第三章1发动机控制系统传感器的结构原理与检修
汽车发动机控制系统诊断与维修 任务十三 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的检测
1．检查信号发生器（Ne感应线圈） （1）检查分电器连接器2号端子和4号端子之间阻值，并记录测量阻 值： 。 （2）使用厚薄规测量信号转子和Ne感应线圈凸齿之间气隙，并记录测量结 果： 。
2．检查转速传感器线路
端子 分电器连接器2（NE+）——ECM(NE+) 分电器连接器4（NE-）——ECM(NE-) 分电器连接器2（NE+）或ECM(NE+)—— 车身搭铁 分电器连接器4（NE-）或ECM(NE-)—— 车身搭铁
凸轮轴位置传感器安装位置和信号盘
当凸轮轴转动一周（360°）时，进、排气凸轮轴位置传感器便向ECU输出3个脉冲信号来确 定凸轮轴的角度，并与曲轴位置传感器的Ne信号合并，判定1号汽缸的压缩上止点位置。
进、排气凸轮轴位置传感器信号波形
引导问题5：丰田5A-FE发动机转速传感器的结构是怎样的？
丰田5A-FE发动机采用的磁感应式转速传感器（称为Ne信号）由分电器改进而成，主要 由Ne信号正时转子、Ne感应线圈和磁铁组成 。
三、课时：8学时 四、学习内容
曲轴和凸轮轴位置传感 器功用和类型
曲轴和凸轮轴位置传感 器检测与更换
曲轴和凸轮轴位置传感 器的工作原理
曲轴和凸轮轴位置传感 器故障的检修
相关故障码和数据流的 读取
Ne信号和G信号
曲轴和凸轮轴位置传感 器波形的分析
五、注意事项
1. 在工作过程中要注意人身安全,认真执行6S管理。 2. 在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。 3. 严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管 理。
曲轴位置传感器2
磁感应式曲轴位置传感器的输出信号
曲轴位置传感器1
引导问题3：霍尔传感器的结构和工作原理是怎样的？
高职“发动机电控系统原理与检修”课程教学探讨.doc
高职“发动机电控系统原理与检修”课程教学探讨作者：何宝文刘卫泽曹景升来源：《教育与职业·理论版》2007年第17期［摘要］文章围绕高职教育如何培养适应社会发展需要、掌握实用技术、素质全面的高级技术人才，如何多出人才、快出人才的研究课题，具体就“发动机电控系统原理与检修”课程，从教学内容设计、教学方法改革、教学手段创新等方面进行了探讨。
［关键词］高职教育教学内容设计教学方法教学手段［作者简介］何宝文（1969- ），男，河北唐山人，邢台职业技术学院汽车工程系副教授，硕士，研究方向为汽车电控技术。
（河北邢台 054035）［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2007）27-0133-03近年来，由于就业市场急需应用型高级技术人才，高职教育得到蓬勃发展。
在这种形势下，如何培养适应社会发展需要、掌握实用技术、素质全面的高级技术人才，为社会多出人才、快出人才，是摆在每一位教育工作者面前的课题。
邢台职业技术学院汽车工程系在多年的高职教育教学工作中，不断摸索，不断创新，积累了一些经验，形成了一定的特色。
现具体就《发动机电控系统原理与检修》课程的教学做一探讨。
一、课程目标发动机电控系统是汽车发动机的一个重要系统，它集理论与实践为一体，是高新技术最重要的应用，是培养高技能型专业人才的重要内容。
我们（邢台职业技术学院汽车工程系）围绕汽车维修行业工作的需要，针对发动机电控系统设置了“发动机电控系统原理与检修”课程，并定性为训练中心型课程。
我们深入企业，与企业联合，确定了本课程的培养目标。
课程总目标是以职业为导向，以企业需求为平台，面向汽车维修行业，培养学生掌握发动机电控系统的检修技能，使学生具有自我学习新技术、自主检修发动机的能力，具有理论与实践相结合，不断创新、不断提高的素质，使学生成为适应技术革新、适应行业变化、适应社会发展的高素质高技能型人才。
本课程的具体目标分四类指标进行阐述：1.职业专门能力目标。
汽车发动机汽油机的点火控制原理与检修
• 三、电子控制点火系统的控制过程
• 点火提前角控制过程和点火导通角控制过程。桑塔纳2000GSi为 例。设发动机判缸信号在第1缸上止点前BTDC88°时产生、曲 轴转速 2000r/min时最佳点火提前角为上止点前BTDC30 °曲轴 转角。
• 1.点火提前角的控制
• 由CMP和CKP结构原理可知，CMP产生的判缸信 号下降沿输入ECU时，表明第1缸活塞处于压缩上 止点前BTDC88°位置。当ECU接收到判缸信号下 降沿后，将对CKP输入的转速与转角信号进行计数。 计数开始时的信号称为基准信号，由ECU内部电路 控制，曲轴每旋转180°产生一个基准信号。因为 CMP第一个凸齿信号在判缸信号下降沿后约7°时 产生，所以基准信号对应于第1缸活塞压缩上止点 前BTDC81°位置。 • 点火提前角的大小直接影响点火性能，提前角过大 会导致发动机产生爆震，提前角过小又会导致发动 机过热，所以必须精确控制，一般精确到1°。桑 2000GSi型轿车CKP凸齿和小齿缺信号均占3°曲 轴转角，因此需要将CKP信号转换为 1°信号。
• 二、电子控制点火系统点火提前角的确定
• 汽油发动机的可燃混合气在气缸内燃烧不是瞬时完成的，需要先经诱 导期，然后才能进入猛烈的明显燃烧期。因此，要使发动机发出最大 的功率，混合气不应在压缩冲程上止点处点火而应适当地提早一些。
• 通常把发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角称为 最佳点火提前角。
有些发动机是共用1个具有多个功率管的点火器其中的每个功率管分别控制一个点火线圈有的发动机各缸的点火线圈分组共用若干个点火器如奥迪4气门5缸发动机5个点火线圈分别接到两个点火器上其中一个点火器控制3个缸的点火另一个点火器则控制2个缸的点火汽车实训教研室编点火系统采用单独点火方式时每一个气缸都配有一个点火线圈并安装在火花塞上方
毕业论文—起亚-狮跑传感器的检测与维修
毕业论文（设计）课题名称起亚狮跑传感器的检测与维修姓名 _____ _系部机电工程系班级 ______ 汽修大专081班______ 学号_____ D0******* _指导教师姓名_____ _答辩时间_____ 2011.05.30 _起亚-狮跑传感器的检测与维修摘要：本文对起亚汽车发动机控制系统中常用的传感器作了简介，并就起亚汽车各系列轿车中发动机有关传感器故障产生的原因及对汽车发动机的影响，提出了检测、维护方法。
以及对现代汽车传感器的发展趋势作了介绍。
关键字：起亚狮跑；传感器；检测；维修。
目录第一章引言 (3)第二章发动机常见传感器及作用 (6)第三章氧感器的故障与检测 (12)（1）氧传感器的作用及其故障原因（2）氧传感器的故障诊断第四章迈腾1.8 TSI轿车自动空调系统检修案例 (15)第五章现代汽车传感器的发展趋势 (17)结束语 (18)参考文献第一章引言东风悦达起亚汽车有限公司系由东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司、韩国起亚自动车株式会社共同组建的中外合资轿车制造企业。
主产品SOUL秀尔、Forte福瑞迪、赛拉图/赛拉图欧风、RIO锐欧、狮跑、K5、智跑系列车型均引自韩国起亚，以先进技术精心打造，竞争力极强。
随着国内汽车消费市场的扩大以及人们用车理念的日益多元化，要更好地应对不断变化的市场，必须有更新、更全面的产品矩阵。
2007年12月8日，东风悦达起亚第二工厂正式投产。
新工厂总投资68亿人民币，建筑面积364,792平方米，员工逾3,100人，具备年产30万辆整车的产能规模。
随着第二工厂的投产，东风悦达起亚至2011年将具备年产43万辆的产能，成为一家大型现代化、综合性乘用车制造企业。
秉承“挑战、精诚、和合、超越”的企业理念，东风悦达起亚全体员工将以顾客至上为宗旨，不断挖掘企业蓬勃的创造力，在“激情超越梦想”的品牌精神鼓舞下，向中国消费者奉献安全环保、超越期望的汽车产品以及完善的售后服务，为消费者创造更美好、更便捷的汽车生活。
《汽车发动机电控系统检修》课程标准
《汽车发动机电控系统检修》课程标准一、课程描述（一）课程性质本课程是汽车运用与维修专业课程。
通过本课程的学习,使学生掌握发动机电控各系统的组成和工作原理；培养学生检修发动机电控系统的能力；使学生能适应现代汽车维修的工作要求。
它要以《汽车电气检修》课程和《汽车发动机机械部分检修》课程的学习为基础, 也是进一步学习《汽车发动机电控系统检修》课程的基础。
（二）设计思路本课程是依据“汽车运用与维修专业工作任务与职业能力分析表”中的发动机修理工作项目设置的。
随着电子技术的发展, 电子技术在汽车上的应用越来越广泛, 传统的发动机检修已不能满足现代汽车修理工的要求, 为此而设置这门课。
本课程是根据任务引领型的项目活动要求, 从原《电控发动机构造与检修》课程中分流出来的一门课, 原来的课程内容比较多, 既要学习主要部件的检修, 又要学习各系统的检修, 课时又比较少, 再加上设备有限, 学生学习比较困难, 不容易掌握, 学校根据实际情况, 将一门《电控发动机构造与检修》课分解成《发动机电控系统检修》和《电控发动机检修》两门课, 本课程的侧重点是发动机电控系统的检修, 主要是电控系统中主要部件的检修。
课程内容的编排和组织是以企业需求、学生的认知规律、多年的教学积累为依据确定的。
立足于实际能力培养, 对课程内容的选择标准作了根本性改革, 打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式, 转变为以工作任务为中心组织课程内容, 并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务, 并构建相关理论知识, 发展职业能力。
经过汽车行业专家深入、细致、系统的分析, 本课程最终确定了以下工作4个学习项目: 燃油燃供给系统的检修、进气供给系统检修、电子控制系统检修、电控点火系统检修。
这些学习项目是以发动机电控系统的工作过程为线索来设计的, 同时, 4个学习项目对应汽车维修企业中的机电维修工的工作。
课程内容突出对学生职业能力的训练, 理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行, 并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
发动机电控系统原理与检修
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发动机电控系统原理与检修
目 录
• 发动机电控系统概述 • 发动机电控系统原理 • 发动机电控系统检修 • 发动机电控系统故障诊断与排除 • 发动机电控系统发展趋势与展望
01 发动机电控系统概述
发动机电控系统的定义与组成
定义
发动机电控系统是指通过电子控制单 元（ECU）对发动机进行控制的系统， 实现对发动机的燃油喷射、点火时刻、 怠速等主要工况的精确控制。
案例三
某轿车发动机故障灯亮起，经检查发现是氧传感 器故障，更换氧传感器后故障灯熄灭。
05 发动机电控系统发展趋势 与展望
智能控制技术的应用
总结词
智能控制技术是发动机电控系统的重要发展方向，通过引入人工智能、机器学习等技术， 实现对发动机的精准控制和优化管理。
详细描述
智能控制技术能够实时监测发动机的工作状态，通过传感器采集数据，利用算法进行数 据处理和分析，实现对发动机的自动控制和调整，提高发动机的性能和燃油经济性。
辅助工具
03
包括螺丝刀、钳子、扳手等常用工具，用于拆卸和安装发动机
电控系统各部件。
传感器检修
传感器类型
包括空气流量计、节气门位置传 感器、曲轴位置传感器、凸轮轴 位置传感器等，用于监测发动机 的工作状态和参数。
检修方法
检查传感器的线路连接是否良好， 传感器是否损坏或脏污，如有需 要更换或清洁传感器。
组成
发动机电控系统主要由传感器、执行 器和ECU三部分组成。传感器负责检 测发动机的工作状态和参数，执行器 根据ECU的指令执行相应的动作， ECU则是整个系统的控制中心。
发动机电控系统的功能与作用
功能
汽车发动机电控技术原理与维修(第3版)6-学习任务3 发动机进气控制系统与检修-进气增压控制系统
（4）废气旁通电磁阀的检测 增压 压力的调节由废气旁通电磁阀N75 来完成，由发动机ECU根据各传感 器的信号通过通断电进行控制。
①检测内部电阻。关闭点火开关，拔下废气旁通电磁阀N75线束插头 T2ck，用万用表检测电磁阀插座端子1与端子2之间的电阻，其值应为 22~28Ω。如果电阻值与上述要求不符，则应更换废气旁通电磁阀。 ②检测电源电压。废气旁通电磁阀N75由Motronic供电继电器J271供 电。检测时，关闭点火开关，将废气旁通电磁阀线束插头T2ck端子1（ 供电端）的线束刺破，在端子1和发动机接地之间连接发光二极管。插 上废气旁通电磁阀线束插头T2ck，短时起动发动机，发光二极管应点 亮。如果发光二极管不亮，则应检查废气旁通电磁阀的供电电路是否短 路或断路。
③检测信号电压。关闭点火开关，将增压压力传感器G31线束插头T4o 端子4（信号端）、端子1（接地端）的线束刺破，接好万用表表笔。 插上传感器G31线束插头T4o和ECU线束插头T60a，起动发动机，用 万用表检测线束插头T4o端子4与端子1之间的传感器信号电压。当发 动机怠速运转时，电压值应约为1.9V，发动机急加速时电压值应在 2.0~3.0V之间变化。如果信号电压不符合上述要求，说明增压压力传 感器G31失效，应更换。
④检查触发状况 关闭点火开关，将进气歧管转换电磁阀线束插头端子2的线束刺破，将发光二极
管试灯接到电磁阀线束插头端子2和接地之间，插上进气歧管转换电磁阀线束插 头。用故障诊断仪进行执行元件诊断（或短时起动发动机）触发进气歧管转换 电磁阀时，发光二极管试灯应闪烁。 如果二极管电笔一直亮着，则检测从进气歧管转换电磁阀线束插头端子2到ECU 线束插头端子104之间的导线是否接地。如果二极管电笔不闪烁，则检查从进气 歧管转换电磁阀线束插头端子2到ECU线束插头端子104间的导线是否断路或对 正极短路。如导线既无断路也无短路，则更换发动机ECU。
第三章 空气流量传感器
在发动机运转时， 在发动机运转时，超声波发生器发出 的超声波通过发生器不断向接收器发出 一定频率的超声波。 一定频率的超声波。 当超声波通过进气气流到达接收器时， 当超声波通过进气气流到达接收器时， 由于受到卡曼涡流造成的空气密度变化 的影响，使超声波频率的相位随之发生 的影响，使超声波频率的相位随之发生 相位 变化，接收器测出这一相位差， 变化，接收器测出这一相位差，利用放 大器使之形成矩形波。 大器使之形成矩形波。
•
根据卡曼涡流理论， 根据卡曼涡流理论，涡流发生器内产
生的涡流将沿气流流动方向向后移动， 生的涡流将沿气流流动方向向后移动，且 单位时间内流经涡流发生器后方内某点的 涡流数与空气流速成正比，因此， 涡流数与空气流速成正比，因此，通过测 量单位时间空气涡流数量（即涡流频率f 量单位时间空气涡流数量（即涡流频率f）， 就可以计算出空气气流的流速和流量。 就可以计算出空气气流的流速和流量。
空气流量计内安装的进气温度传感器 用于测量进气温度，它有两条线， 用于测量进气温度，它有两条线，分别与 搭铁端子和温度信号端子THA相连接。 搭铁端子和温度信号端子THA相连接。它 THA相连接 的作用就是为进气量作温度补偿。 的作用就是为进气量作温度补偿。
1-滑动臂 2-镀膜电阻（可变电阻） 镀膜电阻（可变电阻） 3-进气歧管 4-叶处 5-旁通进气道 6-接空气滤清器（进气口） 接空气滤清器（进气口）
2.叶片式空气流量传感器的使用检修 2.叶片式空气流量传感器的使用检修 叶片式空气流量传感器发生故障时， 叶片式空气流量传感器发生故障时， 由于其内部电路为纯电阻电路，所以， 由于其内部电路为纯电阻电路，所以，检 修时不管是就车检测或单体检测， 修时不管是就车检测或单体检测，均可用 万用表欧姆档测量传感器各端子之间的电 阻值。 阻值。
控制系统
节气门位臵传感器
综合式节 气门位臵 传感器
电 控 发 （2）全程式节气门位臵传感器：如图2-13所示，由滑线电阻控制，输 动 出不同电压的连续信号，以获得对应的喷油持续时间。 机 原 理 与 检 修 河 北 农 业 大 学 赵 树 朋
电 控 发 动 机 原 理 与 检 修 河 北 农 业 大 学 赵 树 朋
电 控 发 动 机 原 理 与 检 修 河 北 农 业 大 学 赵 树 朋
2.冷却液和进气温度传感器 这种传感器是利用半导体的电阻随温度的变化而改 变的特性，其灵敏度很高。由NTC型（负温度系数） 和PTC型（正温度系数）型两种。但多采用热敏电阻 式负温度系数传感器（NTC），起点如图2-14所示。 NTC型的温度传感器的温度-电阻 特性是：其电阻随温度升高而降低，随 温度降低而升高。
构
电 控 发 动 机 原 理 与 检 修 河 北 农 业 大 学 赵 树 朋
冷却水温传感器
ECTS电 路
检修：同进气温度传感器。
电 控 发 动 机 原 理 与 检 修 河 北 农 业 大 学
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。.
节气门位臵传感器与ECU配合，还具有以下两个特殊功 能： 1）节气门突然全关急减速时，若转速仍然超过某一转速 时1800r/min,ECU自动切断油泵和喷油器的电源，停 止喷油。而转速低于1200r/min时，自动接通燃油泵和 喷油器电源，以保证正常怠速。 2）没有预热行车时，ECU控制转速不超过1600r/min， 以防止汽缸过磨损。这是化油器式发动机难以完成的 功能。
《汽车发动机电控系统检修[中职版]》教案 第8课 检修爆燃传感器和点火系统执行器
![《汽车发动机电控系统检修[中职版]》教案 第8课 检修爆燃传感器和点火系统执行器](https://img.taocdn.com/s3/m/230cc754001ca300a6c30c22590102020740f22a.png)
传授新知（40 min）【教师】借助教具和图片，讲解爆燃传感器4.2.1 爆燃传感器1．概述【教师】提出问题，随机邀请学生回答什么是点火提前角？点火提前角的作用是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，讲解新知（1）爆燃点火提前角增大到某一数值时，发动机气缸末端的可燃混合气在火焰传到之前会自行燃烧，从而使气缸内部受到高频压力冲击，并产生金属敲击声等，这种不正常的燃烧现象称为爆燃。
【教师】讲述“提示”的相关内容若点火提前角超出一定范围，发动机将不能正常运转。
为了防止这种情况出现，ECU会限制点火提前角的数值范围，其中最大提前角通常为35°～45°，最小提前角通常为-10°～0°。
【学生】聆听、思考、理解、记忆（2）爆燃传感器（英文简称KNK）①作用：对爆燃进行检测。
②工作原理：当发动机出现爆燃时，爆燃传感器将爆燃信号输送给ECU，ECU据此控制点火系统逐步减小点火提前角来推迟点火，直至爆燃消失。
③分类：根据工作原理的不同，可分为压电式和电感式，其中压电式又可根据检测方式的不同分为非共振型和共振型。
2．压电式非共振型爆燃传感器1）结构主要由外壳、碟簧、惯性配重、压电元件、电极、套筒底座和线束插座等组成。
如图4-14所示。
2）工作原理当发动机出现爆燃时，爆燃传感器中的惯性配重受振动的影响而产生加速度，惯性配重将加速度的惯性力作用于压电元件，压电元件受力后产生电压信号，并通过其两侧的电极将电压信号输出。
【教师】提出问题，随机邀请学生回答压电式非共振型爆燃传感器的特点是什么？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，然后讲述“提示”的相关内容由于压电式非共振型爆燃传感器输出信号的电压不大，并且频率变化平缓，因此需要通过滤波器对信号进行处理和识别，以判断其中是否存在爆燃信号。
【学生】聆听、思考、理解、记忆借助教具和挂图，通过老师讲解，帮助学生了解爆燃传感器的作用、类型、结构和原理，熟悉点火系统执行器的类型、结构和工作原理23．压电式共振型爆燃传感器1）结构主要由线束插座、外壳、分流电阻、弹簧、压电元件和连接螺柱等组成。
发动机氧传感器的检测和诊断ppt课件
•（3）测试过程及结果分析
• 连续人为的制造混合气过浓，使氧传 感器能发出最高的电压信号； • 连续人为的制造混合气过稀，使氧传 感器能发出最低的电压信号，注意， 本方法只适用于安装MAF 的车型；
•（4）氧传感器(O2S)特征参数
• ①最高电压应大约为850mv。 • ②最低电压应大约为-175mv到75mv 之间。 • ③从稀到浓、或从浓到稀的反应时间 应小于100毫秒。 • 如果以上三个条件能同时满足，说明 氧传感器工作正常，否则应更换。
排放。
氧传感器应用特例：宝来氧传感器-λ调节
混合气 浓度与尾 气排放量 的关系
新(二型）氧氧传传感感器器的构造
构造:
1 、单元泵 2、 能斯托单元 3、 传感器加热器
4、 外界空气通道 5、测量室 6 、放氧通道
（三） 新型氧传感器工作原理
1. 空气 2. 传感器电压 3. 控制单元 4. 测量片 5. 尾气 6. 单元泵 7. 单元泵电流 8. 测量室 9. 扩散通道
•6、氧传感器的信号输出特点
•7、传感器的信号输出波形
•8、带加热线圈的传感器
9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路
ECU 氧传感器信号高端
氧传感器信号低端 氧传感器加热线圈控制
+B
•氧化锆式氧传感器的测试
• 1、关于氧传感器(O2S)测试的有关知 识 • 在正常的寿命或行驶里程内，汽油中 的铅、发动机冷却液中的硅酮极易使 氧传感器(O2S)失效。然而，引起氧 传感器(O2S)过早损坏的最主要原因 是被积炭堵塞。而积炭过多是由于混 合气过浓。
怠速时λ自学习值
荷λ自学
32
习值
-10…10%
10…10%
《发动机控制系统检修》课程标准
（二）喷油器 2.用检测工具和相
2.喷油器及其控制元件 4
（核心技能） 关设备对喷油器及 的检修方法
其控制元件进行检
修
1.正确判断油路的 1.油路故障部位的判断
（三）油路（核 故障部位；
方法；
8
心技能）
2.对燃油压力调节 2.燃油压力调节器的检
器进行检修
修方法
1．正确拆装火花
塞；
1.火花塞的技术参数；
3 课程内容标准及要求
3.1 课程内容 根据岗位能力和国家职业标准的要求，开发出课程的内容和要求，见表 1。
表 1 发动机控制系统检修课程内容
课程能力
能力模块
技能要求
知识要求
一、与客户 交流与协 商、制定维 修计划
二、空气供 给系统的检 修
三、电控燃 油喷射系统 的检修
（一）向客户 咨询车况、查 询车辆技术档 案，初步评定 车辆技术状况
4.2 教材的选用与编写 (1)教师用书：以课件的方式将理论知识、操作规范、教学组织方式汇编在 一起。 (2)维修资料：丰田、日产、大众等各种车型的维修手册。 (3)参考教材：《电控发动机原理与检测技术》主编：张葵葵；自编教材。 (4)任务工单：发动机控制系统检修工单 主编：史雷鸣、戴建营、张红、魏 彦召。 以任务工单为体现形式，每一项目包含理论知识、操作规范、技术标准、作 业标准等学习内容。
合计
16 16 96
3.2 课程教学模式 本课程采用项目导向、任务驱动，案例教学，教学做一体化的“工作站”式 教学模式。在教学中采用边讲解、边操作、边指导的方法进行教学。“教学做” 一体化教学体现在三个方面：一是每名教师既是理论教师，又是实训指导教师； 二是构建仿生产性实训环境（实训室），将课堂搬入实训室，完成学习性工作任 务。三是根据学习性工作任务开发教学资源（任务工单、参考资料、特色教材、 教学课件、教学录像等）。
电磁式曲轴位置传感器工作原理
电磁式曲轴位置传感器是一种常用于发动机控制系统中的传感器，它能够准确地检测发动机曲轴的位置和转速，从而帮助控制系统实现精准的点火和供油。
本文将从工作原理、结构组成和应用领域等方面对电磁式曲轴位置传感器进行详细介绍。
一、工作原理1. 电磁感应原理电磁式曲轴位置传感器利用电磁感应原理来实现对曲轴位置的检测。
当曲轴转动时，传感器内部的线圈会受到曲轴齿轮凸起的影响，导致磁场发生变化。
根据电磁感应定律，磁场的变化将上线圈中产生感应电动势，从而产生输出信号。
2. 信号处理传感器输出的感应电动势需要经过信号处理电路进行放大和滤波，以确保输出信号的稳定性和准确性。
经过信号处理后，传感器输出的信号将被送入发动机控制单元（ECU）进行进一步处理和运算。
3. 差动信号在部分设计中，电磁式曲轴位置传感器还会输出差动信号，这是因为在一些发动机设计中，需要对曲轴位置进行双重检测以提高系统的可靠性。
差动信号的产生方式是将两个传感器的输出信号进行比较，从而得到更为稳定和准确的曲轴位置信息。
二、结构组成1. 磁环电磁式曲轴位置传感器内部包含一个磁环，它通常由永磁材料制成，用来产生一定强度和稳定性的磁场。
2. 线圈磁环周围围绕着线圈，当曲轴齿轮凸起进入磁场时，会导致线圈中感应电动势的产生。
3. 信号处理电路传感器内部还包含有对输出信号进行放大、滤波和处理的电路，确保输出信号的稳定性和准确性。
4. 连接插头电磁式曲轴位置传感器的连接插头用于与发动机控制单元（ECU）进行连接，实现信号的传输和交换。
三、应用领域电磁式曲轴位置传感器主要应用于内燃机控制系统中，其主要功能是监测发动机的曲轴位置和转速，并将这些信息发送给发动机控制单元，从而控制点火时机和喷油时机。
这是现代发动机控制系统中一个至关重要的功能模块，它能够直接影响到发动机的燃烧效率、动力性能和排放水平。
电磁式曲轴位置传感器也逐渐应用于混合动力系统和电动汽车中，它能够准确地监测发动机的工作状态，从而实现更为精准的功率输出控制和能量回收。
大学课件第二章发动机控制系统传感器结构原理与检修
超声波检测涡流式AFS结构
图3－12 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3－13 超声波检测涡流式流量传感器原理电路
• 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 25 ～ 45Hz ； 转 速 2000r/min 时 ， 涡 流 频 率 为 70～90Hz。
丰田涡流式AFS的检修
四、热丝式与热膜式AFS
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
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
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
电喷摩托车电子控制系统主要传感器的结构原理与检修(上)
81
学校
特性。 热线式空气流量计的电子控制线路板包
括电桥平衡电路、烧净电路和怠速混合气调节 电位器，电子控制装置的大多数元件(除RH、 R K 、和 R A 外) 都 配 置在 这 块 混合 集 成电 路板 上。一般设置六脚插头与电脑ECU相连接，用 以传递信息。
图6是采用旁通测量方式的热线式空气流 量计的结构图，它与主流测量方式在结构上的 主要区别在于：将白金热线和补偿电阻(冷线) 安装在空气旁通通道上。热线和温度补偿电 阻是用铂线缠绕在陶瓷绕线管上制成的。
80
学校
滑臂、回位弹簧、调整齿圈和印制电路板等。调整齿圈上有刻度标记，改 变调整齿圈的固定位置，可调整回位弹簧的预紧力，使用中用以调整空 气流量计的输出特性。翼片转轴上端固装着平衡配重块和滑臂，随翼片 一起动作，滑臂与印制电路板上的镀膜电阻接触，并在其上滑动，便构 成了电位计。
b）翼片式空气流量计的工作原理 空气通过空气流量计主通道时，翼片将受到空气气流的压力及回 位弹簧的弹力控制，当空气流量增大，则气流压力增大，使翼片偏转，翼 片转角α增大，直到两力平衡为止，如图3所示。与此同时，电位计中的滑 臂与翼片转轴同轴偏转，使接线插头VC与VS间的电阻减小，US电压值 降低，电脑根据空气流量计送来的US/UB的信号感知空气流量的大小。 US/UB的电压比值与空气流量成反比，且呈线性下降。 当吸入空气的流量减少时，翼片转角减小，接线插头VC与VS间的 电阻值增大， US的电压值上升，则US/UB的电压比值随之增大。 使用US/UB电压比作为空气流量计的输出，其目的在于，当加给电 位计的电源电压UB发生变化时，因信号US与UB成比例变化，所以作为 空气流量计的输出信号US/UB仍保持不变，即不受电源电压的影响，确 保空气流量计的测量准确。 翼片式空气流量计结构简单，价格便宜，且具有良好的可靠性，但 体积大，不便安装，急加速响应滞后时间较长，进气阻力大以及需要补 偿大气压力和温度变化等。为了克服这些缺点，后来又出现了更为先进 的热线式、热膜式和卡门旋涡式等空气流量计。尤其是热线式和热膜式 空气流量计能测出空气质量流量， 避免了海拔高度引起的误差，再加上其响应时间短，测量精度高， 因此，已经成为现代摩托车电喷系统中广为应用的空气流量计。 (2) 热线式空气流量计 a） 热线式空气流量计的结构 热线式空气流量计的基本构成是由感知空气流量的白金热线， 根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)和控制热线电流并产 生输出信号的控制线路板，以及空气流量计的壳体组成。 根据白金 线在壳体内安装的部位不同，可分为主流测量方式和旁通测量方式两 种结构形式。 图4是采用主流测量方式的热线空气流量计的结构图。取样管置于 主空气通道中央，两端有金属防护网，防护网用卡箍固定在壳体上，取 样管由两个塑料护套和一个热线支承环构成。热线为线径70微米的白金 丝，布置在支承环内，其阻值随温度变化而变化，是惠斯顿电桥电路的 一个臂RH，如图5所示。热线支承环前端的塑料护套内安装一个白金薄 膜电阻器，其电阻值随进气温度的变化而变化，称为温度补偿电阻，是 惠斯顿电桥电路的另一个臂RK。 热线支承环后端的塑料护套上粘结着 一只精密电阻，并可用激光修整其阻值，是惠斯顿电桥电路的又一个臂 RA，该电阻上的电压即产生热线式空气流量计的输出电压信号。惠斯顿 电桥还有一个臂RB的电阻器装在控制线路板上面，该电阻器在最后调 试试验中用激光修整，以便在预定的空气流量下调整空气流量计的输出
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时间
•翼板式空气流量传感器翼板部分
工作电路
E1 FC E2
VB VC VS THA
叶片式空气流量传感器控制汽油泵工作的开关原理
滑臂 Vc
电位计 油泵开关
Vs 电阻
测量叶片
电阻 Vc Vs
E1 Fc E2 VB VC VS THA
发动机静止时
进气量 多 少
测量叶片转动 大 小
发动机工作时
a、V1－E间——输入电压12V； b、V2－E间——输出电压0—5V。 c、对LH－AFS检测，可用压缩空气向 管中吹气测量：不吹气时V2、E间的基准 电压为0.8－1V；吹气时的随动电压变为 2V，吹气口距离的变化，电压也应随动变 化。
11-电源；12-负信号线；13-正信号线
热丝式空气流量计的测量
工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从 存储器中选择最佳点火提前角，根据 G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到 达规定位置时，发出控制信号至点火器，当为低电位时，大功率三极管截 止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。
控制点火提前角，称为ESA系统
2、判缸与控制过程
传感线圈G1、 G2为什么相隔180度安装？
（二）压阻效应歧管压力传感器结构
全称：进气歧管绝对压力传感器，英文简称： MAP。作用 是检测歧管压力来反映负荷状况，从而间接反映进气量。
采用压阻效应压力传感器的车型：
三 、工作原理
MAP传感器 VC PIM
IC E2
E1
ECU 5v
稳压电源
A/D 单片机
四 、检测
如右图所示为日本丰 田皇冠3.0轿车进气管绝对 压力传感器电路。ECU通 过VCC端子给传感器提供 标准5V电压，传感器信号 经端子PIM输送给ECU， E2为塔铁端子。
热线式空气流量传感器信号输出特点
该传感器是利用测量热线来测量单位时间内的 进气量，并根据进气温度的变化进行补偿，随 着发动机进气量的增加，传感器输出的电压也 随之增加。
热热线线式式空空气气流流量量传传感感器器比比叶叶片片式式空空气气流流量量计计
有有以以下下优优点点..
11..可可以以准准确确测测量量空空气气量量.. 22..响响应应性性快快.. 33..无无高高度度变变化化的的误误差差.. 44..无无进进气气温温度度变变化化的的误误差差.. 55..无无机机械械工工作作部部位位.. 66..设设计计简简单单..
0.2—0.4mm。
（二）大众系列磁感应式曲轴位置传感器 1、结构特点
2、工作情况
信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个
大齿缺 周期的交变电动势。当
转过磁头时，信号电
压所占的时间较长，即输出为一宽脉冲信号，该信号对
应1缸或4缸上止点前一定角度。ECU知道1或4缸上止点
即将到来，至于是1缸还是4缸，需要由凸轮轴位置传感
几种型式的空气流量传感器的比较
项目
热膜 热线 叶片 卡门涡旋
式式 式
式
响应特性
良良 差
良
怠速稳定性
良良 良
良
废气再循环适应性 良 良 良
良
发动机性能随时间的变化 优 优 优
优
海拔高度修正 进气温度修正
安装方便性 成本
不用 不用 需要 不用 不用 需要 良良 良 优良 良
需要 需要
良 良
第二节 曲轴与凸轮轴位置传感器
于4.5V，说明传感器有故障，应检修或更换； 线束导线无短路或断路故障，但传感器电源电压为 零，说明控制单元故障，应更换；
2. 北京切诺基
点火开关转至“ON”位置，如图，检测A、C之间的 电压应为8V，B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替 变化。
1—转子 2—永久磁铁 3—霍尔晶体管 4—放大器
第三章 发动机电控系统传感器 的结构原理与检修
1. 掌握各传感器的结构、原理 2. 掌握传感器的检测方法
桑塔纳2000GSI轿车发动机
水温传感器 节气门控制器 爆震传
发动机 氧传感器
感器
ECU 活性炭罐
转速传感器
电磁阀
进气温度传感器
空气流量
传感器
点火线圈
活性炭罐
爆震传
感器
喷油器
霍尔传感器
传感器的性能指标与要求
3、检测
G—
Ne
G1
G2
大众系列曲轴位置传感器检测
3
1
2
电阻无穷大
不超过1.5
J220
k
56
63
1
2
G28
三、霍尔曲轴与凸轮轴位置传感器
（一）工作原理
永久磁铁
霍尔元件
触发轮
霍尔效应曲轴位置传感器波形
5V 0V
霍尔效应凸轮轴位置传感器波形
5V 0V
曲轴位置传感器 与凸轮轴位置传 感器在功能上的 区别？
热膜式空气流量计
取样管
白金热线
温度补偿电阻
电连接器
空气流 控制线路板
H I2RH
散热量
QM
n
RHKT TH TG
I2
气流质量与加热电流之间的关系
惠斯顿电桥
电压信号的产生
RT
RH
R2
A
R1
RS US
电源电 压12V
V
输 出 电 压
空气流量(g/s)
热膜空气流量计的检测： 检测参数:
凸轮位置传感器的G信号转子每转一转（相当于曲 轴转两转），分别产生一次G1、G2信号，G1信号可 判别第六缸处于压缩上止点附近，表示第六缸完成点 火准备，然后依Ne信号决定第六缸的点火时刻；G2 信号可判别第一缸处于压缩上止点附近，依Ne信号 决定第一缸的点火时刻。 Ne信号发生器信号转子有24个齿，Ne信号用以 检测转子转角15°（或曲轴转角30°），作为点火时的 基准信号、发动机转速信号。
1、节气门位置传感器 2、怠速触点 3、全开触点4、滑动触点 5、节气 门轴
0.20~0.60 2.00~3.00
20℃ 0℃
测量电阻
1）卡门涡旋式空气流量传感器的结构和工作 原理 空气穿过锥状涡流发生器后不断产生卡门 涡旋，涡旋的频率（个数）与空气流速成正 比，与涡流发生器直径成反比。通过监测涡 旋频率计算空气流速，进而计算空气流量
2）根据传感器输出信号的形成原理，卡门涡 旋式空气流量传感器可以分为反光镜式和超 声波式两种。
传感器电源电压检测
4.5-5.5V
第四节 节气门位置传感器(TPS)
一、功用
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。
二、类型
1. 电位计式节气门位置传感器 2. 触点式节气门位置传感器 3. 综合式节气门位置传感器
三、触点式节气门位置传感器
由滑动触点和两个固定触点 （功率触点和怠速触点）组成。 节气门全关闭时，可动触点 与怠速触点接触，当节气门开度 达50°以上时，可动触点与大负 荷触点接触，检测节气门大开度 状态。
G信号传感器
G1信号： G2信号：
180度
G 信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点 的位置。G信号发生器由带有凸缘的信号转子、 G1、G2两个传感线圈组 成。当G信号转子上的凸缘通过G1传感线圈凸缘时，产生G1信号，检测 第六缸上止点位置；当G信号转子上的凸缘通过G2传感线圈凸缘时，产 生G2信号，检测第一缸上止点位置。 G1、G2相差180°，分电器转一圈， 分别出现一次。
（二）检测
1. 捷达
点火开关接通，检查电源电压
1+ 2U
3-
高于4.5V
点火开关断开，检查断路故障
不超过1.5
J220 k 62
76 67
1
23
G40
点火开关断开，检查短路故障
无穷大
J220 k 62
76 67
1
23
G40
故障码：00515
根据检测结果，判断故障部位： 线束导线无短路或断路故障，且传感器电源电压高
Vs:电压 高 低
VC
进气量增加——端子Vs电
VS
位升高——端子Vc与Vs
之间的电压Us下降。
电 压 比
进气量A
翼片式AFS输出特性
翼片式空气流量计（静态）
端子 FC—E1
测量片位置 标准电阻
测量片全关 闭
∞
测量片开启
0
测量电阻
翼片式空气流量计（就车测量）
端子
标准电阻
温度
VC—E2 THA—E2
器确定。
（三）丰田轿车磁感应式曲轴位置传感器
1、结构特点
上部分为曲轴位 置传感器，有带一 个凸齿的G转子和 两个感应线圈G1 和G2组成。下部 分为曲轴转速传感 器由一个带24个凸 齿的Ne转子和一 个Ne感应线圈组 成。
Ne信号传感器
每一个交变信号相当于多少度曲轴转角？
Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。 Ne信号装置主要由信号转子、传感线圈组 成。当信号转子（固定在分电器轴上）随 曲轴转动时，轮齿与传感线圈凸缘部的空 气隙交替变化，导致传感线圈内磁通变化 而产生交变电动势信号Ne，因有24个轮 齿，每个交变信号相当于30°曲轴转角，由 此计算出发动机转速。
一、功用
曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器用来监视发 动机转速、活塞位置，作为控制喷油与点火的主 控信号。目前广泛使用的形式有光电式、磁电式 （磁脉冲式或发电式）和霍尔式等三种。
凸轮轴位置传感器：给ECU提供曲轴转角基准 位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射 控制和点火控制的主控信号。
曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU 提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油 喷射和点火控制的主控信号。