电控柴油发动机系统传感器介绍及测量方法

电控柴油发动机系统传感器介绍及测量⽅法

⼀、传感器类型

1、空⽓流量计

空⽓流量计的分类：

按结构原理：翼板式、热丝式、卡门涡旋式、及电位计式。

按信号类型：数字式、摸拟式。

空⽓流量计的重要性：

因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷，点⽕正时，排⽓再循环控制及发动机怠速，控制和其它参数，不良的空

⽓流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题。

控制了空⽓就控制了发动机转速：

空⽓流量计测量发动机吸⼊空⽓量，并将信号输⼊ECU，作为燃油喷射和点⽕控制的主控制信号。

MAF与MAP MAF—空⽓流量传感器；MAP—进⽓(歧管绝对)压⼒传感器。

1）空⽓流量计(MAF)----翼板式

翼板式空⽓流量计：

⼯作原理：它的核⼼是⼀个可变电阻(电位计)，它与空⽓翼板同轴连接，当空⽓流动时翼板也随之开启，随着翼板的开

启⾓度变化，可变电阻器(电位计)也随之转动。正常的翼板式空⽓流量计怠速时电压约1V油门全开时应超过4V，空⽓流

量的输出电压随空⽓流量的增加⽽升⾼，波形的幅值在⽓流不变时应保持稳定，⼀定的空⽓流量应有相对的电压输出，

当输出电压同空⽓流量不符时，发动机的⼯作状况 将受到明显的影响。

2)空⽓流量计(MAF)----热丝式

热丝式空⽓流量计：

⼯作原理：当空⽓流过热丝时使热丝保持⼀个特定温度的电流量：即流过的空⽓越多(从热丝带⾛的热量越多)热丝就越

冷需要保持这个温度的电流就越⼤。热丝式空⽓流量计输出电压：怠速0.2V----油门全开时超载4V，降低转速时输出电

压⽐怠速时的电压稍低。

好坏的判断：其怠速时的输出电压是否为0.25V燃油混合⽓是否冒⿊烟；油门全开时电压是否达到4V。

3)空⽓流量计(MAF)----卡门式

卡门式涡旋式空⽓流量计：

⼯作原理：根据注⼊发动机的空⽓量⽽产⽣⼀个频率和占空⽐变化的信号。它的输出⽅式是数字式的，⼤多数数字空⽓

流量计随空⽓的流量改变，输出的频率随之改变，⽽卡门式涡旋式空⽓流量计不仅频率改变，同时其脉宽也发⽣改变。

它的波形图不是⼀个电压波形⽽是⼀个频率波形。

4)空⽓流量计(MAF)----电位计式

电位计式的空⽓流量计：

⼯作原理：空⽓流量板与电位计同轴转动，将位置的变化变成电位计转动的传感器。当怠速时电压输出电压不越过

0.5V，当油门全⼯时输出电压不超过5V，降低转速时⼜回到怠速时的电压。

2、 进⽓压⼒传感器

进⽓压⼒传感器该传感器为半导体型。它利⽤了传感器中硅元件上的压⼒发⽣变化时电阻发⽣变化的压电效应。

进⽓温度传感器检测进⽓通过涡轮增压器后的温度。检测温度的传感器部分包含⼀个热敏电阻。该热敏电阻是随着进⽓

温度的变化⽽变化，电阻值的的变化从⽽控制温度信号电压的变化；ECU通过这个电压的变化来检测进⽓温度。

2）DENSO进⽓压⼒传感器

进⽓压⼒传感器该传感器为半导体型。它利⽤了传感器中硅元件上压⼒发⽣变化时电阻发⽣变化的压电效应。

3）DENSO进⽓温度传感器

3、曲轴位置传感器

1)BOSCH曲轴位置传感器

曲轴位置传感器安装在靠近曲轴正时齿轮或飞轮的位置。传感器是电磁感应型。当曲轴上安装的发动机转速脉冲齿轮通

过传感器时，传感器内线圈的磁场发⽣变化，从⽽产⽣AC电压值。

2)曲轴转速传感器的波形信号

4、凸轮轴位置传感器

1）BOSCH凸轮轴位置传感器

原理：电磁感应

相位确定：采⽤（n+1）齿定位，凸轮轴上安装着⼀个⽤铁磁性材料制成的齿，它随着凸轮轴旋转，当这个齿经过凸轮

轴传感器半导体膜的时候，它的磁场就会使半导体膜中的电⼦偏转，产⽣⼀个短促的电压信号，这个电压告诉ECU，那

1缸已经进⼊了压缩上⽌点。信号丢失时，启动困难，当同步信号出错时，发动机将会出现跛⾏回家,发动机转速为

（1500r/min)，当同步信号同时丢失时，发动机⽆法⼯作。

BOSCH凸轮轴相位传感器

2）DENSO凸轮轴位置传感器

原理：霍尔效应

当脉冲通过⽓缸识别传感器（G传感器）时，磁阻发⽣变化，⽽且通过传感器的电压发⽣变化。内部IC 电路使电压的变

化放⼤，并且输出到发动机控制器。在输油泵凸轮轴的中⼼有⼀个盘形齿轮，其上每隔60°就有⼀个缺⼝，以及⼀个额

外缺⼝。因此，发动机每转两转（对于六缸发动机）该齿轮输出七个脉冲。通过将发动机侧的发动机转速脉冲和⽓缸识

别传感器脉冲相结合，可将额外切⼝脉冲之后的脉冲辨认为1 号⽓缸。

NE即：曲轴位置传感器原理同上（BOSCH的曲轴位置传感器相同）

5、冷却液温度传感器

冷却液温度传感器安装在⽓缸体上，可以检测冷却液温度;该传感器为热敏电阻。

备注：热敏电阻值随温度增加电阻值下降；从⽽信号电压电压值下降。

冷却液温度传感器安装位置

冷却液温度传感器（草图）

1、电⼦接头 2、壳体 3、NTC电阻 4、冷却⽔

电阻值随着温度升⾼⽽下降，电阻值为2.5kΩ --300Ω发动机⽔温过⾼时，发动机将会出现跛⾏回家模式,发动机转速为

限速1500r/min。

6、燃油温度传感器信号及电压值的逻辑值

燃油温度传感器这是⼀个热敏电阻型传感器，可以检测燃油温度。在HP0电装系统中，它安装在喷油器的回油管上。

（在电装系统中油温过⾼时会报喷油器损坏故障）

7、机油压⼒及机油温度传感器

机油压⼒传感器可以同时检测机油压⼒和机油温度针脚接线为四根机油温度过⾼时发动机将会出现跛⾏回家模式，发动

机转速为限速1500r/min。

机油压⼒传感器安装位置

8、油门踏板传感器

油门踏板位置传感器将加速踏板开度转换为电⼦信号，并将其输出到发动机控制器。另外，有两个系统可在⼀旦发⽣故

障时提供备⽤功能。这是⾮接触型传感器。有连杆与加速踏板⼀起转动，输出端⼦电压根据连杆转动⾓度⽽变化。

1）BOSCH

油门踏板传感器在怠速时电压值为1、0.57V-0.95V ；2、0.16V-0.6V，电阻值为6.1kΩ。

2)DENSO

油门踏板传感器⼯作电压值为0.85----4.15V,电阻值为2.9 kΩ。

9、油轨压⼒传感器

油轨压⼒传感器安装在油轨上。它检测油轨的燃油压⼒，然后发送信号给发动机ECU。这是⼀个半导体传感器，它利⽤

了压⼒施加到硅元件上时电阻发⽣变化的压电效应。

上柴电阻为11kΩ、潍柴电阻为23.2KΩ、电压为1.5---4.3V

1)油轨压⼒传感器的结构

BOSCH油轨压⼒传感器

原理：

传感器⽪膜上的传感器元件将⾼压管道内的压⼒变化转化成电压信号输送到ECU。

结构：

1、电⼦接头，2、评估电路，3、带传感装置的⽪膜，4、⾼压接头，5、固定螺纹

DENSO油轨压⼒传感器

DENSO油轨压⼒传感器信号电压值的逻辑值

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