《传感器技术及应用》-13.项目十三 汽车用传感器

知识目标：1.掌握发动机控制传感器、底盘和主轴上的传感器、车身传感器的组成、结构；2.掌握节气门传感器和热敏曲轴位置传感器的工作原理；3.了解碰撞传感器、雨水传感器、电动座椅用传感器的工作原理；4.掌握掌握电磁式转速传感器和霍尔式转速传感器的工作原理；5.掌握压电式爆震传感器工作原理；6.掌握传感器常用接口电路的工作原理。能力目标：1.能够用万用表检测节气门位置传感器的性能好坏；2.能够用示波器示波器检测节气门位置传感器的常见故障；3.能够正确安装节气门传感器；4.通过检测节气门的开度，送给发动机的电脑，来控制喷油脉冲宽度、点火正时、怠速转速、尾气排放等信号。项目要求一个坏的节气门体位置传感器会引起加速滞后和怠速问题，以及驾驶性能问题和排放试验失败等。因此，节气门位置传感器的性能检测、故障判断及排除是非常重要的。知识连接1、汽车传感器概述

传感器作为现代汽车上电子控制系统的重要组成部分，它担负着发动机的燃油喷射、电子点火、怠速控制、进气控制、废气再循环、蒸汽回收及底盘部分的传动、行驶、转向、制动、电子悬架和车身部分的防盗、中央门锁、自动空调等汽车各大电子控制系统的信息采集和传输，是电子控制系统中非常重要的元件。2、现代车用传感器的应用

知识连接发动机控制传感器

发动机管理系统（简称EMS）其采用各种传感器，是整个汽车传感器的核心，种类很多，包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。底盘和主轴上的传感器

ABS的主要作用是改善整车的制动性能，提高行车安全性，防止在制动过程中车轮抱死（即停止滚动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，并防止后轴侧滑。车身用传感器

车身控制用传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等。传感器名称作用温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器用于自动空调系统加速度传感器用于安全气囊系统中车速传感器用于门锁控制光传感器用于亮度自动控制超声波传感器激光传感器用于倒车控制距离传感器用于保持车距图像传感器用于消除驾驶员盲区罗盘传感器陀螺仪和车速传感器用于导航系统的传感器3、汽车传感器的分类及工作原理

节气门位置传感器安装在节气门体上，它将节气门开度转换成电压信号输出，以便计算机控制喷油量。节气门位置传感器有开关量输出和线性输出两种类型。开关式节气门位置传感器

这种节气门位置传感器实质上是一种转换开关，又称为节气门开关。这种节气门位置传感器包括动触点、怠速触点、满负荷触点。利用怠速触点和满负荷触点可以检测发动机的怠速状态及重负荷状态。一般将动触点称为TL触点，怠速触点称为IDL触点，满负荷触点称为PSW触点。从结构图可以看出，在与节气门联动的连杆的作用下，凸轮可以旋转，动触点可以沿凸轮的槽运动。这种节气门位置传感器结构比较简单，但其输出是非连续的。

当踏下加速踏板，节气门处于某一开度以上时，电压从TL端子经过PSW端子再传递给电子控制器。电子控制器获得信号，节气门打开了一定的角度。

节气门传感器与电子控制器的连接线性型节气门位置传感器

线性节气门位置传感器装在节气门上，它可以连续检测节气门的开度。它主要由与节气门联动的电位器、怠速触点等组成。电位计的动触点（即节气门开度输出触点）随节气门开度在电阻膜上滑动，从而在该触点上（TTA端子）得到与节气门开度成正比例的线性电压输出。

当节气门全闭时，另外一个与节气门联动的动触点与IDL触点接通，传感器输出怠速信号。节气门位置输出的线性电压信号经过A/D转换后输送给计算机。线性型节气门位置传感器特性项目实施——任务分析1、空气供给系统2、节气门传感器的工作原理

模拟式节气门位置传感器(TPS)是一个可变电阻(电位计)，它告诉电脑节气门的位置，大多数节气门位置传感器包含与节气门轴相联的滑动触点臂，该触点臂在绕可动触点的轴放置的电阻材料段上滑动。项目实施——实施步骤1、万用表检测

具体方法：脱开节气门位置传感器插头，接通点火开关，测量线束处A端子电压，应为5V。缓慢打开节气门，测量节气门位置传感器B、C脚的电阻值，应该连续变化。插上插头，接通点火开关，测量B、c脚的信号电压。当节气门关闭时信号电压为0．5V，随着节气门缓慢打开，信号电压应从0．5V逐渐升高至节气门全开(WOT)时的4．5V。项目实施——实施步骤2、波形检测（1）连接好波形测试设备，探针接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。（2）打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。项目实施——实施步骤3、测量数据

（1）随着节气门缓慢打开，把万用表测得的电压数据记下表中。开度(g)

电压(mV)

（2）画出线性节气门位置传感器与ECU的电路连接图，并说明各连线端的含义。（3）绘制节气门位置温度传感器的波形。项目实施——数据结果分析1、示波器波形结果分析

通常传感器的电压应从怠速的的低于1伏到油门全开时的低于5伏，波形上不应有任何断裂，对地尖峰或大跌落。

从传感器捕获的节气门位置传感器波形将间歇性地波动。传感器不是每次节气门开或关时都表现有毛病。有时甚至会良好地工作半小时。2、模拟式节气门故障波形分析知识拓展1、汽车的工作能力与汽车故障

汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。因此，只要汽车工作能力遭到破坏，汽车就处于故障状况。2、汽车诊断的方法3、汽车检测与诊断的参数4、诊断参数的选择原则应用拓展1、ABS防抱死制动系统的传感器

齿圈与轮速传感器是一组的，当齿圈转动时，轮速传感器感应交流信号，输出到ABS电脑，提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。轮速传感器在车轮上的安装位置，轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。应用拓展2、翼片式空气流量传感器在发动机工作时，空气经空气滤清器过滤清器