Устройство и принцип работы датчиков в автомобиле Toyota

1. Устройство и принцип работы датчиков

2. Потенциометры

Принцип работы
Потенциометр
ЭБУ
+5В
Сигнал
Дата 22/04/2019 – стр. 2

3. Потенциометры

Принцип работы
Напряжение сигнала, В
Рабочий диапазон
Минимальный
Дата 22/04/2019 – стр. 3
Угол поворота, o
Максимальный

4. Потенциометры

Области применения
Подъем
Соединительная тяга
Переменный резистор
Опускание
Тяга Датчика определения высоты
Дата 22/04/2019 – стр. 4

5. Потенциометры

Области применения
Датчик положения педали акселератора
Выходное
напряжение
5В
Открытие
VPA2
VPA1
Закрытие
Закрытие
Закрытие
E2
Дата 22/04/2019 – стр. 5
Открытие
VPA2
VPA1
VC
Угол нажатия, град.

6. Термометр сопротивления

Принцип работы
NTC
Сопротивление
PTC
CTR
Температура
Дата 22/04/2019 – стр. 6

7. Термометр сопротивления

Принцип работы
40
20
5В
Сопротивление, кОм
10
8
6
4
Цепь постоянного
напряжения
R1
A
2
Микропроцессор
1
0.8
0.6
0.4
Датчик
(термометр
сопроитвления
R2 )
0.2
-20
0
20
40
60
80
Температура, C
Дата 22/04/2019 – стр. 7
100
120
Блок
ECU
E2
E1

8. Датчик температуры охлаждающей жидкости

Электрическая схема
Цепь постоянного
напряжения 5 В
R
THW
АЦП
Микропроцессор
ETHW
Датчик температуры
охлаждающей жидкости
E1
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 8

9. Датчик температуры охлаждающей жидкости

Характеристики
5.0
4.5
4.0
Напряжение, В
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-40 -30
-20
0
-10
20 10
30
40 50
60
70 80
Температура, ˚C
Дата 22/04/2019 – стр. 9
90 100 110 120 130 140

10. Датчик температуры впускного воздуха

Электрическая схема
Цепь постоянного
напряжения 5 В
THA
Датчик температуры впускного воздуха
(патрубок впуска воздуха)
R
R
АЦП
THIA
Датчик температуры впускного воздуха
ETHI
(после турбокомпрессора)
ETHA
E1
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 10
Микропроцессор

11. Датчик температуры впускного воздуха

Характеристики
5.0
4.5
4.0
Напряжение, В
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-40 -30 -20 -10
0
10
20
30
40
50
60
Температура, ˚C
Дата 22/04/2019 – стр. 11
70
80
90 100 110 120 130 140

12. Датчик температуры впускного топлива

Электрическая схема
Постоянное
напряжение 5 В
R
THF
ETHF
Датчик температуры
топлива
АЦП
Микропроцессор
E1
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 12

13. Датчик температуры топлива

Характеристики
5.0
4.5
4.0
Напряжение, В
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-40 -30 -20 -10
0
10
20
30
40
50
60
Температура, ˚C
Дата 22/04/2019 – стр. 13
70
80
90 100 110 120 130 140

14. Датчик температуры отработавших газов

Описание
Датчик температуры отработавших газов
Термометр
сопротивления
Дата 22/04/2019 – стр. 14

15. Датчик температуры отработавших газов

Электрическая схема
Общая клемма для всех цепей со стороны «массы»
Цепь постоянного
напряжения 5 В
R
R
THCI
Датчик температуры отработавших
газов (передний)
АЦП
THCO
Датчик температуры
отработавших газов (задний)
E2
E1
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 15
Микропроцессор

16. Датчик температуры отработавших газов

Электрическая схема
Разные клеммы для всех цепей со стороны «массы»
Цепь постоянного
напряжения 5 В
THCI
Датчик температуры отработавших
газов (передний)
АЦП
THCO
Датчик температуры отработавших
газов (задний)
ETCO
ETCI
E1
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 16
Микропроцессор

17. Датчик температуры отработавших газов

Характеристики
5.0
4.5
Напряжение, В
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
160
360
560
Датчик температуры, °С
Дата 22/04/2019 – стр. 17
760
960 1000

18. Массовый расходомер воздуха (MAF)

Введение
Расходомер воздуха
Термометр
Расход
сопротивления
воздуха
Платиновая горячая
проволока
Дата 22/04/2019 – стр. 18

19. Массовый расходомер воздуха (MAF)

Электрическая схема
12 В
Температурный
датчик
Элемент NTC
A
R2
Платиновая
горячая
проволока
Элемент РТС
B
Выходная
цепь
+B
VG
АЦП
R1
EVG
Микропроцессор
E1
Массовый расходомер воздуха
Дата 22/04/2019 – стр. 19
Блок ECM

20. Массовый расходомер воздуха (MAF)

Характеристики
5.0
4.5
Напряжение, В
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
20
40
60
80
100
120
140
Массовый расход воздуха, г/с
Дата 22/04/2019 – стр. 20
160
180

21. Массовый расходомер воздуха (MAF)

ПОДСКАЗКА
Новые двигатели серии AD
Выходная частота, Гц
10000
10000
Расход впускного воздуха, г/с
Дата 22/04/2019 – стр. 21

22. Индуктивные датчики

Принцип работы
Магнит
Корпус
Якорь из мягкой
стали
Обмотка
Ротор зубчатой мишени
G
Дата 22/04/2019 – стр. 22

23. Индуктивные датчики

Принцип работы
Большая частота вращения
Малая
частота
вращения
Дата 22/04/2019 – стр. 23

24. Индуктивные датчики

Области применения
Блок ECU
двигателя
Блок ECU
двигателя
G
NE
G22
G22
G22
NE
NE
G
G22
NE
NE
NE
E1
E1
720 п.к.в.
720 п.к.в
Сигнал
G
Сигнал
NE
10 п.к.в.
360 п.к.в.
30 п.к.в.
Сигнал
G
Сигнал
NE
10 п.к.в.
Дата 22/04/2019 – стр. 24
360 п.к.в
30 п.к.в.

25. Датчик положения коленчатого вала

Описание
Зубчатая мишень
34 импульса/360 ˚п.к.в
34 импульса/360 ˚п.к.в.
34 импульса/360 ˚п.к.в.
2 отсутствующих зуба
720 °п.к.в.
Сигнал G
34 Pulse/360 ˚CA
360 °п.к.в
360 °п.к.в
Сигнал NE
Датчик положения коленчатого вала
Дата 22/04/2019 – стр. 25

26. Датчик положения коленчатого вала

Электрическая схема
Блок ECM
NE+
Зубчатая
мишень
Дата 22/04/2019 – стр. 26
Датчик
положения
коленчатого
вала
NE-
Микросхема задания формы
сигнала
Микропроцессор

27. Датчик положения коленчатого вала

Характеристики
Эталонное
напряжение
0 мВ
Преобразованная
прямоугольная
форма импульса
Эталонное
напряжение
Низкая-средняя
частота вращения
Средняя-высокая
частота вращения
Приблизительно 30 мВ
Приблизительно
30 мВ
10 °п.к.в.
1
5
10
15
20
360 °п.к.в.
Дата 22/04/2019 – стр. 27
25
30
34

28. Датчик положения распределительного вала

Описание
С 1 зубом
1 импульс/720 ˚п.к.в.
1 импульс/720 ˚п.к.в.
720 °п.к.в.
Сигал G
Сигнал NE
Датчик положения коленчатого вала
Дата 22/04/2019 – стр. 28
360 °п.к.в.
360 °п.к.в.

29. Датчик положения распределительного вала

Описание
С 5 зубьями
5 импульсов/720 ˚п.к.в.
180 ˚CA
180 ˚CA
180 ˚CA
5 импульсов/720 ˚п.к.в.
180о п.к.в. 180о п.к.в. 180о п.к.в.
Сигнал G
Датчик положения коленчатого вала
Сигнал NE
360 °п.к.в.
Дата 22/04/2019 – стр. 29
360 °п.к.в.

30. Датчик положения распределительного вала

Электрическая схема
ECM
G+
Зубчатая
мишень
Микросхема задания
формы импульса
Датчик положения
распределительного
вала
G-
Микропроцессор
С 1 зубом
Зубчатая
мишень
С 5 зубьями
Дата 22/04/2019 – стр. 30
Последовательность
впрыскиваний

31. Датчик положения распределительного вала

Характеристики
Эталонное
напряжение
0 мВ
Эталонное
напряжение
Преобразованная
прямоугольная
форма импульса
С 1 зубом
720 °п.к.в.
С 5 зубьями
180 °п.к.в.
180 °п.к.в.
720 °п.к.в
Дата 22/04/2019 – стр. 31
180 °п.к.в.
Низкая-средняя
частота
вращения
Средняявысокая частота
вращения
Приблизительно
300 мВ
Приблизительно
650 мВ

32. Индуктивные датчики

Области применения
От рулевого вала
Главный рулевой вал
Датчик
крутящего
момента
Воспринимающее кольцо 1
Рулевое колесо
Механизм замедления
Компенсационная
обмотка
Воспринимающее
кольцо 2
Воспринимающая
обмотка
Воспринимающее
кольцо 3
Выходной вал
Напряжение
Левый
поворот
Входной вал
Нейтральное
положение при
прямолинейном
движении
Крутящий момент
[Нм]
Усиливающий
Правый
момент и направлеповорот
ние вращения
Дата 22/04/2019 – стр. 32
К рулевому механизму

33. Датчики Холла

Принцип работы
Выходное напряжение
Ток
Магнитное поле
Элемент Холла
EMF Холла
-
Дата 22/04/2019 – стр. 33
0
+
Расстояние до датчика Холла

34. Датчики Холла

Принцип работы
6
E3
B
B
3
Датчик
Холла
29
E4
B-W
1
BR
2
BR
Подача
напряжения
VC
Сигнал датчика
Холла
17
E4 «масса»
Блок ECU
Дата 22/04/2019 – стр. 34

35. Датчик положения педали акселератора

Конструкция
Интегральные
схемы Холла
Дата 22/04/2019 – стр. 35
Магниты

36. Датчик положения педали акселератора

Принцип работы
Педаль акселератора нажата
Педаль акселератора отпущена
Интегральная
микросхема
Холла
Интегральная
микросхема Холла
Сила магнитного поля
+(VCPA, VCP2)
VPA, VPA2
-(EPA, EPA2)
-(EPA, EPA2)
Подаваемый
ток
Напряжение
Интегральная микросхема Холла
Магнитное поле
Дата 22/04/2019 – стр. 36

37. Датчик положения педали акселератора

Электрическая схема
VCPA
5V
Цепь постоянного
напряжения 5 В
Магнит
VPA
EPA
Микросхема
Холла
№1
АЦП
Микросхема
Холла
№2
VCP2
VPA2
EPA2
Магнит
Датчик положения педали акселератора
Дата 22/04/2019 – стр. 37
E1
Блок ECM
Микропроцессор

38. Датчик положения педали акселератора

Характеристики
VPA
VPA2
5.0
4.5
4.0
Напряжение, В
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
Педаль
полностью
нажата
Дата 22/04/2019 – стр. 38
5
10
Нажатие педали акселератора, ˚
15
Педаль
полностью
отпущена
20

39. Кремниевые кристаллы

Принцип работы
Кремниевый кристалл
Электрические соединения
Вакуумная
камера
Фильтр
Вход давления
Дата 22/04/2019 – стр. 39

40. Кремниевые кристаллы

Области применения
Кремниевый кристалл
Вакуумная камера
Давление воздуха во впускном коллекторе
Дата 22/04/2019 – стр. 40

41. Датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе (MAP)

Электрическая схема
Блок ECM
Датчик абсолютного
давления воздуха во
впускном коллекторе
VCPM
Интегральная
схема
PIM
Цепь постоянного
напряжения 5 В
АЦП
EPIM
Микропроцессор
E1
Кремниевый кристалл
Давление воздуха во
впускном коллекторе
Дата 22/04/2019 – стр. 41

42. Датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе (MAP)

Характеристики
12
11
Напряжение, В
10
9
8
7
6
5
4
3
2
0
40
80
120
160
200
240
280
320
Давление, кПа
(3/3)
Дата 22/04/2019 – стр. 42

43. Датчик давления топлива

Электрическая схема
С одним элементом
Кремниевый
кристалл
VC
Интегральная
схема
PCR
Цепь постоянного
напряжения 5 В
АЦП
E2
Микропроцессор
E1
Датчик давления топлива
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 43

44. Датчик давления топлива

Характеристики
С одним элементом
5.0
4.5
Напряжение, В
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
Дата 22/04/2019 – стр. 44
3
6
9
12
Давление, МПа
15
18
21

45. Датчик давления топлива

Электрическая схема
С двум элементами
Кремниевый
кристалл
VCM
Интегральная
схема
PCR1
E2M
VCS
Интегральная
схема
Цепь постоянного
напряжения 5 В
АЦП
PCR2
E2S
E1
Датчик давления топлива
Дата 22/04/2019 – стр. 45
Блок ECM
Микропроцессор

46. Датчик давления топлива

Характеристики
С двумя элементами
5.0
4.5
Напряжение, В
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
: главный
: дополнит.
0.5
0.0
0
Дата 22/04/2019 – стр. 46
3
6
9
12
Давление, МПа
15
18
21

47. Датчик атмосферного давления

Встроенный в блок ECM
Датчик атмосферного
давления
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 47

48. Датчик атмосферного давления

Описание
Комбинированного типа
Работа клапана VSV
Атмосферное давление
VSV ВКЛ.
Датчик
Датчик абсолютного давления
(давления наддува)
- Датчик атмосферного давления
VSV ВЫКЛ.
Давление воздуха во
впускном коллекторе
Блок ECM
Атмосферное давление
Клапан VSV
Давление воздуха во впускном коллекторе
Дата 22/04/2019 – стр. 48
Кремниевый кристалл

49. Датчик атмосферного давления

Электрическая схема
Встроенный в блок ECM
Цепь постоянного напряжения 5 В
Кремниевый
кристалл
Интегральная
схема
AЦП
Микропроцессор
Датчик атмосферного давления
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 49

50. Датчик атмосферного давления

Электрическая схема
Комбинированный
VC
PIM
Интегральная
схема
E2
Цепь постоянного
напряжения 5 В
АЦП
Микропроцессор
Датчик абсолютного давления воздуха
во впускном коллекторе
PA
ГЛАВНОЕ
РЕЛЕ
Клапан VSV
12 В
MREL
E1
АКБ
Блок ECM
Дата 22/04/2019 – стр. 50
Цепь
привода

51. Датчик атмосферного давления

Характеристики
5.0
4.5
Voltage (V)
В
Напряжение,
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
40
80
120
160
200
240
280
Давление, кПа
Подсказка:
Зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем моря
Дата 22/04/2019 – стр. 51

52. Датчик атмосферного давления

ПОДСКАЗКА
Зависимость атмосферного давления от высоты на уровнем моря
5000 м
(55 кПа)
0,5 атмосферного
давления
3000 м
(70 кПа)
0,7 атмосферного
давления
0м
(101 кПа)
1 атмосферного
давления
Стандартной единицей измерения атмосферного давления является
гПа (гектапаскаль) *
*: 1 гПа = 100 Па = 0,1 кПа
Дата 22/04/2019 – стр. 52

53. Датчик атмосферного давления

ПОДСКАЗКА
Зависимость атмосферного давления от высоты на уровнем моря
0,5
атмосферного
давления
5000 м
(55 кПа)
0,7
атмосферного
давления
3000 м
(70 кПa)
(kPa)
Atmospheric Pressure
кПа
давление,
Атмосферное
0м
(101 кПа)
Дата 22/04/2019 – стр. 53
1
атмосферного
давления
120
100
80
60
40
20
0
0
1000
2000
3000
Высота, м
4000
5000

54. Датчик перепада давления

Описание
Датчик перепада давления
Кремниевый
кристалл
Дата 22/04/2019 – стр. 54

55. Датчик перепада давления

Электрическая схема
VCPX
Интегральная
схема
PEX
Цепь постоянного
напряжения 5 В
АЦП
EPEX
Микропроцессор
E1
Датчик перепада давления
Дата 22/04/2019 – стр. 55
Блок ECM

56. Датчик перепада давления

Характеристики
5.0
4.5
Напряжение, В
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
-10
0
10
20
30
40
50
Давление, кПа
Дата 22/04/2019 – стр. 56
60
70
80
90
100

57. Датчик типа MRE

Датчик скорости активного типа
• Может регистрировать очень малые
HIC (со
встроенным
датчиком MRE)
скорости
• Может определять направление вращения
Вал
Магнитное кольца
• Применение:
- Датчик положения коленчатого вала (системы «Start/stop»)
- Датчик положения распределительного вала (двойной механизм VVTi)
- Датчики скорости вращения колес (предотвращение проскальзывания)
- Ранее применявшиеся датчики скорости вращения в трансмиссиях
- …
Дата 22/04/2019 – стр. 57

58.

Датчик типа MRE
Принцип работы
S
• Магнитное кольцо вращается
Активный
N
S
N
• Фиксированный датчик с
магнитнорезистивным элементом
MRE A
• Внутренняя цепь определяет
MRE B
Интегарльная схема
датчика
вращение
• Выходной сигнал датчика
- Скорость вращения
Магнитная роторная мишень
Выходной
сигнал
датчика
Выходной
сигнал
датчика
- Направление вращения
Время
По часовой стрелке
Время
Против часовой стрелки
Дата 22/04/2019 – стр. 58
58

59.

Датчик типа MRE
Конструкция
Принцип работы датчика MRE
Цепь постоянного напряжения
При вращении магнитного кольца генерируется
сигал напряжения переменного тока.
Он преобразуется в сигнал D в датчике.
На панель
приборов
Магнитное кольцо
(вращающийся)
Выходной
сигнал датчика
MRE
Выходной сигнал
компаратора
Выходной сигнал
датчика скорости
Дата 22/04/2019 – стр. 59
Компаратор
Датчик скорости с 20 полюсами

60. Пьезоэлементы

Принцип работы
Сила
Сила
Пьезомагнитный
материал
Генерируемое
напряжение
Сила
Дата 22/04/2019 – стр. 60
Электроды
Сила

61. Пьезоэлементы

Датчик детонации
Пьзоэлектрический
элемент
(В)
A
Датчик
детонации
Напряжение
В блок ECU
двигателя
ПьезоэлекB
трический
элемент
Частота
Дата 22/04/2019 – стр. 61
Диафрагма
Вибрационная
платина
(Гц)

62. Пьезоэлементы

Датчик замедления
ПьезоэлектриЭлектрическая цепь ческий
керамический
диск
Ускорение
Диафрагма Пьезоэлектрический
керамический диск
0
2,5 В
Низкое Напряжение Высокое
Дата 22/04/2019 – стр. 62
Диафрагма

63. Пьезоэлементы

Датчик рысканья
Боковое
движение
Кориолисова
сила
Прямолинейное
движение
Определяющая
часть
Выходное
напряжение
Resonator
Вибрирующая
часть
Кориолисова
сила
2,5 В
Кориолисова
сила
Скорость рысканья
Поворот вправо
Поворот влево
Дата 22/04/2019 – стр. 63

64. Фотодиоды

Принцип работы
IC
C
IP = IB
B
E
Дата 22/04/2019 – стр. 64

65. Фотодиоды

Датчик угла поворота рулевого колеса
Датчик угла поворота рулевого колеса
Фотопрерыватель
Передняя
часть
Диск с прорезями
Нейтральнее положение
Вход сигнала фотопрерывателя
Против час. стрелки
1,5º
По час. стрелке
SS1
SS2
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
ВЫКЛ
ВКЛ
SS3
ВЫКЛ
Нейтральн.
Против час. стрелки
No.
Дата 22/04/2019 – стр. 65
По час. стрелке
SS1
ВКЛ
ВКЛ ВЫКЛ
ВЫКЛ ВКЛ
SS2
SS3
ВЫКЛ
ВКЛ ВКЛ
ВЫКЛ ВЫКЛ
ВЫКЛ
ВЫКЛ ВЫКЛ
ВКЛ ВКЛ
ВКЛ

66. Фотодиоды

Датчик скорости автомобиля
С оптической развязкой
К тросику спидометра
Диск с
прорезями
Светодиод
Фототранзистор
Оптическая развязка
Дата 22/04/2019 – стр. 66

67. Концевые выключатели

Принцип работы
Блок ECU
B+
Выключатель
0 volts
B+
Дата 22/04/2019 – стр. 67

68. Концевые выключатели

Принцип работы
Блок ECU
Напряжение питания
Выключатель
Дата 22/04/2019 – стр. 68
Supply voltage
Примерно
0В

69. Концевые выключатели

Герконовый выключатель
Герконовый
выключатель
Символ,
обозначающий
Symbol for
reed switch
герконовый выключатель
Магниты
ВКЛ
ВЫКЛ
Magnet
Магниты
Магниты
Тросик спидометра
Один поворот тросика
Герконовый
Герконовый
Symbol
for reed switch
выключатель
ВКЛ.
Speedometer
cable
выключатель ВЫКЛ.
Дата 22/04/2019 – стр. 69

70. Концевые выключатели

Сигнализатор падения давления масла
Сигнализатор падения давления масла
Световой сигнализатор
Выключатель давления масла
Давление масла
(нормальное)
Дата 22/04/2019 – стр. 70

71. Концевые выключатели

Сигнализатор падения давления масла
Сигнализатор падения давления масла
Световой сигнализатор
Выключатель давления масла
Давление масла
(низкое)
Дата 22/04/2019 – стр. 71

72. Газовые датчики

Обзор для бензиновых двигателей
B2 S1
B1 S1
B2 S2
Дата 22/04/2019 – стр. 72
B1 S2

73. Газовые датчики

Обзор для дизельных двигателей
Датчик A/F Denso
Дата 22/04/2019 – стр. 73
Датчик A/F Bosch

74. Датчик O2

Конструкция
Атмосфера
Фланец
Платиновый электрод
Твердый электрод
(циркониевый элемент)
Подогреватель
Покрытие (керамическое)
Обычный
Защитный колпак
Электроды
С повышенной стойкостью
Дата 22/04/2019 – стр. 74
Слой
катализатора
Цирконий
Улавливающий слой
Слой покрытия

75. Датчик O2

Принцип работы
Дата 22/04/2019 – стр. 75

76. Датчик O2

Ограничения
1
0
Дата 22/04/2019 – стр. 76
Блок ECM
не может
определить,
насколько
богатая
смесь
Богатая
Блок ECM
не может
определить,
насколько
бедная
смесь
14,7:1
Бедная

77. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для дизельного двигателя

Описание
Датчик отношения массы
воздуха к массе топлива
<Вид A-A>
Цирконий
A
A
Подгреватель
Дата 22/04/2019 – стр. 77

78. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для дизельного двигателя

Электрическая схема
Блок ECM
Цепь
определения
тока
AF+
Цепь постоянного
напряжения 2,2 В
Датчик отношения
массы воздуха к
массе топлива
AF-
Дата 22/04/2019 – стр. 78
АЦП
АЦП
Цепь постоянного
напряжения 1,8 В
Микропроцессор

79. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для дизельного двигателя

Принцип работы
Текущее отношение массы воздуха к массе топлива
Стехиометрическое отношение массы воздуха к массе топлива
Электромагнитная сила = приблизительно 0,4 В
Датчик отношения массы воздуха к массе топлива
1,8 В + электродвижущая
AF- сила = 2,2 В
ECU
AF+
Определены
направление и сила
эл. тока
Цепь постоянного
напряжения 1,8 В
Дата 22/04/2019 – стр. 79
AF(1,8 В + электродвижущая сила: приблизительно 0,4 В)
Цепь постоянного
напряжения 2,2 В
AF+
(2,2 В)

80. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для дизельного двигателя

Принцип работы
Текущее отношение массы воздуха к массе топлива
Бедная смесь
Электродвижущая сила < приблизительно 0,4 В
Датчик отношения массы воздуха к массе топлива
AF-
1,8 В + электродвижущая сила < 2,2 В
AF+
ECU
Определены
направление и
сила эл. тока
Цепь постоянного
напряжения 1,8 В
Дата 22/04/2019 – стр. 80
Цепь постоянного
напряжения 2,2 В
AF+
(2,2 В)
AF(1,8 В + электродвижущая сила)

81. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso для дизельного двигателя

Принцип работы
Текущее отношение массы воздуха к массе топлива
Богатая смесь
Электродвижущая сила > приблизительно 0,4 В
Датчик отношения массы воздуха к массе топлива
AF-
1,8 В + электродвижущая сила > 2,2 В
AF+
ECU
Определены
направление и
сила эл. тока
Цепь постоянного
напряжения 1,8 В
Дата 22/04/2019 – стр. 81
Цепь постоянного
напряжения 2,2 В
AF(1,8 В + электродвижущая сила)
AF+
(2,2 В)

82. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для дизельного двигателя

2.0
-1.0
1.5
-3.5
1.0
-6.0
0.5
-8.5
0.0
-11.0
0
10
20
30
40
λ=1
λ=2
Отношение массы воздуха к массе топлива
Дата 22/04/2019 – стр. 82
50
-13.5
Ток блока ECM, мА
Напряжение блока ECM, В
Характеристики, пояснение параметров, приводимых с списке данных

83. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для бензинового двигателя

Атмосфера
Твёрдый электролит
(циркониевый
элемент)
Платиновый
электрод
Нагреватель
Колпак
Планарного типа
Покрытие
(керамическое)
Напряжение (GTS)
Кулачкового типа
Напряжение датчика A/F,
контролируемое блоком
ECM
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
Расширяющийся
слой
Окись
алюминия
Окись
алюминия
12 13 14 15 16 17 18 19
Отношение массы
воздуха/массы топлива
Атмосфера
Платиновый
электрод
Нагреватель
Чувствительный элемент (циркониевый)
Дата 22/04/2019 – стр. 83

84. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso - для бензинового двигателя

Принцип работы
Дата 22/04/2019 – стр. 84

85. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso для бензинового двигателя

Обзор
Кислородный
датчик
(В)
1
Выходной сигнал
кислородного
датчика
Выходной сигнал
датчика A/F
Датчик отношения массы
(В) воздуха к массе топлива
4.2
0.1
2.2
11
19
14,7
Выходные характеристики отношения
массы воздуха к массе топлива
Дата 22/04/2019 – стр. 85
Блок ECU
двигателя
AF
Датчик
отношения
массы
воздуха к
массе
топлива
AF
3,3 В
2,9 В

86. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Denso для бензинового двигателя

Напряжение и сила тока датчика в списке данных
4.20
0.54
4.00
0.42
3.80
0.30
3.60
0.18
3.40
0.06
3.20
3.00
AFS, мА
Напряжение AFS на экране GTS, В
Напряжение датчика A/F, контролируемое блоком ECM
-0.06
-0.18
2.80
-0.30
2.60
-0.42
2.40
-0.54
2.20
-0.66
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
15.5
16
Отношение A/F
Дата 22/04/2019 – стр. 86
16.5
17
17.5
18
18.5

87. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Bosch

ДИФФУЗИОННЫЙ
ЗАЗОР
Цепь и сигнал
Датчик отношения массы
воздуха к массе топлива
Сигнал датчика A/F
(мA)
2.0
BOSCH LSU 4
Чувствительный элемент датчика
Диффузионный зазор
Блок ECU двигателя
Отработавшие газы
AF+
1.0
Ячейка «накачки»
AF-
Ячейка Нернста
0.0
1
2
3
4
5
Коэффициент избытка
воздуха λ
Эталонная ячейка
Ячейка подогрева
Нагреватель
+12 В
Дата 22/04/2019 – стр. 87
RE
H-

88. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Bosch

Принцип работы
Отработавшие газы
Датчик отношения
массы воздуха к
массе топлива
Камера
измерения
Циркониевый
элемент
Управляющая
электроника
Дата 22/04/2019 – стр. 88
Ячейка «накачки»
кислорода

89. Датчик отношения массы воздуха к массе топлива Bosch

Принцип работы
Дата 22/04/2019 – стр. 89

90. Нагреватели датчиков

Типы нагревателей
Блок
ECM
Реле A/F
+B
MREL
A/F+
Датчик A/F
Блок
ECM
+B
OX
Датчик
O2
HT
Нагреватель
E01 и E02
Дата 22/04/2019 – стр. 90
A/FHAF
Нагреватель
E01 и E02

91. Нагреватель датчика отношения массы воздуха к массе топлива

Электрическая схема
Реле A/F
От АКБ
Реле A/F
A/F
B+
Подогреватель
HA1A
HA1A
A1A+
A1A+
Датчик
A1A-
Цикл
загрузки
От реле
EFI
A1A-
Блок ECM
«Масса»
Дата 22/04/2019 – стр. 91

92. Нагреватель датчика отношения массы воздуха к массе топлива

Степень загрузки цикла нагревателя, %
Нагреватель датчика отношения
массы воздуха к массе топлива
Изменение степени загрузки цикла в зависимости от условий
движения автомобиля
1
100
2
4
3
50
5
0
* Время от момента 1 до момента 2 и степень загрузки в
3 изменяется при изменении температуры датчика
1 Степень загрузки сразу после холодного запуска двигателя равна 100%
2 Управление степенью загрузки ВКЛЮЧЕНО после прогрева двигателя
3 Управление степенью загрузки ВКЛЮЧЕНО при движении автомобиля
4 Степень загрузки при работе на холостом ходу равна от 40 до 50 %
5 Нагреватель выключен во время движения с высокой скоростью
Дата 22/04/2019 – стр. 92

93. Диагностика датчиков O2 и A/F

Ω
Ряд цилиндров 1, датчик 1
+B
HT
Ряд цилиндров 2, датчик 1
+B
Дата 22/04/2019 – стр. 93
HT
Ω

94. Датчик-резольвер

Высокоточный датчик определения скорости/положения
• Обычно используется на двигателях-генераторах THS
Также используется в системе EPS
• Определяет 4096 положений
для 180°
Датчик скорости
Определяет положение магнитного полюса MG1

95. Датчик-резольвер

Конструкция:
• Кольцо с 3 обмотками (6-контактный разъем)
– Статор
– Обмотки распределены между более чем 10
вспомогательными обмотками
• Овальный железный сердечник
– Ротор

96. Датчик-резольвер

Конструкция
A
SIN
Конвертор
RD
B
Счетчик
CPU
Последовательно
Ротор
По умолчанию
COS
Цепь колебаний
REF
Высоковольтный блок ECU
4095
Текущее
значение счета 0
Угол поворота
ротора
0
180
360

97. Датчик-резольвер

• Обмотка A: Обмотка возбуждения
Датчик скорости
• «Передатчик» волны 10 кГц
• Обмотка B: Синусная обмотка
• Приемник «наведенной» волны 10 кГц
• Амплитуда пропорциональна близости
железного сердечника
• Обмотка C: Косинусная обмотка
Обмотка A
Выходные обмотки
Обмотка возбуждения
Обмотка возбуждения
Обмотка B
• Приемник «наведенной» волны 10 кГц
• Расположена под 90° относительно
синусной обмотки
Сторона выхода
Выходная обмотка
Обмотка С
Положение ротора можно определить путем сравнения форм
импульсов S и C по отношению к эталонной форме импульса
обмотки возбуждения

98. Датчик-резольвер

Принцип работы
• Двигатель остановлен
• Фаза и амплитуда сигналов S и
Возбуждение
C имеют фиксированное
изменение в зависимости от
Выход S
положения остановки овального
ротора
Выход С

99. Датчик-резольвер

Принцип работы
• Двигатель остановлен
• Фаза и амплитуда сигналов S и
Возбуждение
C имеют фиксированное
изменение в зависимости от
Выход S
положения остановки овального
ротора
Выход C
• Расстояние «A» уменьшается по
мере увеличения частоты
вращения ротора

100. Датчик-резольвер

Анимация, поясняющая принцип работы
Resolver_A.ppt
Resolver_M.ppt