21汽车发动机传感器的结构与工作原理
汽车传感器工作原理
汽车传感器工作原理汽车传感器是一种用于检测和监测车辆及其环境参数的装置。
它们基于不同的原理，可以测量和转换物理量，将其转化为电信号，并传送给车辆的电控系统进行处理。
1. 温度传感器：温度传感器通常采用热电偶或热电阻原理来测量发动机和排气系统的温度。
它们将温度转化为电压信号，车辆的电子控制单元（ECU）可以根据这些信号来调整燃油供给和点火时机。
2. 湿度传感器：湿度传感器用于测量车内和车外的湿度。
它们使用电容测量或电阻测量原理，将湿度转换为电阻或电容值，并将其输入到车辆的控制系统中。
这可以帮助调整空调系统的工作状态，以提供舒适的环境。
3. 气压传感器：气压传感器用于测量大气压力，以及轮胎的胎压。
它们使用压阻、电容或微机机械系统（MEMS）原理进行测量，并将结果输入到车辆的ECU中。
车辆控制系统可以根据这些数据来调整燃油喷射量和排气控制。
4. 加速度传感器：加速度传感器常用于车辆动态性能监测和车辆稳定性控制。
它们使用压阻、电容或压电原理来测量车辆加速度的变化，并将结果输入到车辆的ECU中。
这可以帮助实现敏感的车辆动态响应和车身稳定性控制。
5. 摄像头传感器：摄像头传感器通常用于辅助驾驶功能和倒车辅助系统。
它们使用光传感器和图像处理器，可以感知和分析车辆周围的物体和交通状况。
这些数据可以用于自动刹车、车道保持和自适应巡航控制等功能。
6. 距离传感器：距离传感器主要用于倒车辅助系统和自动泊车系统。
它们利用超声波、激光或雷达原理来测量车辆与其他物体之间的距离。
这些数据可以帮助驾驶员避免碰撞和更精确地停车。
总之，汽车传感器利用各种物理原理来测量和转换车辆及其环境参数，以提供准确的数据给车辆的控制系统。
这些数据对于车辆性能、安全性和舒适性至关重要。
发动机传感器工作原理
发动机传感器工作原理
发动机传感器是用来监测发动机工作状态和环境参数的设备，它们通过感知并转换发动机内部或外部的物理量，将其转化为电信号，传送给车辆的计算机系统进行处理。
常见的发动机传感器包括：
1. 氧传感器（O2传感器）：监测发动机排气中氧气浓度，以
调整燃料供应量，确保燃烧效率和排放合格。
2. 温度传感器：测量发动机冷却剂的温度，以控制冷却系统的运行，防止发动机过热。
3. 压力传感器：监测发动机油压、燃油压力等，以确保润滑和供油系统的正常运行。
4. 节气门位置传感器：测量发动机节气门的开度，可调整燃油供应和空气进入，以控制发动机转速和动力输出。
5. 曲轴位置传感器（CKP传感器）：检测发动机曲轴的转动
位置和速度，提供给点火系统进行协调点火操作。
6. 风扇温度传感器：监测发动机散热风扇的温度，以控制其启停，保持发动机温度适宜。
7. NOx传感器：用于排放控制，监测发动机排气中的氮氧化
物（NOx）浓度。
这些传感器的工作原理基本相似，一般都采用电子和物理原理相结合的方式。
例如，氧传感器使用氧敏感电极测量氧气浓度，温度传感器利用热敏电阻或热电偶测量温度变化，曲轴位置传感器通过磁场感应原理检测曲轴位置等等。
在传感器工作过程中，它们会根据所感测到的物理量的变化，产生相应的电信号
输出给车辆的计算机系统，从而实现对发动机工作状态的监测和控制。
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。
第三章1发动机控制系统传感器的结构原理与检修
时间
•翼板式空气流量传感器翼板部分
工作电路
E1 FC E2
VB VC VS THA
叶片式空气流量传感器控制汽油泵工作的开关原理
滑臂 Vc
电位计 油泵开关
Vs 电阻
测量叶片
电阻 Vc Vs
E1 Fc E2 VB VC VS THA
发动机静止时
进气量 多 少
测量叶片转动 大 小
发动机工作时
a、V1－E间——输入电压12V； b、V2－E间——输出电压0—5V。 c、对LH－AFS检测，可用压缩空气向 管中吹气测量：不吹气时V2、E间的基准 电压为0.8－1V；吹气时的随动电压变为 2V，吹气口距离的变化，电压也应随动变 化。
11-电源；12-负信号线；13-正信号线
热丝式空气流量计的测量
工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从 存储器中选择最佳点火提前角，根据 G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到 达规定位置时，发出控制信号至点火器，当为低电位时，大功率三极管截 止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。
控制点火提前角，称为ESA系统
2、判缸与控制过程
传感线圈G1、 G2为什么相隔180度安装？
（二）压阻效应歧管压力传感器结构
全称：进气歧管绝对压力传感器，英文简称： MAP。作用 是检测歧管压力来反映负荷状况，从而间接反映进气量。
采用压阻效应压力传感器的车型：
三 、工作原理
MAP传感器 VC PIM
IC E2
E1
ECU 5v
稳压电源
A/D 单片机
四 、检测
如右图所示为日本丰 田皇冠3.0轿车进气管绝对 压力传感器电路。ECU通 过VCC端子给传感器提供 标准5V电压，传感器信号 经端子PIM输送给ECU， E2为塔铁端子。
汽车温度传感器的结构、工作原理、标准数据及故障检测方法
端子
检测项目
插座端子1-2 电压（V）
检测条件 断开插接器 连接插接器
1-2
电阻（Ω）
断开插接器
标准值 5
0.5～2.5（该值与温度有关） 温度升高，电阻降低
红旗世纪星车系（VG20E）
端子
检测项目
ECM端子28-搭铁或1-2 电压（V）
1-ECM端子（配线侧） 2-ECM端子38（配线侧）
1-搭铁 2-搭铁
传感器的电阻检查： 从发动机上拆下水温传感器。在不同水温条件下，用欧姆表测量水温传 感器的电阻，传感器电阻应能随温度的升高而减小。否则，表明传感器已损 坏，应更换。
传感器的电压检查： ① 将 点 火 开 关 置 于O N位 置 ， 测 量 传 感 器# 2与 车 身 接 地 间 的 电 压 ， 应 为 5V。如不符，继续进行下一步检查。 ② 将 点 火 开 关 置 于O F F， 断 开 空 调 控 制 插 头B， 再 将 点 火 开 关 置 于O N， 测 量 传 感 器#2与 车 身 接 地 间 的 电 压 ， 如 为5V， 则 空 调 控 制 单 元 可 能 出 现 故 障。如不符，可检查传感器导线有无断路或PCM故障。
1. 冷却液温度传感器 冷却液温度传感器有两端子式和单端子式两种。主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成。
温度升高，阻值减小， 温度降低，阻值增大
从发动机上拆下冷却液温度 传感器。在不同水温条件 下，用欧姆表测量水温传感 器的电阻。
热敏电阻
热敏电阻
实物
两端子式
单端子式
冷却液温度传感器结构图
Ω
+
修或换
正常
换ECU后再试
冷却液温度传感器电路
电阻/kΩ
汽车电子习题(答案版) (1)
第1、2章习题一、填空题1.传感器的功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况。
2.凸轮轴位置传感器作为喷油时刻控制和_点火时刻_控制的主控制信号。
3.爆燃传感器是作为爆燃控制的修正信号。
4.电子控制单元主要是根据进气歧管压力确定基本的喷油量。
5.电控系统由传感器、ECU、执行器三大部分组成。
6.电控系统有汽车电子控制装置、车载汽车电子装置两种基本类型。
7.传感器是采集并向ECU输送信息的装置。
8.电子控制单元ECU是发动机控制系统核心。
9.汽车电控系统的执行元件主要有电磁式喷油器；点火控制器(点火模块)；怠速控制阀、怠速电机；EGR阀元件。
10.发动机工作时，ECU根据节气门开度信号判断发动机负荷大小。
11.负温度系数的热敏电阻其阻值随温度的升高而降低。
二、简答题1、汽车电子技术发展的背景是什么？●环保、安全、节能及舒适推动了汽车技术的发展●电子信息技术推进了汽车技术向集成与智能迈进●汽车电子技术应用的优越性2、说明为什么很多汽车都采用CAN总线技术？一方面是由于电子产品本身的特点，如计算机芯片的功能不断提高而价格则在不断下降。
另一方面，也是由于一些新增的性能可在相当程度上借助于原有构件实现，如ESP(电子稳定系统)就利用了很多ABS原有元件。
再者，原有系统皆系单独控制，很复杂，现开始发展并推广的多路传输技术、CAN总线网络控制技术等，可将多个系统的传感器、控制器及执行机构集成到一起，各系统分享信息，这就大大简化了线路，节省材料、加工装配费用3、请分析汽车如果采用42V电源系统供电，有什么好处？电压提高3倍，电流就可减小2/3，因而可以大大减小电缆、电动机、线圈等尺寸及质量。
可使一些新技术，如电子控制电动气阀机构、飞轮内装起动机/发电机一体式结构以及电子控制电动制动器、转向系的应用成为可能；同时，可以减轻汽车质量并提高效率4、汽车电控系统的组成及各部分的作用是什么？➢信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU；➢电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；➢执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。
汽车水温传感器工作原理
汽车水温传感器工作原理汽车水温传感器是用于测量汽车发动机冷却液温度的一种传感器。
它的工作原理是基于电阻变化的。
第一步，了解传感器的结构汽车水温传感器的外壳通常是由环氧树脂制成，内部主要是由NTC热敏电阻、电线以及保护皮套构成。
其中，NTC热敏电阻是最核心的部件，它是一种电阻随温度变化的电阻体；电线的作用是将传感器与汽车的测量仪器相连，传达温度变化所产生的电信号；保护皮套的作用是避免传感器受到物理损伤。
第二步，了解NTC热敏电阻的原理NTC热敏电阻是一种温度敏感的电阻体，电阻的大小取决于其温度。
当温度升高时，电阻的值会逐渐下降，反之则会逐渐上升。
因此，NTC热敏电阻可以通过电阻测量电路测量温度的变化。
第三步，了解测量原理当发动机启动时，汽车水温传感器开始工作。
冷却液在流过传感器时，热量会被传感器吸收，导致NTC热敏电阻的温度升高，电阻的值随之下降。
然后，传感器会将这一变化转化为电信号，通过电线传递给车载计算机，再通过处理器的计算得出冷却液的温度。
这个温度数据将用于控制水温达到最佳运行温度。
第四步，了解风险如果水温传感器失灵，可能会导致许多问题。
如果温度过高，发动机会停车。
如果温度过低，引擎会烧坏。
因此，及时更换或修复失效的水温传感器非常重要。
综上所述，汽车水温传感器可通过NTC热敏电阻对温度变化进行测量。
当冷却液流过传感器时，热量会导致电阻的值发生变化，从而通过电信号传递到车载计算机中。
温度数据用于控制水温达到最佳运行温度，而损坏的传感器可能会导致很多问题，因此需要及时更换或修复。
《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℃。