汽车发动机电控技术-河南交通职业技术学院ppt课件

.,汽车发动机电控技术,河南交通职业技术学院,.,2.4电控燃油喷射系统的主要传感器,2.4.1空气流量传感器2.4.2进气压力传感器2.4.3节气门位置传感器2.4.4冷却液温度传感器/进气温度传感器2.4.5曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器,2.4.5曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器,一、曲轴位置传感器二、凸轮轴位置传感器,一、曲轴位置传感器,案例分析,一辆韩国现代轿车，发动机有时启动十多次后才能着车，启动后发动机工作正常；但有时多次启动也无法着车，而且无着车征兆。经检查发现曲轴位置传感器线圈有接触不良故障，更换曲轴位置传感器后，故障排除。曲轴位置传感器的作用是什么？它对发动机技术状况有何影响？,问题的提出,曲轴位置传感器的作用是什么？曲轴位置传感器安装在什么位置？有哪几种类型？什么样的发动机上使用曲轴位置传感器？失效后有无保护?信号异常对发动机性能有何影响？故障如何排除？,曲轴位置传感器视频,（1）曲轴位置传感器的作用,曲轴位置传感器（CrankshaftPositionSensor即CKP）也称发动机转速传感器。CKP是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。曲轴位置传感器的功用是：检测发动机曲轴转角（Ne信号，控制喷油）和活塞运行位置（G信号，控制点火）。发动机ECU据此信号控制点火正时和喷油正时，并提供发动机转速（Ne信号）信号。,发动机ECU接收到CKP信号后用于,和空气流量传感器信号一起决定发动机在各种工况下的基本喷油量（即主喷油量）和基本点火提前角；控制点火时刻和喷油时刻；影响怠速控制阀的动作；影响排放控制系统（EGR、活性炭罐）的工作。,曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮壳上、分电器内部等,（2）曲轴位置传感器安装位置,（3）曲轴位置传感器的类型,（1）磁电感应式（2）霍尔式（3）电光式,曲轴位置传感器,（一）磁电感应式曲轴位置传感器,1、磁电感应式曲轴位置传感器的结构与工作原理2、磁电感应式曲轴位置传感器及其工作电路的检测3、磁电感应式曲轴位置传感器故障的诊断,磁电感应式曲轴位置传感器视频,.,磁电式凸轮轴/曲轴位置传感器,【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：丰田车,Ne信号：检测曲轴转角位置及发动机转速的信号。G信号：用于辨别气缸及检测活塞上止点位置。,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测,检测：感应线圈的电阻，冷态下G1和G2感应线圈电阻应为125200，Ne感应线圈电阻为155250。,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路,传感器,ECU,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：大众车,电磁式曲轴位置传感器FLASH动画,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：本田车,信号轮,1、磁电感应式曲轴位置传感器的结构与工作原理,发动机运转时带动信号转子转动磁路中的气隙便不断发生变化，穿过感应线圈的磁通量也不断变化从而在感应线圈中感应出电信号。,转速传感器视频,不同位置感应情况,安装在分电器内的CKP,2、磁电感应式CKP及其工作电路的检测,（1）检查传感器内线圈电阻（2）检查传感器的输出信号（3）检查磁隙（4）检查传感器连接导线,（1）检查传感器内线圈电阻,拔下传感器连接器，分别测量传感线圈上G-端子与G1、G2、Ne端子之间的电阻值。若不符，应换分电器壳体总成,曲轴位置传感器标准电阻值为：冷态9851600，热态12651890。凸轮轴位置传感器标准电阻值为：冷态16302740，热态20653225。,丰田1ZZ-FE发动机的曲轴与凸轮轴位置传感器电路,冷态是指-1050，热态是指50100。,（2）检查传感器的输出信号,方法一：使发动机怠速运转，分别测量曲轴位置传感器上G1与G-、G2与G-、Ne与G-之间的电压。传感器正常时，应有脉冲信号输出。若无脉冲信号输出，则更换曲轴位置传感器。方法二：在发动机怠速运转时，用示波器检查曲轴位置传感器上G1与G-、G2与G-、Ne与G-之间的波形，其波形应符合要求。视频,（3）检查磁隙,用厚薄规检查信号转子与传感线圈凸出部分的间隙。标准值为0.20.4mm。若不符合标准，则更换分电器总成。,（4）检查传感器连接导线,传感器与ECU之间的二根连接导线，均应导通。否则，修复或更换导线。,3、磁电式曲轴位置传感器故障的诊断,（1）曲轴位置传感器触头上吸附过多杂质或气隙过大会造成断路（2）曲轴位置传感器触头与转子的气隙过小，会造成喷油量过少，发动机启动困难。（3）曲轴位置传感器电阻值的检测。（4）热机时曲轴位置传感器断路故障的检测（5）磁电式曲轴位置传感器磁性的检查,凡是磁电感应式的凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、车速传感器、变速器转速传感器、轮速传感器等，如电阻值和输出电压均符合厂家规定，应进一步进行磁性检查。,（6）热机断路故障的路边急救,冷机时启动，行驶正常；热机后，曲轴位置传感器、点火器或点火线圈在出现高温时断路或短路，无法启动。此时可用物理方法降温（如用水使外壳降温，但不要弄湿端子），降温后电阻值恢复正常，可以正常启动和行驶。,（二）霍尔式曲轴位置传感器及同步信号传感器,1、霍尔式曲轴位置传感器2、同步信号传感器3、发动机点火时刻、喷油时刻的控制4、霍尔式曲轴位置传感器工作电路及检测,霍尔式曲轴位置传感器视频,.,霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器,霍尔式凸轮轴曲轴位置传感器影片,.,霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测,【信号类型】频率信号发动机转速信号频率信号振幅不变检测点火开关转至ON位。检测A、C之间的电压应为8V。B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。,霍尔式传感器电路,1、霍尔式曲轴位置传感器,把一个通有电流的霍尔半导体基片（霍尔元件）放置在与电流方向垂直的磁场中时，在垂直于电流和磁场的方向上就会产生一个微量电压，称为霍尔电压。霍尔电压与通过的电流和外加磁场的强度成正比。,霍尔视频,2）同步信号传感器,利用霍尔式曲轴位置传感器，ECU可以判断出有两个缸的活塞同时接近上止点，但不能判断哪个缸是压缩上止点，哪个缸是排气上止点，因此，还需要另外一个同步信号传感器配合来确定发动机的点火时刻和喷油时刻。丰田轿车凸轮轴位置传感器产生的G1、G2信号为判缸信号，即为同步信号发生器；北京切诺基汽车的同步信号传感器也是霍尔式传感器,3）发动机点火时刻、喷油时刻的控制,（1）四缸发动机点火时刻、喷油时刻的控制过程（2）六缸发动机点火时刻、喷油时刻的控制过程。,4）霍尔式曲轴位置传感器和同步信号传感器的工作电路及检测,（三）光电式曲轴位置传感器,1）光电式曲轴位置传感器的结构和工作原理2）光电式曲轴位置传感器及检测,光电式曲轴位置传感器视频,.,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器,【信号类型】频率信号发动机转速信号频率信号振幅不变,.,光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测,检测：点火开关转至ON位，检测电脑侧1和2端子间电压为12V，给传感器施加12V电压，在信号输出端子3和4与1之间接上电流表，转动转子一圈，两个电流表应分别摆动1次和4次，电流应约为1mA。,光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路,二、凸轮轴位置传感器CPS,在许多旧款的电控发动机上，有曲轴位置传感器就没有凸轮轴位置传感器（camshaftpositionsensor，即CPS），有CPS就没有CKP。因为这两个传感器的作用是一样的，只是安装位置不同，名称不同而已。因此，过去往往习惯性地将凸轮轴位置传感器也称为曲轴位置传感器。在有些发动机上，既安装了CKP，又安装了CPS。一般CKP主要用来检测发动机的转速、曲轴的位置，而CPS主要用来发送上止点信号。即将过去的一个传感器的任务分配给两个传感器去完成。随着发动机可变正时等新技术的出现，需要分别检查凸轮轴和曲轴的位置，这时的CPS与传统的CPS的作用完全不同。此时，CPS用来控制配气正时，从而提高发动机的功率。,特别提示,如凸轮轴位置传感器失效退出，无法提供初始点火提前角信号，进入失效保护后，发动机转速传感器（曲轴位置传感器）装在曲轴前端或飞轮上的车型，上面均设计有断齿（压缩行程上止点），初始点火提前角信号则改为发动机转速传感器负责，初始点火提前角控制不受影响，但启动时发动机会延迟2s启动。,1、霍尔式凸轮轴位置传感器,捷达、桑塔纳2000GSi、北京切诺基等轿车采用霍尔式凸轮轴位置传感器，安装在发动机进气凸轮的一端。,1-电源正极端子；2-信号输出端子；3-电源负极端子,传感器,2、磁电式凸轮轴位置传感器,进气凸轮轴的可变气门正时（VVT）传感器（G信号）由磁铁和MRE元件组成。VVT凸轮轴主动齿轮有一个信号盘，信号盘的外圆周上有3个齿。齿轮旋转时，信号盘和耦合线圈间气隙会发生变化，从而影响磁铁。结果，MRE材料的电阻就会发生波动。凸轮轴位置传感器将齿轮旋转数据转换为脉冲信号，并将这些脉冲信号发送到ECU来确定凸轮轴角度。ECU利用此数据来控制燃油喷射时间喷油正时。曲轴位置信号盘有34个齿。发动机每转一周，耦合线圈产生34个信号。ECU根据G信号和实际曲轴转角来检测正常的曲轴转角。ECU还根据NE信号来检测发动机转速。,.,凸轮轴/曲轴位置传感器CPS,【功用】凸轮轴位置传感器CMPS（=CamshaftPositionSensor）：又称为上止点传感器、霍尔传感器等。用于给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。曲轴位置传感器CKPS（=CrankshaftPositionSensor）：又称转速传感器，检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制主控信号。【安装位置】曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。两传感器有安装在一起的，也有分开安装的【分类】电磁式、霍尔式和光电式。,小结：,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器,【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：丰田车,Ne信号：检测曲轴转角位置及发动机转速的信号。G信号：用于辨别气缸及检测活塞上止点位置。,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测,检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125200，Ne感应线圈电阻应为155250。,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路,传感器,ECU,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：大众车,电磁式曲轴位置传感器FLASH动画,.,电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器：本田车,信号轮,.,霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器,霍尔式凸轮轴曲轴位置传感器影片,.,霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测,【信号类型】频率信号发动机转速信号频率信号振幅不变检测点火开关转至ON位。检测A、C之间的电压应为8V。B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。,霍尔式传感器电路,.,光电式