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曲轴磁电式传感器:【传感器】磁电式曲轴位置传感器检测方法

发布日期:2022-10-09 点击率:33


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曲轴磁电式传感器:【传感器】磁电式曲轴位置传感器检测方法

曲轴位置传感器损坏以后,直接会造成发动机无法启动等故障。

曲轴位置传感器通常有磁电式、霍尔式、磁阻式。今天我们讲一下磁电式。

磁电式曲轴位置传感器,通常分2线与3线的。其中2根的分别交流信号线。

如果有3线的,第3根线是交流信号屏蔽线,他跟搭铁相连接。

传感器原理

飞轮切割软磁铁芯,线圈就感应到交流信号电输出,所以输出的电压随转速升高而升高,输出电压是交流电。

检测方法

1

用万用表检测

万用表两根表笔任意接入磁电式曲轴位置传感器的两根信号线里面。这是交流电,不分正负的。

怠速状态下,万用表拧入交流档20V档位。如上图测出怠速时电压为4.68V。通常转速越高,电压越高。

2

用示波器检测

示波器电压调到14V,时间调到10mS.启动汽车,

就可以看到交流信号波形图如上。

3

通过观察仪表发动机转速

发动机转速信号来自曲轴位置传感器,如果传感器没有信号输出,那发动机转速表,肯定不会动。

4

用解码仪,读发动机转速数据流

注意

以上所有检查,都要确保发动机电瓶正常,打开钥匙发动机故障灯会亮,发动机能正常运转,再排查曲轴位置传感器。否则还碍不着曲轴位置传感器事情。

有些车,曲轴位置传感器损坏以后,有凸轮轴位置传感器信号, 仍然可以着车。有些需要两路信号同步,才可以着车。

曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同,可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。

一、磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理

磁脉冲式曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘(用以产生信号,称为信号盘),它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上,随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘,沿着圆周每隔4°有个齿。共有90个齿,并且每隔120°布置1个凸缘,共3个。安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号信号发生器。信号发生器内有3个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头,其中磁头②产生120°信号,磁头①和磁头③共同产生曲轴1°转角信号。磁头②对着信号盘的120°凸缘,磁头①和磁头③对着信号盘的齿圈,彼此相隔了曲轴转角安装。信号发生器内有信号放大和整形电路,外部有四孔连接器,孔“1”为120°信号输出线,孔“2”为信号放大与整形电路的电源线,孔“3”为1°信号输出线,孔“4”为接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU。

发动机转动时,信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化,从而在感应线圈里产生交变的电动势,经滤波整形后,即变成脉冲信号。发动机旋转一圈,磁头②上产生3个120°脉冲信号,磁头①和③各产生90个脉冲信号(交替产生)。由于磁头①和磁头③相隔3°曲轴转角安装,而它们又都是每隔4°产生一个脉冲信号,所以磁头①和磁头③所产生的脉冲信号相位差正好为90°。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后,即产生曲轴1°转角的信号。

产生120°信号的磁头②安装在上止点前70°的位置,故其信号亦可称为上止点前70°信号,即发动机在运转过程中,磁头②在各缸上止点前70°位置均产生一个脉冲信号。

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曲轴磁电式传感器:电磁式曲轴位置传感器

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电磁式曲轴位置传感器
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电磁式曲轴位置传感器,是一种电子元件。
图1为电磁式曲轴位置传感器示意图,触发轮外圆上加工了若干齿与曲轴同步旋转,传感器固定再机体上,磁头与触发轮齿保持1~2mm的间隙。
图1
触发轮齿依次通过磁头,使磁隙不断发生变化,通过感应线圈绕组的磁通也不断发生变化,从而在线圈的两端产生了交变的感应电动势,此交流信号经整形、放大后,形成方波送入ECU。
图2
某些系统中,采用了两个曲轴位置传感器来提高分辨率,如图2所示。图中触发齿间隔4o磁头1和3间隔3o,两个信号送入同一个整形与放大电路后,就可以得到1o的转角信号。
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曲轴磁电式传感器:电磁感应式曲轴位置传感器的原理

  曲轴位置传感器也称为发动机转速传感器,它是发动机集中控制系统最主要的传感器之一,用来检测活塞上止点及曲轴转角的信号并将其输入发动机ECU,用于对点火时刻和喷油正时进行控制,同时它也是测量发动机转速的信号源。
  1.电磁感应式曲轴位置传感器
  (1)安装位置
  电磁感应式曲轴位置传感器一般安装在曲轴前端或发动机飞轮壳体上,如下图所示。
  
  (2)结构原理
  电磁感应式传感器,又称为磁脉冲式传感器。电磁感应式曲轴位置传感器主要由导磁材料制成的信号转子、永久磁铁、信号线圈等组成。传感器的位置是固定的,软磁铁芯与信号转子齿之间必须保持一定间隙。
  传感器插头接线形式主要有两线制和三线制两种。两线制的两根线为信号回路线,信号正负交替变化;三线制多出的一根线为屏蔽线。
  (3)检测
  ①丰田车系:2016款丰田凯美瑞混合动力版(发动机型号6AE-FSE)轿车采用的是电磁感应式曲轴位置传感器。传感器1#端子为发动机控制单元插接器E81的110端子提供5V参考电源;传感器3#端子、2#端子分别为传感器正信号和传感器负信号,分别与发动机控制单元插接器E81的76#端子、109#端子相连接。
  
  传感器的电阻检测:关闭点火开关,拔下传感器连接器插头,检查传感器插头1#端子和2#端子之间的电阻。–10℃~50℃条件下标准阻值为1.6~2.7kΩ;50℃~100℃条件下标准阻值为2.0~3.2kΩ。若电阻为无穷大,则说明信号线圈存在断路,应该更换传感器。
  ②大众车系:下图为一汽大众新迈腾曲轴位置传感器G28电路。端子T2yf/1为传感器其中一极,与ECU的T60ya/51端子相连;端子T2yf/2为传感器另一极,与ECU的T60ya/36端子相连。
  
  电磁感应式曲轴位置传感器的检测方法如下:
  a.故障征兆检测:在发动机运行中,当曲轴位置传感器出现故障时,会导致信号中断、发动机不能启动或在运行时立即熄火,这时电子控制单元可以诊断到故障并进行代码存储。
  b.曲轴位置传感器的电阻检查:关闭点火开关,拔下传感器连接器插头,检查传感器上1#与2#端子间电阻,应为980~1600Ω。若电阻为无穷大,说明信号线圈存在断路,应更换传感器。
  c.输出电压测量:用万用表的交流电压挡,在线路正常连接、发动机运转时测量1#端子与2#端子间电压,其电压值在0.2~2V之间波动。
  2.霍尔式曲轴位置传感器
  霍尔效应是指把一块金属或半导体薄片垂直放在磁感应强度为B的磁场中,沿着垂直于磁场方向通过电流Ⅰ时,会在薄片的另一对侧面间产生电动势UH,所产生的电动势称为霍尔电动势,这种薄片(一般为半导体)称为霍尔片或霍尔元件。根据信号触发器结构的不同可以分为触发叶片式和触发轮式两种。
  (1)触发叶片式
  霍尔式曲轴位置传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路和永久磁铁组成,结构如下图所示。
  
  内外信号轮侧面各设置一个信号发生器,信号轮转动时,每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙中时,霍尔集成电路中的磁场被隔磁,此时不产生电压;当叶片离开空气隙时,永久磁铁中的磁通便通过导磁板穿过霍尔元件中,这时产生电压,经过集成电路放大后向控制单元输送脉冲信号。外信号轮每转一圈产生18个脉冲信号,称为18X信号。一个脉冲相当于曲轴转角的20°,发动机控制单元计算出曲轴旋转1°的对应时间,根据这一信号,发动机控制单元可精确控制点火时间。
  (2)触发轮齿式
  霍尔曲轴位置传感器的结构与电磁感应式曲轴位置传感器相似,由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成。
  在四缸发动机的飞轮外沿上有8个齿槽,平均分为两组,之间相隔180°。每一组中每个齿槽的宽度为2°,两个齿槽之间相隔18°。
  
  在六缸发动机的飞轮外沿有12个齿槽,均分为三组,每组相隔120°。每一组中每个齿槽的宽度为2°,两个齿槽之间也相隔18°。
  当飞轮齿槽通过传感器的磁铁时,霍尔传感器输出5V高电平;当飞轮齿槽离开磁铁时,霍尔传感器输出0.3V低电平。一个飞轮齿圈通过传感器时,传感器便产生一个高、低电平信号。
  3.光电式曲轴位置传感器
  光电式曲轴位置传感器应用于早期的带有分电器的发动机上。
  (1)日产汽车光电式曲轴位置传感器
  日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分电器内,它由信号发生器和带光孔的信号盘(遮光盘)组成,如下图所示。信号盘安装在分电器轴上,外围有360条缝隙,相邻缝隙产生1°曲轴转角信号。外围稍靠内间隔60°曲轴转角分布着六个光孔(六缸),产生120°曲轴转角信号,其中有一个较宽的光孔是产生一缸压缩上止点对应的120°曲轴转角信号的。
  
  日产汽车车系光电式曲轴位置传感器信号盘
  脉冲信号发生器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子电路组成。两只发光二极管分别正对着两只光敏二极管,发光二极管以光敏二极管为照射目标。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转时,因信号盘上有光孔,故产生透光和遮光的交替变化,使信号发生器输出对应曲轴位置和转角的脉冲信号。
  (2)现代索纳塔汽车光电式曲轴位置传感器
  现代索纳塔汽车光电式曲轴位置传感器的工作原理与日产公司光敏式曲轴位置传感器相似,其信号盘的结构稍有不同,如下图所示。信号盘外圈有四个弧形长槽,用来检测曲轴转角并将其转化为电压脉冲信号,电控单元根据该信号计算发动机转速,并控制汽油喷射正时和点火正时。信号盘内圈有一个孔,用来检测第1缸压缩上止点(在有些索纳塔车上,设有两孔,用来检测第1、第4缸的压缩上止点,目的是为了提高精度),并将它转化成电压脉冲信号输入电控单元,电控单元根据此信号计算出汽油喷射顺序。
  
  现代车系光电式曲轴位置传感器信号盘

曲轴磁电式传感器:磁电式曲轴位置传感器工作原理,让你从小白变大神,修车不再困难

磁电式曲轴位置传感器百分之七八十的车,如果没有这个曲轴位置传感器车辆是打不着车的。也有一部分借助凸轮轴位置传感器也可以打着车。它的作用是检测转角度和检测发动机转速。第一检测转角度,它起到一个很关键的作用。他要检测你的发动机在哪一个缸到哪一个位置了,才能给你准确的点火和喷油。曲轴位置传感器把这个信号给了电脑板,发动机电脑板才允许你喷油和点火,所以有的车曲位传感器坏了,会导致发动机无法启动。工作原理其实就是一个小型的发电机。下面来看这一幅图,一个n一个s,他们中间会产生磁感场。这时拿一根导线在磁中间切割,这个就叫切割磁感线。切割磁场这时候就会产生一个交流电。下面再来看另一幅图。一块磁铁,在磁铁的周围绕上线圈,这时候给他放一个铁块,铁可以导磁,当我们接近或者远离他的时候,磁场的强弱也就出来了,这时候改变它的磁通量,就会产生出来一个交流的电压,这个电压忽高忽低的。这个时候这两根导线发出来的交流电比较小,所所以说磁电式位置传感器外面都会有一根屏蔽线,用来隔绝外面信号的干扰。这根屏蔽线是地线,当有信号干扰过来时,直接从地线进行回路,就保护了中间那两条线。这根屏蔽线是包在这个磁感器外面的,所以说这个曲轴位置传感器可以看到三根线。他自己产生信号,属于无源传感器。如果现在打不着车了,把解码器插上读发动机转速数据,如果是在150~250之间,证明这个曲位传感器还是有信号的。有了这个信号,发动机才能喷油和点火。测量阻值,万用表打开红黑表笔随便接。一般在500欧姆左右,也有的是1000~2000。

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