2.8　传感器

使用在汽车电控装置上的传感器数量及种类较多。它能把物理量、电量及化学量等信息转换成电子装置（微电脑）能够理解和接受的电信号。

2.8.1　传感器的电路图形符号

用于电控系统的传感器通常有温度传感器（冷却液温度、进气温度等）、压力传感器、位置传感器、速度传感器、流量传感器等。表2-23列出了汽车上使用的传感器的电路图形符号。

2.8.2　温度传感器的检测

汽车上不同部位使用的温度传感器，其检测的目的和检测的范围是不一样的，使用的类型也不同。但它们的作用都是将检测到的温度信号提供给电控单元，作为相关功能控制的依据。

（1）温度传感器使用情况　目前，各种电控发动机上使用的温度传感器通常包括冷却液温度传感器、进气温度传感器、燃油温度传感器、机油温度传感器；空调系统使用的温度传感器通常包括车外温度传感器、车内温度传感器、蒸发器温度传感器等。

（2）温度传感器的其他电路图形符号　温度传感器的电路图形符号除了上面介绍的标准符号外，世界各大汽车厂家还使用了如表2-24中所列的其他各种电路图形符号。

（3）温度传感器的检测特点与思路　汽车上使用的温度传感器大都采用负温度系数热敏电阻方式，对它们的检测思路基本相同，但在实际检测时，应注意不同部位的温度传感器的温度检测范围是不一样的。下面以冷却液温度传感器为例，来介绍汽车温度传感器的检测方法。

（4）冷却液温度传感器的类型与内部结构　冷却液温度传感器根据其引脚数量的不同分类，主要有单线型、双线型和四线型三种，图2-11（a）～（c）所示为它们的典型外形。单线型和双线型冷却液温度传感器应用较多，四线型冷却液温度传感器用量较少。无论是哪一种冷却液温度传感器，它们均由热敏电阻、壳体、金属引线以及电源插座等构成，如图2-11（d）所示。

（5）冷却液温度传感器的检测

① 如图2-12（a）所示，将冷却液温度传感器放在盛有水的烧杯内。用电热器加热烧杯中的水 ，并采用标准温度表对水温进行检测。

② 用万用表电阻挡测量传感器两端子间的电阻，其电阻值随着温度变化的规律，应符合其特性曲线［图2-12（b）］。

③ 如果日常积累有冷却液温度传感器温度与其电阻值之间的对应关系数据，则检测后就可直接进行对比判断，亦即将检测到的数据与被检测传感器的标准值进行对比，如果两者相差较大，则说明传感器不良或损坏。

2.8.3　空气流量传感器的检测

空气流量传感器又称进气流量传感器，是决定喷油量的重要元件。它通常安装在空气滤清器后的进气管前，用来检测进气量。

（1）空气流量传感器的作用　空气流量传感器用于检测发动机进气量的大小，并把该信息转换为电信号提供给发动机电控单元（ECU），由ECU来确定喷油量和点火正时。

（2）空气流量传感器的类型　空气流量传感器主要有质量型与体积型两大类。这两大类型空气流量传感器的主要特点如下所述。

1）质量型　该类空气流量传感器的特点是可直接检测出吸入气缸空气的质量，故其检测精度较高，常见的有热线式和热膜式两大类。现在的新型车辆多采用热膜式空气流量传感器。

2）体积型　该类空气流量传感器的特点是只能检测出吸入气缸空气的体积，还需要根据温度传感器检测到的温度信息，并通过发动机电控单元（ECU）计算出吸入的气体质量，常见的有翼片式和量芯式以及卡尔曼涡流式几种。

（3）应用情况　由于翼片式空气流量传感器为机械电位计式，属于早期产品，现在已较少采用；量芯式与卡尔曼涡流式空气流量传感器仅在日、韩的少量车型上使用。现在使用较普遍的是热线式与热膜式空气流量传感器，热膜式空气流量传感器是在热线式空气流量传感器的基础上发展起来的，两者的工作原理基本相同，检测思路与方法基本相同。下面以热膜式空气流量传感器为例，来介绍空气流量传感器的检测方法。

（4）热膜式空气流量传感器的外形与结构　图2-13（a）所示为热膜式空气流量传感器的实物，图2-13（b）所示为其外部结构，图2-13（c）所示为其内部结构。传感器中的热膜是固定在薄的树脂膜上的金属铂，或者用厚膜工艺将热线、冷线、精密电阻镀在一块陶瓷片上，从而有效地降低了制造成本。

（5）热膜式空气流量传感器的特点　由于热膜式空气流量传感器不采用价格昂贵的铂丝，且使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，从而提高了发热体的强度和工作可靠性，且结构简单，使用寿命长，不易受尘埃污染。不足之处是空气流速不均匀，对检测精度有一定的影响。

（6）热膜式空气流量传感器的连接电路与端子功能说明　图2-14（a）所示为热膜式空气流量传感器与发动机电控单元（ECU）之间的连接电路。这类传感器通常有5个端子，各端子功能如下：1为搭铁端（也就是接地端）；2为12V蓄电池电压输入端，该电压属于受控电源；3为负信号端；4为5V电源输入端，该电压是由发动机电控单元（ECU）内部提供的；5为正信号端。

采用热膜式空气流量传感器的车型很多，例如大众车系中，奥迪A6系列、帕萨特系列、宝来系列、桑塔纳2000系列、捷达系列等，均采用热膜式空气流量传感器。

（7）热膜式空气流量传感器的检测　无论是不同厂家、不同车型的哪一种型号的热膜式空气流量传感器，对其检测思路与方法基本上是通用的。

1）电源电压的检测

① 拔下热膜式空气流量传感器的插头，接通点火开关，启动发动机。

② 将万用表置于直流电压挡，如图2-14（b）所示，采用两表笔检测插头端子2与搭铁之间的12V电压是否正常，检测端子4与搭铁之间的5V电压是否正常。

2）信号电压的检测

① 插好传感器插头，拆下空气滤清器后，接通点火开关（ON位置），但不要启动发动机，万用表置于直流电压挡，检测热膜式空气流量传感器插头5（红表笔接该端子）与3（黑表笔接该端子）两端子之间的电压，该电压正常值在2～4V之间（车型不同有一定的差异，应根据实际车型确定）。

② 在上述状态下，采用电吹风的冷风挡向流量传感器空气入口吹气，观察信号电压的变化情况。如该信号电压不变化，则被检测的传感器损坏或不良。

3）连接导线的检测　断开点火开关，采用万用表电阻挡，拔下热膜式空气流量传感器与ECU两端的连接插接件，采用万用表检测传感器端子4与A1端、端子3与A2端、端子5与A3端之间导线的导通情况，所有导线的导通电阻值均应小于1Ω。

4）导线之间绝缘的检测　在断开热膜式空气流量传感器与ECU两端的连接插接件的情况下，采用万用表检测A1、A2、A3导线相互之间以及它们与搭铁之间的电阻值，正常情况下均应为∞。如发现有电阻值存在或电阻值为0Ω，则说明有漏电或短路现象存在。

2.8.4　机油压力传感器的检测

图2-15（a）与（b）所示为机油压力传感器的外形，该传感器一般安装在机油冷却器后的主油道中。

（1）机油压力传感器的作用　机油压力传感器用于检测发动机的机油压力，ECU根据机油压力的高低采取控制措施保护柴油发动机，并通过仪表板上的机油压力报警灯进行报警。

（2）机油压力传感器的检测　把传感器装在一台小型手摇式油压机上，如图2-15（c）所示，并串联一块标准油压表，然后按表2-25所列的压力对传感器进行加压，并检测其输出信号电压值（不同的发动机该数据有一定的差异，应以实际发动机的标准值为准），如果检测的数据相差较大，则说明被检测的传感器有问题，应更换。

（3）需要说明的问题　有的车型采用了一种将机油压力传感器与机油温度传感器组合在一起的集成式传感器，如图2-15（b）所示，对这类传感器的检测可分别进行，也就是采用检测冷却液温度传感器的方法来检测该传感器中的机油温度传感器，而对该传感器内的机油压力传感器的检测，则可以按照上述方法进行。

2.8.5　燃油液位传感器的检测

燃油液位传感器多为可变电阻式，燃油指示仪表与浮子可变电阻式液位传感器采用串联连接方式。

（1）燃油液位传感器的结构　如图2-16（a）所示，燃油液位传感器为一塑料或金属外壳的密封件，由可动浮子杆连接浮子。厚膜电阻的一端接地，另一端接燃油表。厚膜电阻的下部有一浮子杆的转轴，轴的内端固装着滑动触点，该触点可与电阻滑动接触，轴的外端装有与滑动触点成一个角度的浮子杆，杆端固定着浮子，浮子通常为塑料或薄金属空筒，插入油箱内并随油面一起升降。

（2）燃油液位传感器的检测　对于浮子可变电阻式液位传感器的检测，既可以采用模拟检测方式，也可以采用加注燃油的方式来对其进行判断。

模拟检测方式就是将浮子可变电阻式液位传感器从油箱中取出，采用模拟浮子上、下摆动的方法，检测可变电阻值是否发生改变，以此来判断传感器的好坏。具体操作方法如下所述。

将万用表置于R×1k挡，如图2-16（b）所示，将万用表的表笔与传感器插接件两端子相连接，观察万用表是否有一定的电阻值指示。

如果检测到的电阻值为∞，则为传感器的电阻器出现了断路现象，应更换新的配件。如果有一定的电阻值存在，再按图2-16（b）所示方法上下摆动浮子，看万用表指示的电阻值是否也会随之不断地发生变化：如果万用表指针有连续的电阻值变化，则说明燃油传感器本身是好的；如果万用表指针没有明显的电阻值变化，或电阻值有断续现象，均说明传感器本身不良或损坏。

2.8.6　氧传感器的检测

图2-17（a）所示为氧传感器外形；图2-17（b）所示为氧传感器与插接件总成；图2-17（c）所示为宽频氧传感器外形。宽频氧传感器又称全范围空燃比传感器，其主要作用就是用来检测混合气从过浓状态到理论空燃比再到稀薄状态整个过程。

（1）氧传感器的作用　目前，三元催化方式在降低汽车排放技术中处于主导地位。为了使废气中的CO、HC、NO_x三种成分在各种工况下都能得到很高的净化率，发动机就必须在各种工况下一直把空燃比控制在理论值附近。为此，利用氧传感器检测排放气体中的氧浓度及微机反馈控制来调整发动机的空燃比，成为必不可少的手段，而氧传感器是使该系统最有效地发挥作用必不可少的部件。

氧传感器通常安装在发动机的排气管上，用于检测废气中氧的含量，确定可燃混合气过浓还是过稀，空燃比是否偏离了理论值（14.7︰1），并输出一个反馈信号给发动机电控单元（ECU），随时修正喷油量的大小，从而使混合气空燃比保持在理论值附近，以保证汽车尾气的有害气体含量不超过环保要求。

（2）氧传感器的其他电路图形符号　氧传感器除了上面介绍过的标准电路图形符号外，世界各大汽车生产厂家还使用了表2-26中所列的各种电路图形符号。

（3）氧传感器的类型　氧传感器根据使用材料的不同，主要有氧化锆（ZrO₂）与氧化钛（TiO₂）两大类，前者又分为非加热型氧传感器与加热型氧传感器两大类。

（4）二氧化锆氧传感器的结构　二氧化锆氧传感器常见的有非加热型与加热型两大类。后者应用较广泛，它是在前者的基础上增加了加热器后形成的，故下面主要介绍加热型二氧化锆氧传感器的检测。

1）加热型二氧化锆氧传感器的结构与特点　图2-18（a）所示为加热型二氧化锆氧传感器的结构，该传感器将陶瓷加热器置于锆管内侧。发动机工作时，由电控单元控制加热器工作，当发动机负荷小、排气温度低时，加热器通电，以保证氧传感器正常的工作温度。这类传感器可以安装在离发动机较远的排气管路上，且可承受长时间全负荷运行而不损坏。

2）加热型二氧化锆氧传感器的端子数量　加热型二氧化锆氧传感器主要有三线制与四线制两大类。它们是在非加热型二氧化锆氧传感器的一线制与两线制的基础上增加了一个电阻后得到的。加热电阻的两根引出线，一根直接与控制继电器或主继电器控制触点输出的约12V供电端子相连接，另一根由发动机ECU控制搭铁，以此来对加热时间进行控制。

3）加热型二氧化锆氧传感器连接电路与端子功能说明　图2-18（b）所示为加热型二氧化锆氧传感器连接电路，这是一种四端子加热型二氧化锆氧传感器与发动机电控单元（ECU）之间的连接方式。这四个端子中的端子4为加热器供电电压输入端，该电压为受点火开关控制的蓄电池电压；端子3为受ECU输出信号控制的端子；端子2为信号输出端，输出的信号提供给ECU；端子1为搭铁端。

（5）二氧化钛氧传感器的结构　二氧化钛氧传感器是利用高纯度的半导体二氧化钛（TiO₂）制成的，和二氧化锆氧传感器在监测氧气浓度的原理上有很大的差别。图2-19（a）所示为二氧化钛氧传感器的结构，该传感器主要由二氧化钛传感元件（钛管）、加热元件、传感器护管、护套、钢质壳体以及接线端子等组成。

1）二氧化钛氧传感器的类型　从应用情况来看，较常见的二氧化钛氧传感器主要有三大类，分别为采用芯片方式组成的二氧化钛氧传感器（该类传感器是将铂金属线埋入二氧化钛芯片中，金属铂兼作催化剂用）、采用厚膜方式组成的二氧化钛氧传感器（这类传感器是采用半导体封装工艺中的氧化铝层压板工艺制成的）以及具有热敏电阻进行温度补偿的二氧化钛氧传感器。

2）二氧化钛氧传感器的连接电路与端子功能说明　图2-19（b）所示为一种四端子加热型二氧化钛氧传感器与发动机电控单元（ECU）之间的连接方式。四端子加热型二氧化钛氧传感器的端子A为加热元件供电电压输入端，该电压为受燃油泵继电器控制的蓄电池电压；端子B为加热元件搭铁端；端子C为传感器信号输出端，输出的信号提供给发动机电控单元（ECU）；端子D为传感器搭铁端，通过ECU内部搭铁。

（6）几种快速判断氧传感器故障的简便方法　氧传感器异常时，不仅会使汽车尾气中的有害气体含量超标，而且还会使发动机的燃油消耗增加。判断氧传感器故障的方法较多，下面介绍几种简便而有效的方法。

1）观察氧传感器外观颜色判断氧传感器故障

① 外部破损的检查。从排气管上拆下氧传感器，直观检查氧传感器外壳上的通风孔是否被堵塞，陶瓷芯是否破损。如有破损，则应更换新的氧传感器。

② 观察氧传感器颜色。通过观察氧传感器顶尖的颜色，可以大致判断出故障的原因。如果发现氧传感器顶尖颜色发生变化，则预示着氧传感器存在故障或故障隐患。故通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障原因。具体情况如表2-27中所列。

2）氧传感器性能的检测

① 氧气浓度与电压间的关系。汽车发动机电喷系统使用的氧传感器，用来监测车辆排放气体中氧气的浓度，并将监测到的氧气浓度转换为电压信号提供给发动机电控单元（ECU），以判断发动机是否按理论空燃比进行燃烧。当监测到的氧气浓度较浓时，提供给发动机电控单元（ECU）的电压较高；监测到的氧气浓度较稀时，提供给发动机电控单元（ECU）的电压较低。

② 氧传感器正常工作时的典型特征。正常情况下，车辆的排气浓时，氧传感器输出电压为0.8～0.9V，排气稀时输出电压为0.1～0.2V。当氧传感器工作温度低于360℃时（发动机处于开环工作状态），氧传感器处于开路状态，无电压输出。

③ 检测。首先拆下氧传感器线束，用一跨接线将此线束与氧传感器相连接，启动发动机，使其在2500r/min转速下运转约90s左右，用于对氧传感器进行预热，使其工作温度达到360℃以上。

a.检测操作方法。将汽车数字式万用表功能选择开关置于直流（DC）mV挡，黑表笔搭铁，红表笔与氧传感器输出端相连，用来测量氧传感器信号输出端与搭铁之间的直流电压。正常情况下，在10s内，表的示值应在100～900mV内跳变8次以上。否则，说明被检测的氧传感器不良或损坏。

b.可以判断的故障。通过对氧传感器工作性能的检测，可以判断发动机燃油喷射系统是在闭环工作，还是在开环工作，或氧传感器是否失效。

2.8.7　爆震传感器的检测

在发动机集中控制系统中，爆震传感器的作用是把爆震时传到缸体上的机械振动转化成电压信号，输送给ECU，作为发动机爆震时推迟点火提前角的依据，改善发动机的工作性能，延长发动机的使用寿命。

（1）爆震的含义　爆震俗称敲缸，是一种不理想的燃烧方式，它是自发地和随机地产生的，是由于气缸压力和温度异常升高，造成部分混合气不等火焰传播就自行发火燃烧的现象。

（2）爆震的产生　发动机缸内混合气正常燃烧时，火焰从离火花塞近的可燃混合气以30～40m/s的速度，向四周未燃烧的混合气区传播，使混合气循序燃烧，直到结束。在发生爆震的情况下，点火后刚开始燃烧的传播是正常的，在火焰传播过程中，远离火花塞的未燃烧混合气，因受到燃烧后气体膨胀所造成的压缩作用，使其体积缩小、温度和压力升高，超过燃料的自燃温度，在正常火焰传播到达以前先行发火燃烧。火焰以300～1000m/s的速度迅速向外传播，当正常燃烧和异常燃烧两个方向相反的燃烧压力波相遇时，会产生剧烈的气体振动，并发出特有的金属撞击声，故称其为爆震。

（3）爆震的危害　爆震是汽油机运行中最有害的一种故障现象。发动机工作如果持续产生爆震，火花塞电极或活塞就可能产生过热、熔损等现象，造成严重故障，甚至会缩短发动机的使用寿命，因此必须防止爆震的产生。

（4）爆震传感器的类型与特点　根据对发动机缸体振动频率检测方式的不同，爆震传感器通常分为非共振型与共振型两大类，非共振型主要为压电式，共振型又分为磁致伸缩式与压电式两种。图2-20（a）所示为爆震传感器的外形。

1）共振型爆震传感器　如图2-20（b）所示，共振型爆震传感器由与爆震几乎具有共振频率的振子和能够检测振子振动压力并将其转换成电压信号的压电元件构成。由于共振型传感器在发动机爆震时输出电压较高，故不需要使用滤波器就可判断出是否有爆震产生。现在的车辆多采用共振型压电式爆震传感器，其输出电压的大小，直接表示了爆震的强度。

2）非共振型爆震传感器　如图2-20（c）所示，非共振型爆震传感器用压电元件来检测爆震信息，但需要经过滤波器检测出爆震的信号，并将振动压力转换成电压信号输出。

3）火花塞金属垫式爆震传感器　图2-20（d）所示为火花塞金属垫式爆震传感器的结构，该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息，并将振动压力转换成电压信号输出。这类爆震传感器一般每缸火花塞都安装一个。

（5）爆震传感器的其他电路图形符号　爆震传感器的电路图形符号除了上面介绍过的标准图形符号外，各大汽车厂家还使用了图2-21（a）所示的电路几种图形符号。

（6）爆震传感器电阻和电压的检测

① 检测电阻。断开点火开关，拔开爆震传感器导线插头，用万用表的电阻挡检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，正常应为∞，否则更换爆震传感器。

② 检测电压。拔开爆震传感器导线插头，在发动机怠速时用万用表的电压挡检测爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，正常应有脉冲信号输出。

（7）爆震传感器的单体检测　取下爆震传感器，把万用表置于电压挡，两表笔连接在爆震传感器两端子之间，如图2-21（b）所示，然后用木锤敲击其外壳，万用表应有电压数值显示，否则应更换新的爆震传感器。

2.8.8　加速踏板位置传感器的检测

加速踏板位置传感器（APPS，Accelerator Pedal Position Sensor）在电路中往往仅用前三个大写字母APP。

（1）加速踏板位置传感器的功用　采用电控高压共轨的电喷柴油发动机系统通常都使用了电子油门，图2-22（a）所示为电子油门踏板实物，与电子油门配合的加速踏板位置传感器［外形如图2-22（b）所示］用于检测电子油门踏板的运动行程，向发动机电控单元（ECU）反映驾驶员意图的信息，也就是说，汽车柴油发动机使用的加速踏板传感器用于检测电子油门的开度，并将检测到的电子油门踏板角度变化转换为电压后提供给ECU，以确定基本喷油量和转矩需求。图2-22（c）所示为电子油门踏板总成外形。

（2）加速踏板位置传感器的类型　加速踏板位置传感器常见的主要有电位计式与双霍尔式两大类，它们各自的特点如下。

1）电位计式　这类加速踏板位置传感器由两路类似于普通收音机上使用的电位器组合而成，故其特性曲线类似于线性，根据该特性，对其检测就可以按照检测收音机上使用的电位器的方法来进行。

2）双霍尔式　这类加速踏板位置传感器是由两路非接触式的霍尔传感器组成，没有怠速开关。ECU通过比较两路传感器输出信号的数值来确定加速踏板的开度。

（3）电位计式加速踏板位置传感器的外形、安装位置　电位计式加速踏板位置传感器的外形、安装位置如图2-23（a）所示，通常安装在发动机舱内，通过一根拉索连接在加速踏板上。用于检测加速踏板的运动行程，向发动机电控单元（ECU）反映驾驶员意图的信息。

（4）电位计式加速踏板位置传感器的检测　对电位计式加速踏板位置传感器的检测，主要是检测其电阻、电压等以判断好坏。

1）电位计式加速踏板位置传感器的连接方式　电位计式加速踏板位置传感器与电控单元（ECU）之间的连接方式如图2-23（b）所示。

2）电位计式加速踏板位置传感器的检测方法

a.电阻的检测。在点火开关断开的情况下，断开电位计式加速踏板位置传感器连接插接件，采用万用表电阻挡单独检测传感器各端子之间的电阻值，并与表2-28中所列的正常值进行对比，如差别较大，则说明其不良或损坏。

b.电压的检测。在断开电位计式加速踏板位置传感器连接插接件的情况下，接通点火开关，采用万用表直流电压挡，检测传感器线束侧端子3与搭铁、端子8与搭铁之间的电压，该电压均应在4.9～5.2V之间，端子4与搭铁之间的电压应大于4V。

c.输出信号初始电压的检测。在连接好电位计式加速踏板位置传感器连接插接件的情况下，接通点火开关，采用万用表直流电压挡，检测传感器线束侧端子2与搭铁、端子7与搭铁之间的电压，该电压正常值应在0.8～1.2V之间。

（5）双霍尔式加速踏板位置传感器连接方式与连续电压的检测　见表2-29。

（6）双霍尔式加速踏板位置传感器输出电压、供电电压的检测　见表2-30。

2.8.9　线性输出型节气门位置传感器的检测

节气门位置传感器是发动机集中控制系统中的一个非常重要的传感器，它是怠速控制、起步加速控制、急加速控制、急减速控制、断油控制、点火提前角控制、汽油蒸气回收控制以及自动变速器换挡控制的主要信号。图2-24（a）所示为节气门位置传感器外形。

（1）线性输出型节气门位置传感器类型与作用　节气门位置传感器一般有线性输出型与开关触点型、编码式等几种，它们的作用基本相同，用于将发动机节气门开度信号转换成电信号，然后输送到ECU，用以感知发动机负荷的大小以及其加速或减速时的工作情况。

（2）线性输出型节气门位置传感器的结构与端子功能说明　线性输出型节气门位置传感器又称为可变电阻式节气门位置传感器或电位计（滑动电阻）式节气门位置传感器。

图2-24（b）所示为线性输出型节气门位置传感器结构。该传感器通常有4个端子，各端子功能在电路图中往往采用字母来表示，具体情况如下：输入端（+5V）采用VCC表示；输出端采用VTA表示；怠速开关输出采用IDL表示；搭铁采用E1表示。在图2-24（b）中，有两对活动触点，第一对活动触点已经注明（见图中上部），第二对活动触点就是图中下部注明的“加速时信号输出”（IDL信号触点）。

（3）线性输出型节气门位置传感器的特点　线性输出型节气门位置传感器由一个线性电位器和一个怠速开关组成。电位器采用炭精镀膜电阻或陶瓷薄膜电阻制成，滑动触点用复位弹簧控制，与节气门同轴转动，其上有两对（活动）触点，其中一对作为主电位器，另一对作为节气门关闭位置指示的微型开关。其活动触点实为滑动触点，与节气门同轴。当活动触点随节气门打开而改变电位器的电阻值时，其输出电压与节气门的开度成比例增大。节气门微型开关还具有发动机全负荷时加浓混合气功能。

（4）线性输出型节气门位置传感器的连接电路与输出特性　图2-25（a）所示为线性输出型节气门位置传感器与发动机电控单元（ECU）的连接电路。节气门开度信号滑动触点可在电阻体上滑动，利用变化的电阻值，测得与节气门开度成正比的线性输出电压（VTA）信号。根据输出电压值，ECU就可知道节气门开度及节气门开度的变化率，从而精确地判断发动机的运行工况，提高控制精度和效果。怠速信号使用的滑动触点属于常开式，只有在节气门全关闭时才与怠速触点IDL闭合，产生IDL信号，主要用于怠速控制、断油控制和点火提前角的修正。节气门位置传感器的输出特性曲线如图2-25（b）所示。

（5）线性输出型节气门位置传感器的检测　线性输出型节气门位置传感器主要由电位器、微动开关和外壳等组成。电位器包括电阻片、芯轴和装在芯轴上的电刷；微动开关包括触点、触点臂等。

1）线性输出型节气门位置传感器的故障典型特征与线束导通性检测　见表2-32。

2）线性输出型节气门位置传感器的开路与在路检测　见表2-33。

2.8.10　开关量输出型节气门位置传感器的检测

开关量输出型节气门位置传感器也称开关式节气门位置传感器或开关触点式节气门位置传感器。这类传感器为两极型，属于双触点开关。节气门轴随加速踏板行程大小而变化转动。

（1）开关量输出型节气门位置传感器的结构与端子功能　图2-26（a）所示为开关量输出型节气门位置传感器结构，主要由节气门体轴、功率触点、怠速触点、导向凸轮与连接装置等组成。

开关量输出型节气门位置传感器有三个端子：靠下边的端子为功率触点端子，通常采用字母PSW表示；中间端子为可动触点端子，通常采用字母TL表示；靠上边的端子为怠速端子，通常用字母IDL表示。

（2）开关量输出型节气门位置传感器的初步检测与供电检测　开关量输出型节气门位置传感器怠速触点与功率触点输出的均是高（“1”）、低（“0”）的电平信号［开关量输出型节气门位置传感器的输出特性如图2-26（b）所示］，检测就是根据这一特性来进行的。

1）初步检测　对开关量输出型节气门位置传感器进行开路检查时，其怠速触点可通过间隙检查，功率触点可通过角度检查来确认其好坏。

检测时，首先拔下节气门位置传感器的接线，用万用表和塞尺配合进行检测，然后与表2-36中所列的数据进行对照，检测结果与表中数据相符合的，一般即可判断其为正常，否则应查找原因。

2）供电检测　拔下开关量输出型节气门位置传感器的连接插头，用万用表电压挡检测线束插接件中TL端子上的12V电压是否正常。如电压异常，应检查连接导线是否有断路处。

（3）开关量输出型节气门位置传感器怠速触点的检测　先拔下开关量输出型节气门位置传感器连接插接件，然后如图2-27（a）所示，采用指针式万用表电阻挡检测传感器怠速触点（IDL）与可动触点（TL）之间的电阻值，该电阻值近于0，而转动节气门轴约40°以下时，其电阻值应为∞。

（4）开关量输出型节气门位置传感器功率触点的检测　先拔下开关量输出型节气门位置传感器连接插接件，然后如图2-27（b）所示，采用指针式万用表电阻挡检测传感器功率触点（PSW）与可动触点（TL）之间的电阻值，该电阻值近于∞，而转动节气门轴约55°以上时，其电阻值应为0。

（5）开关量输出型节气门位置传感器输出信号电压的检测　表2-37。

（6）开关量输出型节气门位置传感器检测数据　表2-38中列出了在各种不同的检测条件下，采用指针式万用表检测开关量输出型节气门位置传感器相应端子之间的电压、电阻时的参考值。表2-38中的“E”为接地端。

2.8.11　曲轴位置传感器的检测

曲轴位置传感器一旦出现问题，汽车发动机的经济性能和加速性能均会受到很大的影响，严重时还会导致发动机无法启动。

（1）曲轴位置传感器的作用　发动机控制单元（ECU）根据曲轴位置传感器提供的信号，确定曲轴所处的位置，保证喷油正时与点火正时的准确；同时，曲轴位置传感器中的1°信号也为发动机转速信号，发动机控制单元（ECU）根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油量。

（2）曲轴位置传感器的外形与电路图形符号　常见的曲轴位置传感器主要有磁感应式、霍尔式与光电式三大类，表2-39中列出了曲轴位置传感器的外形和几种不同类型曲轴位置传感器的电路图形符号。

（3）磁感应式曲轴位置传感器的检测

1）磁感应式曲轴位置传感器的外形、基本结构、端子功能与位置　图2-28（a）所示为磁感应式曲轴位置传感器的外形。图2-28（b）所示为其基本结构。磁感应式曲轴位置传感器主要由信号发生器与信号盘组成。信号发生器由永久磁铁和电磁线圈组成；信号盘是一种能够导磁的转子，转子上有齿。磁感应式曲轴位置传感器通常主要由带齿、凸起的信号转子和装有3个磁头（传感头）的信号发生器组成。图2-28（c）所示为使用在日产轿车上的三磁头磁感应式曲轴位置传感器的外形，该组件有4个端子，可以产生120°与1°的信号，各端子功能在图中注明。

磁感应式曲轴位置传感器又称磁脉冲式或磁电式曲轴位置传感器，对这类传感器主要进行电阻、电压以及间隙的检测。

2）磁感应式曲轴位置传感器的直观检查与电阻检测　见表2-40。

3）磁感应式曲轴位置传感器的连接电路　图2-29（a）所示为磁感应式曲轴位置传感器与电控单元（ECU）之间的连接方式，这是一种单磁头传感器的连接电路。

4）磁感应式曲轴位置传感器的在路检测　见表2-41。

5）磁感应式曲轴位置传感器间隙检查与调整　见表2-42。

（4）霍尔式曲轴位置传感器的检测　霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理制成的，传感器输出的是脉冲信号，具有陡峭的前沿和后沿。由于霍尔式曲轴位置传感器输出的脉冲信号既不受发动机转速的影响，也不受温度、湿度等的影响，故其控制精度及可靠性较高，故障率较低，应用范围较广。

1）霍尔式曲轴位置传感器的实物与结构　图2-30（a）所示为霍尔式曲轴位置传感器的实物，图2-30（b）所示为其基本结构。霍尔式曲轴位置传感器主要由霍尔发生器与信号盘组成。霍尔发生器由霍尔元件和永久磁铁构成；信号盘一般由铁片制成，有缺口，处于霍尔元件与永久磁铁之间。霍尔传感器有4个接线端：A、B分别为电流I_g的输出端和输入端；C、D分别为霍尔电压E_H两输出端。在制成传感器时，A、B与C、D两组端子中有两个端子连接在一起作为接地线，故实际的传感器一般为三端方式。

2）触发翼片式霍尔式曲轴位置传感器的工作原理　见表2-43。

3）霍尔式曲轴位置传感器连接电路与端子功能　图2-30（c）为霍尔式曲轴位置传感器与发动机电控单元（ECU）之间的连接电路。该传感器通常有3个端子，一个端子为霍尔元件提供5V的工作电源，另一个端子为搭铁端，还有一个端子就是信号输出端。从图2-30（c）中可以看出，当霍尔电压产生时，三极管导通，信号电压OUT为0；当霍尔电压消失时，信号电压OUT为12V。采用示波器可以检测出0～12V的方波信号。

4）霍尔式曲轴位置传感器的检测　在对霍尔式曲轴位置传感器进行检测之前，应先检查其连接导线是否牢固，尤其是导线的插接件较易灌入泥水等而导致接触不良或短路。表2-44列出了霍尔式曲轴位置传感器的检测方法。

（5）光电式曲轴位置传感器的检测　光电式曲轴位置传感器是指该传感器是利用光电转换的原理来检测1°信号、上止点信号和判缸信号的。

1）光电式曲轴位置传感器的安装位置与信号盘结构　光电式曲轴位置传感器多安装在分电器内，没有分电器的则安装在凸轮轴左前部［如图2-31（a）所示］。图2-31（b）所示的信号盘安装在分电器轴上，其外缘内侧开有360条透光槽（窄缝），用来产生1°信号，供发动机电控单元计算曲轴转角和发动机转速。紧靠360条透光槽（窄缝）的内侧开有6个透光槽（方孔），用来产生120°信号，供发动机电控单元确认活塞上止点位置。在这6个间隔60°的透光槽中，有1个孔口较宽的槽（大方孔），它产生的是供发动机电控单元确认1缸上止点位置的120°信号。

2）光电式曲轴位置传感器的工作原理　光电式曲轴位置传感器的信号盘随着发动机转动，信号盘上由于有光孔，所以发光二极管产生的光线将间断地投射在光敏三极管上。当光线投射在光敏三极管上时，三极管导通；当信号盘遮住了光线时，三极管截止。在发动机运转的过程中光敏三极管处于导通和截止的交替状态，发动机转速越快，交替的频率就越大。

3）光电式曲轴位置传感器的连接电路与输出波形　图2-31（c）所示为光电式曲轴位置传感器与发动机电控单元（ECU）之间的连接电路。可以看出，当三极管导通时，信号电压OUT为0；当三极管截止时，信号电压OUT为5V。采用示波器可以检测出0～5V的方波信号，如图2-31（c）所示。

4）光电式曲轴位置传感器的检测　对光电式曲轴位置传感器的检测，通常也从连接线束、电源电压、信号电压几个方面入手。表2-45列出了光电式曲轴位置传感器的检测方法。