汽车传感器元件系统

汽车传感器元件系统

现在的汽车越来越智能化，汽车上的很多功能都由电脑来控制完成，比如说发动机系统、变速箱系统、悬架系统、制动系统、空调系统、车身控制系统等等。电脑要控制这些系统，必须要得到正确的信息来确认系统的状态，然后发出正确的指令来控制系统动作，从而执行驾驶员的意图，正确的控制汽车。

这些反应系统状态的信息是由一种叫做传感器的元件来完成的，即使是一辆很普通的汽车，上面的传感器也多达几十个，高级一点的车更是高达上百个。图1-49表示传感器元件系统。

 

图1-49. 传感器元件系统

汽车在运行中，各系统会处于不同的工作状态，比如水温、油温、进气压力、车速、节气门位置、档位等等，这些信息汽车的电脑是无法直接读取的，必须转化为电脑能够识别的电信号。汽车传感器就是执行这样的任务，它把汽车运行中的光、电、温度、压力、时间等信息转化成电信号，输入车载电脑系统，然后由电脑中内部预先存储的程序进行计算分析，从而判断汽车的运行状态。现在汽车上的传感器非常多，下面分别说说汽车各系统中的传感器名称及作用。
10.空气流量传感器（MAF）
    空气流量传感器（MAF）的作用是将单位时间内吸入发动机气缸的空气量，转换成电信号送至发动机控制模块（ECU），是决定喷油量和点火正时的基本信号之一。
    按其结构型式和进气量的检测原理，可以分为翼板式空气流量传感器（MAF）、卡门旋涡式空气流量传感器（MAF）、热线式空气流量传感器（MAF）、热膜式空气流量传感器（MAF）四种类型，现在使用最多的是热线式和热膜式。
    如果空气流量传感器发生故障，会出现发动机启动困难，性能失常，怠速不稳，加速时回火、放炮，油耗大，爆燃等现象。
11.进气歧管压力传感器（MAP）
    进气歧管压力传感器（MAP）的作用是检测进气歧管的真空度，并将压力信号转变成电子信号输送给发动机控制电脑，是控制喷油脉冲宽度和点火正时的主要参考信号，分为半导体压敏电阻式和电容式进气歧管压力传感器两种。
    进气歧管压力传感器发生故障，发动机会启动困难，性能失常，加速性变差，怠速不稳，油耗大、加速不稳，加速时回火、放炮，油耗大，爆燃等故障现象。
12.曲轴位置传感器（CKP）
    曲轴位置传感器（CKP）是发动机集中控制系统中最主要的传感器之一，是确认曲轴转角位置和发动机转速不可或缺的信号源，发动机控制模块（ECU）用此信号控制燃油喷射量、喷油正时、点火时刻(点火提前角)、点火线圈充电闭合角、怠速转速和电动汽油泵的运行。
    根据信号形成的原理分类，曲轴位置传感器（CKP）又可分为电磁式、光电式和霍尔效应式三大类。
    当曲轴位置传感器发生故障后，会出现发动机不能启动，加速不良，怠速不稳，间歇性熄火等故障现象。
13.凸轮轴位置传感器(CMP)
    凸轮轴位置传感器用来检测凸轮轴的转角位置，发动机控制模块（ECU）用此信号确定发动机的缸序，用以控制喷油顺序、点火顺序。当凸轮轴位置传感器发生故障后，发动机的输出功率会降低。
14.发动机冷却液温度传感器（ECT）
    发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块（ECU），作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。
15.进气温度传感器（IAT）
    进气温度传感器用来检测进气温度，并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块（ECU），作为汽油喷射、点火正时的修正信号。图1-50表示进气温度传感器。

图1-50.进气温度传感器

16.排气温度传感器

排气温度传感器用来检测再循环废气的温度，用以反映废气再循环的流量。如果发动机温度传感器发生故障，会出现汽车在很低的温度下冷启动困难，在暖车阶段行驶特性不良，燃油消耗增加，废气排放增加等故障。
17.节气门开度传感器

节气门开度传感器用来检测节气门的开度和开关的速率，并把该信号转变为电压信号送给发动机的控制电脑，作为控制喷油脉冲宽度、点火正时、怠速转速、尾气排放的主要修正信号，同时也是空气流量传感器或进气歧管压力传感器的辅助信号。

如果节气门开度传感器发生故障；发动机启动困难，怠速不稳，发动机性能不良，易熄火，减速时负载变化时会有颠簸
18.氧传感器
    的根本作用是用来检测尾气中含氧浓度，然后ECU(发动机系统控制电脑)会通过氧传感器提供的氧浓度信号，以便判定发动机的燃烧状况(前氧)或者催化器的工作效率(后氧)。有氧化锆式和氧化钛式。
    如果氧传感器发生故障，发动机性能不良，λ调节处于固定不变，怠速不稳，排放值不正常，油耗加大，火花塞积炭。图1-51表示氧传感器（一）；图1-52表示氧传感器（二）；图1-53表示前/后氧传感器。

 

图1-51.氧传感器（一）

 

 图1-52.氧传感器(二)

 

图1-53.前/后氧传感器

19.爆震传感器
    爆震传感器用来检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震，并把爆震信号输送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号
    爆震传感器有非共振型和共振型压两种，一般安装在2缸和3缸之间，或者1 ，2缸中间一个，3，4缸中间一个。一般的爆震传感器的连接线上都用屏蔽线包裹的。
    当爆震传感器发生故障时，发动机会爆燃，点火正时失准，高油耗，功率降低，发动机工作粗暴。图1-54表示爆震传感器（一）；图1-55表示爆震传感器（二）。

图1-54.爆震传感器（一）

 

图1-55. 爆震传感器（二）

20.机油压力传感器

机油压力传感器用来检测发动机机油压力，在压力不够的情况下发出报警信号。机油压力不够时，仪表盘上的机油灯会亮。一般有两个，在主油道上一个，在缸盖上一个。
21.车速传感器

车速传感器一般安装在变速器输出轴附近，它是一种电磁感应式转速传感器，用于检测变速器输出轴的转速。电脑根据车速传感器的信号计算出车速，作为其换挡控制的依据。
22.液压油温度传感器

安装在自动变速器油底壳内的阀板上，用于检测自动变速器的液压油的温度，以作为电脑进行换挡 控制、油压控制和锁止离合器控制的依据。液压油温度传感器内部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度电阻系数。温度越高，电阻越低，电脑根据其电阻的变化测出自动变速器的液压油的温度。
23.自动变速箱多功能开关

多功能开关也叫档位开关，作用是把换档杆的机械运动转化为电信号，传递给自动变速箱电控单元，以控制变速箱的档位。
24.轮速传感器
    轮速传感器是用来测量汽车车轮转速的传感器。对于现代汽车而言，轮速信息是必不可少的，汽车动态控制系统(VDC)、汽车电子稳定程序(ESP)、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。所以轮速传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一。常用的轮速传感器主要有：磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。
25.刹车灯开关
    刹车灯开关又叫做制动灯开关，它的作用是控制刹车灯的点亮与熄灭，配合控制车辆带有ABS/EBD或相关制动、车身稳定系统的协同作业，自动变速箱P档解锁等。现在刹车灯开关是汽车上很重要的一个传感器，如果它发生故障，汽车的很多功能都执行不了，甚至不能行使。
26.转向盘角度传感器
    用来检测方向盘的转动角度和转向方向的一种装置。方向盘左转或右转都会被转向角传感器检测到，从而使汽车电控单元发出正确的转向指令。而方向盘的转动角度是为汽车实现转向幅度提供依据，使汽车按照驾驶员的转向意图行驶。在汽车的车身稳定控制系统中和电动助力转向系统中，转向盘角度传感器是很重要的信号。
27.空调系统传感器
1）温度传感器 

车内外温度传感器都是负温度系数热敏电阻传感器，分别用来感受车内及车外温度。当温度发生变化时，热敏电阻的阻值改变，从而向空调电控单元（ECU）输送温度信号。
2）蒸发器温度传感器  

这种传感器用来检测通过蒸发器的空气温度或者蒸发器表面的温度变化，并以此来控制压缩机电磁离合器的接合或断开。
3）冷却液温度传感器  

冷却液温度传感器直接安装在热交换器底部的水道上，用来检测冷却液温度，产生的冷却液温度信号输送给电控单元（ECU），控制低温时鼓风机的转速。
4）日照传感器  

日照传感器是一个光敏二极管，利用光电效应，把阳光照射量的变化转换为电流值的变化并输送给空调电控单元，用来调整空调吹出的风量与温度。
28.安全系统传感器

主要有碰撞传感器、安全传感器、中央安全气囊传感器、安全带传感器、乘员区别传感器等，其中碰撞传感器又分为前碰撞传感器和侧碰撞传感器。主要作用是在汽车发生碰撞时，判断碰撞的烈度和方位，然后确定安全气囊是否起爆。