【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ? 差動(dòng)霍爾式傳感器又稱(chēng)為雙霍爾式傳感器，其外形結(jié)構(gòu)與磁感應(yīng)式傳感器十分相似，但工作原理有所不同。差動(dòng)霍爾式傳感器的基本結(jié)構(gòu)如 圖 248（ a） 所示，由帶凸齒的信號(hào)轉(zhuǎn)子和霍爾信號(hào)發(fā)生器組成。 ? （ 2） 切諾基吉普車(chē)差動(dòng)霍爾式曲軸位置傳感器： ? 切諾基吉普車(chē)用四缸 L和六缸 L燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)采用了差動(dòng)霍爾式曲軸位置傳感器，安裝在變速器殼體上，如 圖 249所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 248 差動(dòng)霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)原理 返回 圖 249 切諾基吉普車(chē)曲軸位置傳感器的安裝位置 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 4． ? （ 1） 傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：切諾基吉普車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的氣缸識(shí)別信號(hào)由霍爾式凸輪軸位置傳感器提供，該傳感器又稱(chēng)為同步信號(hào)傳感器，與配電器安裝在一起，結(jié)構(gòu)如 圖 252所示，主要由脈沖環(huán)（信號(hào)轉(zhuǎn)子）、霍爾信號(hào)發(fā)生器組成。 ? （ 2） 傳感器的工作原理：當(dāng)脈沖環(huán)上的葉片進(jìn)入信號(hào)發(fā)生器氣隙時(shí)，傳感器輸出高電平（ 5 V）；當(dāng)脈沖環(huán)上的葉片離開(kāi)信號(hào)發(fā)生器時(shí)，傳感器輸出低電平（ 0 V）。傳感器軸轉(zhuǎn)一圈，信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)高電平和一個(gè)低電平，高、低電平各占 180176。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 252 切諾基吉普車(chē)凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu) 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 三、 節(jié)氣門(mén)位置傳感器 TPS ? （一） ? 發(fā)動(dòng)機(jī)工況（如啟動(dòng)、怠速、加速、減速、小負(fù)荷和大負(fù)荷等）不同，對(duì)混合氣濃度的要求也不相同。節(jié)氣門(mén)位置傳感器的功用是：將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度（即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷）大小轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī) ECU，以便確定空燃比的大小。 ? （二） ? 各型汽車(chē)的節(jié)氣門(mén)位置傳感器 TPS都安裝在節(jié)氣門(mén)體上節(jié)氣門(mén)軸的一端。按結(jié)構(gòu)不同，節(jié)氣門(mén)位置傳感器分為觸點(diǎn)式、可變電阻式、觸點(diǎn)與可變電阻組合式三種類(lèi)型。按輸出信號(hào)的類(lèi)型不同，節(jié)氣門(mén)位置傳感器可分為線性（量）輸出型和 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （三） ? 1. 觸點(diǎn)式 TPS ? 觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器 TPS的結(jié)構(gòu)如 圖 253所示，主要由節(jié)氣門(mén)軸、大負(fù)荷觸點(diǎn) PSW、凸輪、怠速觸點(diǎn) IDL和接線插座組成。凸輪隨節(jié)氣門(mén)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，節(jié)氣門(mén)軸隨油門(mén)開(kāi)度（發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷）大小的變化而變化。 ? 2. 觸點(diǎn)式 TPS ? 觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器的輸出特性如 圖 253（ c） 所示。當(dāng)節(jié)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)，怠速觸點(diǎn) IDL閉合、功率觸點(diǎn) PSW斷開(kāi)，怠速觸點(diǎn) IDL輸出端子輸出的信號(hào)為低電平 0，功率觸點(diǎn)PSW輸出的信號(hào)為高電平 1。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 253 觸點(diǎn)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPS的結(jié)構(gòu) 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （四） ? 1. 組合式 TPS ? 豐田轎車(chē)用組合式節(jié)氣門(mén)位置傳感器的基本結(jié)構(gòu)與原理電路如 圖 254所示，主要由可變電阻、滑動(dòng)觸點(diǎn)、節(jié)氣門(mén)軸、怠速觸點(diǎn)和殼體組成。 ? 2. 組合式 TPS ? 組合式 TPS的輸出特性如 圖 255所示。 ? （五） ? 汽車(chē)電控自動(dòng)變速器一般都與電控發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)裝備或作為選裝裝備，節(jié)氣門(mén)位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)或自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)必不可少的傳感器之一。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 254 組合式節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPS的結(jié)構(gòu)原理 返回 圖 255 組合式節(jié)氣門(mén)位置傳感器TPS 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 1. ? 在裝備或選裝自動(dòng)變速器的汽車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器電控系統(tǒng)一般都公用一只 TPS，在采用開(kāi)關(guān)量輸出型節(jié)氣門(mén)位置傳感器的電控系統(tǒng)中，為了精確反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小，以便精確控制變速器換擋時(shí)機(jī)和變矩器鎖止時(shí)機(jī)，其節(jié)氣門(mén)位置傳感器的結(jié)構(gòu)比不裝備或不選裝電控自動(dòng)變速器要復(fù)雜一些（即觸點(diǎn)數(shù)目要多一些）， 圖 256所示為豐田轎車(chē) TPS的 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 256 豐田轎車(chē)開(kāi)關(guān)量輸出型 TPS 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 2. ? 傳感器的輸出特性如 圖 257所示，當(dāng)節(jié)氣門(mén)完全關(guān)閉，凸輪使怠速 IDL觸點(diǎn)接通時(shí)， IDL端子輸出低電平 “ 0”， ECT ECU接收到 IDL端子輸出的低電平信號(hào)時(shí)，將判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài) ? 四、 ? （一） ? 大多數(shù)壓力傳感器檢測(cè)壓力的方法都是測(cè)定壓差，檢測(cè)原理都是將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化?，F(xiàn)代汽車(chē)常用壓力傳感器按結(jié)構(gòu)不同，可分為半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)式和電阻應(yīng)變計(jì)式兩種。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 257 豐田轎車(chē)開(kāi)關(guān)量輸出型 TPS輸出特性 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （二） ? 單晶硅材料受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化的現(xiàn)象，度）。眾所周知，物體受到外力作用就會(huì)產(chǎn)生變形，內(nèi)力指的是在外力作用下，物體內(nèi)部各部分之間相互作用力的變化量。 ? 1. ? 歧管壓力傳感器的全稱(chēng)是進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器 MAP。MAP是一種間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的傳感器，其功用是通過(guò)檢測(cè)節(jié)氣門(mén)至進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 ECU，以供 ECU計(jì)算確定噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 2. ? 各型汽車(chē)用歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)大同小異，主要由硅膜片、真空室、混合集成電路、真空管接頭和線束插頭等組成，如圖 258所示。 ? 3. ? 壓阻效應(yīng)式壓力傳感器的工作原理如 圖 260（ a） 所示，硅膜片一面通真空室，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣歧管壓力。在歧管壓力作用下，硅膜片就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力分布曲線如 圖 260（ b）所示。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 258 歧管壓力傳感器 MAP結(jié)構(gòu) 返回 圖 260 歧管壓力傳感器原理電路及應(yīng)力分布 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 在應(yīng)力作用下，半導(dǎo)體力敏電阻的電阻率就會(huì)發(fā)生變化而引起阻值變化，惠斯頓電橋上電阻值的平衡就被打破。當(dāng)電橋輸入端輸入一定的電壓或電流時(shí)，在電橋的輸出端就可得到變化的信號(hào)電壓或信號(hào)電流。根據(jù)信號(hào)電壓或信號(hào)電流的大小，就可檢測(cè)出歧管壓力的高低。 ? 壓阻效應(yīng)式壓力傳感器的功能部件是硅膜片和半導(dǎo)體固態(tài)電阻（力敏電阻），其信號(hào)電壓主要取決于膜片上作用壓力的大小，因此，傳感器的取樣壓力應(yīng)從壓力波動(dòng)較小的部位選 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 五、 ? （一） ? 溫度傳感器的功用是將被測(cè)對(duì)象的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入電控單元 ECU，以便 ECU修正控制參數(shù)或判斷檢測(cè)對(duì)象的 ? 安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出水管道上的冷卻液溫度傳感器 CTS的功用是：將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)變換為電信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 ECU，以便 ECU修正噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間，使發(fā)動(dòng) ? 安裝在進(jìn)氣管路中的進(jìn)氣溫度傳感器 IATS的功用就是：將進(jìn)氣溫度信號(hào)變換為電信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 ECU，以便ECU修正噴油量。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （二） ? 溫度傳感器種類(lèi)繁多、型式各異，目前尚無(wú)統(tǒng)一的分類(lèi)方法， ? （ 1） 按檢測(cè)對(duì)象分類(lèi)： ? 如檢測(cè)對(duì)象為冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、排氣溫度、燃油溫度、空調(diào)溫度等，將傳感器相應(yīng)的稱(chēng)為卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、排氣溫度傳感器、燃油溫度傳感器、空調(diào)溫度傳感器（或空調(diào)溫控開(kāi)關(guān)）等。 ? （ 2） 按結(jié)構(gòu)與物理性能分類(lèi)： ? 汽車(chē)上采用的溫度傳感器按結(jié)構(gòu)與物理性能不同，可分為熱敏電阻式、熱敏鐵氧體式、雙金屬片式、石蠟式等等。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （三） ? 1. ? 熱敏電阻是利用陶瓷半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度變化而變化的特性制成。根據(jù)熱敏電阻的特性不同，可分為負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻、正溫度系數(shù) PTC熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻 CTR。 ? 2. ? 熱敏電阻式溫度傳感器的結(jié)構(gòu)型式，主要由熱敏電阻、金屬引線、接線插座和殼體等組成。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 3. ? 熱敏電阻式溫度傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、響應(yīng)特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。因此，汽車(chē)電子控制系統(tǒng)普遍采用了負(fù)溫度系數(shù) NTC熱敏電阻式溫度傳感器，如冷卻液溫度傳感器 CTS、進(jìn)氣溫度傳感器 IATS、排氣溫度傳感器 EATS、燃油溫度傳感器 FTS等。 ? （四） ? 熱敏鐵氧體式溫度傳感器是利用熱敏鐵氧體材料的物理性能制成的傳感器。 ? 1. ? 熱敏鐵氧體式溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理如 圖 265所示，傳感器主要由熱敏鐵氧體、永久磁鐵、笛簧開(kāi)關(guān)組成。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 265 熱敏鐵氧體式溫度傳感器的工作原理 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 2. ? 當(dāng)環(huán)境溫度低于臨界溫度時(shí)，熱敏鐵氧體被永久磁鐵磁化而形成一個(gè)強(qiáng)磁體（相當(dāng)于三個(gè)磁鐵串接在一起），如 圖 265（ a） 所示。此時(shí)，永久磁鐵的主磁通穿過(guò)笛簧開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)臂，并使兩個(gè)觸點(diǎn)磁化而閉合，從而接通觸點(diǎn)連接的控制電路。 ? 由此可見(jiàn)，利用熱敏鐵氧體元件，可以制作成各種形式的溫控開(kāi)關(guān)，用以滿足溫敏控制裝置或自動(dòng)控制系統(tǒng)電路自動(dòng)接通與切斷的要求。例如，利用熱敏鐵氧體式溫控開(kāi)關(guān)控制發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器風(fēng)扇電機(jī)時(shí)，可將溫控開(kāi)關(guān)安裝在散熱器冷卻水循環(huán)通道上進(jìn)行控制。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 265 熱敏鐵氧體式溫度傳感器的工作原理 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 六、 氧傳感器 EGO ? 自從 1976年瑞典沃爾沃轎車(chē)率先裝用德國(guó)博世公司研制的氧傳感器之后，通用、福特、豐田、日產(chǎn)等汽車(chē)公司相繼完 ? 氧傳感器是排氣氧傳感器 EGO的簡(jiǎn)稱(chēng)，又稱(chēng)為氧量傳感器O2S，其功用是通過(guò)監(jiān)測(cè)排氣中氧離子的含量來(lái)獲得混合氣的空燃比信號(hào)，并將空燃比信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? （一） ? 1. ? 氧化鋯式氧傳感器的結(jié)構(gòu)如 圖 266所示，主要由鋼質(zhì)護(hù)管、鋼質(zhì)殼體、鋯管、加熱元件、電極引線、防水護(hù)套和線束插頭等組成。 ? 2. ? 空氣中的氧離子在某些固體電解質(zhì)中容易通過(guò)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的具有多孔性的固體電解質(zhì)材料有二氧化鋯、氧化釷、氧化鉍、氧化鈰等。 ? 當(dāng)這些電解質(zhì)的表面與內(nèi)部之間氧氣的濃度不同（即存在濃度差）時(shí)，氧氣濃度高處的氧離子就會(huì)向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散，以求達(dá)到平衡狀態(tài)。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 266 氧化鋯式氧傳感器結(jié)構(gòu) 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 3. ? 氧傳感器的工作特性如 圖 268（ a） 所示。 ? 4. ? 氧化鋯式氧傳感器必須滿足： ? （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于 60 ℃ ； ? （ 2）氧傳感器自身溫度高于 300℃ ； ? （ 3）發(fā)動(dòng)機(jī)工作在怠速工況和部分負(fù)荷工況三個(gè)條件，才能正常調(diào)節(jié)混合氣濃度。因此，在設(shè)計(jì)制作空燃比反饋控制系統(tǒng)時(shí)，將氧傳感器安裝在溫度較高的排氣管上。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 268 氧傳感器工作特性 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 （二） ? 1. ? 氧化鈦式氧傳感器的外形與氧化鋯式氧傳感器相似，結(jié)構(gòu)如圖 269所示，主要由二氧化鈦傳感元件、鋼質(zhì)殼體、加熱元件和電極引線等組成。 ? 2. ? 二氧化鈦半導(dǎo)體材料的電阻具有隨氧離子濃度的變化而變化的特性，因此，氧化鈦式氧傳感器的信號(hào)源相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，其電阻值與過(guò)量空氣系數(shù)的關(guān)系如 圖 271 下一頁(yè) 上一頁(yè) 圖 269 氧化鈦式氧傳感器結(jié)構(gòu) 返回 圖 271 氧化鈦式 EGO的特性 返回 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 3. ? 氧化鈦式氧傳感器必須滿足： ? （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于 60 ℃ ； ? （ 2）氧傳感器自身溫度高于 600 ? （ 3）發(fā)動(dòng)機(jī)工作在怠速工況和部分負(fù)荷工況三個(gè)條件，才能正常調(diào)節(jié)混合氣濃度。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 七、 車(chē)速傳感器 VSS ? 車(chē)速傳感器是汽車(chē)速度傳感器 VSS的簡(jiǎn)稱(chēng)，其功用是將汽車(chē)行駛速度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入燃油噴射控制、防抱死制動(dòng)控制、自動(dòng)變速控制以及巡航控制等電控單元，以便完成