傳感器主要由帶凸

22、齒的信號轉(zhuǎn)子和霍爾信號發(fā)生器組成，如圖帶凸齒的信號轉(zhuǎn)子和霍爾信號發(fā)生器組成，如圖2-29. 圖2-29 差動霍爾式傳感器結(jié)構(gòu)原理（a）基本結(jié)構(gòu) （b）輸出波形汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器 光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是利用半導(dǎo)體的光電光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)原理制成的。效應(yīng)原理制成的。 圖2-30 光敏晶體管的結(jié)構(gòu)原理圖汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測 光電式傳感器主要由帶有葉片的信號轉(zhuǎn)子和包括發(fā)光二光電式傳感器主要由帶有葉片的信號轉(zhuǎn)子和包括發(fā)光二極管、光敏晶

23、體管及放大整形電路的信號發(fā)生器所組成極管、光敏晶體管及放大整形電路的信號發(fā)生器所組成 圖2-31 光電式信號發(fā)生器的工作原理（a）信號轉(zhuǎn)子透光時（b）信號轉(zhuǎn)子遮光時1-發(fā)光二極管；2-信號轉(zhuǎn)子；3-光敏晶體管汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、典型的曲軸與凸輪軸位置傳感器二、典型的曲軸與凸輪軸位置傳感器1豐田轎車電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器豐田轎車電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器圖2-32 豐田2JZ-GE發(fā)動機磁脈沖式曲軸位置傳感器1G1耦合線圈；2No.2正時轉(zhuǎn)子；3分電器軸；4Ne耦合線圈；5分電器殼體；6No.1正時轉(zhuǎn)子；7分火頭；8G2耦合線圈汽車發(fā)動機電

24、控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-32 Ne信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)與輸出波形當(dāng)當(dāng)Ne轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)一圈（即曲軸轉(zhuǎn)兩圈）時，轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)一圈（即曲軸轉(zhuǎn)兩圈）時，Ne線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生24個電壓個電壓脈沖信號。脈沖信號。ECU根據(jù)此脈沖信號的脈沖間隔時間計算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速；同根據(jù)此脈沖信號的脈沖間隔時間計算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速；同時，為提高噴油時刻和點火時刻的控制精度，時，為提高噴油時刻和點火時刻的控制精度，ECU內(nèi)部的分頻器將每個內(nèi)部的分頻器將每個Ne信號等分成信號等分成30個脈沖信號，每個脈沖信號相當(dāng)于個脈沖信號，每個脈沖信號相當(dāng)于1曲軸轉(zhuǎn)角。曲軸轉(zhuǎn)角。ECU根據(jù)根據(jù)G1、G2耦合線圈產(chǎn)生

25、的基準(zhǔn)信號和耦合線圈產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號和Ne耦合線圈產(chǎn)生轉(zhuǎn)角信號，便耦合線圈產(chǎn)生轉(zhuǎn)角信號，便可進行點火控制和噴油控制?？蛇M行點火控制和噴油控制。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-33 G1、G2脈沖信號的產(chǎn)生 G1和和G2耦合線圈產(chǎn)生的信號用于檢測活塞在汽缸中的位耦合線圈產(chǎn)生的信號用于檢測活塞在汽缸中的位置，即檢測活塞上止點與判別哪一個汽缸即將到達上止點位置，即檢測活塞上止點與判別哪一個汽缸即將到達上止點位置等基準(zhǔn)信號，因此置等基準(zhǔn)信號，因此G信號發(fā)生器又稱為判缸與上止點信號信號發(fā)生器又稱為判缸與上止點信號發(fā)生器或基準(zhǔn)信號發(fā)生器發(fā)生器或基準(zhǔn)信號發(fā)生器 汽車發(fā)動機電控技術(shù)

26、汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-34 G、Ne信號與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系 G1、G2和和Ne信號與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系如圖信號與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系如圖 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2上海桑塔納轎車電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器和霍爾式凸上海桑塔納轎車電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器輪軸位置傳感器（1）上海桑塔納轎車電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器）上海桑塔納轎車電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器圖2-35 電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器及輸出電壓信號1-空缺兩輪齒；2-信號盤；3-傳感器；4-發(fā)動機機體汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測（2）上海桑塔納轎車霍爾式

27、凸輪軸位置傳感器）上海桑塔納轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器圖2-36 霍爾效應(yīng)式凸輪軸位置傳感器1-凸輪軸同步帶帶輪；2-信號輪；3-霍爾效應(yīng)式信號發(fā)生器霍爾式凸輪軸位置傳感器霍爾式凸輪軸位置傳感器由帶有半周（由帶有半周（180）葉）葉片的信號輪片的信號輪2和霍爾效應(yīng)和霍爾效應(yīng)式信號發(fā)生器式信號發(fā)生器3組成。組成。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3切諾基轎車差動霍爾式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸切諾基轎車差動霍爾式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器位置傳感器切諾基吉普車采用了差動霍爾式曲軸位置傳感器，凸輪軸位切諾基吉普車采用了差動霍爾式曲軸位置傳感器，凸輪軸位置傳感器

28、為普通霍爾式傳感器。置傳感器為普通霍爾式傳感器。（1）切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器）切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器圖2-37 切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測（2）切諾基吉普車霍爾式凸輪軸位置傳感器）切諾基吉普車霍爾式凸輪軸位置傳感器 切諾基吉普車發(fā)動機控制系統(tǒng)的汽缸判別信號由霍爾式凸輪軸位切諾基吉普車發(fā)動機控制系統(tǒng)的汽缸判別信號由霍爾式凸輪軸位置傳感器提供，該傳感器又稱為同步信號傳感器，安裝在分電器內(nèi)，置傳感器提供，該傳感器又稱為同步信號傳感器，安裝在分電器內(nèi)，主要由脈沖環(huán)（信號轉(zhuǎn)子）、霍爾信號發(fā)生器組成。主要由脈沖環(huán)

29、（信號轉(zhuǎn)子）、霍爾信號發(fā)生器組成。圖2-38 切諾基CPS信號、CIS信號與正時關(guān)系汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測4日產(chǎn)轎車光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器日產(chǎn)轎車光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器 圖圖2-39所示為日產(chǎn)轎車光電式曲軸與凸輪軸位置傳感所示為日產(chǎn)轎車光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器，該傳感器安裝在分電器內(nèi)部，主要由發(fā)光二極管、光器，該傳感器安裝在分電器內(nèi)部，主要由發(fā)光二極管、光敏晶體管、信號盤（又稱轉(zhuǎn)盤）以及整形電路組成。敏晶體管、信號盤（又稱轉(zhuǎn)盤）以及整形電路組成。圖2-39 光電式曲軸位置和凸輪軸位置傳感器（a）傳感器結(jié)構(gòu) （b）信號盤1-光電信號發(fā)生器；2-信

30、號盤；3-120信號孔（第1缸）；4-1信號縫隙；5-120信號縫隙汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖3-40 光電式曲軸位置和凸輪軸位置傳感器基本工作原理1-發(fā)光二極管；2-光敏晶體管；3-信號發(fā)生器發(fā)動機工作時，信號盤隨著分電器軸同步旋轉(zhuǎn)，信號盤上發(fā)動機工作時，信號盤隨著分電器軸同步旋轉(zhuǎn)，信號盤上的縫隙便連續(xù)切斷從發(fā)光二極管照向光敏晶體管的光束。的縫隙便連續(xù)切斷從發(fā)光二極管照向光敏晶體管的光束。當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光線穿過信號盤上的縫隙照射到光敏當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光線穿過信號盤上的縫隙照射到光敏晶體管上時，光敏晶體管導(dǎo)通；當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光線晶體管上時，光敏晶體管導(dǎo)

31、通；當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光線被信號盤遮擋住時，光敏晶體管截止被信號盤遮擋住時，光敏晶體管截止 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測三、曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路三、曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路1 電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路圖2-42 豐田2JZ-GE發(fā)動機曲軸位置傳感器的工作電路汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2差動霍爾式曲軸位置傳感器與霍爾式同步信號傳感器的差動霍爾式曲軸位置傳感器與霍爾式同步信號傳感器的工作電路工作電路圖2-43 北京切諾基曲軸位置傳感器的工作電路（a）電路圖 （b

32、）線束插接器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-44 北京切諾基同步信號傳感器的工作電路（a）電路圖 （b）線束插接器ECU由由7號端子向兩傳感器提供號端子向兩傳感器提供8V的穩(wěn)定工作電源，兩的穩(wěn)定工作電源，兩傳感器通過傳感器通過ECU的的4號端子搭鐵。曲軸位置傳感器信號號端子搭鐵。曲軸位置傳感器信號和同步信號分別由和同步信號分別由24號端子、號端子、44號端子輸入號端子輸入ECU。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的工作電路圖2-45 日產(chǎn)陽光轎車光電式曲軸位置傳感器工作電路

33、汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測四、曲軸與凸輪軸位置傳感器的檢測四、曲軸與凸輪軸位置傳感器的檢測1電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其工作電路的檢電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其工作電路的檢測測以圖以圖2-42所示豐田公司電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器所示豐田公司電磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器為例為例 檢查傳感器內(nèi)線圈電阻：檢查傳感器內(nèi)線圈電阻： 檢查傳感器的輸出信號：檢查傳感器的輸出信號：傳感器輸出信號的檢查有兩種方法傳感器輸出信號的檢查有兩種方法:方法一：使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，用指針式電壓表分別測量曲軸方法一：使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，用指針式電壓表分別測量曲軸與凸輪軸

34、位置傳感器上與凸輪軸位置傳感器上G1與與G-、G2與與G-、Ne與與G-端子端子之間的電壓。之間的電壓。 方法二：在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，用示波器檢查曲軸與凸輪軸方法二：在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，用示波器檢查曲軸與凸輪軸位置傳感器上位置傳感器上G1與與G-、G2與與G-、Ne與與G-端子之間的波端子之間的波形。形。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-46 G1、G2、Ne信號波形傳感器正常時，其波形應(yīng)符合圖傳感器正常時，其波形應(yīng)符合圖2-46所示所示 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測檢查磁隙：用厚薄規(guī)檢查信號轉(zhuǎn)子與傳感線圈凸出部分的檢查磁隙：用厚薄規(guī)檢

35、查信號轉(zhuǎn)子與傳感線圈凸出部分的間隙。其標(biāo)準(zhǔn)值為間隙。其標(biāo)準(zhǔn)值為0.20.4mm。 檢查傳感器連接導(dǎo)線：用萬用表歐姆擋檢查傳感器與檢查傳感器連接導(dǎo)線：用萬用表歐姆擋檢查傳感器與ECU之間三根連接導(dǎo)線，均應(yīng)導(dǎo)通。否則，應(yīng)修復(fù)或更換導(dǎo)線。之間三根連接導(dǎo)線，均應(yīng)導(dǎo)通。否則，應(yīng)修復(fù)或更換導(dǎo)線。2差動霍爾式曲軸位置傳感器和霍爾式同步信號傳感器及差動霍爾式曲軸位置傳感器和霍爾式同步信號傳感器及其工作電路的檢測其工作電路的檢測以圖以圖2-43所示北京切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器所示北京切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器為例，介紹其檢測方法。為例，介紹其檢測方法。檢查曲軸位置傳感器的信號電壓：檢查曲軸

36、位置傳感器的信號電壓：檢查曲軸位置傳感器的電源電壓：檢查曲軸位置傳感器的電源電壓： 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測檢查傳感器的連接導(dǎo)線：用萬用表測量傳感器與檢查傳感器的連接導(dǎo)線：用萬用表測量傳感器與ECU之間之間的連接線路，正常情況下，其阻值應(yīng)小于的連接線路，正常情況下，其阻值應(yīng)小于0.5。 同步信號傳感器的檢測方法：將電壓表置于同步信號傳感器的檢測方法：將電壓表置于15V擋上，擋上，測試傳感器三接線柱測試傳感器三接線柱A、B、C之間電壓值（測試時不要將之間電壓值（測試時不要將分電器上的插接件拆下）。若傳感器正常，接通點火開關(guān)分電器上的插接件拆下）。若傳感器正常，接通

37、點火開關(guān)（ON）時，）時，A、C間的電壓值約為間的電壓值約為8V。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其工作電路的檢測光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其工作電路的檢測 以以2-45日產(chǎn)陽光（日產(chǎn)陽光（SUNNY）轎車）轎車B14車系為例，介紹車系為例，介紹光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的檢測光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的檢測: 拆下分電器拆下分電器; 斷開點火線，點火開關(guān)置于斷開點火線，點火開關(guān)置于ON; 用手緩慢地轉(zhuǎn)動分電器軸并用萬用表檢查信號輸出端用手緩慢地轉(zhuǎn)動分電器軸并用萬用表檢查信號輸出端子與車身搭鐵之間的電壓，數(shù)值應(yīng)在子與車身搭鐵之間

38、的電壓，數(shù)值應(yīng)在5V0V之間擺動。之間擺動。若不符合，則應(yīng)更換分電器總成（連同凸輪軸位置傳感器若不符合，則應(yīng)更換分電器總成（連同凸輪軸位置傳感器一同更換）。一同更換）。 目視檢查曲軸與凸輪軸位置傳感器信號轉(zhuǎn)子盤是否目視檢查曲軸與凸輪軸位置傳感器信號轉(zhuǎn)子盤是否積塵或損壞，必要時清洗或更換。積塵或損壞，必要時清洗或更換。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測課題四課題四 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器一、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理 常見的節(jié)氣門位置傳感器有觸點式、可變電阻式、常見的節(jié)氣門位置傳感器有觸點式、可變電阻式、觸點與可變電阻結(jié)

39、合式三種。觸點與可變電阻結(jié)合式三種。1觸點式節(jié)氣門位置傳感器觸點式節(jié)氣門位置傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-47 日產(chǎn)VG30E發(fā)動機觸點式節(jié)氣門位置傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-48 開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器輸出信號1-全開（功率觸點）；2-全閉（怠速觸點）汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-49 多觸點式節(jié)氣門位置傳感器（a）結(jié)構(gòu)圖 （b）原理圖1-ACC1；2-ACC2；3-加減速檢測觸點；4-IDL；5-PSW汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-50 多觸點

40、式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器 可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器由滑動電刷、電阻片組可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器由滑動電刷、電阻片組成。節(jié)氣門軸帶動滑動電刷在電阻片上滑動，從而將節(jié)氣成。節(jié)氣門軸帶動滑動電刷在電阻片上滑動，從而將節(jié)氣門開度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓ｉT開度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓?圖2-51 可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器1-工作電源；2-輸出電壓；3-接地汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測3觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器

41、在可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器的基礎(chǔ)上增設(shè)了一個怠在可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器的基礎(chǔ)上增設(shè)了一個怠速觸點，形成觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器速觸點，形成觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器 圖2-52 豐田2TZ-FE發(fā)動機可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器（a）結(jié)構(gòu)圖（b）原理圖1-可變電阻滑動觸點；2-電源電壓輸入端子；3-絕緣體；4-節(jié)氣門軸；5怠速觸點汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、節(jié)氣門位置傳感器的工作電路及檢測二、節(jié)氣門位置傳感器的工作電路及檢測圖2-53 觸點式節(jié)氣門位置傳感器的工作電路 1觸點式節(jié)氣門觸點式節(jié)氣門位置傳感器的檢測位置傳感器的檢測檢查搭鐵電

42、路：檢查搭鐵電路：檢查工作電壓：檢查工作電壓： 檢查傳感器：檢查傳感器： 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器的檢測觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器的檢測檢查搭鐵電路：檢查搭鐵電路： 檢查工作電壓：檢查工作電壓： 檢查傳感器：檢查傳感器： 圖2-55 觸點與可變電阻結(jié)合式節(jié)氣門位置傳感器的工作電路 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測 常見的溫度傳感器按結(jié)構(gòu)與物理性能不同可分為熱敏電常見的溫度傳感器按結(jié)構(gòu)與物理性能不同可分為熱敏電阻式、雙金屬片式、熱敏鐵氧體式、蠟式等。雙金屬片式阻式、雙金屬片式、熱敏鐵氧體式、蠟

43、式等。雙金屬片式和蠟式溫度傳感器屬于結(jié)構(gòu)型傳感器，熱敏電阻式和熱敏和蠟式溫度傳感器屬于結(jié)構(gòu)型傳感器，熱敏電阻式和熱敏鐵氧體式溫度傳感器屬于物性（物理性能）型傳感器。現(xiàn)鐵氧體式溫度傳感器屬于物性（物理性能）型傳感器?，F(xiàn)代汽車廣泛采用熱敏電阻式溫度傳感器。代汽車廣泛采用熱敏電阻式溫度傳感器。課題五課題五 溫度傳感器溫度傳感器圖2-56 熱敏電阻特性汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測一、冷卻液溫度傳感器一、冷卻液溫度傳感器水溫傳感器安水溫傳感器安裝位置裝位置冷卻液溫度傳感器的作用是把冷卻冷卻液溫度轉(zhuǎn)換為電信冷卻液溫度傳感器的作用是把冷卻冷卻液溫度轉(zhuǎn)換為電信號。該信號輸入號。該信

44、號輸入ECU后用于：后用于：修正噴油量：修正噴油量： 修正點火提前角：修正點火提前角： 冷啟動時決定噴油量：冷啟動時決定噴油量： 影響怠速控制閥動作：影響怠速控制閥動作： 影響怠速斷油：影響怠速斷油： 影響廢氣再循環(huán)影響廢氣再循環(huán) 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測1冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)圖2-57 冷卻液溫度傳感器1-絕緣管； 2-殼體； 3-接線端子；4-引線；5-熱敏元件汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2冷卻液溫度傳感器的工作電路冷卻液溫度傳感器的工作電路圖2-58 冷卻液溫度傳感器的工作電路3冷卻液溫度傳感器的檢測冷卻

45、液溫度傳感器的檢測（1）檢查冷卻液）檢查冷卻液溫度傳感器的溫度傳感器的電源電壓電源電壓（2）檢查冷卻液溫度傳）檢查冷卻液溫度傳感器的信號電壓感器的信號電壓（3）檢查冷卻液溫度）檢查冷卻液溫度傳感器的工作特性傳感器的工作特性汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、進氣溫度傳感器二、進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器安裝位置安裝位置進氣溫度傳感器的作用是把進氣溫度轉(zhuǎn)換為電信號輸入進氣溫度傳感器的作用是把進氣溫度轉(zhuǎn)換為電信號輸入ECU。ECU據(jù)此信號確定進氣密度，并結(jié)合進氣量傳感據(jù)此信號確定進氣密度，并結(jié)合進氣量傳感信號，精確計算出進氣質(zhì)量，從而控制噴油量。進氣溫信號，精

46、確計算出進氣質(zhì)量，從而控制噴油量。進氣溫度傳感器的檢測可參照冷卻液溫度傳感器的檢測方法進度傳感器的檢測可參照冷卻液溫度傳感器的檢測方法進行。行。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測課題六課題六 氧傳感器氧傳感器 氧濃度傳感器（又稱氧傳感器）作用就是把排氣中氧氧濃度傳感器（又稱氧傳感器）作用就是把排氣中氧的濃度轉(zhuǎn)換為電壓信號，的濃度轉(zhuǎn)換為電壓信號，ECU根據(jù)氧濃度傳感器輸入的信根據(jù)氧濃度傳感器輸入的信號判斷混合氣的濃度，進而修正噴油量，最終將缸內(nèi)混合號判斷混合氣的濃度，進而修正噴油量，最終將缸內(nèi)混合氣的濃度控制在理想空

47、燃比氣的濃度控制在理想空燃比14.7附近。附近。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測一、氧傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、氧傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理1氧化鋯式氧傳感器氧化鋯式氧傳感器 主要由鋯管、電極、電極引線、金屬保護套（管）、加主要由鋯管、電極、電極引線、金屬保護套（管）、加熱元件（僅指加熱式氧傳感器）、線束插接器等組成。熱元件（僅指加熱式氧傳感器）、線束插接器等組成。圖2-60 氧化鋯式氧傳感器（a) 不帶加熱器的 （b) 帶加熱器的1-鋼質(zhì)保護套管；2-廢氣；3-鋯管；4-電極；5-彈簧；6-絕緣體；7-電極引線；8-空氣；9-接地端；10-加熱器接線端；11-信號輸出端；

48、12-加熱器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-61 氧傳感器工作原理圖圖2-62 氧傳感器的輸出特性汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-64 加熱式氧傳感器 加熱式氧傳感器的線束插接器一般有加熱式氧傳感器的線束插接器一般有4個端子（也個端子（也有的是有的是3個），其中個），其中2個是傳感器信號輸出端子，另個是傳感器信號輸出端子，另2個個是電加熱元件的電源輸入端子是電加熱元件的電源輸入端子 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測2氧化鈦式氧傳感器氧化鈦式氧傳感器 當(dāng)二氧化鈦表面氧濃度發(fā)生變化時，其電阻值也隨著變當(dāng)二氧化鈦表面

49、氧濃度發(fā)生變化時，其電阻值也隨著變化，化，ECU根據(jù)此變化來確定混合氣的濃度變化。根據(jù)此變化來確定混合氣的濃度變化。 圖2-65 二氧化鈦氧傳感器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-66 氧化鈦型氧傳感器的輸出特性圖2-67 二氧化鈦氧傳感器的工作電路1-TiO2型氧傳感器；2-1V電源電壓端子；3-氧傳感器信號輸出端子汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測二、氧傳感器的工作電路二、氧傳感器的工作電路圖2-68 非加熱式氧傳感器工作電路圖2-69 北京切諾基汽車氧傳感器工作電路汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測三、氧傳感器的故障

50、三、氧傳感器的故障 氧傳感器常見的故障有：氧傳感器老化、氧傳感器中毒、氧傳感器常見的故障有：氧傳感器老化、氧傳感器中毒、氧傳感器破裂、氧傳感器內(nèi)部電熱元件損壞、導(dǎo)線斷開、氧傳感器破裂、氧傳感器內(nèi)部電熱元件損壞、導(dǎo)線斷開、氧傳感器信號不正確等，其中傳感元件老化和中毒是氧傳氧傳感器信號不正確等，其中傳感元件老化和中毒是氧傳感器失效的主要原因。感器失效的主要原因。 1氧傳感器老化氧傳感器老化 2鉛中毒鉛中毒 3硅中毒硅中毒 4磷中毒磷中毒 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測四、氧傳感器的檢測四、氧傳感器的檢測 1檢查氧傳感器的加熱元件檢查氧傳感器的加熱元件2檢查氧傳感器加熱元件

51、工作電路檢查氧傳感器加熱元件工作電路3檢查氧傳感器的工作情況檢查氧傳感器的工作情況以豐田以豐田1UZFE型發(fā)動機為例。型發(fā)動機為例。4檢查氧傳惑器檢查氧傳惑器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測課題七課題七 爆震傳感器爆震傳感器 爆震傳感器的作用是把發(fā)動機爆震信號轉(zhuǎn)換為電信號爆震傳感器的作用是把發(fā)動機爆震信號轉(zhuǎn)換為電信號輸入發(fā)動機輸入發(fā)動機ECU。該信號輸入。該信號輸入ECU后用于控制點火提前后用于控制點火提前角，使發(fā)動機在最接近爆震的時刻點火。角，使發(fā)動機在最接近爆震的時刻點火。 檢測發(fā)動機爆震的方法有三種：檢測發(fā)動機爆震的方法有三種： 檢測發(fā)動機燃燒室壓力檢測發(fā)動機燃燒

52、室壓力 檢測發(fā)動機缸體振動檢測發(fā)動機缸體振動 檢測燃燒噪聲檢測燃燒噪聲 一、爆震傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理一、爆震傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理按檢測方式不同可分為共振型與非共振型兩種；按結(jié)構(gòu)按檢測方式不同可分為共振型與非共振型兩種；按結(jié)構(gòu)不同可分為磁致伸縮式和壓電式兩種。不同可分為磁致伸縮式和壓電式兩種。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測1磁致伸縮式爆震傳感器磁致伸縮式爆震傳感器 磁致伸縮式爆震傳感器屬共振型傳感器。如圖磁致伸縮式爆震傳感器屬共振型傳感器。如圖2-70所所示，磁致伸縮式爆震傳感器主要由感應(yīng)線圈、鐵心、永久示，磁致伸縮式爆震傳感器主要由感應(yīng)線圈、鐵心、永久磁鐵和傳感器

53、外殼等組成。磁鐵和傳感器外殼等組成。圖2-70 磁致伸縮式爆震傳感器的外形與結(jié)構(gòu)1-線圈；2-鐵心；3-外殼；4-永久磁鐵 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-71 磁致伸縮式爆震傳感器的輸出特性 當(dāng)發(fā)動機發(fā)生爆震時，發(fā)動機缸體的振動頻率與傳感器固當(dāng)發(fā)動機發(fā)生爆震時，發(fā)動機缸體的振動頻率與傳感器固有的振動頻率（約有的振動頻率（約7kHz左右）匹配，發(fā)生諧振現(xiàn)象，振動強左右）匹配，發(fā)生諧振現(xiàn)象，振動強度最大，鐵心的位移最大，線圈內(nèi)的磁通變化率最大，傳感度最大，鐵心的位移最大，線圈內(nèi)的磁通變化率最大，傳感器輸出最大信號器輸出最大信號 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模

54、塊二 傳感器及檢測2壓電式爆震傳感器壓電式爆震傳感器 壓電式爆震傳感器是利用壓電效應(yīng)制成的。壓電效應(yīng)壓電式爆震傳感器是利用壓電效應(yīng)制成的。壓電效應(yīng)是指某些晶體（如石英、壓電陶瓷等）在某一定方向受壓是指某些晶體（如石英、壓電陶瓷等）在某一定方向受壓（或受拉）產(chǎn)生變形時，在晶體內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，并在（或受拉）產(chǎn)生變形時，在晶體內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，并在其兩個表面出現(xiàn)異性電荷；當(dāng)去掉外力后，又重新回到不其兩個表面出現(xiàn)異性電荷；當(dāng)去掉外力后，又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱為壓電效應(yīng)。帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱為壓電效應(yīng)。 壓電式爆震傳感器按檢測缸體振動頻率的方式不同，壓電式爆震傳感器按檢測缸體振動頻率

55、的方式不同，又可分為共振型與非共振型。又可分為共振型與非共振型。 （1）共振型壓電式爆震傳感器）共振型壓電式爆震傳感器 共振型爆震傳感器的主要元件是壓電元件與振蕩片共振型爆震傳感器的主要元件是壓電元件與振蕩片（如圖（如圖2-72所示）。壓電元件的材料為壓電陶瓷晶體片。所示）。壓電元件的材料為壓電陶瓷晶體片。 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測圖2-72 共振型壓電式爆震傳感器1-壓電元件， 2-振子； 3-基座； 4-O型密封圈； 5-連接器；6-接頭； 7-密封劑； 8-殼體； 9-引線汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)模塊二 傳感器及檢測（2）非共振型壓電式爆震傳感器）非共振型壓電式爆震傳感器 非共振型壓電式爆震傳感器的主要元件是慣性配重和壓非共振型壓電式爆震傳感器的主要元件是慣性配重和壓電陶瓷元件。電陶瓷元件。 圖2-73 非共