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1、发动机电控系统的结构与维发动机电控系统的结构与维修修5章章21转速角度传感器转速角度传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 电子控制汽油喷射系统传感器电子控制汽油喷射系统传感器 转速和转角位置传感器转速和转角位置传感器及车速传感器及车速传感器v发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统
2、的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机电控
3、系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器1电磁式传感器电磁式传感器 p48 安装于发动机曲轴飞轮、曲轴皮带轮或凸轮轴、分电器轴上的信号安装于发动机曲轴飞轮、曲轴皮带轮或凸轮轴、分电器轴上的
4、信号盘与固定在发动机机体上的电磁式传感器组成一个脉冲信号发生器。盘与固定在发动机机体上的电磁式传感器组成一个脉冲信号发生器。如图如图5-9所示，传感器的电磁铁或永久磁铁发出的磁力线通过信号盘所示，传感器的电磁铁或永久磁铁发出的磁力线通过信号盘形成回路。当信号盘旋转时，盘边的齿形缺口使传感器与信号盘问的形成回路。当信号盘旋转时，盘边的齿形缺口使传感器与信号盘问的磁隙发生变化，通过感应线圈磁隙发生变化，通过感应线圈5的磁通也随之相应地变化，在线圈的的磁通也随之相应地变化，在线圈的两端就产生了高低交变的感应电动势。这一交变电量经过整形、放大两端就产生了高低交变的感应电动势。这一交变电量经过整形、放大
5、就形成了一连串的脉冲方波信号。就形成了一连串的脉冲方波信号。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室
6、授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器1电磁式传感器电磁式传感器 改变作为信号发生装置的齿盘的形状，改变作为信号发生装置的齿盘的形状，就可以获得表达不同信息的脉冲信号。就可以获得表达不同信息的脉冲信号。例如，例如，1. 用齿盘上某个特殊的缺口或突起的用齿盘上某个特殊的缺口或突起的上升沿或下降沿表示第一缸上止点或上升沿或下降沿表示第一缸上止点或止点前某一特定转角位置；止点前某一特定转角位置；2. 用一定直径的信号盘上的用一定直径的信号盘上的一个齿宽或一个缺口宽度表示一
7、个齿宽或一个缺口宽度表示一定的曲轴转角：一定的曲轴转角：3. 在一定时间间隔内对等在一定时间间隔内对等间距的突起或缺口引起的脉冲间距的突起或缺口引起的脉冲记数以得出转速。记数以得出转速。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 变磁阻式传感器的三种基本类型，电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器都可制成转速传感器。电感式转速传感器电感式转速传感器应用较广，它利用磁通变化而产生感应电势，其
8、电势大小取决于磁通变化的速率。这类传感器按结构不同又分为开磁路式和闭磁路式两种。开磁路式转速传感器（图开磁路式转速传感器（图4a）结构比较简单，输出信号较小，不宜在振动剧烈的场合使用。闭磁路式转速传感器（图闭磁路式转速传感器（图4b）由装在转轴上的外齿轮、内齿轮、线圈和永久磁铁构成。内、外齿轮有相同的齿数。当转轴连接到被测轴上一起转动时，由于内、外齿轮的相对运动，产生磁阻变化，在线圈中产生交流感应电势。测出电势的大小便可测出相应转速值。 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和
9、转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器 电磁式传感器所输出的感应电压信号的强弱电磁式传感器所输出的感应电压信号的强弱(幅值幅值)与其安与其安装间隙的调整及转速有关。装间隙的调整及转速有关。 当感应电压太弱时，就会有丢失部分信号造成计算机误判当感应电压太弱时，就会有丢失部分信号造成计算机误判的问题。利用强磁
10、性的永久磁铁可提高传感器的磁场强度，的问题。利用强磁性的永久磁铁可提高传感器的磁场强度，使其感应信号的电压值提高，使其感应信号的电压值提高， 目前一些电磁式传感器可在转速低到目前一些电磁式传感器可在转速低到60rmin、间隙大、间隙大到到175mm的不利条件下感应电压不低于的不利条件下感应电压不低于400mV， 这就使选用和匹配都比较方便了。这就使选用和匹配都比较方便了。 使用永磁的电磁式传感器无需电源，使用永磁的电磁式传感器无需电源， 结构简单，可靠性好，价格低廉，结构简单，可靠性好，价格低廉， 因而得到了广泛的应用。因而得到了广泛的应用。 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授
11、人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角
12、位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 1电磁式传感器电磁式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 1、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理 （1）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器 丰田公司丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内，其结系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内，其结构如构如图图5所示。该传感器分成上、下两部分，上部分产生所示。该传感器分成上、下两部分，上部分产
13、生G信号，下部分产生信号，下部分产生Ne信号，都是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信号，都是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，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势，再将它放大后，送入变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势，再将它放大后，送入ECU。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 Ne信号信号是检测是检测曲轴转角及发动机转速曲轴转角及发动机转速的信号，相当于日产公的信号，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传司磁脉冲式曲轴位置传感器的感器的1信
14、号。该信信号。该信号由固定在下半部具有号由固定在下半部具有等间隔等间隔24个轮齿的转子个轮齿的转子（N0.2正时转子）及固正时转子）及固定于其对面的感应线圈定于其对面的感应线圈产生产生如图如图6（a）所示。所示。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 N0.2正时转子上有正时转子上有24个齿，故转子旋转个齿，故转子旋转1圈，即曲轴旋转圈，即曲轴旋转720时，感应时，感应线圈产生线圈产生24个交流电压信号。个交流电压信号。Ne信号如图信号如图6（b）其一个周期的脉冲相当）其一个周期的脉冲相当于于3
15、0曲轴转角（曲轴转角（72024=30）。更精确的转角检测，是利用）。更精确的转角检测，是利用30转角的时间由转角的时间由ECU再均分再均分30等份，即产生等份，即产生1曲轴转角的信号。发动机的曲轴转角的信号。发动机的转速由转速由ECU依照依照Ne信号的两个脉冲（信号的两个脉冲（60曲轴转角）所经过的时间为基曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。准进行计测。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 G信号信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，用于判别气缸及检测活塞上止点位置，G信号是由位于信号是由
16、位于Ne发生器上方的凸缘转轮发生器上方的凸缘转轮（No.1正时转子）及其对面对称的两个感应线圈（正时转子）及其对面对称的两个感应线圈（G1感应线圈和感应线圈和G2感应线圈）感应线圈）产生的。其构造如产生的。其构造如图图7所示。其产生信号的原理与所示。其产生信号的原理与Ne信号相同。信号相同。G信号也用作计算信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。曲轴转角时的基准信号。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 G1、G2信号信号分别检测第分别检测第6缸及第缸及第1缸的上止点。缸的上止点。由于由于G1、G
17、2信号发生器设置位置的关系，当产生信号发生器设置位置的关系，当产生G1、G2信号时，实际上活信号时，实际上活塞并不是正好达到上止点，而是在上止点前塞并不是正好达到上止点，而是在上止点前10的位置。的位置。图图8所示为曲轴位置所示为曲轴位置传感器传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。信号与曲轴转角的关系。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 2、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 以皇冠以皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴
18、位置型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如图图9所示。所示。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 表表 1 曲轴位置传感器的电阻值曲轴位置传感器的电阻值（1）曲轴位置传感器的电阻检查）曲轴位置传感器的电阻检查 关闭点火开关，拔开曲轴关闭点火开关，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值传感器上各端子间的
19、电阻值（表（表 1）。如电阻值不在规定）。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置的范围内，必须更换曲轴位置传感器。传感器。端子端子条件条件电阻值（电阻值（）G1G-冷态冷态125-200热态热态160-235G2-G-冷态冷态125-200热态热态160-235Ne G-冷态冷态155-250热态热态190-2902、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 （2）曲轴位置传感器输出信号的检查）曲轴位置传感器输出信号的检查 拔下
20、曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。2、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 （3）感应线圈与正时转子的间隙检查）
21、感应线圈与正时转子的间隙检查 用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙（用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙（图图10），其间），其间隙应为隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。2、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测、实例磁脉冲式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器p49 2霍尔式传感
22、器霍尔式传感器p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器p49 霍尔式传感器利用霍尔式传感器利用“霍尔效应霍尔效应”产生电压脉冲信号。如产生电压脉冲信号。如图图510所示，当半导体芯片所示，当半导体芯片(霍尔组件霍尔组件)1被磁力线穿过，被磁力线穿过，并有外加电流在垂直于磁力线的并有外加电流在垂直于磁力线的AB方向通过该芯片时，方向通过该芯片时，在芯片与电流和磁力线都垂直的在芯片与电流和磁
23、力线都垂直的CD方向上会产生一个电方向上会产生一个电压差，叫做霍尔电压。压差，叫做霍尔电压。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器当电流为定值时，霍尔电压与磁场强度成正比。因此，当一个不导磁的当电流为定值时，霍尔电压与磁场强度成正比。因此，当一个不导磁的旋转信号盘上的触发叶片旋转信号盘上的触发叶片3进入霍尔传感器的永久磁铁进入霍尔传感器的永久磁铁2和霍尔组件和霍尔组件1之之间的气隙时，磁力线
24、不通过霍尔组件，其输出电压为零，当触发叶片离间的气隙时，磁力线不通过霍尔组件，其输出电压为零，当触发叶片离开该气隙时，才产生霍尔电压。开该气隙时，才产生霍尔电压。 如此，随着信号盘的旋转，霍尔传感器就不断产生电压脉冲信号。如此，随着信号盘的旋转，霍尔传感器就不断产生电压脉冲信号。信号盘用铝材或工程塑料制成，固定于曲轴或凸轮轴上，以其叶片对应信号盘用铝材或工程塑料制成，固定于曲轴或凸轮轴上，以其叶片对应于一定的曲轴转角位置。于一定的曲轴转角位置。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1
25、转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器霍尔式传感器的磁隙是固定的，因此其感应电压的大小也是固定的。处霍尔式传感器的磁隙是固定的，因此其感应电压的大小也是固定的。处理其放大电路就比较容易。其磁隙中有信号触发片不断扫过，起着自洁理其放大电路就比较容易。其磁隙中有信号触发片不断扫过，起着自洁的作用，不易因积垢而丢失信号。的作用，不易因积垢而丢失信号。但是其价格高于电磁式传感器，又存在供应渠道少的问题，故应用较少。但是其价格高于电磁式传感器，又存在供应渠道少的问题，故应用较少。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人
26、以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 2霍尔式传感器霍尔式传感器p49 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器发动机电控
27、系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 2霍尔式传感器霍尔式传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控
28、制系统的主要器件 1、实例美国、实例美国GM公司霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作公司霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 （1）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器 美国美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式，如片的结构型式，如图图20所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以
29、渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 如如图图21所示，霍尔信号所示，霍尔信号发生器由永久磁铁、导发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面组成。内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），如旁路（或称隔磁），如图图21（a）所示。这时不所示。这时不产生霍尔电压；产生霍尔电压； 1、实例美国、实例美国GM公司霍尔式曲
30、轴位置传感器的结构和工作公司霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 当触发叶片离开空当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁气隙时，永久磁铁2的的磁通便通过导磁板磁通便通过导磁板3穿穿过霍尔元件（过霍尔元件（图图21（b）这时产生霍尔）这时产生霍尔电压。将霍尔元件间电压。将霍尔元件间歇产生的霍尔电压信歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放号经霍尔集成电路放大整形后，即向大整形后，即向ECU输送电压脉冲信号输送电压脉冲信号 。 1、实例美国、实例美国GM公司霍尔式曲轴位置传
31、感器的结构和工作公司霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 （2）实例采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器）实例采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号北京切诺基车的霍尔式曲
32、轴位置传感器如器如图图23所示，所示， 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 2、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测 检测霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共检测霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。否良好。 下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。其检测方法。 发动机电控系
33、统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 曲轴位置传感器与曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连，如有三条引线相连，如图图24所示。所示。其中一条是其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V；另一；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为冲信号，高电位为5V，低电位为，低电位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线；第三条是通往传感器的接地线 2
34、、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 曲轴位置传感器接头如曲轴位置传感器接头如图图25所示。所示。 （1）传感器电源、电压的）传感器电源、电压的测试测试 打开点火开关，用万用打开点火开关，用万用表电压档测量表电压档测量ECU侧侧7#端端子的电压应为子的电压应为8V，在传感，在传感器导线连接器器导线连接器“A”端子处端子处测量电压也应为测量电压也应为8V，否则，否则为电源、线断路或接头接为电源、线断路或接头接触不
35、良。触不良。2、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 （2）端子间电压的检测）端子间电压的检测 用万用表的电压档，对用万用表的电压档，对传感器的传感器的ABC三个端子间进三个端子间进行测试，当打开点火开关时，行测试，当打开点火开关时，A-C端子间的电压值约为端子间的电压值约为8V；B-C端子间的电压值在发动端子间的电压值在发动机转动时，在机转动时，在0.3-5V之间变之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，且数值显示呈
36、脉冲性变化，最高电压化，最高电压5v，最低电压，最低电压0.3V。如不符合以上结果，。如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。应更换曲轴位置传感器。2、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 （3）电阻检测）电阻检测 关闭点火开关，拔下曲轴关闭点火开关，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万位置传感器导线连接器，用万用表用表档跨接在传感器侧的端档跨接在传感器侧的端子子A-B或或A-C间，此时万用表间，此时万用表显示读数
37、为显示读数为（开路），如果（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴位指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。置传感器。 GM（通用）公司触发叶（通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为上述相似，只是端子为4个，个，上止点信号（内信号轮触发）上止点信号（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显输出端与接地端为脉冲电压显示。示。2、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测、实例北京切诺基霍尔式曲轴位置传感器的检测发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52.
38、 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器3光电式传感器光电式传感器 p49 光电式传感器由发光二极管和光敏管与旋转遮光信号板组合产生电压信号，其结构原理如图5-11所示。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器3光电式传感器光电式传感器 p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1
39、 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器3光电式传感器光电式传感器 p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器3光电式传感器光电式传感器 p49发光管和光敏管相对地位于旋转遮光信号板的两边，而装在分电器轴上的旋转遮光板上刻有不同宽度的孔或槽，使光敏管接收光线和被遮光的时间长度不同，产生强弱和间隔时间不同的电压脉冲，可以提供不同的信息，如缸序、曲轴转角等。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室
40、朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器3光电式传感器光电式传感器 p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 3光电式传感器光电式传感器 p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器
41、件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 3光电式传感器光电式传感器 信号电压的强弱取决于光敏管接收到的光强，发光管和光敏管之间的光通路的清洁程度就很重要，灰尘和水雾都有影响，尤其是低温时空气中的水蒸气在发光管和光敏管表面冷凝，会使光路发生折射而丢失信号， 在汽车上使用时必须将其放置在采取了很好的防尘措施的分电器或其他密封盒内。但是，由于发
42、光管和光敏管的组合总成是极易获得的电子组件，在产品的研究开发工作中采用此类传感器只须自制一个旋转遮光板，而保洁又比较方便，试验室研究工作中用得较多。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 3光电式传感器光电式传感器 p49发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传
43、感器及车速传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 52. 1 转速和转角位置传感器及车速传感器转速和转角位置传感器及车速传感器 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 二、实例光电式曲轴位置传感器二、实例光电式曲轴位置传感器 1、日产公司光电式、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构曲轴位置传感器的结构和工作和工作 日产公司光电式曲日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分轴位置传感器设置在分电器内
44、，它由信号发生电器内，它由信号发生器和带缝隙和光孔的信器和带缝隙和光孔的信号盘组成（号盘组成（图图11）。）。发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 信号盘信号盘安装在分电器轴上，其外围有安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙，产生条缝隙，产生1（曲轴转（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧分布角）信号；外围稍靠内侧分布着着6个光孔（间隔个光孔（间隔60），产），产生生120信号，其中有一个较信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第宽的光孔是产生对应第1缸上止缸上止点的点的120信号的，如信号的，如图图1
45、2所所示。示。1、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作二、实例光电式曲轴位置传感器二、实例光电式曲轴位置传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 信号发生器信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（子电路组成（图图13）。）。两只发光二极管分别正对着光敏二两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为极管，发光二极管以光敏二极管为照射
46、目标。照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运管之间，当信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。冲信号。 1、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作二、实例光电式曲轴位置传感器二、实例光电式曲轴位置传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制
47、系统的主要器件 图图14为光电式信号发生器的作用原理。为光电式信号发生器的作用原理。当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角输送曲轴转角1信号和信号和120信号因信号发生器安装位置的关系，信号因信号发生器安装位置的关系，120信号在活塞上止点前信号在活塞上止点前70输出。输出。1、日产公
48、司光电式曲轴位置传感器的结构和工作、日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作二、实例光电式曲轴位置传感器二、实例光电式曲轴位置传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 发动机曲轴每转发动机曲轴每转2圈，分电器轴转圈，分电器轴转1圈，则圈，则1信号发生器输出信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1，低电位亦对应，低电位亦对应1共表征曲轴转共表征曲轴转角角720与此同时，与此同时，120信号发生器共产生信号发生器共产生6个脉冲信号。个脉冲信号。（2）光电
49、式曲轴位置传感器输出信号检测）光电式曲轴位置传感器输出信号检测二、实例光电式曲轴位置传感器二、实例光电式曲轴位置传感器发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 2、实例光电式曲轴位置传感器的检测、实例光电式曲轴位置传感器的检测 （1）曲轴位置传感）曲轴位置传感器的线束检查器的线束检查 图图18所示为韩国所示为韩国“现代现代“ONATA”汽车光电式曲轴位汽车光电式曲轴位置传感器连接器置传感器连接器（插头）的端子位（插头）的端子位置。置。 发动机电控系统的给构与维修 朱明工作室朱明工作室授人以鱼不如授
50、人以渔授人以鱼不如授人以渔第第5 章章 控制系统的主要器件控制系统的主要器件 检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，打开点火开关，用万用表检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，打开点火开关，用万用表的电压档（的电压档（图图19）测量线束侧）测量线束侧4#端子与地间的电压应为端子与地间的电压应为12V，线束侧，线束侧2#端子端子和和3#端子与地间电压应为端子与地间电压应为4.8-5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧，用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与端子与地间应为地间应为0（导通）。（导通）。（2）光电式曲轴位置传感器输出信号检测）光电式曲轴位置传感器输出信号检测2、实例光电式曲轴位置传感