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3.曲轴位置传感器 曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一,它提供点火时刻(点火提前角)、确认曲轴位置的信号,用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同,可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。 4.磁脉冲式曲轴位置 1)磁脉冲式曲轴位置及发动机转速传感器的结构和工作原理 ①日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器 该曲轴位置传感器安装在曲轴前端的V带轮之后。在V带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘(用以产生信号,称为信号盘),它和曲轴V带轮一起装在曲轴上,随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘,沿着圆周每隔4°有个齿。共有90个齿,并且每隔120°布置1个凸缘,共3个。 通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU。 ②丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器 丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内,其结构如图所示。该传感器分成上、下两部分,上部分产生G信号,下部分产生Ne信号,在感应线圈里产生交变的感应电动势,放大后送入ECU。 当转子旋转时,每一个轮齿通过磁头时,都将在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。N0.2正时转子上有24个齿,故转子旋转1圈,即曲轴旋转720°时,感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号如图5.81b)所示,其一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角(720°÷24=30°)。 G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置,相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器120°信号。 G1、G2信号分别检测第6缸及第1缸的上止点。由于G1、G2信号发生器设置位置的关系,当产生G1、G2信号时,实际上活塞并不是正好达到上止点(BTDC),而是在上止点前10°的位置。图所示为曲轴位置传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。 2)磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 ①电阻检查 点火开关OFF,拔开曲轴位置传感器的导线连接器,用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值。如电阻值不在规定的范围内,必须更换曲轴位置传感器。图为曲轴位置传感器电路图。 ②曲轴位置传感器输出信号的检查 拔下曲轴位置传感器的导线连接器,当发动机转动时,用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。 ③感应线圈与正时转子的间隙检查 用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙,如图5.85所示。其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求,则须更换分电器壳体总成。 (2)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 日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分电器内,它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成,如图所示。信号盘安装在分电器轴上,其外围有360条缝隙,产生1°(曲轴转角)信号;外围稍靠内侧分布着6个光孔(间隔60°),产生120°信号,其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120°信号的,如图所示。 信号发生器固装在分电器壳体上,主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成,如图所示。两只发光二极管分别正对着光敏二极管,发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,当信号盘随发动机曲轴运转时,因信号盘上有光孔,产生透光和遮光的交替变化,造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。 当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时,光敏二极管感光而导通;当发光二极管的光束被遮挡时,光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后,即向电控单元输送曲轴转角1°信号和120°信号。因信号发生器安装位置的关系,120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴每转2圈,分电器轴转1圈,则1°信号发生器输出360个脉冲,每个脉冲周期高电位对应1°,低电位亦对应1°,共表征曲轴转角720°。与此同时,120°信号发生器共产生6个脉冲信号。 2)光电式曲轴位置传感器的检测 ①曲轴位置传感器的线束检查 检查时,脱开曲轴位置传感器的导线连接器,把点火开关置于“ON”,用万用表的电压档测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V,线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V,用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与地间应为0Ω(导通),如图所示。 ②光电式曲轴位置传感器输出信号检测 用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上,在起动发动机时,电压应为0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间,用万用表电压档检测2#端子和1#端子电压应为1.8-2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。
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