任务六_汽车常用传感器的识别与检测.ppt

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1、任务六任务六 汽车常用传感器的识别与检测汽车常用传感器的识别与检测汽车传感器的分类汽车传感器的分类l空气流量传感器空气流量传感器l压力传感器压力传感器l温度传感器温度传感器l位置与角度传感器位置与角度传感器l速度传感器速度传感器l气体浓度传感器气体浓度传感器l加速度与振动加速度与振动l其它其它按被测参数分按被测参数分一、空气流量传感器的识别与检测、空气流量计的类型、空气流量计的类型空气流量传感器又称为空气流量计（空气流量传感器又称为空气流量计（AFMAFM），用于），用于测量发动机吸入的空气量。测量发动机吸入的空气量。、空气流量计的作用、空气流量计的作用、空气流量计的安装位置、空气流量计的安装

2、位置图6-1 汽车电喷发动机进气系统结构图（一）、热线式空气流量计（一）、热线式空气流量计）热线式空气流量计的结构）热线式空气流量计的结构铂金热线电阻（正温度系数电阻）感知空气流量温度补偿电阻(冷线，负温度系数的电阻)感知进气温度控制线路板壳体+5V+12V）热线式空气流量计的信号特征）热线式空气流量计的信号特征 通过热线的电流是空气质通过热线的电流是空气质量流量的单一函数，电流量流量的单一函数，电流与进气质量成正比，如何与进气质量成正比，如何将此换算为电压信号？将此换算为电压信号？3 3）热线式空气流量计的工作原理）热线式空气流量计的工作原理热线温度与进气温度差 热线式空气流量计的电路原理热

3、线温度与吸入的空气温度差保持在恒定图6-9 热线式空气流量计工作原理图4 4）热线式空气流量计的自清洁作用）热线式空气流量计的自清洁作用 热线式空气流量计都有自清洁功能，即：发动机热线式空气流量计都有自清洁功能，即：发动机转速超过转速超过1500r/min1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到制系统自动将热线加热到10001000以上并保持约以上并保持约1s,1s,使附在使附在热线上的粉尘烧掉。热线上的粉尘烧掉。（二）（二）.热膜式空气流量计热膜式空气流量计 热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电热膜式不使

4、用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性。增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性。热膜式空气流量计外形）热膜式空气流量传感器的结构与原理）热膜式空气流量传感器的结构与原理（a）结构1控制电路 2至进气歧管 3热膜4温补电阻 5屏蔽网 6空气b）原理1温补电阻 2热膜 3屏蔽网4进气 5电桥电路电阻 6滤网热膜式空气流量计热膜式空气流量计结构：结构：-热电阻热电阻-温度电阻温度电阻-流量传感器流量传感器工作原理：保持空气流量计中热电阻的工作原理：保持空气流量

5、计中热电阻的 温度恒定。温度恒定。由于流经由于流经G70的空气流对热电阻冷却作用不同，因此保持的空气流对热电阻冷却作用不同，因此保持热电阻温度恒定所需的电流不同。所以，保持热电阻温度恒定热电阻温度恒定所需的电流不同。所以，保持热电阻温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外，由于冷空气的所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外，由于冷空气的冷却作用较强，需要空气温度作为修正系数。冷却作用较强，需要空气温度作为修正系数。（三）（三）.卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量计卡门涡流的形成卡门涡流的形成卡门旋涡式空气流量计的基本原理卡门旋涡式空气流量计的基本原理 卡门涡流频率（卡门涡流频率（

6、f）=常数（常数（0.2）空气流速（空气流速（V)/涡流发生涡流发生器直径（器直径（d）空气流量Q=空气流速（V）流通截面积（A）卡门旋涡频率的测量方式有光学式光学式和超声波式超声波式两种。1)光学式卡门旋涡空气流量计光学式卡门旋涡空气流量计反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1反光镜 2发光二级管 3簧片 4光敏晶体管 5旋涡 6导压孔 7涡流发生器 8整流网反光镜外形图6-5 反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1反光镜 2发光二级管 3簧片 4光敏晶体管 5旋涡 6导压孔 7涡流发生器 8整流网图6-4 超声波式卡曼涡流空气流量传感器的结构2)超声波式卡门旋涡空气流量计超声波式卡门旋涡空气流量计空气

7、流量传感器的性能比较 项项 目目热膜式热膜式热线式热线式翼片式翼片式卡门式卡门式压力式压力式响应特性响应特性良良良良良良良良良良怠速稳定性怠速稳定性良良良良良良良良良良废气再循环适应性废气再循环适应性良良良良良良良良良良发动机性能随时间变化发动机性能随时间变化优优优优优优优优优优海拔高度修正海拔高度修正不要不要不要不要要要要要要要进气温度修正进气温度修正不要不要不要不要要要要要要要安装性安装性良良良良良良良良良良成本成本高高较高较高较高较高较高较高较高较高l作用作用 进气歧管绝对压力传感器用进气歧管绝对压力传感器用于于D D型汽油喷射系统。它在汽油喷型汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用

8、和空气流量射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元转速信号一起输送到电控单元（ECUECU），），作为确定喷油器基本喷作为确定喷油器基本喷油量的依据油量的依据。二、进气压力传感器的识别与检测 安装位置安装位置：（1）安装在发动机机舱内（如皇冠）安装在发动机机舱内（如皇冠3.0车）；车）；（2）安装在进气歧管上（如桑塔纳）安装在进气歧管上（如桑塔纳99新秀）

9、；新秀）；（3）进气压力传感器和进气温度传感器集成在一起，）进气压力传感器和进气温度传感器集成在一起，安装在进气管膨胀箱上。（安装在进气管膨胀箱上。（Jetta2V）l类型类型 结构结构1-搭铁；2-进气温度信号输出端子；3-电源（+5V）端子；4-传感器信号输出端子 1、半导体压敏电阻式进气压力传感器 工作原理工作原理半导体进气压力传感器的输出特性 电路图电路图检测 1.1.测电源电压测电源电压:拔下传感器线束拔下传感器线束,接通点火开关，测端子接通点火开关，测端子VCVC和和E2E2间的电压间的电压应当是应当是4.54.55.5V5.5V。若无电压。若无电压,则应检查则应检查ECUECU上

10、相应端子电压上相应端子电压,若正常若正常,则为则为ECUECU与传感器间线路故障或传感器已损坏与传感器间线路故障或传感器已损坏.2.2.测信号电压测信号电压:拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火开关，测信号端子开关，测信号端子PIMPIM与搭铁与搭铁E2E2间的信号电压间的信号电压,应符合标准值。应符合标准值。桑塔纳GLi型轿车半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器 1-搭铁；2-进气温度信号输出端子；3-电源（+5V）端子；4-传感器信号输出端子 皇冠3.0轿车压敏电阻式进气歧管压力传感器 广州本田轿车MAP传感器 2.真空膜盒式进

11、气歧管压力传感器 1-膜盒;2-气压室；3-气压增高；4-操纵杆 霍尔效应原理图图5-11 产生线磁场的磁极图5-12 霍尔式压力计结构原理图1管接头 2基座 3膜盒 4芯杆 5杠杆 6霍尔元件 7磁铁3.3.可变电阻器式可变电阻器式 1-膜盒;2-接进气管；3-输出电压；4-基准电压 当电位计的滑动臂在电阻上移动时，对加在电阻上的电压起分压作用。当空气压力降低时，操纵杆使滑动触点向电阻的搭铁端移动，由于电阻增加，使输出电压减少。反之，空气压力增高时，则输出电压增强。4.4.可变电感式可变电感式 1-膜盒;2-接进气管；3-线圈W1；4-铁心；5-线圈W2 振荡器输出的交变电压通过线圈W1，由

12、互感作用而使线圈W2产生电压，电压的大小由两线圈耦合情况而定。耦和越紧，输出电压越大，所以在铁心向两线中间运动时，输出电压信号会得到增强。三、发动机冷却液温度、进气温度传感器三、发动机冷却液温度、进气温度传感器识别与检测识别与检测（一）、发动机冷却液温度传感器识别与检测（一）、发动机冷却液温度传感器识别与检测 检测发动机检测发动机冷却水温度，向冷却水温度，向ECUECU输入温度信号输入温度信号,作为燃油喷射和作为燃油喷射和点火正时的修正点火正时的修正信号。信号。.作用作用2.安装位置安装位置图4-10 发动机冷却水温传感器的结构与特性（a）结构 （b）特性3.构造与工作原理构造与工作原理l热敏

13、电阻的温度特性图4-3 热敏电阻的温度特性1负温度系数（NTC）2正温度系数（PTC）3临界温度系数（CRT）4.电路图电路图5.检测检测(1)(1)、测电阻值（开路检测）、测电阻值（开路检测）参考值参考值温度（）电阻（k）06202.2401.1600.6800.25桑塔纳桑塔纳2000GSi轿车的冷却液温度传感器轿车的冷却液温度传感器 捷达轿车冷却液温度传感器捷达轿车冷却液温度传感器 1-电源插座 2-壳体 3-NTC电阻 4-冷却液温度传感器G62及水温表传感器（G2）（二）发动机进气温度传感器识别与检测（二）发动机进气温度传感器识别与检测 1作用作用 检测进气温度，检测进气温度，向向E

14、CUECU输入进气温度输入进气温度信号，作为燃油喷射信号，作为燃油喷射的修正信号。的修正信号。2安装位置安装位置 安装在空气流量传感器内安装在空气流量传感器内安装在进气压力传感器内安装在进气压力传感器内安装在空气滤清器之后的进气软管上安装在空气滤清器之后的进气软管上3构造与工作原理构造与工作原理 图4-15 进气温度传感器的外形结构1绝缘套 2塑料外壳 3防水插座 4铜垫圈 5热敏电阻 进气温度传感器内进气温度传感器内部也是一个具有负温度部也是一个具有负温度系数的热敏电阻，外部系数的热敏电阻，外部为环氧树脂密封。为环氧树脂密封。热敏电阻的阻值随热敏电阻的阻值随空气温度升高而降低，空气温度升高而

15、降低，呈指数关系。呈指数关系。4电路图电路图 5检测检测 断开点火开关，拔下进气温度传感器，拆下进气温度传感器；断开点火开关，拔下进气温度传感器，拆下进气温度传感器；用电吹风、红外线灯或热水加热进气温度传感器，也可以用制冷用电吹风、红外线灯或热水加热进气温度传感器，也可以用制冷剂对其降温，并用万用表剂对其降温，并用万用表 挡，测量在不同温度下进气温度传挡，测量在不同温度下进气温度传感器的电阻值。其电阻值变化与水温传感器相同。如果电阻值不感器的电阻值。其电阻值变化与水温传感器相同。如果电阻值不在规定范围，则应更换进气温度传感器。在规定范围，则应更换进气温度传感器。开路检测（测电阻值）开路检测（测

16、电阻值）进气温度传感器连接线束电阻测量。用数字式万用表的进气温度传感器连接线束电阻测量。用数字式万用表的挡，测量传感器接头挡，测量传感器接头与与ECUECU连接器端子间电阻，即连接器端子间电阻，即B B2121、A A4 4间电阻值，如果不导通或电阻值大于间电阻值，如果不导通或电阻值大于11，说明传感器连接线路断路或接头接触不良，应进行检修。说明传感器连接线路断路或接头接触不良，应进行检修。就车检测（测电压值）就车检测（测电压值）四、节气门位置传感器四、节气门位置传感器 作用作用 是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入信号输入ECUECU。

17、ECUECU根据节气门位置信号判别发动机的工根据节气门位置信号判别发动机的工况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。间。类型类型 线性可变电阻式线性可变电阻式触点开关式触点开关式综合式综合式触点开关式节气门位置传感器触点开关式节气门位置传感器 怠速状态 全开状态线性可变电阻式节气门位置传感器线性可变电阻式节气门位置传感器 l构造富康轿车线性可变电阻式节气门位置富康轿车线性可变电阻式节气门位置传感器传感器 1-节气门轴；2-滑动触点；3-电位

18、器电阻轨道综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器 奥迪奥迪2.6L/V6轿车综合式节气门位置传感器轿车综合式节气门位置传感器 桑塔纳桑塔纳2000GSi综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器 五、曲轴位置传感器（发动机转速传感器）l曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用于发动机曲轴位置、上止点位置的测定，又用于发动于发动机曲轴位置、上止点位置的测定，又用于发动机转速的测定。机转速的测定。l发动机转速传感器的转速信号输入发动机转速传感器的转速信号输入ECU，以便使发动，以便使发动机控制系统、起动系统、机控制系统、起动系统、ABS/

19、TRAC（ASR）制动防）制动防滑控制系统、悬架系统、导航系统等各种装置能正常滑控制系统、悬架系统、导航系统等各种装置能正常工作。工作。光电式曲轴位置传感器 日产公司光电式曲轴位置传感器结构日产公司光电式曲轴位置传感器结构 信号盘外围有信号盘外围有360条缝隙（光孔），用于产生条缝隙（光孔），用于产生1信号；外围稍靠内间隔信号；外围稍靠内间隔60分布着六个光孔，产生分布着六个光孔，产生120信号，其中有一个较宽的光孔是产生与一缸信号，其中有一个较宽的光孔是产生与一缸上止点对应的上止点对应的120信号信号 光电式信号发生器作用原理光电式信号发生器作用原理 光电式曲轴位置传感器的检测光电式曲轴位置

20、传感器的检测 打开分电器盖，检查发光二极管、光敏三极管表面是否脏污，线路连打开分电器盖，检查发光二极管、光敏三极管表面是否脏污，线路连接是否良好接是否良好 检查信号盘上的光孔不应残缺，信号盘不应有翘曲现象检查信号盘上的光孔不应残缺，信号盘不应有翘曲现象 慢慢转动分电器轴慢慢转动分电器轴,检查信号脉冲检查信号脉冲 霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器 安装在分电器内的霍尔式曲轴位置传感器的结构原理安装在分电器内的霍尔式曲轴位置传感器的结构原理 霍尔效应霍尔效应 霍尔式曲轴位置传感器的检测霍尔式曲轴位置传感器的检测 同步信号传感器工作电路同步信号传感器工作电路六、氧传感器识别与检测六、氧传感器

21、识别与检测 通过监测尾气中氧的通过监测尾气中氧的浓度来获得混合气的空燃浓度来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变比信号，并将该信号转变为电信号反馈给控制单元，为电信号反馈给控制单元，调整喷油量，从而实现发调整喷油量，从而实现发动机的闭环控制，改善发动机的闭环控制，改善发动机的燃烧，减少有害气动机的燃烧，减少有害气体的排放、节约燃油。体的排放、节约燃油。.作用作用2.安装位置安装位置氧传感器安装在排气管上氧传感器安装在排气管上 l理论空燃比14.71 图7-1 氧传感器外形与安装位置1排气管 2氧传感器3、类型、类型()()二氧化钛式二氧化锆式氧传感器22TiOZrO4、二氧化锆式构造原理、二

22、氧化锆式构造原理尾气带有涂层的极板控制单元电压信号外部空气5、工作原理、工作原理 图7-4 二氧化锆氧传感器工作原理6、工作特性、工作特性 图7-9 反馈控制特性曲线图a）混合气实际空燃比 b）氧传感器输出电压 c）喷油量图7-6 氧传感器输出特性曲线图图7-7 氧传感器与电控单元ECU的连接图7-8 带加热器的氧传感器与ECU的连接电路7、电路图、电路图 l传感器功能：传感器功能：提供尾气中剩余氧含量信息l信号作用：信号作用：判断混合气浓度，修正喷油量，使=1l中断影响：中断影响：油耗升高，动力性变差，怠速不稳，排放升高图7-12 氧传感器的检测8、检测、检测1.检测氧传感器加热电阻检测氧传

23、感器加热电阻 (440)2.检测反馈电压检测反馈电压二氧化钛式氧传感器二氧化钛式氧传感器 构造构造图7-11 二氧化钛氧传感器工作原理图1二氧化钛氧传感器 2电控单元 3基准电压 4输出电压降原理原理桑塔桑塔纳纳GLi和桑塔纳和桑塔纳2000GLi型轿车的氧传感器型轿车的氧传感器 桑塔纳桑塔纳2000GSi和捷达轿车的氧传感器和捷达轿车的氧传感器 广州本田雅阁轿车的氧传感器广州本田雅阁轿车的氧传感器 七、爆震传感器的识别与检测七、爆震传感器的识别与检测 l功用 将发动机爆震信号转化为电信号传递给ECU，ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，使点火提前角保持最佳值.安装位置安装位置 安装在发动机缸体上 安装在火花塞上 压电式爆震传感器压电式爆震传感器 l压电效应 l构造 压电式爆震传感器主要由压电元件、配重块及导线等组成 丰田轿车压电式爆震传感器丰田轿车压电式爆震传感器 桑塔纳桑塔纳2000GSi2000GSi轿车压电式爆震传感轿车压电式爆震传感器器 桑塔纳桑塔纳2000GSi2000GSi轿车压电式爆震传感轿车压电式爆震传感器的电路图器的电路图 别克轿车压电式爆震传感器别克轿车压电式爆震传感器