曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器第一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三曲軸位置傳感器第二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【地位】是電噴發(fā)動機特別是集中控制系統(tǒng)中最重要的傳感器，也是點火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)共用的傳感器?！咀饔谩繖z測發(fā)動機曲軸轉角和活塞上止點，并將檢測信號及時送至發(fā)動機電腦，用以控制點火時刻（點火提前角）和噴油正時。是測量發(fā)動機轉速的信號源。第三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【名稱】發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器曲軸位置/判缸/轉速傳感器點火信號發(fā)生器【分類】1、按安裝位置分曲軸前端凸輪軸前端飛輪上或分電器內(nèi)第四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、按產(chǎn)生信號的原理分磁脈沖式光電式霍爾式第九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三磁脈沖式第十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：本田車信號輪第十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1-輸出信號2-光敏二極管3-發(fā)光二極管4-電源5-轉盤6-轉子頭蓋7-密封蓋8-波成形電路9-第一缸120°信號縫隙10-10信號縫隙11-120°信號縫隙光電式第十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1-霍爾半導體元件2-永久磁鐵3-擋隔磁力線的葉片霍爾式第十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三一、磁脈沖式曲軸位置傳感器（一）結構、原理該傳感器應用最廣泛，如日產(chǎn)車系、豐田車系、韓國大宇轎車等?，F(xiàn)以日產(chǎn)車系為例:【安裝位置】曲軸前端的帶輪之后（豐田車系安裝在分電器內(nèi)）【結構】如圖所示第十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三磁感應式傳感器的結構第十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三電磁式凸輪軸/曲軸位置傳感器：本田車信號輪第十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1、信號盤（1）在帶輪后設置一個帶有細齒的薄圓盤，用以產(chǎn)生信號，常稱為信號盤。（2）信號盤和曲軸皮帶輪一起裝在曲軸上，隨曲軸一起旋轉。（3）在信號盤的外緣，沿著圓周每隔4°有個齒。共有90個齒，并且每隔120°布置1個凸緣，共3個。第十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、信號發(fā)生器（1）安裝在信號盤邊沿的傳感器盒，是用來產(chǎn)生電信號的。第二十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（2）信號發(fā)生器內(nèi)有3個在永久磁鐵上繞有感應線圈的磁頭，其中磁頭②產(chǎn)生120°（即G信號）信號；磁頭①和磁頭③共同產(chǎn)生曲軸1°（即Ne信號）信號。第二十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（3）120°與1°信號的作用120°信號（即G信號）

：判別何缸何時處于活塞上止點位置，以確定噴油正時和點火正時。1°信號（即Ne信號）

：感知曲軸轉角和發(fā)動機轉速，以確定每次循環(huán)符合最佳空燃比的噴油量。第二十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（4）磁頭②對著信號盤的120°凸緣，磁頭①和磁頭③對著信號盤的齒圈，彼此相隔了曲軸轉角安裝。第二十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（5）信號發(fā)生器內(nèi)有信號放大和整形電路，外部有四孔連接器，孔“1”為120°信號輸出線，孔“2”為信號放大與整形電路的電源線，孔“3”為1°信號輸出線，孔“4”為接地線。通過該連接器將曲軸位置傳感器中產(chǎn)生的信號輸送到ECU。第二十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【工作原理】發(fā)動機轉動時，信號盤的齒和凸緣切割磁頭，使其感應線圈內(nèi)磁場變化，從而在感應線圈里產(chǎn)生交變的電動勢，再將其濾波整形后，變成脈沖信號。第二十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三發(fā)動機旋轉一圈，在磁頭②上產(chǎn)生3個120°脈沖信號，磁頭①和③各產(chǎn)生相位差4°的90個脈沖信號（交替產(chǎn)生）。第二十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三由于磁頭①和磁頭③相隔3°曲軸轉角安裝，而它們又都是每隔4°產(chǎn)生一個脈沖信號，所以磁頭①和磁頭③所產(chǎn)生的脈沖信號相位差正好為90°。第二十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三將這兩個脈沖信號送入信號放大與整形電路中合成后，即產(chǎn)生180個脈沖1°的信號。第二十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【備注】1、1°信號的產(chǎn)生原理（即Ne信號）（1）1°信號是由信號盤外周的齒切割傳感器的兩個傳感頭（①和③）所產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生的。（2）信號盤旋轉時，當傳感頭①和信號盤的齒A相對時，線圈上產(chǎn)生正電壓，當齒轉過2°，傳感頭①與槽B相對時，線圈上產(chǎn)生負電壓。第二十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（3）因為已經(jīng)設定了齒與槽之間的間隔為2°，所以每隔2°傳感頭①上就會產(chǎn)生正負電壓信號（即產(chǎn)生脈沖的周期為4°）。第三十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（4）此外，傳感頭①和傳感頭③之間相隔奇數(shù)度（即3°），所以信號盤的槽與齒每轉過1°角后，就與傳感頭③相對，將傳感頭①和③產(chǎn)生的信號疊加起來，就變?yōu)椋好慨斍S角度轉過1°角時，就會產(chǎn)生正或負的信號。第三十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、120°信號的產(chǎn)生原理（即G信號）（1）120°信號是檢測活塞位置的信號，在信號盤的外周設有3個凸起，其間隔為120°。（2）當凸起切割傳感頭②所產(chǎn)生的磁力線時，傳感頭的線圈上就會產(chǎn)生脈沖，與1°信號產(chǎn)生的原理相同。第三十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第三十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第三十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（二）檢測1、開路檢測法關閉點火開關，拔下傳感器插頭，用萬用表R*10檔測量傳感器感應線圈的電阻值，測量值應符合原廠規(guī)定，具體查看相關資料。其電阻值一般在300-1500Ω之間。第三十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、在路檢測法（1）用萬用表AC電壓檔測量其輸出電壓，起動時應高于0.1V；運轉時應為0.4-0.8V。（2）用頻率表測其工作頻率。（3）用示波器檢測其輸出信號波形，檢測方法在第十章介紹。（4）如果在傳感器上能檢測到電壓信號，而在ECU連接器上檢測不到信號，則應檢測傳感器至ECU之間的導線及插頭。第三十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（三）具體車型檢測示例1、本田市民（civie）轎車曲軸位置傳感器的檢測方法本田市民轎車曲軸位置（CKP）傳感器、上止點位置（TDC）傳感器和氣缸判別（CYP）傳感器均裝在分電器內(nèi)。第三十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三CKP：確定每個氣缸的噴油和點火正時，也用來測定發(fā)動機的轉速。TDC：確定起動時的點火正時CYP：確定氣缸的位置，以便燃油按點火順序噴入各個氣缸。檢測方法：略第三十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三氣隙線圈脈沖環(huán)2、日本鈴木奧拓汽車曲軸位置傳感器的檢測方法（1）關閉點火開關，找到曲軸位置傳感器。（2）如圖所示，用塞尺檢查曲軸轉角傳感器的空氣隙，其規(guī)定值為0.2-0.4mm。（3）用萬用表檢查電阻，檢查結果應符合附錄中的值。否則應進行修理或更換分電器總成。第三十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三3、皇冠3.0轎車2JZ-GE型汽車曲軸位置傳感器的檢測方法曲軸位置傳感器電路如下圖所示第四十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三使用的是轉子磁脈沖式曲軸位置傳感器，以此為例說明該傳感器在電子點火電路中的檢測方法，下圖為發(fā)動機電子點火電路第四十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三當進行故障診斷時：A、應先檢查曲軸位置傳感器連接線路，是否存在連接不牢；B、是否存在斷路故障。C、在沒有確定曲軸位置傳感器本身存在故障時，切不可盲目拆卸分電器及曲軸位置傳感器。

第四十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三磁脈沖式曲軸位置傳感器的常見故障是：A、信號發(fā)生器感應線圈短路、斷路；B、轉子軸磨損、擺動；C、感應線圈與導磁鐵心組件移動，使轉子和磁頭之間的氣隙不當，使信號減弱或沒有信號產(chǎn)生；D、正時轉子輪齒間填充有臟物，使輸出信號異形、不準確等。

第四十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（1）曲軸位置傳感器的電阻檢測

點火開關OFF，拔開曲軸位置傳感器的插頭，用萬用表的電阻檔測量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻值（下表）。如電阻值不在規(guī)定的范圍內(nèi)，必須更換曲軸位置傳感器。端子條件電阻值（Ω）G1-G-冷態(tài)125-200熱態(tài)160-235G2-G-冷態(tài)125-200熱態(tài)160-235Ne-G-冷態(tài)155-250熱態(tài)190-290第四十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（2）曲軸位置傳感器輸出信號的檢查拔下曲軸位置傳感器的導線連接器，當發(fā)動機轉動時，用萬用表的電壓檔檢測曲軸位置傳感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子間是否有脈沖電壓信號輸出。如沒有脈沖電壓信號輸出，則須更換曲軸位置傳感器。第四十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（3）感應線圈與正時轉子的間隙檢查用塞尺（也叫厚薄規(guī)）測量正時轉子與感應線圈凸出部分的空氣間隙，其間隙應為0.2-0.4mm。若間隙不合要求，則須調(diào)整或更換分電器總成。第四十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三4、捷達GT、GTX、桑塔納2000GSi型轎車曲軸位置傳感器的檢測捷達GT、GTX、桑塔納2000GSi型轎車使用輪齒磁脈沖式曲軸位置傳感器G28，用它檢測發(fā)動機曲軸轉角和活塞上止點，并將檢測信號及時輸人發(fā)動機電子控制單元，用以控制點火時刻和噴油正時，同時也用于測量發(fā)動機的轉速。第四十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三曲軸位置傳感器安裝在氣缸體左側、發(fā)動機后端靠近飛輪處，如下圖所示：1曲軸位置傳感器連接器（灰色）；2：1號爆震傳感器連接器（白色）；

3：氧傳感器連接器（黑色）

第四十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三曲軸位置傳感器的結構，如下圖所示：1缸體；2-齒缺（基準標記）；3-傳感器磁頭；4信號轉子

磁脈沖式傳感器用螺釘固定在發(fā)動機缸體上，由永磁鐵、線圈和連接器插頭組成。線圈即為信號線圈，永磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭與信號轉子相對安裝，磁頭與導磁板連接構成導磁回路。第四十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1缸體；2-齒缺（基準標記）；3-傳感器磁頭；4信號轉子

大齒缺所占的弧度相當于兩個凸齒和三個小齒缺所占的弧度。所以每個凸齒和小齒缺所占的曲軸轉角均為3°，而大齒缺所占的曲軸轉角為15°在信號轉子的圓周上均勻制有58個凸齒、57個小齒缺和一個大齒缺，大齒缺輸出基準信號，對應1缸或4缸上止點前一定角度。第五十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三曲軸位置傳感器G28與ECU控制單元J220的連接關系如圖所示：端子1為轉速與轉角正極，與ECU的56端子相連；端子2為轉速與轉角的負極，與ECU的63端子相連；端子3為屏蔽線端子，與ECU的67端子相連。第五十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三工作過程：當信號轉子凸齒的中心線與磁頭對正時，磁通的變化率為零，在線圈中的感應電動勢為零；當信號轉子的凸齒離開磁頭時，磁通量減少，感應電動勢為負值；當信號轉子的凸齒接近磁頭時，凸齒與磁頭間的氣隙減小，磁通量增多，感應電動勢為正值。第五十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三因此，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就產(chǎn)生一個交變電動勢，即一個最大值和一個最小值，感應線圈即輸出一個交變電壓信號。信號轉子上的大齒缺轉過磁頭時，輸出一個寬脈沖信號，該信號對應1缸或4缸上止點前一定角度。ECU接收到寬脈沖信號時，再根據(jù)凸輪軸位置傳感器輸入的信號最終判定是1缸還是4缸在上止點前。第五十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三信號轉子上有58個凸齒，所以信號轉子每轉一轉，傳感器線圈就產(chǎn)生58個交變電壓信號，并輸入ECU，作為計算曲軸轉速和曲軸轉角的依據(jù)。第五十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三在發(fā)動機運行中，當曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障時，會導致信號中斷，發(fā)動機立即熄火，這時電子控制單元可以診斷到故障并進行存儲。利用故障診斷儀，可以讀取故障信息。第五十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三對于曲軸位置傳感器的檢測，主要測量各端子間電阻、信號轉子凸齒與磁頭間間隙等。

（1）曲軸位置傳感器的電阻檢查關閉點火開關，拔下傳感器連接器插頭，按圖進行，檢查傳感器上1與2端子間電阻，應為450～1000Ω。若電阻為無窮大，說明信號線圈存在斷路，應更換傳感器。第五十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三檢查傳感器上1或2端子與屏蔽線端子3之間的電阻，阻值應為無窮大，如果電阻不是無窮大，則應更換傳感器。

第五十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（2）檢查傳感器與ECU之間的連接線束分別檢查1與56端子，2與63端子，3與67端子間的電阻值，應不超過1.5Ω。如果電阻為無窮大，說明存在導線斷路或接觸不良，需進行維修。

第五十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（3）信號轉子與磁頭間間隙檢查用塞尺檢查信號轉子與磁頭間空氣間隙，標準值為0.2～0.4mm。若有變化，需進行調(diào)整。

第五十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三二、光電式曲軸位置傳感器（一）結構、原理該傳感器應用于日產(chǎn)公爵（分電器內(nèi)）、日產(chǎn)藍鳥（排氣凸輪軸前端）、日產(chǎn)地平線、日本三菱（進氣凸輪上）、韓國現(xiàn)代（分電器內(nèi)）等?，F(xiàn)以日產(chǎn)車系為例第六十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【結構】如圖所示由信號發(fā)生器和帶光孔的信號盤組成第六十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1、信號發(fā)生器信號發(fā)生器固裝在固定底座板上（或分電器殼體上），主要由兩只發(fā)光二極管、兩只光敏晶體管和整形（控制）電路組成。如下圖所示：兩只發(fā)光二極管分別正對著光敏三極管，發(fā)光二極管以光敏三極管為照射目標。第六十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、信號盤位于發(fā)光二極管和光敏三極管之間，固定在凸輪軸（或分電器軸上），與凸輪軸（或分電器軸）一起轉動。第六十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三信號盤邊緣刻有360條縫隙（光孔），用來產(chǎn)生1°凸輪軸轉角信號（2°曲軸轉角信號）。第六十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三邊緣稍靠內(nèi)側分布著6個間隔60°的光孔（六缸），或4個間隔90°的光孔（四缸），用來產(chǎn)生曲軸位置信號（120°信號六缸，或180°信號四缸），其中有一個較寬的光孔是用來判斷第1缸活塞上止點位置的。第六十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【原理】

當信號盤隨凸輪軸（或分電器軸）轉動時，因信號盤上有光孔，產(chǎn)生透光和遮光的交替變化，使兩只光敏晶體管交替產(chǎn)生與消除電動勢，從而產(chǎn)生脈動電壓信號。第六十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三轉速和轉角信號：即Ne信號凸輪軸每轉一周（曲軸轉兩周），由360個光孔所控制的電路將輸出360個脈沖信號，每個脈沖信號對應于凸輪軸1°轉角（曲軸2°轉角），此信號作為向電腦輸入的轉速和轉角信號，即Ne信號。第六十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第一缸上止點位置和缸序判別信號：即G信號凸輪軸每轉一周（曲軸轉兩周），由光孔（縫隙）較寬的第一缸上止點位置標記和60°（六缸）或90°（四缸）間隔光孔，將向電腦輸入第一缸上止點位置信號和缸序判別信號，即G信號，相當于磁脈沖式的120°信號。第六十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（二）檢測1、拔下傳感器插頭，接通點火開關，檢查插頭上電源端子與搭鐵端子之間的電壓應為5V或12V。2、插回插頭，起動發(fā)動機，使轉速在2500r/min左右，測量傳感器輸出電壓，正常值一般為2-3V左右。3、用示波器測有關信號波形，來判斷傳感器是否故障（第十章介紹）

第六十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（三）具體車型檢測示例1、日產(chǎn)千里馬轎車曲軸位置傳感器檢測該車型光電式發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)，產(chǎn)生曲軸2°轉角信號，用于計算發(fā)動機轉速，120°曲軸轉角信號作為控制的基準。第七十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三傳感器與ECU的接線如圖所示

第七十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三故障檢測方法：（1）檢查電源（2）檢查ECU與傳感器之間的配線和接線器（3）檢查ECU的輸入信號（4）檢查搭鐵回路第七十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、韓國現(xiàn)代汽車光電式曲軸位置傳感器的檢測現(xiàn)代（SONATA）汽車光電式曲軸位置傳感器的工作原理與日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器相似，區(qū)別在于信號盤的結構不同，如圖所示。第七十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三對于分電器式點火系統(tǒng)，其曲軸位置傳感器總成安裝在分電器中；對于無分電器式點火系統(tǒng)，曲軸位置傳感器總成安裝在凸輪軸左前部。該傳感器的信號盤外圈有4個孔，用來測定曲軸轉角，并將其轉變成電壓脈沖信號，ECU根據(jù)該信號計算發(fā)動機的轉速，控制發(fā)動機的燃油噴射和點火正時。第七十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三在信號盤內(nèi)靠里面還有一個孔，它用來測量第1缸壓縮行程上止點。第七十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三但有些SONATA車上設有兩個孔，用來測量第1缸、4缸的壓縮行程上止點，目的是為了提高精度。第1缸或第4缸上止點位置測定后，被轉變成電脈沖信號輸入ECU，ECU根據(jù)此信號計算燃油噴順序。

第七十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三曲軸位置傳感器與ECU的連接電路如下圖所示：發(fā)光二極管：2個光敏二極管：2個第七十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三工作原理：A、當發(fā)光二極管照射到信號盤光孔中的某一孔時，光線便照射到光敏二極管上，使電路導通；B、當發(fā)光二極管被遮擋時，光敏二極管截止。C、信號發(fā)生器輸出的電壓脈沖信號輸人電子電路經(jīng)放大整形后，即向ECU輸入曲軸轉角信號。第七十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三檢測方法：（1）曲軸位置傳感器連接線束的檢查下圖為現(xiàn)代（SONATA）汽車曲軸位置傳感器連接器插頭的端子位置。第七十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三檢查時應脫開曲軸位置傳感器連接器插頭，打開點火開關，但不起動發(fā)動機。用萬用表測量線束側4端子與接地間電壓，應為12V；測線束側2端子和3端子與接地間電壓，應為4.8～5.2V；用萬用表的電阻擋測量線束側1端子與接地間電阻，應為0Ω。如圖所示第八十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（2）曲軸位置傳感器輸出信號的檢查將萬用表電壓擋連接在傳感器側3端子和1端子上，發(fā)動機起動后，電壓應為0.2～1.2V；發(fā)動機怠速運轉期間，用萬用表電壓擋測量傳感器側2端子和1端子間電壓應為1.8～2.5V。若電壓不在規(guī)定范圍，則應更換曲軸位置傳感器。第八十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三三、霍爾效應式曲軸位置傳感器（一）結構、原理

利用霍爾效應原理，對曲軸位置進行檢測【結構】如圖所示（葉片觸發(fā)式、輪齒觸發(fā)式）1-霍爾半導體元件2-永久磁鐵3-擋隔磁力線的葉片葉片觸發(fā)式第八十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第八十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三輪齒觸發(fā)式第八十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三1、霍爾效應原理在磁場中，當電流以垂直于磁場方向通過置于磁場中的半導體基片（即霍爾元件）時，在垂直于電流和磁場的霍爾元件的橫向側面上，將產(chǎn)生一個與電流和磁場強度成正比的電壓，此電壓稱為霍爾電壓UH。第八十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【備注】霍爾電壓的計算公式UH：霍爾電壓；

RH：霍爾系數(shù)；

d：霍爾元件的厚度；

I：通過霍爾元件的電流；

B：加在霍爾元件上的磁場磁力線密度；：元件形狀函數(shù)，其中L為元件的長度，W為元件的寬度。第八十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三從上面的公式可以看出，霍爾電壓正比于電流強度和磁場強度，且與霍爾元件的形狀有關。在霍爾元件結構一定，I為定值時，UH與B成正比。當所加磁場方向改變時，霍爾電壓的符號也隨之改變因此，霍爾元件可以用來測量磁場的大小及方向。第八十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三霍爾元件常采用鍺、硅、砷化鎵、砷化銦及銻化銦等半導體制作。用銻化銦半導體制成的霍爾元件靈敏度最高，但受溫度的影響較大。用鍺半導體制成的霍爾元件，雖然靈敏度較低，但它的溫度特性及線性度較好。目前使用銻化銦霍爾元件的場合較多。第八十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三霍爾效應式曲軸位置傳感器就是通過觸發(fā)葉片或輪齒改變霍爾元件所受的磁場強度，從而使霍爾元件產(chǎn)生脈沖電壓信號，經(jīng)放大整形后即為所需的曲軸位置信號。第八十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三2、輪齒觸發(fā)式霍爾式曲軸位置傳感器【組成】由具有觸發(fā)輪齒的信號盤和霍爾傳感器組成第九十頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【作用】為ECU提供計算曲軸轉角和發(fā)動機轉速所需的信息?！玖硗狻吭诎l(fā)動機的分電器內(nèi)或凸輪軸上設置霍爾式同步信號傳感器，信號送給ECU，用來判別基準氣缸活塞位置和工作過程。（即協(xié)助曲軸位置傳感器判缸）第九十一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三以北京切諾基汽車發(fā)動機曲軸位置傳感器為例【安裝位置】具有觸發(fā)輪齒的信號盤：變速器輸入端霍爾傳感器：變速器延伸殼體上第九十二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【結構】由傳感頭和信號盤組成如下圖所示第九十三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三由永久磁鐵、霍爾元件和電子電路等組成。傳感頭第九十四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三四缸：信號盤有兩組相隔180°的輪子齒組。每組有四個齒槽，一組中相鄰齒槽間隔角度為20°。信號盤第九十五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三六缸：信號盤有三組相隔120°的輪子齒組。每組有四個齒槽，一組中相鄰齒槽間隔角度為20°（與四缸機相同）。第九十六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【工作原理】永久磁鐵的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪，齒輪相當于一個集磁器。當齒輪位于圖a所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱。當齒輪位于圖b所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強。a、磁場較弱b、磁場較強第九十七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三齒輪轉動時，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因此引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個mV級的正弦波電壓。第九十八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三該交流信號需經(jīng)由電子電路轉換成標準的脈沖電壓。下圖為霍爾傳感器電子線路框圖。第九十九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【工作過程】（1）輪槽通過傳感器時，傳感器輸出高電位（5V）。（2）輪齒中心線與傳感器感應頭中心成一條直線時（即正對），傳感器輸出低電位（0.3V）。第一百頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（3）一個輪槽和一個輪齒通過傳感器，傳感器便產(chǎn)生一個高-低電位脈沖信號。（4）信號盤上的一組齒輪組通過傳感器時，傳感器將產(chǎn)生一組脈沖信號，每組由四個脈沖信號構成。第一百零一頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三四缸：曲軸每轉一轉產(chǎn)生兩組脈沖信號。六缸：曲軸每轉一轉產(chǎn)生三組脈沖信號。第一百零二頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三第一百零三頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三所以：ECU從接收到一組脈沖中第一個脈沖的上升沿開始，就能確定確定目前有兩個氣缸的活塞正在向上止點運動。ECU根據(jù)第一個脈沖的下降沿，就能確定正在向上止點運動的兩個活塞當前的運行位置。ECU通過對各脈沖通過時間的計算，能計算出1°曲軸轉角的時間和發(fā)動機的轉速。第一百零四頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三缺點：ECU只能判斷有兩個活塞在接近上止點，但不能判斷出是哪兩個活塞（即缸序），也不能判斷出具體這兩個氣缸正在進行的工作過程（即不能判斷是壓縮還是排氣）。則：需要同步信號傳感器來判斷缸序以及對應氣缸活塞位置。第一百零五頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三3、霍爾式同步信號傳感器【作用】產(chǎn)生與曲軸位置傳感器信號對應的同步信號，ECU根據(jù)此信號，判斷基準氣缸正在進行的工作過程和活塞所處的位置?！咎攸c】結合曲軸位置傳感器輸出信號，就能保證發(fā)動機噴油和點火的正時及順序?！景惭b位置】有分電器的電控點火系統(tǒng)：安裝在分電器內(nèi)無分電器的點火系統(tǒng)：安裝在凸輪軸上第一百零六頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三（1）安裝在分電器內(nèi)的霍爾式同步信號傳感器【結構】由脈沖環(huán)和霍爾傳感器組成。如圖所示第一百零七頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三脈沖環(huán)是一個半圓周環(huán)（180°），通過環(huán)座安裝在分電器軸上，隨分電器軸與曲軸同步旋轉。第一百零八頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三當脈沖環(huán)接近霍爾傳感器時，傳感器輸出高電位（5V）。當脈沖環(huán)離開霍爾傳感器時，傳感器輸出低電位（0V）。分電器轉一周，高低電位各占180°（相當于360°曲軸轉角）。【工作原理】第一百零九頁，共一百二十二頁，編輯于2023年，星期三【工作過程】當脈沖環(huán)的前沿進入霍爾傳感器時，傳感器輸出5V高電位信號：A、四缸：表示第一、四缸活塞正在向上止點運動，第一缸為壓縮行程，第四缸為排氣行程。B、