电控发动机曲轴位置及转速传感器

AJR发动机霍尔传感器
安装位置： 安装在汽缸盖前凸轮轴正时齿轮之后。 作用：与曲轴位置传感器一起判定上止 点位置信号。即喷油和点火基准信号。
相当于一个电子开关，传感器隔板上有一个窗口，曲轴每转 两圈产生一个信号。
霍尔传感器电路图
传感器特点： 1、输出的信号电压是方波，便于ECU处理。 2、信号电压的高低与信号轮转速无关。
检测信号轮
• 信号轮上无脏污 • 检测信号轮与磁头间的间隙 • 检测信号轮有无裂纹、变形、缺齿等情况。
转速传感器可能引发的故障现象
转速传感器信号中断无替代功能
• •
发动机不能启动； 发动机立即熄火；
维修提示：
信号轮与传感器头之间是间隙直接影响磁回路的磁阻，从而影响 感应线圈输出的信号电压，在使用中该间隙不能随意变动，必须 按规定进行调整。不同车系，该间隙大小有所不同。
信号盘结构：外围刻有360条光孔，产生1度曲轴转角信号；外 围稍内间隔60度刻有6条光孔，产生120度信号（判缸信号）其 中有一条光孔较宽与基准缸1缸压缩行程的某一个位置相对应。 信号盘安装在分电器内，位于发 光二极管和光敏二极管之间。
光电式曲轴位置传感器
2、工作原理：凸轮轴转一圈，由 360条缝隙所控制的电路输出360个 脉冲信号，每个脉冲信号对应凸轮 轴1°转角（曲轴2°转角），此信 号作为ECU输入的转速信号（Ne）。 由缝隙较宽的一缸上止点位置标记 和60°(六缸机)或90°（四缸机） 间隔缝隙，控制电路将向ECU输入 一缸上止点信号和缸序判别信号。
1、为什么磁感应式传感器不要检测电源电压而霍尔传感器要检测电源电压？ 2、霍尔传感器信产生是什么信号？它有什么特点？ 3、磁感应式转速传感器产生是什么信号？它有什么特点？ 4、简述转速传感器的检测内容及检测方法。
作业1： 1、转速及曲轴位置传感器由哪几种类型？AJR发动机属于哪 种类型？ 2、AJR发动机转速传感器上有58个齿起什么作用？其中缺两 个齿起什么作用？ 3、AJR发动机的点火基准信号是如何确定的？ 4、简述霍尔传感器工作原理 5、霍尔传感器信号有什么特点？
2、ECU根据该信号具体控制内容：
各缸喷油和点火顺序、各缸喷油位置、喷油量、点火正时、怠速。
3、曲轴位置及转速传感器的类型：
1）电磁脉冲式 2）霍尔效应式 3）光电式
磁电感应式转速和曲轴位置传感器
一、大众公司生产的曲轴位置传感器 1、组成：传感器和脉冲盘 （传感器由壳体、永久磁 铁、铁芯和感应线圈）。
传感器的输出波形
ＡＪＲ曲轴位置及转速传感器
1、形式：磁感应式。 2、安装位置：安装在机体一侧,靠近飞轮处。 3、结构：脉冲盘----安装在曲轴后端,脉冲盘上等分60个轮齿,其中 空缺两个轮齿.
ＡＪＲ曲轴位置及转速传感器信号
根据交变电压的的 信号频率，可计算 发动机转速。
信号轮每转一圈，产生交变电动势的数量等于信号轮上凸齿的数量。
1、转速及曲轴位置传感器由哪几种类型？AJR发动机属于哪种类型？ 2、AJR发动机转速传感器上有58个齿起什么作用？其中缺两个齿起什么作用？ 3、AJR发动机的点火基准信号是如何确定的？ 4、为什么曲轴位置及转速传感器信号中断发动机不能启动或立即熄火？ 5、为什么凸轮轴位置传感器信号中断发动机能启动？
磁电感应式转速和曲轴位置传感器
二、丰田车系（磁感应式传感器组合） 1、安装位置：凸轮轴前端或分电器内部
G1感应线圈 G信号发生器（上部） G2感应线圈 2、组成： 1号信号转子（一个凸齿） Ne感应线圈 Ne信号发生器（下部） 2号信号转子（一个凸齿）
相对180 °
二、丰田车系（磁感应式传感器组合） G信号：判缸信号。 G1为六缸压缩上止点 G2为一缸压缩上止点 Ne信号：转速信号。 信号失效： G1和G2信号缺失一个，发动机仍能发动，Ne信号一旦缺失，发 动机立即熄火，且不能发动。 应用车辆 丰田凌志LS400，G1、G2信号传感器分别装在左、右排气凸轮轴 的前端， Ne信号传感器则装在曲轴的前端。（ Ne 信号只需要12 各凸齿）
通过缺齿信号确定1、 4缸上止点位置。
曲轴位置及上止点的确定
1、脉冲齿轮上缺二个齿，用于识别曲轴位置，作为点火正时的 参考信号。 2、ECU通过缺齿可确定1、4缸处于上止点前72度，要确定哪缸 上止点，还需要缸位判别传感器，即凸轮轴位置传感器（霍耳 式）。
发动机第一缸点火基准信号是由转速传感器和霍耳传感器一起决定 的。
AJR发动机转速传感器电路图
传感器特点： 1、输出的信号电压是交流信号。 2、信号电压随发动机转速变化而变化。
3、不需要外加电源。
检测转速传感器的电阻值
• 第一步：关闭点火开关； • 第二步：拔下传感器的3芯插头； • 第三步：测量3芯插头2#~3#端子间的电阻 值 • 标准值： 2#~3# 480~1000Ω。
霍尔式曲轴位置及转速传感器
知识链接：霍Fra Baidu bibliotek 效应。
半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片。 当有电流 I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电 动势 EH ，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电动势， 上述半导体薄片称为霍尔元件。
美国物理学家爱德华.霍尔博士发明
霍尔效应原理： 将霍尔元件放在磁场中，在两侧通入与磁场垂直的电流，则在 另两侧将产生一个霍尔电压UH。霍尔元件与永久磁铁封装成整 体，霍尔电压大小与磁场强度、电流大小成正比。
霍尔传感器信号波形
ECU通过高、低电平的变化获得信号， 传感器内部集成电路将霍尔电压的变化 转变为方波，作为信号输出。
信号轮每转一圈，传感器输出信号的 数量等于信号轮上缺口（或叶片）的 数量。霍尔电压变化的时刻反映了曲 轴的位置，ECU通过处理计算可得单 位时间内霍尔电压变化的次数，既可 反映发动机的转速。
光电式曲轴位置传感器
当遮光盘挡住发光二极管时，光敏二极 管截止，控制电路输出低电平；当缝隙 对准发光二极管与光敏二极管时，光线 照射到光敏二极管上，控制电路输出高 电平。
信号轮每转一圈，传感器输出信号的数量等于信号轮上缺口（或叶 片）的数量。单位时间内输出信号的数量即可反应信号轮及发动机 的转速。 传感器特点：与霍尔传感器相同。 应用车辆：日产车系 装于凸轮轴前端或分电器内部
输出波形
霍尔传感器工作电路
ECU向传感器提供工作电源（一般为5V），同时通过信号线提供 一个信号参考电压（一般也为5V）。
当传感器内部没有产 生霍尔电压，参考电 压不被搭铁，仍为原 来的高电平（5V）。 当产生霍尔电压，参 考电压被搭铁，变为 低电平（0V）。
霍尔式传感器装在曲轴前、后端，以检测发动机转速和曲轴位置。 若装在凸轮轴前端（也称凸轮轴位置或上止点位置传感器），可 作为点火控制和顺序喷油控制的判缸信号。
3、需要外加电源。
光电式曲轴位置传感器
知识链接： 光电效应：半导体光敏元件（光敏二极管或光敏 三极管）受到光线照射，其工作状态发生变化， 这种状态变化包括：电阻变化（光电阻）、导通 状态变化（光开关）、产生电压（光电池）等。
1、组成：信号发生器、 带光孔的信号盘。
信号发生器组成： 两只发光二极管、 两只光敏二极管和 控制电路组成。
控制系统
• • • • • • • 曲轴位置传感器 霍尔传感器 冷却温度传感器 进气温度传感器 开关信号 电控单元 汽油喷射控制
知识储备考查
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磁感应原理 霍尔原理 光电原理 点火需要哪些信号 喷油需要哪些信号
曲轴位置及转速传感器
1、曲轴位置及转速传感器作用： 1）检测发动机转速，以确定基本喷油量和基本点火提前角。 2）确定相对于每缸压缩上止点的喷油定时和点火定时，（在 顺序喷射发动机上还需要有判缸信号）。
检测信号电压
检测方法 • 第一步：启动发动机 • 第二步：将万用表拨到交流档； • 第三步： 用万用表的红棒插在ECU56#、 黑棒插在ECU63#端子，观察信号电压。 • 第四步： 踩下加速踏板，观察信号电压的 变化。
检测线束的导通性
检测方法 • 第一步：关闭点火开关； • 第二步：拔下J220的连接插头和传感器的3芯 插头； • 第三步： 测量ECU56#——3#端子的导通性； • 第四步： 测量ECU63#——2#端子的导通性； • 第五步：测量3芯插头1#端子与搭铁间的导通 性。
外形
结构
实验
知识链接：磁感应原理
实验证明：当导体作切割磁力线运动或通过线圈的 磁通量发生变化时，导体或线圈中就会产生电动势。
2、工作原理 当信号盘靠近铁 芯时，由于传感 器线圈内磁通量 增加而产生正向 电流。
当信号盘齿与铁 芯对齐时，磁 通既不收缩也 不扩张，因此 电压下降为零。
动画演示
当信号盘齿离开铁芯时，由于磁通量减少而产生反向电流。