第三章2發(fā)動機控制系統(tǒng)傳感器的結構原理與檢修

1、第五節(jié)第五節(jié) 氧傳感器氧傳感器(EGO)一、功用一、功用 通過檢測排氣氧離子的含量來獲得混合氣的空燃通過檢測排氣氧離子的含量來獲得混合氣的空燃比信號，并將該信號轉變?yōu)殡娦盘栞斎氡刃盘枺⒃撔盘栟D變?yōu)殡娦盘栞斎隕CU。ECU根根據(jù)氧傳感器信號，對噴油時間進行修正，實現(xiàn)空然比據(jù)氧傳感器信號，對噴油時間進行修正，實現(xiàn)空然比反饋控制（閉環(huán)控制），從而將過量空氣系數(shù)反饋控制（閉環(huán)控制），從而將過量空氣系數(shù) 控制在控制在0.981.02之間的范圍內，使發(fā)動機得到最佳濃度的混之間的范圍內，使發(fā)動機得到最佳濃度的混合氣，從而達到降低有害氣體的排放量和節(jié)約燃油之合氣，從而達到降低有害氣體的排放量和節(jié)約燃油之目

2、的。目的。 也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎上，它對控制結果進行檢也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎上，它對控制結果進行檢測，并反饋給測，并反饋給ECU。氧傳感器在發(fā)動機大負荷不參加工作，為什么？氧傳感器在發(fā)動機大負荷不參加工作，為什么？閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)傳感器傳感器電子控制單元電子控制單元執(zhí)行器執(zhí)行器發(fā)動機發(fā)動機閉環(huán)控制閉環(huán)控制氧傳感器氧傳感器二、氧傳感器的類型二、氧傳感器的類型 氧傳感器分為氧化鋯式和氧化鈦式兩類型。氧傳感器分為氧化鋯式和氧化鈦式兩類型。 氧化鋯式分為加熱型和非加熱型氧傳感器，氧化鋯式分為加熱型和非加熱型氧傳感器，加熱型有加熱型有3-4個端子；非加熱型有個端子；非加熱型有1-2個端

3、子。個端子。 氧化鈦式一般都為加熱型。氧化鈦式一般都為加熱型。為什么要加熱？氧傳感器的安裝位置氧傳感器的安裝位置JETTAJETTA氧傳感器的外型氧傳感器的外型SANTANASANTANA氧傳感器氧傳感器時代超人氧傳感器時代超人氧傳感器寶來六線式氧傳感器寶來六線式氧傳感器 氧化鋯式氧傳感器金屬鉑電極的兩個重要作用金屬鉑電極的兩個重要作用 電極作用，將信號電壓引出傳感器外；電極作用，將信號電壓引出傳感器外； 催化作用催化作用222COO2CO鉑催化三、氧化鋯式氧傳感器三、氧化鋯式氧傳感器（一）結構（一）結構鋯管鋯管（二）工作原理（二）工作原理 當一些具有多孔性當一些具有多孔性的固體電解質材料的表

4、的固體電解質材料的表面與內部之間氧氣的濃面與內部之間氧氣的濃度不同時，氧氣濃度高度不同時，氧氣濃度高的氧離子就會向濃度低的氧離子就會向濃度低的一側擴散，以求達到的一側擴散，以求達到平衡狀態(tài)。當在電解質平衡狀態(tài)。當在電解質的表面設置多孔性電極的表面設置多孔性電極之后，兩電極之間就可之后，兩電極之間就可形成電動勢。形成電動勢。-氧濃氧濃差電池差電池濃濃稀稀四、氧化鈦式氧傳感器 氧化鈦式氧傳感器氧化鈦式氧傳感器-其阻值大小與材料溫度以其阻值大小與材料溫度以及周圍環(huán)境中氧離子的濃度有關。及周圍環(huán)境中氧離子的濃度有關。 氧化鈦式氧傳感器相當于可變電阻氧化鈦式氧傳感器相當于可變電阻傳感器的信號特點傳感器的

5、信號特點 濃的混合氣對應濃的混合氣對應高高的氧傳感器的氧傳感器(O2S)(O2S)輸出電壓，而輸出電壓，而稀的混合氣對應較稀的混合氣對應較低低的氧傳感器的氧傳感器(O2S)(O2S)輸出電壓。輸出電壓。 五 氧傳感器工作條件 發(fā)動機溫度高于60； 氧傳感器自身溫度高于300/600； 發(fā)動機工作在怠速工況和部分負荷工況。 氧傳感器正常 調節(jié)混合氣濃度的條件六、氧傳感器的使用氧傳感器失效的主要原因:傳感器老化和中毒。 氧傳感器老化：局部表面溫度過高 鉛中毒 硅中毒 磷中毒：堵塞傳感器表面氣孔汽車行駛一定里程（8萬公里）應當更換氧傳感器，且氧化鈦式優(yōu)于氧化鋯式。導致鉑的催化能力下降五、氧傳感器檢測

6、五、氧傳感器檢測1234R檢測加熱元件電阻：常溫檢測加熱元件電阻：常溫1-5歐姆歐姆1234V檢測加熱元件的電壓（接通點檢測加熱元件的電壓（接通點火開關）為電源電壓火開關）為電源電壓1234V檢測傳感器信號電壓（接通點火開關）濃至檢測傳感器信號電壓（接通點火開關）濃至稀電壓由高變低，正常工作電壓變化頻率每稀電壓由高變低，正常工作電壓變化頻率每分鐘應不低于分鐘應不低于10次。次。氧傳感器影片氧傳感器影片第六節(jié)第六節(jié) 溫度傳感器溫度傳感器一、功用與類型一、功用與類型（二）傳感器的種類（二）傳感器的種類熱敏電阻熱敏電阻正溫度系數(shù)電阻正溫度系數(shù)電阻PTC負溫度系數(shù)電阻負溫度系數(shù)電阻NTC（一）按功能分

7、類（一）按功能分類冷卻液溫度傳感器（冷卻液溫度傳感器（CTS）進氣溫度傳感器（進氣溫度傳感器（IATS）溫度傳感器的工作過程溫度傳感器的工作過程 對于正熱敏系數(shù)的溫度傳感器來說，隨著溫度對于正熱敏系數(shù)的溫度傳感器來說，隨著溫度的上升，傳感器的電阻值將上升，傳感器兩端的上升，傳感器的電阻值將上升，傳感器兩端的電壓降也將上升，發(fā)動機控制模塊就是根據(jù)的電壓降也將上升，發(fā)動機控制模塊就是根據(jù)該電壓的變化來識別發(fā)動機冷卻液的溫度。該電壓的變化來識別發(fā)動機冷卻液的溫度。 對于負熱敏系數(shù)的溫度傳感器來說，隨著溫度對于負熱敏系數(shù)的溫度傳感器來說，隨著溫度的上升，傳感器的電阻值將下降，傳感器兩端的上升，傳感器的

8、電阻值將下降，傳感器兩端的電壓降也將下降，發(fā)動機控制模塊就是根據(jù)的電壓降也將下降，發(fā)動機控制模塊就是根據(jù)該電壓的變化來識別發(fā)動機冷卻液的溫度。該電壓的變化來識別發(fā)動機冷卻液的溫度。功用：給功用：給ECU提供進氣提供進氣溫度信號，作為燃油噴射溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信和點火正時控制的修正信號。號。 進氣溫度傳感器（進氣溫度傳感器（IATS）下一頁二、原理與特性二、原理與特性進氣溫度傳感器（進氣溫度傳感器（IATIAT） 進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器（IATIAT）用來檢測進氣溫度，用來檢測進氣溫度，并將進氣溫度信號轉變成電信號輸送給發(fā)動機并將進氣溫度信號轉變成電信號輸送給發(fā)動機

9、控制模塊（控制模塊（ECUECU），），作為汽油噴射、點火正時作為汽油噴射、點火正時的修正信號。的修正信號。D D型：安裝在空濾內或進氣總管型：安裝在空濾內或進氣總管上；上；L L型：空氣流量計內型：空氣流量計內IATS 由于空氣的流量（質量）與空氣的溫度（空氣的密度）有關，因此在電控燃油噴射系統(tǒng)中設置空氣流量傳感器，檢測空氣溫度檢測空氣溫度，作為對空氣流量的修正修正。進氣溫度傳感器采用的是負溫度系數(shù)的熱敏電阻負溫度系數(shù)的熱敏電阻式，其結構與輸出特性見下圖。溫度傳感器溫度傳感器地線地線ECUTHAE分壓電阻分壓電阻水溫信號水溫信號5V電源電源/信號信號 點火時刻閉環(huán)控制。點火時刻閉環(huán)控制。 二

10、二 、測量方法、測量方法檢測發(fā)動機燃燒室壓力的變化；檢測發(fā)動機燃燒室壓力的變化；檢測發(fā)動機缸體的振動頻率：共振型和非共振型檢測發(fā)動機缸體的振動頻率：共振型和非共振型檢測混合氣燃燒噪聲。檢測混合氣燃燒噪聲。第七節(jié)第七節(jié) 爆震傳感器（爆震傳感器（DS）一、功用一、功用 爆震傳感器安裝在發(fā)動機缸體上，對爆震傳感器安裝在發(fā)動機缸體上，對四缸直列式發(fā)動機，它裝在四缸直列式發(fā)動機，它裝在2 2缸和缸和3 3缸之間。缸之間。目前應用最多的是目前應用最多的是寬頻帶共振型寬頻帶共振型、壓電式壓電式傳感器。傳感器。 通過檢測缸體表面的震動信號，以判通過檢測缸體表面的震動信號，以判斷發(fā)動機是否產生爆震。斷發(fā)動機是否

11、產生爆震。二、壓電式爆震傳感器二、壓電式爆震傳感器（一）結構（一）結構1. 螺栓擰緊力矩；螺栓擰緊力矩；2. 慣性配重；慣性配重；3. 壓電元件壓電元件（二）工作原理（二）工作原理1. 壓電效應壓電效應2. 工作原理工作原理注意：傳感器的擰緊力矩不可注意：傳感器的擰緊力矩不可隨意調整隨意調整磁致伸縮式爆震傳感器、壓力磁致伸縮式爆震傳感器、壓力檢測式爆震傳感器檢測式爆震傳感器三、爆震傳感器檢測三、爆震傳感器檢測1231、2為信號線，為信號線，3為屏蔽線為屏蔽線 符合檢修標準符合檢修標準 第七節(jié)第七節(jié) 車速傳感器（車速傳感器（VSSVSS） 1 1、作用、作用 車速傳感器（車速傳感器（VSSVSS

12、）是用來測量汽車的行駛速度。是用來測量汽車的行駛速度。發(fā)動機控制模塊（發(fā)動機控制模塊（ECUECU）利用該信號來控制發(fā)動利用該信號來控制發(fā)動機怠速轉速、汽車加減速期間的汽油噴射量和點機怠速轉速、汽車加減速期間的汽油噴射量和點火正時。火正時。 2 2、分類、分類 第一種：舌簧開關型車速傳感器第一種：舌簧開關型車速傳感器 第二種：光電耦合型車速傳感器第二種：光電耦合型車速傳感器 （一）傳感器的結構和工作過程（一）傳感器的結構和工作過程 1 1、舌簧開關型車速傳感器（、舌簧開關型車速傳感器（VSSVSS） 傳感器與發(fā)動機控制模塊之間的連接電路傳感器與發(fā)動機控制模塊之間的連接電路2 2光電耦合型車速傳

13、感器（光電耦合型車速傳感器（VSSVSS） 工作過程示意圖工作過程示意圖 八、開關信號八、開關信號（一）蓄電池電壓信號（一）蓄電池電壓信號功用：當蓄電池電壓變化時，功用：當蓄電池電壓變化時，ECUECU修正噴油時間及修正噴油時間及點火線圈初級電路的通電時間。點火線圈初級電路的通電時間。（二）點火開關信號（二）點火開關信號（IGNIGN）點火開關點火開關ONON：怠速步進電機進入預先設定的位置；：怠速步進電機進入預先設定的位置； ECUECU確定基本噴油時間；確定基本噴油時間； ECUECU根據(jù)根據(jù)CTSCTS修正噴油時間及點火時修正噴油時間及點火時刻刻 監(jiān)測監(jiān)測TPSTPS 接通燃油泵繼電器電

14、路，如發(fā)動機未接通燃油泵繼電器電路，如發(fā)動機未啟動，燃油泵工作啟動，燃油泵工作1 1秒電路即切斷；秒電路即切斷； 氧傳感器加熱氧傳感器加熱（一）起動信號（一）起動信號(STA)(STA) 作用：提示發(fā)動機是否處于啟動運行狀態(tài)，開始監(jiān)作用：提示發(fā)動機是否處于啟動運行狀態(tài)，開始監(jiān)測測CPSCPS和和CISCIS以便發(fā)動機控制模塊能確定合適的空燃以便發(fā)動機控制模塊能確定合適的空燃比和點火提前角，使發(fā)動機能順利啟動。比和點火提前角，使發(fā)動機能順利啟動。 如發(fā)動機轉動如發(fā)動機轉動3 3秒內未接收到秒內未接收到CPSCPS信號，信號，ECUECU將切斷將切斷燃油噴射電路。報故障。燃油噴射電路。報故障。（二

15、）空擋起動開關信號（二）空擋起動開關信號(NSW)(NSW) 作用：提示自動變速器的檔位狀態(tài)，在變速器作用：提示自動變速器的檔位狀態(tài)，在變速器處于駐車檔和空擋的時候，發(fā)動機可以啟動，而處于駐車檔和空擋的時候，發(fā)動機可以啟動，而在檔位切換過程中，發(fā)動機控制電腦根據(jù)該信號在檔位切換過程中，發(fā)動機控制電腦根據(jù)該信號來調整發(fā)動機的怠速轉速、點火正時等。來調整發(fā)動機的怠速轉速、點火正時等。2 2、工作原理、工作原理 （三）空調信號（三）空調信號(A(AC)C) 空調（空調（A AC C）信號是用來檢測空調壓縮機電磁離信號是用來檢測空調壓縮機電磁離合器是否工作。空調信號是取自空調壓縮機電磁合器是否工作?？照{信號是取自空調壓縮機電磁離合器的電源電路，空調壓縮機電磁離合器工作離合器的電源電路，空調壓縮機電磁離合器工作時，該電路向發(fā)動機控制模塊（時，該電路向發(fā)動機控制模塊（ECUECU）