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曲軸位置傳感�
閱讀�40610時間�2011-01-21 15:59:04

  曲軸位置傳感�是發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中最主要�傳感�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(jī)�(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�分電��(nèi)�

�(jié)�(gòu)原理

  曲軸位置傳感器所采用的結(jié)�(gòu)隨車型不同而不同,可分為磁脈沖�、光電式和霍爾式三大類。它通常安裝在曲軸前�、凸輪軸前端、飛輪上或分電器�(nèi)�

  一、磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)�(gòu)和工作原�

  磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的皮帶輪之后。在皮帶輪后端設(shè)置一個帶有細(xì)齒的薄圓齒盤(用以產(chǎn)生信�,稱為信號盤),它和曲軸皮帶輪一起裝在曲軸上,隨曲軸一起旋�(zhuǎn)。在信號盤的外緣,沿著圓周每�4°有個齒。共�90個齒,并且每�120°布置1個凸�,共3個。安裝在信號盤邊沿的傳感器盒是產(chǎn)生電信號信號�(fā)生器。信號發(fā)生器�(nèi)�3個在磁鐵上繞有感�(yīng)線圈的磁�,其中磁頭②�(chǎn)�120°信號,磁頭①和磁頭③共同�(chǎn)生曲�1°�(zhuǎn)角信�。磁頭②對著信號盤的120°凸緣,磁頭①和磁頭③對著信號盤的齒圈,彼此相隔了曲軸�(zhuǎn)角安裝。信號發(fā)生器�(nèi)有信號放大和整形電路,外部有四孔連接器,孔�1”為120°信號輸出�,孔�2”為信號放大與整形電路的電源�,孔�3”為1°信號輸出�,孔�4”為接地線。通過該連接器將曲軸位置傳感器中�(chǎn)生的信號輸送到ECU�

  �(fā)動機(jī)�(zhuǎn)動時,信號盤的齒和凸緣引起通過感應(yīng)線圈的磁場發(fā)生變�,從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生交變的電動勢,�(jīng)濾波整形�,即變成脈沖信號。發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)一�,磁頭②上產(chǎn)�3�120°脈沖信號,磁頭①和③各產(chǎn)�90個脈沖信號(交替�(chǎn)生)。由于磁頭①和磁頭③相隔3°曲軸�(zhuǎn)角安�,而它們又都是每隔4°�(chǎn)生一個脈沖信號,所以磁頭①和磁頭③所�(chǎn)生的脈沖信號相位差正好為90°。將這兩個脈沖信號送入信號放大與整形電路中合成�,即�(chǎn)生曲�1°�(zhuǎn)角的信號�

  �(chǎn)�120°信號的磁頭②安裝在上止點�70°的位�,故其信號亦可稱為上止點�70°信號,即�(fā)動機(jī)在運�(zhuǎn)過程�,磁頭②在各缸上止點�70°位置均產(chǎn)生一個脈沖信號�

  �、光電式曲軸位置傳感器的�(jié)�(gòu)和工作原�

  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�。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(jī)曲軸運轉(zhuǎn)�,因信號盤上有光孔,�(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。圖 14所示為光電式信號發(fā)生器的作用原理�

  �(dāng)�(fā)光二極管的光束照射到光敏二極管上�,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)��120°信號在活塞上止點�70°輸出。發(fā)動機(jī)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��

  �、霍爾式曲軸位置傳感器的�(jié)�(gòu)和工作原�

  1、霍爾式曲軸位置傳感器的�(jié)�(gòu)�

  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�(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙�,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�;當(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��

  2、霍爾式曲軸位置傳感器的�(jié)�(gòu)�

  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安裝在曲軸前端,采用觸�(fā)葉片的結(jié)�(gòu)型式。在�(fā)動機(jī)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�,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��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°�

  霍爾元件間歇�(chǎn)生的霍爾電壓信號�(jīng)霍爾集成電路放大整形后,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°信號的功能。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�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�

分類

  曲軸位置傳感器有三種型式:電磁脈沖式曲軸位置傳感�、霍爾效�(yīng)式曲軸位置傳感器(桑塔納2000型轎車和北京切諾基)、光電效�(yīng)式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪�(cè)�,有的安裝于凸輪軸前��

拆裝

  曲軸位置傳感器安裝在靠近飛輪的變速器殼體�。更常見的是安裝在曲軸箱�(nèi)缸體�,曲軸皮帶輪或鏈輪�(cè)��<<也有的安裝于分電器內(nèi)>>三菱v33.v31尼桑公爵王等

  安裝于凸輪軸前端是凸輪軸位置傳感�

  曲軸位置傳感器是�(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中用于準(zhǔn)確檢測發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角,以得到發(fā)動機(jī)�(zhuǎn)速的信號。曲軸位置傳感器按其形式可分為:霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器;磁電式曲軸位置傳感�;光電式曲軸位置傳感�。下面就介紹�(yīng)用較為廣泛的霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器�

  霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器在汽車上的應(yīng)用具有特殊意�,他屬于固態(tài)半導(dǎo)體傳感器。它是由一個磁鐵和磁極幾乎完全閉合的磁路組成的,另外有一個軟磁葉輪轉(zhuǎn)過磁鐵和磁極之間的空�?;魻栃?yīng)式曲軸位置傳感器的工作原理是軟磁葉輪上有一個缺�。當(dāng)軟磁葉輪的缺口離開磁鐵與磁路之間�,由于軟磁葉輪是可以傳導(dǎo)磁場的媒�,所以磁鐵和磁路之間的磁場就中斷了;而當(dāng)缺口在磁鐵與磁路之間的時�,磁鐵與磁路之間形成磁場。因此霍爾效�(yīng)式曲軸位置傳感器得到的信號電壓的幅值不�,頻率隨車速改變�

  光電式曲軸位置傳感器由發(fā)光二極管和光敏三極管及遮光盤組成。它通常也是安裝在分電器�(nèi),在分電器底板上固定著由兩對�(fā)光二極管和光敏三極管組成的信號發(fā)生器,分電器軸上裝有遮光�,盤上開有弧形槽。在光盤隨分電器軸轉(zhuǎn)動時,弧形槽交替地阻斷從�(fā)光二極管射向光敏三極管的光線,使光敏三極管導(dǎo)通或截止,由此產(chǎn)生脈沖信號,光盤外圈弧形槽的個數(shù)與氣缸數(shù)目相�,與它對�(yīng)的一對發(fā)光二極管和光敏三極管�(chǎn)生各缸活塞到�(dá)上止點的基準(zhǔn)信號(ne信號)及�(zhuǎn)速信�。光盤內(nèi)圈的弧形槽只有一�,與它對�(yīng)的發(fā)光二極管和光敏三極管�(chǎn)生缸活塞到達(dá)上止點的基準(zhǔn)信號(g信號��

  電磁式轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感�。傳感器可分為上下兩部分;上部分為凸輪軸位置傳感�,由一個帶凸齒的g�(zhuǎn)子和兩個感�(yīng)線圈g1和g2組成,用以產(chǎn)生缸上止點基�(zhǔn)信號(g信號�;下部分為曲軸位置傳感器,由一個帶24個凸齒的ne�(zhuǎn)子和ne感應(yīng)線圈組成,用以產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角信號。g�(zhuǎn)子是用以�(chǎn)生缸上止點基�(zhǔn)信號的轉(zhuǎn)�,ecu�(jù)g1和g2確定缸上止點位置。ne信號是曲軸每�(zhuǎn)兩圈在ne感應(yīng)線圈中產(chǎn)生與ne �(zhuǎn)子凸齒數(shù)量相等的脈沖信號。ecu根據(jù)單位時間�(nèi)受到的ne 信號確定�(fā)動機(jī)�(zhuǎn)速�

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