1 曲軸位置傳感器的定義與作用

1.1 曲軸位置傳感器的定義

在許多汽車維修書籍中， 曲軸位置傳感器單指一個信號即1°信號 （發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)過1°轉(zhuǎn)角的信號）。 仔細(xì)分析， 這種說法是不準(zhǔn)確的， 發(fā)動機(jī)控制單元只得到1°信號是不能判定曲軸所處的位置的。 所以本文所講的曲軸位置傳感器， 不是某一個信號或某一個傳感器， 而是一組信號。 將這一組信號傳遞給發(fā)動機(jī)控制單元， 再由發(fā)動機(jī)控制單元進(jìn)行計算， 才可以準(zhǔn)確判斷曲軸所處的位置。 具體來說， 這一組信號為： 1°信號、 上止點信號和判缸信號。

1.2 曲軸位置傳感器的作用

發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號， 確定曲軸所處的位置， 保證了噴油正時與點火正時精確進(jìn)行。 同時， 曲軸位置傳感器中的1°信號也為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號， 發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油量。

2 曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

按照曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)區(qū)分， 可將其分為： 磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器、 光電式曲軸位置傳感器、 霍爾式曲軸位置傳感器3種類型。

2.1 磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器

2.1.1 結(jié)構(gòu)

磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器主要由信號發(fā)生器和信號盤組成 （圖1）。 信號發(fā)生器由永久磁鐵和線圈組成； 信號盤為導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子， 轉(zhuǎn)子上有齒。

2.1.2 工作原理

信號盤隨著發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)， 信號盤上的齒經(jīng)過信號發(fā)生器時， 電磁線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生了增加到最大然后減少的過程。 增加的過程在線圈里產(chǎn)生了感應(yīng)電壓， 減小的過程在線圈里產(chǎn)生了相反方向的感應(yīng)電壓。 信號盤轉(zhuǎn)速越快， 線圈內(nèi)磁通量變化率就越大， 所產(chǎn)生的感應(yīng)峰值電壓就越高。

2.1.3 基本電路

按照磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的工作原理，一般產(chǎn)生一個信號只需要兩條線， 即信號正和信號負(fù)， 但為了防止外界信號的干擾， 增加了一條屏蔽線。 從線束插頭看就是3條線 （圖2）。

2.2 光電式曲軸位置傳感器

2.2.1 結(jié)構(gòu)

光電式曲軸位置傳感器主要由光電信號發(fā)生器和信號盤組成 （圖3）。 光電信號發(fā)生器 （即光電耦合器） 一般由發(fā)光二極管和光敏三極管耦合而成，信號盤上有光孔， 信號盤處于發(fā)光二極管和光敏三極管之間。

2.2.2 工作原理

信號盤隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動， 信號盤上由于有光孔， 所以發(fā)光二極管產(chǎn)生的光線將間斷地投射在光敏三極管上。 當(dāng)光線投射在光敏三極管上時， 三極管導(dǎo)通； 當(dāng)信號盤遮住了光線時， 三極管截止。 發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)的過程中光敏三極管處于導(dǎo)通和截止的交替狀態(tài)， 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越快， 交替的頻率就越大。

2.2.3 基本電路

從基本電路圖 （圖4） 可以看出： 當(dāng)三極管導(dǎo)通時， 信號電壓U為0； 當(dāng)三極管截止時， 信號電壓U為5 V。 用示波器可以測出0~5V的方波信號 （圖5）。

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