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1、,曲軸位置傳感器,1,2,4,學習要求,理論知識,案例分析,5,學習小結,學習導航,5,學習拓展,1. 理解傳感器的作用、結構、原理。 2. 掌握傳感器故障分析及檢修方法,學習要求,【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。 【作用】,（1）檢測發(fā)動機轉速， PCM據(jù)此計算進氣量，確定噴油量和點火提前角。 （2）檢測發(fā)動機基準缸（一缸或其他缸）的基準位置（活塞壓縮上止點或壓縮上止點前、后一固定角度），進行缸序判別，進一步確定活塞的任一位置。 （3）檢測曲軸轉過的角度，PCM判定活塞運行的任一位置，確定點火時刻和噴油時刻。 （4）控制噴油和點
2、火之外，還用于怠速控制、廢氣再循環(huán)控制、燃油蒸發(fā)控制等。,【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),2、按產(chǎn)生信號的原理分 磁脈沖式 光電式 霍爾式,霍爾式,電磁感應式,光電式,交流信號,數(shù)字信號,磁脈沖式,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,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,一、磁脈沖式曲軸位置傳感器 （一）結構
3、、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,磁感應式傳感器的結構,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。,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。,（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，其中磁頭產(chǎn)生120（即G信號）信號；磁頭和磁頭共同產(chǎn)
4、生曲軸1（即Ne信號）信號。,（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。,（4）磁頭對著信號盤的120凸緣，磁頭和磁頭對著信號盤的齒圈，彼此相隔了曲軸轉角安裝。,（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。,【工作原理】 發(fā)動機轉動時，信號盤的齒和凸緣切割磁頭，使
5、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。,發(fā)動機旋轉一圈，在磁頭上產(chǎn)生3個120脈沖信號，磁頭和各產(chǎn)生相位差4的90個脈沖信號（交替產(chǎn)生）。,由于磁頭和磁頭相隔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，所以磁頭和磁頭所產(chǎn)生的脈沖信號相位差正好為90。,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。,【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（ 和 ）所產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生的。,（2）信號盤旋轉時，當傳感頭和信號盤的齒A相對時，線圈上產(chǎn)生正電壓，當齒轉過2
6、，傳感頭與槽B相對時，線圈上產(chǎn)生負電壓。,（3）因為已經(jīng)設定了齒與槽之間的間隔為2，所以每隔2傳感頭上就會產(chǎn)生正負電壓信號（即產(chǎn)生脈沖的周期為4）。,（4）此外，傳感頭和傳感頭之間相隔奇數(shù)度（即3），所以信號盤的槽與齒每轉過1角后，就與傳感頭相對，將傳感頭和產(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。,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。,二、光電式曲軸位置傳感器 （一）結構、原理 該傳感
7、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,【結構】如圖所示 由信號發(fā)生器和帶光孔的信號盤組成,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。,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。,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）。,邊緣稍靠內(nèi)側
8、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。,【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。,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（
9、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。,技能一：故障分析,技能二：檢修方法,任務載體,故障分析,曲軸位置傳感器失效,？,？！,數(shù)據(jù)，故障碼,故障現(xiàn)象,檢查曲軸位置傳感器,根據(jù)經(jīng)驗，懷疑有故障,故障檢修,1、桑塔納AJR發(fā)動機電磁感應式曲軸位置傳感器 安裝在曲軸后端飛輪附近，信號盤有60-2個凸齒。,信號,信號,屏蔽搭鐵,萬用表檢測 測量信號電壓：2和3間應有交流電壓信號，信號電壓或頻率隨發(fā)動機轉速的增大而增大。 測量傳感器電阻：傳感器2和3間的電阻，48
10、01000。 測量屏蔽線：線束端子1與搭鐵間的電阻，應為0。 測量間隙：傳感器與信號盤凸齒間隙，約為0.2mm0.4mm。信號盤應無缺損。,示波器檢測 頻率和幅值隨轉速的增大而增大； 靠除去觸發(fā)輪上一個齒所產(chǎn)生的同步脈沖，可以確定上止點的信號； 波形的形狀基本一直，在0V電位的上下基本對稱； 各個峰值電壓應相差不多，若某一個峰值電壓低于其他的峰值電壓，則應檢查觸發(fā)輪是否有缺角或彎曲。,三看：看數(shù)值，看趨勢，看形狀,波形異常，應更換傳感器（含傳感器頭和觸發(fā)輪）。,故障波形分析,最常見故障是根本不產(chǎn)生信號,傳感器的線圈有斷路故障,圖a所示故障波形為齒槽中填有異物造成的,圖b所示故障波形是傳感器觸發(fā)
11、輪安裝不當造成,1、桑塔納AJR發(fā)動機電磁感應式凸輪軸位置傳感器 安裝在凸輪軸前端，信號盤有一個缺口和一個葉片。,信號線,搭鐵線,電源線,萬用表檢測 測量信號電壓：將二極管測試燈接在連接器端子“2”、“3”間，運行發(fā)動機，試燈應閃亮。斷開連接器，點火開關置“”端子“2”和搭鐵間的電壓，應為12V 。 測量電源線：斷開連接器，點火開關置“ON”，用萬用表測量連接器插頭端子“1”與搭鐵間的電壓，應為5V 。 測量搭鐵線：斷開連接器，點火開關置“OFF”，用萬用表測量連接器插頭端子“2”與搭鐵間的電阻，應與規(guī)定一致。,示波器檢測 高電平為電源電壓，低電平為0V的數(shù)字信號； 信號的垂直沿好，頻率轉速的
12、增大而增大； 應與曲軸位置傳感器信號有同步關系。,三看：看數(shù)值，看趨勢，看形狀,學習小結,1.曲軸位置傳感器的作用是檢測發(fā)動機轉速信號和活塞運行位置信號，安裝在曲軸、凸輪軸、分電器軸上；如果曲軸位置傳感器安裝在曲軸上，要判定活塞運行位置就必須安裝凸輪軸位置傳感器，其作用是檢測基準缸活塞是在壓縮上止點還是在排氣上止點，安裝在凸輪軸、分電器軸上。 2.電磁感應式曲軸（凸輪軸）位置傳感器產(chǎn)生類似正弦信號的交流信號，霍爾式、光電式（凸輪軸）產(chǎn)生數(shù)字信號，要根據(jù)信號特點選擇檢測儀器，根據(jù)電路特點確定檢測方法。 3.一般曲軸位置傳感器故障，PCM不能識別發(fā)動機活塞運行位置，停止噴油、點火，發(fā)動機不起動；凸輪軸位置傳感器故障，不同控制系統(tǒng)啟動的控制程序不同，一般會使發(fā)動機性能下降。 4.曲軸（凸輪軸）位置傳感器檢修可以使用故障診斷儀、萬用表、示波器。,學習拓展 下去自行查資料，了解霍爾式曲軸位置傳感器的工作原理,
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