柴油机电控系统传感器结构与检测-位置和转速传感器结构与检测（柴油机电控系统检修课件）

知识点01.作用及工作控制策略02.结构与工作原理03.检测作用及工作控制策略01用于检测一缸活塞上止点信号和曲轴转角信号，也是测量柴油机转速的主信号源，辅助配合凸轮轴位置传感器，确定基本喷油时刻。曲轴位置传感器采集凸轮轴转角信号，作为喷油时刻主控制信号。还用于识别柴油机启动时第一次点火时刻，同时，凸轮轴位置传感器还作为测量柴油机转速的第二（辅助）信号源，用于检验曲轴位置传感器信号的正确性。凸轮轴位置传感器

作用在策略上，曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器可以相互检验对方信号的基本正确性

工作控制策略

部分机型要求两个传感器都必须工作正常，柴油机才能启动和连续运转若其中一个信号缺失，部分机型可以启动，且启动后可以加速，但启动时间较正常的长（曲轴位置传感器信号缺失的启动时间更长），启动后将会产生相应故障码。若两个信号都缺失，所有机型的柴油机都不能启动和工作。相互检验对方信号的基本正确性结构与工作原理02

结构与工作原理

电磁感应式曲轴位置传感器1－永久磁铁；2－接插头；3－柴油机壳体4－铁芯；5－感应线圈；6－信号齿盘缺齿位置

结构与工作原理

信号齿盘由曲轴带动旋转，轮齿靠近和离开线圈时，通过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电压。ECU从交变电压的变化频率计算出转速。在信号齿盘上缺2个齿，转到此位置时，交变电压信号频率将会发生突变，ECU据此判别曲轴位置（第一缸活塞位于上止点位置）。缺齿位置

结构与工作原理

电磁感应式曲轴位置传感器工作波形图上止点信号（缺齿处信号）

结构与工作原理

电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器对照工作波形图电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器与ECU连接

参考电阻值一般为860±86Ω（20℃）检测03测量头部有污物或与信号齿盘间的安装间隙不当，造成信号减弱或无信号而不能触发ECU工作。柴油机启动时间稍长或不能启动（由控制策略决定）感应线圈短路或断路，无信号

常见故障及影响

常规检测和特殊情况常规检测特殊情况检查安装间隙是否正确（大都不可调整），检查测量头部是否有油污。若信号齿盘有齿损坏、破损或安装松动，也会造成信号失真。检查线圈电阻值，无穷大或为零，说明线圈断路或短路；过大或过小，不符合标准值都需更换。若永久磁铁磁性减弱，可能信号减弱或缺失。可水平吸附在钢铁物表面，若不能或不牢，则需更换。知识点01.结构与工作原理02.检测结构与工作原理01

霍尔式曲轴和凸轮轴位置传感器结构与工作原理

1-电气插头2-传感器壳体3-柴油机缸体4-密封圈5-永久磁铁6-霍尔集成电路7-信号脉冲轮a-气隙φ-转角

（a）结构工作图（b）输出信号特性

结构与工作原理

霍尔式曲轴和凸轮轴位置传感器工作及电路

信号轮随凸轮轴旋转，永久磁铁可产生一个磁场强度。当信号轮的一个轮齿（Z）经过传感元件时，会引起磁场强度的变化，在中间的霍尔电路中产生一个霍尔电压信号。ECU根据电压产生的时刻确定一缸活塞上止点信号（曲轴位置传感器）或各缸活塞位于压缩上止点的信号（凸轮轴位置传感器）；根据电压产生的次数确定曲轴或凸轮轴转角和转速。

结构与工作原理

霍尔传感器与ECU连接电路

曲轴位置传感器信号盘凸轮轴位置传感器信号盘一缸压缩上止点信号检测02

常见故障是内部集成电路烧坏，造成各针脚线路间短路、或内部电路与针脚间断路、或产生的信号太弱。结果都是不能产生相应的电压信号或信号太弱，根据不同的控制策略，将可能导致柴油机不能启动工作（或运转中突然熄火）、或柴油机能工作，但会产生故障码并报警，使ECU的控制精度降低。

常见故障及影响

常规检测和特殊情况检查各针脚间电阻值是否正常启动或用启动机带动机器运转，在机测量各针脚对“地”电压值首先应确定接插头和线束无故障检查安装间隙是否正确，测量头部是否有油污。特殊情况若信号盘齿损坏、破损或安装松动，也会造成信号失真。知识点01.霍尔式加速踏板位置传感器结构与工作原理02.电位计式加速踏板位置传感器结构与工作原理03.加速踏板位置传感器检测霍尔式加速踏板位置传感器结构与工作原理01

作用

加速踏板传感器模块不同型号实物外形图（a）顶部安装（b）独立安装（c）底部安装1-传感器；2-专用踏板；3-踏板支座；4-连接插头

功用是检测加速踏板的行程和踩踏速率，获取加速信号，然后传到ECU，向ECU反映驾驶员对动力和速度的需求，作为控制喷油量的主信号之一，由ECU调节喷油量。同时，加速踏板位置传感器还向ECU传递柴油机的启动和怠速状态信息，用于柴油机的启动和怠速控制。

结构与工作原理

霍尔式加速踏板位置传感器结构霍尔式加速踏板位置传感器不同角度时工作状况1-转子（永久磁铁）；2--极靴；3-导电元件；4-气隙；5-霍尔效应传感器；6-轴（软磁）1-壳体盖2-转子（永久磁铁）3-带霍尔效应传感器的电子单元4-壳体5-回位弹簧6-耦合元件

结构与工作原理

霍尔式加速踏板位置传感器控制电路和输出特性传感器ECU

半圆形永久磁铁圆盘转子1会产生磁通量，该磁通量会通过极靴2，软磁导电单元3、以及轴6返回至转子。在此过程中，通过传导元件返回的磁通量是转子转动角度φ的函数。每个导电元件的磁路中都有一个霍尔效应传感器。这样，可在整个测量范围内形成一条近乎线性的特性曲线。电位计式加速踏板位置传感器结构与工作原理02

结构与工作原理

电位计式加速踏板位置传感器结构

由两个相互独立的传感器模块构成，两个简单的电位计（可变电阻）将踏板的踩下情况直接转变为电压信号输出。

结构与工作原理

电位计式加速踏板位置传感器控制电路+

-

2信号可变滑臂+

1信号-

当加速踏板不踩下时（怠速），滑臂转动到使基准电压通过全部线圈位置，加速踏板位置传感器产生约为0.5V的输出信号；当加速踏板处于全踩下位置时，滑臂转动到基准电压只通过很少线圈的位置，向ECU回馈的信号电压约为4.5V

结构与工作原理

电位计式加速踏板位置传感器信号输出特性和与ECU连接电路

加速踏板处于怠速和全开之间位置，向ECU回馈的信号电压将与滑臂在电阻上的位置成正比。VPA2信号电压始终是VPA信号电压的二倍。加速踏板位置传感器检测02

加速踏板位置传感器检测损坏影响无法加速，故意灯亮，有故障码（含线束及ECU损坏）用诊断仪读数据流，踏板位置的两个信号间关系应为2倍首先排除线束故障电位计式检查3个针脚间的电阻，不符标准损坏霍尔式可检查3个针脚间的电阻，不好则坏；但即使正确也不能判定没损坏知识点01.电子手油门结构与检测电子手油门结构与检测01

功用

电子手油门具体实物外形将柴油机长时间稳定在一个比较大的负荷下工作，代替长时间踩加速踏板，进行动力和转速