曲轴位置传感器的组成及工作原理

2021-12-16 17:58:45 作者:zhangwenbin

曲轴位置传感器又称发动机转速传感器,是发动机控制系统中最重要的传感器之一。其功能是采集曲轴转角和发动机转速信号,输入到ECU确定喷油顺序、喷油正时、点火顺序和点火正时,然后根据信号监测到的曲轴转角波动情况判断发动机是否有失火。

2.曲轴位置传感器的类型

现在汽车曲轴位置传感器主流的是磁脉冲式曲轴位置传感器,它一般安装于靠近飞轮的变速器壳体位置,见下图。还有一种是霍尔式曲轴位置传感器,一般安装在曲轴前端的曲轴皮带轮旁的位置,也有安装在曲轴末端飞轮旁的变速器壳体上,现在已经不是主流。再有一种是光电式曲轴位置传感器,现在基本已经淘汰。 曲轴位置传感器安装位置 1—多极传感轮;2—插头;3—曲轴位置传感器

3.磁脉冲式曲轴位置传感器的结构磁脉冲式曲轴位置传感器用螺钉固定在发动机缸体上,由永磁体、线圈和连接插头组成。线圈是信号线圈。永磁体上设有磁头,磁头与信号转子相对安装,磁头与磁板连接形成导磁回路。

曲轴位置传感器的工作原理

发动机控制单元根据读取的信号计算发动机转速。为了正常起动发动机,发动机控制单元检查是否满足以下条件:来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号是否正确;这两个信号必须按规定的时间顺序识别。该步骤称为同步过程,仅在车辆启动时执行。首先,同步使发动机控制单元能够正确控制燃油喷射。车辆不同步时不能启动。

如果发动机起动时曲轴位置传感器信号缺失或识别到无效同步,将立即开始诊断。将读取凸轮轴位置传感器信号。如果读取了凸轮轴上的12个齿面,并且故障仍然存在,则会存储一个故障。运行中的发动机一旦没有收到曲轴位置传感器的信号,或者没有有效的同步,就会开始确认故障。曲轴位置传感器1-轴传感器;2-多极传感器轮;3插头连接器

曲轴位置传感器特征线从高相到低相的过渡标志着磁场的变化。这些变化计入发动机控制单元。磁场两次切换的偏差为6°曲柄角。曲轴位置传感器

1—信号曲线;2-多极传感器轮;3-参考信号

曲轴位置传感器信号1-曲轴位置传感器参考信号;2—曲轴位置传感器的信号曲线

曲轴位置传感器参数

曲轴位置传感器电路磁感应式曲轴位置传感器电路

该电路在运行过程中与发动机相连。当曲轴位置传感器出现故障时,信号将被中断,发动机在运行过程中不会立即启动或关闭。此时,电子控制单元可以诊断故障并存储故障代码。

维修说明:如下图所示,大众磁感应曲轴位置传感器的端子T3i/2为传感器的一极,与ECU的端子T80/64连接;端子T3i/3与ECU的端子T80/53连接;端子T3i/1是屏蔽线端子,在发动机线束中接地。曲轴位置传感器相关电路G2-冷却液温度传感器;G28—曲轴位置传感器;G61—爆震传感器1;G62——冷却液温度传感器;j361——发动机控制单元;T3i-3芯黑色插头;T4Y-4芯黑色插头;T10F-10芯灰色插头;T80-80芯黑色插头;20—发动机线束中的接地连接

电路检测◆电阻检测关闭点火开关,拔下传感器连接器插头,检测传感器端子3和端子2之间的电阻,应为4501000ω。如果电阻为无穷大,则信号线圈中存在开路,应更换传感器。测试传感器上的端子T3i/3或端子T3i/2与屏蔽线上的端子T3i/1之间的电阻,电阻值应为无穷大。如果电阻不是无穷大,则应更换传感器。

◆输出电压检测用万用表交流电压测量线路正常连接,发动机运转时,端子T3i/3或端子T3i/2之间的电压,电压在0.2 ~ 2V范围内波动。

◆曲轴位置传感器与ECU之间的连接线束检测分别检测ECU的T3i/2与T80/64端子之间、ECU的T3i/3与T80/53端子之间、T3i/1端子与发动机线束内电源线之间的电阻值,不应超过1.5 ω。如果电阻无限大,说明有断丝。

霍尔式曲轴位置传感器电路

电压检测拔下传感器插头,打开点火开关,检测插头上电源端子与地之间的电压,为5V。如果没有电压,则应检测传感器和ECU之间的线路以及ECU上相应端子的电压;如果电子控制单元的相应端子有电压,则传感器和电子控制单元之间的电路开路,否则为电子控制单元故障。

输出信号检测:插回传感器插头,启动发动机,测量传感器输出端子信号的输出电压,应在3 ~ 6V之间。如果不是,则是传感器故障。例如某车辆的输出信号为矩形脉冲信号,高电位为5V,低电位为0.3V,霍尔曲轴位置传感器电路如下。

双线霍尔曲轴位置传感器

普通的霍尔曲轴位置传感器有三根引线,即电源线、信号线和接地线。一些用于汽车的新型霍尔曲轴位置传感器只有两条引线,如大众高尔夫查成交价|参配|优惠政策)、CC等。

维护说明:两条导线分别是电源线和信号线。输出信号均为方波脉冲信号,空的比值在30%到70%之间,一般为50%,但输出信号的高低电压有差异。新型霍尔式曲轴位置传感器输出信号的高低电压不受转速的影响,转速主要由ECU内部的电阻R决定。如果电阻R不变,则高低电压也不变。即使转速很低,发动机ECU仍然可以检测输出信号电压,克服了电磁传感器输出信号电压随转速变化的缺点。

曲轴位置传感器故障

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