02-汽车电子控制技术剖析.ppt

图2-67 G1、G2、Ne信号检测方式 ⒈霍尔效应： 当电流I流过处在磁场中的霍尔块 一种半导本基片 ，且电流方向与磁场方向垂直时,在垂直于电流与磁场的霍尔块的横向侧面上,就产生一个与电流和磁场强度成正比的霍尔电压。 图2—69 霍尔效应原理 二、霍尔式发动机转速与曲轴位置传感器 ⒉结构 霍尔传感器可装在分电器中，也可装于飞轮附近。触发叶轮的叶片数等于发动机缸数，叶轮由分电器轴带动旋转，叶片不断地进出磁场的空气隙。 图2—70霍尔式发动机转速与曲轴位置传感器结构 1—分电器盖；2—防尘罩；3、4—带有触发叶轮的分电器转子；5—触发开关；6—固定板；7—分电器外壳；8—半导体基片；9—带导板的磁铁；10—专用插座 ⒊工作原理 叶轮以其缺口对着空气隙时，磁铁产生的磁通经导板、空气隙到半导体基片构成回路，这时传感器输出霍尔电压。当叶轮的叶片进入空气隙时，原磁路被叶片旁通，此时，传感器无霍尔电压输出，霍尔电压变化的时刻反映了曲轴的位置，单位时间内霍尔电压变化的次数可反映发动机的转速。 a 触发叶片进入空气隙内 b 触发叶片离开空气隙 图2-71 霍尔式曲轴位置传感器原理图 1、触发叶片 2－霍尔开关集成电路 3－永久磁铁 4－底板 5－导磁板 原理：利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。 三、光电式发动机转速与曲轴位置传感器 第九节 转速传感器 转速传感器用以测量发动机转速、汽车行驶速度等。信号主要用于发动机工况判别和汽车加减速时的空燃比控制。 转速传感器有舌簧开关式型、电磁式、光电式、霍尔式等，本节仅介绍舌簧开关式型，其它形式的传感器和前面已经介绍的曲轴位置传感器完全相同，不再重复。 这种传感器装在组合式仪表内，磁铁由转速表软轴驱动，相对于固定的舌簧开关，软轴转一圈，磁铁极性变换四次，由于极性变换，使舌簧触点打开或闭合。 ECU通过触点信号检测出转速速。 舌簧开关型车速传感器 舌簧开关型转速传感器 热线的传热性质： 热线电阻 RH 以铂丝制成，RH 和温度补偿电阻RC 均置于空气通道中的取气管内，与RA、RB 共同构成桥式电路。 RH 、RC 阻值均随温度变化。当空气流经RH 时，使热线温度发 生变化，电阻减小 或增大，使电桥失 去平衡，若要保持 电桥平衡，就必须 使流经热线电阻的 电流改变，以恢复 其温度与阻值，精 密电阻RA 两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往 ECU 。 热式空气流量计工作原理 ⑵工作原理： 第三节 压力传感器 压力传感器在发动机上有两个应用，一是气压的测量包括进气压力、大气压力、气缸内压力等；二是用于油压的测量。 进气压力传感器种类较多,就其信号产生原理可分为半导体应变片电阻式、电容膜盒式、表面弹性波式等。其中半导体压敏电阻式、电容式应用较为广泛。 结构：电容式压力传感器由动片、两个定片（金属镀膜）、输出端子、壳体等组成。 电容器的电容与电介质ε、有效面积A、两极板距离d的关系： 一、电容式压力传感器 测量电路：电容是交流 参数，所以电路用交流激励。 二次线圈与差动两电容组成 电桥，无压力时，电桥平衡， 两电容为C0；有压力时，两 电容为C0+△C和C0-△C，电桥 失去平衡，输出电压USC 。 若传感器置于被测压力与大气之间，测得的是表压力； 若传感器置于被测压力与真空之间，测得的是绝对压力。 （电感式）压力 传感器，有两个二 次线圈作差动连接， 输出电压为两线圈 电动势之差。铁芯 不动，输出电压信 号为0，铁芯移动，输出电压与铁芯位移呈线性关系。 传感器的检测与转换：压力变化转换成铁芯位移、 位移转换成电压。 二、差动变压器式压力传感器 1—真空膜盒 2—差动变压器 3—铁芯 4—回位弹簧 半导体应变片是在一个膜片上用半导体工艺制作4个等值电阻，并且接成电阻电桥。 该半导体电阻电桥应变片置于一个真空室内，在进气压力作用下，应变片产生变形，电阻值发生变化，电桥失去平衡，从而将进气压力的变化转换成电阻电桥输出电压的变化。 图2—51 半导体应变式进气压力传感器 1—半导体应变片；2—混合集成电路；3—真空室 三、半导体应变式进气压力传感器 工作原理 第四节 节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门体上，与节气门轴同轴设置。节气门位置传感器将节气门开度转换成电压信号输出，常用有开关量输出和线性输出两种型式。 开关量输出型或称开关式节气门位置传感器由一个可动触点和两个固定触点——功率触点及怠速触点构成。 节气门全关闭时，可动触点与怠速触点接触，可检测节气门的全关闭状态。当节气门开度达5