电控汽车发动机传感器的检测与维修(毕业论文doc) - 副本

摘要早在20世纪60年代,汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等,它们仅与仪表和指示灯相连。

进入70年代,为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题,又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机,以达到节油和减少废气污染;80年代以后,随着电子技术的迅猛发展,电子控制发动机系统也不断发展完善,逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统,传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。

随着电子技术的发展,汽车电子化程度不断提高,通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题,而被电子控制系统代替。

传感器的作用就是根据规定的被测量的大小,定量提供有用的电输出信号的部件,亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。

发动机控制用传感器有许多种，其中包括温度传感器。

压力传感器。

转速和角度传感器。

流量传感器。

位置传感器。

气体浓度传感器。

爆震传感器等。

这类传感器是整个发动机的核心，利用它们可提高发动机动力性。

降低油耗。

减少废气。

反映故障等，由于其工作在发动机振动。

汽油蒸气。

污泥和泥水等恶劣环境中，因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。

对于它们的性能指标要求有很多种，其中最关键的是测量精度与可靠性，否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或故障。

该论文对汽车电控汽车发动机传感器的原理结构检修做了个简单介绍。

关键词：电控发动机；传感器；故障；诊断目录一、电控发动机传感器简介 (2)1.1概述 (2)1.2电控发动机传感器简介 (2)二、进气歧管绝对压力传感 (4)2.1半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测 (4)2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测 (5)第三章节气门位置传感器结构与检测 (6)3.1节气门位置传感器的结构 (6)3.2开关量输出型节气门位置传感器的检测 (7)四曲轴位置传感器结构原理与检测 (8)4.1磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 (8)4、2光电式曲轴位置传感器原理与检测 (9)五温度传感器的分类与检测 (13)5.1用万用表检测冷却液温度传感器 (13)5.2却液温度传感器与ECU连接线柬阻值的检查 (13)5.3进气温度传感器的检测方法 (13)5.4敏铁氧式温度传感器的检修方法如下： (14)六氧传感器结构与检测 (15)6.1氧传感器的组成 (15)6.2氧传感器的常见故障 (15)七爆震传感器结构原理与检测 (16)7.1爆震传感器的结构和工作原理 (16)7.2爆震传感器检测 (18)总结 (20)参考文献 (21)一、电控发动机传感器简介1.1概述传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。

简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。

汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。

在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。

智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。

敏感元件是指能直接感受被测量的部分。

转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。

有些敏感元件可以直接输入电量。

测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。

测量电路中较多的使用电桥电路。

比如后面要讲到的热线式空气流量计。

在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。

进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。

80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。

今天，传感器已是无处不大。

在动力系统中，有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等)的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等)；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器。

1.2电控发动机传感器简介1进气歧管绝对压力传感器功能：测量进气歧管绝对压力，提供发动机负荷信息。

原理：传感元件由一片硅芯片组成。

在硅芯片中蚀刻出压力膜片，定值和整流电路也集成在硅片上。

空气压力的改变使膜片变形受力，压组效应使电阻改变，通过芯片处理后，形成与压力成线性关系的电压信号。

该传感器直接安装在进气歧管上，DS-S/TF型还把压力和空气温度传感器组合在一起。

特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。

2节气门位置传感器功能：提供发动机负荷信息、工况信息。

特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。

原理：此传感器实际上是具线性输出特性的转角电位计。

电位计转臂与节气门同轴安装，当节气门转动时，带动电位计转臂滑到一定的电阻位置，电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。

3曲轴位置传感器功能：曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置，也就是曲轴的转角。

它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作——确定基本点火时刻。

我们都知道，发动机是在压缩冲程末开始点火的，那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢？就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的，通过曲轴位置传感器，可以知道哪缸活塞处于上止点，通过凸轮轴位置传感器，可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。

这样，发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。

原理曲轴位置传感器通常安装在分电器内，是控制系统中最重要的传感器之一。

其作用有：检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。

曲轴传感器主要有三种类型：磁电感应式、霍尔效应式和光电式。

4温度传感器功能：测定发动机冷却液或进气温度。

原理：传感器内的NTC热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减小。

冷却液或进气温度的变化引起电阻值的变化，然后通过一个分压电路转换为电压信号送往电子控制器。

5氧传感器功能：测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。

电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。

6爆震传感器功能：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。

特点：结构牢固、紧凑；测量敏感度高。

原理：氧传感器传感元件是一种陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。

陶瓷管是一种固态电解质，加热后依靠陶瓷管外壁的催化剂使排气中的各种成份发生化学反应，氧离子可通过陶瓷管扩散，造成管壁内、外侧之间的电势差，即信号电压，该电压与排气中含氧量成正比。

特点：抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。

二、进气歧管绝对压力传感进气歧管绝对压力传感器用于D型汽油喷射系统。

它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。

进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元（ECU），作为确定喷油器基本喷油量的依据。

在当今发动机电子控制系统中，应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。

2.1 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测2.1.1半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器结构原理半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件（硅膜片）和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。

压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。

硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以进歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。

附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。

利用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。

2.1.2半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器的检测(1)传感器电源电压的检测点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），用万用表电压档测量导线连接器中电源端VCC和接地端E2之间的电压如其电压值应为4.5-5.5V。

如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU之间的线路是否导通。

若断路，应更换或修理线束。

(2)传感器输出电压的检测将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管在ECU导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从13.3kPa（100mmHg）起，每次递增13.3kPa（100mmHg），一直增加到66.7kpa（500mmHg）为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器的输出电压。

该电压应能随真空度的增大而不断下降。

将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。

如皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机和丰田HIACE小客车2RZ-E发动机进气歧管压力传感器的标准输出电压值如所示。

2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测2.2.1结构和工作原理真空膜盒传动的可变电感式进气歧管绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感应线圈和电子电路等组成。

膜盒是由薄金属片焊接而成，其内部被抽成真空，外部与进气歧管相通。

外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。

置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。

感应线圈由两个绕组构成其中一个与振荡电路相连，产生交流电压，在线圈周围产生磁场，另一个为感应绕组，产生信号电压。

当进气歧管压力变化时，膜盒带动铁心在磁场中移动，使感应线圈产生的信号电压随之变化。

该信号电压由电子电路检波、整形和放大后，作为传感器的输出信号送至ECU。

2.2.2传感器输出信号电压值的检测由于这种传感器（早期波许D-Jetronic系统用）是利用12V电源完成变压作用的，所以拔下插座就无法检查传感器的好坏。

检测时，将万用表（电压档）的表笔分别插入导线连接器与两端子接触测量其输出电压。

测量方法如下：在不动插座的情况下闭合点火开关（ON），将万用表表笔与Vs、E端子接触。

在开放真空管道、加上大气压的情况下，电压值约为 1.5V，而在用嘴巴对真空管道吸气的情况下，电压值应从1.5V起向降低方向变化；发动机怠速运转时，电压值约为0.4V，而当发动机转速升高时，此电压值也升高。