汽车传感器与检测技术电子教案： 霍尔式曲轴位置传感器.doc

《汽车传感器与检测技术》教案

知识点

霍尔式曲轴位置传感器

学时

0.5学时

教学内容

霍尔式曲轴位置传感器概述、功用、结构、原理、故障、检测

教学重点

原理

教学难点

检测

参考资料

一、概述

曲轴位置传感器CKPS又称转速传感器，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。常与凸轮轴位置传感器CMPS配合使用。通常安装在曲轴前端的皮带轮之后、曲轴后端飞轮旁或分电器内。

图1霍尔式曲轴位置传感器

二、功用

1.检测发动机转速，PCM据此计算进气量，确定喷油量和点火提前角。

2.检测发动机基准缸（一缸或其他缸）的基准位置（活塞压缩上止点或压缩上止点前、后一固定角度），进行缸序判别，进一步确定活塞的任一位置。

3.检测曲轴转过的角度，PCM判定活塞运行的任一位置，确定点火时刻和喷油时刻。

4.控制喷油和点火之外，还用于怠速控制、废气再循环控制、燃油蒸发控制等。

三、结构

1.触发叶轮：安装在分电器轴上，缸数相等的四个叶片（50°）和四个窗口（40°）；

2.永久磁铁：安装在分电器底板上，位于触发叶轮的内侧，与霍尔集成电路相对；

3.霍尔集成电路：安装在分电器上，位于触发叶轮的外测。

图2桑塔纳AFE发动机霍尔式曲轴位置传感器结构图

1.转子叶轮2.永久磁铁3.霍尔元件4.空气间隙

四、原理

1.叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0，输出高电平；

2.叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出低电平；

3.发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大。

图3电磁式曲轴位置传感器工作原理

五、故障

（一）故障原因：

1.霍尔元件损坏；

2.触发叶轮翘曲造成脉冲信号变形；

3.内部电路断路或接触不良等，使信号减弱、变形或无信号产生。

（二）曲轴位置传感器故障表现：

1.不能正确检测转速和曲轴转角信号，导致不正常点火、喷油；

2.发动机不易启动。

六、检测

（一）电压检测：

1.点火开关转至ON位。

2.检测A、C之间的电压应为8V。

3.B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。

图4光电式曲轴位置传感器工作电路

（二）波形检查：

1.图中前半部分为正常波形。后半部分为故障波形；

2.故障波形中波形振幅与正常波形相比，相差很大；

3.故障原因是由于霍尔式曲轴位置传感器内部元件损坏导致；

4.如果检测的波形异常，应更换霍尔式曲轴位置传感器。

图5霍尔式曲轴位置传感器的故障波形举例