Yang Guang

汽车专业英语总结3—常见传感器的介绍—曲轴和凸轮轴位置传感器

曲轴位置传感器:Crankshaft position sensor

凸轮轴位置传感器:Camshaft position sensor

发动机曲轴位置和转速传感器(CKP),是发动机电子控制系统中最重要的传感器之一,是确认曲轴转角位置和发动机转速不可缺少的信号源。发动机控制模块(ECU)用此信号控制燃油喷射量、点火时刻(点火提前角)、点火线圈通电时间、怠速转速和电动汽油泵的运行。该信号不仅对发动机的各种控制比较重要,同时对自动变速器以及巡航定速系统都有着十分重要的作用。其安装位置如图所示:

凸轮轴位置传感器(Camshaft Position Sensor简称CPS),用来检测凸轮轴位置信号,输送给ECU ,以便ECU确定第一缸压缩上止点,从而进行顺序喷有控制和点火时刻控制;同时,还用于发动机起动时识别第一次点火时刻;因此也称为判缸传感器。其安装位置如图所示:

传感器所采用的结构随车型不同而不同,可分为磁脉冲式(磁电式)、光电式和霍尔式三大类。

一、曲轴位置和转速传感器

1、磁脉冲式曲轴位置传感器

磁脉冲式曲轴位置传感器的脉冲信号的产生如下图所示。发动机转动时,信号盘的齿和凸缘切割磁头使其感应线圈内的磁场变化,从而在感应线圈中产生交变的电动势,再将其滤波整形后,变成脉冲信号。

以日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器为例:

在信号盘的边缘,沿着圆周每隔4°有个齿,共有90个齿,并且每隔120°布置一个凸缘,共3个。安装在信号盘边缘的传感器盒是产生电信号的信号发生器。信号发生器内有三个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头,当中间磁头对着信号盘的120°(做功间隔角)凸缘时,产生120°上止点信号。当两边的磁头对着信号盘的齿圈时,彼此间隔3°曲轴转角安装,共同产生1°转角信号。

信号作用:

120°信号(G信号):判别活塞处于上止点的时刻,以便确定喷油正时和点火正时。

1°信号(Ne信号):感知曲轴转角和发动机转速,以确定最佳空燃比的喷油量。

IGT信号:ECU向点火器中功率晶体管发出的通断控制信号。

IGF信号:完成点火后,ECU向ECU输送的点火确认信号。

2、光电式曲轴位置传感器

光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内,由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一起转动,信号盘外圈有 360条光刻缝隙,产生曲轴转角 1 °的信号;稍靠内有间隔 60 °均布的 6 个光孔,产生曲轴转角 120 °的信号,其中 1 个光孔较宽,用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上,由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生电压;当发光二极管光束被档住时,光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后,即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 °和 120°时的信号,电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。

光电效应根据其表现形式的不同,可分为三大类:

(1)光电导效应。光照改变半导体的电导率,从而引起半导体电阻值的变化。光敏电阻是典型的光电导效应器件。无光照时,其阻值很高;有光照时,其阻值大大下降,光照越强阻值越低。

(2)光生电效应。光照改变半导体PN结电势的变化效应,故又称PN结光电效应,光电池、光敏晶体管等属于这类光电效应器件。

(3)光电发射效应。某些物质(如金属丝)在光的照射下,能从表面向外部发射电子的现象,称之为光电发射效应,利用这种效应制作的光电器件有光电管和光电倍增管。

遮光盘旋转,当光孔对准光源时,光接收器导通,输出高电平,随着继续旋转,遮蔽光源,输出低电平。产生脉冲信号。

3、霍尔式曲轴位置传感器

在磁场中,当电流垂直于磁场方向通过置于磁场中的半导体基片(霍尔元件)时,在垂直于电流和磁场的霍尔元件的横向侧面上,将产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,此电压称为霍尔电压。

二、凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器(CMP)的作用是产生与曲轴位置传感器信号对应的同步信号,ECU根据此信号,判断基准气缸正在进行的工作冲程,能保证发动机喷油和点火的正时及顺序。

不论安装位置有何不同,凸轮轴位置传感器的结构都是由脉冲环和霍尔传感器组成,都是利用霍尔效应的原理来工作的。图为凸轮轴位置传感器示意图。

工作过程:

1、当脉冲环的前沿进入霍尔传感器时,传感器输出5V高电位信号。

①.四缸。表示第一、四活塞正在向上止点运动,第一缸为压缩行程,第四缸为排气行程。

②六缸。表示第三、四活塞正在向上止点运动,第三缸为排气行程,第四缸为压缩行程。

2、当脉冲环的后沿离开霍尔传感器时,传感器输出0V低电位信号。

①.四缸。表示第一、四活塞正在向上止点运动,第一缸为排气行程,第四缸为压缩行程。

②六缸。表示第三、四活塞正在向上止点运动,第三缸为压缩行程,第四缸为排气行程。

【全文完】

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评论

  1. 游客 #1

    认真拜读,好为学徒!

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    5天前
  2. 广安网站建设 #2

    谢谢博主分享

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    11天前
  3. 游客 #3

    转眼已到年中,时间过的真快,忙里偷闲,看看博客,散散心!

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    14天前
  4. 找果树 #4

    看起来非常厉害的样子,值得学习的地方很多啊,会继续关注博主的

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    16天前
  5. 百度下拉代理 #5

    这个东西这些老早忘记光了

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    18天前
  6. 域名出售 #6

    还真是不错哎!认真看看了!

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    19天前