汽車發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、第二節(jié) 傳感器的結(jié)構(gòu)原理與檢測(cè),一、空氣流量傳感器（MAF,安裝位置: 安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門之間的進(jìn)氣管上 功用： 測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的所有空氣流量，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ECU； 空氣流量計(jì)信號(hào)是ECU決定噴油量和點(diǎn)火正時(shí)的基本信號(hào)之一,1.安裝位置和功用,按檢測(cè)空氣流量的參數(shù)不同，可以分為體積流量型和質(zhì)量流量型； 按結(jié)構(gòu)不同，可以分為葉片式、卡門渦旋式和熱式， 熱式又可分為熱線式（熱絲式）和熱膜式 葉片式和卡門渦旋式屬于體積流量型傳感器，要求得空氣質(zhì)量流量，還需同時(shí)檢測(cè)進(jìn)氣溫度； 熱式屬于質(zhì)量流量型傳感器，可直接測(cè)出空氣質(zhì)量流量，不需要檢測(cè)進(jìn)氣溫度; 現(xiàn)代轎車基本采用熱式空

2、氣流量傳感器,2.空氣流量傳感器的分類,1）結(jié)構(gòu) 如右圖，空氣流量計(jì)主要由測(cè)量板、補(bǔ)償板、回位彈簧、電位計(jì)、旁通氣道組成，此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵開關(guān)及進(jìn)氣溫度傳感器等,1）翼（葉）片式空氣流量計(jì),下一頁,1、電位計(jì)滑臂 2、可變電阻 3、接進(jìn)氣管 4、測(cè)量葉片 5、旁通空氣道 6、接空氣濾清器,2）葉片式空氣流量計(jì)工作原理,如右圖，來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計(jì)時(shí)，空氣推力使測(cè)量板打開一個(gè)角度，當(dāng)吸入空氣推開測(cè)量板的里與彈簧變形后的回位力相平衡時(shí)，葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與測(cè)量板同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)檢測(cè)出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)US送給ECU,在氣流通道中放一個(gè)柱體，氣體通過時(shí)在柱體

3、后產(chǎn)生許多渦流。 按檢測(cè)分為：超聲波檢測(cè)法和反光鏡檢測(cè)法,2）卡門渦流式空氣流量計(jì),結(jié)構(gòu)：由超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲波發(fā)射探頭、渦流穩(wěn)定板、渦流發(fā)生器、整流器、超聲波接受探頭和轉(zhuǎn)換電路組成。 原理：卡門渦旋造成空氣密度變化，受其影響，信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的超聲波到達(dá)接受器的時(shí)機(jī)或變?cè)缁蜃兺?，測(cè)出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形的脈沖頻率為卡門渦旋的頻率。如右圖 （見視頻,1）超聲波檢測(cè)法,1、超聲波信號(hào)發(fā)生器 2、超聲波發(fā)射探頭 3、渦流穩(wěn)定板4、渦流發(fā)生器 5、整流器 6、旁通空氣道 7、超聲波接收探頭8、轉(zhuǎn)換電路,1、反光鏡 2、發(fā)光二極管 3、鋼板彈簧 4、光電管(光敏晶體) 5、導(dǎo)壓孔

4、 6、渦流發(fā)生器,2）反光鏡檢測(cè)法,檢測(cè)部分結(jié)構(gòu)：如左圖，鏡片、發(fā)光二級(jí)管和光電晶體管組成。 原理：空氣流經(jīng)過發(fā)生器時(shí)，壓力發(fā)生變化，經(jīng)壓力導(dǎo)向孔作用在反光鏡上，使反光鏡發(fā)生振動(dòng)，從而將發(fā)光二極管投射的的光發(fā)射給光電管(光敏晶體) ，光敏晶體以簧片得振動(dòng)頻率導(dǎo)通和截止，對(duì)反射光進(jìn)行檢測(cè),3）熱式空氣流量計(jì),下一頁,熱絲式空氣流量計(jì)的檢測(cè)元件是鉑金屬絲，熱膜式空氣流量計(jì)的檢測(cè)元件是鉑金屬膜,1）熱線式空氣流量計(jì),見視頻,鉑金屬檢測(cè)元件的優(yōu)點(diǎn) 1.響應(yīng)速度很快，能在幾毫秒內(nèi)反映出空氣流量的變化，因此測(cè)量精度不受進(jìn)氣氣流脈動(dòng)的影響(氣流脈動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最為明顯) 2.具有進(jìn)氣阻力小、

5、無磨損部件等優(yōu)點(diǎn),下一頁,這種流量計(jì)的熱線和進(jìn)氣溫度傳感器都安裝在主氣道中的取 樣管內(nèi)，故稱為主通式熱線空氣流量計(jì)。 另一種是將熱線繞在陶瓷芯管上，并置于旁通氣道內(nèi)， 稱為旁通式熱線空氣流量計(jì),2）熱膜式空氣流量計(jì),3.空氣流量計(jì)的檢測(cè)內(nèi)容 包括空氣流量計(jì)的電源、信號(hào)和信號(hào)接地。檢測(cè)空氣流量計(jì)的信號(hào)可用萬用表、診斷儀和示波器。 空氣流量計(jì)信號(hào)不正確不一定是空氣流量計(jì)本身的故障，空氣濾清器堵塞、進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣、發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)故障、三元催化裝置堵塞都會(huì)造成空氣流量計(jì)信號(hào)過低,1）通用別克君威車空氣流量計(jì)檢測(cè) 通用別克車采用熱絲型空氣流量計(jì)，如下圖所示，由于在空氣流量計(jì)內(nèi)部裝置了一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，所以

6、其輸出信號(hào)是數(shù)字頻率信號(hào)。 通用別克君威車空氣流量計(jì)電路圖如右圖所示，用TECH 2檢測(cè)空氣流量計(jì)數(shù)據(jù)如表所示,2）熱膜式空氣流量計(jì)檢測(cè) 從車上拆下空氣流量計(jì)，插接好線束連接器，并打開點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量傳感器信號(hào)端子5與搭鐵端子3之間的電壓，正常應(yīng)為12V；向空氣流量計(jì)進(jìn)氣口吹風(fēng)，同時(shí)測(cè)量信號(hào)端子5與搭鐵端子3之間的電壓，正常應(yīng)升高到24V。 空氣流量計(jì)電路.swf 空氣流量計(jì)的測(cè)量.swf,信 號(hào),搭 鐵,5v,12v,099到此,大眾車空氣流量計(jì)的檢測(cè) 大眾車上采用的空氣流量計(jì)是熱膜式空氣流量計(jì)。以大眾3000熱膜式空氣流量計(jì)為例，其電路見圖2-11，輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)?？諝饬髁坑?jì)連接器上有5

7、個(gè)端子（見圖2-12），由電源繼電器給空氣流量計(jì)端子2提供12V電源，端子1為進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)線，3為搭鐵端子、 4為5V電源端子、 5為信號(hào)端子。用K81檢測(cè)空氣流量計(jì)數(shù)據(jù)如表2-1所示,3）熱式空氣流量計(jì)的波形檢測(cè) 熱絲式空氣流量計(jì)的信號(hào)是模擬信號(hào)，其信號(hào)波形如圖所示,可用數(shù)字萬用表直流電壓檔測(cè)量，也可用解碼器檢測(cè)顯示直流信號(hào)電壓,熱膜式空氣流量計(jì)信號(hào)是數(shù)字頻率信號(hào)，其信號(hào)波形如圖（b）所示，應(yīng)使用解碼器檢測(cè)顯示數(shù)字頻率信號(hào)，一般顯示單位有g(shù)/s（克/秒）、hz（赫茲），也可用示波器顯示信號(hào)波形,熱式空氣流量計(jì),反光鏡檢測(cè)法 超聲波檢測(cè)法,葉片式空氣流量計(jì) 卡門旋渦式空氣流量計(jì),質(zhì)量流量

8、型,體積流量型,熱膜式空氣流量計(jì),熱線式空氣流量計(jì),二、曲軸位置傳感器（CKP）與凸輪軸位置傳感器(CMP) 曲軸位置傳感器又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器， 大眾車稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28， 凸輪軸位置傳感器又稱為氣缸識(shí)別傳感器。 大眾車G40,1）功用與分類 曲軸位置傳感器安裝在曲軸皮帶輪后和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上。（安裝在曲軸飛輪旁) 凸輪軸位置傳感器安裝在凸輪軸前或后端，或分電器內(nèi)。（分電器內(nèi)） 在發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU控制噴油器噴油和控制火花塞跳火時(shí)，首先需要知道究竟是哪一個(gè)氣缸的活塞即將到達(dá)排氣沖程上止點(diǎn)和壓縮沖程上止點(diǎn)，然后才能根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)控制噴油提前角與點(diǎn)火提前角。 曲軸位置傳感器C

9、KP的功用是：采集發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號(hào)并輸入ECU，以便計(jì)算確定并控制噴油提前角與點(diǎn)火提前角。主控信號(hào) 凸輪軸位置傳感器CMP的功用是：采集配氣凸輪軸的位置信號(hào)并輸入ECU，以便確定活塞處于壓縮(或排氣)沖程上止點(diǎn)的位置,曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器有 光電式、磁感應(yīng)式和霍爾式三種類型。 日產(chǎn)公爵王轎車、三菱與獵豹吉普車采用光電式曲軸位置與凸輪軸位置傳感器， 豐田系列轎車通常采用磁感應(yīng)式曲軸位置與凸輪軸位置傳感器 大眾車采用磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器； 別克車有2個(gè)曲軸位置傳感器，7X傳感器采用磁感應(yīng)式，24X傳感器采用霍爾式。 紅旗CA7220E型轎車和切諾基吉普

10、車采用了霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器，且曲軸位置傳感器為差動(dòng)霍爾式傳感器,磁感應(yīng)式曲軸位置與凸輪軸位置傳感器磁力線穿過的路徑為： 永久磁鐵N極定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙轉(zhuǎn)子凸齒信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子凸齒與定子磁頭間的氣隙磁頭導(dǎo)磁板(磁軛)永久磁鐵S極。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁路中的氣隙就會(huì)周期性的發(fā)生變化，磁路的磁阻和穿過信號(hào)線圈磁頭的磁通量隨之發(fā)生周期性的變化。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，傳感線圈中就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),2、電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器,信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個(gè)凸齒，傳感線圈中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期的交變電動(dòng)勢(shì)，即電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)一次最大值和一次最小值，傳感線圈也就相應(yīng)地輸出一個(gè)交變電壓信號(hào)。 磁感應(yīng)式傳感器不需要外加電源

11、，永久磁鐵起著將機(jī)械能變換為電能的作用，其磁能不會(huì)損失。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)子凸齒轉(zhuǎn)動(dòng)的速度將發(fā)生變化，鐵芯中的磁通變化率也將隨之發(fā)生變化。 轉(zhuǎn)速越高，磁通變化率就越大，傳感線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就越高,電磁感應(yīng)原理,信號(hào)轉(zhuǎn)子為齒盤式，在其圓周上間隔均勻地制作有58個(gè)凸齒、57個(gè)小齒缺和1個(gè)大齒缺。大齒缺輸出基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)1缸或4缸壓縮上止點(diǎn)前一定角度。大齒缺所占的弧度相當(dāng)于2個(gè)凸齒和3個(gè)小齒缺所占的弧度,1)大眾電磁式曲軸位置傳感器 （視頻,信號(hào)轉(zhuǎn)子外緣設(shè)制有24個(gè)凸齒 。傳感器軸每轉(zhuǎn)一圈相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，所以一個(gè)交變信號(hào)(即一個(gè)信號(hào)周期) 相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)30(72024=3

12、0)、相當(dāng)于信號(hào)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)15(302=15),2）豐田汽車磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器,G信號(hào)發(fā)生器由No.1信號(hào)轉(zhuǎn)子、傳感線圈G1、G2和磁頭等組成 。G1線圈產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)第六缸活塞壓縮上止點(diǎn)前10 ( BTDC 10)、G2線圈產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)于第一缸活塞壓縮上止點(diǎn)前10 ( BTDC 10)。 檢測(cè)：檢查感應(yīng)線圈的電阻，冷態(tài)下的G1和G2感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為125200，Ne感應(yīng)線圈電阻應(yīng)為155250,電磁式凸輪軸曲軸位置傳感器電路,上一頁,3）磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器檢測(cè) 磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的檢測(cè)包括線圈電阻和輸出信號(hào)檢查。 線圈電阻約幾百歐姆至1千歐左右， 輸出信號(hào)采用交流

13、電壓檔測(cè)量，信號(hào)電壓隨轉(zhuǎn)速升高而升高。 磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器若以電壓表測(cè)量，只能獲得平均電壓數(shù)值，而用示波器檢測(cè)則能得到感應(yīng)波形。圖2-24所示是磁感應(yīng)沖式曲軸位置傳感器的波形,099 091_3.14,圖中顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速88lrmin時(shí)，頻率為596Hz，峰值173V，脈寬158ms。 良好的波形在0V上下的幅值應(yīng)基本一致，且隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而增大，幅值、頻率和形狀在確定的條件(等轉(zhuǎn)速)下是一致的、可重復(fù)的、有規(guī)律的和可預(yù)測(cè)的。 用雙蹤示波器，可在顯示屏上同時(shí)顯示被檢測(cè)的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器兩個(gè)波形，從而可檢查凸輪軸與曲軸之間的正時(shí)關(guān)系,霍爾效應(yīng)：把一個(gè)通有電流I的長(zhǎng)方體形白金

14、導(dǎo)體垂直于磁力線放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中時(shí)，如圖2 - 45所示，在白金導(dǎo)體的兩個(gè)橫向側(cè)面上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向的電壓UH，當(dāng)取消磁場(chǎng)時(shí)電壓立即消失。該電壓稱為霍爾電壓,3、霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器霍爾效應(yīng).rm,凸輪軸位置傳感器.swf,組成：由轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、霍爾晶體管和放大器組成,美國(guó)GM公司的霍爾式曲軸 位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)型式，在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶輪前端固裝著內(nèi)外兩個(gè)帶觸發(fā)葉片的信號(hào)輪，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。外信號(hào)輪外緣上均勻分布著18個(gè)觸發(fā)葉片和18個(gè)窗口，內(nèi)信號(hào)輪外緣上設(shè)有3個(gè)觸發(fā)葉片和3個(gè)窗口，由于內(nèi),信號(hào)輪外緣上設(shè)有3個(gè)觸發(fā)葉片和3個(gè)窗口

15、，由于內(nèi)信號(hào)輪的安裝位置關(guān)系，寬度為100弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿位于第1缸和第4缸上止點(diǎn)（TDC）前75，90弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿在第6缸和第3缸上止點(diǎn)前75，110弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿在第5缸和第2缸上止點(diǎn)前75,3) 霍爾式曲軸位置傳感器檢測(cè) 霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè)方法有一個(gè)共同的特點(diǎn)， 即主要通過測(cè)量有無輸出脈沖信號(hào)來判斷其工作性能是否良好。 以別克君威的霍爾式曲軸位置傳感器為例。 曲軸位置傳感器的控制電路。 三端子分別為：電源、信號(hào)和搭鐵。 當(dāng)飛輪齒槽通過傳感器時(shí)，霍爾傳感器輸出脈沖信號(hào)，高電位為12V，低電位為0.3V,霍爾式曲軸位置傳感器檢測(cè),霍爾式曲軸位置傳感器的信號(hào)波形 奧迪,4）

16、快速起動(dòng)識(shí)別功能 有些發(fā)動(dòng)機(jī)利用曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器有快速起動(dòng)識(shí)別功能，利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和各相關(guān)缸確切的曲軸位置，利用來自霍爾傳感器的信號(hào)識(shí)別各缸，下面以寶來柴油轎車為例。 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元必須知道哪缸處于壓縮沖程，以便激活相應(yīng)的泵噴嘴。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元計(jì)算由霍爾傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，該信號(hào)監(jiān)測(cè)凸輪軸傳感器上凸齒并確定凸輪軸位置，從而識(shí)別各缸。 因?yàn)槊恳粋€(gè)工作循環(huán)凸輪軸旋轉(zhuǎn)360，在傳感器輪上有四個(gè)凸齒分別代表四個(gè)缸的位置，它們相隔90。為了能識(shí)別出各缸，傳感器輪上另外3個(gè)相距角度不同的凸齒來代表1、2和3缸,凸齒每次經(jīng)過霍爾傳感器時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)霍爾

17、電壓，并傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。因?yàn)橥过X相隔間距不同，霍爾電壓產(chǎn)生的時(shí)間間隔也不同。據(jù)此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可識(shí)別出各缸并控制相應(yīng)的噴嘴電磁閥。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輪如圖2-30所示，在其圓周上有56（60-2-2）個(gè)齒和兩個(gè)齒的齒缺，齒缺相距180，并作為確定曲軸位置的參考標(biāo)記,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元利用來自霍爾傳感器的信號(hào)識(shí)別各缸，霍爾傳感器監(jiān)測(cè)凸輪軸傳感器輪。因?yàn)榍S傳感器輪上的2個(gè)齒缺，當(dāng)曲軸僅轉(zhuǎn)過半圈時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元就會(huì)獲得一個(gè)相關(guān)信號(hào)。通過此方式，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元在初期就可識(shí)別各相關(guān)缸的曲軸位置并激活相應(yīng)的電磁閥來進(jìn)行噴射循環(huán)?；魻杺鞲衅骱桶l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器波形,組成：由信號(hào)盤、發(fā)光二極管、光敏二極

18、管和放大器組成。 原理：如圖，利用發(fā)光二極管作為信號(hào)源。隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)透光孔與發(fā)光二極管對(duì)正時(shí)，光線照射到光敏二極管上產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后輸送給ECU,4、光電式凸輪軸/曲軸位置傳感器,外圈制作有360個(gè)長(zhǎng)方形透光孔(縫隙) ，間隔弧度為1(透光孔占0.5 ，遮光部分占0.5) ，用于產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速信號(hào)；內(nèi)圈制作有6個(gè)透光孔(長(zhǎng)方形孔) ，間隔弧度為60 ，用于產(chǎn)生各個(gè)氣缸的上止點(diǎn)位置信號(hào)，其中有1個(gè)長(zhǎng)方形寬邊稍長(zhǎng)的透光孔，用于產(chǎn)生第一缸上止點(diǎn)位置信號(hào),1、密封圈 2、分火頭 3、發(fā)光二級(jí)管 4、光敏二極管 5、放大電路 6、轉(zhuǎn)子,光電式曲軸和凸輪軸位置傳感器電路,上一頁,光電式

19、傳感器.rm,轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角信號(hào),上止點(diǎn)信號(hào),3）光電感應(yīng)式曲軸位置傳感器檢測(cè) 用萬用表直流電壓檔檢測(cè)傳感器信號(hào)電壓，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的電壓應(yīng)為0.21.2V。起動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，信號(hào)電壓應(yīng)為1.82.5V。否則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。 光電感應(yīng)式曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形如圖2-17所示,電位計(jì)式節(jié)氣門位置傳感器 觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器 綜合式節(jié)氣門位置傳感器,三、節(jié)氣門位置傳感器（TPS,安裝在節(jié)氣門體旁，與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng) 功用：1.將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，以修正空燃比適合發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化。 2.在裝備電子控制自動(dòng)變速器的汽車上，與車速信號(hào)，一同控制換擋時(shí)機(jī)和變矩器鎖

20、止。 3.無空氣流量計(jì)信號(hào)時(shí)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一起計(jì)算進(jìn)氣量,1、可變電阻式 節(jié)氣門位置傳感器,利用觸點(diǎn)在電阻體上的滑動(dòng)來改變電阻值，測(cè)得節(jié)氣門開度的線形輸出電壓，可知節(jié)氣門開度。全關(guān)時(shí)電壓信號(hào)應(yīng)約為0.5V，隨節(jié)氣門增大，信號(hào)電壓增強(qiáng)，全開時(shí)約為4.5V。 （見視頻,1、節(jié)氣門位置傳感器 2、怠速觸點(diǎn) 3、全開觸點(diǎn)4、滑動(dòng)觸點(diǎn) 5、節(jié)氣門軸,由滑動(dòng)觸點(diǎn)和兩個(gè)固定觸點(diǎn)（功率觸點(diǎn)和怠速觸點(diǎn)）組成。 節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸，當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50以上時(shí)，可動(dòng)觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接觸，檢測(cè)節(jié)氣門大開度狀態(tài)。如右圖,2、觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器,滑動(dòng)觸點(diǎn)E1,怠速觸點(diǎn)IDL,全開觸點(diǎn)PSW,3、綜

21、合式節(jié)氣門位置傳感器,由一個(gè)電位計(jì)和一個(gè)怠速觸點(diǎn)組成，工作原理和前兩種相同。 如下圖,桑 塔 納 2 0 0 0,節(jié)氣 門定 位電 位計(jì),節(jié)氣 門電 位計(jì),怠速 開關(guān),節(jié)氣 門定 位器,帕薩特 節(jié)氣門位置傳感器,G187 信號(hào)隨節(jié)氣門開大電壓值增大 6-1 電阻 增加,G188 信號(hào)隨節(jié)氣門開大電壓值減小 6-4 電阻 減小,091_3.21,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,1.安裝位置 進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器簡(jiǎn)稱進(jìn)氣壓力傳感器 安裝在進(jìn)氣歧管上。傳感器的取樣壓力應(yīng)從壓力波動(dòng)較小的部位選取。 大眾車將傳感器安裝在進(jìn)氣穩(wěn)壓箱上，進(jìn)氣口直接伸入穩(wěn)壓箱內(nèi)，所以傳感器上沒有連接軟管,2.功用 進(jìn)氣

22、歧管絕對(duì)壓力傳感器的主要功用是依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一起輸送到ECU，推算出吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，它決定噴油器基本噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻的依據(jù)； 有的別克車上裝用空氣流量計(jì)檢測(cè)進(jìn)氣量，同時(shí)安裝MAP用于確定當(dāng)EGR流量測(cè)試診斷運(yùn)行時(shí)的歧管壓力變化，為某些其他診斷確定發(fā)動(dòng)機(jī)真空度，并確定大氣壓力（氣壓計(jì)）； 有的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元將實(shí)際測(cè)量值與廢氣渦輪增壓壓力圖上的設(shè)定值進(jìn)行比較。若實(shí)際值偏離設(shè)定值，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過電磁閥調(diào)整廢氣渦輪增壓壓力，實(shí)現(xiàn)廢氣渦輪增壓壓力控制,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,1.膜盒式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器,四、進(jìn)氣

23、歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,物體在承受應(yīng)力作用而變形時(shí)，長(zhǎng)度發(fā)生變化，電阻也會(huì)隨著變化，應(yīng)變儀 式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓 力傳感器是根據(jù)此 原理設(shè)計(jì)的,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,2.應(yīng)變儀式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器,2.應(yīng)變儀式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,1絕對(duì)真空室2硅片 3IC放大電路,壓電晶體式 進(jìn)氣壓力 傳感器視屏,3.進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器 檢測(cè) 1）檢查真空軟管的連接情況 仔細(xì)檢查傳感器的真空軟管與節(jié)氣門體的連接情況，如連接不良或漏氣 2）傳感器參考電壓的檢測(cè)（萬用表檢測(cè)直流電壓檔） 進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器根據(jù)接腳一般可分為三線式和四線式。 三線式傳

24、感器的接腳分別為5V電源線、搭鐵線和信號(hào)線； 四線式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的另一個(gè)接腳為進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)線,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,3.進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器 檢測(cè) 接通點(diǎn)火開關(guān) 電源線的開路電壓約5V。 怠速時(shí)，端子B信號(hào)電壓約1.25V 節(jié)氣門全開時(shí)略低于5V 全減速時(shí)接近0V,四、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP,普桑,POLO,寶馬6系,099-2100.4.1,下一頁,電阻值隨溫度升高而減小的稱為負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻； 電阻值隨溫度升高而增大的稱為正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻； 有一類熱敏電阻的阻值以某一溫度(稱為臨界溫度)為界，高于此溫度時(shí)阻值為一水平，低于此溫度時(shí)阻值

25、為另一水平，這類熱敏電阻稱為臨界溫度熱敏電阻CTR， 三種熱敏電阻的溫度特性曲線如圖2 - 61所示,五、溫度傳感器,功用：給ECU提供進(jìn)氣溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制的修正信號(hào),D型安裝在空氣濾清器或進(jìn)氣管內(nèi)，L型安裝在進(jìn)氣管或空氣流量計(jì)內(nèi)。結(jié)構(gòu)如圖,1.進(jìn)氣溫度傳感器（ACT、IATS,五、溫度傳感器,功用：給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)控制修正信號(hào),一般安裝在氣缸體水道上或冷卻水出口處。 其工作原理與進(jìn)氣溫度傳感器相同,2.冷卻液溫度傳感器（ECT、CTS,五、溫度傳感器,普桑,POLO,帕薩特2.8V6,3.溫度傳感器的檢修 就車檢測(cè) 點(diǎn)火開關(guān)0FF，

26、拔下傳感器上的電插，打開點(diǎn)火開關(guān),用數(shù)字式高阻抗萬用表檢測(cè)傳感器電插兩端子間的電壓值應(yīng)為5V左右,3.溫度傳感器的檢修 車下檢測(cè) 從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下傳感器，將其置于燒杯內(nèi)的水中，加熱杯中的水，同時(shí)用萬用表檔測(cè)量在不同水溫條件下，傳感器兩端子間的電阻值。將測(cè)得的值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較。若不符合標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)更換水溫傳感器,099-4-8,六、爆震傳感器 （KS,功用：爆震傳感器（KS）作為點(diǎn)火正時(shí)控制的反饋元件用來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃強(qiáng)度，借以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火正時(shí)的閉環(huán)控制，以便有效地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的發(fā)生,安裝位置：爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體上,七、爆震傳感器,1.磁致伸縮式爆震傳感器 輸出電壓信號(hào)的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的

27、頻率有關(guān)，當(dāng)傳感器固有振蕩頻率與設(shè)定爆震強(qiáng)度時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率產(chǎn)生諧振時(shí)，傳感器將輸出最大電壓信號(hào)(如圖371所示,2.壓電晶體式 爆震傳感器 壓電晶體式爆震傳感器是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)制成的爆震傳感器。 該類型傳感器把爆震傳到缸體上的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電子控制單元根據(jù)此信號(hào)判別發(fā)動(dòng)機(jī)爆震是否發(fā)生,帕薩特2.8V6,桑塔納2000,2)爆震傳感器輸出信號(hào)的檢查。 拔下爆震傳感器上的電插，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)用萬用表電壓檔檢查爆震傳感器的接線端子與搭鐵間的電壓，應(yīng)有脈沖電壓輸出。否則，應(yīng)更換爆震傳感器,3.爆震傳感器的檢測(cè) 1)爆震傳感器電阻的檢測(cè) 將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”，拔下爆震傳感器上的電

28、插，用萬用表檔檢測(cè)爆震傳感器的接線端子與外殼間的電阻，應(yīng)為(不導(dǎo)通)；否則須更換爆震傳感器,3)爆震傳感器的示波器檢測(cè) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生敲缸、振動(dòng)、爆震時(shí)，爆震傳感器輸出波形的峰值電壓和頻率將會(huì)突然增加，爆震波形,爆震波形,爆震傳感器波形 量程5-15Hz PCM將延遲點(diǎn)火時(shí)刻，以阻止繼續(xù)爆震,輕擊缸體時(shí)爆震傳感器波形,4.安裝注意 安裝爆震傳感器時(shí)，必須保證按規(guī)定力矩?cái)Q緊： 如果安裝力矩太大，可能造成傳感器破裂或傳感器反應(yīng)過于靈敏（點(diǎn)火延遲）； 力矩太小，則爆震反應(yīng)不靈敏。 標(biāo)準(zhǔn)擰緊力矩為20 N.m。 嚴(yán)重的撞擊可能導(dǎo)致爆震傳 感器損壞，因此不要采用跌落 過的爆震傳感器,大家辛苦了,八、氧傳感

29、器,功用： 氧傳感器實(shí)際上是用來探測(cè)空燃比是比理論空燃比濃，還是比理論空燃比稀，以獲得上次噴油時(shí)間是過長(zhǎng)或是過短，并將該信息變成電信號(hào)送入發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(ECU)，用來對(duì)噴油時(shí)間進(jìn)行修正，以達(dá)到混合氣的空燃比保持在理論值附近的一個(gè)狹小范圍內(nèi),氧化鋯(Zr02,氧化鈦( Ti02,加熱型,非加熱型,一般都為加熱型傳感器,類型,091-4-11,一)氧化鋯式氧傳感器,一）氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1.加熱型氧傳感器 LSH特點(diǎn)： 在較低的排氣溫度下(如怠速)仍能保持工作；從而有效地實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；更加靈活的安裝位置；更快地進(jìn)入工作狀態(tài)；更靈敏的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力；更強(qiáng)的抗污染能力；更長(zhǎng)的使用壽命，

30、160,000km,2氧化鋯式氧傳感器的工作原理 氧傳感器產(chǎn)生的信號(hào)電壓在過量空氣系數(shù)=1時(shí)產(chǎn)生突變。當(dāng)1(混合氣稀)時(shí)，氧傳感器輸出信號(hào)電壓幾乎為零(小于100 mV)； 當(dāng)1(混合氣濃)時(shí)，氧傳感器輸出信號(hào)電壓接近1V(8001 000 mV)，如圖360所示,氧傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)輸入電子控制單元(ECU)后，在ECU輸入電路中，氧傳感器信號(hào)電壓與基準(zhǔn)電壓(一般為450 mV)進(jìn)行比較。當(dāng)信號(hào)電壓比基準(zhǔn)電壓高時(shí)，判定為混合氣過濃； 當(dāng)信號(hào)電壓比基準(zhǔn)電壓低時(shí)，判定為混合氣過稀。 電子控制單元借此可修正噴油時(shí)間，以使空燃比保持在理論值附近的一個(gè)狹小范圍內(nèi)。 氧化鋯式氧傳感器必須滿足：發(fā)動(dòng)機(jī)溫度

31、高于60；氧傳感器自身溫度高于300；發(fā)動(dòng)機(jī)工作在怠速工況和部分負(fù)荷工況三個(gè)條件，才能正常調(diào)節(jié)混合氣濃度,099-4-15,3 氧 傳 感 器 與 電 子 控 制 單 元 的 連 接 電 路,二)氧化鈦式氧傳感器 1.特點(diǎn) 氧化鈦式氧傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，抗腐蝕抗污染能力強(qiáng)，經(jīng)久耐用，可靠性高。 二氧化鈦( Ti02)屬于N型半導(dǎo)體材料，其阻值大小取決于材料溫度以及周圍環(huán)境中氧離子的濃度，因此可以用來檢測(cè)排氣中的氧離子濃度,2.工作原理 由于二氧化鈦半導(dǎo)體材料的電阻具有隨排氣中氧離子濃度的變化而變化的特性，因此氧化鈦式氧傳感器的信號(hào)源相當(dāng)于一個(gè)可變電阻,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的可燃混合氣濃度較濃

32、(空燃比小于14.7)時(shí)，排氣中氧離子含量較小，氧化鈦管外表面氧離子很少或沒有氧離子，二氧化鈦呈現(xiàn)低阻狀態(tài),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣濃度較稀(空燃比大于14.7)時(shí)，排氣中氧離子含量較多，氧化鈦和外表面的氧離子濃度較大，二氧化鈦呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。 由此可見氧化鈦式氧傳感器的電阻將在混合氣空燃比AF約為14.7(過量空氣系數(shù)約為1)時(shí)產(chǎn)生突變,3.工作電路 桑塔納2000GLi型轎車氧傳感器工作電路如圖2-55所示， 氧傳感器負(fù)極信號(hào)線與ECU插座28端子連接，ECU內(nèi)部連接一只電阻； 傳感器正極信號(hào)線與ECU 10端子連接，ECU內(nèi)部提供一個(gè)恒壓源。 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，汽車電源(1214V)經(jīng)熔斷器向傳感器

33、加熱元件提供電壓，熱敏電阻通電產(chǎn)生熱量對(duì)二氧化鈦進(jìn)行加熱，使其迅速達(dá)到工作溫度,與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)ECU中的恒壓源向氧傳感器供給一個(gè)恒定電壓。 當(dāng)混合氣濃度偏濃時(shí)，氧傳感器電阻小，經(jīng)氧傳感器與ECU內(nèi)部電阻分壓后，ECU將接收到一個(gè)高電平(約0.9V)； 當(dāng)混合氣濃度偏稀時(shí)，氧傳感器電阻大，經(jīng)氧傳感器與ECU內(nèi)部電阻分壓后，ECU將接收到一個(gè)低電平(約0.1V)。 當(dāng)氧傳感器工作正常時(shí)，輸出電壓在高電平(0.9V)與低電平(O.1V)之間變動(dòng)的頻率，每分鐘至少10次,三）寬量程氧傳感器 1.特點(diǎn): 能在=0.72.2空氣成分的寬范圍內(nèi)精確地給出連續(xù)的特征變化曲線；160,000km。寬頻帶型傳感

34、器外形尺寸比跳躍型 傳感器僅大幾毫米,2.寬量程氧傳感器的工作原理 寬量程氧傳感器主要由氧化鋯參考電池、氧化鋯泵電池、擴(kuò)散孔、擴(kuò)散室、控制器A和B等組成,氧化鋯參考電池與氧化鋯氧傳感器的工作原理相同，其功用是感知通過擴(kuò)散小孔進(jìn)入擴(kuò)散室的廢氣中的氧濃度，并在內(nèi)、外兩電極之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Us。 氧化鋯泵電池則相當(dāng)于一個(gè)氧氣泵，通過給其輸入泵電流，將廢氣中的氧“泵入”擴(kuò)散室，或?qū)U(kuò)散室中的氧“泵出”。 控制器的功用則是力圖使擴(kuò)散室內(nèi)的氧濃度保持不變，即保持氧化鋯參考電池產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)Us為0.45V(參考電壓Uu)的平衡狀態(tài)。如下圖所示,當(dāng)混合氣較濃，廢氣中的氧濃度較小時(shí)，氧化鋯參考電池將產(chǎn)生高于0.4

35、5V的電動(dòng)勢(shì)， 單元泵以原來的工作電流工作，泵入測(cè)試室的氧量少。此時(shí)控制單元增大單元泵的工作電流，使單元泵旋轉(zhuǎn)速度增加，增加泵氧速度，單元泵泵入測(cè)試室中的氧量增加，使電壓值恢復(fù)到450mv,而當(dāng)混合氣較稀，廢氣中的氧濃度較大時(shí)，泵在原來的轉(zhuǎn)速下會(huì)泵入較多的氧，測(cè)試室中氧的含量較多，電壓值下降。加大噴油量，同時(shí)減少單元泵的工作電流。為能使電壓值盡快恢復(fù)到450mv的電壓值，減小單元泵的工作電流，使泵入測(cè)試室的氧量減少。單元泵的工作電流傳遞給控制單元，控制單元將其折算成電壓值信號(hào),隨廢氣中的氧濃度變化，氧化鋯參考電池產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)Us變化，而要恢復(fù)到Us為0.45V的平衡狀態(tài)，所需的泵電流也隨之成正

36、比變化，通過控制器將變化的泵電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的電壓信號(hào)Uo(05V)，ECU根據(jù)此電壓信號(hào)即可確定混合氣的實(shí)際濃度。 寬量程氧傳感器能夠在1020的空燃比范圍內(nèi)連續(xù)工作，輸出的信號(hào)電壓隨空燃比增大而成正比增大，其輸出特性如圖所示,四)普通氧傳感器的檢修 氧傳感器的基本電路圖如圖所示,1.氧傳感器加熱器電阻的檢測(cè) 點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”，拔下氧傳感器上的電插，用萬用表檔測(cè)量氧傳感器接線端中加熱器端子與搭鐵端子間的電阻， 其電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值(一般為440)； 具體數(shù)值參見具體車型的說明書)，否則，應(yīng)更換氧傳感器,2.氧傳感器信號(hào)電壓的檢測(cè) 用診斷儀讀取氧傳感器的信號(hào)電壓。讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500

37、rmin左右的轉(zhuǎn)速保持運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)檢查氧傳感器的信號(hào)電壓能否在01V之間來回?cái)[動(dòng)，記下10S內(nèi)電壓表指針擺動(dòng)次數(shù)。 在正常情況下，隨著反饋控制的進(jìn)行，氧傳感器的信號(hào)電壓將在0.4V上下不斷變化，10S內(nèi)反饋電壓的變化次數(shù)應(yīng)不少于8次。 若電壓表指針在10S內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)等于或多余8次，說明氧傳感器及反饋控制系統(tǒng)工作正常； 電壓表指針若在10S內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)少于8次，則說明氧傳感器及反饋控制系統(tǒng)工作不正常，可能是氧傳感器表面有積炭而使靈敏度降低，此時(shí)應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)以2500rmin的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)2min，以清除傳感器表面的積炭，若信號(hào)電壓變化依舊緩慢，則為氧傳感器或ECU反饋控制電路有故障,3.寬量程氧傳感器

38、的檢測(cè) 寬量程氧傳感器一般有6個(gè)端子，包括 加熱線圈電源端子 加熱線圈搭鐵端子 兩個(gè)5V電源端子、 信號(hào)端子 泵電流輸入端子 有些寬量程氧傳感器只有5個(gè)端子，它是在傳感器內(nèi)部將兩個(gè)5V電源端子合并,用電壓表檢測(cè)寬量程氧傳感器 1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拆開傳感器線束連接器，在傳感器側(cè)測(cè)量加熱線圈電源端子與搭鐵端子間的電阻值，一般為440(具體值查閱車型維修資料)。電阻值若為無窮大，說明加熱線圈燒斷，應(yīng)更換氧傳感器。 2）打開點(diǎn)火開關(guān)，在線束側(cè)測(cè)量加熱線圈電源端子與搭鐵端子間的電壓，正常應(yīng)為蓄電池電壓。 3）寬量程氧傳感器的電流信號(hào)只能由ECU轉(zhuǎn)化為電壓值顯示出來，只能通過讀取數(shù)據(jù)塊檢測(cè)其信號(hào)電壓。寬量

39、程氧傳感器的 電壓規(guī)定值為1.02.0V， 電壓值大于1.5V時(shí)說明混合氣過稀， 電壓值小于1.5V時(shí)說明混合氣過濃， 電壓值為0V、1.5V、4.9V的恒定值時(shí)都說明氧傳感器線路有故障,五）前后雙氧傳感器 現(xiàn)代汽車的自診斷系統(tǒng)為了監(jiān)測(cè)三元催化反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化效率，一般都設(shè)兩個(gè)氧傳感器。除在三元催化器的前端安裝一只氧傳感器外，在三元催化器的后端，再安裝一只氧傳感器。一般稱前者為主氧傳感器、前氧傳感器或上游氧傳感器，稱后者為副氧傳感器、后氧傳感器或者下游氧傳感器,4.17-修103,1.后氧傳感器的作用 監(jiān)測(cè)三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)化效率，這是0BD-的一項(xiàng)重要任務(wù)。一般來說，如果轉(zhuǎn)換器工作正常時(shí)，后氧傳感器的信號(hào)波動(dòng)明顯很小。隨著轉(zhuǎn)化效率的降低