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      新手篇—輕松看懂汽車電路圖(上)
      來源:本站整理  作者:佚名  2013-06-28 18:24:48

          電磁感應式發動機轉速與曲軸位置傳感器主要由轉子、托架、線圈和永久磁鐵構成。永久磁鐵的磁力線經轉子、線圈、托架構成閉合回路,在轉子旋轉時,轉子凸起與托架間的磁隙不斷發生變化,工作原理如圖1-20所示,通過線圈的磁通量也不斷發生變化,在線圈中便產生了感應電壓,并以交流形式輸出。電磁感應式傳感器為無源信號傳感器,不需電控單元或蓄電池額外供給電源。傳感器上有兩條線都與電控單元相連。電磁感應式傳感器還應用在ABS系統中的輪速傳感器、自動變速器上的轉速傳感器、車速傳感器等。
      電磁式傳感器

          霍爾式發動機轉速與曲軸位置傳感器是根據霍爾原理制成的傳感器。其結構與工作原理如圖1-21所示。當觸發葉輪以其缺口對著空氣隙時,磁鐵產生的磁通經導板、空氣隙到半導體基片構成回路,這時傳感器輸出霍爾電壓。當觸發葉輪的葉片進入空氣隙時,原磁路被葉片旁通,此時,傳感器無霍爾電壓輸出。霍爾電壓變化的時刻反映了曲軸的位置,單位時間內霍爾電壓變化的次數可反映發動機的轉速。霍爾效應式傳感器還可應用在自動變速器的輸入軸轉速傳感器、車速傳感器等。霍爾效應式傳感器為有源式傳感器,一般由三條線路與電控單元相連,分別是電源線、接地線和信號線。光電式發動機轉速與曲軸位置傳感器主要由發光二極管、光敏二極管、遮光盤和控制電路組成,結構如圖1-22所示。遮光盤上均勻刻有360條縫隙,每條縫隙代表曲軸的每度轉角,遮光盤固定在凸輪軸上,隨凸輪軸一起轉動,當遮光盤擋住發光二極管光線時,光敏二極管截止,控制電路輸出低電壓,當縫隙對準發光二極管與光敏二極管時,光線照射到光敏二極管上,控制電路輸出高電壓。凸輪軸每旋轉一周,控制電路將輸出360個脈沖信號,發動機電控單元根據該信號來確定一缸上止點位置和缸序,控制噴油器噴油和點火線圈點火。光電式傳感器為有源式傳感器,有三條電路與電控單元相連。光電式傳感器還應用于主動懸架系統中的車身高度傳感器等。
      霍爾式傳感器工作原理與電路
      光電式傳感器工作原理與電路
       

          ⑥爆震傳感器
          a.信號作用爆震傳感器的作用是把發動機發生爆震時傳到缸體上的機械振動轉換成電壓信號輸送到發動機電控單元。發動機電控單元根據該信號來推遲點火提前角,減小發動機的爆震,實現發動機電控單元對爆震的控制。
          b.結構與工作原理爆震傳感器根據工作原理不同,可以分為共振型、非共振型和火花塞座金屬墊型三種。這三種類型的爆震傳感器在工作時都不需要額外的電源供電,為無源式傳感器,通過信號屏蔽線與發動機電控單元相聯,電路如圖1-23所示。
      爆震傳感器與發動機電控單元連接電路
       

          ●共振型爆震傳感器是由與爆震幾乎具有相同共振頻率的振子和能夠檢測振子振動電壓并將其轉
            換成電壓信號的壓電元件構成,其結構如圖1-24 (a)所示。
          ●非共振型爆震傳感器與共振型爆震傳感器相比在結構上缺少產生振動的振子,直接利用能夠將
            振動轉變成電壓信號的壓電元件構成,其結構如圖1-24 ( b)所示。
          ●火花塞座金屬墊型爆震傳感器是在火花塞的墊圈部位裝上壓電元件,根據燃燒壓力直接檢測爆震信號,并將振動壓力轉換成電壓信號輸送到發動機電控單元。該類型爆震傳感器一般在每缸火花塞上都安裝一個,其結構如圖1-24 ( c)所示。
      爆震傳感器的類型
       

          ⑦氧傳感器
          a.信號作用現代汽車普遍采用三元催化排氣凈化器,把發動機排出廢氣中的有害氣體轉化成無害氣體。由于只有當發動機在標準的理論空燃比14.7:1運轉時,三元催化轉化器的轉化效率最高,為此必須對發動機空燃比進行精確控制。氧傳感器用來檢測發動機排氣廢氣中氧的含量,并轉化成電壓信號輸送到發動機電控單元。發動機電控單元根據該信號來確定實際空燃比是比理論空燃比高還是低,并控制噴油器增加或減小噴油量。

          b.結構與工作原理 氧傳感器的結構如圖1-25所示。在敏感元件陶瓷材料(氧化鋯)的內外表面都覆蓋了薄層鉑,傳感器內側與大氣相通,外側與發動機廢氣相接觸。在400~800℃的高溫環境里,若氧化鋯內外表面處氧的濃度有很大差別,則氧化鋯元件內外側兩鉑電極之間將會產生一電壓。由于氧化鋯只有在400~800℃的高溫環境里才能正常工作,為保證氧傳感器在發動機進氣量小,排氣溫度低時也能正常工作,在氧傳感器中增加了電加熱裝置來對氧傳感器進行加熱。這樣的氧傳感器稱為加熱型氧傳感器氧傳感器屬于無源傳感器,加熱型氧傳感器則屬于有源傳感器。加熱型氧傳感器與發動機電控單元的連接電路如圖1-26所示。
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          (2)外接開關信號電路
          在汽車電控系統電路中,外接開關的接通與斷開也是作為一種特殊的信號輸入發動機電控單元的。例如空調開關、自動變速器擋位開關、制動燈開關、電動座椅調整開關、電動門窗升降開關等。這些開關在接通或關閉時電控單元將根據開關信號控制或改變相應執行器的工作。例如,當制動燈開關觸點閉合時,制動防抱死系統(AB S )電控單元將啟動ABS系統工作,空調開關觸點閉合時,把空調系統打開信號輸送到發動機電控單元。若車上配置的空調為自動空調系統,空調開關同時還要把空調打開信號輸送到自動空調電控單元。發動機電控單元根據空調開關閉合信號來增加噴油器的噴油量,提高發動機在怠速時的轉速,防止發動機因增大負荷而熄火。

          在汽車電控系統外接開關中,有的開關觸點是靠手動斷開或閉合,例如座椅調整開關、電動門窗升降開關,有的開關觸點則是根據外部條件自動斷開或閉合的,例如風扇熱敏開關。外接開關根據向電控單元輸入的信號電路不同可以分為接地式、輸入電壓式和輸入信號式。其電路及工作原理如圖1-27所示。在汽車電控系統外接開關信號電路里屬于接地式開關信號電路的有:①自動變速器擋位開關;②安全帶開關;③怠速控制開關;④離合器踏板開關;⑤動力轉向壓力開關;⑥制動燈開關等。
      外接開關信號電路及工作原理
       

          屬于輸入電壓式開關電路有:①空調開關;②巡航速度控制開關;③空調空氣循環模式開關;④啟動信號開關;⑤電動座椅調節開關;⑥電動門窗開關等。
      屬于輸入信號式開關電路有:①自診斷信號開關;②點火鑰匙通電開關;③風門位置開關等。
          (3)執行器工作電路
          執行器工作電路是指受電控單元控制的用電器的工作電路。執行器在工作時必須構成閉合回路才能正常工作。電控單元可以通過控制執行器的電源電路來控制執行器的工作,例如防盜警告器、行李廂蓋鎖電動機等。可以通過執行器接地電路來控制執行器的工作,例如噴油器、點火線圈、換擋電磁閥等。執行器既可以通過電控單元接地又可以通過執行器接地。

          汽車電控系統的執行器按照工作原理的不同可以分為如下。
          ①電磁閥類 電控單元通過控制電磁閥類執行器來控制汽車油路、氣路、水路的工作。例如通過控制噴油器來控制發動機的噴油量;通過控制自動變速器換擋電磁閥來控制自動變速器換擋的油路來控制自動變速器換擋;通過控制熱水閥來控制車內暖氣的工作。
          ②照明指示燈類 例如閱讀燈、故障指示燈、警告燈、儀表信號燈等。
          ③警告裝置 例如防盜系統中的警報器、儀表臺上的蜂鳴器等。
          ④各種繼電器 電控單元通過控制各種繼電器來控制大功率用電器的工作,例如二次空氣泵繼電器、燃油泵繼電器等。
          ⑤電動機類 電控單元通過控制電動機來控制汽車各系統的工作。電控單元對電動機的控制多是通過控制繼電器來進行間接控制。例如燃油泵電動機,通過燃油泵繼電器控制;空調系統中的各風門電動機、自動座椅各調節電機等,也有電控單元直接控制的電機,例如怠速步進電機、電動油門電機等。
          ⑥各種儀表 電控單元通過各種儀表顯示來告訴駕駛員車輛各系統的運行狀況。
          ⑦各種顯示屏 各種顯示屏除了顯示車輛的運行狀況外,還用于車輛的娛樂、導航等。
          ⑧各種數據傳輸接口 數據傳輸接口主要是指故障診斷接口。在對車輛進行故障診斷時,故障診斷儀通過故障診斷接口與電控單元相聯。此時故障診斷儀相對電控單元是執行器。故障診斷儀通過故障接口來讀取儲存在電控單元里的故障診斷碼,同時又可對電控單元進行程序升級、修復、更換等。

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