凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器

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范文一:曲轴凸轮轴位置传感器

曲轴位置传感器

曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它

通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作——确定基本点火时刻。我们都知道,发动机是在压缩冲程末开始点火的,那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢?就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的,通过曲轴位置传感器,可以知道哪缸活塞处于上止点,通过凸轮轴位置传感器,可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样,发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。

曲轴位置传感器通常安装在分电器内,是控制系统中最重要的传感器之

一。其作用有:检测发动机转速,因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。

曲轴传感器主要有三种类型:磁电感应式、霍尔效应式和光电式。

1、磁电感应式:

磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成,转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式,转速转子为24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号,以及各缸的工作顺序,就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。

2、 霍尔效应式:

霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内,与分火头同轴,由封装的霍尔心片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间,霍尔触发器的磁场被叶片旁路,这时不产生霍尔电压,传感器无输出信号;当

触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时,磁力线进入霍尔元件,霍尔电压升高,传感器输出电压信号。

3、光电式:

光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内,由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一起转动,信号盘外圈有 360 条光刻缝隙,产生曲轴转角 1 °的信号;稍靠内有间隔 60 °均布的 6 个光孔,产生曲轴转角 120 °的信号,其中1个光孔较宽,用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上,由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生电压;当发光二

极管光束被档住时,光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后,即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 °和 120 °时的信号,电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置

曲轴位置传感器安装在变速箱离合器壳体上(见图3-25和图3-26),位于发动机缸体左侧后面,曲轴位置传感器是用二条螺栓紧固的,用带胶纸垫或纸板垫垫到曲轴位置传感器的底面上,以调节传感器的深度,一旦发动机起动之后(在曲轴位置传感器装好之后),纸垫的多余部分应被剪掉。新出厂的备用传感器将带着这种垫,如果原来的曲轴位置传感器被重新装过,或更换变速箱和离合器壳体,就必须装一个新的垫片。

拆卸时,在靠近进气歧管的后部,从主线束上拆下传感器线束,拆下油管安装螺栓上的固定曲轴位置传感器导线卡

子的螺母,拆下曲轴位置传感器安装螺栓,拆下曲轴位置传感器,拆下曲轴位置传感器导线线束的夹箍。安装时,把曲轴位置传感器的凸头装进变速箱壳体的孔里使端面齐平。安装并拧紧曲轴位置传感器二个安装螺栓,其力矩为17-21N·m。

曲轴位置传感器固定到变速箱的二个螺栓是特制的,以保证传感器与飞轮之间有一个正确的间隙,不允许装用其他螺栓代替特制的螺栓。把导线插头连接到曲轴位置传感器上,装上传感器线束卡子,把卡子装到燃油管安装螺栓上,拧上卡子的安装螺母。

曲轴位置传感器

曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它

通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作——确定基本点火时刻。我们都知道,发动机是在压缩冲程末开始点火的,那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢?就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的,通过曲轴位置传感器,可以知道哪缸活塞处于上止点,通过凸轮轴位置传感器,可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样,发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。

曲轴位置传感器通常安装在分电器内,是控制系统中最重要的传感器之

一。其作用有:检测发动机转速,因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。

曲轴传感器主要有三种类型:磁电感应式、霍尔效应式和光电式。

1、磁电感应式:

磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成,转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式,转速转子为24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号,以及各缸的工作顺序,就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。

2、 霍尔效应式:

霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内,与分火头同轴,由封装的霍尔心片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间,霍尔触发器的磁场被叶片旁路,这时不产生霍尔电压,传感器无输出信号;当

触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时,磁力线进入霍尔元件,霍尔电压升高,传感器输出电压信号。

3、光电式:

光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内,由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一起转动,信号盘外圈有 360 条光刻缝隙,产生曲轴转角 1 °的信号;稍靠内有间隔 60 °均布的 6 个光孔,产生曲轴转角 120 °的信号,其中1个光孔较宽,用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上,由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生电压;当发光二

极管光束被档住时,光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后,即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 °和 120 °时的信号,电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置

曲轴位置传感器安装在变速箱离合器壳体上(见图3-25和图3-26),位于发动机缸体左侧后面,曲轴位置传感器是用二条螺栓紧固的,用带胶纸垫或纸板垫垫到曲轴位置传感器的底面上,以调节传感器的深度,一旦发动机起动之后(在曲轴位置传感器装好之后),纸垫的多余部分应被剪掉。新出厂的备用传感器将带着这种垫,如果原来的曲轴位置传感器被重新装过,或更换变速箱和离合器壳体,就必须装一个新的垫片。

拆卸时,在靠近进气歧管的后部,从主线束上拆下传感器线束,拆下油管安装螺栓上的固定曲轴位置传感器导线卡

子的螺母,拆下曲轴位置传感器安装螺栓,拆下曲轴位置传感器,拆下曲轴位置传感器导线线束的夹箍。安装时,把曲轴位置传感器的凸头装进变速箱壳体的孔里使端面齐平。安装并拧紧曲轴位置传感器二个安装螺栓,其力矩为17-21N·m。

曲轴位置传感器固定到变速箱的二个螺栓是特制的,以保证传感器与飞轮之间有一个正确的间隙,不允许装用其他螺栓代替特制的螺栓。把导线插头连接到曲轴位置传感器上,装上传感器线束卡子,把卡子装到燃油管安装螺栓上,拧上卡子的安装螺母。

范文二:凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器(Camshaft Position Sensor,CPS)又称为气缸识别传感器(Cylinder Identification Sensor,CIS),为了区别于曲轴位置传感器(CPS),凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。

凸轮轴转速传感器 凸轮轴转速传感器作用是凸轮轴转速信号以及第一缸压缩上止点位置准确传递给ECM,用来对发动机运行进行控制。

2.光电式曲轴与凸轮轴位置传感器

(1)结构特点

日产公司生产的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成的,主要由信号盘(即信号转子)、信号发生器、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。

信号盘是传感器的信号转子,压装在传感器轴上,如图2-22所示。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光孔。其中,外圈制作有360个透光孔(缝隙),间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),用于产生曲轴转角与转速信号;内圈制作有6个透光孔(长方形孑L),间隔弧度为60。,用于产生各个气缸的上止点信号,其中有一个长方形的宽边稍长,用于产生气缸1的上止点信号。

信号发生器固定在传感器壳体上,它由Ne信号(转速与转角信号)发生器、G信号(上止点信号)发生器以及信号处理电路组成。Ne信号与G信号发生器均由一个发光二极管(LED)和一个光敏晶体管(或光敏二极管)组成,两个LED分别正对着两个光敏晶体管。

(2)工作原理

光电式传感器的工作原理如图2-22所示。信号盘安装在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管导通,其集电极输出低电平(0.1~O.3V);当信号盘上的遮光部分旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管截止,其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。

如果信号盘连续旋转,透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光,光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当传感器轴随曲轴和配气凸轮轴转动时,信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过,LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射到信号发生器的光敏晶体管上,信号传感器中就会产生与曲轴位置和凸轮轴位置对应的脉冲信号。

由于曲轴旋转两转,传感器轴带动信号盘旋转一圈,因此,G信号传感器将产生6个脉冲信号。Ne信号传感器将产生360个脉冲信号。因为G信号透光孔间隔弧度为60。,曲轴每旋转120。就产生一个脉冲信号,所以通常G信号称为120。信号。设计安装保证120。信号在上止点前70。(BTDC70。)时产生,且长方形宽边稍长的透光孔产生的信号对应于发动机气缸1上止点前70。,以便ECU控制喷油提前角与点火提前角。因为Ne信号透光孔间

隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),所以在每一个脉冲周期中,高、低电平各占1。曲轴转角,360个信号表示曲轴旋转720。。曲轴每旋转120。,G信号传感器产生一个信号,Ne信号传感器产生60个信号。

3.磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器

(1)磁感应式传感器工作原理

磁感应式传感器的工作原理如图2-23所示,磁力线穿过的路径为永久磁铁N极一定子与转子间的气隙一转子凸齿一转子凸齿与定子磁头间的气隙一磁头一导磁板一永久磁铁S极。当信号转子旋转时,磁路中的气隙就会周期性地发生变化,磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理,传感线圈中就会感应产生交变电动势。

当信号转子按顺时针方向旋转时,转子凸齿与磁头间的气隙减小,磁路磁阻减小,磁通量φ增多,磁通变化率增大(dφ/dt>0),感应电动势E为正(E>0),如图2-24中曲线abc所示。当转子凸齿接近磁头边缘时,磁通量φ急剧增多,磁通变化率最大

[dφ/dt=(dφ/dt)max],感应电动势E最高(E=Emax),如图2-24中曲线b点所示。转子转过b点位置后,虽然磁通量φ仍在增多,但磁通变化率减小,因此感应电动势E降低。

当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时(见图2-24b),虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小,磁路的磁阻最小,磁通量φ最大,但是由于磁通量不可能继续增加,磁通变化率为零,因此感应电动势E为零,如图2-24中曲线c点所示。

当转子沿顺时针方向继续旋转,凸齿离开磁头时(见图2-23c),凸齿与磁头间的气隙增大,磁路磁阻增大,磁通量φ减少(dφ/dt

由此可见,信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势,即电动势出现一次最大值和一次最小值,传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电源,永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用,其磁能不会损失。当发动机转速变化时,转子凸齿转动的速度将发生变化,铁心中的磁通变化率也将随之发生变化。转速越高,磁通变化率就越大,传感线圈中的感应电动势也就越高。转速不同时,磁通和感应电动势的变化情况如图2-24所示。

由于转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感线圈输出电压的高低,因此在使用中,转子凸齿与磁头间的气隙不能随意变动。气隙如有变化,必须按规定进行调整,气隙一般设计在0.2~0.4mm范围内。

范文三:凸轮轴位置传感器实训

实训项目 凸轮轴位置传感器的检测

一、目的和要求

1、了解凸轮轴位置传感器的外观,结构与工作原理。

2、了解凸轮轴位置传感器故障,对整个电控系统的影响。

3、掌握凸轮轴位置传感器的检测方法(电阻测试、电压测试、波形测试、数据流测试)根据工艺流程技术规范术测试。

4.掌握凸轮轴位置传感器数据分析的方法。

二、实训课时

实训共安排 1.0 课时,其中辅导教师讲解 0.5 课时,学生实训、实验、填写 检测报告 0.5课时。《实训报告》作为考评时的主要依据,分数记入个人实训总成绩。

三、实训器材

1.工具:数字万用表,汽车示波器,一字或十字螺丝刀,12V/5V变压器。

2.设备:桑塔纳动机故障实验台,KT600故障诊断仪。

四、原理与应用

霍尔效应是指将一个通 有电流 I 的长方形白金导体垂直于磁 线放入磁感应强度为B的磁场中,就会产生一个电流方向和磁场方向的电压,当取消磁场时电压立即消失。产生的电压后来被称之为霍尔电压 UH,UH 与通过白金导体的电流 I 和磁 感应强度B成正比。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件,利用霍尔元件制成的传感器称为霍 尔效应式传感器,简称霍尔传感器。

凸轮轴位置传感器(Crankshaft Position Sensor,CPS)又称为判缸传感器,为了区别于曲轴位置传感器CPS,凸轮轴位置传感器一般使用缩写CIS来表示,在形式上分为光电式、磁感应式和霍尔式三种。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气机构凸轮轴的位置信号并输入电控单元, 以便电控单元识别一缸压缩上止点位置,从而精确计算顺序喷油控制、点火正时控制和燃烧爆震控制。此外, 凸轮轴位置信号还用于发动机刚起动时识别出第一次点火时刻。

本次实验使采用的是桑塔纳3000型轿车使用的霍耳式凸轮轴位置传感器(CIS)图3,在大众车系 的电路原理图上标注为G40元件, 其接线插座上有三 个引线端子,端子“1”为传感器电源正极端子,与 电控单元“62”端子连接;端子“2”为传感器信号 输出端子,与电控单元“76”端子连接,端子“3” 为传感器电源负极端子, 与电控单元 “67” 端子连接, 连接电路如图所示。

凸轮轴位置传感器安装在发动机气门室盖靠近传动带的一端,其结构如图4所示,主要由霍耳式传感器 2 和信号转子 5 组成。信号转子又称 为触发叶轮,安装在凸轮轴上,用定位螺栓和座圈定位固定。信号转子的隔板又称为叶片,在隔板上制有一个缺口,缺口对 应产生的信号为低电平信号,隔板(叶片)对应产生的信号为高电平信号。

当霍耳传感器信号中断时,电控单元ECU能够检测

到故障信息,用故障诊断仪可以读取传感器故障的有关信息。如故障代码显示霍耳传感器有故障,可用万用表检测传感器电源电压和导线电阻进行判断与排除。 检测传感器电源电压:不拔下霍尔传感器插头,用测试灯从背面连接插头端子 1 和 2,接通起动电 动机几秒种,发动机每转2转测试灯必须闪一下,如果测试灯不闪,拔下霍尔传 感器插头,打开点火开关,测量插头端子1和3的电压(量程为 20V 电压档), 标准值应为约 5V;测量插头端子 2 和 3 的电压,标准应接近蓄电池电压。如果 测量值符合标准,更换霍尔传感器;如果测量值不符合标准,应检查霍尔传感器 与控制单元的线路是否有开路或短路。

五、实训步骤

1.讲解:由辅导教师结合凸轮轴位置传感器实物、教学挂图、桑塔纳 AJR 发动机故障实验台、实车等讲解凸轮轴位置传感器的结构与工作原理,检测方法 (电阻测试、电压测试、波形测试),工艺流程,技术规范。(按照实物和实车进行)。

2.演示:由辅导教师演示凸轮轴位置传感器实测。 电阻测试:按检测标准测量导线之间的阻值,应符合规定值 检测条件与标准参数如下表所示。 至霍尔传感器(G40)

62 1

76 2

67 3

电压测试:拔下霍尔传感器插头,打开点火开关,测量插头端子1和 3的电 压(量程为

20V电压档),标准值应为约5V;测

量插头端子2和 3的电压,标准应

接近蓄电池电压。 波形测试:使

用示波器,观看霍尔传感器的波形,

判断霍尔传感器的好坏及其电路故

障。

3.学生实作: 按指导教师示范的方法步骤,实际练习至少一次。在进行数据分析时,读取的参数应该与指导教师演示的内容是一致的。

4.考核:采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合发动机实验台, 由学生回答发动机电子控制系统组成,传感器(按顺序)、执行器(按顺序)、电 控单元的名称以及在实

六、实训总结

范文四:凸轮轴位置传感器实训

凸轮轴位置传感器的检测实训教案

一、目的和要求

1、了解凸轮轴位置传感器的外观,结构与工作原理。

2、了解凸轮轴位置传感器故障,对整个电控系统的影响。

3、掌握凸轮轴位置传感器的检测方法(电阻测试、电压测试、波形测试、数据流测试)根据工艺流程技术规范术测试。

4.掌握凸轮轴位置传感器数据分析的方法。

二、实训课时

实训共安排 1.0 课时,其中辅导教师讲解 0.5 课时,学生实训、实验、填写 检测报告 0.5课时。《实训报告》作为考评时的主要依据,分数记入个人实训总成绩。

三、实训器材

1.工具:数字万用表,汽车示波器,一字或十字螺丝刀,12V/5V变压器。

2.设备:桑塔纳AJR发动机故障实验台,KT600故障诊断仪。

四、原理与应用

霍尔效应是指将一个通 有电流 I 的长方形白金导体垂直于磁 线放入磁感应强度为B的磁场中,就会产生一个电流方向和磁场方向的电压,当取消磁场时电压立即消失。产生的电压后来被称之为霍尔电压 UH,UH 与通过白金导体的电流 I 和磁 感应强度B成正比。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件,利用霍尔元件制成的传感器称为霍 尔效应式传感器,简称霍尔传感器。

凸轮轴位置传感器(Crankshaft Position Sensor,CPS)又称为判缸传感器,为了区别于曲轴位置传感器CPS,凸轮轴位置传感器一般使用缩写CIS来表示,在形式上分为光电式、磁感应式和霍尔式三种。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气机构凸轮轴的位置信号并输入电控单元, 以便电控单元识别一缸压缩上止点位置,从而精确计算顺序喷油控制、点火正时控制和燃烧爆震控制。此外, 凸轮轴位置信号还用于发动机刚起动时识别出第一次点火时

刻。

本次实验使采用的是桑塔纳3000型轿车使用的霍耳式凸轮轴位置传感器(CIS)图3,在大众车系 的电路原理图上标注为G40元件, 其接线插座上有三 个引线端子,端子“1”为传感器电源正极端子,与 电控单元“62”端子连接;端子“2”为传感器信号 输出端子,与电控单元“76”端子连接,端子“3” 为传感器电源负极端子, 与电控单元 “67” 端子连接, 连接电路如图所示。

凸轮轴位置传感器安装在发动机气门室盖靠近传动带的一端,其结构如图4所示,主要由霍耳式传感器 2 和信号转子 5 组成。信号转子又称 为触发叶轮,安装在凸轮轴上,用定位螺栓和座圈定位固定。信号转子的隔板又称为叶片,在隔板上制有一个缺口,缺口对 应产生的信号为低电平信号,隔板(叶片)对应产生的信号为高电平信号。

当霍耳传感器信号中断时,电控单元ECU能够检测到故障信息,用故障诊断仪可以读取传感器故障的有关信息。如故障代码显示霍耳传感器有故障,可用万用表检测传感器电源电压和导线电阻进行判断与排除。

检测传感器电源电压:不拔下霍尔传感器插头,用测试灯从背面连接插头端子 1 和 2,接通起动电 动机几秒种,发动机每转2转测试灯必须闪一下,如果测试灯不闪,拔下霍尔传 感器插头,打开点火开关,测量插头端子1和3的电压(量程为 20V 电压档), 标准值应为约 5V;测量插头端子 2 和 3 的电压,标准应接近蓄电池电压。如果 测量值符合标准,更换霍尔传感器;如果测量值不符合标准,应检查霍尔传感器 与控制单元的线路是否有开路或短路。

五、实训步骤

1.讲解:由辅导教师结合凸轮轴位置传感器实物、教学挂图、桑塔纳 AJR 发动机故障实验台、实车等讲解凸轮轴位置传感器的结构与工作原理,检测方法 (电阻测试、电压测试、波形测试),工艺流程,技术规范。(按照实物和实车进行)。

2.演示:由辅导教师演示凸轮轴位置传感器实测。 电阻测试:按检测标准测量导线之间的阻值,应符合规定值 检测条件与标准参数如下表所示。 至霍尔传感器(G40)

62 1

76 2

67 3

电压测试:拔下霍尔传感器插头,打开点火开关,测量插头端子1和 3的电 压(量程为20V电压档),标准值应为约5V;测量插头端子2和 3的电压,标准应接近蓄电池电压。 波形测试:使用示波器,观看霍尔传感器的波形,判断霍尔传感器的好坏及其电路故障。

3.学生实作: 按指导教师示范的方法步骤,实际练习至少一次。在进行数据分析时,读取的参数应该与指导教师演示的内容是一致的。

4.考核:采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式,结合发动机实验台, 由学生回答发动机电子控制系统组成,传感器(按顺序)、执行器(按顺序)、电 控单元的名称以及在实

范文五:凸轮轴位置传感器

曲轴和凸轮轴位置传感器

1、功用与类型

曲轴位置传感器(Crankshaft Position Sensor,CPS)又称为发动机转速与曲轴转角传感器,其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号,并输入电子控制单元(ECu),以便确定点火时刻和喷油时刻。

凸轮轴位置传感器(Camshaft Position Sensor,CPS)又称为气缸识别传感器(Cylinder Identification Sensor,CIS),为了区别于曲轴位置传感器(CPS),凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。

2.光电式曲轴与凸轮轴位置传感器

(1)结构特点

日产公司生产的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成的,主要由信号盘(即信号转子)、信号发生器、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。

信号盘是传感器的信号转子,压装在传感器轴上,如图2-22所示。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光孔。其中,外圈制作有360个透光孔(缝隙),间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),用于产生曲轴转角与转速信号;内圈制作有6个透光孔(长方形孑L),间隔弧度为60。,用于产生各个气缸的上止点信号,其中有一个长方形的宽边稍长,用于产生气缸1的上止点信号。

信号发生器固定在传感器壳体上,它由Ne信号(转速与转角信号)发生器、G信号(上止点信号)发生器以及信号处理电路组成。Ne信号与G信号发生器均由一个发光二极管(LED)和一个光敏晶体管(或光敏二极管)组成,两个LED分别正对着两个光敏晶体管。

(2)工作原理

光电式传感器的工作原理如图2-22所示。信号盘安装在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管导通,其集电极输出低电平(0.1~O.3V);当信号盘上的遮光部分旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管截止,其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。

如果信号盘连续旋转,透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光,光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当传感器轴随曲轴和配气凸轮轴转动时,信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过,LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射

到信号发生器的光敏晶体管上,信号传感器中就会产生与曲轴位置和凸轮轴位置对应的脉冲信号。

由于曲轴旋转两转,传感器轴带动信号盘旋转一圈,因此,G信号传感器将产生6个脉冲信号。Ne信号传感器将产生360个脉冲信号。因为G信号透光孔间隔弧度为60。,曲轴每旋转120。就产生一个脉冲信号,所以通常G信号称为120。信号。设计安装保证120。信号在上止点前70。(BTDC70。)时产生,且长方形宽边稍长的透光孔产生的信号对应于发动机气缸1上止点前70。,以便ECU控制喷油提前角与点火提前角。因为Ne信号透光孔间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),所以在每一个脉冲周期中,高、低电平各占1。曲轴转角,360个信号表示曲轴旋转720。。曲轴每旋转120。,G信号传感器产生一个信号,Ne信号传感器产生60个信号。

3.磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器

(1)磁感应式传感器工作原理

磁感应式传感器的工作原理如图2-23所示,磁力线穿过的路径为永久磁铁N极一定子与转子间的气隙一转子凸齿一转子凸齿与定子磁头间的气隙一磁头一导磁板一永久磁铁S极。当信号转子旋转时,磁路中的气隙就会周期性地发生变化,磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理,传感线圈中就会感应产生交变电动势。 当信号转子按顺时针方向旋转时,转子凸齿与磁头间的气隙减小,磁路磁阻减小,磁通量φ增多,磁通变化率增大(dφ/dt>0),感应电动势E为正(E>0),如图2-24中曲线abc所示。当转子凸齿接近磁头边缘时,磁通量φ急剧增多,磁通变化率最大[dφ/dt=(dφ/dt)max],感应电动势E最高(E=Emax),如图2-24中曲线b点所示。转子转过b点位置后,虽然磁通量φ仍在增多,但磁通变化率减小,因此感应电动势E降低。

当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时(见图2-24b),虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小,磁路的磁阻最小,磁通量φ最大,但是由于磁通量不可能继续增加,磁通变化率为零,因此感应电动势E为零,如图2-24中曲线c点所示。

当转子沿顺时针方向继续旋转,凸齿离开磁头时(见图2-23c),凸齿与磁头间的气隙增大,磁路磁阻增大,磁通量φ减少(dφ/dt

由此可见,信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势,即电动势出现一次最大值和一次最小值,传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电

源,永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用,其磁能不会损失。当发动机转速变化时,转子凸齿转动的速度将发生变化,铁心中的磁通变化率也将随之发生变化。转速越高,磁通变化率就越大,传感线圈中的感应电动势也就越高。转速不同时,磁通和感应电动势的变化情况如图2-24所示。 由于转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感线圈输出电压的高低,因此在使用中,转子凸齿与磁头间的气隙不能随意变动。气隙如有变化,必须按规定进行调整,气隙一般设计在0.2~0.4mm范围内。

2)捷达、桑塔纳轿车磁感应式曲轴位置传感器

1)曲轴位置传感器结构特点:捷达AT和GTX、桑塔纳2000GSi型轿车的磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上,主要由信号发生器和信号转子组成,如图2-25所示。

信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上,由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。传感线圈又称为信号线圈,永久磁铁上带有一个磁头,磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子,磁头与磁轭(导磁板)连接而构成导磁回路。

信号转子为齿盘式,在其圆周上均匀间隔地制作有58个凸齿、57个小齿缺和一个大齿缺。大齿缺输出基准信号,对应发动机气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转,曲轴旋转一圈

(360。),信号转子也旋转一圈(360。),所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角为360。,每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3。(58×3。+57×3。=345。),大齿缺所占的曲轴转角为15。(2×3。+3×3。=15。)。

2)曲轴位置传感器工作情况:当曲轴位置传感器随曲轴旋转时,由磁感应式传感器工作原理可知,信号转子每转过一个凸齿,传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势(即电动势出现一次最大值和一次最小值),线圈相应地输出一个交变电压信号。因为信号转子上设有一个产生基准信号的大齿缺,所以当大齿缺转过磁头时,信号电压所占的时间较长,即输出信号为一宽脉冲信号,该信号对应于气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度。电子控制单元(ECU)接收到宽脉冲信号时,便可知道气缸1或气缸4上止点位置即将到来,至于即将到来的是气缸1还是气缸4,则需根据凸轮轴位置传感器输入的信号来确定。由于信号转子上有58个凸齿,因此信号转子每转一圈(发动机曲轴转一圈),传感线圈就会产生58个交变电压信号输入电子控制单元。

每当信号转子随发动机曲轴转动一圈,传感线圈就会向电子控制单元(ECU)输入58个脉冲信号。因此,ECU每接收到曲轴位置传感器58个信号,就可知道发动机曲轴旋转了一圈。如果在1min内ECU接收到曲轴位置传感器116000个信号,ECU便可计算出曲轴转速n为2000(n=116000/58=2000)r

/rain;如果ECU每分钟接收到曲轴位置传感器290000个信号,ECU便可计算出曲轴转速为5000(n=290000/58=5000)r/min。依此类推,ECU根据每分钟接收曲轴位置传感器脉冲信号的数量,便能计算出发动机曲轴旋转的转速。发动机转速信号和负荷信号是电子控制系统最重要、最基本的控制信号,ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角(时间)、基本点火提前角(时间)和点火导通角(点火线圈一次电流接通时间)三个基本控制参数。

捷达AT和GTx、桑塔纳2000GSi型轿车磁感应式曲轴位置传感器信号转子上大齿缺产生的信号为基准信号,ECU控制喷油时间和点火时间是以大齿缺产生的信号为基准进行控制的。当ECu接收到大齿缺产生的信号后,再根据小齿缺信号来控制点火时间、喷油时间和点火线圈一次电流接通时间(即导通角)。

3)丰田轿车TCCS磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器

丰田计算机控制系统(1FCCS)采用的磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器由分电器改进而成,由上、下两部分组成。上部分为检测曲轴位置基准信号(即气缸识别与上止点信号,称为G信号)发生器;下部分为曲轴转速与转角信号(称为Ne信号)发生器。

1)Ne信号发生器的结构特点:Ne信号发生器安装在G信号发生器的下面,主要由No.2信号转子、Ne传感线圈和磁头组成,如图2-26a所示。信号转子固定在传感器轴上,传感器轴由配气凸轮轴驱动,轴的上端套装分火头,转子外制有24个凸齿。传感线圈及磁头固定在传感器壳体内,磁头固定在传感线圈中。

2)转速与转角信号的产生原理与控制过程:当发动机曲轴旋转时,配气凸轮轴便驱动传感器信号转子旋转,转子凸齿与磁头间的气隙交替发生变化,传感线圈的磁通随之交替发生变化,由磁感应式传感器工作原理可知,在传感线圈中就会感应产生交变电动势,信号电压的波形如图2-26b所示。因为信号转子有24个凸齿,所以转子旋转一圈,传感线圈就会产生24个交变信号。传感器轴每转一圈(360。)相当于发动机曲轴旋转两圈

(720。),所以一个交变信号(即一个信号周期)相当于曲轴旋转30。(720。÷24=30。),相当于分火头旋转15。(30。÷2=15。)。ECU每接收Ne信号发生器24个信号,即可知道曲轴旋转了两圈、分火头旋转了一圈。ECU内部程序根据每个Ne信号周期所占时间,即可计算确定发动机曲轴转速和分火头转速。为了精确控制点火提前角和喷油提前角,还需将每个信号周期所占的曲轴转角(30。角)分得更小。微机完成这一工作十分方便,由分频器将每个Ne信号(曲轴转角30。)等分成30个脉冲信号,每个脉冲信号就相当于曲轴转角1。(30。÷30=1。)。如将每个Ne信号等分成60个脉冲信号,则每个脉冲信号相当于曲轴转角0.5。(30。÷60=0.5。)。具体设定由转角精度要求和程序设计确定。

3)G信号发生器的结构特点:G信号发生器用来检测活塞上止点位置与判别是哪一个气缸即将到达上止点位置等基准信号。故G信号发生器又称为气缸识别与上止点信号发生器或基准信号发生器。G信号发生器由No.1信号转子、传感线圈G1、G2和磁头等组成。信号转子带有两个凸缘,固定在传感器轴上。传感线圈G1、G2相隔180。安装,G1线圈产生的信号对应于发动机第六缸压缩上止点前10。、G2线圈产生的信号对应于发动机第一缸压缩上止点前lO。。

4)气缸识别与上止点信号的产生原理与控制过程:G信号发生器的工作原理与Ne信号发生器产生信号的原理相同。当发动机凸轮轴驱动传感器轴旋转时,G信号转子(No.1信号转子)的凸缘便交替经过传感线圈的磁头,转子凸缘与磁头之间的气隙交替发生变化,在传感线圈Gl、G2中就会感应产生交变电动势信号。当G信号转子的凸缘部分接近传感线圈G1的磁头时,由于凸缘与磁头之间的气隙减小、磁通量增大、磁通变化率为正,因此传感线圈G1中产生正向脉冲信号,称为G1信号;当G信号转子的凸缘部分接近传感线圈G2时,由于凸缘与磁头之间的气隙减小、磁通量增大、磁通变化率为正,因此传感线圈G2中也产生正向脉冲信号,称为G2信号。当G信号转子的凸缘部分经过G1、G2的磁头时,由于凸缘与磁头之间的气隙不变、磁通量不变、磁通变化率为零,因此传感线圈G1、G2中的感应电动势均为零。当G信号转子的凸缘部分离开G1、G2的磁头时,由于凸缘与磁头之间的气隙增大、磁通量减小、磁通变化率为负,因此传感线圈G1、G2中将感应产生负向交变电动势信号。传感器每转一圈(360。)相当于曲轴转两圈(720。),因为传感线圈G1、G2相隔180。安装,所以G1、G2中各产生一个正向脉冲信号。其中G1信号对应于发动机第六缸,用来检测第六缸上止点的位置;G2信号对应于第一缸,用来检测第一缸上止点的位置。电子控制单元检测的对应位置实际上是G转子凸缘的前端接近并与传感线圈G1、G2的磁头对齐时刻(此时磁通量最大、信号电压为零)的位置,该位置对应于活塞压缩上止点前10。(BT-DCl0。)位置。

范文六:曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测

3 2

农  机  使  用   与   维   修

2 0 1 4年第 8期

曲轴位 置 传感 器及 凸轮轴位 置  传 感器 常见 故 障及检 测

李 宏

( 辽 宁职 业 学院 , 辽 宁 铁岭 1 1 2 0 0 0 )

摘 要 曲轴位 置传 感器又称为发动机转速与 曲轴转 角传感 器 , 其 功用是 收集 曲轴转动 角度 、 发动机 转速信 号 , 并将该 信

号输入 E C U, 用以确定点 火时刻和喷 油时刻。本 文围绕曲轴位置传感器、 凸轮轴位 置传感器的结构 、 安 装位置 、 检修 方法加

以阐述。

关键词  曲轴位置传感器  凸轮轴位置传感 器

检修

1   曲轴位 置传 感器 、 凸轮 轴位 置传 感器 的 安装位 置

G 1 和G 2 感应线圈各产生一个脉冲信号 , 在设计和安装

时, 只要 G转子 的 凸齿 在第 一 缸 位 于上 止 点 时与 G l或  G 2感 应线 圈靠 近 , E C U 即可根 据 Gl 或 G 2确 定第 一 缸

凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工

作原 理基 本相 同 , 通 常 安 装 在一 起 , 只是 各 车 型 安 装 位

置不同, 但必须安装在与 曲轴有精确传动关系 的位置 ,

如 曲轴 、 凸轮 轴 、 分 电器 或 飞轮处 。美 国通 用 、 韩 国大宇

上止点位置 , 并以此为基准 , 根据曲轴转角 ( N e 信号 ) 和

各缸 工作 顺序 确定 其它 各缸 的工 作位 置 。

等轿车通常安装在曲轴处 , 皇冠 3 . 0等轿车安装在分电

器 内, 桑塔纳 2 0 0 0等轿 车 安 装 在 飞 轮 处 。也 有 的轿 车

由于 G 1、 G 2信号发生器设置位置的关系 , 当产生  G 1 、 G 2 信号时 , 实际上活塞并不是正好到达上止点的位

置, 而是 在 上止点 前 1 0 。 的位 置 。   2 . 2   光 电式 曲轴位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

把 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装 , 如凌  志4 0 0 轿 车的曲轴位置传感器安装在曲轴处 , 两个 凸轮

轴位 置传感 器分 别 安装在 左 右两侧 凸轮轴处 。   2   曲轴位 置传 感器 、 凸轮轴 位置传 感 器 的结构

2 . 1   电磁 式 曲轴位 置传 感 器 、 凸轮 轴位 置传 感 器

E t 本 日产 、 三菱车系和韩国现代轿车通常采用光 电

式 曲轴 位 置传感 器/ 凸轮 轴位 置传 感器 。

安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘 , 当

它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时, 发  光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上 , 因此产  生电压信号 , 经放大电路放大后的信号输入 E C U 。转子  内外 圈的透光孑 L 数量不等,

分别 用以产生 G信号和 N e   信号。

2 . 3   霍 尔式 曲轴 位 置传 感器 、 凸轮 轴位 置传 感 器

该传感器分成上 、 下两部分 : 上部分是 凸轮轴位置  传感器 , 由两个感应线圈和一个 带凸齿的 G转子构成 ,   将产生第一缸的上止点基准信号 , 也就是 G信号 ; 下部  分是曲轴位 置传 感器 , 它 由固定在下半部 具有等 间隔

2 4个 轮齿 的 N e转子 和 固定在 其对 面 的 N e 感 应 线 圈 构

成, 将产生曲轴转角信号 , 也就是 N e 信号。   该传感器是利用 电磁感应原理产生脉冲信号 , 当转  子旋转时 , 感应线圈凸缘 部 ( 磁 头) 与轮齿 的空气间隙  将发生变化 , 导致通过感应线圈的磁场发生变化 , 而产  生感应电动势 。轮齿靠近及远离感应线 圈时 , 将产生一

霍尔式传感器主要 由触发 叶轮 、 霍 尔集成 电路、 导  磁钢片( 磁轭) 与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转  子轴上 , 叶轮上制有叶片( 在霍尔式点火 系统中, 叶片数  与发动机气缸数相等) 。当触发叶轮随转子轴一 同转动  时, 叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之 间转动 。霍尔  集成电路由霍尔元件 、 放大 电路 、 稳压电路 、 温度补偿 电   路、 信号变换 电路和输 出电路等组成 。   该传感器的工作原理 , E C U提供 电源 , 使其 电流通  过霍尔晶体管 , 当旋转 转子的凸齿经过磁场时, 使磁场

强 度 改变 , 霍 尔 晶体 管 产 生 的霍 尔 电压 经 放 大 后 输 人

次磁通的变化 , 便会在线 圈两端产生感应 电压 , E C U根

据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工  作位置 。发动机工作时 , 曲轴每转两 圈, 分电器轴 转一  圈。故 曲轴旋转 7 2 0 。 时, 转子旋转 3 6 0 。 , 感应线 圈产生  2 4 个交流电压信号。 N e 信号的一个周期 的脉冲相 当于

3 0 。 曲轴 转角 。

发动机工作 时 , 曲轴 每转两 圈 , 分 电器轴转 一圈 ,

E C U 。E C U根据霍尔 电压产生的时刻来确定 凸轮轴位

2 0 1 4年第 8期

农  机  使  用   与   维  修

3 3

置, 根据霍尔 电压 产生 的次数 确定发 动机转速 和曲轴

转角。   3   曲轴位 置传 感器 、 凸轮轴 位 置传 感器 的检修

Ne

图2   曲轴 位 置 传 感 器 线 束 检 查

之间的电压 , 电压值应为 4 . 8— 5 . 2   V; 在把万用表置于  电阻档的位置 , 用其测量线束侧 1 号端子与搭铁之间的

图1  丰田T C C S系统 曲轴 与 凸 轮 轴 位 置 传 感 器 线 圈检 查

电阻 , 电阻值 应为 0 。

3 . 1   电磁 式 曲轴 位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

( 2 ) 检查信号电压 。把万用表置于电压档 的位置 ,   将其接在传感器侧 3 号端子和 1 号端子上 , 在启动发动  机时 , 电压值应为 0 . 2 — 1 . 2   V 。在启动发动机后 的怠速  运转期 间, 用其检测 2号端子和 1 号端子的电压 , 电压  值应为 1 . 8~ 2 . 5   V , 否则应更换曲轴位置传感器。

E CU

丰田电控单元控制系统 ( T C C S ) 采用的电磁式曲轴

位置传感器 、 凸轮轴位置传感器的检修方法如下 :

( 1 ) 检查传感器线 圈电阻。断开点火开关 , 拔下传  感器线束插头 , 如图 l 所示。用万用表电阻档检测各端  子问的电阻值应符合标准值 , 见表 1 。如检测 电阻值不  符合要求 , 应更换传感器总成。

( 2 ) 检查传感器磁路 气隙。用非 导磁塞尺测量信  号与 传 感 线 圈 磁 头 之 间 的气 隙 , 气 隙应 为 0 . 2—

0 . 4   m m。如气隙不符合规定 , 应更换传感器总成 。

表1   曲轴位 置传 感器检测标准值

图3   同步 信 号 传 感 器 电路

3 . 3   霍 尔式 曲轴位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

北京切诺基汽车采用 的是霍尔式曲轴位置传感器 、   凸轮轴位置传感器 , 也称为同步信号传感器。电路图如

图 3所示 。

检测时, 拆开传感器线 束连接器 , 将 点火 开关转 至  “ O N ” , 检查传感 器 电源端 子 A与 c之间 的电压应为

3 . 2 光 电式 曲轴 位置 传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器  8   V; 发 动机转 动 时 , 检 查 信 号 端 子 B与 C之 间 输 出 的

现代索纳塔 轿车采 用 的是 光 电式 曲轴位 置传感  器、 凸轮轴位置传感器 , 其检测方法如下 :

信号 电压应为 5   V和 0交替变化 ; 如不符合规定 , 首先  应检查线路是否有故障, 必要时更换传感器 。

参考文献

( 1 ) 检查连接线束。如图 2 所示 , 检查时, 把 曲轴位

置传感器 的导线连接器断开 , 把点火开关 打开 , 把万用  表置于电压档的位置 , 用其测量线束侧 4号端子与搭铁

之 间 的 电压 , 电压值 应为 l 2   V, 线 束 侧 2号 端 子 与搭 铁

[ 1 ]   汤子兴 , 邵 玉平. 电控 发动机 技 术 问答 [ M] . 北 京: 机 械 工

业 出版 社 . 2 0 o 3 .

[ 2 ]   王丽梅 . 汽车发动机构 造与维修 等[ M] . 北京 : 中国人 民大

学出版社 , 2 0 0 9 .

( 0 1 )3 2

农  机  使  用   与   维   修

2 0 1 4年第 8期

曲轴位 置 传感 器及 凸轮轴位 置  传 感器 常见 故 障及检 测

李 宏

( 辽 宁职 业 学院 , 辽 宁 铁岭 1 1 2 0 0 0 )

摘 要 曲轴位 置传 感器又称为发动机转速与 曲轴转 角传感 器 , 其 功用是 收集 曲轴转动 角度 、 发动机 转速信 号 , 并将该 信

号输入 E C U, 用以确定点 火时刻和喷 油时刻。本 文围绕曲轴位置传感器、 凸轮轴位 置传感器的结构 、 安 装位置 、 检修 方法加

以阐述。

关键词  曲轴位置传感器  凸轮轴位置传感 器

检修

1   曲轴位 置传 感器 、 凸轮 轴位 置传 感器 的 安装位 置

G 1 和G 2 感应线圈各产生一个脉冲信号 , 在设计和安装

时, 只要 G转子 的 凸齿 在第 一 缸 位 于上 止 点 时与 G l或  G 2感 应线 圈靠 近 , E C U 即可根 据 Gl 或 G 2确 定第 一 缸

凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工

作原 理基 本相 同 , 通 常 安 装 在一 起 , 只是 各 车 型 安 装 位

置不同, 但必须安装在与 曲轴有精确传动关系 的位置 ,

如 曲轴 、 凸轮 轴 、 分 电器 或 飞轮处 。美 国通 用 、 韩 国大宇

上止点位置 , 并以此为基准 , 根据曲轴转角 ( N e 信号 ) 和

各缸 工作 顺序 确定 其它 各缸 的工 作位 置 。

等轿车通常安装在曲轴处 , 皇冠 3 . 0等轿车安装在分电

器 内, 桑塔纳 2 0 0 0等轿 车 安 装 在 飞 轮 处 。也 有 的轿 车

由于 G 1、 G 2信号发生器设置位置的关系 , 当产生  G 1 、 G 2 信号时 , 实际上活塞并不是正好到达上止点的位

置, 而是 在 上止点 前 1 0 。 的位 置 。   2 . 2   光 电式 曲轴位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

把 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装 , 如凌  志4 0 0 轿 车的曲轴位置传感器安装在曲轴处 , 两个 凸轮

轴位 置传感 器分 别 安装在 左 右两侧 凸轮轴处 。   2   曲轴位 置传 感器 、 凸轮轴 位置传 感 器 的结构

2 . 1   电磁 式 曲轴位 置传 感 器 、 凸轮 轴位 置传 感 器

E t 本 日产 、 三菱车系和韩国现代轿车通常采用光 电

式 曲轴 位 置传感 器/ 凸轮 轴位 置传 感器 。

安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘 , 当

它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时, 发  光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上 , 因此产  生电压信号 , 经放大电路放大后的信号输入 E C U 。转子  内外 圈的透光孑 L 数量不等,

分别 用以产生 G信号和 N e   信号。

2 . 3   霍 尔式 曲轴 位 置传 感器 、 凸轮 轴位 置传 感 器

该传感器分成上 、 下两部分 : 上部分是 凸轮轴位置  传感器 , 由两个感应线圈和一个 带凸齿的 G转子构成 ,   将产生第一缸的上止点基准信号 , 也就是 G信号 ; 下部  分是曲轴位 置传 感器 , 它 由固定在下半部 具有等 间隔

2 4个 轮齿 的 N e转子 和 固定在 其对 面 的 N e 感 应 线 圈 构

成, 将产生曲轴转角信号 , 也就是 N e 信号。   该传感器是利用 电磁感应原理产生脉冲信号 , 当转  子旋转时 , 感应线圈凸缘 部 ( 磁 头) 与轮齿 的空气间隙  将发生变化 , 导致通过感应线圈的磁场发生变化 , 而产  生感应电动势 。轮齿靠近及远离感应线 圈时 , 将产生一

霍尔式传感器主要 由触发 叶轮 、 霍 尔集成 电路、 导  磁钢片( 磁轭) 与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转  子轴上 , 叶轮上制有叶片( 在霍尔式点火 系统中, 叶片数  与发动机气缸数相等) 。当触发叶轮随转子轴一 同转动  时, 叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之 间转动 。霍尔  集成电路由霍尔元件 、 放大 电路 、 稳压电路 、 温度补偿 电   路、 信号变换 电路和输 出电路等组成 。   该传感器的工作原理 , E C U提供 电源 , 使其 电流通  过霍尔晶体管 , 当旋转 转子的凸齿经过磁场时, 使磁场

强 度 改变 , 霍 尔 晶体 管 产 生 的霍 尔 电压 经 放 大 后 输 人

次磁通的变化 , 便会在线 圈两端产生感应 电压 , E C U根

据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工  作位置 。发动机工作时 , 曲轴每转两 圈, 分电器轴 转一  圈。故 曲轴旋转 7 2 0 。 时, 转子旋转 3 6 0 。 , 感应线 圈产生  2 4 个交流电压信号。 N e 信号的一个周期 的脉冲相 当于

3 0 。 曲轴 转角 。

发动机工作 时 , 曲轴 每转两 圈 , 分 电器轴转 一圈 ,

E C U 。E C U根据霍尔 电压产生的时刻来确定 凸轮轴位

2 0 1 4年第 8期

农  机  使  用   与   维  修

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置, 根据霍尔 电压 产生 的次数 确定发 动机转速 和曲轴

转角。   3   曲轴位 置传 感器 、 凸轮轴 位 置传 感器 的检修

Ne

图2   曲轴 位 置 传 感 器 线 束 检 查

之间的电压 , 电压值应为 4 . 8— 5 . 2   V; 在把万用表置于  电阻档的位置 , 用其测量线束侧 1 号端子与搭铁之间的

图1  丰田T C C S系统 曲轴 与 凸 轮 轴 位 置 传 感 器 线 圈检 查

电阻 , 电阻值 应为 0 。

3 . 1   电磁 式 曲轴 位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

( 2 ) 检查信号电压 。把万用表置于电压档 的位置 ,   将其接在传感器侧 3 号端子和 1 号端子上 , 在启动发动  机时 , 电压值应为 0 . 2 — 1 . 2   V 。在启动发动机后 的怠速  运转期 间, 用其检测 2号端子和 1 号端子的电压 , 电压  值应为 1 . 8~ 2 . 5   V , 否则应更换曲轴位置传感器。

E CU

丰田电控单元控制系统 ( T C C S ) 采用的电磁式曲轴

位置传感器 、 凸轮轴位置传感器的检修方法如下 :

( 1 ) 检查传感器线 圈电阻。断开点火开关 , 拔下传  感器线束插头 , 如图 l 所示。用万用表电阻档检测各端  子问的电阻值应符合标准值 , 见表 1 。如检测 电阻值不  符合要求 , 应更换传感器总成。

( 2 ) 检查传感器磁路 气隙。用非 导磁塞尺测量信  号与 传 感 线 圈 磁 头 之 间 的气 隙 , 气 隙应 为 0 . 2—

0 . 4   m m。如气隙不符合规定 , 应更换传感器总成 。

表1   曲轴位 置传 感器检测标准值

图3   同步 信 号 传 感 器 电路

3 . 3   霍 尔式 曲轴位 置传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器

北京切诺基汽车采用 的是霍尔式曲轴位置传感器 、   凸轮轴位置传感器 , 也称为同步信号传感器。电路图如

图 3所示 。

检测时, 拆开传感器线 束连接器 , 将 点火 开关转 至  “ O N ” , 检查传感 器 电源端 子 A与 c之间 的电压应为

3 . 2 光 电式 曲轴 位置 传 感 器、 凸轮 轴位 置传 感 器  8   V; 发 动机转 动 时 , 检 查 信 号 端 子 B与 C之 间 输 出 的

现代索纳塔 轿车采 用 的是 光 电式 曲轴位 置传感  器、 凸轮轴位置传感器 , 其检测方法如下 :

信号 电压应为 5   V和 0交替变化 ; 如不符合规定 , 首先  应检查线路是否有故障, 必要时更换传感器 。

参考文献

( 1 ) 检查连接线束。如图 2 所示 , 检查时, 把 曲轴位

置传感器 的导线连接器断开 , 把点火开关 打开 , 把万用  表置于电压档的位置 , 用其测量线束侧 4号端子与搭铁

之 间 的 电压 , 电压值 应为 l 2   V, 线 束 侧 2号 端 子 与搭 铁

[ 1 ]   汤子兴 , 邵 玉平. 电控 发动机 技 术 问答 [ M] . 北 京: 机 械 工

业 出版 社 . 2 0 o 3 .

[ 2 ]   王丽梅 . 汽车发动机构 造与维修 等[ M] . 北京 : 中国人 民大

学出版社 , 2 0 0 9 .

( 0 1 )

范文七:曲轴与凸轮轴位置传感器检修

曲轴与凸轮轴位置传感器检修

曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一,它提供点火时刻(点火提前角)、确认曲轴位置的信号,用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用

的结构随车型不同而不同,可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大

类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。

1、曲轴与凸轮轴位置传感器的作用是什么? 2、曲轴与凸轮轴位置传感器的结构和原理是什么? 3、如何检修曲轴与凸轮轴位置传感器?

第一节 进气系统的组成与工作原理

一、什么曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器?

1、传感器的作用

曲轴位置传感器也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令和确定喷油时刻。

凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外,凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点,所以称为气缸识别传感器。

一般来说,同时点火,分组或同时喷射的直列发动机只安装一个曲轴位置传感器。但是有的曲轴位置传感器可产生判缸信号;独立点火、顺序喷射的直列发动机既要安装曲轴位置传感器,又要安装凸轮轴位置传感器。V

型发动机无论同时点火还是独立

点火,也无论分组喷射还是顺序喷射,都需要安装曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。

二、传感器的结构与原理

曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器按照工作原理分可分为磁电式(TCCS)、霍尔式、光电式;其安装位置可在曲轴前端、飞轮壳上、分电器内(TCCS)或分设在曲轴、凸轮轴前端。

1、丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器

丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内,其结构如图1所示。该传感器分成上、下两部分,上部分产生G信号,下部分产生Ne信号,都是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,从而在感应线圈里产生交变的感应电动势,再将它放大后,送入ECU。

该传感器分成上、下两部分,上部分产生G信号,下部分产生Ne信号,都是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,从而在感应线圈里产生交变的感应电动势,再将它放大后,送入ECU。

Ne信号是检测曲轴转角及发动机转速的信号,相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器的1°信号。该信号由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的转子(N0.2正时转子)及固定于其对面的感应线圈产生(如图 6(a)所示)。

当转子旋转时,轮齿与感应线圈凸缘部(磁头)的空气间隙发生变化,导致通过感应线圈的磁场发生变化而产生感应电动势。轮齿靠近及远离磁头时,将产生一次增减磁通的变化,所以,每一个轮齿通过磁头时,都将在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。N0.2正时转子上有24个齿,故转子旋转1圈,即曲轴旋转720°时,感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号如图 6(b)所示,其一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角(720°÷24=30°)。更精确的转角检测,是利用30°转角的时间由ECU再均分30等份,即产生1°曲轴转角的信号。同理,发动机的转速由ECU依照Ne信号的两个脉冲(60°曲轴转角)所经过的时间为基准进行计测。

G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置,相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器120°信号。 G信号是由位于Ne发生器上方的凸缘转轮(No.1正时转子)及其对面对称的两个感应线圈(G1感应线圈和G2感应线圈)产生的。其构造如图 7所示。

其产生信号的原理与Ne信号相同。G信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。G1、G2信号分别检测第6缸及第1缸的上止点。由于G1、G2信号发生器设置位置的关系,当产生G1、G2信号时,实际上活塞并不是正好达到上止点(BTDC),而是在上止点前10°的位置。图 8所示为曲轴位置传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。

2、日产公司光电式曲轴位置传感器

日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分电器内,它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成(图 11)。信号盘安装在分电器轴上,其外围有360条缝隙,产生1°(曲轴转角)信号;外围稍靠内侧分布着6个光孔(间隔60°),产生120°信号,其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的,如图 12所示。

信号盘安装在分电器轴上,其外围有360条缝隙,产生1°(曲轴转角)信号;外围稍靠内侧分布着6个光孔(间隔60°),产生120°信号,其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的,如图 12所示。

信号发生器固装在分电器壳体上,主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成(图 13)。

两只发光二极管分别正对着光敏二极管,发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,当信号盘随发动机曲轴运转时,因信号盘上有光孔,产生透光和遮光的交替变化,造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。

图 14所示为光电式信号发生器的作用原理。

当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时,光敏二极管感光而导通;当发光二极管的光束被遮挡时,光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后,即向电控单元输送曲轴转角1°信号和120°信号。因信号发生器安装位置的关系,120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴每转2圈,分电器轴转1圈,则1°信号发生器输出360个脉冲,每个脉冲周期高电位对应1°,低电位亦对应1°,共表征曲轴转角720°。与此同时,120°信号发生器共产生6个脉冲信号。

3、霍尔式曲轴位置传感器

霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理,产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度,从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号,经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。 (1)采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器

美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端,采用触发叶片的结构型式,如图 20所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮,与曲轴一起旋转。外信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口,每个触发叶片和窗口的宽度为10°弧长;内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口,3个触发

叶片的宽度不同,分别为100°、90°和110°弧长,3个窗口的宽度亦不相同,分别为20°、30°和10°弧长。由于内信号轮的安装位置关系,宽度为100°弧长的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点(TDC)前75°,90°弧长的触发叶片前沿在第6缸和第3缸上止点前75°,110°弧长的触发叶片前沿在第5缸和第2缸上止点前75°。

如图 21所示,霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时,每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时,霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路(或称隔磁),如图 21(a)所示。这时不产生霍尔电压;当触发叶片离开空气隙时,永久磁铁2的磁通便通过导磁板

3

穿过霍尔元件(图 21(b)),这时产生霍尔电压。将霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后,即向ECU输送电压脉冲信号(图 22)。

外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号(称为18X信号),1个脉冲周期相当于曲轴旋转20°转角的时间,ECU再将1个脉冲周期均分为20等份,即可求得曲轴旋转1°所对应的时间,并根据这一信号,控制点火时刻。该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1°信号的功能。内信号轮每旋转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号(称为3X信号),脉冲周期均为120°曲轴转角的时间,脉冲上升沿分别产生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止点前75°作为ECU判别气缸和计算点火时刻的基准信号,此信号相当于前述光电式曲轴位置传感器 。

(2)采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器

克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上,采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生器,用以协助曲轴位置传感器判别缸号。北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器如图 23所示,在2.5L四缸发动机的飞轮上有8个槽,分成两组,每4个槽为一组,两组相隔180°,每组中的相邻两槽相隔20°。在4.OL六缸发动机的飞轮上有12个槽,4个槽为一组,分成三组,每组相隔120°,相邻两槽也间隔20°。

当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时,霍尔传感器输出高电位(5V);当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直线时,传感器输出低电位(0.3V)。因此,每当1个飞轮齿槽通过传感器时,传感器便产生1个高、低电位脉冲信号。当飞轮上的每一组槽通过传感器时,传感器将产生4个脉冲信号。其中四缸发动机每1转产生2组脉冲信号,六缸发动机每

1

转产生3组脉冲信号。传感器提供的每组信号,可被发动机ECU用来确定两缸活塞的位置,如在四缸发动机上,利用一组信号,可知活塞1和活塞4接近上止点;利用另一组信号,可知活塞2和活塞3接近上止点。故利用曲轴位置传感器,ECU可知道有两个气缸的活塞在接近上止点。由于第4个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点(TDC)前4°,故ECU根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置。另外,ECU还可以根据各脉冲间通过的时间,计算出发动机的转速。

三、如何检测曲轴与凸轮轴位置传感器? 1、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测

以皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式

曲轴位置传感

器为例说明其检测方法,曲轴位置传

感器电路如图 9所示。

(1)曲轴位置传感器的电阻检查

点火开关OFF,拔开曲轴位置传感器的导线连接器,用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值(表 1)。

如电阻值不在规定的范围内,必须更换曲轴位置传感器。

表 1 曲轴位置传感器的电阻值

(2)曲轴位置传感器输出信号的检

拔下曲轴位置传感器的导线连接器,当发动机转动时,用万用表的电压档检测曲轴位置

传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出,则须更换曲轴位置传感器。

(3)感应线圈与正时转子的间隙检查 用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙(图 10),

其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求,则须更换分电器壳体总成。

2、示波器检测磁感应式传感器

磁感应式曲轴位置和凸轮轴位置传感器波形如图2-27所示。对曲轴位置传感器而言,良好的波形在0v电平上下幅值应基本接近,幅值和频率会随发动机转速增加而增大。转速相同时,幅值、频率和形状应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的,两脉冲时间间隔应一致(除触发轮齿上缺齿的同步脉冲外)。如果波形峰值变小或变形,将会出现发动机失速、断火或熄火。如果波形显示不正常,应首先检查线路是否正常,再检查机械转动部分(分电器/凸轮轴/曲轴)是否正常。最后检查触发轮齿是否有缺角或弯曲。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器显示在同一显示屏上,可检查凸轮轴与曲轴之间的正时关系。

2、光电式曲轴位置传感器的检测

(1)曲轴位置传感器的线束检查

图 18所示为韩国“现代SONATA”汽车光电式曲轴位置传感器连接器(插头)的端子位置。检查时,脱开曲轴位置传感器的导线连接器,把点火开关置于“ON”,用万用表的电压档(图 19)测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V,线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V,用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与地间应为0Ω(导通)。

(2)光电式曲轴位置传感器输出信号检测

用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上,在起动发动机时,电压应为0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间,用万用表电压档检测2#端子和1#端子电压应为1.8-2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。

2、霍尔式曲轴位置传感器的检测

霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点,即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。

曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连。其中一条是ECU向传感器加电压的电源线,输入传感器的电压为8V;另一条是传感器的输出信号线,当飞轮齿槽通过传

感器时,霍尔传感器输出脉冲信号,高电位为5V,低电位为0.3V;第三条是通往传感器的接地线。

(1)传感器电源、电压的测试

点火开关置于“ON”,用万用表电压档测量ECU侧7#端子的电压应为8V,在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V,否则为电源、线断路或接头接触不良。(2)端子间电压的检测

用万用表的电压档,对传感器的ABC三个端子间进行测试,当点火开关置于“ON”时,A-C端子间的电压值约为8V;B-C端子间的电压值在发动机转动时,在0.3-5V之间变化,且数值显示呈脉冲性变化,最高电压5v,最低电压0.3V。如不符合以上结果,应更换曲轴位置传感器。

(3)电阻检测

点火开关置于“OFF”位置,拔下曲轴位置传感器导线连接器,用万用表Ω档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间,此时万用表显示读数为∞(开路),如果指示有电阻,则应更换曲轴位置传感器。

GM(通用)公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似,只是端子为4个,上止点信号(内信号轮触发)输出端与接地端为脉冲电压显示。

2、霍尔效应式传感器的检测

霍尔式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号波形如图2-28所示。检查脉冲幅值、频率和形状的一致性,频率应随发动机转速变化,波形上下沿的拐角异常则故障与传感器有关。信号特点是随着发动机转速的提高,信号的频率越来越快,但传感器的输出信号的振幅并不发生变化,

如果在示波器0V电压处显示一条直线,则检查示波器与传感器的连接;分电器、曲轴、凸轮轴是否能转动;传感器电源电路与控制电脑的电源与接地是否良好。

如果在示波器电源电压处显示一条直线,则检查传感器接地是否良好;分电器、曲轴、凸轮轴是否能转动,如以上均良好则传感器损坏。如果幅值过高,说明电阻太大或接地不良。

如果波形显示不正常,则检查导线、连接器、测试线,可摇动线束来判定故障原因是传感器还是导线或连接器。

霍尔效应式信号发生器是一种有源信号发生器,检查信号发生器工作是否正常,首先检查发生器的电源线电压是否正常;在电源电压正常条件下,接通点火开关,拆下点火控制器接线盒上的防尘套,将两表笔接入3和6号接线柱(桑塔纳轿车发动机电子点火系),起

动发动机(转动分电器轴),其电压值的大小应发生交变,如图所用电压表测正负极的电压,正常值应在9V以上,霍尔信号发生器输出的电压在0-7V以上,否则应更新。

桑塔纳轿车发动机电子点火系点火器端子说明

范文八:与凸轮轴位置传感器相关的故障诊断与排除

凸轮轴位置传感器是发动机电子控制系统中最重要的传感器之一,其功用是向行车电脑ECU提供确认活塞位置的信号,以此来决定发动机的点火时刻和顺序喷油。发动机缺少或收不到其发出的正确位置信号,将会出现启动困难,加速无力,排放超标,怠速不稳等现象,但造成这些现象的原因不一定就是传感器本身或者其相关线路损坏的问题。要准确、迅速地诊断与凸轮轴位置传感器故障,就要求我们正确认识凸轮轴位置传感器的特性,了解它的结构、工作原理及诊断方法。

笔者在日常维修中碰到过几例与凸轮轴位置传感器故障码相关的故障,但这些故障都不是凸轮轴位置传感器线路或传感器本身的问题造成的。现在笔者将这些案例总结一下,与大家分享。

1.凸轮轴位置传感器的结构

凸轮轴位置传感器(CamshaftPosition Sensor,CPS)又称汽缸识别传感器(CyIinder Identification Sensor,CIS),主要用来检测凸轮轴的转角位置,发动机控制模块(ECM)通过此信号和曲轴位置传感器信号来确定发动机某缸(如一缸)上止点的位置。

凸轮轴位置传感器通常采用霍尔式传感器,其构如图1所示。

凸轮轴位置传感器G40与曲轴位置传感器G28的信号对应关系如图2所示,G40信号与G28缺齿信号高低间隔。

2、凸轮轴可变正时调整系统的结构与工作原理

凸轮轴可变正时调整系统的结构如图3所示,它由凸轮轴调节阀N205和液压活塞控制的链条张紧器组成。当发动机处于中低转速时(即转速在1300-3600r/min的范围内),凸轮轴可变正时调整系统使进气门早开早闭,提高发动机转矩;在其他转速下使进气门正常时刻开闭,使发动机保持最大功率。

发动机电脑控制凸轮轴调节阀N205,再通过电控液压活塞将油压作用于链条张紧器进行调整。凸轮轴调整机构的工作油路与汽缸盖上的油道相通。发动机处于中低转速时,活塞运动慢,进气歧管内混合汽随活塞运动,流速慢,进气门应提前关闭,以避免混合汽回流到进气歧管。此时凸轮轴位置称转矩调整位置,即进气门早开早闭。控制单元对N205通电,链条张紧器受液压作用将链条向下顶起,配气相位发生变化,增加进气量,从而提高发动机转矩。

当发动机高转速时,活塞运动快,进气歧管内混合汽随活塞运动,流速快,活塞在向上运动的过程中,混合汽继续涌入汽缸,此时凸轮轴位置称功率调整位置,进气门正常开闭。控制单元对N205不通电,链条张紧器受液压作用保持链条最上位置,配气相位无变化,保证最大进气量,从而保持发动机最大功率。

3.与凸轮轴位置传感器故障码相关的故障范围

(1)凸轮轴位置传感器元件、线路或ECM故障

(2)发动机正时故障

(3)凸轮轴可变正时调整部分故障

(4)凸轮轴位置传感器靶轮故障或间隙不正常

(5)曲轴位置传感器故障

4.维修案例

案例1

故障现象:一辆搭载BYJ发动机和自动变速器的06年款迈腾1.8TSI轿车,行驶里程10万千米。由车主处得知,近来车辆在正常行驶过程中,偶尔会出现加速无力的现象,仪表显示“发动机故障维修站”。

故障诊断:接车后,首先用诊断仪VAS5051检测到发动机控制系统的故障码为00833,其含义为“凸轮轴位置传感器G40电路范围/性能偶然”。维修人员按照电路国(见图4)检测传感器的三根线,参考电压线T3CJ/1在钥匙ON时对地有5V电压,搭铁线T3CJ/3与车身导通,信号线T3CJ/2与ECM相应端子导通,且三根线都没有短路和断路现象,怀疑元件损坏,更换G40后故障依旧。

于是,维修人员怀疑凸轮轴可变正时调整有问题,在发动机转速2000r/min时读取数据流,如图5所示。

对比正常车辆的数据,该车并无明显差异。熄火后拆下G40,转动曲轴皮带轮到一缸上止点位置,该车与正常车辆的靶轮位置相同,说明G40的靶轮机械位置无错乱。连接机油压力表检测机油压力,怠速时机油压力为0.28MPa,在2000r/min转速下为0.4MPa,均在正常范围内;更换凸轮轴调整电磁阀N205及调整柱塞后,试车时故障依旧。拆下正时链盖板检查发动机正时,活塞在一缸上止点时各对应记号正常。

至此,故障排除陷入了僵局,考虑到该故障为偶发故障,只有真实地再现该故障出现时的情境,才能进行有针对性的诊断。通过反复试车,模拟故障发生时的情况,发现车辆在较大角度转弯时容易出现此故障,而且其中—次故障发生时仪表上出现了“油压”两字。根据仪表显示的提示,据此判断可能是润滑系统存在故障。举升车辆进行检查,发现油底壳有轻微碰撞痕迹。拆下油底壳后发现机油泵被撞裂,更换机油泵后故障排除。

维修总结:由于机油泵被轻微撞裂,车辆在静止无负荷时检测机油压力数据正常,不会发生故障现象。但是在部分负荷以上行驶时,发动机润滑系统油压不稳定,导致凸轮轴正时调整机构偶发性调整异常,发动机控制单元接受到错误的凸轮轴位置信号,出现00833故障码。出现此故障码,只是说明故障发生的范围可能是在与G40有关的系统内,而不一定是G40本身的故障。该故障属于偶发故障,只有尽量模拟故障发生时的情况,仔细进行观察分析,才能够准确地找到故障点。

案例2

故障现象:一辆奇瑞威麟V5汽车,配备SOR481A1.9TDI发动机,在某修理厂更换正时带后,发动机故障指示灯(MIL灯)一直点亮,发动机加速无力,接车后首先验证故障,确实存在上述现象。

故障诊断:维修人员首先连接故障检测仪对发动机控制系统进行了检测,发动机电控单元内存储的故障代码为P0341,即“凸轮轴位置传感器信号不正确”。清码后再次启动发动机,该故障码再次出现,按照上面提到的故障原因,遵循由简及繁的原则逐个进行检查,传感器线路和元件没有问题。

考虑到该车故障是在更换正时带后出现的,故怀疑发动机配气正时不正确,维修人员按标准操作规范使用专用工具重新校对了配气正时,着车后发现发动机故障指示灯依然点亮。查看凸轮轴位置传感器信号靶轮位置,发现该靶轮位置有异常,与进气凸轮轴为过盈配合。为了确定该车靶轮位置是否正确,找来一辆同型号车辆进行对比,发现该靶轮位置与正常车辆位置相差约60°。至此,可以确定该车的故障是由凸轮轴位置传感器信号靶轮位置改变所致。更换进气凸轮轴总成、清码后试车,MlL灯熄灭,发动机加速响应性良好,故障彻底排除。

维修总结:一般情况下,靶轮位置不会发生改变,该车凸轮轴位置传感器信号靶轮和凸轮轴过盈配合,很可能是更换正时带的维修工人在校对正时的时候,用旋具撬动了相关零部件造成的。该车的进、排气凸轮轴前端有一个可以用呆板手转动的六方轴颈,在拆掉正时齿轮后,如果需要转动凸轮轴,只能通过这种方法进行,其他非正常操作都可能带来不良后果。

范文九:怎样检修凸轮轴与位置传感器?

怎样检修凸轮轴与位置传感器

▲1—1 73怎样检修电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器?

电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图1—86所示。

在维修时,主要检查吸粪车转子凸齿有无损伤,若有损伤应更换;检查感应线圈的电阻,冷态下的G1感应线圈和G2感应线圈电阻值应为125~200欧姆,Ne感应线圈的电阻值应为155~250欧姆,。在发动机工作时,测量电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器输出的信号电压,可以判断传感器及其电路是否正常,必要时检修线路或更换传感器。

1—1 74霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器的工作原理如何?

该传感器利用霍尔效应原理产生凸轮轴位置和曲轴位置信号,其工作原理如图1—87所示。ECU提供电源使电流通过霍尔晶体管,高压清洗车旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。

1—1 75光电式凸轮轴/曲轴位置传感器的结构与工作原理如何?

(1)结构如图1—88所示,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器主要由转子、发光二极管、光敏晶体管和放大电路等组成。

(2)工作原理转子上制有一定数量的透光孔,利用发光二极管作为信号源,随转子转动当透光孔与发光二极管对正时,www.hlqc123.com光线照射到光敏晶体管上产生电压信号,经放大电路放大后输送给ECU。转子内、外两圈的透光孔数量不等,分别用以产生G信号和Ne信号。

▲1—1 76 怎样检修光电式凸轮轴/曲轴位置传感器?

光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路如图1—89所示。

维修时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至“ON”位置,测量电脑侧1端子与2端子之间电压应为12V,否则说明线路或。www.hlqc666.comECU有故障;给传感器侧的1端子与2端子之间直接施加12V蓄电池电压,并分别在3端子、4端子与1端子之间接上电流表,转动转子一圈时,两个电流表应分别摆动1次和4次(与透光孔数量相等),每次电流表指示电流应约为1mA,否则应更换该传感器。

范文十:浅谈凸轮轴位置传感器的故障诊断与排除

浅谈凸轮轴位置传感器的故障诊断与排除

摘要凸轮轴位置传感器是发动机的组成部分,凸轮轴位置传感器损坏而导致发动机工作不正常,是常见故障之一。本人根据在维修捷达车型的过程中的实践和体会,淡谈如何快捷地判断出故障的原因,以便日后操作效率更高,这对于其它车型也有一定的参考意义。

关键词凸轮轴位置传感器故障发动机动力下降

一.引言

汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化的高新技术产物,它通过各种类型和用途的传感器﹑执行器及电子控制元件来自动控制发动机的正常工作。但无论是单点喷射式或是多点喷射式的发动机,凸轮轴位置传感器,是发动机电子控制系统最主要的传感器之一,其功用是检查活塞上止点,向电脑提供确认活塞位置的信号,以此来决定发动机的点火时刻和顺序喷油,发动机缺少或收不到其发出的正确位置信号,将出现启动困难,加速无力,排放超标,怠速不稳。造成这些现象的原因有时会使故障诊断变得界限模糊。要准确迅速诊断其故障,就要求我们正确认识它的特性,了解它的结构,工作原理及其诊断方法。

二. 发动机的故障现象

一辆捷达GT轿车,其故障表现为:有时加速无力,排放超标,怠速不稳。在高转速时发动机就开始抖动,特别是在颠簸或震动的路面情况下抖动严重,有熄火的倾向。根据以上的故障现象,初步怀疑是凸轮轴位置传感器或线路连接的故障。

三.工作原理及检测方法

对凸轮轴位置传感器,生产厂商不同,其产品工艺结构也不尽相同,目前主要有三大类型:霍尔式凸轮轴位置传感器,电磁式凸轮轴位置传感器及光电式凸轮轴位置传感器。本车捷达GT型轿车采用的霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机进气凸轮的一端,如图1所示。

霍尔式凸轮轴位置传感器是依据霍尔效应的原理制成的。当一个霍尔元件置于磁场中同时一个电流流过该霍尔元件,电流方向垂直于磁场方向时,该霍尔元件在与电流

方向及磁场方向垂直的横向侧边上就会产生一个微量电压,这个电压称