汽車(chē)位置傳感器詳解

1、第四章 位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè) 汽車(chē)傳感器第一節(jié) 概述 第二節(jié) 曲軸位置傳感器 第三節(jié) 節(jié)氣門(mén)位置傳感器 第四節(jié) 光電式車(chē)高傳感器和轉(zhuǎn)角第五節(jié) 液位傳感器第六節(jié) 溢流環(huán)位置傳感器 第七節(jié) 其他位置傳感器 應(yīng)用在汽車(chē)上的位置傳感器有曲軸位置傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、液位傳感器和車(chē)輛高度傳感器等。其作用是檢測(cè)被測(cè)對(duì)象的位移（位置）、角位移的變化情況，并把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入給電控單元。第一節(jié) 概 述有模擬信號(hào)、脈沖信號(hào)、數(shù)字信號(hào)。一、位置傳感器的類型1.按結(jié)構(gòu)原理分類有電磁式、霍爾效應(yīng)式、光電式、電阻式、熱敏電阻式等2.按輸出信號(hào)分類位置傳感器位置傳感器安裝位置安裝位置用用 途途曲軸位置

2、曲軸位置傳傳 感感 器器曲軸前端、凸輪軸前端、曲軸前端、凸輪軸前端、分電器或飛輪殼上分電器或飛輪殼上檢測(cè)活塞上止點(diǎn)和曲軸轉(zhuǎn)角，檢測(cè)活塞上止點(diǎn)和曲軸轉(zhuǎn)角，也是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)源。也是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)源。節(jié)氣門(mén)位置節(jié)氣門(mén)位置傳傳 感感 器器節(jié)氣門(mén)體上節(jié)氣門(mén)體上檢測(cè)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。檢測(cè)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。液液 位位傳傳 感感 器器液體容器內(nèi)液體容器內(nèi)檢測(cè)燃油箱油量、制動(dòng)液液位、檢測(cè)燃油箱油量、制動(dòng)液液位、清洗液液位、冷卻水液位等。清洗液液位、冷卻水液位等。車(chē)輛高度車(chē)輛高度傳傳 感感 器器左右前輪、后橋中部左右前輪、后橋中部檢測(cè)車(chē)身高度的變化。檢測(cè)車(chē)身高度的變化。溢流環(huán)位置溢流環(huán)位置傳感器傳感器柴油噴射泵柴油噴射泵檢

3、測(cè)柴油噴射泵溢流環(huán)位置。檢測(cè)柴油噴射泵溢流環(huán)位置。超聲波距離超聲波距離傳傳 感感 器器車(chē)后車(chē)后/車(chē)前保險(xiǎn)杠車(chē)前保險(xiǎn)杠檢測(cè)車(chē)輛后方、前方障礙物。檢測(cè)車(chē)輛后方、前方障礙物。方方 位位傳傳 感感 器器車(chē)頂車(chē)頂檢測(cè)車(chē)輛地磁地理方位。檢測(cè)車(chē)輛地磁地理方位。3.按用途分類曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲軸氣門(mén)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)活塞油地殼配氣機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介曲柄連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介機(jī)體組活塞連桿組曲軸飛輪組3.曲軸4.飛輪1.皮帶輪 2.扭轉(zhuǎn)減振器1.曲軸飛輪組功用：1) 將做功沖程從連桿傳來(lái)的力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪傳到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；2) 靠慣性通過(guò)連桿反過(guò)來(lái)推動(dòng)各缸活塞的進(jìn)氣、壓縮、排氣沖程；3) 驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)和其他附屬裝置。2.曲軸飛輪

4、組主要組成減振器皮帶輪上軸瓦曲拐定時(shí)齒輪飛輪起動(dòng)爪下軸瓦主軸瓦主軸瓦結(jié)構(gòu)：由前端軸、若干個(gè)曲拐和后端軸三部分組成。3.曲軸的結(jié)構(gòu)連桿軸頸或曲柄銷(xiāo)曲柄曲拐功率輸出端后端軸前端軸主軸頸凸緣平衡重1）曲拐的數(shù)量與取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)和排列方式。2）曲柄是用來(lái)連接主軸頸和連桿軸頸。3）平衡重的作用是平衡各機(jī)件產(chǎn)生的離心力及其力矩。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序1 3 4 24.曲軸形狀和曲拐的布置形式曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角（度）（度） 一一 缸缸二二 缸缸三三 缸缸四四 缸缸發(fā)發(fā) 火火次次 序序0180作功作功排氣排氣壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣1180360排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功壓縮壓縮3360540進(jìn)氣

5、進(jìn)氣壓縮壓縮排氣排氣作功作功4540720壓縮壓縮作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣排氣排氣2四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序1 3 4 2四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)動(dòng)示意圖六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲拐布置1625 34120曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角/ /（ ）一缸一缸二缸二缸三缸三缸四缸四缸五缸五缸六缸六缸01800 60作功作功排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功壓縮壓縮進(jìn)氣進(jìn)氣60 120壓縮壓縮排氣排氣120 180進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功180360180 240排氣排氣壓縮壓縮240 300作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣300 360壓縮壓縮排氣排氣360540360 420進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功420 480排氣排氣壓縮壓縮480 540作功作功進(jìn)氣進(jìn)氣540720540 60

6、0壓縮壓縮排氣排氣600 660進(jìn)氣進(jìn)氣作功作功660 720排氣排氣壓縮壓縮直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火順序153624六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)動(dòng)示意圖六缸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火順序示意圖1. 飛輪為一外緣有齒圈的鑄鐵圓盤(pán)。飛輪邊緣部分做的厚些，可以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 2. 有的飛輪上有一缸上止點(diǎn)記號(hào)和點(diǎn)火提前角刻度線（汽油機(jī)）或供油提前角刻度線（柴油機(jī)），以便調(diào)整和檢驗(yàn)點(diǎn)火正時(shí)，供油提前角和氣門(mén)間隙。5.飛輪組成配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介配氣機(jī)構(gòu)的組成 氣門(mén)組氣門(mén)傳動(dòng)組凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖上置雙凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)四氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu) 1)功用：驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位和氣門(mén)開(kāi)度的變化規(guī)律等要求。

7、2)結(jié)構(gòu) 斜齒輪：驅(qū)動(dòng)分電器、（機(jī)油泵） 偏心輪：驅(qū)動(dòng)汽油泵斜齒輪凸輪偏心輪正時(shí)齒輪軸頸軸套凸輪軸結(jié)構(gòu)正時(shí)齒輪圖片正時(shí)標(biāo)記 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，而各缸進(jìn)、排氣門(mén)各開(kāi)啟一次，因此凸輪軸只須旋轉(zhuǎn)一周。故凸輪軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)是曲軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)的兩倍。齒數(shù)22齒數(shù)44點(diǎn)火開(kāi)關(guān) 電阻點(diǎn)火線圈分電器火花塞蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)簡(jiǎn)介斷電器 配電器點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置電容器分電器包括：1.傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成點(diǎn)火時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況斷電器火花塞點(diǎn)火開(kāi)關(guān)點(diǎn)火線圈蓄電池電流表起動(dòng)機(jī)配電器附加電阻電容器四缸點(diǎn)火演示簡(jiǎn)圖1) 高壓電的產(chǎn)生，由點(diǎn)火線圈和分電器中的斷電器完成。2) 高壓電的分配由分電器中的配

8、電器完成。點(diǎn)火線圈配電器斷電器分電器結(jié)構(gòu)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器 在電子點(diǎn)火或微機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器取代了斷電器中的凸輪，用來(lái)判定活塞所處的位置，將活塞位置信號(hào)輸送到點(diǎn)火控制器，從而保證在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻點(diǎn)火。 主要應(yīng)用的有：磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式和光電效應(yīng)式。 曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一，是點(diǎn)火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)共用的傳感器。 1.功用 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角和活塞上止點(diǎn)，并將檢測(cè)信號(hào)送至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，用以控制點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角)和噴油正時(shí)。同時(shí)也是測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)源。 通常與曲軸位置傳感器相配的還有凸輪軸位置傳感器， 其中凸輪軸位置傳感器的功用是判別發(fā)

9、動(dòng)機(jī)的哪一缸的活塞即將到達(dá)上止點(diǎn)，又稱為判缸傳感器。 以上兩者一起又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器或稱為曲軸位置/判缸/轉(zhuǎn)速傳感器。注：第二節(jié) 曲軸位置傳感器 安裝在分電器內(nèi)、曲軸上、凸輪軸上、飛輪殼體上。 其產(chǎn)生信號(hào)原理分為磁脈沖式、光電式、霍爾式三種。2.曲軸位置傳感器的類型3.曲軸位置傳感器的安裝部位磁鐵上止點(diǎn)標(biāo)記線圈飛輪齒環(huán)鐵芯曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼體上 日產(chǎn)公爵王(Cedric)轎車(chē)、三菱與獵豹吉普車(chē)采用光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器； 豐田系列轎車(chē)采用磁脈沖式曲軸與凸輪軸位置傳感器； 捷達(dá)AT和GTX型、桑塔納2000GSi型、奧迪200型轎車(chē)采用磁感應(yīng)式曲軸位置傳

10、感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器； 紅旗CA7220E型轎車(chē)和切諾基吉普車(chē)采用了霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器，其中曲軸位置傳感器為差動(dòng)霍爾式傳感器。4.曲軸位置傳感器的應(yīng)用 相當(dāng)多數(shù)汽車(chē)將曲軸與凸輪軸兩種位置傳感器制作成一體，且相同類型傳感器的工作原理完全相同，所以將這兩種傳感器安排在同一節(jié)中介紹。一、磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)（一）磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與原理1. 傳感器結(jié)構(gòu)信號(hào)盤(pán)120信號(hào)用的凸緣 傳感器盒1)信號(hào)盤(pán)與傳感器盒 該曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的皮帶輪之后。信號(hào)盤(pán)裝在曲軸上，在外緣沿圓周每隔4加工一個(gè)齒，共有90個(gè)齒。每隔120 布置一個(gè)凸緣，共三個(gè)。日產(chǎn)公司

11、磁脈沖式曲軸位置傳感器120信號(hào)：對(duì)于6缸發(fā)動(dòng)機(jī)三對(duì)活塞到達(dá)上止點(diǎn)相對(duì)于曲軸旋轉(zhuǎn)角度相差120。(1) 120信號(hào)(4) 搭鐵線(3) 1 信號(hào)(2) 電源磁頭磁頭磁頭盒板部連接器2)傳感器盒（信號(hào)發(fā)生器）結(jié)構(gòu) 信號(hào)發(fā)生器安裝在信號(hào)盤(pán)邊緣，內(nèi)有三個(gè)永久磁鐵，上面繞有線圈磁頭。 磁頭產(chǎn)生120信號(hào)即C信號(hào)，用于判別汽缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置。 磁頭和共同產(chǎn)生1信號(hào)即Ne信號(hào)，用以檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。 連接器將曲軸位置傳感器的信號(hào)送至ECU。(1) 120信號(hào)(2) 電源(3) 1 信號(hào)(4) 搭鐵線磁頭磁頭磁頭盒板部3)磁頭與脈沖成形電路當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)， 在磁頭上產(chǎn)生三個(gè)120脈沖信號(hào)

12、，磁頭安裝在上止點(diǎn)前70的位置，該信號(hào)也叫做上止點(diǎn)前70信號(hào)，即發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各缸到達(dá)上止點(diǎn)前70均由磁頭產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。 在磁頭和上各產(chǎn)生相位差90的90個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)信號(hào)合成后向ECU輸送180個(gè)脈沖1的信號(hào)。2.傳感器工作原理1)磁交變信號(hào)的產(chǎn)生過(guò)程 當(dāng)曲軸帶動(dòng)信號(hào)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒相對(duì)線圈位置的變化，使線圈內(nèi)磁通發(fā)生變化，線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出。UeUe2)磁交變信號(hào)的整形tUe磁頭磁頭磁頭信號(hào)磁頭信號(hào)合成信號(hào)輸入信號(hào)3)曲軸1轉(zhuǎn)角信號(hào)的產(chǎn)生 磁頭和共同產(chǎn)生1信號(hào)（Ne信號(hào)），用以檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。 即發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，磁頭在各缸到達(dá)上止點(diǎn)前70位置均產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。4

13、）磁頭與曲軸的位置1.開(kāi)路檢測(cè)法： 測(cè)量傳感器感應(yīng)線圈電阻值。2.在路檢測(cè)法： 1）測(cè)量輸出電壓 2）測(cè)其工作頻率 3）檢測(cè)信號(hào)輸出波形 4）檢測(cè)導(dǎo)線及插頭 5）用塞尺檢查曲軸轉(zhuǎn) 角傳感器的空氣隙， 其規(guī)定值為 0.20.4mm（二）磁脈沖式曲軸位置傳感器的檢測(cè) 豐田TCCS系統(tǒng)磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)。該傳感器分成上、下兩部分，上部分產(chǎn)生G信號(hào)，下部分產(chǎn)生Ne信號(hào)。豐田公司磁脈沖式曲軸位置傳感器No1轉(zhuǎn)子G1 線圈No2轉(zhuǎn)子G2 線圈1. 傳感器結(jié)構(gòu)G1 線圈No1轉(zhuǎn)子No2轉(zhuǎn)子G2 線圈Ne 線圈 Ne信號(hào)是檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)，即曲軸位置傳感器的1信號(hào)。該信號(hào)由下半

14、部具有等間隔24個(gè)輪齒的轉(zhuǎn)子(No.2轉(zhuǎn)子)及固定于其對(duì)面的感應(yīng)線圈產(chǎn)生。正時(shí)轉(zhuǎn)子Ne感應(yīng)線圈分電盤(pán) 旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生24個(gè)脈沖分電盤(pán) 15曲軸 30 1曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)是利用30 轉(zhuǎn)角的時(shí)間由ECU再均分30等份產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)Ne信號(hào)計(jì)測(cè)。3602415 G信號(hào)用于判別氣缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置，G信號(hào)是由位于Ne發(fā)生器上方的凸緣轉(zhuǎn)輪(No.1正時(shí)轉(zhuǎn)子)及其位置相隔180 的兩個(gè)感應(yīng)線圈(G1感應(yīng)線圈和G2感應(yīng)線圈)產(chǎn)生的。G信號(hào)也用作計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)的基準(zhǔn)信號(hào)。G2 感應(yīng)線圈G1 感應(yīng)線圈正時(shí)轉(zhuǎn)子BTDC 10第6缸第1缸G1G2 G1信號(hào)檢測(cè)第1缸上止點(diǎn)，G2信號(hào)檢測(cè)第6缸及第1缸的上止點(diǎn)。

15、G1、G2信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，實(shí)際上并不是活塞到達(dá)正好上止點(diǎn)，而是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)(BTDC)前10 的位置。 捷達(dá)AT和GTX型轎車(chē)、桑塔納2000GSi型轎車(chē)、奧迪200型轎車(chē)均采用齒輪磁脈沖式曲軸位置傳感器。齒輪磁脈沖式曲軸位置傳感器傳感器磁頭大齒缺(基準(zhǔn)標(biāo)記)缸體信號(hào)轉(zhuǎn)子小齒缺凸齒 信號(hào)轉(zhuǎn)子58個(gè)凸齒、57個(gè)小齒缺、1個(gè)大齒缺，每個(gè)凸齒和小齒缺占曲軸轉(zhuǎn)角3，大齒缺占曲軸轉(zhuǎn)角15。58 3 + 57 3 + 15360 由信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)盤(pán)組成。二、光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)(一)光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和原理1.傳感器的結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管光敏二極管整形電路信號(hào)盤(pán)分火頭密封蓋信

16、號(hào)發(fā)生器： 固定安裝在底座板上。由兩只發(fā)光二極管、兩只光敏晶體管和整形電路組成。信號(hào)盤(pán)： 與分電器的發(fā)火頭同軸旋轉(zhuǎn)。1)產(chǎn)生Ne信號(hào)(轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角信號(hào))：信號(hào)盤(pán)邊緣刻有360條縫 隙，用來(lái)產(chǎn)生1凸輪軸轉(zhuǎn)角信號(hào)或2 曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)。2.傳感器工作原理2)產(chǎn)生G信號(hào)(缸序判別信號(hào)) ：對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)側(cè)分布 六個(gè)間隔60 的光孔；對(duì)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)側(cè)分布四個(gè)90 的光孔。其中較寬的光孔用來(lái)判斷第1缸活塞上止點(diǎn)。120信號(hào) (1缸)120信號(hào)1信號(hào)三、霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)（一）霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1. 霍爾效應(yīng)原理UH-+ 當(dāng)電流以垂直于磁場(chǎng)方向通過(guò)置于磁場(chǎng)中的半

17、導(dǎo)體基片的霍爾元件時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電勢(shì) ，即霍爾電勢(shì)UH : UH=k IB 當(dāng)電流I一定，則UH與磁場(chǎng)強(qiáng)度B成正比。 霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器：信號(hào)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)觸發(fā)葉片進(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間的空隙時(shí)，磁通被觸發(fā)葉片所旁路(或稱隔磁)，這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓；當(dāng)觸發(fā)葉片離開(kāi)空隙時(shí)，磁鐵的磁通穿過(guò)霍爾元件產(chǎn)生霍爾電壓。從而使霍爾元件產(chǎn)生脈沖電壓信號(hào)，經(jīng)放大整形后即為所需的曲軸位置信號(hào)。電流霍爾元件葉片電流霍爾效應(yīng)位置傳感器原理由具有觸發(fā)輪齒的信號(hào)盤(pán)和霍爾傳感器組成。2.輪齒觸發(fā)霍爾式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu)作用：提供曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息。 克來(lái)斯勒2.

18、5L四缸發(fā)動(dòng)機(jī)和4.0L六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置傳感器用于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)用于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器信號(hào)盤(pán)齒槽安裝：信號(hào)盤(pán)安裝在變速器輸入端，傳感器在變速器殼體上。對(duì)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)：信號(hào)盤(pán)有兩組相隔180的輪子齒組，每組四個(gè)齒槽中相鄰齒槽間隔角度均為20 。2.傳感器工作原理：用于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器信號(hào)盤(pán)齒槽 當(dāng)一組齒槽和輪齒通過(guò)霍爾傳感器便產(chǎn)生4個(gè)高-低電位脈沖信號(hào)。 曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生8個(gè)脈沖信號(hào)。ECU每接收到 8個(gè)脈沖就知道曲軸旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)。 兩組信號(hào)中的第一個(gè)脈沖信號(hào)上升沿開(kāi)始，能確定現(xiàn)在有兩個(gè)汽缸的活塞正在向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。第四個(gè)脈沖下降沿位于活塞上止點(diǎn)前4的位置。故根據(jù)第一個(gè)上升沿即能確定正

19、在向當(dāng)前上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)活塞當(dāng)前的運(yùn)行位置。 對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)：信號(hào)盤(pán)有三組相隔120的輪子齒組，每組四個(gè)齒槽中相鄰兩個(gè)齒槽間隔角度與四缸機(jī)相同。產(chǎn)生三組共12脈沖信號(hào)。 ECU每接收到12個(gè)脈沖就知道曲軸旋轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn)。同樣也是第四個(gè)脈沖下降沿位于活塞上止點(diǎn)前4的位置。其工作過(guò)程與四缸機(jī)相同。 不論是四缸機(jī)還是六缸機(jī)，ECU均能根據(jù)對(duì)各脈沖通過(guò)時(shí)間的計(jì)算，能計(jì)算出1曲軸轉(zhuǎn)角的時(shí)間，并計(jì)算出曲軸的當(dāng)前確切位置和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。用于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器信號(hào)盤(pán)3.霍爾式同步信號(hào)發(fā)生器 產(chǎn)生與曲軸位置傳感器信號(hào)對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)。ECU據(jù)該信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)及活塞所處位置作出判斷。結(jié)合曲軸位置傳感器輸出

20、信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)的及順序。安裝：在分電器或凸輪軸上。同步信號(hào)發(fā)生器作用： ECU從第一個(gè)脈沖沿雖可判斷有兩個(gè)活塞在接近上止點(diǎn)，但并不能判斷出是哪兩個(gè)缸的活塞，也不能對(duì)這兩個(gè)汽缸正在進(jìn)行的工作行程作出判斷。要能使ECU對(duì)汽缸缸序作出判斷，還需要一個(gè)汽缸判別信號(hào)。1 缸缸進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮 作功作功排氣排氣 3 缸缸排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮 作功作功4 缸缸作功作功排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮 2 缸缸壓縮壓縮 作功作功排氣排氣 進(jìn)氣進(jìn)氣四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序1 3 4 2曲軸轉(zhuǎn)角3600540720180上止點(diǎn)上止點(diǎn)643604上止點(diǎn)180折算曲軸轉(zhuǎn)角曲軸位置信號(hào)同步信號(hào)2(3)

21、缸曲軸轉(zhuǎn)角1(4) 缸4(1) 缸（1）安裝在分電器內(nèi)的霍爾式同步信號(hào)發(fā)生器（2）安裝在凸輪軸上的霍爾式同步信號(hào)發(fā)生器第三節(jié) 節(jié)氣門(mén)位置傳感器有線性輸出型、開(kāi)關(guān)型和數(shù)碼編碼三種。 節(jié)氣門(mén)位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一，是點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)和自動(dòng)變速器系統(tǒng)共用的傳感器。 1.功用 檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度和關(guān)閉狀況，并將檢測(cè)信號(hào)送至發(fā)動(dòng)機(jī) ECU，用以控制燃油噴油量、點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角)和自動(dòng)變速器換檔。2.節(jié)氣門(mén)位置傳感器類型有模擬信號(hào)、開(kāi)關(guān)量、數(shù)碼信號(hào)。3.輸出信號(hào)節(jié)氣門(mén)體旁與節(jié)氣門(mén)同軸。3.安裝位置節(jié)氣門(mén)全開(kāi)節(jié)氣門(mén)全閉 有兩對(duì)活動(dòng)觸點(diǎn)，其中一對(duì)作為主電位器，另一對(duì)作為節(jié)氣

22、門(mén)關(guān)閉位置指示的微型開(kāi)關(guān)。其活動(dòng)觸點(diǎn)或滑動(dòng)觸點(diǎn)與節(jié)氣門(mén)同軸。一、線性輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)（一）線性輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理電阻體 有兩對(duì)活動(dòng)觸點(diǎn)，其中一對(duì)作為主電位器，另一對(duì)作為節(jié)氣門(mén)關(guān)閉位置指示的微型開(kāi)關(guān)。其活動(dòng)觸點(diǎn)實(shí)為滑動(dòng)觸點(diǎn)，與節(jié)氣門(mén)同軸。當(dāng)活動(dòng)觸點(diǎn)隨節(jié)氣門(mén)的打開(kāi)而改變電位器的電阻值時(shí)，其輸出電壓與節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度成正比。2.傳感器工作原理 隨著節(jié)氣門(mén)逐漸打開(kāi)， VTA端子輸出電壓增大；反之，減小。 VTA信號(hào)輸入ECU后，ECU將此信號(hào)作為控制噴油量的條件之一。 節(jié)氣門(mén)微動(dòng)開(kāi)關(guān)即怠速開(kāi)關(guān)，當(dāng)節(jié)氣門(mén)全閉時(shí)，觸點(diǎn)閉合，IDL端的電位為0 ，此時(shí)ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行怠

23、速控制或是斷油控制。輸入/輸出特性節(jié)氣門(mén)位置傳感器與ECU連接示意圖VCC：電源VTA：節(jié)氣門(mén)開(kāi)度電壓信號(hào)輸出接頭IDL： 怠速開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)信號(hào)接頭E2： 搭鐵（二）線性輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器檢測(cè) 拔下傳感器導(dǎo)線插頭，用手撥動(dòng)節(jié)氣門(mén)，測(cè)量VTA-E2端子間的電阻，電阻值成正比增加，且不應(yīng)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。 2.怠速觸點(diǎn)導(dǎo)通情況檢查1.傳感器電阻檢查3.傳感器電壓檢查 關(guān)閉節(jié)氣門(mén)，測(cè)量IDL-E2端子間的電阻為0。 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON，測(cè)量VCC -E2、IDL-E2、 VTA -E2 端子間的電壓值，應(yīng)符合規(guī)定電壓值。 端端 子子 條條 件件 標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)電壓 /V /V IDL- E2 節(jié)氣門(mén)開(kāi)節(jié)氣門(mén)

24、開(kāi) 9 14 VCC - E2 4.0 5.5 VTA - E2 節(jié)氣門(mén)全閉節(jié)氣門(mén)全閉0.3 0.8節(jié)氣門(mén)全開(kāi)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)3.2 4.9 （一）開(kāi)關(guān)型節(jié)氣門(mén)位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理二、開(kāi)關(guān)型節(jié)氣門(mén)位置傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)1)節(jié)氣門(mén)軸：隨節(jié)氣門(mén)旋轉(zhuǎn)。2)凸輪：隨節(jié)氣門(mén)軸旋轉(zhuǎn)。3)控制桿：氣門(mén)軸上的驅(qū)動(dòng)。4)導(dǎo)向凸輪溝槽：限制動(dòng)觸點(diǎn) 沿凸輪的槽運(yùn)動(dòng)。5)可動(dòng)觸點(diǎn)：又稱為T(mén)L觸點(diǎn)， 由凸輪帶動(dòng)。6)功率觸點(diǎn)：又稱為滿負(fù)荷觸 點(diǎn)或PSW觸點(diǎn)，固定不動(dòng)。7)怠速觸點(diǎn)：又稱為IDL觸點(diǎn)， 固定不動(dòng)。8)導(dǎo)線連接器節(jié)氣門(mén)軸控制桿可動(dòng)觸點(diǎn)怠速觸點(diǎn)功率觸點(diǎn)導(dǎo)向凸輪導(dǎo)線連接器導(dǎo)向凸輪溝槽1.傳感器結(jié)構(gòu)輸入/輸出特

25、性PSWIDL節(jié)氣門(mén)狀態(tài)節(jié)氣門(mén)狀態(tài)TL觸點(diǎn)與觸點(diǎn)與IDL輸出輸出 PSW輸出輸出IDLPSW全關(guān)閉全關(guān)閉閉合閉合斷開(kāi)斷開(kāi)低電平低電平 “0”高電平高電平 “1”中間開(kāi)度中間開(kāi)度斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi)高電平高電平 “1”高電平高電平 “1”開(kāi)度開(kāi)度 50斷開(kāi)斷開(kāi)閉合閉合高電平高電平 “1”低電平低電平 “0”ECU傳感器PSW輸出信號(hào)怠速信號(hào)TL+BIDL2.傳感器工作原理（二）傳感器檢測(cè)： 與線性輸出型相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)廉，但節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的檢測(cè)性差。開(kāi)路開(kāi)路/ /在路在路檢測(cè)條件檢測(cè)條件檢測(cè)端子檢測(cè)端子標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值在路電壓檢測(cè)在路電壓檢測(cè)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON節(jié)氣門(mén)關(guān)閉，節(jié)氣門(mén)關(guān)閉，IDL閉合且閉合且

26、PSW斷開(kāi)。斷開(kāi)。IDL E 0.5VPSWE4.5V 5.0V節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，IDL斷開(kāi)且斷開(kāi)且PSW閉合。閉合。IDL E4.5V 5.0VPSWE 0.5V節(jié)氣門(mén)在全開(kāi)與關(guān)閉之間，節(jié)氣門(mén)在全開(kāi)與關(guān)閉之間， IDL與與PSW均斷開(kāi)。均斷開(kāi)。IDL E不能同時(shí)不能同時(shí) 0.5VPSWE觸點(diǎn)通斷檢測(cè)觸點(diǎn)通斷檢測(cè)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF，取下傳感器導(dǎo)取下傳感器導(dǎo)線連接器線連接器節(jié)氣門(mén)關(guān)閉節(jié)氣門(mén)關(guān)閉IDL E 10 PSWE 1M 節(jié)氣門(mén)全開(kāi)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)IDL E 1M PSWE 10 節(jié)氣門(mén)在全開(kāi)與關(guān)閉之間節(jié)氣門(mén)在全開(kāi)與關(guān)閉之間IDL E不能同時(shí)不能同時(shí) 10 PSWE豐田開(kāi)關(guān)型節(jié)氣門(mén)位置傳

27、感器IDL、ACC1、ACC2、PSW 發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)；IDL、L1、L2、L3 液力變矩器（自動(dòng)變速器）控制信號(hào)。ACC1ACC2L2PSWL3IDL觸點(diǎn)IDLEL1IDLACC1ACC2PSWL1L2L320 301050060 70 80 90 10040節(jié)氣門(mén)開(kāi)度紅線表示高電平黑線表示低電平第四節(jié) 光電式車(chē)高傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器一、車(chē)身高度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè) 檢測(cè)車(chē)身高度變化 (懸架位移量) 并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電控主動(dòng)懸架系統(tǒng)的EUC，調(diào)節(jié)車(chē)身高度，使車(chē)身保持穩(wěn)定。1.車(chē)高傳感器作用3.安裝位置：一般安裝在左、右前輪胎擋泥板上。2.車(chē)高傳感器類型：片簧開(kāi)關(guān)式、霍爾集成電路式、

28、光電式。車(chē)高傳感器電子控制空氣懸掛（ECAS）ECU高度傳感器氣囊電磁閥正常高度途銳的主動(dòng)空氣懸掛系統(tǒng)1）傳感器軸：由連桿帶動(dòng)。2）圓盤(pán)：圓盤(pán)上開(kāi)有許多窄槽，固定在傳感器軸上。3）遮光器：由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成：（一）車(chē)身高度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1.傳感器的結(jié)構(gòu)圓盤(pán)轉(zhuǎn)軸遮光器電纜外殼蓋 車(chē)身高度變化時(shí)，由連桿帶動(dòng)的傳感器軸旋轉(zhuǎn)，使圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，遮光器輸出脈沖信號(hào)，并把轉(zhuǎn)換信號(hào)輸送給懸架ECU。ECU據(jù)此可檢測(cè)出車(chē)身高度的變化。2.傳感器工作原理透光遮光二、光電式轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè) 檢測(cè)汽車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中間位置、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電動(dòng)式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的EUC

29、。 在電控主動(dòng)懸架系統(tǒng)中，EUC根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)和轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)，判別汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)向例的大小，以控制車(chē)身的傾斜。1.光電轉(zhuǎn)角傳感器的作用2.傳感器安裝位置在轉(zhuǎn)向柱上 （二）光電式轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)、原理遮光器1.傳感器的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角傳感器傳感器圓盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器傳感器圓盤(pán)窄縫轉(zhuǎn)向軸2.光電式轉(zhuǎn)角傳感器原理3.傳感器電路 遮光器光電耦合元件產(chǎn)生A、B兩路相位相差90輸出信號(hào)，ECU根據(jù)A、B兩路判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)的動(dòng)作狀態(tài)。輸出信號(hào)B輸出信號(hào)AEVCC輸出信號(hào)A輸出信號(hào)B轉(zhuǎn)向盤(pán)狀態(tài)：1)直線行駛：信號(hào)A高電平；2)左轉(zhuǎn)向：信號(hào)A的出現(xiàn)下降 沿時(shí)，信號(hào)B處于低電平；3)右轉(zhuǎn)向：信號(hào)A的出現(xiàn)下降 沿時(shí)，信號(hào)B處于高

30、電平。第五節(jié) 液位傳感器 檢測(cè)汽車(chē)燃油箱油量、制動(dòng)液液位、清洗液位、冷卻水液位等。有浮子式、電熱式、電容式、熱敏電阻式、舌簧開(kāi)關(guān)式。1.液位傳感器的作用2.液位傳感器的類型 模擬輸出型液位傳感器主要用于檢測(cè)燃油箱油量；開(kāi)關(guān)輸出型液位傳感器用于測(cè)量制動(dòng)液液位、清洗液位、冷卻水液位。1）按結(jié)構(gòu)原理分類2）按輸出信號(hào)分類分模擬量輸出型和開(kāi)關(guān)型兩類。一、浮子舌簧開(kāi)關(guān)式液位傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)1）環(huán)狀浮子：浮子內(nèi)嵌有永 久磁鐵。浮子可沿樹(shù)脂圓 管制成的軸內(nèi)上下移動(dòng)。2）舌簧開(kāi)關(guān)：是由強(qiáng)磁性材 料制成的一對(duì)很薄的觸點(diǎn)。 舌簧開(kāi)關(guān)裝在由樹(shù)脂圓管 制成的軸內(nèi)。（一）浮子舌簧開(kāi)關(guān)式液位傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1.

31、 傳感器結(jié)構(gòu)永久磁鐵環(huán)狀浮子舌簧開(kāi)關(guān)2. 傳感器工作原理 當(dāng)永磁鐵接近舌簧開(kāi)關(guān)時(shí)，磁力線從舌簧開(kāi)關(guān)中通過(guò)，磁性材料觸點(diǎn)A、B之間產(chǎn)生磁力，開(kāi)關(guān)閉合，報(bào)警燈與搭鐵接通，報(bào)警燈點(diǎn)亮，表明液位已低于規(guī)定值。 當(dāng)液位達(dá)到規(guī)定值時(shí)，浮子上升到規(guī)定值，沒(méi)有磁力線穿過(guò)舌簧開(kāi)關(guān)，在舌簧本身彈力作用下，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，報(bào)警燈熄滅，表示液位在正常位置。 NoImage報(bào)警燈點(diǎn)火開(kāi)關(guān)浮子舌簧開(kāi)關(guān)式液位傳感器的應(yīng)用 浮子舌簧開(kāi)關(guān)式液位傳感器用于檢測(cè)制動(dòng)液液位時(shí)的報(bào)警系統(tǒng)電路。舌簧開(kāi)關(guān)報(bào)警燈浮子手制動(dòng)器熔絲盒繼電器點(diǎn)火開(kāi)關(guān)蓄電池洗滌液液位報(bào)警電路 該液位傳感器常見(jiàn)故障是浮子損壞、舌簧彈性喪失。 測(cè)量傳感器的兩接線端子電阻。傳

32、感器工作正常，則浮子向下移動(dòng)時(shí)，兩端子電阻為0，表示導(dǎo)通；浮子向上移動(dòng)時(shí)，兩端子電阻為 ，表示不導(dǎo)通。如果不符合上述情況，表示液位傳感器已損壞，應(yīng)當(dāng)更換。水箱冷卻液液位時(shí)的報(bào)警電路(二)浮子舌簧開(kāi)關(guān)式液位傳感器的檢測(cè)1）浮子：可以隨液位上、下移動(dòng)。二、浮子可變電阻式液位傳感器的識(shí)別與檢測(cè)（一）浮子可變電阻式液位傳感器的結(jié)構(gòu)、原理1.傳感器結(jié)構(gòu)3）滑動(dòng)電阻：其滑動(dòng)臂由浮子臂帶動(dòng)，可在電阻上滑動(dòng)。2）浮子臂：連接浮子和內(nèi)裝滑動(dòng)電阻本體。浮子浮子臂滑動(dòng)臂滑動(dòng)電阻燃油傳感器厚膜電阻片浮子臂滑動(dòng)電阻接線柱浮子浮子可變電阻式燃油傳感器固定板2.傳感器工作原理支點(diǎn)浮子臂滑動(dòng)電阻接線柱滑動(dòng)臂浮子電位計(jì)燃油濾清

33、器固定板燃油出口 這種液位傳感器的浮子可以隨液位上、下移動(dòng)，滑動(dòng)臂可在電阻上滑動(dòng)，從而改變了搭鐵與滑動(dòng)電阻間的電阻值，利用這一特性控制回路中電流大小，在儀表上顯示出來(lái)，表示液位高低。 儀表與滑動(dòng)電阻串聯(lián)，當(dāng)滿油箱時(shí)，浮子升到最高位置，滑動(dòng)臂滑向低電阻方向，通過(guò)回路中電流增大，雙金屬片彎曲得厲害，指 針指向F側(cè)。當(dāng)油箱內(nèi)油量較少時(shí)，浮子升到較低的位置，電阻增大，汽油表電路中電流減小，儀表內(nèi)雙金屬片稍有彎曲，指針指向E側(cè)。傳感器用在汽油油量表中的應(yīng)用EF 這種液位傳感器的檢測(cè)方法，用萬(wàn)用表測(cè)定浮子在不同位置時(shí)，F(xiàn) 與E 兩點(diǎn)的電阻，即傳感器連接器插頭 1、3端子間電阻。當(dāng)E處電阻值大于F處電阻值，

34、而且從 E到 F變化過(guò)程中電阻值連續(xù)變化，說(shuō)明傳感器性能良好。（二）浮子可變電阻式液位傳感器的檢測(cè) 熱敏電阻通過(guò)電流時(shí)，熱敏電阻發(fā)熱。 當(dāng)熱敏電阻置于汽油中時(shí)，其熱量易散發(fā)，其溫度不會(huì)升高，因此電阻值相對(duì)不變。 當(dāng)汽油量減少，熱敏電阻暴露在空氣中時(shí)，其熱量難以散發(fā)，因此阻值降低。 當(dāng)熱敏電阻的阻值下降到一定值時(shí)，線路中流過(guò)的電流增大到可以使繼電器觸點(diǎn)閉合，而使低油面報(bào)警燈發(fā)亮報(bào)警。三、熱敏電阻式液位傳感器的結(jié)構(gòu)、原理與檢測(cè)（一）熱敏電阻式液位傳感器的結(jié)構(gòu)、原理豐田汽車(chē)熱敏電阻式汽油量報(bào)警電路1.從上至下改變?nèi)鐖D所示浮筒位置，電阻值應(yīng)符合表規(guī)定。（二）豐田汽車(chē)汽油量報(bào)警電路的檢測(cè)表: 燃油端子與搭鐵端子間的電阻值2.從燃油表上拔下連接插頭，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，把報(bào)警燈一端 搭鐵，這時(shí)指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。3.取出燃油油量表的外殼，然后在報(bào)警端與搭鐵端連接一個(gè) 12V