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1、2.2.3 2.2.3 电子控制系统电子控制系统(传感器、传感器、ECU、执行器）、执行器）1.电子控制单元电子控制单元2.传感器传感器 1）空气流量计）空气流量计 2）进气歧管压力传感器）进气歧管压力传感器 3）节气门位置传感器）节气门位置传感器复 习提 问1.1.空气流量计有哪些类型？分别检测哪种空气流量？空气流量计有哪些类型？分别检测哪种空气流量？卡门旋涡式、热线式、热膜式；卡门旋涡式、热线式、热膜式；2.2.进气歧管压力传感器有哪些类型？常用的是哪种？进气歧管压力传感器有哪些类型？常用的是哪种？发动机转速和曲轴位置传感器发动机转速和曲轴位置传感器温度传感器温度传感器车速传感器车速传感器

2、氧传感器氧传感器爆燃传感器爆燃传感器开关信号开关信号 执行器执行器本次课内容4)4)发动机转速和曲轴位置传感器发动机转速和曲轴位置传感器 作用：作用：可提供发动机曲轴位置和转速信号，以确定喷油时刻以及点火时刻。可提供发动机曲轴位置和转速信号，以确定喷油时刻以及点火时刻。l 类型：类型：磁脉冲式、光电式、霍尔式磁脉冲式、光电式、霍尔式l 安装位置：安装位置：曲轴前端，凸轮轴前端，分电器内，飞轮等。曲轴前端，凸轮轴前端，分电器内，飞轮等。(1)(1)磁脉冲式磁脉冲式l实例实例（丰田）丰田）l装在分电器内，装在分电器内，Ne信号：信号：由由24齿转子和齿转子和Ne信号发生器组信号发生器组成。成。G信

3、号：信号：由由1齿转子和齿转子和2个信号发生器个信号发生器G1、G2构成。构成。将将G G、NeNe信号输入信号输入ECUECU，可决定满足发动机多种运转条件，可决定满足发动机多种运转条件的喷射量和喷射时刻，并确定基本点火提前角。的喷射量和喷射时刻，并确定基本点火提前角。G1G1、G2G2、NeNe信号实例信号实例 转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：G G信号由一个四齿转子和一个线圈检测，可检测每一缸的压信号由一个四齿转子和一个线圈检测，可检测每一缸的压缩上止点位置；缩上止点位置；NeNe信号由一个信号由一个2424齿转子和一个线圈检测。齿转子和一

4、个线圈检测。转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：G信号由一个两齿转子和一个线圈检测，信号由一个两齿转子和一个线圈检测，Ne信号由一个信号由一个24齿转子和一个线圈检测。齿转子和一个线圈检测。转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：转子的齿数、形式、线圈的数目有多种形式：G信号由单齿转子和一个线圈检测。信号由单齿转子和一个线圈检测。Ne信号由一个四齿信号由一个四齿转子和一个线圈检测。转子和一个线圈检测。l l霍尔效应：霍尔效应：l UH=l lRH霍尔系数霍尔系数ld基片厚度基片厚度lI磁场电流磁场电流lB磁场强度磁场强度HRIBd(2)霍尔式传感器霍

5、尔式传感器霍尔式传感器的工作原理霍尔式传感器的工作原理霍尔式传感器的结构霍尔式传感器的结构11分电器盖；分电器盖；22防尘罩；防尘罩；3 3、44带有触发叶轮的分电器转子；带有触发叶轮的分电器转子；55触发开关；触发开关；66固定板；固定板；77分电器外壳；分电器外壳；88半导体基片；半导体基片；99带导板的磁铁；带导板的磁铁；1010专用插专用插座座 (3)光电式传感器光电式传感器 组成：组成：发光二极管、光敏二极管、遮光盘和控制电路。发光二极管、光敏二极管、遮光盘和控制电路。凸轮轴转一周，由凸轮轴转一周，由360360条缝隙所控制的电路将输出条缝隙所控制的电路将输出360360个脉冲信号，

6、每个脉冲信号，每个脉冲信号对应于凸轮轴个脉冲信号对应于凸轮轴1 1转角转角(曲轴曲轴2 2转角转角)，此信号作为向微机输入，此信号作为向微机输入的转速信号的转速信号(NeNe信号信号)。由缝隙较宽的一缸上止点位置标记和由缝隙较宽的一缸上止点位置标记和60(或或90)间隔缝隙所控制的间隔缝隙所控制的电路将向微机输入一缸上止点位置信号和缸序判别信号电路将向微机输入一缸上止点位置信号和缸序判别信号(G信号信号)。三种发动机转速和曲轴位置传感器的比较：三种发动机转速和曲轴位置传感器的比较：磁脉冲式磁脉冲式（电磁感应式）：简单，成本低，但低速时信号（电磁感应式）：简单，成本低，但低速时信号电压低，频率响

7、应低，抗干扰差。电压低，频率响应低，抗干扰差。霍尔式：霍尔式：输出信号不受转速影响，辨率响应高，抗干扰强。输出信号不受转速影响，辨率响应高，抗干扰强。但成本高，需要有电源。但成本高，需要有电源。光电式：光电式：频率响应高，抗干扰好，但不耐脏。频率响应高，抗干扰好，但不耐脏。5)5)温度传感器温度传感器 分类：分类：绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。芯式和热电偶式等。应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。(1)(1)绕线电阻式温度传感器绕线电阻式温

8、度传感器 在绝缘绕线架上绕上高纯度的镍线，再罩上适当的外套而制成，用于在绝缘绕线架上绕上高纯度的镍线，再罩上适当的外套而制成，用于测量冷却水和进气温度。测量冷却水和进气温度。响应特性较差。响应特性较差。(2)(2)热敏式温度传感器热敏式温度传感器 这种传感器也是利用半导体的电阻随温度变化而改变的特性，使其灵敏这种传感器也是利用半导体的电阻随温度变化而改变的特性，使其灵敏度高。有度高。有NTC(负温度系数负温度系数)和和PTC(正温度系数正温度系数)两种。虽然灵敏度高，但两种。虽然灵敏度高，但线性差。线性差。(a)(a)水温传感器结构水温传感器结构 (b)(b)进气温度传感器结进气温度传感器结6

9、)6)车速传感器车速传感器作用：作用：车速传感器信号主要用于发动机怠速和汽车加减速时的空燃比控制。车速传感器信号主要用于发动机怠速和汽车加减速时的空燃比控制。分类：分类：舌簧开关式和光电式两种。舌簧开关式和光电式两种。(1)(1)舌簧开关式车速传感器舌簧开关式车速传感器(2)(2)光电式车速传感器光电式车速传感器 光电式车速传感器由转光电式车速传感器由转子、遮光板、光电传感器及子、遮光板、光电传感器及外壳等组成。外壳等组成。7)7)氧传感器氧传感器作用：作用：检测排气中的氧含量，使检测排气中的氧含量，使ECU能对空然比进行反馈控制。能对空然比进行反馈控制。类型类型：二氧化钛型；二氧化锆型：二氧

10、化钛型；二氧化锆型(1)(1)二氧化钛二氧化钛(T(Ti iO O2 2)氧传感器氧传感器l原理：原理：二氧化钛（二氧化钛（TiOTiO2 2）的导电性随排气中氧含的变化而改变，故称之）的导电性随排气中氧含的变化而改变，故称之为电阻型氧传感器。正常情况下，二氧化钛电阻很大，但在排气中氧含量为电阻型氧传感器。正常情况下，二氧化钛电阻很大，但在排气中氧含量很少时，二氧化钛中的氧便逸出，出现晶格缺陷，导电性增加，电阻减小。很少时，二氧化钛中的氧便逸出，出现晶格缺陷，导电性增加，电阻减小。为了消除温度对电阻的影响，可装温度补偿电阻为了消除温度对电阻的影响，可装温度补偿电阻,也为二氧化钛，但不与也为二氧

11、化钛，但不与废气直接接触，接成桥式电路。废气直接接触，接成桥式电路。特点：特点：热线式空气流量计测量精度高、响应速度快，且进气阻力热线式空气流量计测量精度高、响应速度快，且进气阻力小。检测的空气的质量流量。小。检测的空气的质量流量。(2)二氧化锆二氧化锆(ZrO2)氧传感器氧传感器（a）结构）结构l ZrOZrO2 2可使可使O O2 2电离，形电离，形成浓差电池。在大气侧，成浓差电池。在大气侧，O O2 2被电离变成被电离变成O O-2-2而得电子，而得电子，故大气侧为故大气侧为+极；在排气极；在排气侧，由于铂电极的催化作侧，由于铂电极的催化作用使排气中的用使排气中的COCO和和HCHC氧化

12、，氧化，故排气中几乎无氧，大气故排气中几乎无氧，大气侧侧O O-2-2便向排气侧扩散，并便向排气侧扩散，并在排气侧放出放出电子，在排气侧放出放出电子，变成变成O O2 2，故排气侧为，故排气侧为“一一”极。极。(2)二氧化锆二氧化锆(ZrO2)氧传感器氧传感器（b）工作原理）工作原理l 输出电压在理论空燃比附近有突变输出电压在理论空燃比附近有突变，过量空气系数过量空气系数=1时突变，时突变，1时输出几乎为零，时输出几乎为零，1时输出电压接时输出电压接近近1V。(2)二氧化锆二氧化锆(ZrO2)氧传感器氧传感器l（c）特性）特性 8)8)爆燃传感器爆燃传感器 功用：功用：把爆燃时传到缸体上的机械

13、振动转化成电压信号，输把爆燃时传到缸体上的机械振动转化成电压信号，输入入ECUECU作为爆燃控制信号。作为爆燃控制信号。分类：分类：分分磁致伸缩式磁致伸缩式和和压电式压电式两种；其中压电式又可分为两种；其中压电式又可分为共共振型振型和和非非共振型共振型(1)(1)磁致伸缩式爆燃传感器磁致伸缩式爆燃传感器 当传感器的固有振荡频率与发动机爆燃时的振动频率相同时，传当传感器的固有振荡频率与发动机爆燃时的振动频率相同时，传感器输出最大信号。感器输出最大信号。(2)(2)压电式爆燃传感器压电式爆燃传感器 共振型压电式爆燃传感器共振型压电式爆燃传感器 原理：原理：选择振荡片的固有频率与被测发动机爆燃时的振

14、动频率选择振荡片的固有频率与被测发动机爆燃时的振动频率一致，则当爆燃发生时两者共振，压电元件有最大谐振输出。一致，则当爆燃发生时两者共振，压电元件有最大谐振输出。非共振型压电式爆燃传感器非共振型压电式爆燃传感器 当发动机产生爆燃时，配重块就以一正比于加速度的交变力施加在压当发动机产生爆燃时，配重块就以一正比于加速度的交变力施加在压电片上，从而产生输出信号。电片上，从而产生输出信号。这种爆燃传感器在爆燃时输出的电压较无爆燃时无明显增加，爆燃是这种爆燃传感器在爆燃时输出的电压较无爆燃时无明显增加，爆燃是否发生是靠否发生是靠滤波器滤波器检出传感器输出信号中有无爆燃检出传感器输出信号中有无爆燃频率频率

15、来判别的。来判别的。9)9)开关信号开关信号 (1)(1)启动信号启动信号(STA)(STA)此信号用来判断发动机是否处在启动状态，以便进行启动喷油控制。此信号用来判断发动机是否处在启动状态，以便进行启动喷油控制。9)9)开关信号开关信号 (2)(2)空挡启动开关信号空挡启动开关信号(NSW)(NSW)在装有自动变速器在装有自动变速器(A/T)的汽车中，的汽车中，ECU用这个信号区别变速器是处于用这个信号区别变速器是处于“P”或或“N”(停车或空挡停车或空挡)，还是处于，还是处于“L”、“2”、“D”或或“R”挡行驶状态。挡行驶状态。(3)空调信号空调信号(A/C)A/CA/C空调信号用来检测

16、空调压缩机是否工作。空调信号用来检测空调压缩机是否工作。3.3.执行器执行器 控制方式：控制方式：一般是由一般是由ECUECU控制执行器电磁线圈的搭铁回路控制执行器电磁线圈的搭铁回路（如喷油器），也有的是由（如喷油器），也有的是由ECUECU控制的某些电子控制电路，如控制的某些电子控制电路，如电子点火器等。电子点火器等。在发动机控制系统中的执行器：在发动机控制系统中的执行器：电磁式喷油器；点火控制电磁式喷油器；点火控制器器(点火模块点火模块)；怠速控制阀、怠速电机；怠速控制阀、怠速电机；EGREGR阀等阀等发动机转速和曲轴位置传感器发动机转速和曲轴位置传感器温度传感器温度传感器车速传感器车速传感器氧传感器氧传感器爆燃传感器爆燃传感器开关信号开关信号 执行器执行器1发动机转速和曲轴位置传感器的作用和分类？发动机转速和曲轴位置传感器的作用和分类？2简述氧化锆式氧传感器的工作原理和特性？简述氧化锆式氧传感器的工作原理和特性？