第三章 位置與角度傳感器

1、第三章第三章 位置和角度傳感器位置和角度傳感器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握傳感器的基本組成掌握傳感器的基本組成 掌握曲軸位置傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法掌握曲軸位置傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法 掌握凸輪軸位置傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法掌握凸輪軸位置傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法 掌握節(jié)氣門傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法掌握節(jié)氣門傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法 掌握加速踏板傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法掌握加速踏板傳感器的功用、分類及檢測(cè)方法 掌握掌握EGREGR位置傳感器功用、分類及檢測(cè)方法位置傳感器功用、分類及檢測(cè)方法 掌握液位傳感器功用、分類及檢測(cè)方法掌握液位傳感器功用、分類及檢測(cè)方法 掌握轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角

2、傳感器功用、分類及檢測(cè)方法掌握轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器功用、分類及檢測(cè)方法 了解超聲波距離傳感器功用、分類及檢測(cè)方法了解超聲波距離傳感器功用、分類及檢測(cè)方法概概 述述n 用來測(cè)量元件運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)所處位置的傳感用來測(cè)量元件運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)動(dòng)所處位置的傳感器稱為位置傳感器。器稱為位置傳感器。 曲軸位置傳感器 凸輪軸位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 液位傳感器 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器 超聲波距離傳感器 加速踏板位置傳感器 EGR位置傳感器等。案例案例1.2.11.2.1 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 一、概述一、概述 1. 安裝位置：安裝位置： 曲軸位置傳感器通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內(nèi)，如圖3-1所示。2

3、.功用：功用：用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，并將信息輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，電控單元根據(jù)該信號(hào)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)和噴油進(jìn)行修正。案例案例1.2.1.1 磁電式位置傳感器磁電式位置傳感器 1.構(gòu)造及原理構(gòu)造及原理2、磁電式位置傳感器工作原理視頻（鏈接到視頻文件）、磁電式位置傳感器工作原理視頻（鏈接到視頻文件）3.實(shí)例與檢修實(shí)例與檢修以捷達(dá)車為例安裝在氣缸體左側(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)后端靠近飛輪處安裝在氣缸體左側(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)后端靠近飛輪處檢測(cè)方法檢測(cè)方法 磁電感應(yīng)式傳感器的如下：故障征兆檢測(cè)故障征兆檢測(cè)：在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，當(dāng)曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)中斷，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或在運(yùn)行時(shí)立即熄火，這時(shí)電子控制單元可以診斷到故障并進(jìn)行

4、代碼存儲(chǔ)。曲軸位置傳感器的電阻檢查。曲軸位置傳感器的電阻檢查。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下傳感器連接器插頭，檢查傳感器上1與2端子間電阻，應(yīng)為4501000。若電阻為無窮大，說明信號(hào)線圈存在斷路，應(yīng)更換傳感器。檢查傳感器上1或2端子與屏蔽線端子3之間的電阻，阻值應(yīng)為無窮大，如果電阻不是無窮大，說明傳感器端子與屏蔽間有聯(lián)接，失去屏蔽效果，則應(yīng)更換傳感器。檢查傳感器與檢查傳感器與ECUECU之間的連接線束。之間的連接線束。 分別檢查1與56端子，2與63端子，3與67端子間的電阻值，應(yīng)不超過1.5。如果電阻為無窮大，說明存在導(dǎo)線斷路或接觸不良，需進(jìn)行維修。信號(hào)轉(zhuǎn)子與磁頭間間隙檢查。信號(hào)轉(zhuǎn)子與磁頭間間隙檢查。

5、用厚薄規(guī)檢查信號(hào)轉(zhuǎn)子與磁頭間間隙，標(biāo)準(zhǔn)值為0.20.4mm。氣隙不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，需進(jìn)行調(diào)整。輸出電壓測(cè)量：輸出電壓測(cè)量：用萬用表的交流電壓檔，在線路正常連接、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量1與2間電壓，其電壓值在0.22v波動(dòng)故障診斷儀檢測(cè)。故障診斷儀檢測(cè)。利用V.A.G1551或V.A.G1552故障診斷儀，通過故障診斷插座可以讀取故障信息。如果曲軸位置傳感器故障，則會(huì)出現(xiàn)00513-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器( G28 )故障代碼。 案例案例1.2.1.2 光電式曲軸位置傳感器光電式曲軸位置傳感器轉(zhuǎn)子（信號(hào)盤）1.結(jié)構(gòu)與工作原理2.連接線路路圖3.實(shí)例與檢修實(shí)例與檢修現(xiàn)代SONATA線路連接檢查時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)

6、，脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，再把檢查時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，再把點(diǎn)火開關(guān)置于點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”O(jiān)N”，用萬用表的電壓檔測(cè)量線束側(cè)，用萬用表的電壓檔測(cè)量線束側(cè)4#4#端子與地間端子與地間的電壓應(yīng)為的電壓應(yīng)為12V12V，線束側(cè)，線束側(cè)2#2#端子和端子和3#3#端子與地間電壓應(yīng)為端子與地間電壓應(yīng)為4.8-5.2V4.8-5.2V，用萬用表的電阻檔測(cè)量線束側(cè)用萬用表的電阻檔測(cè)量線束側(cè)1#1#端子與地間應(yīng)為端子與地間應(yīng)為00（導(dǎo)通）。（導(dǎo)通）。用萬用表電壓檔接在傳感器側(cè)用萬用表電壓檔接在傳感器側(cè)3#3#端子和端子和1#1#端子上，在線路連接正常情況端子上，在線路連接

7、正常情況下，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電壓應(yīng)為下，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電壓應(yīng)為0.2-1.2V0.2-1.2V。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，用萬用表電壓檔檢測(cè)用萬用表電壓檔檢測(cè)2#2#端子和端子和1#1#端子電壓應(yīng)為端子電壓應(yīng)為1.8-2.5V1.8-2.5V。若電壓不再。若電壓不再規(guī)定范圍內(nèi)，應(yīng)更換曲軸位置傳感器規(guī)定范圍內(nèi)，應(yīng)更換曲軸位置傳感器。（4)）故障代碼檢測(cè)（5）示波器檢查波形圖案例案例1.2.1.3 1.2.1.3 霍爾式曲軸位置傳感器霍爾式曲軸位置傳感器2.工作原理工作原理遮斷式遮斷式遮斷式遮斷式變磁通式變磁通式霍爾元件汽車上用霍爾式傳感器一般為三線：一根為電源線，供

8、給工作電壓一般為12V，（也有用9V），一根為信號(hào)線，需要提供5V參考電壓，通過三極管的導(dǎo)通或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)0V和5V的脈沖變化，第三根為搭鐵線。3.實(shí)例與檢測(cè)實(shí)例與檢測(cè)u拔掉曲軸位置傳感器插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表的電壓檔測(cè)量線束側(cè)3#端子是否有12v蓄電池電壓，如果沒有，檢查控制繼電器的3腳與曲軸位置傳感器的導(dǎo)通性。u點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”，檢查曲軸位置傳感器2號(hào)針腳對(duì)地的電壓，正常時(shí)應(yīng)為4.8-5.2V如果沒有4.85.2 V 電壓，將點(diǎn)火開關(guān)“OFF”,檢查曲軸位置傳感器線束的2號(hào)針腳是否與ECU的68號(hào)針腳是否導(dǎo)通，如果導(dǎo)通，則為ECU故障工作電壓的檢測(cè)工作電壓的檢測(cè)：檢查參考電壓：檢查

9、參考電壓：檢測(cè)檢測(cè)檢查工檢查工作電壓作電壓12V ?檢查參檢查參考電壓考電壓檢查檢查搭搭鐵鐵性能性能解解碼碼器器檢測(cè)檢測(cè)輸輸出信出信號(hào)號(hào)的的萬用表萬用表檢測(cè)檢測(cè)輸輸出信出信號(hào)號(hào)的的示波器示波器檢測(cè)檢測(cè)2腳腳4.85.2V?N69腳與2腳導(dǎo)通否？YECU故障輸出信號(hào)的萬用表檢測(cè)輸出信號(hào)的萬用表檢測(cè)：使用專用三通接口插頭，或在線路完好連接的情況下，將曲軸位置傳感器的2#信號(hào)線引出一條測(cè)量線進(jìn)行測(cè)量，使用萬用表電壓檔檢測(cè)，應(yīng)符合表規(guī)定：輸出信號(hào)的示波器檢測(cè)：輸出信號(hào)的示波器檢測(cè)：霍爾式傳感器一般情況下無法檢查電阻，如能檢查也是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值或?qū)Ρ葦?shù)值，因此，最好用示波器檢查其輸出信號(hào)波形來準(zhǔn)確案例案例1.

10、2.21.2.2 凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器 作用：作用： 采集配氣凸輪軸的位置信號(hào)，并輸入ECU，以便ECU識(shí)別氣缸1壓縮上止點(diǎn)，從而進(jìn)行順序噴油控制、點(diǎn)火時(shí)刻控制和爆燃控制。 此外，凸輪軸位置信號(hào)還用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)識(shí)別出第一次點(diǎn)火時(shí)刻。 按工作原理分類：按工作原理分類： 某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。其物理量的定義，是在有無磁場(chǎng)下的電阻差除上原先電阻，用以代表電阻變化率。 1.磁阻效應(yīng)磁阻效應(yīng) 若外加磁場(chǎng)與外加電場(chǎng)垂直，稱為橫向磁阻效應(yīng)；若外加磁場(chǎng)與外加電場(chǎng)平行，稱為縱向磁阻效應(yīng)。 由于在磁場(chǎng)中受到羅倫茲力的影響，傳導(dǎo)電子在行進(jìn)中會(huì)偏折，使得路徑變成沿曲線前進(jìn)，

11、如此將使電子行進(jìn)路徑長(zhǎng)度增加，使電子碰撞機(jī)率增大，進(jìn)而增加材料的電阻。 案例案例1.2.2 .1 1.2.2 .1 磁阻元件式凸輪軸位置傳感器磁阻元件式凸輪軸位置傳感器2.檢測(cè)原理檢測(cè)原理MRE凸輪軸位置傳感器由信號(hào)發(fā)生器、磁鐵和用樹脂封裝的信號(hào)處理電路的集成電路模塊組成。 當(dāng)磁阻傳感器的磁頭正對(duì)轉(zhuǎn)子凹槽時(shí)，此時(shí)磁阻元件輸出5V高電平信號(hào)；當(dāng)磁阻傳感器的磁頭正對(duì)轉(zhuǎn)子葉片時(shí)此時(shí)磁阻元件輸出0V低電平信號(hào)。 3.實(shí)例與檢測(cè)實(shí)例與檢測(cè)案例案例1.2.3 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器功用功用 節(jié)氣門位置傳感器(Throttle Position SensorTPS)，是汽車電子控制系統(tǒng)中最重要的傳

12、感器, 主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射系統(tǒng)和電控自動(dòng)變速器系統(tǒng)。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上節(jié)氣門軸的一端，探測(cè)或監(jiān)測(cè)節(jié)氣門開度的大小，并把位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后輸入電控單元。節(jié)氣門節(jié)氣門位置傳感器位置傳感器的類型的類型 傳統(tǒng)的拉索控制式節(jié)氣門配備的節(jié)氣門位置傳感器，按總體結(jié)構(gòu)分為觸點(diǎn)開關(guān)式、滑動(dòng)電阻式、怠速開關(guān)與滑動(dòng)電阻整合的綜合式四種。 新型的智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)所用的節(jié)氣門位置傳感器常見的有雙滑動(dòng)電阻式和線性雙霍爾式兩種。案例案例1.2.3.1 開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器（三線式節(jié)氣門位置傳感器）（三線式節(jié)氣門位置傳感器）0V5V拔下傳感器插頭插上傳感器插頭，刺破A端

13、線束A與搭鐵間電壓為5V0.524.5V（四線式節(jié)氣門位置傳感器）（四線式節(jié)氣門位置傳感器）4.電子節(jié)氣門電子節(jié)氣門(雙可變電阻節(jié)氣門位置傳感器）雙可變電阻節(jié)氣門位置傳感器）四、電子式節(jié)氣門（霍爾式節(jié)氣門傳感器）四、電子式節(jié)氣門（霍爾式節(jié)氣門傳感器）輸入電壓檢測(cè)搭鐵檢測(cè)輸出電壓檢測(cè)（解碼器）故障代碼檢測(cè)（解碼器）3.4 3.4 液位傳感器液位傳感器 2.檢測(cè)檢測(cè)單位：mm正常值為45V第三章第三章 位置和角度傳感器位置和角度傳感器(2)停機(jī)時(shí)使用停機(jī)時(shí)使用LCf211 殼體 2 外部金屬管 3內(nèi)部金屬管 4 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油 5 油位傳感器 6 機(jī)油狀態(tài)傳感器 7傳感器電子裝置 8 油底殼 9 溫度

14、傳感器視作視作“電阻電阻”檢測(cè)：123.檢測(cè)B/C端電阻有冷卻液無冷卻液3.5 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器如何確定轉(zhuǎn)速？如何確定轉(zhuǎn)速？如何判定左右轉(zhuǎn)向？如何判定左右轉(zhuǎn)向？ （a a）低電位）低電位 （b b）高電位）高電位 （c c）連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)）連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)OFF: 高電平 ON: 低電平網(wǎng)絡(luò)查詢：時(shí)鐘彈簧網(wǎng)絡(luò)查詢：時(shí)鐘彈簧12VAB有些材料中磁阻的變化，與磁場(chǎng)和電流間夾角有關(guān)，稱為異向性磁阻效應(yīng)。 CAN-HI:3.6V的數(shù)據(jù)線，其電壓在1.43.6V間變化，當(dāng)此數(shù)據(jù)線不通信時(shí)，系統(tǒng)電壓為2.5V。CAN-LO:2.5V的數(shù)據(jù)線，其電壓在2.53.6V間變化，當(dāng)此數(shù)據(jù)線不通信時(shí)，系統(tǒng)電壓為2

15、.5V。12V3.6 3.6 超聲波距離傳感器超聲波距離傳感器短距離超聲波傳感器中距離超聲波傳感器sTsomsifsmvvTs01. 0:2:/34421.工作原理工作原理 壓電效應(yīng)的定義：壓電效應(yīng)的定義：對(duì)某些電介質(zhì)沿著一定方向加力而使其變形時(shí)，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力撤除后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)。在電介質(zhì)的極化方向施加電場(chǎng)，電介質(zhì)會(huì)在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外電場(chǎng)去除后，變形或應(yīng)力隨之消失，此現(xiàn)象稱為逆逆壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)。 2.檢測(cè)檢測(cè)超聲波式液位傳感器超聲波式液位傳感器3.7 加速踏板位置傳感器加速踏板位置傳感器背插法背插法3.8 EGR 位置傳感器位置傳感器 EGR控制系統(tǒng)的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)中、小負(fù)荷工況下將615的廢氣引入進(jìn)氣管中，以降低氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度，減少NOX的生成量，并對(duì)廢氣的進(jìn)氣時(shí)間進(jìn)行控制。EGR 位置傳感器