摘 要 早在20世纪60年代, 汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等, 它们仅与仪表和指示灯相连。进入70年代, 为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题, 又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机, 以达到节油和减少废气污染;80年代以后, 随着电子技术的迅猛发展, 电子控制发动机系统也不断发展完善, 逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统, 传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。
随着电子技术的发展, 汽车电子化程度不断提高, 通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题, 而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小, 定量提供有用的电输出信号的部件, 亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。发动机控制用传感器有许多种，其中包括温度传感器。压力传感器。转速和角度传感器。流量传感器。位置传感器。气体浓度传感器。爆震传感器等。这类传感器是整个发动机的核心，利用它们可提高发动机动力性。降低油耗。减少废气。反映故障等，由于其工作在发动机振动。汽油蒸气。污泥和泥水等恶劣环境中，因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求有很多种，其中最关键的是测量精度与可靠性，否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或故障。该论文对汽车电控汽车发动机传感器的原理结构检修做了个简单介绍。
关键词：电控发动机；传感器；故障；诊断
目 录
一、电控发动机传感器简介 .......................................... 2
1.1概述 .......................................................... 2
1.2电控发动机传感器简介 .......................................... 2
二、进气歧管绝对压力传感 .......................................... 4
2.1 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测 .................. 4
2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测 ....................... 5
第三章 节气门位置传感器结构与检测 ................................ 6
3.1 节气门位置传感器的结构 ........................................ 6
3.2开关量输出型节气门位置传感器的检测 ............................ 7
四 曲轴位置传感器结构原理与检测 ................................... 8
4.1磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 .................................. 8
4、2光电式曲轴位置传感器原理与检测 ............................... 9
五 温度传感器的分类与检测 ....................................... 13
5.1用万用表检测冷却液温度传感器 ................................. 13
5.2却液温度传感器与ECU 连接线柬阻值的检查 ....................... 13
5.3进气温度传感器的检测方法 ..................................... 13
5.4敏铁氧式温度传感器的检修方法如下： ........................... 14
六 氧传感器结构与检测 ............................................ 15
6.1 氧传感器的组成 ............................................... 15
6.2氧传感器的常见故障 ........................................... 15
七 爆震传感器结构原理与检测 ..................................... 16
7.1爆震传感器的结构和工作原理 ................................... 16
7.2爆震传感器检测 ............................................... 18
总 结 ............................................................ 19
参考文献 ......................................................... 20
一、电控发动机传感器简介
1.1概述
传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。
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。在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。测量电路中较多的使用电桥电路。比如后面要讲到的热线式空气流量计。
在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。今天，传感器已是无处不大。在动力系统中，有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等) 的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等) ；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器。
1.2电控发动机传感器简介
1进气歧管绝对压力传感器
功能：测量进气歧管绝对压力，提供发动机负荷信息。
原理：传感元件由一片硅芯片组成。在硅芯片中蚀刻出压力膜片，定值和整
流电路也集成在硅片上。空气压力的改变使膜片变形受力，压组效应使电阻改变，通过芯片处理后，形成与压力成线性关系的电压信号。该传感器直接安装在进气歧管上，DS-S/TF型还把压力和空气温度传感器组合在一起。
特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。 2节气门位置传感器
功能：提供发动机负荷信息、工况信息。
特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。 原理：此传感器实际上是具线性输出特性的转角电位计。电位计转臂与节气门同轴安装，当节气门转动时，带动电位计转臂滑到一定的电阻位置，电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。
3曲轴位置传感器
功能：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——确定基本点火时刻。我们都知道，发动机是在压缩冲程末开始点火的，那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢？就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的，通过曲轴位置传感器，可以知道哪缸活塞处于上止点，通过凸轮轴位置传感器，可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样，发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。 原理
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。
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。
4温度传感器
功能：测定发动机冷却液或进气温度。
原理：传感器内的NTC 热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减小。冷却液或进气温度的变化引起电阻值的变化，然后通过一个分压电路转换为电压信号送往电子控制器。
5氧传感器
功能：测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC 、CO 和NOX 三种污染物都有最大的转化效率。
6爆震传感器
功能：检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器识别发动机爆震工况。 原理：爆震传感器是一种振动加速度传感器。它装在发动机气缸体上，可装一只或多只。传感器的敏感元件为一压电晶体，发动机爆震时，发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。压电晶体由于受质块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动转化为电压信号输出。
特点：结构牢固、紧凑；测量敏感度高。
原理：氧传感器传感元件是一种陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。陶瓷管是一种固态电解质，加热后依靠陶瓷管外壁的催化剂使排气中的各种成份发生化学反应，氧离子可通过陶瓷管扩散，造成管壁内、外侧之间的电势差，即信号电压，该电压与排气中含氧量成正比。
特点：抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。
二、进气歧管绝对压力传感
进气歧管绝对压力传感器用于D 型汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元（ECU ），作为确定喷油器基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中，应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。
2.1 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测
2.1.1半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器结构原理
半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件（硅膜片）和把
转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以进歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。
2.1.2半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器的检测
(1)传感器电源电压的检测
点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），用万用表电压档测量导线连接器中电源端VCC 和接地端E2之间的电压如其电压值应为4.5-5.5V 。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU 之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。
(2)传感器输出电压的检测
将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管在ECU 导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从13.3kPa （100mmHg ）起，每次递增13.3kPa （100mmHg ），一直增加到66.7kpa （500mmHg ）为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。如皇冠3.0轿车2JZ-GE 发动机和丰田HIACE 小客车2RZ-E 发动机进气歧管压力传感器的标准输出电压值如所示。
2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测
2.2.1结构和工作原理
真空膜盒传动的可变电感式进气歧管绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感
应线圈和电子电路等组成。膜盒是由薄金属片焊接而成，其内部被抽成真空，外部与进气歧管相通。外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。感应线圈由两个绕组构成其中一个与振荡电路相连，产生交流电压，在线圈周围产生磁场，另一个为感应绕组，产生信号电压。当进气歧管压力变化时，膜盒带动铁心在磁场中移动，使感应线圈产生的信号电压随之变化。该信号电压由电子电路检波、整形和放大后，作为传感器的输出信号送至ECU 。
2.2.2传感器输出信号电压值的检测
由于这种传感器（早期波许D-Jetronic 系统用）是利用12V 电源完成变压作用的，所以拔下插座就无法检查传感器的好坏。检测时，将万用表（电压档）的表笔分别插入导线连接器与两端子接触测量其输出电压。测量方法如下：在不动插座的情况下闭合点火开关（ON ），将万用表表笔与Vs 、E 端子接触。在开放真空管道、加上大气压的情况下，电压值约为1.5V ，而在用嘴巴对真空管道吸气的情况下，电压值应从1.5V 起向降低方向变化；发动机怠速运转时，电压值约为0.4V ，而当发动机转速升高时，此电压值也升高。
第三章 节气门位置传感器结构与检测
3.1 节气门位置传感器的结构
图3--1节气门位置传感器的结构
节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。它实质上是一只可变电阻器，安装于节气门体上，外形及内部结构如下图所示。
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，计算机便根据加速踏板的位置（发动机的负荷）向喷油嘴发出喷油的指令。
3.2开关量输出型节气门位置传感器的检测
（1）结构和电路
开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。它有两副触点，分别为怠速触点(IDL)和全负荷触点(PSW)。由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。当节气门处于全关闭的位置时，怠速触点IDL 闭合，ECU 根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量；当节气门打开时，怠速触点打开，ECU 根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制；全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态，当节气门打开至一定角度(丰田1G-EU 车为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU 送出发动机处于全负荷运转工况的信号，ECU 根据此信号进行全负荷加浓控制。丰田1G-EU 发动机电子控制系统用的开关量输出型节气门位置传感器。
（2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整(丰田1S-E 和2S-E) 。
①就车检查端子间的导通性
点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器连接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。
当节气门全闭时，怠速触点IDL 应导通；当节气门全开或接近全开时，全负
荷触点PSW 应导通；在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况如表1所示。否则，应调整或更换节气门位置传感器。
四 曲轴位置传感器结构原理与检测
曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一，它提供点火时刻（点火提前角）、确认曲轴位置的信号，用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。
4.1磁脉冲式曲轴位置传感器的检测
（1）磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理
磁脉冲式曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘（用以产生信号，称为信号盘），它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上，随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘，沿着圆周每隔4°有个齿。共有90个齿，并且每隔120°布置1个凸缘，共3个。安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号信号发生器。信号发生器内有3个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头，其中磁头②产生120°信号，磁头①和磁头③共同产生曲轴1°转角信号。磁头②对着信号盘的120°凸缘，磁头①和磁头③对着信号盘的齿圈，彼此相隔了曲轴转角安装。信号发生器内有信号放大和整形电路，外部有四孔连接器，孔“1”为120°信号输出线，孔“2”为信号放大与整形电路的电源线，孔“3”为1°信号输出线，孔“4”为接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU 。
发动机转动时，信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化，从而在感应线圈里产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号。发动机旋转一圈，磁头②上产生3个120°脉冲信号，磁头①和③各产生90个脉冲信号（交替产生）。由于磁头①和磁头③相隔3°曲轴转角安装，而它们又都是每隔4°产生一个脉冲信号，所以磁头①和磁头③所产生的脉冲信号相位差正好为90°。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后，即产生曲轴1°转角的信号。
产生120°信号的磁头②安装在上止点前70°的位置（图 4），故其信号亦可称为上止点前70°信号，即发动机在运转过程中，磁头②在各缸上止点前70°位置均产生一个脉冲信号。
（2）磁脉冲式曲轴位置传感器的检测
以皇冠3.0轿车2JZ-GE 型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如图 9所示。
①曲轴位置传感器的电阻检查
点火开关OFF ，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。
②曲轴位置传感器输出信号的检
拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。
③感应线圈与正时转子的间隙检查
用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙，其间隙应为0.2-0.4mm 。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。
4、2光电式曲轴位置传感器原理与检测
（1）光电式曲轴位置传感器的结构和工作原理
光电式曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成。信号盘安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙，产生1°（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧分布着6个光孔（间隔60°），产生120°信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的。
信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（图 13）。两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发
动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发
生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。图 14所示为光电式信号发生器的作
用原理。
当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发
光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送
至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角1°信号和120°信号。因
信号发生器安装位置的关系，120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴
每转2圈，分电器轴转1圈，则1°信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期
高电位对应1°，低电位亦对应1°，共表征曲轴转角720°。与此同时，120°
信号发生器共产生6个脉冲信号。
（2）光电式曲轴位置传感器的检测
①曲轴位置传感器的线束检查
图 18所示为韩国“现代SONATA”汽车光电式曲轴位置传感器连接器（插
头）的端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于
“ON”，用万用表的电压档（图 19）测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V ，
线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V ，用万用表的电阻档测量线束
侧1#端子与地间应为0Ω（导通）。
②光电式曲轴位置传感器输出信号检测
用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上，在起动发动机时，电压
应为0.2-1.2V 。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子
和1#端子电压应为1.8-2.5V 。否则应更换曲轴位置传感器。
4.3霍尔式曲轴位置传感器原理与检测
霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电
压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使
霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信
号。
霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作原理
图4—1霍尔传感器工作原理
1. 永久磁铁 2.外加电压 3.霍尔电压 4.霍尔元件 5.接触面 6.磁力线 7.剩余电子
8. 虑板
霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧
面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元
件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），
这时不产生霍尔电压；当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁1的磁通便通过接触
面5穿过霍尔元件这时产生霍尔电压。
尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压
脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍
尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信
号。霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式。在发动
机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。外
信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽
度为10°弧长；内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的
宽度不同，分别为100°、90°和110°弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别
为20°、30°和10°弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为100°弧长
的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点（TDC ）前75°，90°弧长的触发叶
片前沿在第6缸和第3缸上止点前75°，110°弧长的触发叶片前沿在第5缸和
第2缸上止点前75°。
霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向ECU
输送电压脉冲信号, 外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号（称为18X 信号），1
个脉冲周期相当于曲轴旋转20°转角的时间，ECU 再将1个脉冲周期均分为20
等份，即可求得曲轴旋转1°所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。
该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1°信号的功能。内信号轮每旋
转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号（称为3X 信号），脉冲周期均为120°
曲轴转角的时间，脉冲上升沿分别产生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上
止点前75°作为ECU 判别气缸和计算点火时刻的基准信号，此信号相当于前述
光电式曲轴位置传感器产生的120°信号。
（2）霍尔式曲轴位置传感器的检测
霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出
电脉冲信号来判定其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例
来说明其检测方法。
曲轴位置传感器与ECU 有三条引线相连。其中一条是ECU 向传感器加电压的
电源线，输入传感器的电压为8V ；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽
通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V ，低电位为0.3V ；第三
条是通往传感器的接地线。
①传感器电源、电压的测试
点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU 侧7#端子的电压应为8V ，
在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V ，否则为电源、线断路或接
头接触不良。
②端子间电压的检测
用万用表的电压档，对传感器的ABC 三个端子间进行测试，当点火开关置于
“ON”时，A-C 端子间的电压值约为8V ；B-C 端子间的电压值在发动机转动时，
在0.3-5V 之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v ，最低电压0.3V 。
如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。
③电阻检测
点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表Ω
档跨接在传感器侧的端子A-B 或A-C 间，此时万用表显示读数为∞（开路），假
如指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。
GM （通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为
4个，上止点信号（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显示
五 温度传感器的分类与检测
5.1用万用表检测冷却液温度传感器
(1)在车检查
将点火开关关闭，拆下传感器的连接器，用汽车专用万用表的Rx1挡，测试
传感器两端子的阻值。以皇冠3.O 的THW 和E2端子为例，在温度为0℃时，电
阻为4—7k Ω; 在温度为20℃时，电阻为2～3k Ω; 在温度为40℃时间，电阻为
O.9一1.3k Ω; 在60℃时为O.4～0.7k Ω，在80℃时，为0.2～O.4k Ω。冷却液
温度传感器的电阻值与温度的高低成反比。
(2)单件检查
拆下冷却液温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器。将传感器
置于烧杯内的水中，加热杯中的水。随着温度逐渐升高。用万用表电阻挡测量传
感器的电阻值，将测得的值与标准值相比较，若不符合，应更换冷却液温度传感
器
5.2冷却液温度传感器与ECU 连接线束阻值的检查
用高阻抗万用表电阻挡，测量冷却液温度传感器与ECU 两连接线束的电阻
值(传感器信号端、地线端分别与对应ECU 的两端子间的电阻值) ，其线路应导通。
若线路不导通或电阻值大于规定值，则说明传感器线束断路或连接器接头接触不
良，应进一步检查或更换。
5.3进气温度传感器的检测方法
（1）检测电阻
进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。单
件检查时，将点火开关置于OFF 位置，拆下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下。用电热吹风、或热水加热进气温度传感器，并用万用表电阻档，测量在不同温度下两端子间的电阻值。将测得的电阻值与标准数值进行比较，如果与标准值不符，则应更换进气温度传感器。
（2）检测电压
①检测电源电压
拆下进气温度传感器线束插头，打开点火开关，测量进气温度传感器的电源电压，应为5V 。
②测量输入
信号电压。将点火开关置于ON 位置，用万用表的电压挡测量图中ECU 的THA 与E2间的电压，该电压值应在0.5～3.4V(20℃) 范围内。若不在规定范围内，则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。
③检查进气温度传感器连接线束电阻
用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU 插接器端子间电阻，即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU 的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路或插头接触不良，应进一步捡查。
5.4敏铁氧式温度传感器的检修方法如下：
当发动机的冷却液温度高于规定值时，如果散热器冷却风扇不运转，则应检查散热器冷却风扇工作电路。首先检查线路连接情况，检查有无断路、短路，以及风扇继电器的工作和热敏铁氧体式温度传感器的工作情况。
检查热敏铁氧体式温度传感器。将热敏铁氧体式温度传感器置于容器中，连接万用表，在加热的同时检查传感器的工作情况。正常情况下，在冷却液温度为规定温度时，传感器处于导通状态，万用表指示0Ω。在冷却液温度高于规定温度时，传感器应断开(传感器不导通) ，万用表指示电阻为∞，否则说明热敏铁氧体式温度传感器已损坏，应当更换。
六 氧传感器结构与检测
6.1 氧传感器的组成
主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒，加热棒受（ECU ）电脑控制，当空气进量小（排气温度低）电流流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓
度。
图6—1氧传感器
在试管状态化锆元素（ZRO2）的内外两侧，设置有白金电极，为了保护白金电极，用陶瓷包覆电机外侧，内侧输入氧浓度高于大气，外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度。
应当指出采用三元催化器后，必须使用无铅汽油，否则三元催化器和氧传感器会很快失效。再注意，氧传感器在油门稳定，配制标准混合时较为重要的作用，而在频繁加浓或变稀混合时，（ECU ）电脑将忽略氧传感器的信息，氧传感器就不能起作用。
6.2氧传感器的常见故障
（1）. 氧传感器中毒
氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。
另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含
有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。
（2）积碳
由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 （3）氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。
（4）加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
（5）氧传感器外观颜色的检查
从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。
通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：
①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；
②白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；
③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器； ④黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
七 爆震传感器结构原理与检测
7.1爆震传感器的结构和工作原理
爆震传感器是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用是检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU 。常见的爆震传感器有两种，一种是磁致伸缩式爆震传感器，另一种是压电式爆震传感器。
磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构如图 8-1所示.
图8-1 磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构
1. 绕组 2.铁芯 3.外壳 4.永久磁铁
其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动时，该传感器在7kHz 左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU 。
压电式爆震传感器的结构如图 8-2所示。
图8-2 压电式爆震传感器的结构
1. 引线 2.配重片 3.压电元件
这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化，从而产生电压。ECU 检测出该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。
7.2爆震传感器检测
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE 型发动机爆震传感器与ECU 的连接电路如图 8-3所示
图8-3 爆震传感器的电路
1.1号爆震传感器 2.发动机ECU 3.2号爆震传感器
（1）爆震传感器电阻的检测
点火开关置于“OFF ”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表Ω档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为0Ω（导通）则须更换爆震传感器。
对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应用万用表Ω档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。
（2）爆震传感器输出信号的检查
拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。
总 结
论文的撰写过程，首先阐述电控汽车发动机传感器的的结构原理和检修，然后从六各方面介绍了电控发动机的传感器，分别是：进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、温度传感器、温度传感器、氧传感器、爆震传感器。从各个角度说明了这六个电控发动机传感器，介绍其结构工作原理有利于读者对电控发动机传感器有个初步的了解，让读者对以后的检测与维修更容易理解。
主要传感器一般故障现象出现如下：
空气流量计：空气流量计出现故障会导致下列异常现象：发动机冷启动困
精品
难或启动后又熄火；怠速不稳定；发动机在稳定转速时熄火；加速无力；功率不足和燃油消耗太高等。进气温度传感器：该传感器故障会导致发动机不能启动、怠速不稳定、发动机功率不足及燃油消耗太高等异常现象。节气门位置传感器：节气门位置传感器故障会引起发动机加速无力、油耗增加和 CO 排放超标等现象。冷却液温度传感器：该传感器故障对发动机工况影响很大，主要表现有：发动机不能启动或启动困难；怠速不稳；加速无力；发动机功率不足；油耗过高等。氧传感器：氧传感器故障，影响了混合气的最佳空燃比，导致油耗增加和排放超标。爆震传感器：发动机有哒哒的金属敲击发动机缸体的声音。发动机各部件温度急剧上升，油耗增大，发动机和车身能感到震动。如出现以上现象，说明发动机爆震已经十分严重，足以影响到发动机的寿命和日常使用。
现代汽车技术日益更新，电控发动机传感器的发展也是日新月异，相信以后的电控发动机传感器技术会更加智能，精确，方便。
参考文献
1. 汽车线控技术的应用及发展趋势. 上海汽车,
2. 申荣卫. 汽车电子技术. 北京:机械工业出版社,
3. 李春明。汽车电器设备与维修。高等教育出版社
4. 周云山。汽车电控系统理论与设计。北京理工大学出版社。
5. 潘旭峰。现在汽车电子技术。北京理工大学出版社。
摘 要 早在20世纪60年代, 汽车发动机上仅有机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等, 它们仅与仪表和指示灯相连。进入70年代, 为了解决发动机的节油和排气净化两大技术难题, 又增加了一些传感器来帮助控制汽车发动机, 以达到节油和减少废气污染;80年代以后, 随着电子技术的迅猛发展, 电子控制发动机系统也不断发展完善, 逐步形成了当今性能卓越的电子集中控制系统, 传感器在汽车发动机上得到了广泛应用。
随着电子技术的发展, 汽车电子化程度不断提高, 通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题, 而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小, 定量提供有用的电输出信号的部件, 亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学童转换成信号的变换器。发动机控制用传感器有许多种，其中包括温度传感器。压力传感器。转速和角度传感器。流量传感器。位置传感器。气体浓度传感器。爆震传感器等。这类传感器是整个发动机的核心，利用它们可提高发动机动力性。降低油耗。减少废气。反映故障等，由于其工作在发动机振动。汽油蒸气。污泥和泥水等恶劣环境中，因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求有很多种，其中最关键的是测量精度与可靠性，否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或故障。该论文对汽车电控汽车发动机传感器的原理结构检修做了个简单介绍。
关键词：电控发动机；传感器；故障；诊断
目 录
一、电控发动机传感器简介 .......................................... 2
1.1概述 .......................................................... 2
1.2电控发动机传感器简介 .......................................... 2
二、进气歧管绝对压力传感 .......................................... 4
2.1 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测 .................. 4
2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测 ....................... 5
第三章 节气门位置传感器结构与检测 ................................ 6
3.1 节气门位置传感器的结构 ........................................ 6
3.2开关量输出型节气门位置传感器的检测 ............................ 7
四 曲轴位置传感器结构原理与检测 ................................... 8
4.1磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 .................................. 8
4、2光电式曲轴位置传感器原理与检测 ............................... 9
五 温度传感器的分类与检测 ....................................... 13
5.1用万用表检测冷却液温度传感器 ................................. 13
5.2却液温度传感器与ECU 连接线柬阻值的检查 ....................... 13
5.3进气温度传感器的检测方法 ..................................... 13
5.4敏铁氧式温度传感器的检修方法如下： ........................... 14
六 氧传感器结构与检测 ............................................ 15
6.1 氧传感器的组成 ............................................... 15
6.2氧传感器的常见故障 ........................................... 15
七 爆震传感器结构原理与检测 ..................................... 16
7.1爆震传感器的结构和工作原理 ................................... 16
7.2爆震传感器检测 ............................................... 18
总 结 ............................................................ 19
参考文献 ......................................................... 20
一、电控发动机传感器简介
1.1概述
传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。
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。在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。测量电路中较多的使用电桥电路。比如后面要讲到的热线式空气流量计。
在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。今天，传感器已是无处不大。在动力系统中，有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等) 的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等) ；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器。
1.2电控发动机传感器简介
1进气歧管绝对压力传感器
功能：测量进气歧管绝对压力，提供发动机负荷信息。
原理：传感元件由一片硅芯片组成。在硅芯片中蚀刻出压力膜片，定值和整
流电路也集成在硅片上。空气压力的改变使膜片变形受力，压组效应使电阻改变，通过芯片处理后，形成与压力成线性关系的电压信号。该传感器直接安装在进气歧管上，DS-S/TF型还把压力和空气温度传感器组合在一起。
特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。 2节气门位置传感器
功能：提供发动机负荷信息、工况信息。
特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。 原理：此传感器实际上是具线性输出特性的转角电位计。电位计转臂与节气门同轴安装，当节气门转动时，带动电位计转臂滑到一定的电阻位置，电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。
3曲轴位置传感器
功能：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——确定基本点火时刻。我们都知道，发动机是在压缩冲程末开始点火的，那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢？就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的，通过曲轴位置传感器，可以知道哪缸活塞处于上止点，通过凸轮轴位置传感器，可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样，发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。 原理
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。
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。
4温度传感器
功能：测定发动机冷却液或进气温度。
原理：传感器内的NTC 热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减小。冷却液或进气温度的变化引起电阻值的变化，然后通过一个分压电路转换为电压信号送往电子控制器。
5氧传感器
功能：测定发动机排气中氧气含量，确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制，以确保三元催化转化器对排气中HC 、CO 和NOX 三种污染物都有最大的转化效率。
6爆震传感器
功能：检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器识别发动机爆震工况。 原理：爆震传感器是一种振动加速度传感器。它装在发动机气缸体上，可装一只或多只。传感器的敏感元件为一压电晶体，发动机爆震时，发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。压电晶体由于受质块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动转化为电压信号输出。
特点：结构牢固、紧凑；测量敏感度高。
原理：氧传感器传感元件是一种陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。陶瓷管是一种固态电解质，加热后依靠陶瓷管外壁的催化剂使排气中的各种成份发生化学反应，氧离子可通过陶瓷管扩散，造成管壁内、外侧之间的电势差，即信号电压，该电压与排气中含氧量成正比。
特点：抗铅；较少依赖于排气温度；起动后迅速进入闭环控制。
二、进气歧管绝对压力传感
进气歧管绝对压力传感器用于D 型汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元（ECU ），作为确定喷油器基本喷油量的依据。在当今发动机电子控制系统中，应用较为广泛的有半导体压敏电阻式、真空膜盒传动式两种。
2.1 半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器的检测
2.1.1半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器结构原理
半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件（硅膜片）和把
转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，所以进歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。
2.1.2半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器的检测
(1)传感器电源电压的检测
点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），用万用表电压档测量导线连接器中电源端VCC 和接地端E2之间的电压如其电压值应为4.5-5.5V 。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与ECU 之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。
(2)传感器输出电压的检测
将点火开关置于“ON”位置（不起动发动机），拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管在ECU 导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从13.3kPa （100mmHg ）起，每次递增13.3kPa （100mmHg ），一直增加到66.7kpa （500mmHg ）为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。如皇冠3.0轿车2JZ-GE 发动机和丰田HIACE 小客车2RZ-E 发动机进气歧管压力传感器的标准输出电压值如所示。
2.2、真空膜盒式进气歧管绝对压力传感器的检测
2.2.1结构和工作原理
真空膜盒传动的可变电感式进气歧管绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感
应线圈和电子电路等组成。膜盒是由薄金属片焊接而成，其内部被抽成真空，外部与进气歧管相通。外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。感应线圈由两个绕组构成其中一个与振荡电路相连，产生交流电压，在线圈周围产生磁场，另一个为感应绕组，产生信号电压。当进气歧管压力变化时，膜盒带动铁心在磁场中移动，使感应线圈产生的信号电压随之变化。该信号电压由电子电路检波、整形和放大后，作为传感器的输出信号送至ECU 。
2.2.2传感器输出信号电压值的检测
由于这种传感器（早期波许D-Jetronic 系统用）是利用12V 电源完成变压作用的，所以拔下插座就无法检查传感器的好坏。检测时，将万用表（电压档）的表笔分别插入导线连接器与两端子接触测量其输出电压。测量方法如下：在不动插座的情况下闭合点火开关（ON ），将万用表表笔与Vs 、E 端子接触。在开放真空管道、加上大气压的情况下，电压值约为1.5V ，而在用嘴巴对真空管道吸气的情况下，电压值应从1.5V 起向降低方向变化；发动机怠速运转时，电压值约为0.4V ，而当发动机转速升高时，此电压值也升高。
第三章 节气门位置传感器结构与检测
3.1 节气门位置传感器的结构
图3--1节气门位置传感器的结构
节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。它实质上是一只可变电阻器，安装于节气门体上，外形及内部结构如下图所示。
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，计算机便根据加速踏板的位置（发动机的负荷）向喷油嘴发出喷油的指令。
3.2开关量输出型节气门位置传感器的检测
（1）结构和电路
开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。它有两副触点，分别为怠速触点(IDL)和全负荷触点(PSW)。由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。当节气门处于全关闭的位置时，怠速触点IDL 闭合，ECU 根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量；当节气门打开时，怠速触点打开，ECU 根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制；全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态，当节气门打开至一定角度(丰田1G-EU 车为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU 送出发动机处于全负荷运转工况的信号，ECU 根据此信号进行全负荷加浓控制。丰田1G-EU 发动机电子控制系统用的开关量输出型节气门位置传感器。
（2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整(丰田1S-E 和2S-E) 。
①就车检查端子间的导通性
点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器连接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。
当节气门全闭时，怠速触点IDL 应导通；当节气门全开或接近全开时，全负
荷触点PSW 应导通；在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况如表1所示。否则，应调整或更换节气门位置传感器。
四 曲轴位置传感器结构原理与检测
曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一，它提供点火时刻（点火提前角）、确认曲轴位置的信号，用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。
4.1磁脉冲式曲轴位置传感器的检测
（1）磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理
磁脉冲式曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘（用以产生信号，称为信号盘），它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上，随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘，沿着圆周每隔4°有个齿。共有90个齿，并且每隔120°布置1个凸缘，共3个。安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号信号发生器。信号发生器内有3个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头，其中磁头②产生120°信号，磁头①和磁头③共同产生曲轴1°转角信号。磁头②对着信号盘的120°凸缘，磁头①和磁头③对着信号盘的齿圈，彼此相隔了曲轴转角安装。信号发生器内有信号放大和整形电路，外部有四孔连接器，孔“1”为120°信号输出线，孔“2”为信号放大与整形电路的电源线，孔“3”为1°信号输出线，孔“4”为接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU 。
发动机转动时，信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化，从而在感应线圈里产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号。发动机旋转一圈，磁头②上产生3个120°脉冲信号，磁头①和③各产生90个脉冲信号（交替产生）。由于磁头①和磁头③相隔3°曲轴转角安装，而它们又都是每隔4°产生一个脉冲信号，所以磁头①和磁头③所产生的脉冲信号相位差正好为90°。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后，即产生曲轴1°转角的信号。
产生120°信号的磁头②安装在上止点前70°的位置（图 4），故其信号亦可称为上止点前70°信号，即发动机在运转过程中，磁头②在各缸上止点前70°位置均产生一个脉冲信号。
（2）磁脉冲式曲轴位置传感器的检测
以皇冠3.0轿车2JZ-GE 型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如图 9所示。
①曲轴位置传感器的电阻检查
点火开关OFF ，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。
②曲轴位置传感器输出信号的检
拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。
③感应线圈与正时转子的间隙检查
用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙，其间隙应为0.2-0.4mm 。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。
4、2光电式曲轴位置传感器原理与检测
（1）光电式曲轴位置传感器的结构和工作原理
光电式曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成。信号盘安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙，产生1°（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧分布着6个光孔（间隔60°），产生120°信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的。
信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（图 13）。两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发
动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发
生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。图 14所示为光电式信号发生器的作
用原理。
当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发
光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送
至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角1°信号和120°信号。因
信号发生器安装位置的关系，120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴
每转2圈，分电器轴转1圈，则1°信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期
高电位对应1°，低电位亦对应1°，共表征曲轴转角720°。与此同时，120°
信号发生器共产生6个脉冲信号。
（2）光电式曲轴位置传感器的检测
①曲轴位置传感器的线束检查
图 18所示为韩国“现代SONATA”汽车光电式曲轴位置传感器连接器（插
头）的端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于
“ON”，用万用表的电压档（图 19）测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V ，
线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V ，用万用表的电阻档测量线束
侧1#端子与地间应为0Ω（导通）。
②光电式曲轴位置传感器输出信号检测
用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上，在起动发动机时，电压
应为0.2-1.2V 。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子
和1#端子电压应为1.8-2.5V 。否则应更换曲轴位置传感器。
4.3霍尔式曲轴位置传感器原理与检测
霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电
压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使
霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信
号。
霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作原理
图4—1霍尔传感器工作原理
1. 永久磁铁 2.外加电压 3.霍尔电压 4.霍尔元件 5.接触面 6.磁力线 7.剩余电子
8. 虑板
霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧
面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元
件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），
这时不产生霍尔电压；当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁1的磁通便通过接触
面5穿过霍尔元件这时产生霍尔电压。
尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压
脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍
尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信
号。霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式。在发动
机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。外
信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽
度为10°弧长；内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的
宽度不同，分别为100°、90°和110°弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别
为20°、30°和10°弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为100°弧长
的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点（TDC ）前75°，90°弧长的触发叶
片前沿在第6缸和第3缸上止点前75°，110°弧长的触发叶片前沿在第5缸和
第2缸上止点前75°。
霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向ECU
输送电压脉冲信号, 外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号（称为18X 信号），1
个脉冲周期相当于曲轴旋转20°转角的时间，ECU 再将1个脉冲周期均分为20
等份，即可求得曲轴旋转1°所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。
该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1°信号的功能。内信号轮每旋
转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号（称为3X 信号），脉冲周期均为120°
曲轴转角的时间，脉冲上升沿分别产生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上
止点前75°作为ECU 判别气缸和计算点火时刻的基准信号，此信号相当于前述
光电式曲轴位置传感器产生的120°信号。
（2）霍尔式曲轴位置传感器的检测
霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出
电脉冲信号来判定其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例
来说明其检测方法。
曲轴位置传感器与ECU 有三条引线相连。其中一条是ECU 向传感器加电压的
电源线，输入传感器的电压为8V ；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽
通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V ，低电位为0.3V ；第三
条是通往传感器的接地线。
①传感器电源、电压的测试
点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU 侧7#端子的电压应为8V ，
在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V ，否则为电源、线断路或接
头接触不良。
②端子间电压的检测
用万用表的电压档，对传感器的ABC 三个端子间进行测试，当点火开关置于
“ON”时，A-C 端子间的电压值约为8V ；B-C 端子间的电压值在发动机转动时，
在0.3-5V 之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v ，最低电压0.3V 。
如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。
③电阻检测
点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表Ω
档跨接在传感器侧的端子A-B 或A-C 间，此时万用表显示读数为∞（开路），假
如指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。
GM （通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为
4个，上止点信号（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显示
五 温度传感器的分类与检测
5.1用万用表检测冷却液温度传感器
(1)在车检查
将点火开关关闭，拆下传感器的连接器，用汽车专用万用表的Rx1挡，测试
传感器两端子的阻值。以皇冠3.O 的THW 和E2端子为例，在温度为0℃时，电
阻为4—7k Ω; 在温度为20℃时，电阻为2～3k Ω; 在温度为40℃时间，电阻为
O.9一1.3k Ω; 在60℃时为O.4～0.7k Ω，在80℃时，为0.2～O.4k Ω。冷却液
温度传感器的电阻值与温度的高低成反比。
(2)单件检查
拆下冷却液温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器。将传感器
置于烧杯内的水中，加热杯中的水。随着温度逐渐升高。用万用表电阻挡测量传
感器的电阻值，将测得的值与标准值相比较，若不符合，应更换冷却液温度传感
器
5.2冷却液温度传感器与ECU 连接线束阻值的检查
用高阻抗万用表电阻挡，测量冷却液温度传感器与ECU 两连接线束的电阻
值(传感器信号端、地线端分别与对应ECU 的两端子间的电阻值) ，其线路应导通。
若线路不导通或电阻值大于规定值，则说明传感器线束断路或连接器接头接触不
良，应进一步检查或更换。
5.3进气温度传感器的检测方法
（1）检测电阻
进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。单
件检查时，将点火开关置于OFF 位置，拆下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下。用电热吹风、或热水加热进气温度传感器，并用万用表电阻档，测量在不同温度下两端子间的电阻值。将测得的电阻值与标准数值进行比较，如果与标准值不符，则应更换进气温度传感器。
（2）检测电压
①检测电源电压
拆下进气温度传感器线束插头，打开点火开关，测量进气温度传感器的电源电压，应为5V 。
②测量输入
信号电压。将点火开关置于ON 位置，用万用表的电压挡测量图中ECU 的THA 与E2间的电压，该电压值应在0.5～3.4V(20℃) 范围内。若不在规定范围内，则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。
③检查进气温度传感器连接线束电阻
用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU 插接器端子间电阻，即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU 的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路或插头接触不良，应进一步捡查。
5.4敏铁氧式温度传感器的检修方法如下：
当发动机的冷却液温度高于规定值时，如果散热器冷却风扇不运转，则应检查散热器冷却风扇工作电路。首先检查线路连接情况，检查有无断路、短路，以及风扇继电器的工作和热敏铁氧体式温度传感器的工作情况。
检查热敏铁氧体式温度传感器。将热敏铁氧体式温度传感器置于容器中，连接万用表，在加热的同时检查传感器的工作情况。正常情况下，在冷却液温度为规定温度时，传感器处于导通状态，万用表指示0Ω。在冷却液温度高于规定温度时，传感器应断开(传感器不导通) ，万用表指示电阻为∞，否则说明热敏铁氧体式温度传感器已损坏，应当更换。
六 氧传感器结构与检测
6.1 氧传感器的组成
主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒，加热棒受（ECU ）电脑控制，当空气进量小（排气温度低）电流流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓
度。
图6—1氧传感器
在试管状态化锆元素（ZRO2）的内外两侧，设置有白金电极，为了保护白金电极，用陶瓷包覆电机外侧，内侧输入氧浓度高于大气，外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度。
应当指出采用三元催化器后，必须使用无铅汽油，否则三元催化器和氧传感器会很快失效。再注意，氧传感器在油门稳定，配制标准混合时较为重要的作用，而在频繁加浓或变稀混合时，（ECU ）电脑将忽略氧传感器的信息，氧传感器就不能起作用。
6.2氧传感器的常见故障
（1）. 氧传感器中毒
氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。
另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含
有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。
（2）积碳
由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU 不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物清除，就会恢复正常工作。 （3）氧传感器陶瓷碎裂
氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。
（4）加热器电阻丝烧断
对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
（5）氧传感器外观颜色的检查
从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。
通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障：
①淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色；
②白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器；
③棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器； ④黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。
七 爆震传感器结构原理与检测
7.1爆震传感器的结构和工作原理
爆震传感器是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的功用是检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU 。常见的爆震传感器有两种，一种是磁致伸缩式爆震传感器，另一种是压电式爆震传感器。
磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构如图 8-1所示.
图8-1 磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构
1. 绕组 2.铁芯 3.外壳 4.永久磁铁
其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动时，该传感器在7kHz 左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU 。
压电式爆震传感器的结构如图 8-2所示。
图8-2 压电式爆震传感器的结构
1. 引线 2.配重片 3.压电元件
这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化，从而产生电压。ECU 检测出该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。
7.2爆震传感器检测
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE 型发动机爆震传感器与ECU 的连接电路如图 8-3所示
图8-3 爆震传感器的电路
1.1号爆震传感器 2.发动机ECU 3.2号爆震传感器
（1）爆震传感器电阻的检测
点火开关置于“OFF ”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表Ω档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为0Ω（导通）则须更换爆震传感器。
对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应用万用表Ω档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。
（2）爆震传感器输出信号的检查
拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。
总 结
论文的撰写过程，首先阐述电控汽车发动机传感器的的结构原理和检修，然后从六各方面介绍了电控发动机的传感器，分别是：进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、温度传感器、温度传感器、氧传感器、爆震传感器。从各个角度说明了这六个电控发动机传感器，介绍其结构工作原理有利于读者对电控发动机传感器有个初步的了解，让读者对以后的检测与维修更容易理解。
主要传感器一般故障现象出现如下：
空气流量计：空气流量计出现故障会导致下列异常现象：发动机冷启动困
精品
难或启动后又熄火；怠速不稳定；发动机在稳定转速时熄火；加速无力；功率不足和燃油消耗太高等。进气温度传感器：该传感器故障会导致发动机不能启动、怠速不稳定、发动机功率不足及燃油消耗太高等异常现象。节气门位置传感器：节气门位置传感器故障会引起发动机加速无力、油耗增加和 CO 排放超标等现象。冷却液温度传感器：该传感器故障对发动机工况影响很大，主要表现有：发动机不能启动或启动困难；怠速不稳；加速无力；发动机功率不足；油耗过高等。氧传感器：氧传感器故障，影响了混合气的最佳空燃比，导致油耗增加和排放超标。爆震传感器：发动机有哒哒的金属敲击发动机缸体的声音。发动机各部件温度急剧上升，油耗增大，发动机和车身能感到震动。如出现以上现象，说明发动机爆震已经十分严重，足以影响到发动机的寿命和日常使用。
现代汽车技术日益更新，电控发动机传感器的发展也是日新月异，相信以后的电控发动机传感器技术会更加智能，精确，方便。
参考文献
1. 汽车线控技术的应用及发展趋势. 上海汽车,
2. 申荣卫. 汽车电子技术. 北京:机械工业出版社,
3. 李春明。汽车电器设备与维修。高等教育出版社
4. 周云山。汽车电控系统理论与设计。北京理工大学出版社。
5. 潘旭峰。现在汽车电子技术。北京理工大学出版社。