汽车电控发动机构造与维修ppt课件.ppt

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1、第四章传感器检查第一节曲轴位置与转速传感器的检查第二节空气流量传感器的检查第三节节气门位置传感器的检查第四节水温与气温传感器的检查第五节爆震传感器的检查第六节氧传感器检查第七节ECU其他输入信号的检查第一节曲轴位置与转速传感器的检查一任务引入二任务分析三相关知识四任务实施学习目标：1.掌握曲轴位置与转速传感器的功用、位置、类型以及结构与工作原理；2.掌握丰田车系、大众车系、日产车系曲轴位置与转速传感器的检查方法。一任务引入曲轴位置与转速传感器（见图4-1）用于检测曲轴的位置和转速，ECU利用其信号进行如下控制：①各缸喷油和点火的顺序；②各缸喷油位置；③各缸喷油量；④点火正时；

2、⑤怠速等。该传感器发生故障时，以上4个方面的控制都会出现问题，造成发动机运转不良或不能运转。二任务分析曲轴位置与转速传感器有磁感应式、霍尔效应式、光电效应式、磁阻效应式等多种类型，一般安装于曲轴的前端或后端、凸轮轴的前端或后端或分电器的内部，其数量一般也不是一个，而是一套，在不同发动机上的安装位置及数量也不尽相同，但所检测的项目却基本一致，都包括如下4个方面：曲轴转速是多少，活塞是否到达上止点，第几缸活塞到达上止点，是压缩上止点还是排气上止点。三相关知识1.曲轴位置与转速传感器基本工作原理2.曲轴位置与转速传感器的典型案例1.曲轴位置与转速传感器基本工作原理(1)磁感应式传感器(

3、2)霍尔效应式传感器(3)光电效应式传感器(4)磁阻效应式传感器(1)磁感应式传感器该传感器是利用电磁感应原理制成的，即当一个线圈中的磁通量发生变化时，在该线圈的两端就会产生感应电动势。其工作原理如图4-2所示。感应线圈绕在永久磁铁上形成传感头，带凸齿的铁质信号轮随发动机曲轴在传感头附近转动，因此，信号轮与传感头之间的间隙发生周期性的变化，由于空气的磁阻远大于铁质材料的磁阻，该间隙的周期性变化必然造成磁回路磁阻的周期性变化，从而造成磁回路中磁通量的周期性变化，根据电磁感应原理，在感应线圈的两端就产生了交变感应电动势。该交变感应电动势即可作为传感器的输出信号。磁通量变化越快，感应电

4、动势越大，因此，信号轮的转速越高，交变感应电动势的幅值也越大，即传感器的输出信号越强。一般情况下，当发动机的转速在其工作范围内变化时，该传感器输出的信号电压的幅值可在0.5～100V范围内变化。信号轮每转一圈，感应线圈中产生的交变感应电动势的数量等于信号轮上凸齿的数量，即传感器输出信号的数量等于信号轮凸齿的数量，单位时间内输出信号的数量即可反应信号轮及发动机的转速。磁感应式传感器的突出优点是结构简单，且不需要外加电源，因此应用相当广泛。由于信号轮凸齿与传感头之间的间隙直接影响磁回路的磁阻，从而影响感应线圈输出的信号电压，因此，在使用中，该间隙不能随意变动。间隙如有变化，必须按规定

5、进行调整。不同车系上，该间隙值的大小有所不同，例如：丰田车系为0.2～0.4mm；日产车系为0.3～0.5mm。(2)霍尔效应式传感器霍尔效应：当磁场穿过一个通有电流的矩形半导体元件（例如：锗、硅等）时，在垂直于电流和磁场的方向就会产生一个电压（霍尔电压），如图4-3所示，该电压的大小与磁场的强度和电流的大小成正比，与该半导体元件的厚度成反比。由于该现象是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年首先发现的，因此以其名字来命名该现象，用于产生霍尔效应的半导体元件也被称为霍尔元件。霍尔效应产生的原因：电子垂直流经磁场时，受到电磁力（称为洛伦兹力）的作用而发生轨迹偏转，使霍尔元件的一侧积

6、累电子而变为负极，另一侧失去电子而变为正极，这样，两个侧面之间就产生了霍尔电压。利用霍尔效应原理制成的传感器如图4-4所示，主要由永久磁铁1、铁芯3、通有电流的霍尔元件及其集成电路4、带有缺口的信号轮2等组成。信号轮随发动机曲轴转动，当信号轮的叶片部分通过霍尔元件与永久磁铁之间的间隙时，磁场被信号轮的叶片旁通，没有磁场通过霍尔元件，因此不产生霍尔电压；当信号轮的缺口部分通过该间隙时，磁场将经过铁芯和霍尔元件来形成磁回路，有磁场通过霍尔元件，因而产生霍尔电压。传感器内部的集成电路将上述霍尔电压的变化转变为方波，即可作为传感器的输出信号。信号轮每转一圈，传感器输出信号的数量等于信号轮

7、上缺口（或叶片）的数量，单位时间内输出信号的数量即可反应信号轮及发动机的转速。在大部分汽车上，ECU与霍尔效应式传感器的工作方式是ECU通过专线向传感器提供稳定的工作电源（一般为5V）和搭铁，同时还通过信号线向传感器提供一个信号参考电压（一般也为5V）。当传感器内部没有产生霍尔电压时，该信号参考电压不被传感器通过搭铁而维持原来的高电平（5V）；当传感器内部产生霍尔电压时，该信号参考电压则被传感器通过搭铁而变为低电平（0V）。ECU则通过这种高、低电平的变化来获得传感器的信号。霍尔