曲軸位置傳感器是�(fā)動機電子控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一,它提供點火時刻(點火提前角�、確�(rèn)曲軸位置的信�,用于檢測活塞上止點、曲軸轉(zhuǎn)角及�(fā)動機�(zhuǎn)速。曲軸位置傳感器所采用的結(jié)�(gòu)隨車型不同而不�,可分為磁脈沖式、光電式和霍爾式三大�。它通常安裝在曲軸前�、凸輪軸前端、飛輪上或分電器�(nèi)�
光電式曲軸位置傳感器的結(jié)�(gòu)和工�
�1)日�(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器的結(jié)�(gòu)和工�
日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器�(shè)置在分電器內(nèi),它由信號發(fā)生器和帶縫隙和光孔的信號盤組成。信號盤安裝在分電器軸上,其外圍�360條縫�,產(chǎn)�1°(曲軸轉(zhuǎn)角)信號;外圍稍靠內(nèi)�(cè)分布�6個光孔(間隔60°�,產(chǎn)�120°信號,其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生對�(yīng)�1缸上止點�120°信號��
信號�(fā)生器固裝在分電器殼體�,主要由兩只�(fā)光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組�。兩只發(fā)光二極管分別正對著光敏二極管,發(fā)光二極管以光敏二極管為照射目�(biāo)。信號盤位于�(fā)光二極管和光敏二極管之間,當(dāng)信號盤隨�(fā)動機曲軸運轉(zhuǎn)�,因信號盤上有光�,產(chǎn)生透光和遮光的交替變化,造成信號�(fā)生器輸出表征曲軸位置和轉(zhuǎn)角的脈沖信號�
�(dāng)�(fā)光二極管的光束照射到光敏二極管上時,光敏二極管感光而導(dǎo)�;當(dāng)�(fā)光二極管的光束被遮擋�,光敏二極管截止。信號發(fā)生器輸出的脈沖電壓信號送至電子電路放大整形�,即向電控單元輸送曲軸轉(zhuǎn)�1°信號�120°信號。因信號�(fā)生器安裝位置的關(guān)系,120°信號在活塞上止點�70°輸出。發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)2圈,分電器軸�(zhuǎn)1�,則1°信號�(fā)生器輸出360個脈沖,每個脈沖周期高電位對應(yīng)1°,低電位亦對�(yīng)1°,共表征曲軸�(zhuǎn)�720°。與此同時,120°信號�(fā)生器共產(chǎn)�6個脈沖信��
�2)“現(xiàn)代SONATA”汽車用光電式曲軸位置傳感器的結(jié)�(gòu)和工�
“現(xiàn)代SONATA�,汽車光電式曲軸位置傳感器的工作原理與日�(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器相似,其信號盤的�(jié)�(gòu)稍有不同,對于帶有分電器的汽�,傳感器總成裝于分電器殼�(nèi);對于無分電器的汽車,傳感器總成安裝在凸輪軸左端部(從車前向后看)。信號盤外圈�4個孔,用來感測曲軸轉(zhuǎn)角并將其�(zhuǎn)化為電壓脈沖信號,電控單元根�(jù)該信號計算發(fā)動機�(zhuǎn)�,并控制汽油噴射正時和點火正時。信號盤�(nèi)圈有一個孔,用來感測第1缸壓縮上止點(在有些SONATA車上,設(shè)有兩�,用來感測第1�4缸的壓縮上止�,目的是為了提高精度�,并將它�(zhuǎn)換成電壓脈沖信號輸入電控單元,電控單元根�(jù)此信號計算出汽油噴射順序�
曲軸位置傳感器的線路連接,其�(nèi)�(shè)有兩個發(fā)光二極管和兩個光敏二極管,當(dāng)�(fā)光二極管照射到信號盤光孔中的某一孔時,光線便照射到光敏二極管�,使電路�(dǎo)通�
光電式曲軸位置傳感器的檢�
�1)曲軸位置傳感器的線束檢�
韓國“現(xiàn)代SONATA”汽車光電式曲軸位置傳感器連接器(插頭)的端子位置。檢查時,脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接�,把點火開關(guān)置于“ON�,用萬用表的電壓檔測量線束側(cè)4#端子與地間的電壓�(yīng)�12V,線束側(cè)2#端子�3#端子與地間電壓應(yīng)�4.8-5.2V,用萬用表的電阻檔測量線束側(cè)1#端子與地間應(yīng)�0Ω(導(dǎo)通)�
�2)光電式曲軸位置傳感器輸出信號檢�
用萬用表電壓檔接在傳感器�(cè)3#端子�1#端子�,在起動�(fā)動機�,電壓應(yīng)�0.2-1.2V。在起動�(fā)動機后的怠速運�(zhuǎn)期間,用萬用表電壓檔檢測2#端子�1#端子電壓�(yīng)�1.8-2.5V。否則應(yīng)更換曲軸位置傳感��
霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效�(yīng)的原�,產(chǎn)生與曲軸�(zhuǎn)角相對應(yīng)的電壓脈沖信號的。它是利用觸�(fā)葉片或輪齒改變通過霍爾元件的磁場強�,從而使霍爾元件�(chǎn)生脈沖的霍爾電壓信號,經(jīng)放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信��
霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)�(gòu)和工�
�1)采用觸�(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感�
美國GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端,采用觸�(fā)葉片的結(jié)�(gòu)型式。在�(fā)動機的曲軸皮帶輪前端固裝著內(nèi)外兩個帶觸發(fā)葉片的信號輪,與曲軸一起旋�(zhuǎn)。外信號輪外緣上均勻分布�18個觸�(fā)葉片�18個窗口,每個觸�(fā)葉片和窗口的寬度�10°弧長;內(nèi)信號輪外緣上�(shè)�3個觸�(fā)葉片�3個窗口,3個觸�(fā)葉片的寬度不�,分別為100°�90°�110°弧長�3個窗口的寬度亦不相同,分別為20°�30°�10°弧長。由于內(nèi)信號輪的安裝位置�(guān)�,寬度為100°弧長的觸�(fā)葉片前沿位于�1缸和�4缸上止點(TDC)前75°�90°弧長的觸�(fā)葉片前沿在第6缸和�3缸上止點�75°�110°弧長的觸�(fā)葉片前沿在第5缸和�2缸上止點�75°�
霍爾信號�(fā)生器由磁�、導(dǎo)磁板和霍爾集成電路等組成。內(nèi)外信號輪�(cè)面各�(shè)置一個霍爾信號發(fā)生器。信號輪�(zhuǎn)動時,每�(dāng)葉片進入磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時,霍爾集成電路中的磁場即被觸�(fā)葉片所旁路(或稱隔磁),這時不產(chǎn)生霍爾電壓;�(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣隙時,磁�2的磁通便通過�(dǎo)磁板3穿過霍爾元件這時�(chǎn)生霍爾電壓。將霍爾元件間歇�(chǎn)生的霍爾電壓信號�(jīng)霍爾集成電路放大整形�,即向ECU輸送電壓脈沖信�,外信號輪每旋�(zhuǎn)1周產(chǎn)�18個脈沖信號(稱為18X信號),1個脈沖周期相�(dāng)于曲軸旋�(zhuǎn)20°�(zhuǎn)角的時間,ECU再將1個脈沖周期均分為20等份,即可求得曲軸旋�(zhuǎn)1°所對應(yīng)的時�,并根據(jù)這一信號,控制點火時�。該信號的功用相�(dāng)于光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)�1°信號的功�。內(nèi)信號輪每旋轉(zhuǎn)1周產(chǎn)�3個不同寬度的電壓脈沖信號(稱�3X信號),脈沖周期均為120°曲軸�(zhuǎn)角的時間,脈沖上升沿分別�(chǎn)生于�1�4�、第3�6缸和�2�5缸上止點�75°作為ECU判別氣缸和計算點火時刻的基準(zhǔn)信號,此信號相當(dāng)于前述光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生的120°信號�
�2)采用觸�(fā)輪齒的霍爾式曲軸位置傳感�
克萊斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上,采用觸�(fā)輪齒的結(jié)�(gòu)。同時在分電器內(nèi)�(shè)置同步信號發(fā)生器,用以協(xié)助曲軸位置傳感器判別缸號。北京切諾基車的霍爾式曲軸位置傳感器,在2.5L四缸�(fā)動機的飛輪上�8個槽,分成兩組,�4個槽為一�,兩組相�180°,每組中的相鄰兩槽相�20°。在4.OL六缸�(fā)動機的飛輪上�12個槽�4個槽為一�,分成三�,每組相�120°,相鄰兩槽也間隔20°�
�(dāng)飛輪齒槽通過傳感器的信號�(fā)生器時,霍爾傳感器輸出高電位�5V�;當(dāng)飛輪齒槽間的金屬與傳感器成一直線�,傳感器輸出低電位(0.3V�。因此,每當(dāng)1個飛輪齒槽通過傳感器時,傳感器便產(chǎn)�1個高、低電位脈沖信號。當(dāng)飛輪上的每一組槽通過傳感器時,傳感器將產(chǎn)�4個脈沖信號。其中四缸發(fā)動機�1�(zhuǎn)�(chǎn)�2組脈沖信�,六缸發(fā)動機�1�(zhuǎn)�(chǎn)�3組脈沖信�。傳感器提供的每組信�,可被發(fā)動機ECU用來確定兩缸活塞的位置,如在四缸�(fā)動機上,利用一組信�,可知活�1和活�4接近上止�;利用另一組信號,可知活塞2和活�3接近上止�。故利用曲軸位置傳感�,ECU可知道有兩個氣缸的活塞在接近上止點。由于第4個槽的脈沖下降沿對應(yīng)活塞上止點(TDC)前4°,故ECU根據(jù)脈沖情況很容易確定活塞上止點前的運行位置。另外,ECU還可以根�(jù)各脈沖間通過的時�,計算出�(fā)動機的轉(zhuǎn)��
霍爾式曲軸位置傳感器的檢�
霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法有一個共同點,即主要通過測量有無輸出電脈沖信號來判斷其是否良�。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來說明其檢測方法�
曲軸位置傳感器與ECU有三條引線相�。其中一條是ECU向傳感器加電壓的電源�,輸入傳感器的電壓為8V;另一條是傳感器的輸出信號�,當(dāng)飛輪齒槽通過傳感器時,霍爾傳感器輸出脈沖信號,高電位�5V,低電位�0.3V;第三條是通往傳感器的接地��
�1)傳感器電源、電壓的測試
點火開關(guān)置于“ON�,用萬用表電壓檔測量ECU�(cè)7#端子的電壓應(yīng)�8V,在傳感器導(dǎo)線連接器“A”端子處測量電壓也應(yīng)�8V,否則為電源、線斷路或接頭接觸不��
�2)端子間電壓的檢�
用萬用表的電壓檔,對傳感器的ABC三個端子間進行測試,當(dāng)點火開關(guān)置于“ON”時,A-C端子間的電壓值約�8V;B-C端子間的電壓值在�(fā)動機�(zhuǎn)動時,在0.3-5V之間變化,且�(shù)值顯示呈脈沖性變�,電�5v,電�0.3V。如不符合以上結(jié)�,應(yīng)更換曲軸位置傳感��
�3)電阻檢�
點火開關(guān)置于“OFF”位置,拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接�,用萬用表Ω檔跨接在傳感器�(cè)的端子A-B或A-C�,此時萬用表顯示讀�(shù)為∞(開路),如果指示有電阻,則�(yīng)更換曲軸位置傳感��
GM(通用)公司觸�(fā)葉片式霍爾傳感器的測試方法與上述相似,只是端子為4�,上止點信號(內(nèi)信號輪觸�(fā))輸出端與接地端為脈沖電壓顯示�
維庫電子�,電子知�,一查百��
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