发动机曲轴位置和转速传感器ppt课件.ppt
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1、曲轴位置和转速传感器的作用,感知发动机的转速和气缸内活塞的位置将感知信息传给ECU确定基本喷油量和喷油时刻的参数确定基本点火时刻的参数,曲轴位置和转速传感器的种类,电磁感应式霍尔效应式光电式,曲轴位置和转速传感器安装位置,曲轴前端的皮带轮之后曲轴后端飞轮旁分电器内凸轮轴前端,电磁感应式曲轴位置传感器的结构,带齿的信号盘永磁铁线圈插接器,电磁感应式曲轴位置传感器的工作原理,永久磁铁在线圈周围建立磁场;带有一定齿数的信号盘随着曲轴的旋转而旋转;信号盘(转子)旋转时,由于气隙的变化导致通过线圈的磁通量变化;在电磁线圈两端产生交变的电压脉冲信号;信号的频率与转速成正比。,电磁感应式曲轴位置传感器的工作
2、原理,日产公司电磁感应式曲轴位置传感器,信号盘安装在曲轴前端的皮带轮之后外缘有90个均匀分布的齿外缘内侧分布三个均布的凸缘,日产公司电磁感应式曲轴位置传感器,传感器三个磁头(永磁铁和线圈)和信号发生器;一个产生120 信号,安装在上止点前70 位置;另两个磁头安装位置间隔3 ,产生曲轴1 转角信号;产生120 信号的磁头安装在上止点前70 位置。,日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器常见故障,信号感应线圈断路或短路;信号盘齿圈间有赃物;磁头位置移动,使磁头和信号盘之间的气隙不当,造成信号减弱或无信号而不能触发ECU工作;点火系统不能产生火花、点火正时、喷油正时不正确等故障。,丰田公司磁脉冲式曲轴位置
3、传感器,安装在分电器内;用来产生Ne信号和G信号;利用带有轮齿的转子旋转时,使信号发生器感应线圈内的磁通变化,从而在感应线圈中产生交变的感应电动势信号;信号经放大后传输到ECU。,丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器,Ne信号与N转子Ne信号是发动机转速及曲轴转角信号;传感器位于下部;N转子带有24个齿;转子对面有感应线圈。,丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器,G信号与G转子G信号是判缸信号,ECU根据G信号判别基准气缸的活塞位置;传感器位于上部;转子上有一个齿;有两个安装成180 的感应线圈,分别感应1缸和4缸上止点前10 位置信号。,丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器,G信号与G转子G信号是判缸信号,E
4、CU根据G信号判别基准气缸的活塞位置;传感器位于上部;转子上有一个齿;有两个安装成180 的感应线圈,分别感应1缸和4缸上止点前10 位置信号。,丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器常见故障,信号发生器感应线圈短路或断路;转子轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁芯组件移动,使转子和磁头之间的气隙不当,造成信号减弱或无信号输出;正时转子轮齿间有赃物填充,造成信号失真。,时代超人的曲轴位置传感器,检测到曲轴位置信号以决定点火角度;检测到发动机转速信号;安装在缸体上,传感器触发盘安装在曲轴上,触发盘四周有齿;触发盘有60个齿,其中2个齿被切掉,产生58个齿形;产生的是交流电压,其变化的快慢与齿形的变化频率相同;
5、频率变化点用来检测曲轴位置。,霍尔效应原理,在磁场中,当电流以垂直于磁场方向流过置于磁场中的半导体基片(霍尔元件)时,在垂直于电流和磁场的霍尔元件的横向侧面上,即产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,此电压称为霍尔电压。当结构一定时,且电流为定值时,霍尔电压与磁场强度成正比,霍尔效应原理,轮齿触发霍尔式曲轴位置传感器,轮齿触发霍尔式曲轴位置传感器,基本组成带有齿槽的信号盘霍尔传感器基本作用向ECU提供曲轴转角和发动机转速信息提供基准气缸活塞位置信息,四缸发动机的信号盘和霍尔传感器,信号盘有两组相隔180 的轮齿组;每组有四个齿槽;一组中相邻齿槽间隔角度为20 。,四缸发动机的信号盘和霍尔传感器
6、,齿槽通过传感器时,产生高电平(5V);轮齿中心线与传感器感应头中心成一直线时,产生低电平(0.3V);一个齿槽和一个轮齿通过传感器时,霍尔传感器便产生一个高低电位脉冲信号;一组产生四个脉冲信号;曲轴旋转一周产生两组脉冲信号。,四缸发动机的信号盘和霍尔传感器,第一个信号脉冲上升沿开始,确定有两个气缸活塞正在向上止点运动;第四个脉冲下降沿与活塞位于上止点前4 位置对应;ECU通过一组脉冲中第一个脉冲的下降沿,确定正在向上止点运行的活塞的位置;ECU通过各个脉冲间通过时间的计算,确定1 曲轴转角和发动机转速。,轮齿触发霍尔式曲轴位置传感器,从曲轴位置传感器输入的信号中,ECU虽然可以作出有两个活塞
7、在接近上止点的判断,但仅有曲轴位置传感器输入的信号,ECU并不能判断出是哪两个气缸的活塞,也不能对这两个气缸正进行的工作过程作出判断。需要同步信号传感器输入信息帮助ECU对气缸缸序及活塞位置作出判断。,霍尔效应式同步信号传感器,作用产生与曲轴位置传感器信号对应的同步信号;确定基准气缸正在进行的工作过程及活塞位置;提供喷油和点火的正时及顺序。安装位置分电器内或凸轮轴上,霍尔效应式同步信号传感器,霍尔效应式同步信号传感器,基本结构脉冲环是一个半圆周(180 ),通过环座安装在分电器轴上,随分电器轴同步旋转;脉冲环进入霍尔传感器时,传感器输出高电平;脉冲环离开传感器时,输出低电平;分电器旋转一周,高
8、低电平各占180 。,霍尔效应式同步信号传感器,脉冲环的前沿进入传感器时,输出高电平,表示正在向上止点运动的是1、4缸活塞,1缸为压缩,4缸为排气行程;脉冲环的后沿离开传感器时,传感器输出低电平,表示将要到达上止点的是1、4缸的活塞,1缸为排气,4缸为压缩行程。,霍尔式曲轴位置传感器的常见故障,内部集成块烧坏及线路断脱等而不能产生点火电压信号或信号太弱,从而使电控喷油和点火系统不能正常工作。,时代超人的凸轮轴位置传感器,安装在凸轮轴前端;用来检测一缸上止点位置;触发转子有一个缺口;凸轮轴旋转一周,传感器上产生一个脉冲信号。,光电式曲轴位置传感器,安装在分电器内;由信号发生器和带有光孔的信号盘组
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