曲軸位置傳感器與凸輪位置傳感器課件

補充內容及課時分配11第十三章發(fā)動機電子控制系統(tǒng)組成及工作原理了解發(fā)動機電控技術的分類、原理及組成。2第十四章電控燃油噴射系統(tǒng)§14-1電噴系統(tǒng)的分類§14-2電噴系統(tǒng)的組成及功能了解發(fā)動機電噴系統(tǒng)的分類、原理及組成。2§14-3空氣供給系統(tǒng)掌握空氣供給系統(tǒng)的組成、分類以及各元件的結構、原理及監(jiān)測方法。掌握燃油供給系統(tǒng)的組成、分類以及各元件的結構、原理及監(jiān)測方法。212§14-4燃油供給系統(tǒng)2§14-5燃油噴射控制過程掌握電噴系統(tǒng)的控制策略以及控制方法2第十五章電子控制點火系統(tǒng)§15-1電子控制點火系統(tǒng)組成及工作原理了解電子控制點火系統(tǒng)的分類、原理及組成。213§15-2曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器了解曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器的原理、結構及監(jiān)測方法。2§15-3點火電路分析與監(jiān)測§15-4點火提前角與閉合角控制掌握點火電路分析與監(jiān)測的方法。了解點火提前角與閉合角控制的控制策略2§15-5爆燃傳感器與爆燃控制了解爆燃傳感器的原理、結構及監(jiān)測方法。2補充內容及課時分配11第十三章發(fā)動機電子控制系統(tǒng)組成及工作11、根據(jù)高壓分配方式的不同，無分電器的電子點火系統(tǒng)可以分為

和

兩種方式。2、電子控制點火系統(tǒng)中的執(zhí)行器有

、

、

、

和

。3、曲軸位置傳感器向ECU提供發(fā)動機轉速、曲軸轉角信號，轉速信號用于計算確定

，轉角信號用于控制

。4、常用的曲軸位置傳感器有

和

、

三種。

練習1、根據(jù)高壓分配方式的不同，無分電器的電子點火系統(tǒng)可以分為2練習練習3曲軸位置傳感器

與凸輪軸位置傳感器曲軸位置傳感器

與凸輪軸位置傳感器本節(jié)內容磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器12霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器3光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器本節(jié)內容磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器12霍爾式曲軸與凸輪軸5【安裝位置】曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的，也有分開安裝的【安裝位置】曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一6向ECU提供發(fā)動機轉速、曲軸轉角信號，轉速信號用于計算確定點火提前角，轉角信號用于控制點火時刻（點火提前角）。

一、曲軸位置傳感器向ECU提供發(fā)動機轉速、曲軸轉角信號，轉速信號用于計7二、凸輪位置傳感器采集凸輪軸的位置信號輸入ECU，以便ECU識別1缸壓縮上止點，從而進行點火時刻控制和爆震控制。由于凸輪軸位置傳感器能夠識別是哪一缸活塞即將到達上止點，所以又稱其為判缸傳感器。二、凸輪位置傳感器采集凸輪軸的位置信號輸入ECU，8同時點火、分組點火只安裝一個曲軸位置傳感器，并可以產生判缸信號；獨立點火、順序噴射的之類發(fā)動機既要安裝曲軸位置傳感器又要曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器通常，有了曲軸位置傳感器可以不裝凸輪軸位置傳感器，但是有了凸輪軸位置傳感器必須裝曲軸位置傳感器。（？）同時點火、分組點火只安裝一個曲軸位置傳感器，并可以產9

在起動時，ECU接收曲軸位置傳感器信號后還不能控制點火線圈工作，還要接收凸輪軸位置傳感器的參考信號按順序控制點火。曲軸位置傳感器是主傳感器，凸輪軸位置傳感器只是在點火系統(tǒng)中的一個輔助傳感器參與點火控制的凸輪軸位置傳感器，若在運轉過程中被拔掉，發(fā)動機照常運轉。但重新起動時，則需要重復幾次，凸輪軸位置傳感器的損壞不會造成發(fā)動機不能起動。曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器的相互關系在起動時，ECU接收曲軸位置傳感器信號后還不能控制點火10曲軸位置傳感器與凸輪位置傳感器課件11曲軸位置傳感器與凸輪位置傳感器課件12曲軸位置傳感器與凸輪位置傳感器課件13三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器永磁鐵：安裝在信號盤的邊緣，產生永磁場，穿過信號盤、電磁線圈等。電磁線圈：當磁場變化時，產生感應電動勢，輸出信號。信號盤：安裝在曲軸、凸輪軸或分電器軸上，并隨之轉動，信號盤上均制有若干凸齒和齒槽（特殊：一寬齒槽或裝一銷釘），信號盤形狀決定了信號波形。氣隙(小于2mm)過大，信號弱；過小，碰撞三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器永磁鐵：安裝在信號盤的邊14三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器永久磁鐵的磁路是；永久磁鐵N極一空氣隙一信號轉子一空氣隙一鐵心(傳感線圈)一永久磁鐵S極。

轉子上的凸齒數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)？三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器永久磁鐵的磁路是；永久磁15三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器

當發(fā)動機未轉動時，信號轉子不動，通過傳感線圈的磁通未發(fā)生變化，傳感線圈不產生電動勢，因而無信號輸出。當發(fā)動機轉動時，信號轉子便由分電器軸帶動旋轉，這時信號轉子的凸齒與鐵心間的空氣隙將發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，因此在傳感線圈中便產生感應電動勢。三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器當發(fā)動機16三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器

如果信號轉子順時針轉動，信號轉子的凸齒逐漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來越小，通過傳感線圈的磁通逐漸增大。

當信號轉子凸齒的齒角與鐵心邊線相對時，通過傳感線圈的磁通急劇增加，磁通變化率最大；

當信號轉子轉過，雖然磁通仍在增加，但磁通變化率降低；三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器如果信號轉子順時針轉17三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器

當信號轉子凸齒的中心正對鐵心的中心線時，空氣隙最小，通過傳感線圈的磁通最大，但此時磁通變化率為零。

當信號轉子繼續(xù)順時針轉動時，凸齒與鐵心間的空氣隙逐漸增大，通過傳感線圈的磁通逐漸減小；

當信號轉子凸齒的齒角正對鐵心的邊緣時，磁通急劇的減小，通過傳感線圈的磁通變化率為負向最大值。

三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器當信號轉子凸齒的中心18三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器19輸出信號三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器本田車輸出信號三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器本田車20桑塔納GSiAJR發(fā)動機

磁感應式曲軸位置傳感器

三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器固定在缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈、線束插頭組成桑塔納GSiAJR發(fā)動機

磁感應式曲軸位置傳感器三、磁感21桑塔納GSiAJR發(fā)動機

磁感應式曲軸位置傳感器

三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器58個凸齒、57個小齒缺和一個大齒缺。信號轉子隨曲軸一同旋轉。大齒缺輸出基準信號，對應于發(fā)動機1缸或4缸壓縮上止點前一定角度。桑塔納GSiAJR發(fā)動機

磁感應式曲軸位置傳感器三、磁感22a）結構b）與ECU的連接

1-氣缸體2-傳感器（G28）磁頭3-信號轉子

端子3-點火正時/轉速信號線

端子2-信號線負極端子1-屏蔽線三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器點火正時/轉速信號線信號線負極屏蔽線a）結構b）23三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器24三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器25當曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉時，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期性交變電動勢(即電動勢出現(xiàn)一次最大值和一次最小值)，線圈相應地輸出一個交變電壓信號。因為信號轉子上設有一個產生基準信號的大齒缺，所以當大齒缺轉過磁頭時，信號電壓所占的時間較長，即輸出信號為一寬脈沖信號，該信號對應于氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。當曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉時，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線26電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號時，便可知道氣缸1或氣缸4上止點位置即將到來，至于即將到來的是氣缸1還是氣缸4，則需根據(jù)凸輪軸位置傳感器輸入的信號來確定。由于信號轉子上有58個凸齒，因此信號轉子每轉一圈(發(fā)動機曲軸轉一圈)，傳感線圈就會產生58個交變電壓信號輸入電子控制單元。電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號時，便可知道氣缸1或氣27每當信號轉子隨發(fā)動機曲軸轉動一圈，傳感線圈就會向電子控制單元(ECU)輸入58個脈沖信號。因此，ECU每接收到曲軸位置傳感器58個信號，就可知道發(fā)動機曲軸旋轉了一圈。如果在1min內ECU接收到曲軸位置傳感器116000個信號，ECU便可計算出曲軸轉速n？三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器每當信號轉子隨發(fā)動機曲軸轉動一圈，傳感線圈就會向電子28依此類推，ECU根據(jù)每分鐘接收曲軸位置傳感器脈沖信號的數(shù)量，便能計算出發(fā)動機曲軸旋轉的轉速。發(fā)動機轉速信號和負荷信號是電子控制系統(tǒng)最重要、最基本的控制信號，ECU根據(jù)這兩個信號就能計算出基本噴油提前角(時間)、基本點火提前角(時間)和點火導通角(點火線圈一次電流接通時間)三個基本控制參數(shù)。三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器依此類推，ECU根據(jù)每分鐘接收曲軸位置傳感器脈沖信號29三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器三、磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器30四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器霍爾效應

當電流垂直于外磁場通過導體時，在導體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器霍爾效應當電流垂直于外磁31四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器永久磁鐵：安裝在分電器底板上，位于觸發(fā)葉輪的內側，與霍爾集成電路相對。葉片：安裝在分電器軸上，缸數(shù)相等的四個葉片（50°）和四個窗口（40°）四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器永久磁鐵：安裝在分電器底板32四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器當觸發(fā)葉輪隨轉子軸一同轉動時，葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵間轉動。四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器當觸發(fā)葉輪隨轉子軸一同轉動33四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器當葉片離開氣隙時，永久磁鐵的磁通經霍爾集成電路和導磁鋼片構成回路，產生霍爾電壓1.9-2.0V，輸出0.1-0.3V的低電平信號電壓。當葉片進入氣隙時，霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路，產生霍爾電壓0V，輸出4.8V的高電平信號電壓。四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器當葉片離開氣隙時，永久磁鐵34四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器四、霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器35

端子1為電源正極端子（與ECU62端子連接）。端子2為信號輸出端子（與ECU76端子連接）。端子3為電源負極端子（與ECU67端子連接）。端子1為電源正極端子（與ECU636桑塔納2000GLi、2000GSi

霍爾式凸輪軸位置傳感器在桑塔納2000GSi型轎車的電控系統(tǒng)中，既裝配有磁感應式曲軸位置傳感器，又裝配有霍爾式凸輪軸位置傳感器。在桑塔納2000GLi型轎車的電控系統(tǒng)中沒有裝配曲軸位置傳感器，只裝有霍爾式凸輪軸位置傳感器。

桑塔納2000GLi、2000GSi

霍爾式凸輪軸位置傳感器37桑塔納2000GLiAFE發(fā)動機桑塔納2000GSiAJR發(fā)動機

霍爾凸輪軸位置傳感器安裝位置霍爾凸輪軸位置傳感器安裝位置1-信號轉子2-霍爾元件3-密封圈4-防塵罩5-分火頭6-分電器蓋1-凸輪軸同步帶輪2-信號轉子3-霍爾信號發(fā)生器桑塔納2000GLiAFE發(fā)動機38工作情況當隔板（葉片）進入氣隙（即在氣隙內）時，霍爾元件不產生電壓，傳感器輸出高電平（5V）信號；當隔板（葉片）離開氣隙（即窗口進入氣隙）時，霍爾元件產生電壓，傳感器輸出低電平信號（0.1V）。曲軸每轉兩圈霍爾傳感器信號端子就轉一圈，對應產生一個低電平信號和一個高電平信號，其中低電平信號對應于1缸上止點前一定角度。工作情況當隔板（葉片）進入氣隙（即在氣隙內）時，霍爾元件不產39發(fā)動機工作時，磁感應式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器產生的信號電壓不斷輸入控制單元ECU。發(fā)動機工作時，磁感應式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器40當ECU同時接收到曲軸位置傳感器大齒缺對應的低電平信號和凸輪軸位置傳感