汽车发动机温度传感器
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汽车电子标准IAT汽车电子标准IAT(Intake Air Temperature)是指进气温度传感器,它是汽车电子控制系统中的重要部件。
进气温度传感器的准确性和稳定性对引擎的工作状态和性能有着重要的影响,因此对于汽车电子标准IAT的要求也非常严格。
首先,汽车电子标准IAT的准确性至关重要。
进气温度对于引擎的燃烧过程和燃油的喷射量有着直接的影响,因此进气温度传感器必须能够准确地感知到进气温度,并将这一信息传递给汽车的电子控制单元。
只有准确的进气温度数据,引擎控制系统才能够做出精确的调整,保证引擎的正常运行和燃油的经济性。
因此,汽车电子标准IAT必须具备高精度和高稳定性,能够在各种工况下都能够提供准确的数据。
其次,汽车电子标准IAT的响应速度也是至关重要的。
随着汽车工况的变化,进气温度会出现快速的变化,因此进气温度传感器必须具备较快的响应速度,能够及时地感知到温度的变化,并将这一信息传递给电子控制单元。
只有快速的响应速度,引擎控制系统才能够及时地做出调整,保证引擎的工作状态稳定。
因此,汽车电子标准IAT必须具备快速的响应速度,能够在瞬时变化的工况下依然能够提供准确的数据。
此外,汽车电子标准IAT的耐久性也是需要考虑的因素之一。
汽车工作环境复杂多变,进气温度传感器需要能够在恶劣的环境下长时间稳定地工作。
因此,汽车电子标准IAT必须具备良好的耐久性,能够经受住高温、低温、振动等各种恶劣环境的考验,保证其长时间稳定地工作。
综上所述,汽车电子标准IAT在汽车电子控制系统中扮演着重要的角色。
它的准确性、响应速度和耐久性直接影响着汽车引擎的工作状态和性能。
因此,在汽车电子标准IAT的设计和选型中,需要充分考虑这些因素,确保进气温度传感器能够稳定、准确地工作,为汽车的性能和经济性提供可靠的保障。
曲轴转速传感器 crankshaft sensor凸轮轴位置传感器 camshaft sensor节气门位置传感器 throttle position sensor爆震传感器 knock sensor (or detonation sensor)进气温度传感器 intake air temperature sensor进气歧管绝对压力传感器 manifold absolute pressure sensor (manifold vacuum sensor) 空气流量计 air flow sensor质量型空气流量传感器 air mass sensor加速踏板位置传感器 accelerator pedal position sensor轮速传感器 wheel speed sensor车速传感器 vehicle speed sensor空气传感器 air sensor环境温度传感器 ambient sensor大气压力传感器 barometric pressure sensor双金属式温度传感器 bimetallic sensor增压器传感器 boost sensor冷却水温传感器 coolant temperature sensor曲轴传感器 crank sensor碰撞传感器 crash sensor (or impact sensor)汽缸传感器 cylinder sensor排气再循环功能传感器 erg function sensor发动机转速传感器 engine speed sensor发动机温度传感器 engine temperature sensor离地间隙传感器 ground clearance sensor霍尔效应传感器 hall-effect sensor霍尔传感器 hall sensor加热式氧传感器 heated exhaust gas oxygen sensor热氧传感器 heated oxygen sensor侧向加速度感测器 lateral acceleration sensor车内传感器 in-car sensor歧管空气温度感测器 manifold air temperature sensor进气温度传感器 manifold charge temperature sensor进气歧管温度传感器 manifold surface temperature sensor机油油位传感器 oil level sensor机油压力传感器 oil pressure sensor大气压力传感器 atmospheric pressure sensor压差传感器 pressure differential sensor基准传感器 reference mark sensor转向压力传感器 steering pressure sensor开关传感器 switching sensor叶轮空气温度传感器 vane air temperature sensor可变磁阻传感器 variable reluctance sensor车轮滑动传感器 wheel slip sensor横摆传感器 yaw sensor热膜传感器 hot-film sensor燃油压力传感器 fuel pressure sensor (regulator)上止点传感器 TDC sensor轮胎气压传感器 tire pressure sensor防抱死制动传感器 anti-lock brake sensor差速防滑传感器 differential antiskid sensor背压[排气压力]传感器back pressure transducer堵塞报警传感器 clog warning sensor燃料成分传感器 fuel composition sensor(燃油系)燃油不足[低限]传感器 fuel low—level sensor玻璃破裂传感器 glass breakage sensor(悬架)调平[高度]传感器 leveling sensor液面[位]传感器 level sensor灯光故障传感器 light failure sensor负[载]荷传感器 load sensor主氧传感器 main oxygen sensor相位传感器 phase sensor光电传感器 photo(electric)sensor催化转化器前氧传感器 pre-catalyst lambda probe(刮水器)雨滴传感器 raindrop sensor(悬架)行驶高度传感器ride-height sensor车内温度传感器 room temperature sensor安全传感器 safety sensor副氧传感器(装在催化转化器出口后面) sub-oxygen sensor 悬架位移传感器 suspension sensor油箱(贮液罐]液面[位]传感器 tank-level sensor转[扭]矩传感器 torque sensor燃油水分传感器 water in-fuel detector[sensor]磨损传感器 wear sensor空气滤清器堵塞报警传感器 air filter clog warning sensor 车距传感器 distance sensor停车传感器 park sensor变速范围传感器 transmission range sensor。
汽车节温器的工作原理
汽车节温器是一种可以控制发动机温度的装置。
它通常由一个温控阀和一个温度传感器组成。
工作原理如下:
1. 温度传感器:汽车节温器通常配备一个温度传感器,它位于发动机冷却液中。
传感器会测量冷却液的温度,并将这些信息发送给温控阀。
2. 温控阀:温控阀是一个电动阀门,它的打开和关闭程度取决于温度传感器的读数。
当发动机温度较低时,温控阀会关闭,阻止冷却液循环到散热器。
这样可以提高发动机的工作温度,减少燃料的消耗和发动机的磨损。
当发动机温度升高时,温控阀会打开,允许冷却液循环到散热器,以散热降温。
3. 控制发动机温度:通过控制温控阀的打开和关闭,汽车节温器能够保持发动机在一个制定的温度范围内工作。
这有助于提高发动机的效率和性能,并避免因温度过高或过低而引起的损坏。
总结而言,汽车节温器可以根据发动机的温度来控制冷却液的流动,以维持发动机在一个合适的工作温度范围内。
这样可以提高发动机的效率和寿命。
传感器在汽车中的应用摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。
关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。
这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。
目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。
而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。
这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。
当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。
它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。
常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。
一、汽车发动机控制用传感器发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。
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。
53城市车辆零部件汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
目前,一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。
据报道,2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元(9.04亿件产品),到2005年将达到84.5亿美元(12.68亿件),增长率为6.5%(按美元计)和7.0%(按产品件数计)。
汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统。
它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
1发动机控制系统用传感器发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。
这些传感器向发动机的电子控制单元(EC U )提供发动机的工作状况信息,供ECU 对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。
由于发动机工作在高温(发动机表面温度可达150℃、排气歧管可达650℃)、振动(加速度30g)、冲击(加速度50g)、潮湿(100%R H ,-40℃~120℃)以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中,因此发动机控制系统用传感器耐恶劣环境的技术指标要比一般工业用传感器高~个数量级,其中最关键的是测量精度和可靠性。
否则,由传感器带来的测量误差最终将导致发动机控制系统难以正常工作或产生故障。
1.1温度传感器温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。
温度用传感器有线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式三种主要类型。
三种类型传感器各有特点,其应用场合也略有区别。
线绕电阻式温度传感器的精度高,但响应特性差;热敏电阻式温度传感器灵敏度高,响应特性较好,但线性差,适应温度较低;热偶电阻式温度传感器的精度高,测量温度范围宽,但需要配合放大器和冷端处理一起使用。
汽车常用传感器的介绍一、曲轴位置传感器(crankshaft position sensor 简写CPS)1、作用: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。
曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端。
现在常用的曲轴位置传感器重要分为三类,磁电式的、霍尔式的、光电式的。
2、检测方法:(1)磁电式的和霍尔式的都要先检查传感器到靶轮之间的间隙。
(2)磁电式的可以用电阻表检测它的电阻,阻值一般在几百到一千多欧之间,视车型而定。
也可以起动发动机测量它的电压,电压应该随着发动机转速的升高而升高。
(3)霍尔式的可以先测其是否有供电电压(注意:测量时要打开电门),然后测量传感器的接地。
霍尔式曲轴位置传感器有三根线,一根是供电线(提供参考电压),一根是接地线,还有一根就是信号线;传感器工作时,信号线会输出方波信号,方波的幅值接近参考电压,方波的底部接近0V,发动机的转速越高方波的频率就会越大。
二、节气门位置传感器(Throttle Position Sensor,简写TPS)1、作用:节气门由驾驶员通过加速踏板来操纵,以改变发动机的进气量,从而控制发动机的运转。
不同的节气门开度标志着发动机的不同运转工况。
为了使喷油量满足不同工况的要求,电子控制汽油喷射系统在节气门体上装有节气门位置传感器。
它可以将节气门的开度转换成电信号输送给ECU,作为ECU判定发动机运转工况的依据。
节气门位置传感器有开关量输出型和线性可变电阻输出型两种.2、检测方法:(1)开关量输出型节气门位置传感器的检测开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。
它有两副触点,分别为怠速触点(IDL)和全负荷触点(PSW)。
,由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。
当节气门处于全关闭的位置时,怠速触点IDL闭合,ECU根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况,从而按怠速工况的要求控制喷油量;当节气门打开时,怠速触点打开,ECU根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制;全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态,当节气门打开至一定角度(丰田1G-EU车为55°)的位置时,全负荷触点开始闭合,向ECU送出发动机处于全负荷运转工况的信号,ECU根据此信号进行全负荷加浓控制.①就车检查端子间的导通性点火开关置于“OFF”位置,拔下节气门位置传感器连接器,在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规;用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。
汽车发动机温度过高的原因与处理措施汽车发动机是整个车辆的“心脏”,在运行时需要保持适当的工作温度。
然而,如果发动机的温度过高,将会给车辆的正常运行带来不良影响甚至造成严重损坏。
本文将探讨汽车发动机温度过高的原因以及相应的处理措施。
一、原因分析1. 冷却液不足:冷却液是发动机冷却系统中的重要组成部分,它能有效地降低发动机的温度。
如果冷却液不足,就会导致冷却系统无法正常工作,使发动机温度升高。
2. 散热系统故障:发动机的散热系统包括水泵、散热器、风扇等,如果其中任何一个部件出现故障,都会导致发动机温度过高。
例如,水泵失效会导致冷却液无法循环流动,散热器堵塞则会影响散热效果。
3. 温度传感器故障:汽车发动机的温度传感器能够监测发动机的温度,并根据需要控制冷却系统的工作。
如果温度传感器损坏或失效,就无法准确监测发动机温度,导致温度过高。
4. 发动机机油不足或老化:机油在发动机中起到润滑、冷却和密封的作用,如果机油不足或老化,就无法正常发挥这些功能。
因此,机油不足或老化也是导致发动机温度过高的原因之一。
二、处理措施1. 检查冷却液:定期检查冷却液的液位,确保其在适当的范围内。
如果液位过低,应及时添加冷却液,并检查是否存在漏冷却液的情况。
同时,还需定期更换冷却液,避免其老化导致散热效果下降。
2. 检查散热系统:定期检查散热系统的各个部件,包括水泵、散热器和风扇。
确保它们的正常工作,无堵塞或损坏现象。
若发现故障,需要及时修复或更换,以保证散热系统的正常运行。
3. 检查温度传感器:定期检查温度传感器的状态,确保其准确读取发动机的温度。
如发现故障,应及时更换,并定期对温度传感器进行校准。
4. 注重机油管理:定期检查机油的质量及液位,确保机油在适当的量和状态下。
如机油不足或质量较差,应及时添加或更换机油,并定期进行机油滤芯的更换。
5. 驾驶注意事项:在日常驾驶中,我们也需要注意一些细节,以降低发动机温度过高的风险。
节气门阀体Throttle Body 节气门位置传感器 Throttle Position Sensor 概要设置在节气门阀体检测节气门开度的传感器微机根据节气门位置传感器的信号进行喷油量的修正有开关式Switch Type 和可变电阻式Linear Type 节气门位置传感器 ThrottlePosition Sensor 2 可变电阻式节气门位置传感器Linear Type Throttle Position Sensor 节气门位置传感器Throttle Position Sensor 3 可变电阻开关式节气门位置传感器Linear Switch Type Throttle Position Sensor 缓冲器Dash Port 防止节气门快速地关闭确保燃烧时必要的最少空气和燃料供给进气温度传感器Air Temperature Sensor 空气里的氧密度温度上升密度变小温度下降密度变大若燃料喷射量一定空气温度高时混合气将变成过浓状态空气温度低时混合气将变成过稀状态为了决结这些问题由热敏式电阻来组成的温度开关来修正油量水温传感器Water Termo Sensor 检测出发动机冷却水温度由热敏电阻阻值变化范围大来组成遮旨在冷却水通道用阻值的变化来检测出温度的变化微机根据这信号进行喷射量的控制发动机温度上升-电阻变小-电压上升发动机温度下降-电阻变大-电压下降曲轴位置传感器 CrankAngle Sensor曲轴位置传感器 Crank Angle Sensor曲轴位置传感器Crank Angle Sensor曲轴位置传感器Crank Angle Sensor一定的电流通过霍尔原件不纯在磁场时霍尔原件两侧无电位差但纯在磁场时且与电流方向垂直这时霍尔元两侧产生电位差这种现象叫霍尔效应曲轴位置传感器Crank Angle Sensor曲轴位置传感器Crank Angle Sensor曲轴位值传感器Crank Angle Sensor氧传感器 Oxygen Sensor 为了降低有害气体的排放设置三元催化器三元催化器净化效率在理论空燃比附近时最高因此把空燃比控制在理论空燃比范围内所以在排气通道设氧传感器来检测空燃比的状态传感器有氧化钛式和氧化锆式两种氧传感器 Oxygen Sensor 1 氧化锆式氧传感器最常用氧化锆管的 Zr O2 内表面与大气相通外表面与废气相通从外侧导入浓度低的排气若陶瓷体内大气外废气侧氧含量不一致即存在者浓差时在固体电解质内部氧离子从大气一侧向排气一侧扩散结果锆元件成了一个微电池在锆管两铂极间产生电压当混合气稀时排气中所含氧多两侧氧浓度差小只产生小的电压而混合气浓时排气中氧含量少产生的电压高一曲轴位置传感器CKP凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器也称为NE信号传感器发动机ECU利用NE信号检测发动机转速凸轮轴位置传感器也称为G信号传感器 G信号将标准曲轴转角通知发动机ECU标准曲轴转角用于根据每个气缸的TDC上止点确定喷射正时和点火正时分类根据其检测并输入发动机微机控制装置的信号类型分曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器包括活塞上止点检出型及曲轴转角检出型两种而根据信号形成的原理分类曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器又可分为磁脉冲式光电式和霍尔效应式三大类就其安装部位有在曲轴前端凸轮轴前端飞轮上和分电器内的 1电磁式曲轴位置传感器的外型 A磁脉冲式曲轴位置传感器 HONDA曲轴位置传感器 HONDA曲轴位置传感器的信号轮 HONDA曲轴位置传感器 HONDA汽车曲轴位置传感器的安装位置 1 Ne信号发生器结构与波形 Ne信号是检测曲轴转角位置及发动机转速的信号 2 G信号发生器结构与波形 G信号是用于辨别气缸及检测活塞上止点位置压缩上止点前10 ° GNe信号与曲轴转角的关系 G1G2信号与NE信号组合应用产生曲轴1O转角信号的原理 2号磁头产生120°信号上止点前70 ° B光电式曲轴位置传感器结构示意图 2光电式曲轴位置传感器的工作原理 3传感器与发动机控制模块之间的连接电路 C 霍尔效应式曲轴位置传感器霍尔效应的原理霍耳效应的工作原理 UH RHIB d RH-霍尔系数 d-基片厚度I-控制电流B -磁场强度当结构一定且电流强度I为定值时霍尔电压UH与磁场强度B成正比霍尔式曲轴位置传感器就是利用触发叶片或叶轮改变通过霍尔元件的磁场强度使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号 3.触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器应用安装在发动机曲轴前端霍尔发生器的工作原理霍尔式曲轴位置传感器输出信号 4.美国chrysler公司采用触发轮齿霍尔式曲轴位置传感器的应用安装在发动机飞轮壳上触发轮齿霍尔式曲轴位置传感器工作原理触发轮齿霍尔式曲轴位置传感器信号波形的特点 5传感器与发动机控制模块的连接电路二温度传感器类型温度传感器根据工作原理不同分为热电偶金属测温电阻和热敏电阻三种类型其各自特点如表所示传感器的连接电路传感器的电压特性 HONDA汽车发动机冷却液温度传感器发动机冷却液温度传感器进气温度传感器进气温度传感器 HONDA汽车进气温度传感器 TOYOTA进气温度传感器三氧传感器氧传感器的安装位置氧传感器的安装位置 JETTA氧传感器的外型 SANTANA氧传感器时代超人氧传感器宝来六线式氧传感器同步信号传感器基本结构它主要由脉冲环和霍尔信号发生器组成同步信号脉冲环占分电器转角180°它随分电器轴转动当脉冲环进入信号发生器时同步信号传感器输出高电位5V当脉冲环离开信号发生器时同步信号传感器输出低电位OV在分电器转一周中高低电位各占180°各相当于曲轴转角360°当脉冲环的前沿进入信号发生器时即产生5V电压信号时对四缸发动机来说表示下一个到达上止点的是第14缸活塞其中第1缸为压缩行程第4缸为排气行程对六缸发动机来说表示下一个到达上止点的是第34缸其中第3缸为排气行程第4缸为压缩行程当脉冲环的后沿离开信号发生器时即信号电压降为OV时表示下一个到达上止点的仍是上述两个气缸的活塞但气缸工作行程与前相反利用同步信号对上述两缸的定位建立了参考点即可按照发动机的工作顺序四缸机为1-3-4-2六缸机为1-5-3-6-2-4对各缸进行喷油和点火同步信号传感器的工作电路如图所示 6传感器的信号输出特点随着发动机转速的上升传感器输出信号的频率将越来越大但信号的振幅基本不变霍尔式凸轮轴位置传感器动画 1.因电阻与温度间的非线性程度较严重有时需要做线性处理 2.有时需要互换用电阻3.振动严重的场合可能会造成破损 1.可测量很小部位的温度 2.可缩短滞后时间 3.灵敏度高 4.不能忽略导线电阻造成的误差 5.最适于测量微小的温度差 6.测量机构简单且价格低廉 7.因信噪比较高所以对系统性计量工程来说经济性好热敏电阻 1.难以缩短滞后时间 2.在振动严重的场所下可能出现破损 3.受导线电阻的影响需要修正 1.适于测定较大范围的平均温度 2.不需要标准触点等 3.与热电偶相比常温左右的精度较高金属测温电阻 1.需要标准触点2.标准触点与补偿导线有误差 3.在常温下不注意修正难以得到较高的精度 1.可测定很小部位的温度 2.可缩短滞后时间 3.耐振动与冲击 4.适于测定温度差 5.测定范围宽热电偶缺点优点测量用部件车辆电子控制系统中使用了多种温度传感器但均采用热敏电阻式温度传感器车辆电子控制系统主要的温度传感器及其作用如表所示用于监测EGR阀的工作是否正常以提醒司乘人员 EGR监测温度传感器在催化剂变换器异常发热时能够快速地发出报警信号以便保护催化剂变换器并防止高温引发故障排气温度传感器催化剂温度传感器检测车辆空调蒸发器处的制冷剂温度用于空凋温度自动控制蒸发器温度传感器检测车厢外的温度用于车辆空调温度自动控制车外温度传感器检测车厢内的温度用于车辆空调温度自动控制车厢温度传感器液压油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的阀板上用于检测自动变速器液压油的温度以作为电脑进行换挡控制油压控制和锁止离合器控制的依据自动变速器油温度传感器检测燃油箱中燃油的温度用于喷油量修正控制燃油温度传感器检测进气温度向ECU输入进气温度信号作为燃油喷射和点火正时的修正信号进气温度传感器检测发动机冷却液温度向ECU输入温度信号作为燃油喷射和点火正时的修正信号同时也是其它控制系统的控制信号发动机冷却液温度传感器主要作用传感器名称热敏电阻式温度传感器测量原理半导体的电阻随温度变化而改变其对温度的灵敏度比金属材料高变化也比较复杂可归为三种情况电阻随温度的上升而增大电阻随温度的上升而减小在某一临界温度下电阻跃变热敏电阻就是利用半导体的这种温度特性制成正温度系数热敏电阻PTC负温度系数热敏电阻NTC和电阻突变的热敏电阻CTR 热敏电阻的温度特性传感器结构热敏电阻式温度传感器的核心元件为热敏电阻其结构如图所示从热敏电阻的温度特性中可知使热敏电阻式传感器具有较高灵敏度和线性度的温度变化范围都是有限的车辆电子控制系统中各温度传感器的工作温度是不同的比如发动机冷却液温度传感器的工作温度为-20130℃而排气温度传感器的工作温度则为6001000℃选择不同的氧化物控制掺入氧化物的比例和烧结温度等就可得到适用于不同温度的热敏电阻冷却液传感器动画几种车型的冷却液温度传感器外形作用氧传感器是排气氧传感器的简称其功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号并将该信号转变为电信号输入ECUECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正实现空燃比反馈控制闭环控制从而将过量空气系数λ控制在098-102之间空燃比AF约为147使发动机得到最佳浓度的混合气从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油之目的类型发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为氧化锆ZrO2式和氧化钛TiO2式两种类型氧化锆式又分为加热型与非加热型氧传感器两种氧化钛式一般都为加热型传感器氧传感器安装在排气管上安装位置几种车型的氧传感器外形 3 磁电式曲轴位置传感器的应用一丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器 ECU将30 °度转角时间均分为30等分即产生曲轴转角的1 °度信号发动机转速的检测也由ECU依照NE 信号的两个脉冲60 °曲轴转角所经过的时间为基准计测发动机转速由于G1G2信号发生器安装在第六缸和第一缸上止点前10度位置故G1G2信号分别可检测到发动机第六缸和第一缸压缩行程上止点前10 °位置作为气缸判别信号和活塞上止点信号的依据用以确定相对每缸上止点的喷油正时和点火正时利用G信号和NE信号组合就可测定特定气缸的曲轴转角位置将GNE信号输入ECU可决定满足多种运行条件的喷油量和喷油时刻并确定基本点火提前角 3 磁电式曲轴位置传感器的应用二信号盘和曲轴皮带轮一起装在曲轴上随曲轴一起旋转信号盘的外缘沿圆周每隔4度加工一齿共有90个齿此外每隔120 °布置一个凸缘共三个安装在信号盘边沿的传感器盒其内装有3个带有永久磁铁及铁心的电磁线圈磁头其中磁头2对着信号盘的120 °度凸缘用于产生120 °信号磁头1和磁头3对着信号盘的齿圈两者共同产生曲轴1度信号磁头1相对于磁头3间隔3 °曲轴转角的位置安装信号发生器内有信号放大及整形电路并通过连接器与ECU相连线束2和线束4分别为信号放大电路的电源线和地线而线束1和线束3可输出120 °信号和1 °信号由于磁头1和磁头3相隔3 °安装且两磁头所对应的脉冲信号周期占曲轴转角均为4°故磁头1和磁头3所产生脉冲信号的相位差恰好为1°将这两个脉冲信号经信号处理后即可产生 1 °度曲轴转角信号由于产生120 °信号的磁头2安装在气缸压缩上止点前70 °的位置故其信号亦可称为上止点前70 °信号即发动机在运转过程中各缸在压缩行程上止点前70 °时均由磁头2产生一个点火基准脉冲信号 1 光电式曲轴位置传感器的结构示意图发光二极管感光二极管控制电路分火头光栅盘密封盖信号盘曲轴转角传感器光电式曲轴位置传感器的工作原理当光栅盘挡住发光二极管的光线时感光二极管截止控制电路输出低电平当缝隙对准发光二极管与感光二极管<a name=baidusnap0></a>时光</B>线照射到感光二极管上控制电路输出高电平分电器轴转一轴由360条缝隙所控制的电路输出360个脉冲信号每个脉冲信号对应于分电器轴1度转角2度曲轴转角此信号作为向ECU输入的转角信号由缝隙较宽的一缸上止点位置标志和60 °间隔缝隙所控制的电路将向ECU输入一缸上止点位置信号和缸序判别信号 4传感器的信号特点随着发动机转速的上升传感器输出信号的频率将越来越大但信号的振幅基本不变光电式曲轴传感器的实物 1 霍尔效应式曲轴位置传感器的结构示意图当电流I通过放在磁场中的半导体基片称为霍尔元件且电流方向与磁场方向垂直时在垂直于电流于磁场的霍尔元件的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压称霍尔电压霍尔电压可用下式表达GM公司霍尔式位置传感器传感器被安装在曲轴前端采用触发叶片的结构形式在发动机曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的触发叶轮与曲轴一起旋转外触发叶轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口每个触发叶片和窗口的宽度均为10度弧长内触发叶轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口三个触发叶片的宽度不同分别为20 °30 °和10 °弧长由于内触发叶轮的安装位置关系宽度为100 °弧长的触发叶片前沿位于压缩行程一四缸上止点前75 °90 °弧长的触发叶片前沿在六三缸压缩行程上止点前75 °10 °弧长的触发叶片前沿在五二缸压缩行程上止点前75 ° GM公司霍尔式位置传感器 1°信号外信号轮120 °信号上止点前75 °内信号轮外触发叶轮每旋转一周产生18个脉冲信号称为18X信号一个脉冲周期对应20 °曲轴转角ECU对18X信号进行处理即可求得1 °曲轴转角信号ECU可根据1 °曲轴转角信号精确控制点火时刻内触发叶轮每旋转一周产生3个不同宽度的电压脉冲信号称为3X信号脉冲信号上升沿分别相对于一四缸三六缸和二五缸压缩行程上止点前75度可用于ECU判别当前点火的气缸和计算点火时刻的基准信号在25L 发动机飞轮上共有8个凹槽分为两组对称分布每组4个每个间隔20度而40L发动机飞轮上共有12个凹槽分为3组每组相隔120度也有4个凹槽每槽相隔同样为20度当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时霍尔传感器输出高电位5V当飞轮齿顶与传感器成一直线时传感器输出低电位03V因此每当1个飞轮齿槽通过传感器时传感器便产生1个高低电位脉冲信号当飞轮上的每一组槽通过传感器时传感器将产生4个脉冲信号其中四缸发动机每1转产生2组脉冲信号六缸发动机每1转产生3组脉冲信号传感器提供的每组信号可被发动机ECU用来确定两缸活塞的位置如在四缸发动机上利用一组信号可知活塞1和活塞4接近上止点利用另一组信号可知活塞2和活塞3接近上止点故利用曲轴位置传感器ECU可知道有两个气缸的活塞在接近上止点由于第4个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点TDC前4°故ECU根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置另外ECU还可以根据各脉冲间通过的时间计算出发动机的转速 ECU根据其输出信号可以知道两个气缸的活塞在接近上止点位置但并不清楚是哪个气缸还需要有判缸信号相配合即需要有同步信号传感器向ECU提供信息故同步信号传感器是一个提供气缸判别定位信号的传感器它与曲轴位置传感器产生的曲轴位置和转速信号相配合可以保证发动机正常的喷油和点火顺序 chrysler公司的同步信号传感器 chrysler公司的同步信号传感器也为霍尔效应式它安装在分电器内其示意图如所示同步信号传感器的基本结构原理根据Nernst原理当加热的时候传感器利用陶瓷体的多孔特性吸收空气中的氧并将其电解对应氧传感器内外氧含量的不同就可以产生电势差通过测量这个电势差就可以得到当前排气残余的氧含量由于排气残余的氧含量在 1附近有非常明显的变化这样将导致氧传感器在 1附近也产生一个跳跃性的输出电压变化氧传感器 315 输出电压过量空气系数氧传感器414 安装氧传感器安装在排气管上的位置不仅要能够反映出所有气缸的排气成分而且还必须有足够高的温度-非加热形传感器应当工作在350℃以上-加热型传感器应当工作在150℃以上氧传感器 414 特性- 1时混合气浓输出值为8001000mV 1时混合气稀输出值为100mV LSU型除外-长期暴露在过高的排气温度中氧传感器对空燃比变化的响应速度开始放慢而这将导致两态控制响应延迟变化周期延长电子控制器中有一个诊断功能模块则负责监控这种控制响应的频率当发现氧传感器响应过于延迟时会点亮诊断灯以警告司机信号电压信号电压信号电压时间 a-新氧传感器 b-旧氧传感器I c-旧氧传感器II T-信号周期氧传感器 515 产品类型1 非加热型氧传感器 LS 氧传感器615 特点-价格适中-结构紧凑结实-耐高温性能好最高工作温度可达1000℃选择以铬镍铁合金作为保护套管时-耐冲击性好-耐腐蚀性强-可选择带电缆接地形式的产品-能抵御污物覆盖和中毒-工作性能稳定可靠-服务寿命 80000km 典型产品-LS21 产品类型 1 非加热型氧传感器 LS 氧传感器 715 产品类型2 加热型氧传感器 LSH 氧传感器815 特点-在较低的排气温度下如怠速仍能保持工作-从而有效地实现闭环控制-更加灵活的安装位置-更快地进入工作状态-更灵敏的动态响应能力-更强的抗污染能力-更长的使用寿命≥160000km 典型产品-LSH24LSH25 产品类型 2 加热型氧传感器 LSH 氧传感器914 产品类型 3 平板型氧传感器 LSF 氧传感器 1015 说明相比LSH型氧传感器LSF型的活性陶瓷体为板状大部分在陶瓷支承体内有双层保护套管具有更强的抗化学腐蚀和更大的抗机械应力的能力特点-缩短了闭环控制的启动时间-稳定的控制性能-降低了加热频率-小尺寸低总量-绝缘地设计典型产品-LSF4 产品类型 3 平板型氧传感器 LSF 氧传感器1115 产品类型 4 宽带氧传感器 LSU 氧传感器 1215 原理宽带氧传感器在Nernst腔的基础上又增加了一个电化学元-泵氧元在泵氧元开有一狭缝排气从狭缝进入测试腔扩散腔加在泵氧元上的电压可以保证当测试腔内的氧多时排除腔内的氧而当腔内的氧少时供氧从而使得提供给泵氧元的电流就反映了排气中的空气过量系数 2 泵氧元 Ip 泵氧元电流 UH加热器电压 Uret参考电压排气产品类型 4 宽带氧传感器 LSU 氧传感器 1315 特性宽带氧传感器和双阈型的氧传感器有明显不同双阈型的氧传感器直接利用Nernst腔的电压信号作为测量值而宽带氧传感器将经过特殊处理和控制的泵氧元供给电流作为测量空气过量系数的参数这样传感器产生的就不是Nernst腔产生阶跃函数性质的响应而是连续递增的信号产品类型 4 宽带氧传感器 LSU 氧传感器1415 特点-能在λ 07空气成分的宽范围内精确地给出连续的特征变化曲线- 100ms 的响应时间-结构紧凑结实-良好的抗老化腐蚀沉淀中毒等能力-对路面冲击不敏感-双层保护套管-使用寿命160000km 产品类型 4 宽带氧传感器 LSU 典型产品-LSU4 注意-氧传感器应安装成跟水平面夹角大于等于10°并使其尖端朝下以避免冷起动时冷凝水聚集在传感器壳体与传感陶瓷之间-不得使氧传感器侧的电缆金属扣环不适当地加热发动机停车后尤其如此-不得在氧传感器的插头上使用清净液油性液体或挥发性固体-请按要求的扭矩 5060Nm 拧紧检测提示-氧传感器LSU型除外正常工作且系统处于λ闭环控制时借助转接器并利用万用表测量其信号电压应为0109V范围内反复变化的其变化频率约为每分钟一二十次-若输出信号始终在055V附近固定不变或变化很缓慢或信号始终在05 maxbook118com05V的区间波动则系统工作仍不正常须查找原因氧传感器1515 三继电器继电器功用是接受ECU的微电指令信号输出强电控制电流它承受和输出蓄电池电压点火开关闭合ON后继电器即接通ECU燃油泵点火系冷起动喷油器喷油器辅助空气阀等执行元件使喷射系统处于待命状态如图2-19为燃油泵继电器和旁通继电器可以使燃油泵以高低两种转速运转起动时采用高转速正常运转是采用低转速车速传感器VSS 功用给ECU提供车速信号SPD信号用于巡航控制和限速断油控制也是自动变速器的主控制信号安装位置组合仪表内或变速器输出轴上类型舌簧开关式和光电式两种光电式VSS结构原理与光电式CPS基本相同舌簧开关式VSS结构如图5-49所示开关式VSS 车速传感器开关式VSS电路检修检查电源电压应正常转动驱动轮测量输出信号应为12V 脉冲信号信号开关 1起动开关STA 起动时给ECU提供起动信号 2空调开关A/C空调工作时向ECU输入空调工作信号 3档位开关由PN 档挂入其它档时向ECU输人挂档信号挂入P或N档时空档位置开关提供PN档位置信号 4制动灯开关制动时向ECU提供制动信号 5动力转向开关方向盘转动时向ECU输入转向信号 6巡航定速控制开关进入。
汽车传感器故障分析与排除作者:乔海燕来源:《中国科技博览》2014年第27期[摘要]随着大众居民消费能力的不断攀升,汽车已经成为了居民日常生活中必不可少的交通工具,这也使得部分汽车相关行业在近几年来迅速崛起。
现今越来越多的电子部件被装配到汽车内部的趋势已经成为汽车技术发展的一大主流方向,因此消费者对于汽车传感器这类电子部件的认知程度、重视程度以及性能要求也随着这一趋势不断提高。
目前,汽车传感器在应用过程中仍存在很多问题,因此本文主要针对不同类型的汽车传感器故障原因进行了分析,并对故障排除的方法进行了可行性探讨。
[关键词]不同类型传感器;故障原因分析;故障排除中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0326-01前言汽车传感器是车载行车电脑系统的输入装置,相当于人的各种感应器官甚至是神经末梢,它可以向行车电脑输入各种工况信息,比如车速,发动机运转工况以及各种介质的温度等等,汽车的大脑接收到信息以后会做出一定的判断,因此汽车在行驶的过程中,汽车传感器有着至关重要的实际意义。
随着汽车科技日新月异的发展,传感器的应用范围也越来越广,就拿最普通的家用代步轿车而言,其全车所配备的传感器数量就多达数十种,而一些顶级豪华轿车的传感器数量更是达到了惊人的上百种。
作为汽车电子运行系统的输入部件,传感器的运行状况将直接影响车辆整体运行的安全性能。
因此本文针对不同类型的汽车传感器所可能存在的故障进行了多角度的原因分析,并探讨了其故障的排除方法。
一.不同类型传感器的故障分析1.温度传感器的故障分析温度传感器作为汽车传感器中最为常见的一种,主要用于检测各种温度状况,例如发动机的温度、吸入气体的温度、燃油温度以及车内外温度等,其组成元件大多为负温度系数热敏电阻。
最常见的故障一般是信号显示不正常,主要可能存在以下两种情况:(1)仪表数据显示一些不正常的高温或低温信号,可能是由于传感器线路的连接不良或短路导致的数据输入错误;(2)转化器的系统故障也是导致数据输入错误的常见因素。