《《汽车电器与电控技术》教学课件4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《汽车电器与电控技术》教学课件4（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、车辆装备新技术主讲：舒主讲：舒 华华 教授教授军事交通学院军事交通学院结构结构原理原理检修检修第二节第二节 曲轴与凸轮轴位置传感器曲轴与凸轮轴位置传感器u曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器CPSCPS：uCrankshaftPositionSensorCrankshaftPositionSensoru凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器CPSCPS：uCamshaftPositionSensorCamshaftPositionSensoru气缸判别（判缸）传感器气缸判别（判缸）传感器气缸判别（判缸）传感器气缸判别（判缸）传感器CISCIS：uC
2、ylinderIdentificationSensorCylinderIdentificationSensor uCPSCPS功用：功用：功用：功用：采集采集采集采集发动机转速发动机转速发动机转速发动机转速和和和和曲轴转角曲轴转角曲轴转角曲轴转角信号，并输信号，并输信号，并输信号，并输入入入入ECUECU，以便确定，以便确定，以便确定，以便确定点火时刻点火时刻点火时刻点火时刻和和和和喷油时刻喷油时刻喷油时刻喷油时刻。uCISCIS功用：功用：功用：功用：采集配气采集配气采集配气采集配气凸轮轴位置凸轮轴位置凸轮轴位置凸轮轴位置信号，输入信号，输入信号，输入信号，输入ECUECU确确确确定气缸定气
3、缸定气缸定气缸上止点位置上止点位置上止点位置上止点位置。一、曲轴与凸轮轴位置传感器的功用一、曲轴与凸轮轴位置传感器的功用曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器CPSCPS：霍霍霍霍 尔尔尔尔 式：式：式：式：桑塔纳桑塔纳桑塔纳桑塔纳2000GLi2000GLi、FordEEC-FordEEC-、CadillicCadillic磁感应式：磁感应式：磁感应式：磁感应式：桑塔纳桑塔纳桑塔纳桑塔纳2000GSi2000GSi、捷达、捷达、捷达、捷达ATAT、GTXGTX型、型、型、型、奥迪奥迪奥迪奥迪200200、丰田皇冠、丰田皇冠、丰田皇冠、丰田皇冠3.0TCCS3.0TCCSCP
4、S/CISCPS/CIS一体一体一体一体 光光光光 电电电电 式式式式：猎猎猎猎豹豹豹豹、MitsubishiMitsubishi、现现现现代代代代、日日日日产产产产CPS/CISCPS/CIS一一一一体体体体 差动霍尔式：红旗差动霍尔式：红旗差动霍尔式：红旗差动霍尔式：红旗CA7220ECA7220E型轿车、切诺基吉普车型轿车、切诺基吉普车型轿车、切诺基吉普车型轿车、切诺基吉普车凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器CPSCPS：霍霍霍霍 尔尔尔尔 式：式：式：式：桑塔纳桑塔纳桑塔纳桑塔纳2000GSi2000GSi型、捷达型、捷达型、捷达型、捷达ATAT、GTXG
5、TX型、型、型、型、红旗红旗红旗红旗CA7220ECA7220E型轿车、切诺基、型轿车、切诺基、型轿车、切诺基、型轿车、切诺基、BJ2020VJBJ2020VJ磁感应式：磁感应式：磁感应式：磁感应式：丰田皇冠丰田皇冠丰田皇冠丰田皇冠3.0TCCS3.0TCCS 一体一体一体一体 光光光光 电电电电 式：式：式：式：猎豹、猎豹、猎豹、猎豹、MitsubishiMitsubishi、南韩现代、日产、南韩现代、日产、南韩现代、日产、南韩现代、日产 一体一体一体一体 二、曲轴凸轮轴位置二、曲轴凸轮轴位置CPS、CIS分类分类三、三、光电式光电式曲轴与凸轮轴传感器曲轴与凸轮轴传感器CPS/CIS 图图图
6、图3-253-25光电式光电式光电式光电式CPS/CISCPS/CIS结构结构结构结构(a a)信号盘信号盘信号盘信号盘;(;(b b)传感器传感器传感器传感器;(;(c c)信号发生器信号发生器信号发生器信号发生器1-1-线束插头；线束插头；线束插头；线束插头；2-2-上止点上止点上止点上止点信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；3-3-曲轴转角曲轴转角曲轴转角曲轴转角信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；4-14-1缸上止点缸上止点缸上止点缸上止点信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；信号透光孔；5-5-定位销；定位销；定位销；定位销；6 6、15-15-传感器轴；传感器
7、轴；传感器轴；传感器轴；7-7-传感器盖；传感器盖；传感器盖；传感器盖；8-8-分火头；分火头；分火头；分火头；9-9-防护盖；防护盖；防护盖；防护盖；10-10-信号发生器；信号发生器；信号发生器；信号发生器；11-G11-G（上止点上止点上止点上止点）信号传感器；）信号传感器；）信号传感器；）信号传感器；12-Ne12-Ne（转速与转角转速与转角转速与转角转速与转角）信号传感器；）信号传感器；）信号传感器；）信号传感器；13-13-信号盘；信号盘；信号盘；信号盘；14-14-传感器壳体传感器壳体传感器壳体传感器壳体 光电式光电式CPS/CIS结构结构（1 1）带孔信号盘）带孔信号盘）带孔信
8、号盘）带孔信号盘外圆孔：外圆孔：360个透光孔：个透光孔：1信号孔信号孔-转速与转角信号转速与转角信号内圆孔：内圆孔：5个小透光孔个小透光孔120信号孔信号孔-上止点上止点TDC信号信号1个大透光孔个大透光孔:1缸缸BTDC70信号孔信号孔-判缸信号判缸信号（2）信号发生器）信号发生器发光二极管：发光二极管：2只只-1、120发光发光光电三极管：光电三极管：2只只-1、120授光授光信信号号处处理：理：整形、放大整形、放大光电式CPS/CIS工作原理当透光孔当透光孔当透光孔当透光孔转到转到转到转到LEDLED与光电管之间与光电管之间与光电管之间与光电管之间时，信号盘透时，信号盘透时，信号盘透时
9、，信号盘透光，光电管光，光电管光，光电管光，光电管导通导通导通导通（占曲轴转角（占曲轴转角（占曲轴转角（占曲轴转角11）当透光孔当透光孔当透光孔当透光孔不在不在不在不在LEDLED与光电管之间与光电管之间与光电管之间与光电管之间时，信号盘隔时，信号盘隔时，信号盘隔时，信号盘隔光，光电管光，光电管光，光电管光，光电管截止截止截止截止（占曲轴转角（占曲轴转角（占曲轴转角（占曲轴转角11）光电式光电式CPS/CIS输出信号输出信号图图图图3-273-27日产轿车光电式传感器输出波形日产轿车光电式传感器输出波形日产轿车光电式传感器输出波形日产轿车光电式传感器输出波形 判缸信号判缸信号判缸信号判缸信号
10、内圆内圆内圆内圆1 1个大透光孔个大透光孔个大透光孔个大透光孔：1 1缸缸缸缸BTDC70BTDC70信号信号信号信号5 5个小透光孔个小透光孔个小透光孔个小透光孔：120120信号信号信号信号-各缸上止点各缸上止点各缸上止点各缸上止点BTDC70BTDC70转速与转角信号转速与转角信号转速与转角信号转速与转角信号外圆外圆外圆外圆360360个透光孔个透光孔个透光孔个透光孔：11信号信号信号信号四、磁感应式四、磁感应式CPS/CIS基本原理基本原理图图图图3-293-29传感线圈中的磁通传感线圈中的磁通传感线圈中的磁通传感线圈中的磁通和电动势和电动势和电动势和电动势E E波形波形波形波形（a
11、a）低速时输出波形；（低速时输出波形；（低速时输出波形；（低速时输出波形；（b b）高速时输出波形高速时输出波形高速时输出波形高速时输出波形 当当当当转转转转子子子子凸凸凸凸齿齿齿齿接接接接近近近近磁磁磁磁头头头头时时时时，气气气气隙隙隙隙减减减减小小小小，磁磁磁磁阻阻阻阻R Rmm减减减减小小小小，磁磁磁磁通通通通量量量量增多，磁通变化率增大，感应电动势增多，磁通变化率增大，感应电动势增多，磁通变化率增大，感应电动势增多，磁通变化率增大，感应电动势E E为正为正为正为正(E E0)0)当当当当凸凸凸凸齿齿齿齿正正正正对对对对磁磁磁磁头头头头时时时时，气气气气隙隙隙隙最最最最小小小小，磁磁磁磁
12、阻阻阻阻R Rmm最最最最小小小小，磁磁磁磁通通通通量量量量最最最最多多多多，磁通变化率为磁通变化率为磁通变化率为磁通变化率为0 0，感应电动势，感应电动势，感应电动势，感应电动势E E为为为为0 0（E E0 0）当当当当转转转转子子子子凸凸凸凸齿齿齿齿离离离离开开开开磁磁磁磁头头头头时时时时，气气气气隙隙隙隙增增增增大大大大，磁磁磁磁阻阻阻阻增增增增大大大大，磁磁磁磁通通通通量量量量减减减减少，感应电动势少，感应电动势少，感应电动势少，感应电动势E E为负（为负（为负（为负（E E0 0）Inductive pulse generatorAsAs atoothofthesignalroto
13、rnearsthepole,amagneticfieldatoothofthesignalrotornearsthepole,amagneticfieldbuildsupthroughtherotor,thepolepieceandthemagnet.buildsupthroughtherotor,thepolepieceandthemagnet.ThefieldisstrongestwhenatoothisoppositethepoleandThefieldisstrongestwhenatoothisoppositethepoleanddropsoffoncethetoothpassest
14、hepole.dropsoffoncethetoothpassesthepole.VoltageisgeneratedonlywhenthefieldisincreasingandVoltageisgeneratedonlywhenthefieldisincreasinganddecaying.Itiszerowhenthetoothisdirectlyoppositethepole.decaying.Itiszerowhenthetoothisdirectlyoppositethepole.大众车系磁感应式大众车系磁感应式CPS组成组成图图图图3-303-30大众大众大众大众CPSCPS结构
15、结构结构结构1-1-缸体；缸体；缸体；缸体；2-2-大齿缺大齿缺大齿缺大齿缺（基准基准基准基准标记）；标记）；标记）；标记）；3-3-传感器传感器传感器传感器磁头；磁头；磁头；磁头；4-4-信号信号信号信号转子转子转子转子 大众磁感应式大众磁感应式CPS结构结构传感器：传感器：传感器：传感器：永久磁铁、磁头、传感线圈永久磁铁、磁头、传感线圈永久磁铁、磁头、传感线圈永久磁铁、磁头、传感线圈信号盘：信号盘：信号盘：信号盘：5858个凸齿个凸齿个凸齿个凸齿-转速转角信号转速转角信号转速转角信号转速转角信号-1-1个凸齿占个凸齿占个凸齿占个凸齿占33（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）57
16、57小齿缺小齿缺小齿缺小齿缺-1-1个小齿缺占个小齿缺占个小齿缺占个小齿缺占33（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）1 1个大齿缺个大齿缺个大齿缺个大齿缺-1-1、4 4缸上止点信号缸上止点信号缸上止点信号缸上止点信号-大齿缺占大齿缺占大齿缺占大齿缺占1515（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）（曲轴转角）大齿缺的弧度大齿缺的弧度大齿缺的弧度大齿缺的弧度2 2个凸齿个凸齿个凸齿个凸齿3 3个小齿缺弧度个小齿缺弧度个小齿缺弧度个小齿缺弧度 信号转子转一转，线圈产生信号转子转一转，线圈产生信号转子转一转，线圈产生信号转子转一转，线圈产生5858个信号输入个信号输入个信号输入个信号输入ECUECU大众磁感应式大众磁感应式CPS检修检修（a a）安装位置；（安装位置；（安装位置；（安装位置；（b b）线束插头线束插头线束插头线束插头信号线圈：信号线圈：信号线圈：信号线圈：检测传感器插座上检测传感器插座上检测传感器插座上检测传感器插座上“1”1”与与与与“2”2”端子间阻值端子间阻值端子间阻值端子间阻值 R R1212 450450 10001000 ，正常。，正常。，正常。，正常。
