發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器

1、授課題目4 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器5 溫度傳感器 6 車速傳感器7 氧傳感器 8 爆燃傳感器 9 開關(guān)信號(hào)3. 執(zhí)行器授課類型理論課首次授課時(shí)間2007年4 月3 日學(xué)時(shí)2教學(xué)目標(biāo)了解發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器的分類，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器、溫度傳感器 、車速傳感器、氧傳感器爆、燃傳感器和執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和工作原理。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理難點(diǎn)：霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)手段與方法多媒體教學(xué)，講授。電磁式、霍爾式和光電式曲軸位置傳感器的教學(xué)采用實(shí)物教學(xué)的方法教學(xué)過程：（包括授課思路、過程設(shè)計(jì)、講解要點(diǎn)及各部分具體內(nèi)容、時(shí)間分配等） 授課思路：曲軸位置傳感器在講解

2、3種傳感器的結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上，分析其不同的特點(diǎn)。 過程設(shè)計(jì)：1提問問題，復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容（約3min）2導(dǎo)入新課3新課內(nèi)容：具體內(nèi)容見“授課內(nèi)容”（約74min）4本次課內(nèi)容小結(jié)（約2min）5布置作業(yè)（約1min） 講解要點(diǎn)：電磁式、霍爾式和光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及他們之間的區(qū)別。 授課內(nèi)容：4 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器作用：可提供發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置和轉(zhuǎn)速信號(hào)，以確定噴油時(shí)刻以及點(diǎn)火時(shí)刻。 類型：磁脈沖式、光電式、霍爾式安裝位置：曲軸前端，凸輪軸前端，分電器內(nèi)，飛輪等。(1 磁脈沖式實(shí)例（豐田）裝在分電器內(nèi)，Ne信號(hào)：由24齒轉(zhuǎn)子和Ne信號(hào)發(fā)生器組成。G信號(hào)：由1齒轉(zhuǎn)子和2個(gè)信號(hào)

3、發(fā)生器G1、G2構(gòu)成。將G、Ne信號(hào)輸入ECU，可決定滿足發(fā)動(dòng)機(jī)多種運(yùn)轉(zhuǎn)條件的噴射量和噴射時(shí)刻，并確定基本點(diǎn)火提前角。轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、形式、線圈的數(shù)目有多種形式： G信號(hào)由一個(gè)四齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，可檢測每一缸的壓縮上止點(diǎn)位置；Ne信號(hào)由一個(gè)24齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測。 G信號(hào)由一個(gè)兩齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測，Ne信號(hào)由一個(gè)24齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測。 G信號(hào)由單齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測。Ne信號(hào)由一個(gè)四齒轉(zhuǎn)子和一個(gè)線圈檢測。(2 霍爾式傳感器霍爾效應(yīng)：RH霍爾系數(shù)；D基片厚度；I磁場電流；B磁場強(qiáng)度霍爾式傳感器的工作原理 霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu) (3 光電式傳感器 組成：發(fā)光二極管、光敏二極管、遮光盤和控制電

4、路。凸輪軸轉(zhuǎn)一周，由360條縫隙所控制的電路將輸出360個(gè)脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)于凸輪軸1°轉(zhuǎn)角(曲軸2°轉(zhuǎn)角，此信號(hào)作為向微機(jī)輸入的轉(zhuǎn)速信號(hào)(Ne信號(hào)。由縫隙較寬的一缸上止點(diǎn)位置標(biāo)記和60°(或90°間隔縫隙所控制的電路將向微機(jī)輸入一缸上止點(diǎn)位置信號(hào)和缸序判別信號(hào)(G信號(hào)。5 溫度傳感器分類：繞線電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電阻式、半導(dǎo)體晶體管式、金屬芯式和熱電偶式等。應(yīng)用較多的是繞線電阻式和熱敏電阻式溫度傳感器。(1 繞線電阻式溫度傳感器 在絕緣繞線架上繞上高純度的鎳線，再罩上適當(dāng)?shù)耐馓锥瞥桑糜跍y量冷卻水和進(jìn)氣溫度。響應(yīng)特性較差。(2 熱敏式溫度

5、傳感器這種傳感器也是利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而改變的特性，使其靈敏度高。有NTC(負(fù)溫度系數(shù)和PTC(正溫度系數(shù)兩種。雖然靈敏度高，但線性差。6 車速傳感器作用：車速傳感器信號(hào)主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和汽車加減速時(shí)的空燃比控制。分類：舌簧開關(guān)式和光電式兩種。(1 舌簧開關(guān)式車速傳感器(2 光電式車速傳感器 光電式車速傳感器由轉(zhuǎn)子、遮光板、光電傳感器及外殼等組成。7 氧傳感器作用：檢測排氣中的氧含量，使ECU能對(duì)空然比進(jìn)行反饋控制。 類型：二氧化鈦型；二氧化鋯型(1 二氧化鈦(TiO2氧傳感器原理：二氧化鈦（TiO2）的導(dǎo)電性隨排氣中氧含的變化而改變，故稱之為電阻型氧傳感器。正常情況下，二氧化鈦電阻

6、很大，但在排氣中氧含量很少時(shí)，二氧化鈦中的氧便逸出，出現(xiàn)晶格缺陷，導(dǎo)電性增加，電阻減小。為了消除溫度對(duì)電阻的影響，可裝溫度補(bǔ)償電阻,也為二氧化鈦，但不與廢氣直接接觸，接成橋式電路。(2 二氧化鋯(ZrO2氧傳感器（1）結(jié)構(gòu)（2）工作原理Zr2O3可使O2電離，形成濃差電池。在大氣側(cè)，O2被電離變成O-2而得電子，故大氣側(cè)為+極；在排氣側(cè)，由于鉑電極的催化作用使排氣中的CO和HC氧化，故排氣中幾乎無氧，大氣側(cè)O-2便向排氣側(cè)擴(kuò)散，并在排氣側(cè)放出放出電子，變成O2，故排氣側(cè)為“一”極。 （3）特性 輸出電壓在理論空燃比附近有突變 ，過量空氣系數(shù) =1時(shí)突變， 1時(shí)輸出幾乎為零， 1時(shí)輸出電壓接近1

7、V。8 爆燃傳感器功用：把爆燃時(shí)傳到缸體上的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，輸入ECU作為爆燃控制信號(hào)。分類：分磁致伸縮式和壓電式兩種；其中壓電式又可分為共振型和非共振型(1 磁致伸縮式爆燃傳感器 當(dāng)傳感器的固有振蕩頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃時(shí)的振動(dòng)頻率相同時(shí)，傳感器輸出最大信號(hào)。 (2 壓電式爆燃傳感器 共振型壓電式爆燃傳感器原理：選擇振蕩片的固有頻率與被測發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃時(shí)的振動(dòng)頻率一致，則當(dāng)爆燃發(fā)生時(shí)兩者共振，壓電元件有最大諧振輸出。 非共振型壓電式爆燃傳感器 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆燃時(shí)，配重塊就以一正比于加速度的交變力施加在壓電片上，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)。這種爆燃傳感器在爆燃時(shí)輸出的電壓較無爆燃時(shí)無明顯增加，爆燃是否發(fā)生是靠濾波器檢出傳感器輸出信號(hào)中有無爆燃頻率來判別的。9 開關(guān)信號(hào) (1 啟動(dòng)信號(hào)(STA 此信號(hào)用來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處在啟動(dòng)狀態(tài)，以便進(jìn)行啟動(dòng)噴油控制。(2 空擋啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)(NSW 在裝有自動(dòng)變速器(A/T的汽車中，ECU用這個(gè)信號(hào)區(qū)別變速器是處于“P”或“N”(停車或空擋，還是處于“L”、“2”、“D”或“R”擋行駛狀態(tài)。(3 空調(diào)信號(hào)(A/C A/C空調(diào)信號(hào)用來檢測空調(diào)壓縮機(jī)是否工作。3. 執(zhí)行器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器：電磁式噴油器；電火控制器(點(diǎn)火模塊；怠速控制閥、怠速電機(jī)；EGR