1.4.14 分电器

(1)作用

分电器是用来接通和切断低压电路,使点火线圈产生高压电流,并按照发动机的点火顺序,在规定的时间内,将高压电分配给各气缸的火花寨,点燃混合气。

2工作原理

汽车分电器是汽油机点火系统中按气缸点火次序定时地将高压电流传至各气缸火花塞的部件。在蓄电池点火系统中,通常将分电器和断电器做在同一轴上,并由配气凸轮轴驱动。它还带有点火提前角调整装置和电容器等。断电器的断电臂用弹簧片使触点闭合,用断电凸轮使触点开启,开启间隙约为0.30~0.45毫米。断电凸轮的凸起数与气缸数相同。当触点开启时,分电器的分电臂正好对准相应的侧电极,感应产生的高压电由次级线圈经过分电臂、侧电极、高压导线传至相应气缸的火花塞。使用不同辛烷值的汽油时,可手动调整初置点火提前角。

图1.26 蓄电池点火系统的组成

1.4.13 油门踏板传感器

(1)作用

油门踏板传感器就是常说的节气门位置传感器,作用是将节气门的开度位置及大小通过电路把这些信号传递给汽车上的ECU电子控制单元的一种设备,然后汽车的ECU电子控制单元通过这个传递来的信号再加上各种传感器信号,进行综合处理,最后控制各执行器工作。

2工作原理
  • 电子油门主要是依靠控制器接受输入信号的大小后,控制油门电机曲柺转动,继而控制油门大小;
  • 当曲柺旋转时,会导致油门传感器内点位的变化,当电位值与输入信号相同时,曲柺将停止转动专,以稳定发动机转速为输入信号值;
  • 电子油门通过用线束(导线)来代替拉索或者拉杆,在节气门那边装一只微型电动机,属用电动机来驱动节气门开度。即所谓的“导线驾驶”,用导线代替了原来的机械传动机构。

1.4.12 ABS传感器

(1)作用

ABS传感器是应用在机动车的ABS(Anti-lock Braking System防抱死刹车系统),ABS系统中大多由电感传感器来监控车速,ABS 传感器通过与随车轮同步转动的齿圈作用, 输出一组准正弦交流电信号,其频率和振幅与轮速有关.该输出信号传往ABS电控单元(ECU), 实现对轮速的实时监控。在刹车时将车轮的转速反馈给刹车系统,由刹车系统来控制车轮有克制的转动。以达最佳刹车效果。

2工作原理

ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死〔锁死〕车轮相比,能提供更高的制动力量。

图1.24 ABS系统的组成(分置式)

ABS的工作过程可以分为常规制动,制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。

常规制动阶段:

ABS并不介入制动压力控制,调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

图1.25 ASB系统的组成原理图

制动过程中

ABS电控单元(ECU)3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号,并加以处理,分析是否有车轮即将抱死拖滑。如果没有车轮即将抱死拖滑,制动压力调节装置2不参与工作,制动主缸7和各制动轮缸9相通,制动轮缸中的压力继续增大,此即ABS制动过程中的增压状态。

如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑,它即向制动压力调节装置发出命令,关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道,使左前制动轮缸的压力不再增大,此即ABS制动过程中的保压状态。若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态,它即向制动压力调节装置发出命令,打开左前制动轮缸与储液室或储能器(图中未画出)的通道,使左前制动轮缸中的油压降低,此即ABS制动过程中的减压状态。

1.4.11 氧传感器

(1)作用

测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息,即氧气含量,并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机,使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制;确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOX)三种污染物都有最大的转化效率,最大程度地进行排放污染物的转化和净化。

(2)工作原理

在一定条件下,利用氧化皓内外两侧的氧浓度差,产生电位差,且浓度差越大,电位差越大。大气中氧的含量21%,浓混合燃烧后的废气实际上不含氧,稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧,但仍比大气中的氧少的多。在高温及铂的催化下,将附着在氧传感器上的氧气消耗殆尽,于是就产生电压差,浓混合气输出电压接近1V,稀混合气接近0V。根据氧传感器的电压信号,控制空燃比从而调整喷油脉宽,因此氧传感器的电子控制燃油计量的关键传感器。

工作时,在高温废气冲刷下,氧气发生电离,由于锆管内侧氧离子浓度高,外侧氧离子浓度低,在氧浓差作用下,氧离子从大气侧向排气侧扩散,从而形成了氧浓度差电池,如下图所示:

图1.22 氧传感器工作原理图

当混合气稀时,排气中含氧量高,锆管内外两侧浓度差小,产生的电动势小,大约为100mV。

当混合气浓时,排气中含氧量低,浓度差大,产生的电动势高,大约为900mV。电动势的高低以理论空燃比为界限发生突变,如下图:

图1.23 氧传感器输出电压曲线图

1.4.10 燃油压力传感器

(1)工作原理

油压作用在压力传感器的金属膜片上面使膜片产生变形,在膜片上面有由4 个金属应变计组成的惠斯顿电桥,膜片的变形导致应变计电阻变化,通过外围电路的的信号处理后,形成与压力成线性关系的电压信号。

图1.20 燃油压力传感器工作原理图

(2)作用

将油的压力变成电信号传递到显示仪表或信号采集装置上。

图1.21 燃油压力传感器系统工作示意图

1.4.9 进气流量传感器

(1)作用

空气流量传感器是发动机控制系统的重要组成部分,其主要功能就是测量进入发动机的空气质量有多少,并以此为依据调节燃油配给量。以求达到理想的空燃比,在保证发动机正常工作需要基础上节约燃油。空气流量计相对于化油器式文氏管测量方式来说测量更加精细,反应更灵敏

图1.16 空气流量传感器结构示意图

(2)工作原理
热线式与热膜式

空气流量增大,铂丝热线电阻RH温度降低,RH电阻减少,加热电流IH增大,以维持热线温度一定(比气流温度高100℃)。利用RH加热电流度量空气质量流量。

图1.17 热线式空气流量传感器工作原理图

卡门漩涡式:

在进气道内设置一扰流体,当空气流过时,绕流体后将产生涡流,涡流的频率f与空气流速v之间:测得频率f,即知空气流速V,进而计算流体流量。流量计输出数字信号(频率信号)。f=St v/d。

图1.18 卡门漩涡式空气流量传感器工作原理图

叶板式:

发动机工作时,进气气流经过空气流量计推动测量片偏转,使其开启。测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片轴上卷簧弹力的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操纵节气门来改变。进气量愈大,气流对测量片的推力愈大,测量片的开启角度也就愈大。在测量片轴上连着一个电位计。电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动,把测量片开启角度的变化(即进气量的变化)转换为电阻值的变化。电位计通过导线、连接器与ECU连接。ECU根据电位计电阻的变化量或作用在其上的电压的变化量,测得发动机的进气量。

图1.19 叶板式空气流量传感器工作原理图

1.4.8 节气门位置传感器

(1)作用

测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号。

(2)工作原理

电阻器的转轴与节气门联动,它有两个触点:全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时,怠速触点闭合,向计算机输出怠速工况信号;当节气门处于其它位置时,怠速触点张开,输出相对于节气门不同转角的电压信号,计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷;根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。计算机根据这些工况信息来修正喷油量,或者进行断油控制。

图1.15 节气门位置传感器工作原理

1.4.7 进气压力和温度传感器

(1)进气压力传感器工作原理

进气压力传感器检测的是节气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元(ECU),ECU依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。

图1.13 进气压力传感器结构示意图

(2)进气压力传感器作用

反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号。

(3)进气温度传感器工作原理

进气温度传感器是一个负温度系数热敏电阻,当温度升高时,电阻阻值减少,当温度降低时,电阻阻值增大,随着电路中电阻的变化,导致电压的变化,从而产生不同的电压信号,完成控制系统的自动操作。在冷车时,进气温度传感器的信号与发动机水温传感器信号基本相同。在热车时,其信号电压大约是水温传感器的2-3倍。热敏电阻的阻值随空气温度的升高而降低呈指数关系如下图所示:

图1.14 进气温度传感器原理特性

(4)进气温度传感器作用

检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据。

1.4.6 机油压力传感器

1)工作原理

机油压力传感器安装在发动机的主油道上,当发动机运行时,压力测量装置检测机油的压力,将压力信号转变为电信号送至信号处理电路,经过电压放大和电流放大,通过信号线将放大后的压力信号连接至油压指示表,改变油压指示表内部2个线圈通过的电流之比,从而指示出发动机的机油压力。经过电压放大和电流放大的压力信号,同时还与报警电路中设定的报警电压进行比较,当低于报警电压时,报警电路则输出报警信号,并通过报警线点亮报警灯。

2作用

检测机油压力,在压力不够的情况下发出报警信号。机油压力不够的时候仪表盘上的机油灯会亮。机油压力不够报警的故障一般为机油感应塞失灵、机油不够、机油泵滤网堵塞、机油泵损坏。如果出现机油报警信号要抓紧时间维修。

1.4.5 机油油位油温传感器

(1)工作原理  

机油状态传感器通过一个串行数据接口连接在发动机控制系统上,该传感器有3个PIN角:

  • PINI:BSD信号线。
  • PIN2:电源线。
  • PIN3:搭铁线。
2)作用 

温度油位传感器向发动机DME控制单元提供两个信号:机油温度和油位,有些车辆也用于油位检查。机油状态传感器(例如宝马E60车型)扩展了温度油位传感器的功能。机油状态传感器测量下列参数:机油温度、油位、机油品质。发动机控制系统对这些测量参数进行分析。

图1.12 温度油位传感器工作原理图