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什么是曲轴传感器

发布时间:2022-01-14 浏览:49次

曲轴位置传感器

曲轴位置传感器CKPS,又名发动机转速传感器。用于检测曲轴转角的位移,给ECU提供发动机转速信号和曲轴相位信号,也作为点火和喷油的控制信号。

凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置传感器CMPS,又称判缸传感器。顾名思义即为判断凸轮轴基准位置(一缸压缩上止点位置)并提供给ECU,通常与曲轴位置传感器相配合。

关于传感器那些你可能不知道的事儿 发动机每四个冲程曲轴转两圈,所以曲轴位置传感器只能判断一缸和四缸的上止点,但不知道哪个缸是压缩行程上止点,此时就需要凸轮轴位置传感器给出基准信号与曲轴位置传感器的信号进行比对,从而得出正确的点火和喷油的控制信号。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器目前常用磁电式和霍尔式,那两者之间有什么不同呢?它们又是怎么工作的呢? 让我们一起一探究竟吧!!!

电磁式传感器 电磁式传感器是利用电磁感应原理来工作的,主要由永久磁铁、电磁线圈和信号轮组成。

工作原理

当信号轮随着曲轴和凸轮轴转动时,凸齿和凹槽交替变化,信号轮和传感器之间的磁阻也不断重复变化,从而使得永久磁铁和极柱之间的磁通量发生变化。 磁通量增加的过程中在线圈里产生正向的感应电压,减小的过程产生反向的感应电压,成周期性变换形成正弦式电压信号从线圈两端输出,并且该正弦式电压信号波幅与转速成正比。ECU通过计算脉冲信号的个数来进行判断发动机转速和曲轴转角。

霍尔式传感器

霍尔式传感器是根据霍尔效应制定的传感器,由霍尔集成电路、永久磁铁和信号轮组成,上面有窗口和隔板。

工作原理

霍尔集成电路和永久磁铁间存有1mm的间隙,当信号轮随着曲轴或凸轮轴转动时,窗口和隔板交替地从间隙中通过。 当隔板经过间隙时,霍尔集成电路中的磁场被阻断,无霍尔电压,霍尔传感器输出电压为高电位;当窗口经过间隙时,霍尔集成电路中的磁场被导通,形成霍尔电压,霍尔传感器输出电压为低电位。霍尔传感器输出的信号为方波信号,波幅不会收到转速的影响。

电磁式传感器、霍尔式传感器各自优缺:

电磁式传感器:结构简单成本低,工作不需要供电端,只需信号端和搭铁端,但抗电磁干扰能力差。

霍尔式传感器:工作需要供电端、信号端和接地端,结构复杂成本高,但它抗电磁干扰能力强,而且因为它的输出信号电压幅值不受转速干扰,所以它的频率响应高。 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的配合工作

(假设曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器均为电磁式传感器)

曲轴位置传感器中的信号轮随着曲轴转动,每转过一个凸齿就会输出一个周期的正弦式电压信号。当信号轮上的大齿缺或连续凸齿经过传感器磁头时,由于所经过的时间较长,传感器就会输出一个特殊的宽脉冲信号,该信号对应于某一缸活塞上止点的一定角度,通常这个角度已经设置并存储在ECU中。 由于发动机完成一个工作循环曲轴转动两圈,那么曲轴位置传感器就输出了两个宽脉冲信号,所以ECU会检测到两个气缸活塞接近上止点,但无法确定这两个气缸中哪一缸的活塞是接近压缩上止点,哪一缸的活塞是接近排气上止点。 这个时候就需要凸轮轴位置传感器来辅助判定。凸轮轴位置传感器的信号轮随着凸轮轴旋转,如曲轴位置传感器一样,当信号轮上的大齿缺或连续凸齿经过传感器磁头时,传感器便输出一个宽脉冲信号。由于发动机一个工作循环凸轮轴只转一圈,所以凸轮轴位置传感器发出的这个宽脉冲信号就可以作为一个判别信号。 我们不妨假设凸轮轴位置传感器输出判别信号以后,下一个曲轴位置传感器发输出的宽脉冲信号即为一缸压缩上止点的一定角度,这样ECU就能通过内置程序确定一缸上止点并依次计算其他各缸的压缩上止点时刻,从而给出最合适的点火喷油指令。

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