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新手篇—轻松看懂汽车电路图(上)
来源:本站整理  作者:佚名  2013-06-28 18:24:48



    电磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器主要由转子、托架、线圈和永久磁铁构成。永久磁铁的磁力线经转子、线圈、托架构成闭合回路,在转子旋转时,转子凸起与托架间的磁隙不断发生变化,工作原理如图1-20所示,通过线圈的磁通量也不断发生变化,在线圈中便产生了感应电压,并以交流形式输出。电磁感应式传感器为无源信号传感器,不需电控单元或蓄电池额外供给电源。传感器上有两条线都与电控单元相连。电磁感应式传感器还应用在ABS系统中的轮速传感器、自动变速器上的转速传感器、车速传感器等。
电磁式传感器

    霍尔式发动机转速与曲轴位置传感器是根据霍尔原理制成的传感器。其结构与工作原理如图1-21所示。当触发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。当触发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。霍尔效应式传感器还可应用在自动变速器的输入轴转速传感器、车速传感器等。霍尔效应式传感器为有源式传感器,一般由三条线路与电控单元相连,分别是电源线、接地线和信号线。光电式发动机转速与曲轴位置传感器主要由发光二极管、光敏二极管、遮光盘和控制电路组成,结构如图1-22所示。遮光盘上均匀刻有360条缝隙,每条缝隙代表曲轴的每度转角,遮光盘固定在凸轮轴上,随凸轮轴一起转动,当遮光盘挡住发光二极管光线时,光敏二极管截止,控制电路输出低电压,当缝隙对准发光二极管与光敏二极管时,光线照射到光敏二极管上,控制电路输出高电压。凸轮轴每旋转一周,控制电路将输出360个脉冲信号,发动机电控单元根据该信号来确定一缸上止点位置和缸序,控制喷油器喷油和点火线圈点火。光电式传感器为有源式传感器,有三条电路与电控单元相连。光电式传感器还应用于主动悬架系统中的车身高度传感器等。
霍尔式传感器工作原理与电路
光电式传感器工作原理与电路
 

    ⑥爆震传感器
    a.信号作用爆震传感器的作用是把发动机发生爆震时传到缸体上的机械振动转换成电压信号输送到发动机电控单元。发动机电控单元根据该信号来推迟点火提前角,减小发动机的爆震,实现发动机电控单元对爆震的控制。
    b.结构与工作原理爆震传感器根据工作原理不同,可以分为共振型、非共振型和火花塞座金属垫型三种。这三种类型的爆震传感器在工作时都不需要额外的电源供电,为无源式传感器,通过信号屏蔽线与发动机电控单元相联,电路如图1-23所示。
爆震传感器与发动机电控单元连接电路
 

    ●共振型爆震传感器是由与爆震几乎具有相同共振频率的振子和能够检测振子振动电压并将其转
      换成电压信号的压电元件构成,其结构如图1-24 (a)所示。
    ●非共振型爆震传感器与共振型爆震传感器相比在结构上缺少产生振动的振子,直接利用能够将
      振动转变成电压信号的压电元件构成,其结构如图1-24 ( b)所示。
    ●火花塞座金属垫型爆震传感器是在火花塞的垫圈部位装上压电元件,根据燃烧压力直接检测爆震信号,并将振动压力转换成电压信号输送到发动机电控单元。该类型爆震传感器一般在每缸火花塞上都安装一个,其结构如图1-24 ( c)所示。
爆震传感器的类型
 

    ⑦氧传感器
    a.信号作用现代汽车普遍采用三元催化排气净化器,把发动机排出废气中的有害气体转化成无害气体。由于只有当发动机在标准的理论空燃比14.7:1运转时,三元催化转化器的转化效率最高,为此必须对发动机空燃比进行精确控制。氧传感器用来检测发动机排气废气中氧的含量,并转化成电压信号输送到发动机电控单元。发动机电控单元根据该信号来确定实际空燃比是比理论空燃比高还是低,并控制喷油器增加或减小喷油量。

    b.结构与工作原理 氧传感器的结构如图1-25所示。在敏感元件陶瓷材料(氧化锆)的内外表面都覆盖了薄层铂,传感器内侧与大气相通,外侧与发动机废气相接触。在400~800℃的高温环境里,若氧化锆内外表面处氧的浓度有很大差别,则氧化锆元件内外侧两铂电极之间将会产生一电压。由于氧化锆只有在400~800℃的高温环境里才能正常工作,为保证氧传感器在发动机进气量小,排气温度低时也能正常工作,在氧传感器中增加了电加热装置来对氧传感器进行加热。这样的氧传感器称为加热型氧传感器氧传感器属于无源传感器,加热型氧传感器则属于有源传感器。加热型氧传感器与发动机电控单元的连接电路如图1-26所示。
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    (2)外接开关信号电路
    在汽车电控系统电路中,外接开关的接通与断开也是作为一种特殊的信号输入发动机电控单元的。例如空调开关、自动变速器挡位开关、制动灯开关、电动座椅调整开关、电动门窗升降开关等。这些开关在接通或关闭时电控单元将根据开关信号控制或改变相应执行器的工作。例如,当制动灯开关触点闭合时,制动防抱死系统(AB S )电控单元将启动ABS系统工作,空调开关触点闭合时,把空调系统打开信号输送到发动机电控单元。若车上配置的空调为自动空调系统,空调开关同时还要把空调打开信号输送到自动空调电控单元。发动机电控单元根据空调开关闭合信号来增加喷油器的喷油量,提高发动机在怠速时的转速,防止发动机因增大负荷而熄火。

    在汽车电控系统外接开关中,有的开关触点是靠手动断开或闭合,例如座椅调整开关、电动门窗升降开关,有的开关触点则是根据外部条件自动断开或闭合的,例如风扇热敏开关。外接开关根据向电控单元输入的信号电路不同可以分为接地式、输入电压式和输入信号式。其电路及工作原理如图1-27所示。在汽车电控系统外接开关信号电路里属于接地式开关信号电路的有:①自动变速器挡位开关;②安全带开关;③怠速控制开关;④离合器踏板开关;⑤动力转向压力开关;⑥制动灯开关等。
外接开关信号电路及工作原理
 

    属于输入电压式开关电路有:①空调开关;②巡航速度控制开关;③空调空气循环模式开关;④启动信号开关;⑤电动座椅调节开关;⑥电动门窗开关等。
属于输入信号式开关电路有:①自诊断信号开关;②点火钥匙通电开关;③风门位置开关等。
    (3)执行器工作电路
    执行器工作电路是指受电控单元控制的用电器的工作电路。执行器在工作时必须构成闭合回路才能正常工作。电控单元可以通过控制执行器的电源电路来控制执行器的工作,例如防盗警告器、行李厢盖锁电动机等。可以通过执行器接地电路来控制执行器的工作,例如喷油器、点火线圈、换挡电磁阀等。执行器既可以通过电控单元接地又可以通过执行器接地。

    汽车电控系统的执行器按照工作原理的不同可以分为如下。
    ①电磁阀类 电控单元通过控制电磁阀类执行器来控制汽车油路、气路、水路的工作。例如通过控制喷油器来控制发动机的喷油量;通过控制自动变速器换挡电磁阀来控制自动变速器换挡的油路来控制自动变速器换挡;通过控制热水阀来控制车内暖气的工作。
    ②照明指示灯类 例如阅读灯、故障指示灯、警告灯、仪表信号灯等。
    ③警告装置 例如防盗系统中的警报器、仪表台上的蜂鸣器等。
    ④各种继电器 电控单元通过控制各种继电器来控制大功率用电器的工作,例如二次空气泵继电器、燃油泵继电器等。
    ⑤电动机类 电控单元通过控制电动机来控制汽车各系统的工作。电控单元对电动机的控制多是通过控制继电器来进行间接控制。例如燃油泵电动机,通过燃油泵继电器控制;空调系统中的各风门电动机、自动座椅各调节电机等,也有电控单元直接控制的电机,例如怠速步进电机、电动油门电机等。
    ⑥各种仪表 电控单元通过各种仪表显示来告诉驾驶员车辆各系统的运行状况。
    ⑦各种显示屏 各种显示屏除了显示车辆的运行状况外,还用于车辆的娱乐、导航等。
    ⑧各种数据传输接口 数据传输接口主要是指故障诊断接口。在对车辆进行故障诊断时,故障诊断仪通过故障诊断接口与电控单元相联。此时故障诊断仪相对电控单元是执行器。故障诊断仪通过故障接口来读取储存在电控单元里的故障诊断码,同时又可对电控单元进行程序升级、修复、更换等。

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