(6)曲轴位置传感器
1.工作原理:
采用霍尔原理,集成电路位于曲轴位置传感器内永磁铁一极的前端,当曲轴带动信号轮转动时,齿形变化导致磁力线强弱的变化,输出电压信号。
2.信号特征:
霍尔传感器IC根据磁场强度,在控制单元控制线上转换高电平信号或低电平信号。
(7)凸轮轴位置传感器
1.工作原理:
凸轮轴位置传感器的工作原理和曲轴位置传感器一样,只是脉冲信号的齿数发生了变换,和曲轴位置传感器一起判别工作缸。输出信号通过齿面显示低电平,通过空隙显示高电平。
2.信号特征:
由于凸轮轴位置传感器的信号盘发生变化,所以高低电平的信号发生了变化。
(8)轮速传感器
霍尔式车速传感器:(1)结构简单;(2)工作可靠;(3)抗干扰能力强(数字信号)。
霍尔车速传感器中装有霍尔芯片和永久磁铁,霍尔元件位于触发齿盘和永久磁铁之间,能够检测触发齿经过传感器时引起的磁通量的变化。霍尔元件的输出经过放大,由三极管的集电极开路(OC)输送给ECU,在ECU一侧需要将其输出通过电阻上拉到电源。总之:其输出的信号电压幅值不随转速变化(0v~5v);其频率和转速成正比。
(9)曲轴、凸轮轴、轮速霍尔式传感器的检测方法
1.霍尔式传感器的检测方法有一个共同的特点,即主要通过测量有无输出脉冲信号(5V或12V方波)来判断其工作性能是否良好。
霍尔形式的凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、门开关一般为三根线。三根线分三种情况:
第一种三线分别是:5V电源、接地、12V方波信号。
第二种三线分别是:12V电源、接地、5V方波信号。
第三种三线分别是:12V电源、接地、12V方波信号。
首先检查电源和接地是否正常,然后检查信号线是否正确,信号线在状态变化时输出信号发生变化,可用示波器来检查波形是否正常,也可以用万用表来测量,以第一种为例,发动机运行时,测量凸轮轴位置传感器,怠速时电压应为0-12V之间变化。发动机转速转高,应该趋于稳定在6V左右。发动机不运转时测量信号线上电压应为0V或者是10V(起动后幅值高出2V)。拔掉插头测量信号线不起动车时应为10V左右,起动车后应为12V。
霍尔式轮速传感器的检测:
2.霍传感器两线,一根电源8~12V,另一根为信号线,信号线到控制单元内部搭铁。传感器产生0.75~2.5V的方波脉冲信号。脉冲信号的高低,取决于控制单元内部的电阻大小。
(10)双霍尔IC型传感器
主要应用于油门踏板位置传感器和节气门位置传感器。
(11)电磁式传感器
磁感应式传感器主要由信号转子、传感线圈、永久磁铁和导磁磁轭组成。
信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势,即电动势出现一次最大值和一次最小值,传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。感应电压的电平取决于:磁场强度、分割磁场的速度、线圈绕组的数量。
磁感应式传感器在曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和轮速传速器有使用。
在曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器有存在同步脉冲信号。
检测方法:
①万用表直接测量电阻
1#和2#的阻值为:电阻Ω±10%(20℃)
②万用表直接测量交流电压
把数字万用表打到交流电压档,两表笔分别接传感器1#、2#针脚,起动发动机,此时应有交流电压输出。交流电压随发动机转速的增加而增加。
③示波器直接检测传感器的交流波形
(12)雨量光线传感器
雨量传感器和光线传感器一般集成在一起,叫雨量光线传感器。雨量光线传感器三根线,12V电源、地线、信号线,信号为LIN总线信号。雨量光线传感器通过内部的电子分析电路把雨量信号光照信号转化为数字信号,通过同一根LIN线传输到相关模块。
(13)阳光传感器
测阳光照射的强弱,反馈给空调控制单元对温度混合风门,以及鼓风机进行控制采用是光敏二极管,无光照时电流小,有光照时电流大。
(14)灯光监控
灯光在开启时,监测灯泡是否正常点亮,如果灯光不亮,将报警,采用光敏三极管。光敏三极管的集电极由控制单元会输出一个2.5V左右的参考电压。灯亮时,光照到光敏三极管使其导通,集电极的电压由2.5V变成0V。如不亮,控制单元的参考电压2.5V不变。
(15)爆震传感器
它由两个压电元件同极性相向对接,配重将加速度变换成作用于压电元件上的压力,所用的配重由一根螺丝固定于壳体上。
压电元件的晶体结构因发动机缸体的振动而不断改变。这种晶体结构的改变会产生一个以相同频率振动的电压。振动强度越大,产生的电压就越大。
由于振动方向的不断改变,爆震传感器的信号为交流电压信号。
2.爆震监控
爆震传感器一旦监测到爆震发生,将传递爆震信号给EMS,EMS接收到爆震信号之后将会使推迟点火提前角,防止爆震发生。
4.检测方法
拔下接头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器1#、2#常温下其阻值应大于1MΩ。
将万用表打到mv档,用橡胶锤敲击发动机缸体,此时应该有传感器电压输出,或轻轻敲打传感器(注意不要损坏传感器),此时传感器应该有电压输出。
当发动机不工作时,示波器检测到的爆震传感器波形应几乎为一条直线。
在对爆燃传感器进行检查时,可以在发动机停机时利用木棒轻轻敲击缸体的方法,来观测示波器上的波形输出。下图是用木棒轻轻敲击缸体时得到的波形。
(16)压力传感器
在汽车上的运用主要有进气歧管绝对压力传感器,增压压力传感器,环境压力传感器等。
进气歧管绝对压力传感器:监控进气歧管内的实际压力,为ECU的点火、喷油控制提供参考依据。
增压压力传感器:监测增压后进气道的压力,压力过高时EMS开启废气旁通阀,防止增压压力过高。
环境压力传感器:监测环境压力的变化,对进气量进行修正。
进气歧管绝对压力传感器(大气压力传感器结构原理相同)检测方法
四线传感器,分别为5V电源、进气压力信号、传感器接地、进气温度信号。
压力传感器部分:用万用表电压档测量怠速下信号脚电压为1.3V左右;空载状态下,慢慢打开节气门,4#针脚的电压变化不大;快速打开节气门,4#针脚的电压可瞬间达到4V左右,然后下降到1.5V左右。如果急减速时,信号电压比怠速时还要低。
温度传感器部分:用万用表欧姆档测量传感器接地与温度信号脚之间电阻,20℃应2.5kΩ±5%。
进气压力传感器测量范围约0.5-4.5V,对应于0.15bar至1.2bar的进气压力。
进气压力的测量电压信号随着压力的变化而变化。
(17)无钥匙进入车门拉手开关传感器
1.信号特征
门外拉手开关传感器和低频天数以及锁止开关一般集成在一起,1#是电源,3#是信号线(直流电压信号或LIN数字信号)。
2.检测方法
直流电压信号时:
未伸手,1#为12V左右,3#为10V左右
伸手,1#为11V左右,3#为0.3V左右
LIN数字信号时:
未伸手:信号线为12V直流电压
伸手:12V的方波信号(图示为两次插入手而记录下的波形)
(18)普通二氧化锆氧传感器
1.氧传感器内含有一件用陶瓷型材料二氧化锆元件(Zr02)制成的元件。此元件的内侧和外侧都包着一层铂的薄覆盖层。环境大气被引导至传感器的内侧,传感器的外侧则直接暴露在排气中。
前氧传感器安装在排气管后端催化器前端,前氧传感器用于检测排气中的残余氧含量,输出电压信号给电子控制器用于空燃比闭环控制,使空燃比趋于理想的14.7(λ=1),以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX有最大转化效率。
后氧传感器安装在催化器之后。后氧用于监控三元催化转换器的工作的情况。
2.若混合气体偏浓,则陶瓷管内外氧离子浓度差较高,电势差偏高,大量的氧离子从内侧移到外侧,输出电压较高(接近mV)。
若混合气偏稀,则陶瓷管内外氧离子浓度差较低,电势差较低,仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧,输出电压较低(接近mV)。信号电压在理论当量空燃比(λ=1)附近发生突变。
3.信号特征
前氧传感器信号0.1-0.9V之间变化反映混合气的浓稀状态。后氧变化幅度小,反映三元催化的效率高低。
4.检测方法
拔下插头,把数字万用表打到欧姆档,两表笔分别接传感器3、4针脚,即加热电阻,常温下其阻值为9.2Ω(实测值)。
接上插头,怠速状态下,待前氧传感器达到其工作温度℃时,把数字万用表打到直流电压档,两表笔分别接传感器1、2针脚,此时电压应在0.1-0.9V之间快速的波动。
发动机转速rpm,氧传感器信号10S内浓稀变化8次以上。
(19)宽量程氧传感器
1.结构和功能#三分钟讲知识#常规型氧传感器在理论空燃比的附近,其输出电压常会急剧变化。宽量程氧传感器可以大范围地对监测空燃烧比,对喷油量进行精确的控制。在常规氧传感器上增加了一个单元泵。常规测电压的方法不适用。
2.工作原理
通过单元泵工作,可将尾气中的氧吸入测量室,单元泵工作所用电流,即为传递给控制单元的电信号。控制λ的电压值在mv附近。
3.信号特征
混合气过浓时:
1)泵入混合气过浓时,单元泵以原来的工作电流工作,测试室的氧量少。
2)λ电压值超过mv。
3)减少喷油量。
4)控制单元增大单元泵的工作电流,使单元泵旋转速度增加,增加泵氧速度。
5)单元泵泵入测试室中的氧量增加,使λ电压值恢复到mv。
混合气过稀时:
1)混合气过稀时,泵在原来的转速下会泵入较多的氧,测试室中氧的含量较多,λ电压值下降。
2)加大喷油量。
3)同时减少单元泵的工作电流。
4)为能使λ电压值尽快恢复到mv的电压值,减小单元泵的工作电流,使泵入测试室的氧量减少。
5)单元泵的工作电流传递给控制单元,控制单元将其折算成λ电压值信号。
随废气中的氧浓度变化,氧化锆参考电池产生的电动势变化,而要恢复到为0.45V的平衡状态,所需的泵电流也随之成正比变化,通过控制器将变化的泵电流信号转换成连续变化的电压信号Uo(0~5V),ECU根据此电压信号即可确定混合气的实际浓度。