汽车发动机传感器详解-精品
汽车发动机节气门位置传感器分析解析PPT课件
结构、原理
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学
习 要 求
1.掌握传感器故障分析及检修方法。 2.理解传感器的作用、结构、原理。
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理 论 知 识
作用 类型 综合式 双信号型 霍尔元件型
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作用 反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况， 实现不同的控制模式； 反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制。
第19页学/共生2分4页析故障点。
案 案例1：节气门位置传感器内的滑变电阻接触不良。 例 分 车型：现代Sonata型轿车。 析 症状：发动机怠速不稳，转速忽高忽低，而且在低速行驶时，偶尔出现窜
动的现象。 诊断：调取故障码，显示为14，其含义是节气门位置传感器信号不正常。
拆下节气门位置传感器上的线束插头，用万用表测量节气门位置传感器 的电阻值。当用手操纵节气门由全关平稳地向全开过渡时，发现其电阻 值不是呈线性变化，而是在全关和开度不大时，电阻值有突变，说明节 气门传感器内的滑变电阻接触不良。 修复：更换新的节气门位置传感器，消除故障码，故障排除。 分析：节气门信号不稳，怠速不稳，低速窜动。
原理
节气门 VTA IDL VC E
全闭
全开
0V
5V
闭合（0V）断开（12V）
5V
搭铁
电源 信号
怠速 信号
搭铁
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双信号输出的线性式气门位置传感器
信号
电源
两个电位计 两个动触点 两个信号
搭铁
VTA1、VTA2变化速 率不同，ECU比较两 信号判定节气门位置
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霍尔元件型节气门位置传感器
4.节气门位置传感器检修可以使用故障诊断仪、万用表、示波器。
13个柴油车传感器位置、功能详解
13个柴油车传感器位置、功能详解电控柴油发动机上的传感器可谓五花八门，大致分为压力传感器、温度传感器、速度与位置传感器三类，细分类型大约有十余种，而今天就给大家介绍大多电控柴油机所必备传感器。
一、曲轴转速传感器结构：磁脉冲式功能：用于测量发动机转速和曲轴转角。
安装位置：飞轮壳上，曲轴皮带轮旁，发动机缸体上二、凸轮轴位置传感器结构：以磁绕组方式功用：凸轮轴每转一圈向ECU提供一个信号，ECU据此确定那个气缸的活塞处于压缩行程上止点。
安装位置：在凸轮轴前端三、共轨压力传感器结构：压阻式高压传感器，最高频率在1KHz，测量范围在0-200Mpa功用：实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，增减调节油压安装位置：共轨管上四、冷却液传感器结构：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为40-130°C功用：主要用于测量发动机冷却的温度，从而进一步精确控制燃油喷射量安装位置：在节温体上五、进气压力传感器结构：半导体压敏电阻式压力传感体功用：计算空气量，用来控制空燃比和负温度细数的热敏电阻，从而进一步精确控制燃油喷射量。
安装位置：安装在进气歧管六、燃油温度传感器结构：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为﹣40-130°C。
功用：用于向发动机控制单元提供燃油温度信号，一般设置在第二级燃油滤清器盖内。
发动机控制单元根据燃油的温度变化对喷油量进行修正，因为燃油随温度升高而膨胀变得密度变小。
位置: 在主油管上七、机油温度传感器结构：负温度细数的热敏电阻功用:用于向发动机控制单元提供发动机的机油温度，特别是在寒冷气温状态下。
位置：主机油管上八、水温传感器功能：测量冷却液温度，用于喷油量的修正，扭矩修正，轨压修正以及热保护。
位置：位于发动机出水口管路上九、大气压力传感器功能：检测大气压力，测量海拔高度，用于控制喷油参数的修正。
位置：大气压力传感器集成在ECU内十、空气流量计功能：测量进入进气管得空气量，用于喷油量的修正。
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析在现代社会，传感器的应用已经渗透到人类的生活中。
传感器是一种常见的装置，主要起到转换信息形式的作用，大多把其他形式的信号转换为更好检测和监控的电信号。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，把汽车运行中各种工况信息转化成电讯号输送给中央控制单元，才能使发动机处于最佳工作状态。
发动机、底盘、车身的控制系统，另外还有导航系统都是汽车传感器可以发挥作用的位置；汽车传感器还可检测汽车运行的状态，提高驾驶的安全性、舒适性。
汽车中的传感器按测量对象可分为温度、压力、流量、气体浓度、速度、光亮度、距离等。
以应用区域来分，又可分为作用于发动机、底盘、车身、导航系统等。
按输出信号，有模拟式的也有数字式的。
按功能分，有控制汽车运行状态的，也有检测汽车性能及工作状态的。
下面我们就按功能分别具体介绍汽车控制用传感器以及汽车性能检测传感器。
一、汽车控制用传感器1、发动机控制系统用传感器流量传感器汽车中的流量传感器大多测发动机空气流量和燃料流量，它能将流量转换成电信号。
其中空气流量传感器应用更多，主要用于监测发动机的燃烧条件、起动、点火等，并为计算供油量提供依据。
按原理分为体积型、质量型流量计，按结构分为热膜式、热线式、翼片式、卡门旋涡式流量计。
翼片式流量计测量精度低且要温度补偿；热线式和热膜式测量精度高，无需温度补偿。
总的来说，热膜式流量计因为较小的体积，更受工业化生产的青睐。
2、压力传感器压力传感器主要以力学信号为媒介，把流量等参数与电信号联系起来，可测量发动机的进气压力、气缸压力、大气压、油压等，常用压力传感器可分为电容式、半导体压阻式、差动变压器式和表面弹性波式。
电容式多检测负压、液压、气压，可测 20～100kPa 的压力，动态响应快速敏捷，能抵御恶劣工作条件；压阻式需要另设温度补偿电路，它常用于工业生产；相对于差动变压器式不稳定的数字输出，表面弹性波式表现最优异，它小巧节能、灵敏可靠，受温度影响小。
汽车发动机曲轴位置传感器(CKP)原理及检测
汽车发动机曲轴位置传感器(CKP)原理及检测曲轴位置传感器曲轴位置传感器（CKP）一般安装在曲轴前方或者后方，与连接在曲轴上的信号脉冲盘相对应，用于检测曲轴转角位置及其旋转速度。
随着发动机曲轴的转动，带磁的信号板齿的齿尖靠近、对准、远离传感器的检测端部，从而导致GMR电阻值的变化。
GMR元件检测到的磁场变化在CKP的内部信号处理电路中被转换为方波，然后作为CKP输出信号输入到ECM。
当发动机转速增加，方波信号的频率也随之增大；反之，方波的频率会减小。
与霍尔传感器相比，采用GMR元件的CKP传感器提高了信号的稳定性，且信号幅度更宽。
在CKP传感器中，方波电压信号的外形特性也根据信号板齿的形状而改变，ECM就是根据CKP的这些外形特性还判断曲轴转角位置，并与凸轮轴位置传感器信号进行，判断发动机的配气相位。
信号曲轴位置传感器故障现象及诊断：当曲轴位置传感器信号出现异常时，可能导致起动困难、起动后熄火等故障。
曲轴位置传感器的主要故障原因包括：1．传感器内部损坏。
2．传感器头部损坏/脏（金属屑等易受磁化的物体会吸附到传感器上）。
3．连接器或线路断路/短路。
性能检查：CKP传感器性能好坏的测量方法，主要有目测检查、电阻测量与波形测量等方法。
1．目测检查：（1）检查O形圈是否有损坏。
（2）检查传感器端面和信号轮板齿是否有金属颗粒和损坏。
（3）检查传感器的安装与信号板齿之间的间隙是否正常，应在1mm左右。
2．电阻检查：使用12V蓄电池（1），将其正极端子连接到“Vin”端子（2），而负极端子连接到传感器的“接地”端子（3）。
然后在保持同CKP传感器大约1毫米（0.03英寸）的情况下利用电阻表，通过磁性物质（5）来测量传感器“Vout”端子（4）同蓄电池负极端子之间的电阻。
检测CKP传感器电阻：电阻变化从小于220Ω（ON）到无穷大（OFF），或者从无穷大（OFF）到小于220Ω（ON）。
如果电阻变化同下面规定不相符，应当更换CKP传感器。
广州本田发动机传感器技术参数说明
技术参数说明发动机转速：发动机转速（RPM）发动机速度从CKP技术参数说明车速：车速（km/h）（MPH）单位换算类型：车速ECU将来自车速传感器的脉冲信号转换为显示的车速（km/h）。
当驱动轮速度达到2km/h或更高，ECU通过车轮速度信息控制各种功能。
举例）VTEC系统的打开/关闭控制在高速行驶时的燃油切断控制在行驶期间的空燃比修正控制。
- 车速传感器也用于速度表。
脉冲信号由基于车速的传感器输出，并根据特定时间内的脉冲数计算出车速（km/h）。
- 车速传感器系统通过集成在转子中的磁铁和安装在磁铁外的霍尔元件检测差速齿轮的旋转。
当电压施加到霍尔元件时，磁通量发生变化，霍尔电压根据磁通量的变化而输出。
由于霍尔电压在转子的一个旋转期间有四个周期的变化，因此波形产生电路输出四脉冲信号。
- 当车速提高时，在特定时间内的车速信号脉冲数也随之增加，电压的输出大致是在10km/h时7个脉冲/秒、在100km/h时为707个脉冲/秒。
- 来自车速传感器的信号电压输出是一个脉冲信号，电压的输出在0V与5V之间交替变化。
当车速传感器信号为关闭，ECU计算机的参考电路输出的电压（5V）流向车速传感器并变成0V，当车速传感器信号为打开，参考电压在相同的电位下变成5V。
- 计算机是基于参考电压的打开/关闭切换来检测车速信号，而参考电压的切换又是通过车速传感器的打开/关闭切换得到的。
- 车辆传感器根据变速箱处的主减速器旋转速度检测车速变化。
- 车速传感器有一个磁性感应元件，并靠它检测磁通量变化。
此变化被放大并被转换成高或低电压信号。
磁通量的变化取决于安装在主减速器旋转区域的磁性转子的旋转速度。
i：磁铁ii：霍尔元件iii：波形产生电路iv：车速信号输出图：车速信号的输出波形Y：EX：时间图：车速传感器（培训文本III）i：IGii：车速传感器iii：VSPiv：ECUv：参考电压电路vi：计算机vii：SG传感器转换而来。
《图解汽车传感器结构原理与检修》课件 7温度传感器
（2）就车检测法 如图7-7所示，拔下进气温度传感器插头， 接通点火开关，测量插头上THA端子与E2端子之间的电压值， 该电压应为5V，若无电压，则应检查ECU插接器上THA端子 与E2端子之间的电压值。若此电压为5V，则表明ECU与传感 器之间的连接线路有故障；若无5V电压，则为ECU有故障。 插回插头，起动发动机，测量传感器THA端子与E2端子之间 在不同温度下的电压值，该电压值应在0.1～4.5V之间变化 （车型不同略有差异，但变化规律基本上是相同的）。如果 测量值与规定值不符，则说明进气温度传感器有故障或者损 坏，应予以更换。
桑塔纳200GLi AFE型发动机进气温度传感器（G72）与进气 压力传感器一体，安装于节气门之后的进气管上。桑塔纳 2000GSi AJR发动机也在进气总管上装有进气温度传感器 （G72），用于修正喷油量和点火提前角。图7-5所示为桑塔 纳2000GSi AJR发动机进气温度传感器安装位置及与ECU的连 接电路。进气温度传感器（G72）的接线端子2通过0.5mm2 导线与J220的T80/67端子相连，是搭铁端；G72的端子1与 控制单元J220的T80/54端子相连为参考电压输出端，同时也 是信号输入端。
（3）EGR（废气再循环）温度传感器 安装在废气再循环管 道上，位于EGR阀之后，用于监测EGR系统的工作。
二、温度传感器的结构
热敏电阻式温度传感器的结构型式如图7-3所示，主要由热敏 电阻、金属引线、接线插座和壳体等组成。
热敏电阻是温度传感器的主要部件，汽车用热敏电阻是在陶 瓷半导体材料中掺入适量金属氧化物，并在1000℃以上的高 温条件下烧结而成。控制掺入氧化物的比例和烧结温度，即 可得到不同特性的热敏电阻，从而满足使用要求。例如，如 果测量发动机冷却液温度，则热敏电阻的工作温度为-30℃～ 130℃；如果发动机的排气温度，热敏电阻的工作温度则为 600～1000℃。
柴油车高压共轨电喷发动机传感器的详细参数与故障检测
柴油车高压共轨电喷发动机传感器的详细参数与故障检测在现代汽车上，传感器的使用越来越普遍，为了方便维修人员对发动机的检修，现将发动机常见的十几种传感器的检测方法介绍如下。
一、进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器是D型(速度密度型)燃油喷射系统中非常重要的传感器，其作用是将进气歧管内的压力变化转换成电压信号，控制电脑(ECU)依据该信号和发动机转速(由装在分电器内的发动机转速传感器提供的信号)来确定进入气缸内的空气量。
1、安装部位与接线端子由于歧管压力传感器内部有放大电路，故需要电源线，地线和信号输出线共三根导线，它们相应地在接线端子上有三个接线端，分别为电源端子(Vcc)、接地端子(E)和信号输出端子(PIM)，三个端子通过导线连接器及导与控制电脑ECU相连。
为了减少进气歧管压力传感器内部电子元器件的振动，它通常安装在车辆振动相对较低小的信置上，并处于进气总管的上方，以防来自进气歧管的窜气侵入压力传感器，另外进气歧管压力传感器从下边接受进气管压力也可防止信号传感器部分不受污染，，因此通过橡胶胶管从进气歧管靠近节气门处所采集的进气管气体，是从歧管压力传感器下端接入的。
2、单体检测(1)外观检视检视时，只需从进气歧管靠近近节气门端找到橡胶管，便可在汽车上找到歧管压力传感器。
首先在半闭点火锁的状态下，检查进气歧管压力传感器导线连接器的连接是否良好橡胶软管是否脱落，然后启动发动机，检查橡胶软管有无密封不严和漏气现象。
(2)仪表测试A、接通点火开关(ON)用万用表的直流电压挡(DCV-20)测试接线端子Vcc与E2之间的电压值，该电压值即为ECU加在歧管压力传感器上的电源电压值，其正常值应为4.5-5.5V之间，若该值不正确，则应检查蓄电池电压或导线间的连接情况，有时问题也可能出在控制电脑ECU上。
B、接通点火开关，(ON)位，并从进气歧管压力传感器上拔下真空橡胶软管。
使进气歧管压力传感器的进气口与大气相通，此时测试线端子输出电压信号，(PIM与地线E2之间的电压值)其正常值为3.3-3.9V之间，若输出电压过高或过低，均说明进气管压力传感器有故障，应予更换。
汽车发动机传感器简介
简介汽车发动机上的传感器简介汽车发动机上的传感器发动机管理系统(Engine Man-agement System)简称EMS，采用各种传感器，将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号，送入控制器。
控制器将这些信息与储存信息比较、精确计算后输出控制信号。
EMS不仅可以精确控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大地提高了发动机的性能。
通过喷油和点火的精确控制，可以降低污染物排放50%；如果采用氧传感器和三元催化转化器，在λ=1的一个狭小范围内可以降低排放达90%以上。
在怠速调节范围内，由于采用了怠速调节器，怠速转速降低约100转/分到150转/分，使油耗下降3%～4%。
如果采用爆震控制，在满负荷范围内可提高发动机功率3%～5%，并可适应不同品质的燃油。
汽车维修者之家随着世界范围内排放法规的日益严格，采用EMS系统已成为不可阻挡的潮流，在推进中国汽车工业现代化的进程中，具有广阔的应用前景。
控制系统ME7原理：通过安装在加速踏板上的踏板传感器，将踏板信息传递到电子控制器中的节气门控制模块，节气门控制模块通过一定的处理程序计算出节气门的开度并驱动直流电机完成节气门进气通道面积的调整，从而控制进气量，满足发动机不同工况下的进气需求。
特点：-取消了机械传动装置，更易于模块化和标准化。
-系统具有自学习功能，可实现巡航控制。
-怠速进气可通过控制模块驱动节气门体完成，而不需旁通通道和怠速调节器。
-由于进气精确可控，故可实现低排放控制。
-驾驶性能更优。
爆震传感器KS功能：检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器识别发动机爆震工况。
原理：爆震传感器是一种振动加速度传感器。
它装在发动机气缸体上，可装一只或多只。
传感器的敏感元件为一压电晶体，发动机爆震时，发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。
压电晶体由于受质块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动转化为电压信号输出。
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工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
用 手 持 式 测 试 仪 检 测
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
OBDII系统置出节气门位置传感器故障码的条件： ⑴节气门位置传感器信号电压超出可能的范围。在点火开关 打开，OBDII系统只需一个检测行驶工况周期即可检测到该故障， 即传感器信号电压低于0.1V或高于4.9V。若故障发生，OBDII系统 置出故障码P0120，ECU启用失效保护模式，固定以0°开度代替现 有传感器的信号值。 ⑵节气门传感器信号与其它信号不一致。ECU可以根据进气岐 管绝对压力传感器信号和转速信号数值倒推出节气门转角。当进 气岐管绝对压力MAP读数低于50kPa时诊断检查节气门位置传感器 是否偏高;当进气岐管绝对压力读数高于70kPa时诊断检查节气门 位置传感器是否偏低。如果此时算出的节气门转角与节气门位置 传感器信号指示的转角值相差甚远，并且没有节气门位置传感器 电路及进气岐管绝对压力传感器的故障信息记录等，所检测状况 持续10s以上，OBDII系统只需一个检测行驶工况周期即可检测到 该故障，置出故障码P0121。
能提供更为精确的测量发 动机温度的方法。如图240所示，当发动机温度低 于50℃时，参考电压流经 阻值为365 和348 的电阻， 发动机温度渐渐升高后， 信号电压从5V逐渐减少； 当发动机温度高于50℃时, 参考电压只流经阻值为348 的电阻，信号电压流变成
又一组从高到低变化的电
压。用双斜线式温度传感
置 程度，还采用了无接触方式，
传 简化了构造，所以不易发生故
感
障。而且，为了确保此传感器 的可靠性，还具有不同输出特
器 性的两个系统输出信号。
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
安装不需调整
安装需要调整
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
四线的线性式节气门位置传感器的调整方法
功用、类型
按图示方法检测传感器电阻， 并与曲线中与实际温度所对应 的电阻值进行比较，判断传感 器电阻的好坏。
OBD功 及II型系用类统确认冷却工原液温作理度传感器的信特故障号征：
检测 方法
节 触点
气
IDL +B或5V +B或5V 0V
门
PSW
0V
5V
5V
位
置
传
感
器
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
线 怠速触点闭合，IDL信 号端子电压为0，VTA
性 信号端子与VC电源端
式
子间电阻较大，传感 器信号电压较低，在
节 0.6-0.9V。
气 全负荷时VTA信号在 门 3.5-4.7V。
器检测温度，比用一条斜
线表示温度范围更为精确，
特别是对于高温信号，因 在43℃～121℃间可以产生 出5000种变化等级。
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
功用 及类
型
工作 原理
信号 特征
检测 方法
故障 诊断
功用 及类
型
工作 原理
信号 特征
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
2.开路测试 为了进一步确定前面第二步
中到底是传感器连线问题还 是接头或ECU内部问题，将 传感器与ECU连接接头拔下。 如果显示温度降低，则说明
是传感器连线或接头问题； 否则说明是ECU内部问题。
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
3.电阻检测
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
节气门开度来表示负荷率：
⑴用来判断发动机的工况处于怠速控制区、部分负荷区还是节气门接 近全开的加浓区(或催化转化器的高温保护区)，即用来界定开环、闭环控 制区。对于有自动变速器控制功能的电子管理系统来说，节气门开度和车 速是决定换挡时刻的条件参数。
⑵用节气门转角变化率的大小作为加速、减速过程中修正喷油量的条 件。它直接反映驾驶员的意图，比其他负荷传热的响应更快。
尔
由霍尔集成芯片IC和可绕其转 动的磁铁制成的构成的。铁
元 与节气门轴同轴，即和节气门
件 一齐转动。当节气门开启时，
型 磁铁也一同转动，改变位置。
节 此时，霍尔IC 探测磁铁位置变
气
化所造成磁通量的变化并产生 霍尔效应，从VTA1端子和VTA2
门 端子输出信号电压。此传感器
位 不仅能精确地探测节气门开启
⑶可与空气流量计的信号对照互检，提供后者发生损坏的信息，并代 替后者与转速配合，作为ECU控制喷油量的条件参数。
⑷还用于点火正时修正、废气再循环控制、空调系统控制、燃油蒸发 控制、车辆动态稳定性控制、巡航控制、牵引力控制等。
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
开
关
触
点 式
节气门 全 负 荷 部分负荷 怠速 位置 （全开） （ 部 分 开 启 ）（关闭）
位
置
传
感
器
随着节气门开度的增大，VTA信号电压呈线性增加
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
线 怠速触点闭合，IDL信 号端子电压为0，VTA
性 信号端子与VC电源端
式
子间电阻较大，传感 器信号电压较低，在
节 0.6-0.9V。
气 全负荷时VTA信号在 门 3.5-4.7V。
位
置
传
感
器
随着节气门开度的增大，VTA信号电压呈线性增加
功用、类型
线 性 式 节 气 门 位 置 传 感 器
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
随着节气门开度的增 大，VTA信号电压成 比例的线性增加。
功用、类型
工作原理
信号特征
检测方法 检测诊断
双 信 号 输 出 的 线 性 式
。
功用、类型
工作原理
信号特征
安装调整 检测诊断
霍 霍尔元件型节气门位置传感器
检测 故障 方法 诊断
1.短路检测 第一步：用导线如图短 接。ECU会读取温度为 高，相应风扇会动作； 否则，说明ECU及传感 器连现有问题
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
第二步：继续 检测，如图短 接ECU的两个端 子。如果显示 温度上升，则 说明是传感器 连线问题；否 则说明是接头 或ECU内部问题。
功用 及类
型
工作 原理
信号 特征
检测 方法
故障 诊断
：
功用 及类
型
工作 原理
信号 特征
1.冷却液温度传感器
检测 故障 方法 诊断
两根线，一为信号 线，一为搭铁线
Vs
=5
Rt R1+R
t
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
如美国通用公司等汽车制
造厂采用了双斜线式冷却
液温度传感器，这种电路