汽车传感器原理与故障分析.docx

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汽车传感器原理与故障分析

毕业设计（论文）

桑塔纳发动机传感器检测

Thedetectionofsantanaenginesensor

班级汽检101

学生姓名孙孟祥学号8

指导教师代洪张菊职称教授讲师

导师单位徐州工业职业技术学院

论文提交日期年月日

徐州工业职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

课题名称桑塔纳发动机传感器检测

课题性质　工程设计　　

班级汽检101

学生姓名孙孟祥

学号　8　　

指导教师　代洪张菊　　　　

导师职称教授讲师

一．选题意义及背景

桑塔纳AJR发动机在大众系列轿车中具有代表性的意义，理解桑塔纳AJR发动机传感器的工作原理及检修就能很好的解决这一系列传感器的检修。

目前市面上电控及传感器的检修费用很贵，通过这次介绍希望有更多的人了解，降低维修费用。

二．毕业设计（论文）主要内容

①较为详细的介绍了桑塔纳AJR发动机上的传感器，包括类型、结构原理、线路连接及检测。

②讲述了桑塔纳AJR发动机的故障诊断。

③详细的介绍了各传感器的标准工作电压及电阻，通个测量实际值与标准值比对来确定传感器的好坏。

三．计划进度：

第八周：

询问指导教师，查找相关资料阶段。

第九周：

构思大体框架，列出大纲，并听取指导教师的意见。

第十周：

熟悉桑塔纳AJR发动机的传感器，并听取指导教师的意见。

第十一周：

对桑塔纳AJR发动机传感器进行检测，并听取指导教师的意见。

第十二周：

完成初稿，听取指导教师的意见并作局部修改。

第十三周：

将论文打印出来并装订好准备答辩。

第十四周：

论文答辩

四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：

1、毕业设计（论文）电子稿

2、纸质文档

指导教师教研室主任

年月日年月日

论文真实性承诺及指导教师声明

学生论文真实性承诺

本人郑重声明：

所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。

毕业生签名：

日期：

指导教师关于学生论文真实性审核的声明

本人郑重声明：

已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。

指导教师签名：

日期：

摘要

本文主要讲述桑塔纳2000Gsi轿车AJR型发动机电控系统的传感器的工作原理及检测方法。

首先，以图文的方式综述什么是电控系统，电控系统中传感器，电控单元，执行器三者的关系。

然后分章节一一介绍各个传感器，并以实物图和控制电路原理图二者相结合的方式更清楚的阐述各个传感器的工作原理和具体的检测方法。

本文主要是传感器技术方面的资料，读者可以通过对本文了解更多的关于桑塔纳2000Gsi发动机的资料。

关键词：

发动机传感器检测

Abstract

Thispapermainlytellssantana2000gsicarAJRtypeengineelectroniccontrolsystemofthesensor'sworkingprincipleandtestmethod

Firstofall,withexcellentpicturesandtextsinwhatiswayofelectriccontrolsystem,electriccontrolsystemsensors,electroniccontrolunit,therelationshipbetweenactuators.Thenpointschapterintroducedeachsensor,andin-kinddiagramandcontrolcircuitprinciplediagramofthecombinationofbothmoreclearlyexpoundstheworkingprincipleofeachsensoranddetailedtestmethods.

Thispapermainlyisthesensortechnologyaspectsofmaterial,thereadercanthroughtothispaperlearnmoreaboutsantana2000gsienginematerial.

Key：

Enginesensordetection

前言1

第一章汽车传感器ECU执行器的关系概述3

电子控制组件（ECU）3

传感器3

执行器3

第二章传感器的检测5

空气流量计5

空气流量计的结构和工作原理5

空气流量计的检测5

节气门位置传感器7

节气门位置传感器的作用7

节气门位置传感器的结构与工作原理7

节气门位置传感器的检测8

爆震传感器9

爆震传感器的应用背景9

爆震传感器的工作原理9

爆震信号的判定9

爆震传感器的检测9

曲轴位置传感器10

概述10

曲轴位置传感器的结构和工作原理10

曲轴位置传感器的检测11

凸轮轴位置传感器11

概述11

凸轮轴位置传感器的结构和工作原理11

凸轮轴位置传感器的检测13

第三章AJR发动机的电控系统的常见故障14

蓄电池电压和起动机工作正常，但发动机不能起动或冷起动困难15

发动机怠速时抖动15

喷油器、曲轴位置传感器的检查15

结论16

参考文献17

致谢18

前言

桑塔纳2000Gsi轿车是上海大众汽车制造厂在上世纪末推出的新车型，其结构具有一定的普遍性和代表性。

（1）概述

桑塔纳2000GSi型轿车的AJR型发动机采用了德国波许（BOSCH）公司最先进的电子控制多点汽油顺序喷射系统。

它是在AFE型发动机系统基础上发展起来的。

该系统采用热膜式空气流量计检测发动机进气流量，可直接反映发动机负荷，比系统所采用的绝对压力传感器检测进气歧管压力并推算流量的方法更精确。

AJR型发动机的曲轴上装有1个58齿的信号触发轮，用于产生曲轴转角信号，它比AFE型发动机的分电器中由4齿触发轮产生的转角信号更为准确。

系统能依据进气流量信号和曲轴转角信号准确地控制发动机混合气空燃比和点火时间，从而极大地降低了汽车排气污染。

电子控制汽油喷射系统由空气供给系统、汽油供给系统、控制系统组成，AJR型发动机电子控制系统的结构示意图如图1所示。

（2）怠速系统的主要部件介绍

节气门控制单元：

由节气门电位计G69、怠速节气门电位计G88、怠速开关F60、怠速电机、应急弹簧组成。

节气门控制单元是一个整体，不能拆开，不能调整。

节气门控制单元有四种工作状况：

非怠速工况、怠速调节、减速调节和机械应急怠速工作状况。

（3）传感器与附加信号：

热膜式空气流量计G70向发动机控制单元提供进入发动机汽缸的空气量，使之确定喷油量和点火时间；发动机转速和曲轴位置传感器G28向发动机控制单元提供发动机转速和曲轴转角信号，起动机转动时若无此信号则发动机不能发动。

凸轮轴位置传感器G40是点火控制的主信号；水温传感器G62、进气温度传感器G72为喷油和点火正时的修正信号；氧传感器G39向发动机控制单元提供废气中“剩余氧含量”信号，控制单元根据这个信号修正下一时刻的喷油量。

爆震传感器G61、G66将爆震信号传给控制单元，控制单元对该缸的点火时间向后推迟。

附加信号是与发动机控制单元有关的输入和输出信号，可以是传感器或开关信号，也可以是与其他控制单元交换的信号。

主要有：

发动机转速信号、空调压缩机信号、空调开关信号、车速信号、诊断信号等。

（4）汽车故障自诊断系统：

汽车故障自诊断是指汽车控制系统在正常工作时，电控单元ECU的输入和输出信号都是在一个规定的范围内运行，当控制电路的信号出现异常时，ECU中的诊断系统就判定该电路信号出现故障并把的故障码储存在随机储存器（RAM）中，故障码可长期保存，清除故障码需要断开专门的随机储存器连接电路或者直接断开蓄电池。

第一章汽车传感器ECU执行器的关系概述

电子控制组件（ECU）

ECU以微机为中心。

还包括前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。

微机运算速度快、精度高，能实时控制，并具备多中断响应等功能。

目前除了8位、16位微机外，32位特别是64位微机已开始逐步使用。

而且，不仅有通用型微机和单片机，专用的汽车微机也已研制出来。

正是微机技术突飞猛进的发展促进了汽车电控技术的不断完善。

可以说，当前ECU的发展总趋势是从单系统单机控制向多系统集中控制过渡。

不久以后，汽车电控系统将采用计算机网络技术，把发动机电控系统、车身电控系统、底盘电控系统及信息与通信系统等各系统的ECU相联结，形成机内分布式计算机网络，实现汽车电子综合控制。

实物如图1-1所示

图1-1ECU实物图

传感器

汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。

近年来在该领域中，理论研究及材料应用发展较为迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等迅猛发展。

毋庸置疑，智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。

例如氧传感器，结构图1-2，实物图1-3所示。

图1-2氧传感器结构图图1-3氧传感器实物图

执行器

执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。

因此，执行器工作的精确与否将最终影响电控的成败，正因如此，其工作可靠性和精确性一直作为研究重点而倍受关注。

目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，有电磁阀、电动机、压电元件、点火器、电磁继电器、热电偶等，结构与功能不尽相同。

执行器的发

展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。

综上所述：

电控系统主要由传感器、电子控制组件（ECU）、执行器3个部分组成。

传感器作为输入部分，用于测量物理信号（温度、压力等），将其转换为电信号；ECU的作用是接收传感器的输入信号，并按设定的程序进行计算处理，输出处理结果；执行器则根据ECU输出的电信号驱动执行机构，使之按要求变化。

传感器，ECU，执行器之间的关系如图1-4所示。

图1-4传感器ECU执行器的关系图

第二章传感器的检测

空气流量计

空气流量计的结构和工作原理

热膜式空气质量计安装在空气滤清器和进气软管之间，主要由导流隔栅、金属滤网、外壳、温度补偿电路、混合电路盒和线束插座等组成。

热膜式空气流量计的实物如图2-1所示

图2-1热膜式空气流量计的实物图

桑塔纳AJR发动机是使用热膜式空气流量计，本节主要介绍热膜式空气流量计的工作原理。

热线式空气流量计工作为：

当无空气流动时，电桥处于平衡状态，控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH；当有空气流动时，由于RH的热量被空气吸收而变冷，其电阻值发生变化，电桥失去平衡，如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值，就必须增加流过热线电阻的电流IH。

因此，热线电流IH就是空气质量流量的函数。

热膜式空气流量计和热线式空气流量计一样也是利用惠斯