车联网汽车电子控制系统检修总结.docx

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车联网汽车电子控制系统检修总结

言引分部第一

义定1.1

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和

嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。

”“传感器”在新韦式大词典中定义

为：

“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器

件”。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，

按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、

处理、存储、显示、记录和控制等要求。

通常由敏感原件和转换元件组成。

1.2常将传感器的功能

与人类5大感觉器官相比拟可分为：

光敏传感器——视觉，声敏传感器——

听觉，气敏传感器——嗅觉，化学传感器——味觉。

敏感元件的分类：

物理类，

基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类，基于化学反应的原理。

生

物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为

热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、

放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

1.3主要分类

按用途：

压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速

度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。

按原理：

振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感

器、生物传感器等。

按输出信号：

模拟传感器：

将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传

感器：

将被测量的非电学量转换成数字输出信号（包括直接和间接转换）。

膺

数字传感器：

将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出（包括直

接或间接转换）。

开关传感器：

当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，

1．

传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

按其构成：

基本型传感器：

是一种最基本的单个变换装置。

组合型传感器：

是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。

应用型传感器：

是基本型传感器

或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

按作用形式：

按作用形式可分为主动型和被动型传感器。

主动型传感器又有

作用型和反作用型，此种传感器对被测对象能发出一定探测信号，能检测探测

信号在被测对象中所产生的变化，或者由探测信号在被测对象中产生某种效应

而形成信号。

检测探测信号变化方式的称为作用型，检测产生响应而形成信号

方式的称为反作用型。

雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例，而光声效

应分析装置与激光分析器是反作用型实例。

被动型传感器只是接收被测对象本

身产生的信号，如红外辐射温度计、红外摄像装置等。

1.4主要特性

传感器静态：

传感器的静态特性是指对静态的输入信号传感器的输出量与输

入量之间所具有相互系。

因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之

间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入

量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。

表征传

感器静态特性的主要参数有：

线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

传感器动态：

是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。

在实际工作中，

传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

这是因为传感器

对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与

它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。

最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也

常用阶跃响应和频率响应来表示。

2．

第二部分汽车上主要传感器简介

2.1曲轴转速与位置传感器

2.1.1曲轴转速与位置传感器作用和工作原理

曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置，也就是曲轴的转角。

它通常要

配合凸轮轴位置传感器一起来工作来确定基本点火时刻。

曲轴位置传感器通常

安装在分电器内，是控制系统中最重要的传感器之一。

其作用有：

检测发动机

转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，

包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点

信号。

2.1.2曲轴转速与位置传感器分类

曲轴传感器主要有三种类型：

磁电感应式、霍尔效应式和光电式。

1.磁电感应式：

磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。

传

感器由永磁感应检测线圈和转子（正时转子和转速转子）组成，转子随分电器

轴一起旋转。

正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为24个齿。

永磁感应检测线圈固定在分电器体上。

若已知转速传感器信号和曲轴位置传感

器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。

磁电感应式转速传

感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。

2.霍尔效应式：

霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。

霍尔信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁

铁作成整体固定在分电器盘上。

触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。

当

触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间，霍尔触发器的磁场被叶片旁

路，这时不产生霍尔电压，传感器无输出信号；当触发叶轮上的缺口部分进入

永久磁铁和霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，霍尔电压升高，传感器输

出电压信号。

3．

3、光电式：

光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号盘

组成。

其信号和分电器轴一起转动，信号盘外圈有360条光刻缝隙，产生曲轴

转角1°的信号；稍靠内有间隔60°均布的6个光孔，产生曲轴转角

120°的信号，其中1个光孔较宽，用以产生相对于1缸上止点的信号。

信号发生器安装在分电器壳体上，由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。

发光二极管正对着光敏二极管。

信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，由于信号盘上有光孔，则产生透光和遮光交替变化现象。

当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被档住时，光敏二极管电压为0。

这些电压信号经电路部分整形放大后，即向电子控制单元输送曲轴转角为1°和120°时的信号，电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。

2.2水温传感器

2.2.1水温传感器结构和工作原理

结构：

水温水位传感器由温控器部分与水位控制部分组成，与其配套的还有

电动阀前的减压装置，及用于加热的旋转式消声加热器。

原理：

容器内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内

的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的

性质，向给水电动阀发出开\关的指令，保证容器达到设定水位。

进水程序

完成后，温控部份的计算机向供给热媒的电动阀发出开的指令，于是系统开

始对容器内的水进行加热。

到设定温度时。

控制器才发出关阀的命令、切断热

源，系统进入保温状态。

程序编制过程中，确保系统在没有达到安全水位的情

况下，控制热源的电动调节阀不开阀，从而避免了热量的损失与事故的发生。

2.2.2水温传感器作用

水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后有：

1、修正喷油量；当低温时增加喷油量。

4．

2、修正点火提前角；低温时增大点火提前角，高温时，为防止爆燃，推迟。

3、影响怠速控制阀；低温时ECU根据水温传感信号控制怠速控制阀动作，提高

速转。

4、影响EGR阀。

2.2.3水温传感器识别及检测

识别：

热敏电阻式水温表由热敏电阻式水温传感器和双金属片组成，如图1

所示。

这其中，热敏电阻是水温信息的发送件，双金属片电热丝为接收件，二

者串联。

发送件即水温传感器安装在水道中与冷却水接触，当水温低时，热敏

电阻值高，在回路中电流较小，电阻丝的发热量小，双金属片稍有弯曲，指示

针在低温区（C区）。

当水温高时，热敏电阻值小，通过回路的电流较大，电阻

丝的发热量较大，双金属片弯曲变形较大，指示针指向高温区（H区）。

检测：

在发动机水温低时，水温表水温传感器输人ECU的水温信息使空燃比

变浓，从而使发动机工作稳定，如果此时水温传感器不发生冷机状态信息，将

会使空燃比变稀，导致发动机运转不正常。

同样，如果暖机后发出冷机信息，

则将使空燃比变浓，发动机工作也不正常。

2.2.4水温传感器故障现象

当水温传感器出现故障时，往往冷车起动时显示的还是热车时的温度信号，

ECU得不到提供过浓混合气的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气（热车时的

信号），所以发动机冷车不易起动。

这种情况需要检查水温传感器插头接触是否

正常或更换水温传感器。

比如：

读取该车静态发动机（所指的是冷车时）数据发现，发动机ECU输出的

冷却液温度为105℃，而此时（设定是冬天的温度）发动机的实际温度只有1℃，

很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明水温传感器出现了问题。

需要说明的是，传感器是一种汽车电路上的电子原器件，如果这个器件坏了，

修复的余地不大，只有换了。

如果你想测试一下，简单的方法是将水温传感器

放到加热杯里加热（注意别淹没插头部分），用万用表的“电阻档位”去测量，

当温度升高时，电阻应该变小就对了，如果没有变化，则证明这个东西坏了。

5．

如果用用故障诊断仪检测这个部件，则需要再冷车时检测。

水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后有：

1。

修正

喷油量;当低温时增加喷油量。

2.修正点火提前角;低温时增大点火提前角，高

温时，为防止爆燃，推迟。

3.影响怠速控制阀;低温时ECU根据水温传感信号控

制怠速控制阀动作，提高转速。

2.3空气流量传感器

空气流量传感器，也称空气流量计，是电喷发动机的重要传感器之一。

它将

吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元（ECU），作为决定喷油的基本信号

之一，是测定吸入发动机的空气流量的传感器。

2.3.1空气流量传感器结构

在电子控制燃油喷射装置上，测定发动机所吸进的空气量的传感器，即空气

流量传感器是决定系统控制精度的重要部件之一。

当规定发动机所吸进的空气、

混合气的空燃比（A/F）的控制精度为±1.0时，系统的允许误差为±6%~7%，将此允许误差分配至系统的各构成部件上时，空气流量传感器所允许的误差为

±2%~3%。

汽油发动机所吸进空气流量的最大值与最小值之比max/min在自然进气系统

中为40~50，在带增压的系统的中为60~70，在此范围内的，空气流量传感器应

能保持±2~3[%]的测量精度，电子控制燃油喷射装置上所用的空气流量传感器

在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度，而且测量响应性也要优秀，可测

量脉动的空气流，输出信号的处理应简单。

根据空气流量传感器特征的不同，将燃油控制系统按进气量的计量方式分为

直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制（根据进气歧管负压

与发动机的转速间接计量进气量。

D型控制方式中的微机ROM内，预先储存着

以发动机转速和进气管内的压力为参数的的各种状态下的进气量，微机根据所

测的各运转状态下的进气压力与转速，参照