曲轴位置及转速传感器.ppt

****************关于曲轴位置及转速传感器第1页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三磁感应式传感器工作原理电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器第2页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三感应线圈正时转子磁铁(永久磁铁)NSNSNS磁铁信号转子ABC通过线圈的磁通量点火信号产生电压秃顶交流波形【信号类型】频率信号发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅↑电磁式凸轮轴／曲轴位置传感器影片第3页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三该曲轴位置传感器安装在曲轴前端的V带轮之后。在V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V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。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：日产车第4页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三发动机转动时，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图5.78交变的电动势与脉冲信号产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号，如图5.78所示。发动机旋转一圈，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，如图5.79所示。产生120°信号的磁头②安装在上止点前70°的位置（如图5.80所示），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。第5页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三第6页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三第7页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内。该传感器分成上、下两部分，上部分产生G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。Ne信号是检测曲轴转角及发动机转速的信号，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器的1°信号。该信号由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的转子（N0.2正时转子）及固定于其对面的感应线圈产生。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：丰田车第8页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三当转子旋转时，轮齿与感应线圈凸缘部（磁头）的空气间隙发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化而产生感应电动势。轮齿靠近及远离磁头时，将产生一次增减磁通的变化，所以，每一个轮齿通过磁头时，都将在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。N0.2正时转子上有24个齿，故转子旋转1圈，即曲轴旋转720°时，感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号如图5.81b）所示，其一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角（720°÷24=30°）。更精确的转角检测，是利用30°转角的时间由ECU再均分30等份，即产生1°曲轴转角的信号。同理，发动机的转速由ECU依照Ne信号的两个脉冲（60°曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。图5.82G信号发生器的结构及波形G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器120°信号。G信号是由位于Ne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（G1感应线圈和G2感应线圈）产生的。其构造如图5.82所示。其产生信号的原理与Ne信号相同。G信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。第9页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三G1、G2信号分别检测第6缸及第1缸的上止点。由于G1、G2信号发生器设置位置的关系，当产生G1、G2信号时，实际上活塞并不是正好达到上止点（BTDC），而是在上止点前10°的位置。图5.83所示为曲轴位置传感器G1