发动机控制系统传感器结构原理与检修.ppt

,第二章 发动机控制系统传感器,结构原理与检修,第一节 空气流量传感器AFS,名称：空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）空气流量计AFM（Air Flow Meter）进气歧管空气流量传感器MAFS（Manifold Air Flow Sensor）,空气流量传感器AFS功用,检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。,空气流量传感器AFS种类,一、翼片式AFS二、量心式AFS三、涡流式AFS四、热丝式AFS五、热膜式AFS,空气流量传感器AFS分类,体积流量型：翼片式AFS量心式AFS涡流式AFS 质量流量型：热丝式AFS热膜式AFS,一、翼片式空气流量传感器,采用车型：皇 冠2.8(5M-E)、佳 美CARMY 子弹头PREVIA 马自达（MAZDA）MPV多用途汽车,翼片式AFS结构,翼片式AFS组成,（1）检测部件：翼 片：检测翼片、缓冲翼片 转 轴 复位弹簧：电位计上（2）电 位 计：镀膜电阻：印刷电路板上 滑 臂（3）调整部件：调整齿圈：调整输出特性 CO调整螺钉：调整怠速时的CO 调弹簧预紧力传感器输出特性变化 调空燃比A/F怠速时的CO变化（4）接线插座：7端子插座：带油泵控制触点 5端子插座：不带油泵控制触点（5）进气温度传感器IAT：负温度系数电阻,检测部件结构,翼 片：检测翼片、缓冲翼片 转 轴 复位弹簧：电位计上,电位计与调整部件,电 位 计：镀膜电阻：印刷电路板上 滑 臂调整部件：调整齿圈：调整输出特性 调弹簧预紧力传感器输出特性变化 CO调整螺钉：调整怠速时的CO 调空燃比A/F怠速时的CO变化,线束插座与温度传感器,接线插座：7端子插座：带油泵控制触点 5端子插座：不带油泵控制触点进气温度传感器IAT：负温度系数电阻,原理电路,图33 翼片式AFS原理电路（a）模拟控制系统采用；（b）数字控制系统采用1油泵触点；2电位计；3限流电阻；4进气温度传感器；UB12V；UC5V,工作原理分析,空气流量Q气流压力P翼片转角滑臂转角 电阻RCS信号电压USUS/UB空气流量Q气流压力P翼片转角滑臂转角 电阻RCS信号电压USUS/UB,进气量的计算,翼片式AFS的检修,二、量心式空气流量传感器,采用车型：马自达（MAZDA）929型轿车,量心式AFS结构,量 芯：形似炸弹头，进气道内可移动电 位 计：镀膜电阻、滑臂（量芯带动）接线插座：5端子插座进气温度传感器IAT：负温度系数电阻,量心式AFS工作原理,空气流量Q气流压力P量芯移动量d滑臂转角电阻RCS 信号电压USUS/UB 空气流量Q气流压力P量芯移动量d滑臂转角电阻RCS信号电压USUS/UB,三、涡流式空气流量传感器,采用车型：丰田凌志LS400型轿车台湾进口日本皇冠3.0型轿车日本三菱（Mitsubishi）吉普车中国长风猎豹吉普车韩国现代（HYUNDAI）轿车,卡尔曼涡流产生原理,产生原理：在流体中放置一个柱状物体（称为涡流发生器）后，在其下游流体中就会形成两列平行状旋涡，并且左右交替出现，如图39所示。测量原理：测量旋涡出现的频率来测量流体的流量。涡街：由于旋涡与街道两旁的路灯类似，故称为“涡街”。卡尔曼涡街或卡尔曼涡流：这种现象首先被卡尔曼发现。,卡尔曼涡流测量原理,涡流传感器测量原理,测量原理：根据卡尔曼涡流理论，利用超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量。涡流测量方式：光电式：凌志LEXUS400 皇冠3.0超声波检测式：长风猎豹 南韩现代（HYUNDAI）三菱（Mitsubishi）,光电检测涡流式AFS结构,图310 光电检测涡流式流量传感器的结构（a）外形结构；（b）内部结构 1发光二极管；2反光镜；3张紧带；4进气温度传感器；5涡流；6光敏三极管；7导压孔；8涡流发生器；9整流网栅,光电检测涡流式AFS内部结构,图311 光电检测涡流式传感器剖视图（a）进气气流方向剖视图；（b）进气气流垂直方向剖视图 1涡流发生器；2导压孔；3板簧片（反光镜）；4进气温度传感器；5厚膜IC电路；6光敏三极管；7发光二极管LED；8线束插座；9导压腔,光电检测涡流式AFS内部结构,导压管：将发生器前后压力变化引向反光镜反光镜：薄金属片，振动反射LED光线发光二极管：发射光线光电三极管：接受光线，转换成电信号,光电检测涡流式AFS测量原理,振动检测原理：检测气流压力变化来检测旋涡频率气流压力变化，振动频率变化，旋涡频率变化 n（r/min）700 1000 2000 3000 4000 5000 6000f（Hz）28 42 72 130 218 261 436,超声波检测涡流式AFS结构,图312 超声波检测涡流式流量传感器的结构1大气压力传感器；2集成控制电路；3涡流发生器；4涡流稳定板；5旋涡；6超声波接收器；7主空气道；8旁通空气道；9进气温度传感器；10超声波发生器,超声波检测涡流式AFS原理电路,图313 超声波检测涡流式流量传感器原理电路1整流网栅；2涡流发生器；3超声波；4超声波发射器；5超声波接收器；6信号处理电路,超声波检测涡流式AFS测量原理,旋涡使超声波信号受加速作用而超前，受减速作用而滞后，如图314（c）、（e）所示，因此相位和相位差会发生变化。IC在相位超前时输出一个正向脉冲信号，在信号相位滞后时输出一个负向脉冲信号，如图314（d）、（f）所示，从而表明旋涡的产生频率。当转速低时，进气量小，涡流频率低；反之，当发动机转速高时，进气量大，产生涡流的频率就高。当转速700r/min时，涡流频率为2545Hz；转速2000r/min时，涡流频率为7090Hz。,丰田涡流式AFS的检修,四、热丝式与热膜式AFS,采用车型热线式：通用别克（Buick）尼桑千里马（MAXIMA）尼桑风度（CEFIRO）瑞典沃尔沃（VOLVO）热膜式：马自达（MAZDA）626捷达都市先锋（GETTA AT）新捷达王（GETTA GTX）捷达前卫（GETTA GIX）红旗CA7220E桑塔纳时代超人（SANTANA 2000GSi）,热丝式AFS的结构,图317 热丝式AFS的结构 1传感器密封盖；2印刷电路板；3卡环；4防护网；5温度补偿电阻丝（冷丝）；6铂金丝（热丝）；7取样管；8CO调节螺钉；9防护塞；10接线插座,热丝式AFS的结构,取 样 管：护套，空气通道中央热丝电阻：铂金丝，直径70微米 RH温补电阻：铂膜电阻 RT取样电阻：镀膜电阻 RS控制电路：控制惠斯顿电桥平衡 R2接线插座：5或6线插座,热膜式AFS的结构,图318 热膜式AFS的结构 1接线插座；2护套；3铂金属膜；4防护网,热丝与热膜式AFS的测量原理,图320 热丝式与热膜式AFS电路原理（a）电路连接；（b）电桥电路RT温度补偿电阻（进气温度传感器）；RH发热元件（热丝或热膜）电阻；RS信号取样电阻；R1、R2精密电阻；UCC电源电压；US信号电压；A控制电路,热丝与热膜式AFS的测量原理,电桥电压平衡时：控制电路IC供给RH的电流使其TH保持恒定（120左右）。TH120（IH50120 mA）,热丝与热膜式AFS的电流变化,怠速v低Q少冷却程度小RH减小少IH小图a 负荷vQ冷却程度大RH多IH 图b,热丝与热膜式AFS的测量原理,怠速v低Q少冷却程度小RH减小少IH小US低 负荷vQ冷却程度大RH多IHUS,捷达轿车热膜式AFS输出特性,输出电压与空气流量之间近似于4次方根的关系,捷达轿车热膜式AFS检修,接通点火开关，电源电压U2E=11.5V 检测线束导线有无断路、短路：端子312（ECU）、411、513,结构原理与检修,第二节 曲轴位置传感器,一、曲轴与凸轮轴位置传感器功用,曲轴位置传感器CPS：Crankshaft Position Sensor凸轮轴位置传感器CPS：Camshaft Position Sensor判缸传感器CIS：Cylinder Identification Sensor CPS功用：采集发动机转速和曲轴转角信号，并输入ECU，以便确定点火时刻和喷油时刻。CIS功用：采集配气凸轮轴位置信号，输入ECU确定气缸上止点位置。,曲轴位置传感器CPS霍尔式：桑塔纳GLi、2000GLi、Ford EEC-、Cadillic磁感应式：桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型、奥迪200、丰田皇冠3.0 TCCS光电式：猎豹、Mitsubishi、南韩现代、日产（早期）CPS/CIS制成一体 凸轮轴位置传感器CPS霍尔式：桑塔纳2000GSi型、捷达AT、GTX型、红旗CA7220E型轿车、切诺基吉普车磁感应式：丰田皇冠3.0 TCCS光电式：猎豹、Mitsubishi、南韩现代、日产（早期）CPS/CIS制成一体,二、CPS、CIS类型,三、光电式CPS/CIS,图325 光电式CPS/CIS结构（a）信号盘结构；（b）传感器结构；（c）信号发生器结构1线束插头；2上止点信号透光孔；3曲轴转角信号透光孔；41缸上止点信号透光孔；5定位销；6、15传感器轴；7传感器盖；8分火头；9防护盖；10信号发生器；11G信号（上止点信号）传感器；12Ne（转速与转角）信号传感器；13信号盘；14传感器壳体,光电式CPS/CIS结构,（1）带孔信号盘外圆：360个透光孔：1信号孔 转速与转角信号内圆：5个小透光孔120信号孔 上止点TDC信号 1个大透光孔:1缸BTDC70信号孔 判缸信号（2）信号发生器发光二极管：2只1、120发光光电三极管：2只1、120授光 信号处理电路：整形、放大,光电式CPS/CIS工作原理,工作原理光电效应当透光孔转到LED与光电管之间时，信号盘透光，光电管导通（占曲轴转角1）当透光孔不在LED与光电管之间时，信号盘隔光，光电管截止（占曲轴转角1）,光电式CPS/CIS输出信号,图327 日产轿车光电式传感器输出波形 判缸信号 内圆1个大透光孔：1缸BTDC70信号 5个小透光孔：120信号各缸上止点BTDC70转速与转角信号外圆360个透光孔：1信号,四、磁感应式CPS/CIS,图328 磁感应式传感器工作原理（a）接近；（b）对正；（c）离开1信号转子；2传感线圈；3永久磁铁 当转子凸齿接近磁头时，气隙减小，磁阻Rm减小，磁通量增多，磁通变化率增大，感应电动势E为正（E0）当凸齿正对磁头时，气隙最小，磁阻Rm最小，磁通量最多，磁通变化率为0，感应电动势E为0（E0）当转子凸齿离开磁头时，气隙增大，磁阻增大，磁通量减少，感应电动势E为负（E0）,磁感应式CPS/CIS基本原理,图329 传感线圈中的磁通和电动势E波形（a）低速时输出波形；（b）高速时输出波形 当转子凸齿接近磁头时，气隙减小，磁阻Rm减小，磁通量增多，磁通变化率增大，感应电动势E为正（E0）当凸齿正对磁头时，气隙最小，磁阻Rm最小，磁通量最多，磁通变化率为0，感应电动势E为0（E0）当转子凸齿离开磁头时，气隙增大，磁阻增大，磁通量减少，感应电动势E为负（E0）,捷达轿车磁感应式CPS组成,图330 捷达轿车CPS的结构1缸体；2大齿缺（基准标记）；3传感器磁头；4信号转子,捷达轿车磁感应式CPS结构,传感器：永久磁铁、磁头、传感线圈信号盘：58个凸齿转速转角信号1个凸齿占3（曲轴转角）57小齿缺1个小齿缺占3（曲轴转角）1个大齿缺1、4缸上止点信号大齿缺占15（曲轴转角）大齿缺的弧度2个凸齿3个小齿缺弧度 信号转子转一转，线圈产生58个信号输入ECU,捷达轿车磁感应式CPS检修,捷达系列轿车CPS安装位置与线束插头（a）安装位置；（b）线束插头检查信号线圈：检测传感器插座上“1”与“2”端子间阻值 R12 4501000，正常。检查线束导线：156、263、367 R1.5 为正常；R，导线断路。,五、霍尔式曲轴位置传感器CPS,桑塔纳Gli、2000GLi型轿车CPS线束插座及电路连接（a）线束插座端子位置；（b）电路连接1搭铁端子；2信号输出端子；3电源端子（5V）,霍尔效应,霍尔式传感器结构原理,图337 霍尔式传感器结构原理（a）叶片进入气隙，磁场被旁路；（b）叶片离开气隙，磁场饱和1永久磁铁；2触发叶轮；3磁轭；4霍尔集成电路 当叶片进入气隙时，磁场被叶片旁路，霍尔元件上没有磁力线穿过，霍尔电压UH为零，IC输出级三极管截止，传感器US为高电平（4.8V）。当叶片离开气隙时，磁通经霍尔IC构成回路，霍尔元件产生UH（约2.0V），输出级三极管导通，传感器US为低电平（0.1V0.3V）。,桑塔纳GLI/2000GLI霍尔式CPS,七、霍尔式凸轮轴位置传感器,图338 桑塔纳、捷达霍尔式凸轮轴位置传感器CIS结构电路1进气凸轮轴；2凸轮轴位置传感器；3固定螺钉；4定位螺栓与座圈；5信号转子；6发动机缸盖,桑塔纳、捷达霍尔式CIS输出信号,传感器：永久磁铁、霍尔电路信号盘：58个凸齿转速转角信号1个凸齿占3（曲轴转角）57小齿缺1个小齿缺占3（曲轴转角）1个大齿缺1、4缸上止点信号大齿缺占15（曲轴转角）大齿缺的弧度2个凸齿3个小齿缺弧度 信号转子转一转，传感器产生58个信号输入ECU,桑塔纳、捷达霍尔式CIS检修,图231 霍尔式凸轮轴位置传感器接线端子排列（a）安装位置；（b）线束插头端子排列检测电源电压：通点火开关，U134.5V，正常检测线束断路：OHM200档 分别检测传感器插头与ECU线束插头上端子162、276、367 R1.5 为正常；R，说明导线断路。,切诺基霍尔式CIS结构,图344 切诺基Cherokee凸轮轴位置传感器连接线路,切诺基霍尔式CIS输出信号,图343 切诺基吉普车曲轴与凸轮轴位置传感器信号关系,结构原理与检修,第三节 压力传感器,一、压力传感器类型,功 用：将气体或液体的压力信号转换为电信号 检测原理：将压力变化转换为电阻值的变化类型：电阻应变计式检测较高压力：制动或传动油液半导体压阻效应式检测较低压力：进气歧管压力 大气压力电感式（即波纹管与差动变压器组合式）,名称：进气歧管绝对压力传感器 MAP：Manifold Absolutely Pressure Sensor功用：通过检测进气歧管或稳压箱内空气压力来反映发动机的负荷状况，并转变为电信号输入发动机ECU。采用车型桑塔纳GLi、2000GLi型轿车天津夏利2000型轿车丰田佳美（CAMRY）轿车本田雅阁（ACCORD）轿车切诺基（Cherokee）吉普车,二、歧管压力传感器MAP功用,三、压阻效应式歧管压力传感器MAP结构,图348 歧管压力传感器MAP结构 压阻效应：单晶硅材料受到应力作用后，其电阻率发生明显变化的现象，称为。,MAP内部结构,图349 歧管压力传感器的结构（a）剖面图；（b）硅膜片结构；（c）等效电路图 1-引线端子；2壳体；3硅杯；4真空室；5硅膜片；6锡焊封口；7应变电阻；8金线电极；9电极引线；10底座；11真空管,MAP内部结构,硅 膜 片5：压力转换元件：一面通真空室，另一面导入进气压力。长宽33mm 厚度160微米 中央传感膜：直径2mm 厚度50微米应变电阻7：扩散在硅膜片上真 空 室4：真空室为基准压力室，基准压力为0硅 杯3：减少硅膜片上的热应力，提高传感器测量精度 线束插座：三端子；四端子（带进气温度传感器，桑塔纳GLI 2000GLI）,歧管压力传感器MAP工作原理,硅膜片在进气压力作用下，会产生机械应变而产生应力，应变电阻的阻值在膜片应力的作用下就会发生变化，惠斯顿电桥上电阻值的平衡被打破。当电桥输入端输入一定电压或电流时，在电桥的输出端就可得到变化的信号电压或信号电流。,歧管压力传感器工作情况,当节气门开度空气流通截面A进气流量Q气流速度v进气压力PUo节气门开度AQv PUo,桑塔纳轿车MAP检修,图29 桑塔纳Gli、2000GLi 型轿车MAP结构与电路 1搭铁端子；2进气温度信号输出端子；3电源（5V）端子；4进气压力信号输出端子检测电压：接通点火开关，电源电压U31=3.8V4.2V 怠速时：信号电压U41=0.8V1.3V 节气门开度时 U41 检测线束：130、244、312、47,切诺基吉普车MAP检修,检测电压：接通点火开关，电源电压UCA=4.5V5.5V 怠速时：信号电压UBA=1.5V2.1V 节气门开度时 UBA检测线束：A4、B1、C6,第四节 节气门位置传感器,结构原理与检修,一、节气门位置传感器TPS功用,名称：节气门位置传感器TPS：Throttle Position Sensor功用：将节气门（油门）开度大小转变为电信号输入ECU，以便确定发动机负荷大小。,二、TPS类型与安装位置,类型：触点开关式：开关量输出型 可变电阻式：线性量输出型（电位计）触点与可变电阻组合式安装位置：安装在节气门轴一端,三、触点开关式TPS,图352 触点开关式TPS的结构（a）外形图；（b）内部结构；（c）输出特性1节气门轴；2功率触点（PSW）；3凸轮；4怠速触点（IDL）；5接线插座,触点开关式TPS组成,怠速触点IDL：触点4功率触点PSW：大负荷触点2节 气 门 轴1：凸 轮3：随节气门轴转动接 线 插 座5：三端子,触点开关式TPS工作原理,怠速触点IDL闭合时：输出高电平“1”功率触点PSW闭合时：输出低电平“0”IDL为0，车速VSS为0判定为怠速工况IDL为0，车速VSS不为0判定为减速工况,四、组合式TPS,图353 组合式TPS结构原理（a）内部结构；（b）原理电路1可变电阻滑动触点；2电源电压（5V）；3绝缘部件；4节气门轴；5怠速触点,组合式TPS组成,1可变电阻滑动触点；2电源电压（5V）；3绝缘部件；4节气门轴；5怠速触点,组合式TPS输出特性,图354 组合式TPS输出特性（a）怠速触点输出信号；（b）滑动触点输出信号,五、装备自动变速器的TPS,图355 丰田轿车开关量输出型TPS（a）结构图；（b）原理图,带ECT的TPS输出特性,六、节气门位置传感器TPS检修,图357 检修方法（a）检测输出信号；（b）检测电源电压 可变电阻式 触点开关式检测电源电压：UCE5V UCE5V 正常检测输出信号：UVTAE05V 0 5V 正常检测阻值：R等于规定值 触点R 0.5 正常,结构原理与检修,第五节 氧传感器,一、氧传感器EGO功用,排气氧传感器EGO Exhaust Gas Oxygen Sensor功用：通过监测排气中氧离子的含量，获得混合气的空燃比信号，以便ECU修正喷油时间，实现A/F反馈控制。闭环控制：过量空气系数控制在0.981.02（A/F14.7），发动机混合气浓度最佳。,氧化锆ZrO2式：电压型凌志LEXUS400 非加热型氧化锆式EGO 加热型氧化锆式EGO氧化钛TiO2式：电阻型桑塔纳2000GSi,二、氧传感器EGO类型,三、氧化锆式氧传感器EGO,图358 氧化锆式氧传感器结构1钢质护管；2排气；3壳体；4防水护套；5电极引线；6陶瓷加热元件；7排气管；8二氧化锆固体电解质陶瓷管（锆管）；9加热元件电源端子；10加热元件搭铁端子；11信号输出端子,（一）氧化锆式EGO结构,图358 EGO结构 1钢质护管；2排气；3壳体；4防水护套；5电极引线；6陶瓷加热元件；7排气管；8二氧化锆固体电解质陶瓷管（锆管）；9加热元件电源端子；10加热元件搭铁端子；11信号输出端子,（二）氧化锆式EGO内部结构,锆管：ZrO2陶瓷管。氧离子能够均匀扩散与渗透 表面喷涂一层铂金作为电极 内表面通大气；外表面通排气 保护膜：铂金外表面喷涂ZrO2陶瓷粉末（白色）钢质壳体：防止排气压力冲击造成锆管破碎 螺纹：安装与拆卸，固定在排气管上 小孔：排气流通接触锆管电极引线：1线、2线非加热型 3线、4线加热型,（二）氧化锆式EGO内部结构,锆管：ZrO2陶瓷管。氧离子能够均匀扩散与渗透 表面喷涂一层铂金作为电极 内表面通大气；外表面通排气 保护膜：铂金外表面喷涂ZrO2陶瓷粉末（白色）钢质壳体：防止排气压力冲击造成锆管破碎 螺纹：安装与拆卸，固定在排气管上 小孔：排气流通接触锆管电极引线：1线、2线非加热型 3线、4线加热型,（三）氧化锆式EGO工作原理,图359 氧传感器工作原理 1排气；2排气管；3大气；4固体电解质；5铂电极；6陶瓷保护层 2COO2 金属铂Pt催化 2CO2,（四）氧化锆式EGO工作特性,图360 氧传感器工作特性（a）气体浓度与电压的关系；（b）传感元件温度与电压的关系1传感器的电动势；2一氧化碳CO浓度；3无铂电极时的电动势；4氧离子浓度,（四）氧化锆式EGO工作特性,2COO2 金属铂Pt催化 2CO2（1）当混合气浓（A/F14.7）时，排气中氧离子少，锆管内外表面的氧离子浓度差较大，两个铂金电极间的电位差较高，US0.9V（2）当混合气稀（A/F14.7）时，排气中氧离子多，锆管内外表面之间的氧离子浓度差较小，两个铂金电极间的电位差较低，US0.1 V（3）当A/F14.7（或 1）时，排气中的氧离子和CO含量都很少。在催化剂铂的作用下，氧离子与CO的化学反应从缺氧状态（CO过剩、氧离子浓度为0）急剧变化为富氧状态（CO为0、氧离子过剩）。由于氧离子浓度差急剧变化，因此铂电极之间的电位差急剧变化，使传感器输出电压从0.9V急剧变化到0.1V。,（五）氧化锆式EGO工作条件,图360 氧传感器工作特性（a）气体浓度与电压的关系；（b）传感元件温度与电压的关系1传感器的电动势；2一氧化碳CO浓度；3无铂电极时的电动势；4氧离子浓度（1）发动机温度高于60；（2）氧传感器温度高于300；（3）发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。,四、氧化钛式氧传感器EGO,图361 氧化钛式氧传感器结构 1加热元件；2二氧化钛元件；3基片；4垫圈；5密封圈；6壳体；7滑石粉填料；8密封釉；9护套；10电极引线；11连接焊点；12密封衬垫；13传感器引线,（一）氧化钛式氧传感器EGO结构,图361 氧化钛式氧传感器结构 1加热元件；2二氧化钛元件；3基片；4垫圈；5密封圈；6壳体；7滑石粉填料；8密封釉；9护套；10电极引线；11连接焊点；12密封衬垫；13传感器引线,（二）氧化钛式EGO传感元件结构,图362 氧化钛式氧传感器传感元件结构（a）芯片式传感元件；（b）厚膜式传感元件1二氧化钛芯片；2铂金属线电极；3氧化铝基片；4加热元件；5二氧化钛厚膜；6分压电阻；7电阻引线；8二氧化钛电极引线；9引线端子,（三）氧化钛式EGO工作原理与特性,（四）氧化钛式EGO工作条件,（1）发动机温度高于60；（2）氧传感器温度高于600；（3）发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。,五、氧传感器EGO使用,铅中毒 燃油或润滑油添加剂中的铅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应，导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为铅中毒。硅中毒 发动机上的硅密封胶、硅树脂成型部件、铸件内的 硅离子与氧传感器的铂电极发生化学反应而导致催化剂铂的催化性能降低的现象，称为硅中毒。磷中毒 润滑剂、防锈剂和清洗剂中磷化物污染氧传感器的现象，称为磷中毒。中毒结果：铂电极的催化性能降低中毒现象：油耗显著增加防止措施：汽车行驶80 000km，更换氧传感器。,六、捷达、桑塔纳氧传感器EGO检修,图365 桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型轿车EGO插头与插座（a）插头（传感器一侧）；（b）插座（ECU一侧）1加热元件正极；2加热元件负极；3信号电压负极；4信号电压正极 检测加热元件电阻：R1215（插头1、2）检测加热电源电压：U1211V（插座1、2，接通开关）信号变化频率：f 10次/min,结构原理与检修,第六节 温度传感器,一、温度传感器种类,热敏电阻式 负温度系数型热敏电阻式（NTC）：Negative Temperature Coefficient 正温度系数型热敏电阻式（PTC）：Positive Temperature Coefficient 临界温度型热敏电阻（CTR）线性热敏电阻金属膜电阻式线绕电阻式半导体晶体管式,二、常用温度传感器类型,进气温度传感器IATS或IAT IATS：Intake Air Temperature Sensor冷却液温度（水温）传感器CTS CTS：Coolant Temperature Sensor排气温度传感器EATS 或EAT：Exhaust Air Temperature Sensor燃油温度传感器FTS Fuel Temperature Sensor,三、温度传感器功用,进气温度传感器IATS：检测进气温度信号，并变换为电信号输入ECU。信号中断导致热启动困难、废气排放量增大。冷却液温度传感器CTS：检测发动机冷却液温度信号，并变换为电信号输入ECU 修正喷油时间和点火时间。排气温度传感器EGTS：检测发动机排气温度信号，并变换为电信号输入ECU修正点火时间，防止发动机过热。燃油温度传感器FTS：检测燃油温度信号，并变换为电信号输入ECU 修正喷油时间。,四、温度传感器安装位置,进气温度传感器IATS：进气道上 空气流量传感器（或歧管压力传感器）一体冷却液温度传感器CTS：水温表传感器一体 发动机冷却水套上排气温度传感器EGTS：排气管上燃油温度传感器FTS：燃油管路上 燃油箱内,五、热敏电阻式温度传感器结构,图366 温度传感器结构型式（a）外形；（b）两端子式；（c）单端子式 热敏电阻 电极引线 壳 体 接线插座,六、热敏电阻外形结构及材料,外形珍珠形 芯片形 厚膜形 垫圈形 圆盘形（药片形）材料：低温：MnONiO；MnOCoONiO；（300以下）MnOCoN系列中温：SiC、LaCrO3、B4C系列高温：TiO2、Y2O3、CaSiO3、Al2O3、Cr2O3、ZrO2（熔点2800，高温传感器最佳材料）,七、负温度系数热敏电阻特点,温度升高，阻值降低：TR温度降低，阻值升高：TR,八、热敏电阻计算公式,九、桑塔纳轿车CTS阻值与电路,十、温度传感器检修,结构原理与检修,第七节 爆震传感器,一、爆震传感器DS功用,爆震传感器DS：Detonation Sensor点火时刻闭环控制系统必不可少的重要部件。功用：将发动机爆震信号变换为电信号输入ECU，实现点火时刻闭环控制。,二、爆震检测方法与传感器种类,检测爆震方法：（1）机体震动检测法：常用（2）气缸压力检测法：检测精度最高，但传感器耐久性差、安装困难（3）燃烧噪声检测法：非接触式检测，耐久性较好，但精度和灵敏度较低传感器类型：压电式：捷达GTX、桑塔纳等国产轿车磁致伸缩式：通用、日产,三、温度传感器安装位置,缸体侧面：桑塔纳2000GLi型：1只，缸体右侧（车前视）2、3缸之间；桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX型：2只 1、2缸 3、4缸之间（进气道一侧）缸 盖 上：奥迪V6（火花塞垫圈）,四、爆震传感器结构,图370 压电式DS结构（a）传感器外形；（b）内部结构1套筒底座；2绝缘垫圈；3压电元件；4惯性配重；5塑料壳体；6固定螺栓；7接线插座；8电极,五、爆震传感器结构组成,压电元件：压电材料制成。压电单晶体：石英晶体二氧化硅SiO2 承压能力：20105 kPa30105 kPa。压电多晶体：压电陶瓷钛酸钡BaTiO3、钛酸铅PbTiO3 压电半导体硫化锌ZnS、ZnO惯性配重：传递振动产生的惯性力壳 体：与油压力传感器壳体相似，但实心结构接线插座：3线插座，2信号线，1根屏蔽线注意事项：压电元件和配重用螺栓固定在壳体上，调整螺栓的拧紧力矩可调输出电压。输出特性出厂时已调好，使用中不得随意调整。,六、压电效应,七、非共振型爆震传感器工作原理,缸体振动传感器壳体振动配重振动作用于压电元件压电效应信号电压与振动频率和强度成比例。试验证明：爆震频率69kHz，振动强度较大，信号电压较高。发动机转速越高，信号电压幅值越大。,八、共振型DS磁致伸缩式传感器,伸 缩 杆：高镍合金，构成导磁回路永久磁铁：产生磁场信号线圈：产生信号电压线束插座：3线，2信号；1屏蔽,九、共振型DS传感器工作原理,缸体振动铁心振动线圈磁通变化US爆震时：传感器与发动机共振USUsmax（共振频率69kHz）,十、垫圈式传感器非共振型压力传感器,图375 垫圈形压力传感器1火花塞；2垫圈；3爆震传感器；4气缸盖安装：火花塞垫圈与发动机气缸盖之间原理：燃烧压力火花塞火花塞垫圈传感器 间接测量燃烧压力。额定工作温度：180允许短时高温：200拧紧力矩：255Nm最大拧紧力矩为40Nm输出电荷为100pC/N静电电容为1000pF,十一、桑塔纳、捷达爆震传感器检修,第八节 开关信号,蓄电池电压信号点火开关信号启动信号空档开关信号动力转向开关信号空调开关信号,蓄电池电压信号,（1）修正喷油时间：电压升高时，减少喷油时间；电压降低时，增加喷油时间。（2）修正点火线圈初级电路接通时间：电压升高时，减少接通时间；电压降低时，增加接通时间。（3）向RAM供电，保存故障代码 发动机停转时，蓄电池直接向ECU供电，消耗电流约为5mA20mA。,点火开关信号,当点火钥匙接通ON位置时，ECU将控制以下动作：（1）怠速步进电机进入预先设定位置；（2）根据歧管压力、大气压力和进气温度传感器信号，确定基本喷油时间；（3）根据冷却液温度传感器信号，修正喷油时间和点火时刻；（4）监测节气门位置传感器信号；（5）接通燃油泵继电器电路。如发动机不启动（即ECU未接收到启动信号STA），燃油泵工作约1秒钟后电路即被切断；（6）ECU控制燃油泵继电器触点接通，向氧传感器加热元件通电加热；（7）控制升档灯发亮显示（自动变速器汽车）。,