汽车电路图解析：传感器电路读懂技巧

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：进气温度传感器有一个内置热敏电阻，其电阻可随进气温度改变而改变。图4-14 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器电路曲轴位置传感器向发动机控制模块提供发动机转速、曲轴转角及上止点信号，用于控制发动机点火和喷油正时。曲轴每转2周，则在CMP传感器中产生3次电压。传感器端子VTA检测节气门开度，用百分比表示。节气门关闭时，传感器输出电压降低；节气门打开时，传感器输出电压增加。

1.空气流量计

空气流量计（MAF）是测量通过节气门的空气流量的传感器。发动机控制模块利用该信息来确定燃油喷射时间，并提供合适的空燃比。

图4-4 丰田凯美瑞发动机电子控制系统电路（不带智能进入和起动系统）（三）

在空气流量计内有一个暴露在进气气流中的加热式铂丝。通过向铂丝施加规定的电流，发动机控制模块将其加热到指定的温度。进气流可冷却铂丝和内部热敏电阻，从而改变它们的电阻值。为保持固定的电流值，发动机控制模块在空气流量计内调节施加到这些组件上的电压。电压值与通过传感器的空气流量成比例，并且发动机控制模块会利用该值来计算进气量。此电路经过精心设计，铂热丝和温度传感器形成桥式电路，并且通过控制晶体管，使A和B之间的压差保持相等来维持预定温度，如图4-10所示。

空气流量计电路如图4-11所示，当发动机控制模块的A24插接器44（MREL）端子输出高电平信号时，EFI主继电器线圈得电，EFI主继电器触点闭合。蓄电池电压供电给空气流量计C2的3#端子进入，4#端子流出搭铁；5#端子为空气流量计输出信号端子。

图4-5 丰田凯美瑞发动机电子控制系统电路（不带智能进入和起动系统）（四）

图4-6 丰田凯美瑞发动机电子控制系统ECM端子排列

表4-2 每对ECM端子之间的标准正常电压

（续）

①不管传感器输出电压多少，ECM端子电压保持恒定值。

②带智能进入和起动系统。

图4-7 发动机控制模块（ECM）供电模块

图4-8 VC输出电路

图4-9 故障指示灯（MIL）控制电路

图4-10 空气流量计的线路结构原理

图4-11 空气流量计电路

2.进气温度传感器

安装在空气流量计上的进气温度（IAT）传感器监控进气温度。进气温度传感器有一个内置热敏电阻，其电阻可随进气温度改变而改变。在进气温度较低时，热敏电阻升高。当温度上升时，电阻降低。电阻的这些变化被作为电压变化传送至发动机控制模块。

进气温度传感器电路如图4-12所示，C2的1#端子输出进气温度信号；C2的2#端子搭铁。通过发动机控制模块的THA端子，由电阻R向进气温度传感器提供5V的电压。电阻R和进气温度传感器串联。当进气温度传感器的电阻变化时，端子THA上的电压也随之变化。根据该信号，发动机控制模块增加喷油量以提高发动机在冷态工作时的运行性能。

图4-12 进气温度传感器电路

3.冷却液温度传感器

冷却液温度传感器向发动机控制模块提供冷却液温度信号，用于起动、怠速、正常运行时的点火正时和喷油脉宽修正。其结构与进气温度（IAT）传感器相同。冷却液温度传感器电路如图4-13所示，该传感器有两个端子，C4的1#端子为搭铁端子，接发动机控制模块的C24插接器96#端子；C4的2#端子输出冷却液温度信号，接发动机控制模块的C24插接器97#端子。

图4-13 冷却液温度传感器电路

4.曲轴位置传感器

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器电路如图4-14所示。曲轴位置传感器C20的1#端子输出曲轴位置信号，接发动机控制模块C24插接器122#端子；曲轴位置传感器C20的2#端子为搭铁端子，接发动机控制模块C24插接器121#端子。

图4-14 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器电路

曲轴位置传感器向发动机控制模块提供发动机转速、曲轴转角及上止点信号，用于控制发动机点火和喷油正时。曲轴位置（CKP）传感器系统由曲轴位置传感器齿板和感应线圈组成。传感器齿板有34个齿，被安装在曲轴上。感应线圈由缠绕的铜线、铁心和磁铁构成。在传感器齿板旋转过程中，当每个传感器齿通过感应线圈时，产生脉冲信号。发动机每转动一次，感应线圈就产生34个信号。根据这些信号，发动机控制模块计算曲轴位置以及发动机转速（RPM）。利用这些计算值，燃油喷射时间和点火正时得到控制。

5.凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置（CMP）传感器由磁铁、铁心组成，外面缠有铜丝，安装在气缸盖上。当凸轮轴转动，凸轮轴上3齿一组经过CMP传感器。这会激活传感器中的内置磁铁，在铜线中产生电压。凸轮轴旋转和曲轴旋转同步。曲轴每转2周，则在CMP传感器中产生3次电压。传感器中生成的电压是一种信号，可以使发动机控制模块找到凸轮轴位置。该信号用来控制点火正时、燃油喷射正时和VVT系统。

凸轮轴位置传感器C31的2#端子为搭铁端子，接发动机控制模块的C24插接器99#端子；C31的1#端子输出凸轮轴位置信号，接发动机控制模块的C24插接器98#端子。

6.节气门位置传感器和节气门体

节气门位置（TP）传感器安装在节气门体总成上，用来检测节气门开度。该传感器使用霍尔效应元件，在速度极高或极低时都可以产生准确的信号，其电路结构如图4-15所示。其工作特性如图4-16所示。传感器端子VTA检测节气门开度，用百分比表示。当节气门开度在10%～20%之间为节气门全关状态；当节气门开度在66%～98%之间为节气门全开状态；其他节气门开度为发动机处于中小负荷的状态。

TP传感器有两个传感器电路，各自发送VTA1和VTA2信号，如图4-17所示，节气门体C5的5#端子为5V供电，接发动机ECU的C24插接器67#线；C5的3#端子为搭铁端子，接发动机ECU的C24插接器91#线；C5的6#端子为VTA1信号，用来检测节气门开度，接发动机ECU的C24插接器115#线；C5的4#端子为VTA2信号，用来检测VTA1的故障。传感器信号电压在0～5V变化，其变化幅度与节气门的开度成比例。节气门关闭时，传感器输出电压降低；节气门打开时，传感器输出电压增加。发动机控制模块根据这些信号计算节气门开度，并控制节气门执行器来适应驾驶情况。这些信号还会用在空燃比校正、供电增加校正和燃油切断控制等计算中。

图4-15 节气门位置传感器的结构

图4-16 节气门位置传感器的工作特性

电子节气门内有一个节气门执行器，它受ECU的控制，并且用齿轮开启或关闭节气门，电路如图4-18所示。节气门执行器C5的1#端子为节气门电动机负极，接发动机控制模块的C24插接器41端子；节气门执行器C5的2#端子为节气门电动机正极，接发动机控制模块的C24插接器42端子。

图4-17 节气门位置传感器电路

图4-18 节气门执行器电路

7.加速踏板位置传感器

加速踏板位置（APP）传感器安装在加速踏板支架上，它有2个传感器电路：VPA（主）和VPA2（副）。如图4-19所示，该传感器为非接触式。使用霍尔效应元件，甚至在极端的驾驶条件下（如速度极高或极低时）也可以产生准确的信号。施加到发动机控制模块的VPA和VPA2端子的电压根据加速踏板位置（节气门开度）的比例在0～5V变化，如图4-20所示。来自VPA的信号显示了实际加速踏板位置（节气门开度），用于发动机控制。来自VPA2的信号发送VPA电路的工作状态，并用来检查APP传感器自身的情况。发动机控制模块通过来自VPA和VPA2的信号监视实际加速踏板位置（节气门开度），根据这些信号控制节气门执行器。

8.爆燃传感器

爆燃传感器安装在发动机缸体上，用来检测发动机爆燃。当爆燃引起发动机缸体振动时，会产生电压。可通过点火正时延迟来抑制发动机爆燃。爆燃传感器电路如图4-21所示。爆燃传感器C30的2#端子输出爆燃信号，接发动机控制模块C24插接器110#端子；爆燃传感器C30的1#端子输出爆燃信号，接发动机控制模块C24插接器111#端子。

图4-19 加速踏板位置传感器电路

图4-20 加速踏板位置传感器的结构和工作特性

图4-21 爆燃传感器电路

9.氧传感器

氧传感器用于检测排气中氧的含量，并将信号传递给发动机控制模块，发动机控制模块根据此信息进行燃油闭环控制，使发动机在最佳的工况下工作，并使尾气中的废气能够在三元催化转化器中得到最大程度的转化和净化。1号氧传感器（空燃比传感器即A/F传感器）安装在三元催化转化器（TWC）前部，并位于发动机总成附近；2号氧传感器（HO2S）安装在三元催化转化器后面。氧传感器电路如图4-22所示，其中传感器的2#端子为供电端子；3#端子为信号输出端子；1#端子和4#端子为接地端子。

图4-22 氧传感器电路

汽车电路图解析：传感器电路读懂技巧

相关推荐