发动机曲轴位置和转速传感器.ppt

丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器
• 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。
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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 °
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；
• 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
• 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。
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， 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；
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。
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
• 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；
霍尔式曲轴位置传感器的常见故障
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。
• 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；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。
➢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。