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第二章 传感器的结构原理与检测 学习目标： 熟悉电控发动机传感器的安装位置、作用、结构、标准数值与工作原理； 能用解码器读取传感器的数据并进行分析； 能用示波器检测传感器的波形并进行分析； 能用万用表检测传感器并进行分析； 能分析判断传感器信号不正常的故障原因。 第一节 概述 一、传感器的作用 传感器的作用是进行信号变换，把被测的非电量信号转换成电信号输入到电控单元，电控单元按照设定的程序对这些信号进行分析计算，用于在发动机整个工作范围内控制最优燃油喷射量、喷射时间，以减少废气排放并提高发动机功率和燃油经济性。 二、传感器的种类(需记忆) 用于汽车发动机电子控制系统的传感器有：空气流量传感器、曲轴/凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、压力传感器、温度传感器、爆震传感器、氧浓度传感器、加速踏板位置传感器、供油量传感器、供油正时传感器、速度传感器和开关信号等。 第二节 传感器的结构原理与检测 一、空气流量传感器（MAF） 空气流量传感器简称空气流量计，安装在空气滤清器和节气门之间的进气管上，以便测量进入发动机气缸的空气流量，并转换成电压信号送给发动机控制单元ECU。空气流量计信号是ECU决定喷油量和点火正时的基本信号之一。 ★分类 体积流量型——需同时检测进气温度 质量流量型——无需同时检测进气温度 叶片式 卡门涡旋式 热式 → 热膜 ↘ 热线 1）热线式空气流量传感器结构 温度补偿电阻的温度起到一个参考基准的作用。 热线电阻以铂丝制成，控制电路提供给它电流。 控制电路提供的电流将使温度补偿电阻的温度始终低于发热元件的温度100℃，使进气温度的变化不至于影响发热元件(热丝)测量进气量的精度。 原理：如右图所示热线电阻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，控制电路将增大供给发热元件的电流，使其温度高于温度补偿电阻100℃。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，即取决于流过传感器的空气量。 举例： 2）热膜式空气流量计 热膜式流量传感器与热丝式相比，因为热膜电阻的阻值较大，所以消耗电流较小，使用寿命较长。但是，由于其发热元件表面制作有一层绝缘保护膜，存在辐射热传导作用，因此响应特性略低于热丝式流量传感器。 3）热式空气流量计的检测 空气流量计的检测内容包括空气流量计的电源、信号和信号接地。 检测空气流量计的信号可用万用表、解码仪和示波器。 ★空气流量计信号不正确不一定是空气流量计本身的故障，空气滤清器堵塞、进气系统漏气、发动机配气机构故障、三元催化装置堵塞都会造成空气流量计信号过低。 热丝式空气流量计的信号是模拟信号，可用数字万用表直流电压档测量，也可用解码器检测显示直流信号电压。 热膜式空气流量计信号是数字频率信号，应使用解码器检测显示数字频率信号 。 举例：（1）大众车空气流量计的检测 热膜式空气流量计 端子2为12V电源，，端子3搭铁、端子4为5V电源、端子5为信号端。 端子1为进气温度传感器信号线 （2）通用别克君威车空气流量计检测 通用别克君威车采用的热丝型空气流量计，由于在空气流量计内部装置了一个A/D转换器，所以其输出信号是数字频率信号。 安装位置： ① 通过真空软管和进气歧管连接 ②直接安装在进气歧管上 工作原理 3.检修 (1)检查真空软管的连接情况。 仔细检查MAP的真空软管与节气门体的连接情况，如连接不良或漏气，就会影响传感器性能并直接影响发动机工作，可视情修理或更换真空软管。 (2)传感器参考电压的检测 1)万用表检测 进气压力传感器都是3线的，电源线、信号线和 接地线。 用万用表检测时应选用直流电压档，拔开进气压力传感器的端头，接通点火开关，电源线的开路电压约+5伏。 信号电压通常怠速时约1.25V，节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。 2）诊断仪检测 用诊断仪检测可读取电压值或进气歧管绝对压力值。 3）示波器检测 关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，怠速稳定后，检查怠速时的输出信号。将发动机转速从怠速加到节气门全开，并持续2秒钟，再减速回到怠速工况，持续2秒钟，再急加速至节气门全开，然后再回到怠速，将波形定位在屏幕上，应有类似下图的波形出现。 三、节气门位置传感器（TPS）