曲軸位置以及轉(zhuǎn)速傳感器

1、關(guān)于曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器第一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁感應(yīng)式傳感器工作原理 電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器第二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月感應(yīng)線圈正時(shí)轉(zhuǎn)子磁鐵(永久磁鐵)NSNSNS磁鐵信號(hào)轉(zhuǎn)子ABC通過(guò)線圈的磁通量點(diǎn)火信號(hào)產(chǎn)生電壓禿頂交流波形【信號(hào)類型】頻率信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)頻率信號(hào)振幅電磁式凸輪軸曲軸位置傳感器影片第三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 該曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的V帶輪之后。在V帶輪后端設(shè)置一個(gè)帶有細(xì)齒的薄圓齒盤（用以產(chǎn)生信號(hào)，稱為信號(hào)盤），它和曲軸V帶輪一起裝在曲軸上，隨曲軸一起旋轉(zhuǎn)。在信號(hào)盤的外緣，沿著圓周每隔4有個(gè)齒。共有9

2、0個(gè)齒，并且每隔120布置1個(gè)凸緣，共3個(gè)。安裝在信號(hào)盤邊沿的傳感器盒是產(chǎn)生電信號(hào)信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器內(nèi)有3個(gè)在永久磁鐵上繞有感應(yīng)線圈的磁頭，其中磁頭產(chǎn)生120信號(hào)，磁頭和磁頭共同產(chǎn)生曲軸1轉(zhuǎn)角信號(hào)。磁頭對(duì)著信號(hào)盤的120凸緣，磁頭和磁頭對(duì)著信號(hào)盤的齒圈，彼此相隔了曲軸轉(zhuǎn)角安裝。信號(hào)發(fā)生器內(nèi)有信號(hào)放大和整形電路，外部有四孔連接器，孔“1”為120信號(hào)輸出線，孔“2”為信號(hào)放大與整形電路的電源線，孔“3”為1信號(hào)輸出線，孔“4”為接地線。通過(guò)該連接器將曲軸位置傳感器中產(chǎn)生的信號(hào)輸送到ECU。電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：日產(chǎn)車第四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)盤

3、的齒和凸緣引起通過(guò)感應(yīng)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)圖5.78 交變的電動(dòng)勢(shì)與脈沖信號(hào)產(chǎn)生交變的電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)濾波整形后，即變成脈沖信號(hào)，如圖5.78所示。發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生3個(gè)120脈沖信號(hào)，磁頭和各產(chǎn)生90個(gè)脈沖信號(hào)（交替產(chǎn)生）。由于磁頭和磁頭相隔3曲軸轉(zhuǎn)角安裝，而它們又都是每隔4產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，所以磁頭和磁頭所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)相位差正好為90。將這兩個(gè)脈沖信號(hào)送入信號(hào)放大與整形電路中合成后，即產(chǎn)生曲軸1轉(zhuǎn)角的信號(hào)，如圖5.79所示。產(chǎn)生120信號(hào)的磁頭安裝在上止點(diǎn)前70的位置（如圖5.80所示），故其信號(hào)亦可稱為上止點(diǎn)前70信號(hào)，即發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，磁頭在各缸上止點(diǎn)前70位置均產(chǎn)

4、生一個(gè)脈沖信號(hào)。第五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 豐田公司TCCS系統(tǒng)用磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)。該傳感器分成上、下兩部分，上部分產(chǎn)生G信號(hào)，下部分產(chǎn)生Ne信號(hào)，都是利用帶有輪齒的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，使信號(hào)發(fā)生器感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通變化，從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再將它放大后，送入ECU。 Ne信號(hào)是檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)，相當(dāng)于日產(chǎn)公司磁脈沖式曲軸位置傳感器的1信號(hào)。該信號(hào)由固定在下半部具有等間隔24個(gè)輪齒的轉(zhuǎn)子（N0.2正時(shí)轉(zhuǎn)子）及固定于其對(duì)面的感應(yīng)線圈產(chǎn)生。電

5、磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：豐田車第八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒與感應(yīng)線圈凸緣部（磁頭）的空氣間隙發(fā)生變化，導(dǎo)致通過(guò)感應(yīng)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。輪齒靠近及遠(yuǎn)離磁頭時(shí)，將產(chǎn)生一次增減磁通的變化，所以，每一個(gè)輪齒通過(guò)磁頭時(shí)，都將在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生一個(gè)完整的交流電壓信號(hào)。N0.2正時(shí)轉(zhuǎn)子上有24個(gè)齒，故轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)1圈，即曲軸旋轉(zhuǎn)720時(shí)，感應(yīng)線圈產(chǎn)生24個(gè)交流電壓信號(hào)。Ne信號(hào)如圖5.81b）所示，其一個(gè)周期的脈沖相當(dāng)于30曲軸轉(zhuǎn)角（72024=30）。更精確的轉(zhuǎn)角檢測(cè)，是利用30轉(zhuǎn)角的時(shí)間由ECU再均分30等份，即產(chǎn)生1曲軸轉(zhuǎn)角的信號(hào)。同理，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

6、由ECU依照Ne信號(hào)的兩個(gè)脈沖（60曲軸轉(zhuǎn)角）所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)測(cè)。圖5.82 G信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及波形 G信號(hào)用于判別氣缸及檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置，相當(dāng)于日產(chǎn)公司磁脈沖式曲軸位置傳感器120信號(hào)。 G信號(hào)是由位于Ne發(fā)生器上方的凸緣轉(zhuǎn)輪（No.1正時(shí)轉(zhuǎn)子）及其對(duì)面對(duì)稱的兩個(gè)感應(yīng)線圈（G1感應(yīng)線圈和G2感應(yīng)線圈）產(chǎn)生的。其構(gòu)造如圖5.82所示。其產(chǎn)生信號(hào)的原理與Ne信號(hào)相同。G信號(hào)也用作計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)的基準(zhǔn)信號(hào)。第九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 G1、G2信號(hào)分別檢測(cè)第6缸及第1缸的上止點(diǎn)。由于G1、G2信號(hào)發(fā)生器設(shè)置位置的關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)生G1、G2信號(hào)時(shí)，實(shí)際上活塞并不是正好達(dá)到

7、上止點(diǎn)（BTDC），而是在上止點(diǎn)前10的位置。圖 5.83所示為曲軸位置傳感器G1、G2、Ne信號(hào)與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系。第十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁脈沖式曲軸位置傳感器的檢測(cè)電阻檢查 點(diǎn)火開關(guān)OFF，拔開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻值（如表5.4所示）。如電阻值不在規(guī)定的范圍內(nèi)，必須更換曲軸位置傳感器。圖5-84為曲軸位置傳感器電路圖。第十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月曲軸位置傳感器輸出信號(hào)的檢查 拔下曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用萬(wàn)用表的電壓檔檢測(cè)曲軸位置傳感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-

8、端子間是否有脈沖電壓信號(hào)輸出。如沒(méi)有脈沖電壓信號(hào)輸出，則須更換曲軸位置傳感器。感應(yīng)線圈與正時(shí)轉(zhuǎn)子的間隙檢查 用厚薄規(guī)測(cè)量正時(shí)轉(zhuǎn)子與感應(yīng)線圈凸出部分的空氣間隙，如圖5.85所示。其間隙應(yīng)為0.2-0.4mm。若間隙不合要求，則須更換分電器殼體總成。第十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月G1,G2轉(zhuǎn)子Ne轉(zhuǎn)子磁鐵720360基準(zhǔn)信號(hào)HZ/轉(zhuǎn)角度信號(hào)24HZ/轉(zhuǎn)第四缸BTDC7第一缸BTDC73030電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：大眾車電磁式曲軸位置傳感器FLASH動(dòng)畫第十三張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月桑塔納和捷達(dá)轎車磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器 第十四張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于

9、2022年6月電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：本田車信號(hào)輪第十五張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器霍爾式凸輪軸曲軸位置傳感器影片第十六張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理觸發(fā)葉片霍爾式曲軸位置傳感器 美國(guó)GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)型式。在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸V帶輪前端固裝著內(nèi)外兩個(gè)帶觸發(fā)葉片的信號(hào)輪，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。外信號(hào)輪外緣上均勻分布著18個(gè)觸發(fā)葉片和18個(gè)窗口，每個(gè)觸發(fā)葉片和窗口的寬度為10弧長(zhǎng)；內(nèi)信號(hào)輪外緣上設(shè)有3個(gè)觸發(fā)葉片和3個(gè)窗口，3個(gè)觸發(fā)葉片的寬度不同，分別為100、90和

10、110弧長(zhǎng)，3個(gè)窗口的寬度亦不相同，分別為20、30和10弧長(zhǎng)。由于內(nèi)信號(hào)輪的安裝位置關(guān)系，寬度為100弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿位于第1缸和第4缸上止點(diǎn)（TDC）前75，90弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿在第6缸和第3缸上止點(diǎn)前75，110弧長(zhǎng)的觸發(fā)葉片前沿在第5缸和第2缸上止點(diǎn)前75。第十七張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 霍爾信號(hào)發(fā)生器由永久磁鐵、導(dǎo)磁板和霍爾集成電路等組成。內(nèi)外信號(hào)輪側(cè)面各設(shè)置一個(gè)霍爾信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)即被觸發(fā)葉片所旁路（或稱隔磁），這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓；當(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣隙時(shí)，永久磁鐵2的磁通便通過(guò)導(dǎo)磁板3

11、穿過(guò)霍爾元件，這時(shí)產(chǎn)生霍爾電壓。將霍爾元件間歇產(chǎn)生的霍爾電壓信號(hào)經(jīng)霍爾集成電路放大整形后，即向ECU輸送電壓脈沖信號(hào)。外信號(hào)輪每旋轉(zhuǎn)1周產(chǎn)生18個(gè)脈沖信號(hào)（稱為18X信號(hào)），1個(gè)脈沖周期相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)角的時(shí)間，ECU再將1個(gè)脈沖周期均分為20等份，即可求得曲軸旋轉(zhuǎn)1所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并根據(jù)這一信號(hào)，控制點(diǎn)火時(shí)刻。該信號(hào)的功用相當(dāng)于光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生1信號(hào)的功能。內(nèi)信號(hào)輪每旋轉(zhuǎn)1周產(chǎn)生3個(gè)不同寬度的電壓脈沖信號(hào)（稱為3X信號(hào)），脈沖周期均為120曲軸轉(zhuǎn)角的時(shí)間，脈沖上升沿分別產(chǎn)生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止點(diǎn)前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

12、電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生的120信號(hào)。第十八張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第十九張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月觸發(fā)輪齒霍爾式曲軸位置傳感器 克萊斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上，采用觸發(fā)輪齒的結(jié)構(gòu)。同時(shí)在分電器內(nèi)設(shè)置同步信號(hào)發(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四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上有8個(gè)槽，分成兩組，每4個(gè)槽為一組，兩組相隔180，每組中的相鄰兩槽相隔20。在4.OL六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上有12個(gè)槽，4個(gè)槽為一組，分成三組，每組相隔120，相鄰兩槽也間隔20。第二十張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)飛輪齒

13、槽通過(guò)傳感器的信號(hào)發(fā)生器時(shí)，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時(shí)，傳感器輸出低電位（0.3V）。因此，每當(dāng)1個(gè)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器便產(chǎn)生1個(gè)高、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)生4個(gè)脈沖信號(hào)。其中四缸發(fā)動(dòng)機(jī)每1轉(zhuǎn)產(chǎn)生2組脈沖信號(hào)，六缸發(fā)動(dòng)機(jī)每1轉(zhuǎn)產(chǎn)生3組脈沖信號(hào)。傳感器提供的每組信號(hào)，可被發(fā)動(dòng)機(jī)ECU用來(lái)確定兩缸活塞的位置，如在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，利用一組信號(hào)，可知活塞1和活塞4接近上止點(diǎn)；利用另一組信號(hào)，可知活塞2和活塞3接近上止點(diǎn)。故利用曲軸位置傳感器，ECU可知道有兩個(gè)氣缸的活塞在接近上止點(diǎn)。由于第4個(gè)槽的脈沖下降沿對(duì)應(yīng)活塞上止點(diǎn)

14、（TDC）前4，故ECU根據(jù)脈沖情況很容易確定活塞上止點(diǎn)前的運(yùn)行位置。另外，ECU還可以根據(jù)各脈沖間通過(guò)的時(shí)間，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。第二十一張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2）霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè) 霍爾式曲軸位置傳感器的檢測(cè)方法有一個(gè)共同點(diǎn)，即主要通過(guò)測(cè)量有無(wú)輸出電脈沖信號(hào)來(lái)判斷其是否良好。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來(lái)說(shuō)明其檢測(cè)方法。 曲軸位置傳感器與ECU有三條引線相連。其中一條是ECU向傳感器加電壓的電源線，輸入傳感器的電壓為8V；另一條是傳感器的輸出信號(hào)線，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)，高電位為5V，低電位為0.3V；第三條是通往傳感器的

15、接地線。曲軸位置傳感器接頭。第二十二張，PPT共二十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月傳感器電源電壓的測(cè)試 點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”，用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量ECU側(cè)7#端子的電壓應(yīng)為8V，在傳感器導(dǎo)線連接器“A”端子處測(cè)量電壓也應(yīng)為8V，否則為電源、線斷路或接頭接觸不良。端子間電壓的檢測(cè) 用萬(wàn)用表的電壓檔，對(duì)傳感器的ABC三個(gè)端子間進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”時(shí)，A-C端子間的電壓值約為8V；B-C端子間的電壓值在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在0.35V之間變化，且數(shù)值顯示呈脈沖性變化，最高電壓5v，最低電壓0.3V。如不符合以上結(jié)果，應(yīng)更換曲軸位置傳感器。電阻檢測(cè) 點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位置，拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，用萬(wàn)用表檔跨接在