曲軸位置傳(chuan) 感器也稱為(wei) 發動機轉速傳(chuan) 感器,它是發動機集中控製係統最主要的傳(chuan) 感器之一,用來檢測活塞上止點及曲軸轉角的信號並將其輸入發動機ECU,用於(yu) 對點火時刻和噴油正時進行控製,同時它也是測量發動機轉速的信號源。
1.電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器
(1)安裝位置
電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器一般安裝在曲軸前端或發動機飛輪殼體(ti) 上,如下圖所示。
(2)結構原理
電磁感應式傳(chuan) 感器,又稱為(wei) 磁脈衝(chong) 式傳(chuan) 感器。電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器主要由導磁材料製成的信號轉子、永久磁鐵、信號線圈等組成。傳(chuan) 感器的位置是固定的,軟磁鐵芯與(yu) 信號轉子齒之間必須保持一定間隙。
傳(chuan) 感器插頭接線形式主要有兩(liang) 線製和三線製兩(liang) 種。兩(liang) 線製的兩(liang) 根線為(wei) 信號回路線,信號正負交替變化;三線製多出的一根線為(wei) 屏蔽線。
(3)檢測
① 豐(feng) 田車係:2016款豐(feng) 田凱美瑞混合動力版(發動機型號6AE-FSE)轎車采用的是電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器。傳(chuan) 感器1#端子為(wei) 發動機控製單元插接器E81的110端子提供5V參考電源;傳(chuan) 感器3#端子、2#端子分別為(wei) 傳(chuan) 感器正信號和傳(chuan) 感器負信號,分別與(yu) 發動機控製單元插接器E81的76# 端子、109#端子相連接。
傳(chuan) 感器的電阻檢測:關(guan) 閉點火開關(guan) ,拔下傳(chuan) 感器連接器插頭,檢查傳(chuan) 感器插頭1#端子和2#端子之間的電阻。–10℃~50℃條件下標準阻值為(wei) 1.6~2.7kΩ ;50℃~100℃條件下標準阻值為(wei) 2.0~3.2kΩ。若電阻為(wei) 無窮大,則說明信號線圈存在斷路,應該更換傳(chuan) 感器。
② 大眾(zhong) 車係:下圖為(wei) 一汽大眾(zhong) 新邁騰曲軸位置傳(chuan) 感器G28電路。端子T2yf/1為(wei) 傳(chuan) 感器其中一極,與(yu) ECU的T60ya/51端子相連;端子T2yf/2為(wei) 傳(chuan) 感器另一極,與(yu) ECU的T60ya/36 端子相連。
電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器的檢測方法如下:
a. 故障征兆檢測:在發動機運行中,當曲軸位置傳(chuan) 感器出現故障時,會(hui) 導致信號中斷、發動機不能啟動或在運行時立即熄火,這時電子控製單元可以診斷到故障並進行代碼存儲(chu) 。
b. 曲軸位置傳(chuan) 感器的電阻檢查:關(guan) 閉點火開關(guan) ,拔下傳(chuan) 感器連接器插頭,檢查傳(chuan) 感器上1#與(yu) 2#端子間電阻,應為(wei) 980~1600Ω。若電阻為(wei) 無窮大,說明信號線圈存在斷路,應更換傳(chuan) 感器。
c. 輸出電壓測量:用萬(wan) 用表的交流電壓擋,在線路正常連接、發動機運轉時測量1# 端子與(yu) 2#端子間電壓,其電壓值在0.2~2V之間波動。
2.霍爾式曲軸位置傳(chuan) 感器
霍爾效應是指把一塊金屬或半導體(ti) 薄片垂直放在磁感應強度為(wei) B的磁場中,沿著垂直於(yu) 磁場方向通過電流Ⅰ時,會(hui) 在薄片的另一對側(ce) 麵間產(chan) 生電動勢UH,所產(chan) 生的電動勢稱為(wei) 霍爾電動勢,這種薄片(一般為(wei) 半導體(ti) )稱為(wei) 霍爾片或霍爾元件。根據信號觸發器結構的不同可以分為(wei) 觸發葉片式和觸發輪式兩(liang) 種。
(1)觸發葉片式
霍爾式曲軸位置傳(chuan) 感器主要由觸發葉輪、霍爾集成電路和永久磁鐵組成,結構如下圖所示。
內(nei) 外信號輪側(ce) 麵各設置一個(ge) 信號發生器,信號輪轉動時,每當葉片進入永久磁鐵與(yu) 霍爾元件之間的空氣隙中時,霍爾集成電路中的磁場被隔磁,此時不產(chan) 生電壓;當葉片離開空氣隙時,永久磁鐵中的磁通便通過導磁板穿過霍爾元件中,這時產(chan) 生電壓,經過集成電路放大後向控製單元輸送脈衝(chong) 信號。外信號輪每轉一圈產(chan) 生18個(ge) 脈衝(chong) 信號,稱為(wei) 18X信號。一個(ge) 脈衝(chong) 相當於(yu) 曲軸轉角的20°,發動機控製單元計算出曲軸旋轉1°的對應時間,根據這一信號,發動機控製單元可精確控製點火時間。
(2) 觸發輪齒式
霍爾曲軸位置傳(chuan) 感器的結構與(yu) 電磁感應式曲軸位置傳(chuan) 感器相似,由帶凸齒的信號轉子和霍爾信號發生器組成。
在四缸發動機的飛輪外沿上有8個(ge) 齒槽,平均分為(wei) 兩(liang) 組,之間相隔180°。每一組中每個(ge) 齒槽的寬度為(wei) 2°,兩(liang) 個(ge) 齒槽之間相隔18°。
在六缸發動機的飛輪外沿有12個(ge) 齒槽,均分為(wei) 三組,每組相隔120°。每一組中每個(ge) 齒槽的寬度為(wei) 2°,兩(liang) 個(ge) 齒槽之間也相隔18°。
當飛輪齒槽通過傳(chuan) 感器的磁鐵時,霍爾傳(chuan) 感器輸出5V高電平;當飛輪齒槽離開磁鐵時,霍爾傳(chuan) 感器輸出0.3V低電平。一個(ge) 飛輪齒圈通過傳(chuan) 感器時,傳(chuan) 感器便產(chan) 生一個(ge) 高、低電平信號。
3.光電式曲軸位置傳(chuan) 感器
光電式曲軸位置傳(chuan) 感器應用於(yu) 早期的帶有分電器的發動機上。
(1)日產(chan) 汽車光電式曲軸位置傳(chuan) 感器
日產(chan) 公司光電式曲軸位置傳(chuan) 感器設置在分電器內(nei) ,它由信號發生器和帶光孔的信號盤(遮光盤)組成,如下圖所示。信號盤安裝在分電器軸上,外圍有360條縫隙,相鄰縫隙產(chan) 生1°曲軸轉角信號。外圍稍靠內(nei) 間隔60°曲軸轉角分布著六個(ge) 光孔(六缸),產(chan) 生120°曲軸轉角信號,其中有一個(ge) 較寬的光孔是產(chan) 生一缸壓縮上止點對應的120°曲軸轉角信號的。
日產(chan) 汽車車係光電式曲軸位置傳(chuan) 感器信號盤
脈衝(chong) 信號發生器固裝在分電器殼體(ti) 上,主要由兩(liang) 隻發光二極管、兩(liang) 隻光敏二極管和電子電路組成。兩(liang) 隻發光二極管分別正對著兩(liang) 隻光敏二極管,發光二極管以光敏二極管為(wei) 照射目標。信號盤位於(yu) 發光二極管和光敏二極管之間,當信號盤隨發動機曲軸運轉時,因信號盤上有光孔,故產(chan) 生透光和遮光的交替變化,使信號發生器輸出對應曲軸位置和轉角的脈衝(chong) 信號。
(2)現代索納塔汽車光電式曲軸位置傳(chuan) 感器
現代索納塔汽車光電式曲軸位置傳(chuan) 感器的工作原理與(yu) 日產(chan) 公司光敏式曲軸位置傳(chuan) 感器相似,其信號盤的結構稍有不同,如下圖所示。信號盤外圈有四個(ge) 弧形長槽,用來檢測曲軸轉角並將其轉化為(wei) 電壓脈衝(chong) 信號,電控單元根據該信號計算發動機轉速,並控製汽油噴射正時和點火正時。信號盤內(nei) 圈有一個(ge) 孔,用來檢測第1缸壓縮上止點(在有些索納塔車上,設有兩(liang) 孔,用來檢測第1、第4 缸的壓縮上止點,目的是為(wei) 了提高精度),並將它轉化成電壓脈衝(chong) 信號輸入電控單元,電控單元根據此信號計算出汽油噴射順序。
現代車係光電式曲軸位置傳(chuan) 感器信號盤