曲轴位置传感器的工作原理及检修

1、第 22卷 第 5期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 V ol.22 No.5 2005年 10月 Journal of Xingtai Vocational and Technical College Oct . 2005 收稿日期 20050902 作者简介 梁春兰1970-女河北柏乡人邢台职业技术学院汽车系实验师56曲轴位置传感器的工作原理及检修梁春兰(邢台职业技术学院 汽车系河北 邢台 054035摘 要 本文系统介绍了曲轴位置传感器的工作原理及种类 在此基础上介绍了曲轴位置传感器的检测方法关键词工作原理;检测方法检修中图分类号U270.64 文献标识码A 文章编号03曲轴位置

2、传感器即曲轴位置和转角传感器 它是电喷发动机的重要传感器之一 主要用于检测发动机曲轴转角和活塞 上止点位置 以便于发动机控制装置发出点火及喷油指令 提供最佳的点火时刻及最合理的燃油供给 从而提高车辆的经 济性及排放的环保性 除此之外曲轴位置传感器还承担着发动机转速的信号检测功能 根据传感器产生信号的原理不同 曲轴位置传感器类型大致可分为磁脉冲式霍尔式及光电式三种类型 一 磁脉冲式曲轴位置传感器 传感器的结构及工作原理磁脉冲式曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮之后或分电器中 其 主要构成部件有信号转子和信号发生器两大部分 如图 1所示 信号转子 或与曲轴皮带轮一起安装于曲轴上 与曲轴同步运转 或

3、安装于分电器的 转子轴上 与转子轴同步运转 信号转子的外缘沿圆周方向开有若干个齿 每齿之间的间隔角度均相同 车型不同齿数也不尽相同 信号发生器装于 信号转子的边缘 由永久磁铁和线圈构成 对于安装在分电器内的磁脉冲 式曲轴位置传感器而言 往往包含上下两个信号转子 它们分别产生曲轴 位置信号 及活塞上止点位置信号 和曲轴转角信号 即曲轴转速信号 如图 2所示 1其工作原理如图 3所示 当发动机运转时 信号转子便随发动机的转 动而转动 信号转子上的轮齿与齿隙便相继通过信号发生器的永久磁铁部 分 当轮齿通过时 缠绕于磁铁上的感应线圈中 即感应出电动势 齿隙 通过时 该电动势由于磁通量的减小而减弱 于是

4、随发动机的转动感应 线圈中就产生交变的电动势 经过信号发生器的集成电路滤波及整形后 变为脉冲电压信号输送至电子控制装置 用以计算发动机转速 确认活 塞上止点位置 进而控制发动机的点火及喷油时刻传感器的检测1. 查阻值 拔下传感器插头 用万用表检测传感器线圈的阻值 一般情况下传感器线圈阻值在 1K 左右 不同车型阻值不尽相同否则 为传感器故障2. 查传感器 将传感器插头接好 点火开关置于 ON 位 利用 探针检测信号线电压 用手转动信号转子时 万用表上应有交变电压信 号出现 否则为传感器故障57二 霍尔式曲轴位置传感器 传感器的结构及工作原理霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应原理实现其工作的 通

5、常有触发叶轮式和触发齿轮式两种形式 2触发叶轮式曲轴位置传感器一般安装于曲轴前端 别克轿车 如图 4所示 有的安装于分电器内 如桑塔纳轿车 如 图 5所示 它由信号转子及霍尔信号发生器构成 带有触发叶片的信号转子与发动机曲轴皮带轮固联 随曲轴同步运转 或与分电器的凸轮轴固联 随凸轮轴同步运转 信号转子的外缘均布有若干个触发叶轮及相同数目的缺口 数目与发动机 气缸数相同霍尔信号发生器由永久磁铁 导磁板及霍尔 集成电路等组成 其工作原理如图 6所示 信号 发生器设置在信号转子附近 当信号转子随曲轴 转动时 触发叶片及缺口便依次进入永久磁铁和 霍尔元件之间的空气隙 当叶片进入时 霍尔集 成电路中的磁

6、场就被触发叶片所截断 即旁路 霍尔集成电路因此产生低电位 而当叶片离开缺 口正对空气隙时 又使得霍尔集成电路因重新获 得磁场而产生霍尔电压 即高电位 该脉冲电 压信号经集成电路的放大与整形处理后送至电子控制装置 经细化处理后用 于控制发动机的点火及喷油时刻 触发齿轮式曲轴位置传感器通常安装于变速器壳体上 其结构如图 7所 示 传感器的感应头部与固定在飞轮上的信号转子正对 随发动机曲轴的运 转而运转 信号转子上开有若干个槽 当信号转子的槽口通过信号发生器的感应头时 霍尔信号发生器输出高电位信号 当信号转子上的凸齿正对信号发生器的感应头时 霍尔信号发生器输出低电 位信号 因此 随曲轴转动信号转子通

7、过信号发生器时 传感器便产生高低电位相间的脉冲电压 该电压信号经放大及整 形处理后送至电子控制装置 用于计算发动机转速 确认活塞上止点位置 进而控制发动机的点火及喷油时刻传感器的检测1. 将点火开关置于 ON 位 用万用表检测传感器电源电压 正常值为蓄电池电压 否则为电源线路连接不良或断路 故障2. 用万用表检测传感器信号线工作电压 在点火开关处于 ON 位时 约为 8V 发动机运转时 传感器信号输出电 压应在 0.35V 之间变化 且该电压值呈脉冲性 最高 5V 最低 0.3V 否则应更换传感器三 光电式曲轴位置传感器传感器的结构及工作原理光电式曲轴位置传感器一般安装于分电器内 主要构成部件

8、有带孔的信号转子 及信号发生器两部分 如图 8所示 信号转子装于分电器轴上 其圆周方向均布有 360条光孔 用于产生 1曲轴转角信号 稍稍外围的圆周方向均布有 6个光孔 用 于产生 120曲轴转角信号 其中较宽的光孔用于产生与发动机一缸上止点对应的 120曲轴转角信号 如图 9所示 3信号发生器安装于分电器壳体上 由光源 即发光二极管 光接收器 即光敏 二极管 和波形电路组成 如图 10所示 两只发光二极管分别与两只光敏二极管正 对 当遮光盘 即信号转子 随发动机曲轴或分电器凸轮轴的运转而转动时 发光 二极管便通过信号转子上的光孔与光敏二极管之间产生透光与遮光的交替变化 当 发光二极管的光束照

9、射到光敏二极管上时 光敏二极管产生感光电压 当发光二极 管的光束被遮挡时 光敏二极管产生的电压则下降为 0V 于是 波形电路将光敏二 极管产生的脉冲电压放大整形处理 从而使得信号发生器向电子控制装置输送相应 曲轴转角的 1和 120信号 以计算发动机转速 确认活塞上止点位置 进而控制 发动机的点火时刻及喷油时刻 如图 11所示58 传感器的检测1. 拔下传感器插头 并将点火开关置于 ON 位 用万用表检测传感器电源电压 正常值为 5V 或 12V 因车型而异 否则应检查传感器至电子控制装置 之间的电源电路有无连接不良故障 检测传感器的搭 铁情况 正常情况下应搭铁良好2. 插好传感器插头 起动发

10、动机至 2500r/min左 右 检测传感器电压输出 正常值为 23V 左右 否 则为传感器故障3. 运转发动机 用示波器检测传感器输出电压信 号 该信号应为交变电压输出 且波形均匀 否则应 更换传感器参考文献1尹万建 . 轿车发动机电控系统原理与检修实用教程 M. 北京 机械工业出版社 2003. 80-85.2鲁植雄 . 汽车传感器检测图解 M.南京江苏科学技术出版社2001. 101-107.3张 宪 . 汽车电子控制系统原理与维修技术 M.济南 山东科学技术出版社1999.152-158.Working Principle and Test Methods of CKP SensorL

11、IANG Chun-lanXingtai Vocational and Technical College, XingtaiHebei 054035 ChinaAbstract: This paper introduces the types and working principles of CKP sensor systematically. Based on this, it elaborates the testmethods of various CKP sensors. Key words: working principletest methodsrepairing(责任编辑 苑

12、田家*我院健儿在省大运会上喜创佳绩2005年 8月 15日 21日 河北省第十四届大学生运动会篮 排球联赛在河北省邯郸市的河北工程学院举行 河北省 共有 18所高职院校参加比赛 我院排球队篮球队以充分的准备和精湛的技术取得本次盛会男排冠军男篮第六名 女篮第四名的创历史好成绩本次竞赛由河北省教育厅主办 河北工程学院承办 比赛中 我院排球队 篮球队不畏强敌 连续奋战 他们克服了 种种不利条件 充分发挥了自己的水平和团队精神 我院篮球队队员优秀的整体素质和良好的精神风貌赢得评委的一致赞 誉给各兄弟院校的广大师生留下了深刻的印象男排还获得精神文明奖 树立了我院良好形象8月 21日 院排球队 篮球队在领队董勇老师教练员程鹏祝朝选武永军老师的带领下载誉而归邢台职业技术学院体育部供稿 曲轴位置传感器的工作原理及检修作者:梁春兰 , LIANG Chun-l