《车辆传感器》实验指导书
《车辆传感器》实验指导书
实验一曲轴位置传感器的实验1、实验目的1）掌握曲轴位置传感器在燃油喷射系统中的作用2）掌握曲轴位置传感器的类型、组成、工作原理3）掌握曲轴位置传感器的检测2、实验原理以捷达GT、捷达GTX、桑塔纳2000GSi型轿车曲轴位置传感器为例，该传感器为磁感应式。该传感器用螺钉固定在发动机左侧后下端缸体上，如图1所示。该传感器由永磁铁、线圈和连接器插头、信号转子组成。线圈为信号线圈，永磁铁上带有一个磁头，磁头与信号转子相对安装。在信号转子的圆周上均匀制有58个凸齿、57个小齿缺和一个大齿缺，大齿缺输出基准信号为1、4缸上止点前一定角度。大齿缺占的弧度等于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3°，大齿缺占的曲轴转角为15°。ECU缺2齿作为参考信号6356J发动机搭铁脉冲轮E汽缸体传感器G28图1发动机转速传感器位置图图2发动机转速传感器接线图3、实验内容主要实验设备与工具：1）桑塔纳2000型仿真电路学生实验台。2）曲轴位置传感器。3）万用表：示波器等。由指导教师结合演示实验台模型，重点阐述曲轴位置传感器组成、类别、功能和原理，观察曲轴位置传感器的位置和工作原理。4、实验要求1）预习实验指导书，了解实验内容、明确实验原理、实验步骤。2）认真观察实验模型或实物，积极思考，踊跃的提出问题并努力回答问题。3）熟悉微机控制点火系统中各个传感器与中央处理单元的电气联接关系。4）结合实验设备的具体情况，完成思考题。2
2 实验一 曲轴位置传感器的实验 1、实验目的 1) 掌握曲轴位置传感器在燃油喷射系统中的作用 2) 掌握曲轴位置传感器的类型、组成、工作原理 3) 掌握曲轴位置传感器的检测 2、实验原理 以捷达 GT、捷达 GTX、桑塔纳 2000GSi 型轿车曲轴位置传感器为例，该传感器为磁感应 式。该传感器用螺钉固定在发动机左侧后下端缸体上，如图 1 所示。 该传感器由永磁铁、线圈和连接器插头、信号转子组成。线圈为信号线圈，永磁铁上带 有一个磁头，磁头与信号转子相对安装。在信号转子的圆周上均匀制有 58 个凸齿、57 个小 齿缺和一个大齿缺，大齿缺输出基准信号为 1、4 缸上止点前一定角度。大齿缺占的弧度等 于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为 3°，大齿缺 占的曲轴转角为 15°。 图 1 发动机转速传感器位置图 图 2 发动机转速传感器接线图 3、实验内容 主要实验设备与工具： 1）桑塔纳 2000 型仿真电路学生实验台。 2）曲轴位置传感器。 3）万用表；示波器等。 由指导教师结合演示实验台模型，重点阐述曲轴位置传感器组成、类别、功能和原理， 观察曲轴位置传感器的位置和工作原理。 4、实验要求 1）预习实验指导书，了解实验内容、明确实验原理、实验步骤。 2）认真观察实验模型或实物，积极思考，踊跃的提出问题并努力回答问题。 3）熟悉微机控制点火系统中各个传感器与中央处理单元的电气联接关系。 4）结合实验设备的具体情况，完成思考题
5、实验步骤（1）电阻检测关闭点火开关，拔下传感器连接器插头，按图2进行，检测2号与3号端子间电阻，阻值应为500～1000Q。若阻值无穷大，线圈断路，应更换传感器。检测2、3号端子与1号端子之间的电阻，阻值应为无穷大，否则应更换传感器。（2）传感器与ECU之间的连线检测分别检测2号与63号、3号与56号端子间的电阻值，应不超过1.52，否则进行维修。（3）信号检测1）数字万用表检测将红、黑表笔分别连接传感器的2号与3号线或ECU的56号、63号信号线，选择交流电压档位。起动发动机，有电压数值显示，随着发动机转速的升高电压值也相应的升高。2）示波器检测TimeVoltsTimerdiv1、4缸上止点5msVoitsid5V250125Oz1PanelPrintGOCursors图3曲轴位置传感器输出信号将示波器的连接线分别连接传感器的2号与3号线或ECU的56号、63号信号线，起动发动机，应出现图3所示的波形。6、实验报告1）绘制桑塔纳2000GSi型轿车曲轴位置传感器与ECU连接电路图；2）在认真完成实验的基础上记录实验数据、现象，由学生写出实验报告，并完成思考题。7、思考题1）曲轴位置传感器本身或线路损坏时，发动机会产生哪些故障现象？2）曲轴位置传感器功用是什么？3）曲轴位置传感器按工作原理分为儿种？4）电磁感应式曲轴位置传感器输出信号有什么特点？5）曲轴位置传感器的安装位置有几种情况？3
3 5、实验步骤 （1）电阻检测 关闭点火开关，拔下传感器连接器插头，按图 2 进行，检测 2 号与 3 号端子间电阻，阻 值应为 500～1000Ω。若阻值无穷大，线圈断路，应更换传感器。检测 2、3 号端子与 1 号 端子之间的电阻，阻值应为无穷大，否则应更换传感器。 （2）传感器与 ECU 之间的连线检测 分别检测 2 号与 63 号、3 号与 56 号端子间的电阻值，应不超过 1.5Ω，否则进行维修。 （3）信号检测 1）数字万用表检测 将红、黑表笔分别连接传感器的 2 号与 3 号线或 ECU 的 56 号、63 号信号线，选择交流 电压档位。起动发动机，有电压数值显示，随着发动机转速的升高电压值也相应的升高。 2）示波器检测 图 3 曲轴位置传感器输出信号 将示波器的连接线分别连接传感器的 2 号与 3 号线或 ECU 的 56 号、63 号信号线，起动 发动机，应出现图 3 所示的波形。 6、实验报告 1） 绘制桑塔纳 2000GSi 型轿车曲轴位置传感器与 ECU 连接电路图； 2）在认真完成实验的基础上记录实验数据、现象，由学生写出实验报告，并完成思考 题。 7、思考题 1）曲轴位置传感器本身或线路损坏时，发动机会产生哪些故障现象? 2）曲轴位置传感器功用是什么？ 3）曲轴位置传感器按工作原理分为几种？ 4）电磁感应式曲轴位置传感器输出信号有什么特点？ 5）曲轴位置传感器的安装位置有几种情况？
实验二凸轮轴位置传感器的实验1、实验目的1）掌握凸轮轴位置传感器在燃油喷射系统中的作用2）掌握凸轮轴位置传感器的类型、组成、工作原理3）掌握凸轮轴位置传感器的检测2、实验原理ECU根据凸轮轴位置传感器信号，能对基准气缸正在进行的工作过程及活塞所处位置作出判断，并结合曲轴位置传感器信号，就能保证发动机喷油和点火的正时及顺序。以捷达GT、捷达GTX、桑塔纳2000GSi型轿车凸轮轴位置传感器为例，该传感器为霍尔式，如图1所示，该传感器安装在凸轮轴前端。凸轮轴位置传感器由有一个半周脉冲环的霍尔传感器转盘和霍尔传感器组成，霍尔传感器转盘同凸轮轴一同转动，霍尔传感器固定在机体上。当脉冲环接近霍尔传感器时，凸轮轴位置传感器输出高电位，当脉冲环离开霍尔传感器是，凸轮轴位置传感器输出低电位。凸轮轴转一周，高低电位各占180°。3、实验内容主要实验设备与工具：万用表、凸轮轴位置传感器、桑塔纳2000型仿真电路学生实验台。以捷达GT、捷达GTX、桑塔纳2OOOGSi型轿车凸轮轴位置传感器为例进一步讲解凸轮轴位置传感器的类型、组成、工作原理；通过万用表检测凸轮轴位置传感器。4、实验要求1）预习实验指导书，了解实验内容、明确实验原理、实验步骤。2）认真观察实验模型或实物，积极思考，踊跃的提出问题并努力回答问题。3）结合实验设备的具体情况，完成思考题。5、实验步骤（1）数字万用表检测拔下连接插头，打开点火开关，检测1号线（电源线）与搭铁之间为5V，2号线（信号线）与搭铁之间为5V或0V：关闭点火开关，检测3号线（搭铁线）与搭铁之间的阻值小于1.52：否则如图2所示，检测1与62、2与76、3与67之间的阻值应小于1.5Q。凸轮轴正时齿轮J220K62霍尔传感器转盘霍尔传感器接线口图1凸轮轴位置传感器图2凸轮轴位置传感器接线图（2）示波器检测将示波器的红表笔连接传感器的2号线，黑表笔连接搭铁，起动发动机应出现图3所4
4 实验二 凸轮轴位置传感器的实验 1、实验目的 1) 掌握凸轮轴位置传感器在燃油喷射系统中的作用 2) 掌握凸轮轴位置传感器的类型、组成、工作原理 3) 掌握凸轮轴位置传感器的检测 2、实验原理 ECU 根据凸轮轴位置传感器信号，能对基准气缸正在进行的工作过程及活塞所处位置作 出判断，并结合曲轴位置传感器信号，就能保证发动机喷油和点火的正时及顺序。 以捷达 GT、捷达 GTX、桑塔纳 2000GSi 型轿车凸轮轴位置传感器为例，该传感器为霍尔 式，如图 1 所示，该传感器安装在凸轮轴前端。凸轮轴位置传感器由有一个半周脉冲环的霍 尔传感器转盘和霍尔传感器组成，霍尔传感器转盘同凸轮轴一同转动，霍尔传感器固定在机 体上。当脉冲环接近霍尔传感器时，凸轮轴位置传感器输出高电位，当脉冲环离开霍尔传感 器是，凸轮轴位置传感器输出低电位。凸轮轴转一周，高低电位各占 180°。 3、实验内容 主要实验设备与工具：万用表、凸轮轴位置传感器、桑塔纳 2000 型仿真电路学生实验 台。以捷达 GT、捷达 GTX、桑塔纳 2000GSi 型轿车凸轮轴位置传感器为例进一步讲解凸轮轴 位置传感器的类型、组成、工作原理；通过万用表检测凸轮轴位置传感器。 4、实验要求 1）预习实验指导书，了解实验内容、明确实验原理、实验步骤。 2）认真观察实验模型或实物，积极思考，踊跃的提出问题并努力回答问题。 3）结合实验设备的具体情况，完成思考题。 5、实验步骤 （1）数字万用表检测 拔下连接插头，打开点火开关，检测 1 号线（电源线）与搭铁之间为 5V，2 号线（信 号线）与搭铁之间为 5V 或 0V；关闭点火开关，检测 3 号线（搭铁线）与搭铁之间的阻值小 于 1.5Ω；否则如图 2 所示，检测 1 与 62、2 与 76、3 与 67 之间的阻值应小于 1.5Ω。 图 1 凸轮轴位置传感器 图 2 凸轮轴位置传感器接线图 （2）示波器检测 将示波器的红表笔连接传感器的 2 号线，黑表笔连接搭铁，起动发动机应出现图 3 所
示的波形。当凸轮轴位置传感器上升沿出现时，ECU判定当前第四缸活塞处于排气行程，此时根据曲轴位置传感器信号，当活塞行至上止点64°时ECU发出喷油信号，是第四缸喷油器喷油。同样，同步信号上升沿的出现，还标志着第一缸活塞处于压缩行程，此时ECU根据发动机的负荷和转速等信号，在活塞上行至压缩上止点前的适当时刻，发出点火信号，给一、四缸同时点火，由于一缸的压力大需要的击穿电压高、四缸的压力低产生的击穿电压低，所以一缸产生的是有效活，四缸产生的是废火。同理，凸轮轴位置传感器的下降沿出现时，1、4缸活塞的工作行程正好相反。TimeVoltsTimeidiv50msVoitsidiy5V五DC100110rezenPrintGOPanelCursors:图3凸轮轴位置传感器输出信号6、实验报告1）绘制案塔纳2000GSi型轿车凸轮轴位置传感器与ECU连接电路图，分析工作原理：2）在认真完成实验的基础上记录实验数据、现象，由学生写出实验报告，并完成思考题。7、思考题1）凸轮轴/曲轴位置传感器起什么作用？2）凸轮轴有哪几种类型？各有什么优缺点？3）凸轮轴位置传感器又能叫作同步信号传感器吗？4）凸轮轴位置传感器安装在什么位置？，用于产生什么信号？5）气缸判别信号是凸轮轴位置传感器产生的信号吗？实验三空气流量传感器的实验1、实验目的1）了解空气流量传感器的结构与安装位置；2）掌握空气流量传感器的工作原理；3）熟悉空气流量传感器对发动机工作性能的影响：4）掌握空气流量传感器的检测方法：电阻测试、电压测试、波形测试5
5 示的波形。 当凸轮轴位置传感器上升沿出现时，ECU 判定当前第四缸活塞处于排气行程，此时根据 曲轴位置传感器信号，当活塞行至上止点 64°时 ECU 发出喷油信号，是第四缸喷油器喷油。 同样，同步信号上升沿的出现，还标志着第一缸活塞处于压缩行程，此时 ECU 根据发动机的 负荷和转速等信号，在活塞上行至压缩上止点前的适当时刻，发出点火信号，给一、四缸同 时点火，由于一缸的压力大需要的击穿电压高、四缸的压力低产生的击穿电压低，所以一缸 产生的是有效活，四缸产生的是废火。同理，凸轮轴位置传感器的下降沿出现时，1、4 缸 活塞的工作行程正好相反。 图 3 凸轮轴位置传感器输出信号 6、实验报告 1） 绘制桑塔纳 2000GSi 型轿车凸轮轴位置传感器与 ECU 连接电路图，分析工作原理； 2）在认真完成实验的基础上记录实验数据、现象，由学生写出实验报告，并完成思考 题。 7、思考题 1）凸轮轴/曲轴位置传感器起什么作用？ 2）凸轮轴有哪几种类型？各有什么优缺点？ 3）凸轮轴位置传感器又能叫作同步信号传感器吗？ 4）凸轮轴位置传感器安装在什么位置？ ，用于产生什么信号？ 5）气缸判别信号是凸轮轴位置传感器产生的信号吗？ 实验三 空气流量传感器的实验 1、实验目的 1) 了解空气流量传感器的结构与安装位置； 2) 掌握空气流量传感器的工作原理； 3) 熟悉空气流量传感器对发动机工作性能的影响； 4) 掌握空气流量传感器的检测方法：电阻测试、电压测试、波形测试