发动机转速和曲轴位置传感器.doc

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2.3 发动机转速和曲轴位置传感器

2.3.1 发动机转速和曲轴位置传感器作用安装及类型

1.作用

产生发动机曲轴转速信号，决定基本喷油量和基本点火提前角；

产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置；

产生曲轴基准位置信号，计算曲轴转角。

2.安装

曲轴前端或后端、凸轮轴、分电器

3.类型

霍尔式、电磁感应式、光电式

2.3.2 霍尔式

1.霍尔原理

将霍尔基片垂直放于磁场，通一垂直于磁场的电流，则在垂直于磁场和电流方向产生一电压，霍尔电压。

霍尔电压正比于磁场强度B。

2.结构

永久磁铁：

安装在分电器底板上，位于触发叶轮的内侧，与霍尔集成电路相对。

触发叶轮：

安装在放分电器轴上，缸数相等的四个叶片（50°）和四个窗口（40°）。

霍尔集成电路：

安装在分电器上，位于触发叶轮的外测。

3.原理

叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0,输出高电平；

叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出低电平。

发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大。

霍尔传感器的输出信号

4.美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器

美国通用的霍尔式曲轴位置传感器安装于曲轴前端，外信号轮均布18个叶片和窗口，内信号轮有三个叶片（100、90、110）和三个窗口（20、30、10）

5.应用

霍尔式曲轴位置传感器主要应用在北美和欧洲的车辆上。

6.检测

（1）万用表检测

电源线：

拔下连接器，点火开关ON，测量插头３脚与搭铁间的电压，应为5V。

搭铁线：

拔下连接器，点火开关OFF，测量插头１脚与搭铁间的电阻，应为0。

信号线：

插好连接器，起动发动机，测量２脚与１脚间的电压，应约为3V。

（2）示波器检测

数字信号：

信号频率随发动机转速的增大而增大。

波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。

2.3.3  磁电式

1.结构

信号盘：

安装在曲轴或分电器轴上，并随之转动，信号盘上均制有若干凸齿和齿槽，在信号盘上制一宽齿槽或装一销钉。

永磁铁：

安装在信号盘的边缘，产生永磁场，穿过信号盘、电磁线圈等。

电磁线圈：

当磁场变化时，产生感应电动势，输出信号。

2.原理

信号盘旋转，当信号盘凸齿接近并对正电磁线圈时，磁场增强；当信号盘凸齿离开电磁线圈时，磁场减弱，在感应线圈中产生交变的感应电动势，其频率和幅值随发动机转速的增大而增大，根据频率（脉冲数）计量转速。

其中宽齿槽或销钉对正电磁线圈时，产生频率不同的信号，用于确认曲轴基准位置。

信号波形

3.丰田公司TCCS系统的电磁式曲轴位置传感器

（1）结构

上下两套电磁线圈和信号转子，分别构成G信号发生器和Ne信号发生器，G信号用于计算曲轴转角和发动机转速；Ne信号用于判定曲轴基准位置。

（2）Ne信号的产生

Ne信号转子固定在分电器轴的下部，其上均布有24个凸齿，分电器轴旋转一圈时，在Ne电磁线圈中感应出24个交流信号。

（3）G信号的产生

G信号转子固定在分电器轴的上部，其上有1个凸齿，相对布置有G1和G2两个电磁线圈，分电器轴旋转一圈时，在G1和G2电磁线圈中分别感应出1个交流信号，G1信号对应6缸活塞上止点前10º（BTDC10º），G2信号对应1缸BTDC10º。

利用G信号和Ne信号的组合，就可计算曲轴转角，确定曲轴位置，送至ECM，从而决定喷油和点火的位置。

3.韩国现代SONATA汽车光电式曲轴位置传感器

4.使用

优点：

不受电磁干扰。

缺点：

受灰尘影响大。

光电式传感器的功能元件通常被密封得很好，但损坏的分电器轴套或密封垫，以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这就可能引起不能起动、失速和断火。

应用：

广泛应用于亚洲车型。

5.检测（韩国现代SONATA汽车光电式曲轴位置传感器）

（1）万用表检测

电源线：

拔下连接器，点火开关ON，测量插头4脚与搭铁间的电压，应为12V。

搭铁线：

拔下连接器，点火开关OFF，测量插头１脚与搭铁间的电阻，应为0Ω。

信号线：

拔下连接器，点火开关ON，测量2脚和3脚与搭铁间的电压，应为4.8V～5.2V；插好连接器，起动发动机，测量3脚与１脚间的电压，应为0.2V～1.2V，测量2脚与１脚间的电压，应为1.8V～2.5V。

（2）示波器检测

数字信号：

信号频率应随发动机转速的变化而变化。

波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。