汽车各传感器构造与原理

功能：

·检测节气门开度转换为电压信号传递给ECU 

·判定发动机运转工况的依据

类型：

·线性输出型（滑动电阻式)

·开关量输出型（触点式)

①结构和原理

·VCC：传感器电源端子。由ECU提供 5V电压

·VTA：节气门开度信号端子。节气门开度越大，VTA—E2间电阻越大，开度电压信号越大

·IDL：怠速开关端子。节气门关闭时，怠速开关闭合，IDL—E2间电压为0V；节气门打开时，怠速开关断开，IDL—E2间电压为12V

·E2：传感器通过ECU接地

·输出电压随节气门开度的增大而线性增大

·当节气门完全关闭时，怠速触点闭合，发动机处于怠速状态

·VTA信号：节气门由关闭逐渐开大，在0~5V间变化

·IDL信号:怠速时0V,节气门打开时12V

①结构与原理

·怠速工况

·传感器有开和关两种信号

·怠速触点闭合：节气门全闭，发动机处于怠速状态

·全开触点闭合：节气门开度>50℃,发动机处于大负荷状态

·怠速触点闭合，怠速状态；如高速时怠速触点闭合，减速状态

·加减速检测触点闭合,同时该触点与ACC1和ACC2交替闭合/断开,急加速工况

·大负荷触点闭合，大负荷工况

·加减速检测触点断开,同时该触点与ACC1和ACC2交替闭合/断开，减速工况

·检测进气温度转化为电阻信号,送给ECU作为喷油量修正信号和点火修正信号，获得最佳空燃比和点火提前角。

·热敏电阻传感器

·负温度系数热敏电阻特性：进气温度升高，热敏电阻值降低

·THA信号：进气温度越高,热敏电阻越低，电路总电阻减小，电路电流增大，ECU内电阻R分压增加,热敏电阻分压降低，即THA信号电压减小

·E2:传感器接地

·检测冷却液温度转化为电阻信号，送给ECU作为喷油量、点火正时的修正信号

2。结构与原理

·热敏电阻传感器 

·负温度系数热敏电阻特性:冷却液温度升高，热敏电阻值降低

·THW信号：冷却液温度越高，热敏电阻越低，电路总电阻减小,电路电流增大,ECU内电阻R分压增加,热敏电阻分压降低,即THW信号电压减小

·E2：传感器接地

·曲轴转角1°信号=30°转角时间/30等分

·发动机转速：Ne信号以2个脉冲时间（曲轴60°）为基准计算和检测

·G信号：辨别气缸及检测活塞上止点位置。G1为第6缸压缩上止点前10°，G2为第1缸压缩上止点前10°

·G信号：ECU利用Ne信号计算曲轴转角的基准信号

·G1—G-：第6缸上止点位置电脉冲信号

·G2-G—：第1缸上止点位置电脉冲信号

·Ne—G-：曲轴转速电脉冲信号

（1)结构与原理

·NISSAN公司，位于分电器内

·曲轴1°信号：供ECU计算曲轴转角和发动机转速

（1）触发叶片式（GM公司)

1）结构型式

·外信号轮：均布18个叶片和窗口，宽度10°弧长 

·内信号轮：3个叶片宽度100°、90°、110°弧长；3个窗口宽度20°、30°、10°弧长.

·叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁,不产生霍尔电压  ·叶片离开空气隙，产生霍尔电压

(1）触发叶片式（GM公司)

1）结构型式

·外信号轮：均布18个叶片和窗口，宽度10°弧长 

·内信号轮：3个叶片宽度100°、90°、110°弧长；3个窗口宽度20°、30°、10°弧长。

·叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压 ·叶片离开空气隙，产生霍尔电压

·18X信号：一个脉冲为20°/20等份= 1°信号—控制点火时刻

·3X信号：120°信号-判断气缸和点火时刻基准信号

·100°弧长触发叶片前沿：1、4缸上止点前75°

·90°弧长触发叶片前沿：3、6缸上止点前75°

·110°弧长触发叶片前沿：2、5缸上止点前75°

1）结构型式(四缸发动机飞轮壳）

·轮槽通过时：霍尔效应输出高电位(5V） 

·轮齿通过时：霍尔效应输出低电位(0。3V）

·第4个槽脉冲下降沿：活塞上止点前（TDC)4°

·1组4个脉冲信号：1、4缸接近上止点

·另1组4个脉冲信号：2、3缸接近上止点

·CPS信号：确定活塞上止点和发动机转速 ;但并不知道有哪两个缸的活塞接近上止点，

·同步信号传感器：装在分电器内，协助传感器判缸。

1）结构型式（四缸发动机分电器内）

·脉冲环前沿通过时：产生5V高电压 

·脉冲环后沿离开时：产生0V信号电压

·分电器旋转一周：高低电位各占180°（曲轴转角360°)

·产生5V电压信号时：表示下一个到达上止点的是1、4缸，1缸为压缩行程,4缸为排气行程.

·产生0V电压信号时：表示下一个到达上止点的仍是1、4缸,但气缸工作行程与前相反。

·混合气稀：排气中含氧多,两侧氧浓度差小，产生电压信号较低 

·混合气浓：排气中含氧少，两侧氧浓度差大，产生电压信号较高

·氧传感器电压在λ=1(理论空燃比14。7)时突变:λ〉1时输出电压几乎为0λ〈1时输出电压接近1V

·反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的范围内波动:故氧传感器输出电压在0。1～0.9V之间不断变化,如果变化过缓或不变则表明存在故障

·氧传感器输出信号与工作温度有关： 早期通过排气加热，发动机起动数分钟后才能工作

·带加热器的氧传感器，起动后20～30s内工作

·OX端子：产生氧传感器信号电压

·HT端子:控制加热丝电路通断

①结构型式

·又称电阻型氧传感器:氧化钛常温下为高电阻半导体，一旦缺氧，电阻随之减小

·也有电加热器：保证传感器工作温度不变

·与ECU连接的输出端子电压：0。1～0。9V

·混合气稀：输出电压高于参考电压

·混合气浓：输出电压低于参考电压

功用：检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU，判定有无爆震及爆震强弱，修正点火提前角。

类型:磁致伸缩式和压电式

2.磁致伸缩式(左图)

·缸体出现振动时,传感器在7kHz左右处产生共振，铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在绕组中产生感应电动势

(1)结构原理

压电效应：当缸体振动时，配重受振动影响产生加速度,压电元件受到加速度惯性力的作用而产生电压信号.