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常见电控发动机传感器工作原理传感器是将某种变化的物理量（绝大部分是非电量）转化成对应的电信号的元件。
在汽车上，传感器用来感受诸如温度、压力、转速、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况，并送到控制器或仪表。
传感器提供的状态信息，是汽车电子控制的基本依据。
一、电磁式曲轴位置传感器作用：产生发动机转速信号，确定基本喷油量和基本点火提前角；计算曲轴转角，确定一缸上止点。
工作原理：转子上有很多齿，并且有缺齿，缺齿处对应一缸上止点。
电磁式传感器利用电磁感应原理产生正弦变化的电压信号，当齿转到将要与磁铁正对时，磁通量的变化量最大，所产生的感应电压最大。
当转子抓到使电磁元件位于两个齿中间时，磁通量的变化量几乎为零，感应电压也很小。
当转子转到使电磁元件位于缺齿处时，由于这段距离相对较长，因此此处波形与正常波形不同。
我们可以根据这一特点计算出转速、曲轴转角等信息。
二、霍尔式凸轮轴位置传感器作用：确定一缸压缩上止点。
工作原理：利用霍尔效应，使用触发盘规律性遮挡磁力线，使霍尔电压产生规律性变化。
因为凸轮轴一个工作循环只转一圈，缺齿处对应一缸压缩上止点，所以可以从波形上判断出一缸压缩上止点，从而确定点火时刻。
三、压力检测式爆震传感器（共振形）作用：提高发动机的动力性能同时不产生爆震；降低油耗；降低有害气体的排放量。
工作原理：传感器中压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上。
振荡片随发动机的振动而振荡，波及压电元件，使其变形产生电压信号。
当发动机爆震时的振动频率与振荡片的固有频率相符合时，振荡片产生共振。
此时，压电元件将产生最大的电压信号。
该爆震传感器在发动机爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生。
四、氧传感器氧传感器作用：测量废气中氧的含量，检测空燃比，实现空燃比闭环控制。
前氧作用是检测废气中氧的含量，检测混合气比例是否正常，用于闭环控制；后氧的作用是与前氧作比较，检测三元催化器的好坏；锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在温度较高时发生电离。
一、实验目的1. 理解发动机电控系统的工作原理，掌握电控发动机的基本组成和功能。
2. 掌握电控发动机传感器的原理、类型、工作特性及检修方法。
3. 掌握电控发动机执行器的原理、类型、工作特性及检修方法。
4. 熟悉电控发动机ECU（电子控制单元）的原理、组成、功能及检修方法。
5. 通过实验，提高动手能力和实际操作技能。
二、实验原理发动机电控系统是一种利用电子技术对发动机进行控制的技术，它通过传感器、执行器和控制器（ECU）的相互作用，实现对发动机工作状态的精确控制。
以下是发动机电控系统的主要组成部分及其工作原理：1. 传感器：传感器将发动机的工作状态转换为电信号，输送给ECU。
常见的传感器有空气流量传感器、曲轴位置传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、氧传感器、爆燃传感器等。
2. 执行器：执行器根据ECU的控制指令，实现对发动机工作状态的调整。
常见的执行器有电动燃油泵、喷油器、怠速控制（ISC）阀、废弃再循环（EGR）阀等。
3. ECU：ECU是电控系统的核心，负责接收传感器信号、处理数据、生成控制指令，并通过执行器实现对发动机的精确控制。
ECU主要由中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入和输出接口电路、驱动电路和固化在ROM中的发动机控制程序等组成。
三、实验内容1. 传感器实验：观察传感器的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
以空气流量传感器为例，实验内容包括：（1）测量空气流量传感器的电阻值，判断其是否正常。
（2）检测传感器信号输出波形，分析其工作状态。
2. 执行器实验：观察执行器的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
以电动燃油泵为例，实验内容包括：（1）测量电动燃油泵的电流、电压，判断其是否正常。
（2）检测电动燃油泵的启动、停止功能。
3. ECU实验：观察ECU的外观、结构，了解其工作原理和检修方法。
实验内容包括：（1）检测ECU的电源、接地情况。
（2）读取ECU中的故障代码，分析故障原因。
第章电控发动机原理与检修电控发动机是指通过电子控制系统对发动机的点火、供油、进气和排气等参数进行控制的一种发动机。
相比传统的机械控制发动机，电控发动机具有更高的效率、更低的排放和更好的性能。
因此，在现代汽车中，电控发动机已经得到广泛应用。
电控发动机的基本构造包括发动机控制单元（ECU）、传感器、执行器等。
其中，ECU是整个电控系统的核心，它接收传感器采集的各种参数信号，并根据预设的控制算法，通过控制执行器来调整发动机的工作状态。
电控发动机的工作原理是基于对发动机各个参数的实时监测和控制。
通过传感器采集发动机的转速、负荷、温度、氧气含量等参数，ECU可以实时计算出最佳的点火时机、燃油喷射量和气门开启时间等控制参数，并通过执行器来实现相应的调整。
这种动态的控制方式，不仅可以提高发动机的燃烧效率，还可以减少排放和降低油耗。
然而，电控发动机也可能会出现各种故障。
常见的故障包括传感器信号异常、执行器故障、ECU故障等。
为了准确诊断和排除这些故障，需要使用专用的故障诊断仪器和技术。
通过读取故障码、观察实时数据和进行功能测试，可以快速定位故障的原因，并采取相应的修复措施。
在进行电控发动机的检修时，需要注意以下几点。
首先，要熟悉发动机的工作原理和电控系统的结构，掌握相关的检修方法和技巧。
其次，要使用合适的工具和仪器，确保检修的准确性和安全性。
此外，还要注意安全操作，避免触电、烫伤等意外情况的发生。
总之，电控发动机是现代汽车的核心部件之一，了解其工作原理和检修方法对于汽车维修人员来说至关重要。
通过学习和实践，不断提升自己的专业能力，才能更好地完成电控发动机的维修工作。
第二章电控发动机传感器的结构原理及检测教案(章节备课）第一节概述教案内容一、传感器的作用电控发动机的控制模式如图:图电控发动机控制模式图传感器的进行数据采集并输入到电控单元,电控单元进行数据处理后,发出控制指令控制执行器工作；同时，电控单元也能对传感器和执行器进行功能诊断。
传感器的作用是进行信号变换，把被测的非电量信号转换成电信号输入到电控单元（ECU）。
电控单元按照设定的程序对这些信号进行分析计算，用于在发动机整个工作范围内控制最优燃油喷射量、喷射时间及点火控制、怠速控制、废气排放控制等以减少废气排放并提高发动机功率和燃油经济性。
二、传感器的类型用于汽油发动机电子控制系统的传感器主要有以下几种类型：1、热敏电阻：如温度传感器。
2、电位计：如位置传感器.3、电桥电路:如热线(或热膜）式空气流量传感器（也称空气流量计）。
教案内容4、卡门（KARMAN）涡流：如涡流式空气流量传感器。
5、压敏电阻:如压力传感器.6、压电晶体:如爆震传感器。
7、石英振荡晶体：如福特汽车早期车型采用的进气歧管绝对压力传感器.8、热化学效应：如氧传感器.9、磁感应：如转速传感器。
10、霍尔效应:如转速传感器。
11、光电效应：如光电式曲轴位置传感器。
12、开关：如各种开关信号。
三、传感器接脚的类型1、电源传感器的电源有12V，也有5V，还有8V或9V。
图热线式空气流量计电路图（1号脚为12V加热电源）图冷却液温度传感器电路图（2号脚为5V参考电源）教案内容图霍尔式车速传感器电路图（电源可能为12V、5V、8V、9V）2、搭铁图带进气温度传感器的空气流量计电路图(直接搭铁4号脚，控制模块搭铁3号脚)传感器（接地）有两种，一种是直接到车身的搭铁，另一种是通过控制模块的搭铁(传感器的搭铁线)。
3、信号传感器的信号有两种,一种是单信号，即一个传感器只有一条信号线;另一种是双信号,即一个传感器有两条信号，两条信号可能相同也可能不同。
教案内容图带进气温度传感器的空气流量计电路图(温度信号5号脚，流量计信号1号脚）图冷却液温度传感器电路图（2号脚为5V参考电源/信号)4、屏蔽为了避免信号的干扰，传感器信号线通常会有屏蔽线，屏蔽线可能占用传感器接头的接脚，也可能不占用。
教案内容图爆震传感器线路图（2号脚屏蔽线)四、传感器信号的种类1、直流信号（DC）直流信号的波形如图所示（以节气门位置传感器为例）.汽车上产生直流信号的传感器或元件有：1)蓄电池电压提供的（+12V)、控制单元所产生的参考电压(+5V、+8V、+9V）。
2）产生模拟信号的传感器：如冷却液温度、节气门位置、EGR阀门位置、氧传感器、热线式流量计（通用汽车大部分车型除外）、进气歧管绝对压力传感器（福特汽车早期的车型除外）等。
教案内容图直流信号波形图2、交流信号(AC）交流信号的波形如图所示(以曲轴位置传感器为例）。
产生交流形式的传感器或元件，如磁感应式曲轴/凸轮位置传感器/车速传感器等.图交流信号波形图3、固定脉冲信号（频率调制/变频特性）固定脉冲信号的波形如图所示(以曲轴位置传感器为例）.产生固定脉冲信号的传感器，如霍尔效应凸轮/曲轴传感器/车速传感器、光学感应式凸轮/曲轴传感器/车速传感器等。
教案内容图曲轴位置传感器波形图4、调变脉冲式信号（脉宽调制）调变脉冲信号的波形如图所示（以通用汽车点火系统控制为例）.控制模块控制执行元件的驱动信号，如喷油器的控制信号、发动机控制模块发送到点火模块的信号（如丰田IGT、通用EST信号等）.图通用汽车点火控制信号波形图5、序列式信号（串行数据)序列式信号的波形如图所示（以CAN系统传输信号为例)汽车上会产生此种信号的元件，如控制模块诊断系统的各种闪光码、OBD—Ⅱ诊断协议、CAN系统传输信号等。
图CAN系统传输信号波形图教案内容第二节传感器结构原理及检测教案内容一、空气流量传感器(MAF）1、空气流量传感器的功用空气流量传感器简称空气流量计,测量进入发动机气缸的所有空气流量，并转换成电信号送给发动机电控单元ECU，空气流量计信号是ECU决定喷油量和点火正时的基本信号之一。
图空气流量计安装位置图（在空气滤清器和节气门之间)教案内容2、空气流量传感器的类型、结构及工作原理空气流量计按检测空气流量的参数不同，可以分为体积流量型和质量流量型；按结构不同，可以分为翼板式（又称叶片式）、卡门涡流式（又分为超声波式和光学式）和热线式（或热膜式)。
翼板式和卡门涡流式属于体积流量型传感器，必须同时检测进气温度才能计算出空气质量流量; 热线式（或热膜式）属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量。
（1）翼板式空气流量计原理：在发动机起动后，吸入的空气把测量板从全闭位置推开，使之绕其轴偏转.当气流推力及计量板回位弹簧力平衡时。
计量板便停留在某一位置上。
进气量愈大,计量板开启的角度也愈来大.这时，测量板转轴上的电位计滑臂也绕轴转动，使电位计的输出电压随之改变。
这一信号输入控制单元，控制单元再根据进气温度传感器的信号进行修正，即可测出实际的进气流量.特点：存在机械磨损等缺点图翼板式空气流量计组成结构传感器的结构原理及检测卡门涡流式空气流量计是利用卡门涡流测量空气流量的,通过测量单位时间内流过的漩涡数量,计算出空气的流速和流量.漩涡数量的测量方法有两种：一种是采用超声波测量法：即在涡源体的下游两侧设置一对超声波发生器和接收器，当超声波通过气流中的漩涡时,其频率相位会受到干扰而发生变化。
控制单元根据这一变化便可计算出单位时间内流过的漩涡数量，从而测得空气流速和流量。
教案内容图超声波涡流式空气流量计（2）卡门涡流式空气流量计另一种方法是采用反射镜（光学）检出法：在空气流量计内设置一个反射镜和一对发光二极管和光敏晶体。
反射镜安装在很薄的金属片上，簧片在气流漩涡压力作用下产生振动.这时,发光二极管通过反射镜射到光敏晶体上光束方向随之发生变化，使光敏晶体以簧片的振动频率导通和截止。
因簧片的振动频率及单位时间内流过的漩涡数量成比例,故控制单元便可测得空气流量。
特点：涡流式空气流量计的响应速度、测量精度高、进气阻力小、无磨损等优点，但它成本较高.教案内容图热线式空气流量计结构（3）热丝（热膜式）空气流量计原理（热丝式）:在其进气道内的取样管中有一根铂丝（即热线)，经通电后发热。
当发动机起动后,空气流过铂丝周围，使其热量散失，温度下降，及铂丝相连的桥式电路将改变电流，以保持铂丝温度恒定,即当空气流量变化时，流过铂丝的电流也随之发生变化。
将这种变化转化成电压或频率信号输入控制单元，即可测得实际的空气流量.图桥式电路原理图桥式电路原理：在恒温差控制电路中，发热元件电阻RH和温度补偿电阻（进气温度传感器）RT分别连接在四等电桥的两个臂上。
当发热元件的温度高于进气温度时，电桥电压才能达到平衡。
加热电流由控制电路A进行控制，其目的是使发热元件的温度及温度补偿电阻的温度之差保持恒定。
当电桥电流增大时,取样电阻Rs上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转换为电压信号Us的变化。
信号电压输入ECU后,ECU便可根据信号电压的高低计算出空气质量流量教案内容的大小。
图旁通式空气流量计图热膜式空气流量计主通式热线空气流量计：流量计的热线和进气温度传感器都安装在主气道中的取样管内.旁通式热线空气流量计:将热线绕在陶瓷心管上，并置于旁通气道内。
有些车型采用热膜式空气流量计，其发热体不是热线而是热膜，即固定在树脂薄膜上的热电阻膜片.其测量原理及热线式空气流量计基本相同。
特点：热线式和热膜式空气流量计测量精度高、响应速度快，且进气阻力小。
传感器的结构原理及检测3、空气流量传感器的常见故障及检测空气流量计的检测内容包括空气流量计的电源、信号和信号接地。
检测空气流量计的信号可用万用表、诊断仪和示波器。
教案内容图翼板式空气流量计的接脚（1）翼板式空气流量计检测以典型的七脚六线式为例：E1 和Fc组成油泵开关，全关闭时断开，微开流量板时导通;Vc为控制单元提供的5V参考电源,E2为回馈搭铁；Vs为流量计信号线,在点火开关转到“ON”位置时，有0。
2-0.5V信号，怠速时有2。
3—2。
8V信号;THA为进气温度传感器信号，20ºC时THA—E2电阻2—3KΩ,40ºC时THA-E2电阻0.9—1。
3KΩ,60ºC时THA—E2电阻0。
4—0.7KΩ。
传感器的结构原理及检测（2)卡门涡流式空气流量计检测图光学涡流式空气流量计的接脚以用在LS400 1UZ—FE发动机上的光学涡流式流量计为：有五个接脚Vc为5V电源KS为流量计脉冲信号，用电表可测得2-4V的电压;E2为反馈搭铁；E1为搭铁;THA为进气温度信号。
传感器的结构原理及检测以用在三菱汽车上的超声波涡流式流量计为例：测试规格如下：①电源：+12V;②搭铁：0V；教案内容③反馈搭铁：0.1—0.3V;④+5V电源；由控制单元供给传感器的共同电源;⑤大气压力：侦测目前大气压力及海拔高度的传感器；标准值：海平面时3。
7-4。
3V.海拔1200米时：3。
2-3。
8V。
⑥进气温度：侦测目前进气温度的传感器；标准值:0ºC时3.2—3.8V20ºC时2.3—2。
9V⑦设定信号：侦测负荷,重新校正空气流量计信号；标准值：发动机怠速时为0-1V3000转/分钟时为6-9V⑧流量信号：根据转速及进气量改变频率信号。
如果利用电压表测量时，发动机怠速时为2。
2—3。
2V，当加速到2000转/分钟时为0-1V.传感器的结构原理及检测图热线式空气流量计的接脚（3）热丝式空气流量计检测热线式空气流量计有一般三线、四线、五线三种。
三线式空气流量计3个接脚分别为+12V电源、搭铁和信号线.四线式多一条控制单元提供的5V参考电源线，也有的车型是防干扰（屏蔽）线。
五线式比三线式多了进气温度信号和搭铁线。
传感器的结构原理及检测图教案内容空气流量计信号波形大部分车型热线式空气流量计的信号是模拟信号，可用数字万用表直流电压档测量，也可用检测仪器显示直流信号电压。
传感器的结构原理及检测典型汽车空气流量传感器：①大众SANTANA 3000汽车上采用是热膜式空气流量计。
输出信号是数字信号.空气流量计连接器上有5个接脚（端子)，由电源继电器给空气流量计接脚2提供12V电源，接脚1为进气温度传感器信号线，接脚3、4、5分别为搭铁接脚、5V电源接脚、信号接脚空气流量计接脚信号接通点火开关怠速2000转/分2—312V12V12V4—35V5V5V5—31V1。
46V1。
76V表大众SANTANA 3000空气流量计检测数据标准值传感器的结构原理及检测教案内容图别克君威空气流量计电路图图别克君威热线式空气流量计②通用别克君威车采用的热线型空气流量计，由于在空气流量计内部装置了一个A/D转换器，所以其输出信号是数字频率信号。
