常见电控发动机传感器工作原理 2

常见电控发动机传感器工作原理

传感器是将某种变化的物理量（绝大部分是非电量）转化成对应的电信号的元件。在汽车上，传感器用来感受诸如温度、压力、转速、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况，并送到控制器或仪表。传感器提供的状态信息，是汽车电子控制的基本依据。

一、电磁式曲轴位置传感器

作用：产生发动机转速信号，确定基本喷油量和基本点火提前角；计算曲轴转角，确定一缸上止点。

工作原理：

转子上有很多齿，并且有缺齿，缺齿处对应一缸上止点。电磁式传感器利用电磁感应原理产生正弦变化的电压信号，当齿转到将要与磁铁正对时，磁通量的变化量最大，所产生的感应电压最大。当转子抓到使电磁元件位于两个齿中间时，磁通量的变化量几乎为零，感应电压也很小。当转子转到使电磁元件位于缺齿处时，由于这段距离相对较长，因此此处波形与正常波形不同。我们可以根据这一特点计算出转速、曲轴转角等信息。

二、霍尔式凸轮轴位置传感器

作用：确定一缸压缩上止点。

工作原理：利用霍尔效应，使用触发盘规律性遮挡磁力线，使霍尔电压产生规律性变化。因为凸轮轴一个工作循环只转一圈，缺齿处对应一缸压缩上止点，所以可以从波形上判断出一缸压缩上止点，从而确定点火时刻。

三、压力检测式爆震传感器（共振形）

作用：提高发动机的动力性能同时不产生爆震；降低油耗；降低有害气体的排放量。

工作原理：传感器中压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上。振荡片随发动机的振动而振荡，波及压电元件，使其变形产生电压信号。当发动机爆震时的振动频率与振荡片的固有频率相符合时，振荡片产生共振。此时，压电元件将产生最大的电压信号。该爆震传感器在发动机爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生。

四、氧传感器

氧传感器作用：测量废气中氧的含量，检测空燃比，实现空燃比闭环控制。

前氧作用是检测废气中氧的含量，检测混合气比例是否正常，用于闭环控制；

后氧的作用是与前氧作比较，检测三元催化器的好坏；

锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在

温度较高时发生电离。由于锆管内、外侧氧含量不

一致，存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧

扩散，从而使锆管成为一个微电池，在两铂极间产

生电压。氧气浓度差大，电动势大；氧气浓度小，

电动势小。氧传感器利用这一性质，在氧化锆管内

侧通入大气（氧浓度高），外侧接触氧浓度低的排气。因此，随着排气中的氧浓度变化，其内外侧浓度比也在变化，从而锆管内外侧之间的电动势也在变化。

六、电位计式节气门位置传感器

作用：检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。

工作原理：利用触点在电阻体上的滑动来改变电阻值，测得节气门开度的线形输出电压，可知节气门开度。全关时电压信号应约为0.5V，随节气门增大，信号电压增强，全开时约为5V。

七、热模式空气流量器

作用：将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号作为决定喷油量的基本信号之一。

工作原理

热线电阻RH以铂丝制成，RH

和温度补偿电阻RK均置于空气通

道中的取气管内，与RA、RB共同

构成桥式电路。RH 、RK阻值均

随温度变化。当空气流经RH时，

使热线温度发生变化，电阻减小或

增大，使电桥失去平衡，若要保持

电桥平衡，就必须使流经热线电阻

的电流改变，以恢复其温度与阻

值，精密电阻RA两端的电压也相

应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。

自洁功能

发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000℃以上并保持约1s，以烧掉附在热线电阻器上的粉尘。

接线示意图

检测：接通点火开关，不起动发动机，测E与D、E与C之间的电压为蓄电池电压。

B与C间的信号电压，发动机工作时为2～4V，发动机不工作为1.0～1.5V，F与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零并在5s后有跳跃上生，1s后再回零，说明自洁信号良好

七、进气绝对压力传感器

功用：D型系统中，测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号

压敏电阻式：

硅膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形，从而引起应变电阻’阻值的变化，歧管内的绝对压力越高，硅膜片的变形越大，从而电阻R的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号，再由集成电路放大后输出至ECU。

进气压力越高，真空度越小，膜片形变越大，输出电压越高。

进气压力和真空度的关系

不变的条件下（标准大气压力为101.3kPa），歧管内的真空度越高，反映歧管内的绝对压力越低，真空度等于大气压力减去歧管内绝对压力的差值。而

歧管内的绝对压力越高，说明歧管内的真空度越低，歧管内绝对压力等于歧管外的大气压力减去真空度的差值。即大气压力等于真空度和绝对压力之和。