發動機電子控制是整個汽車的核心,發動機電子控制中的傳感器更是汽車中所不可缺少的元件。這些傳感器可以為控制系統檢測的工作狀況信息,供電子控制單元對發動機工作狀況進行精確控制,以提高發動機的動力性、降低油耗、減少廢氣排放和進行故障檢測。那么發動機電子控制中常用的傳感器有哪些呢?下面小編就來為大家具體介紹一下吧。轉自中國傳感器交易網
溫度傳感器
汽車用溫度傳感器主要用于檢測發動機溫度、吸人氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度傳感器有熱敏電阻式、線繞電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。這三種類型傳感器各有特點,其應用場合也略有區別。熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高、響應特性較好,但線性差、適應溫度較低。其中,通用型的測溫范圍為-50℃~30℃,精度為1.5%,響應時間為10 ms;高溫型為600℃~1000℃,精度為5%,響應時間為10ms;線繞電阻式溫度傳感器的精度高,但響應特性差;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高,測量溫度范圍寬,但需要配合放大器和冷端處理一起使用。其他已實用化的產品有鐵氧體式溫度傳感器(測溫范圍為-40℃~120℃,精度為2.0%)、金屬或半導體膜空氣溫度傳感器(測溫范圍為-40℃~150℃,精度為2.0%,5%,響應時間約20 ms)等。
壓力傳感器
壓力傳感器是汽車中用得最多的傳感器,主要用于檢測氣囊貯氣壓力、傳動系統流體壓力、注入燃料壓力、發動機機油壓力、進氣管道壓力、空氣過濾系統的流體壓力等。比較常用的汽車壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式。電容式壓力傳感器主要用于檢測負壓、液壓、氣壓,測量范圍為20kPa~100kPa,其特點是輸入能量高,動態響應特性好、環境適應性好;壓阻式壓力傳感器的性能則受溫度影響較大,需要另設溫度補償電路,但適應于大批量生產;差動變壓器式壓力傳感器有較大的輸出,易于數字輸出,但抗干擾性差;聲表面波式壓力傳感器具有體積小、質量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨力高、數字輸出等特點,用于汽車吸氣閥壓力檢測,能在高溫下穩定地工作。
流量傳感器
流量傳感器主要用于發動機空氣流量和燃料流量的測量。進氣量是燃油噴射量計算的基本參數之一。空氣流量傳感器的功能:感知空氣流量的大小,并轉換成電信號傳輸給發動機的電子控制單元。空氣流量的測量用于發動機控制系統確定燃燒條件、控制空燃比、起動、點火等。空氣流量傳感器有旋轉翼片式、卡門渦旋式、熱線式、熱膜式等4種類型。空氣流量傳感器的主要技術指標:工作范圍為 0.11m3/min~103m3/min,工作溫度為-40℃~120℃,精度>1%。
位置和轉速傳感器
曲軸位置與轉速傳感器主要用于檢測發動機曲軸轉角、發動機轉速、節氣門的開度、車速等,為點火時刻和噴油時刻提供參考點信號,同時,提供發動機轉速信號。目前,汽車使用的位置和轉速傳感器主要有交流發電機式、磁阻式、霍爾效應式、簧片開關式、光學式、半導體磁性晶體管式等,其測量范圍為0°~360°,精度優于±0.5°,測彎曲角達±0.1±。車速傳感器種類繁多,有敏感車輪旋轉的、也有敏感動力傳動軸轉動的,還有敏感差速從動軸轉動的。當車速高于100km/h時,一般測量方法誤差較大,需采用非接觸式光電速度傳感器,測速范圍為0.5km/h~250km/h,重復精度為0.1%,距離測量誤差優于為0.3%。
氣體濃度傳感器
氣體濃度傳感器主要用于檢測車體內氣體和廢氣排 放。其中,最主要的是氧傳感器,它檢測汽車尾氣中的氧含 量,根據排氣中的氧濃度測定空燃比,向微機控制裝置發出 反饋信號,以控制空燃比收斂于理論值。常用的有氧化鍺 傳感器(使用溫度為-40℃~900℃,精度為1%)、氧化鉻濃差電池型氣體傳感器(使用溫度為300℃~800℃)、固體電解 質式氧化鉻氣體傳感器(使用溫度為0~400℃,精度為0.5%),另外,還有二氧化欽氧傳感器以及二氧化錯氧傳感器。和氧化鍺傳感器相比,二氧化鈦氧傳感器具有結構簡單、輕巧、便宜,且抗鉛污染能力強的特點。二氧化鋯微離子傳感器由氧化鈣穩定氧化錯離子體、多孔鉑厚膜工作電極、鈀/氧化把厚膜參數電極、不透水層、電極接觸和保護層構成。其中,氧化鈣穩定氧化錯由反應濺射法積淀。工作電極和參考電極都由厚膜工藝制作。在理想的A/F點附近的輸出電壓發生驟變,當空燃比變高,廢氣中的氧濃度增加時,氧傳感器的輸出電壓減小;當空燃比變低,廢氣中的氧濃度降低時,氧傳感器的輸出電壓增大。電子控制單元識別這一突變信號,對噴油量進行修正,從而相應地調節空燃比,使其在理想空燃比附近變動。
爆震傳感器
爆震傳感器用于檢測發動機的振動,通過調整點火提前角控制和避免發動機發生爆震。為了最大限度地發揮發動機功率而不產生爆燃,點火提前角應控制在爆燃產生的臨界值,當發動機產生爆燃時,傳感器將爆燃引起的震動轉變成電信號,并傳給電子控制單元。檢測爆震有檢測氣缸壓力、發動機機體振動和燃燒噪聲等三種方法。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式。磁致伸縮式爆震傳感器的使用溫度為-40℃~125℃,頻率范圍為5kHz~10kHz;壓電式爆震傳感器在中心頻率5. 417kHz處,其靈敏度可達200 mV/gn,在振幅為0.1-10 gn范圍內具有良好線性度。
節氣門位置傳感器
節氣門位置傳感器安裝在節氣門上,其功能是將發動機節氣門的開度信號轉變成電信號,并傳遞給電子控制單元,用以感知發動機的負荷大小和加減速工況。最常用的是可變電阻式節氣門位置傳感器。該傳感器是一種典型的節氣門傳感器,主要由一個線形變位器和一個怠速觸點兩部分組成。電阻變位器用陶瓷薄膜電阻制成,滑動觸點用復位彈簧控制,與節氣門同軸轉動。工作時,線形變位器的觸點在電阻體上滑動,根據變化的電阻值,可以測得與節氣門開度成正比的線性輸出電壓信號。根據輸出電壓值,電子控制單元可獲知節氣門的開度和開度變化率,從而精確 判斷發動機的運行工況,提高控制精度和效果。怠速信號滑動觸點是常開觸點,只有在節氣門全閉時才閉合,產生怠速觸點信號,主要用于怠速控制、斷油控制及點火提前角的修正。
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