曲軸位置傳感�是發(fā)�(dòng)�(jī)電子控制系統(tǒng)中最主要�傳感�之一,它提供�(diǎn)火時(shí)刻(�(diǎn)火提前角�、確�(rèn)曲軸位置的信�(hào),用于檢�(cè)活塞上止�(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角及�(fā)�(dòng)�(jī)�(zhuǎn)��曲軸位置傳感�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類。它通常安裝在曲軸前�、凸輪軸前端、飛輪上�分電��(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�(hào)�(fā)生器和帶縫隙和光孔的信號(hào)盤組�。信�(hào)盤安裝在分電器軸上,其外圍有360條縫�,產(chǎn)�1°(曲軸轉(zhuǎn)角)信號(hào);外圍稍�?jī)?nèi)�(cè)分布�6�(gè)光孔(間�60°�,產(chǎn)�120°信號(hào),其中有一�(gè)較寬的光孔是�(chǎn)生對(duì)�(yīng)�1缸上止點(diǎn)�120°信號(hào)��
信號(hào)�(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(duì)著光敏二極管,發(fā)光二極管以光敏二極管為照射目�(biāo)。信�(hào)盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間,當(dāng)信號(hào)盤隨�(fā)�(dòng)�(jī)曲軸�(yùn)�(zhuǎn)�(shí),因信號(hào)盤上有光�,產(chǎn)生透光和遮光的交替變化,造成信號(hào)�(fā)生器輸出表征曲軸位置和轉(zhuǎn)角的脈沖信號(hào)�
�(dāng)�(fā)光二極管的光束照射到光敏二極管上�(shí),光敏二極管感光而導(dǎo)�;當(dāng)�(fā)光二極管的光束被遮擋�(shí),光敏二極管截止。信�(hào)�(fā)生器輸出的脈沖電壓信�(hào)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(hào)�120°信號(hào)。因信號(hào)�(fā)生器安裝位置的關(guān)系,120°信號(hào)在活塞上止點(diǎn)�70°輸出。發(fā)�(dòng)�(jī)曲軸每轉(zhuǎn)2圈,分電器軸�(zhuǎn)1圈,�1°信號(hào)�(fā)生器輸出360�(gè)脈沖,每�(gè)脈沖周期高電位對(duì)�(yīng)1°,低電位亦對(duì)�(yīng)1°,共表征曲軸�(zhuǎn)�720°。與此同�(shí)�120°信號(hào)�(fā)生器共產(chǎn)�6�(gè)脈沖信號(hào)�
�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(hào)盤的�(jié)�(gòu)稍有不同,對(duì)于帶有分電器的汽車,傳感器總成裝于分電器殼內(nèi);對(duì)于無(wú)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�(hào)盤外圈有4�(gè)�,用�(lái)感測(cè)曲軸�(zhuǎn)角并將其�(zhuǎn)化為電壓脈沖信號(hào),電控單元根�(jù)該信�(hào)�(jì)算發(fā)�(dòng)�(jī)�(zhuǎn)�,并控制汽油噴射正時(shí)和點(diǎn)火正�(shí)。信�(hào)盤內(nèi)圈有一�(gè)孔,用來(lái)感測(cè)�1缸壓縮上止點(diǎn)(在有些SONATA車上,設(shè)有兩孔,用來(lái)感測(cè)�1�4缸的壓縮上止�(diǎn),目的是為了提高精度�,并將它�(zhuǎn)換成電壓脈沖信號(hào)輸入電控單元,電控單元根�(jù)此信�(hào)�(jì)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�(gè)�(fā)光二極管和兩�(gè)光敏二極管,�(dāng)�(fā)光二極管照射到信�(hào)盤光孔中的某一孔時(shí),光線便照射到光敏二極管�,使電路�(dǎo)��
光電式曲軸位置傳感器的檢�(cè)
�1)曲軸位置傳感器的線束檢�
韓國(guó)“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(shí),脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器,把點(diǎn)火開�(guān)置于“ON�,用�(wàn)用表的電壓檔�(cè)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�(wàn)用表的電阻檔�(cè)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�(hào)檢測(cè)
用萬(wàn)用表電壓檔接在傳感器�(cè)3#端子�1#端子�,在起動(dòng)�(fā)�(dòng)�(jī)�(shí),電壓應(yīng)�0.2-1.2V。在起動(dòng)�(fā)�(dòng)�(jī)后的怠速運(yùn)�(zhuǎn)期間,用�(wàn)用表電壓檔檢�(cè)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)的原理,�(chǎn)生與曲軸�(zhuǎn)角相�(duì)�(yīng)的電壓脈沖信�(hào)�。它是利用觸�(fā)葉片或輪齒改變通過(guò)霍爾元件的磁�(chǎng)�(qiáng)度,從而使霍爾元件�(chǎn)生脈沖的霍爾電壓信號(hào),經(jīng)放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信�(hào)�
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(guó)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)�(dòng)�(jī)的曲軸皮帶輪前端固裝著內(nèi)外兩�(gè)帶觸�(fā)葉片的信�(hào)�,與曲軸一起旋�(zhuǎn)。外信號(hào)輪外緣上均勻分布�18�(gè)觸發(fā)葉片�18�(gè)窗口,每�(gè)觸發(fā)葉片和窗口的寬度�10°弧長(zhǎng);內(nèi)信號(hào)輪外緣上�(shè)�3�(gè)觸發(fā)葉片�3�(gè)窗口�3�(gè)觸發(fā)葉片的寬度不�,分別為100°�90°�110°弧長(zhǎng)�3�(gè)窗口的寬度亦不相�,分別為20°�30°�10°弧長(zhǎng)。由于內(nèi)信號(hào)輪的安裝位置�(guān)�,寬度為100°弧長(zhǎng)的觸�(fā)葉片前沿位于�1缸和�4缸上止點(diǎn)(TDC)前75°�90°弧長(zhǎng)的觸�(fā)葉片前沿在第6缸和�3缸上止點(diǎn)�75°�110°弧長(zhǎng)的觸�(fā)葉片前沿在第5缸和�2缸上止點(diǎn)�75°�
霍爾信號(hào)�(fā)生器由磁鐵、導(dǎo)磁板和霍爾集成電路等組成。內(nèi)外信�(hào)輪側(cè)面各�(shè)置一�(gè)霍爾信號(hào)�(fā)生器。信�(hào)輪轉(zhuǎn)�(dòng)�(shí),每�(dāng)葉片�(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙�(shí),霍爾集成電路中的磁�(chǎng)即被觸發(fā)葉片所旁路(或稱隔磁),這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電�;當(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣隙時(shí),磁�2的磁通便通過(guò)�(dǎo)磁板3穿過(guò)霍爾元件這時(shí)�(chǎn)生霍爾電�。將霍爾元件間歇�(chǎn)生的霍爾電壓信號(hào)�(jīng)霍爾集成電路放大整形后,即向ECU輸送電壓脈沖信�(hào),外信�(hào)輪每旋轉(zhuǎn)1周產(chǎn)�18�(gè)脈沖信號(hào)(稱�18X信號(hào)��1�(gè)脈沖周期相當(dāng)于曲軸旋�(zhuǎn)20°�(zhuǎn)角的�(shí)�,ECU再將1�(gè)脈沖周期均分�20等份,即可求得曲軸旋�(zhuǎn)1°所�(duì)�(yīng)的時(shí)�,并根據(jù)這一信號(hào),控制點(diǎn)火時(shí)�。該信號(hào)的功用相�(dāng)于光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)�1°信號(hào)的功能。內(nèi)信號(hào)輪每旋轉(zhuǎn)1周產(chǎn)�3�(gè)不同寬度的電壓脈沖信�(hào)(稱�3X信號(hào)�,脈沖周期均�120°曲軸�(zhuǎn)角的�(shí)�,脈沖上升沿分別�(chǎn)生于�1�4�、第3�6缸和�2�5缸上止點(diǎn)�75°作為ECU判別氣缸和計(jì)算點(diǎn)火時(shí)刻的基準(zhǔn)信號(hào),此信號(hào)相當(dāng)于前述光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生的120°信號(hào)�
�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�(shí)在分電器�(nèi)�(shè)置同步信�(hào)�(fā)生器,用以協(xié)助曲軸位置傳感器判別缸號(hào)。北京切諾基車的霍爾式曲軸位置傳感器,在2.5L四缸�(fā)�(dòng)�(jī)的飛輪上�8�(gè)�,分成兩�,每4�(gè)槽為一組,兩組相隔180°,每組中的相鄰兩槽相�20°。在4.OL六缸�(fā)�(dòng)�(jī)的飛輪上�12�(gè)��4�(gè)槽為一組,分成三組,每組相�120°,相鄰兩槽也間隔20°�
�(dāng)飛輪齒槽通過(guò)傳感器的信號(hào)�(fā)生器�(shí),霍爾傳感器輸出高電位(5V);�(dāng)飛輪齒槽間的金屬與傳感器成一直線�(shí),傳感器輸出低電位(0.3V�。因�,每�(dāng)1�(gè)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí),傳感器便產(chǎn)�1�(gè)�、低電位脈沖信號(hào)。當(dāng)飛輪上的每一組槽通過(guò)傳感器時(shí),傳感器將產(chǎn)�4�(gè)脈沖信號(hào)。其中四缸發(fā)�(dòng)�(jī)�1�(zhuǎn)�(chǎn)�2組脈沖信�(hào),六缸發(fā)�(dòng)�(jī)�1�(zhuǎn)�(chǎn)�3組脈沖信�(hào)。傳感器提供的每組信�(hào),可被發(fā)�(dòng)�(jī)ECU用來(lái)確定兩缸活塞的位�,如在四缸發(fā)�(dòng)�(jī)上,利用一組信�(hào),可知活�1和活�4接近上止�(diǎn);利用另一組信�(hào),可知活�2和活�3接近上止�(diǎn)。故利用曲軸位置傳感器,ECU可知道有兩�(gè)氣缸的活塞在接近上止�(diǎn)。由于第4�(gè)槽的脈沖下降沿對(duì)�(yīng)活塞上止�(diǎn)(TDC)前4°,故ECU根據(jù)脈沖情況很容易確定活塞上止點(diǎn)前的�(yùn)行位�。另�,ECU還可以根�(jù)各脈沖間通過(guò)的時(shí)間,�(jì)算出�(fā)�(dòng)�(jī)的轉(zhuǎn)��
霍爾式曲軸位置傳感器的檢�(cè)
霍爾式曲軸位置傳感器的檢�(cè)方法有一�(gè)共同�(diǎn),即主要通過(guò)�(cè)量有�(wú)輸出電脈沖信�(hào)�(lái)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�(lái)�(shuō)明其檢測(cè)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(hào)�,當(dāng)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí),霍爾傳感器輸出脈沖信號(hào),高電位�5V,低電位�0.3V;第三條是通往傳感器的接地線�
�1)傳感器電源、電壓的�(cè)�
�(diǎn)火開�(guān)置于“ON�,用�(wàn)用表電壓檔測(cè)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�(cè)量電壓也�(yīng)�8V,否則為電源、線斷路或接頭接觸不��
�2)端子間電壓的檢�(cè)
用萬(wàn)用表的電壓檔,對(duì)傳感器的ABC三�(gè)端子間�(jìn)行測(cè)�,當(dāng)�(diǎn)火開�(guān)置于“ON”時(shí),A-C端子間的電壓值約�8V;B-C端子間的電壓值在�(fā)�(dòng)�(jī)�(zhuǎn)�(dòng)�(shí),在0.3-5V之間變化,且�(shù)值顯示呈脈沖性變化,電壓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�(cè)
�(diǎn)火開�(guān)置于“OFF”位置,拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接�,用�(wàn)用表Ω檔跨接在傳感器側(cè)的端子A-B或A-C間,此時(shí)�(wàn)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(cè)試方法與上述相似,只是端子為4�(gè),上止點(diǎn)信號(hào)(內(nèi)信號(hào)輪觸�(fā))輸出端與接地端為脈沖電壓顯示�