1、理論教案首頁課程名稱發動機電控技術課 題曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器任課教師張韜授課日期授課班級0903 課 時4總 課 時72教學方式講授（采用多媒體演示）教學目的讓學生掌握：曲軸位置傳感器的工作原理、類型、檢測方法。 重 點傳感器的工作原理、類型、檢測方法難 點傳感器的工作原理、類型、檢測方法教學準備工量具、儀器、教具多媒體教室機件、原材料作業布置無小 結教 學 內 容教學方法.教學過程：曲軸位置傳感器CPS又稱為發動機轉速與曲軸轉角傳感器，凸輪軸位置傳感器又稱為氣缸識別傳感器CIS。 (一)曲軸與凸輪軸位置傳感器的功用與分類 在發動機電控單元ECU控制噴油器噴油和控制火花塞跳火時，首

2、先需要知道究竟是哪一個氣缸的活塞即將到達排氣沖程上止點和壓縮沖程上止點，然后才能根據曲軸轉角信號控制噴油提前角與點火提前角。 曲軸位置傳感器CPS的功用是：采集發動機曲軸轉速與轉角信號并輸入ECU，以便計算確定并控制噴油提前角與點火提前角。凸輪軸位置傳感器CIS的功用是：采集配氣凸輪軸的位置信號并輸入ECU，以便確定活塞處于壓縮(或排氣)沖程上止點的位置。發動機燃油噴射系統常用的曲軸與凸輪軸位置傳感器分為光電式、磁感應式和霍爾式三種類型。日產公爵王轎車、三菱與獵豹吉普車采用光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器；豐田系列轎車采用磁感應式曲軸位置與凸輪軸位置傳感器;捷達AT、GTX型、桑塔納2000GSi

3、、3000 型、奧迪200型轎車采用磁感應式曲軸位置傳感器和霍爾式凸輪軸位置傳感器；紅旗CA7220E型轎車和切諾基吉普車采用了霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器，且曲軸位置傳感器為差動霍爾式傳感器。因為大多數汽車將曲軸與凸輪軸兩種位置傳感器制作成一體，且相同類型傳感器的工作原理完全相同，所以將這兩種傳感器組合在一起介紹。 (二)光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器 1傳感器的結構特點 日產公司產生的光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是由分電器改進而成，結構如圖2 - 35 所示，主要由信號發生器、信號盤(即信號轉子)、配電器、傳感器殼體和線束插頭等組成。信號盤是傳感器的信號轉子，壓裝在傳感器軸上，結構如圖2-3

4、5(a)所示。在靠近信號盤的邊緣位置制作有間隔弧度均勻的內、外兩圈透光孔。其中，外圈制作有360個長方形透光孔(縫隙) ，間隔弧度為1°(透光孔占0.5° ，遮光部分占0.5°) ，用于產生曲軸轉角與轉速信號；內圈制作有6個透光孔(長方形孔) ，間隔弧度為60° ，用于產生各個氣缸的上止點位置信號，其中有1個長方形寬邊稍長的透光孔，用于產生第一缸上止點位置信號。 信號發生器固定在傳感器殼體上，由Ne信號(曲軸位置信號)發生器、G信號(凸輪軸位置信號)發生器以及信號處理電路組成，如圖2 - 35(c)所示。Ne與G信號發生器均由一只發光二極管LED和一只光

5、敏晶體管(三極管)組成，兩只LED分別正對著兩只光敏三極管。 2曲軸轉速、轉角信號和氣缸識到信號的產生原理 光電式傳感器的工作原理如圖2-36所示。因為傳感器軸上的斜齒輪與發動機配氣凸輪軸上的斜齒輪嚙合，所以當發動機帶動傳感器軸轉動時，信號盤上的透光孔便從信號發生器的發光二極管 LED與光敏三極管之間轉過。 當信號盤上的透光孔旋轉到LED與光敏晶體管之間時，LED發出的光線就會照射到光敏晶體管上，此時光敏晶體管導通，其集電極輸出低電平(0.10.3V)；當信號盤上的遮光部分旋轉到LED與光敏晶體管之間時，LED發出的光線就不能照射到光敏晶體管上，此時光敏晶體管截止，其集電極輸出高電平(4.8

6、5.2 V)。 如果信號盤連續旋轉，透光孔和遮光部分就會交替地轉過LED而透光或遮光，光敏晶體管集電極就會交替地輸出高電平和低電平。當傳感器軸隨曲軸和配氣凸輪軸轉動時，信號盤上的透光孔和遮光部分便從LED與光敏晶體管之間轉過，LED發出的光線受信號盤透光和遮光作用就會交替照射到信號發生器的光敏晶體管上，信號傳感器中就會產生與曲軸位置和凸輪軸位置對應的脈沖信號。日產公司采用的光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器輸出信號的關系如圖2- 37所示。 由于曲軸旋轉兩轉，傳感器軸帶動信號盤旋轉一圈，因此G信號傳感器將產生6個脈沖信號，Ne信號傳感器將產生360個脈沖信號。因為G信號透光孔間隔弧度為60°

7、;，曲軸每旋轉120°就產生一個脈沖信號，所以通常G信號稱為120°信號。設計安裝保證120°信號在上止點前70°(BTDC70°)時產生，且長方形寬邊稍長的透光孔產生的信號對應于發動機第一缸活塞上止點前70°，以便ECU控制噴油提前角與點火提前角。因為Ne信號透光孔間隔弧度為1°(透光孔占0.5°，遮光部分占0.5°) ，所以在每一個脈沖周期中，高、低電平各占1°曲軸轉角，360個信號表示曲軸旋轉720° 。 由圖2- 37可見，當ECU接收到G信號發生器輸入的寬脈沖信號時，便可確定

8、第一缸活塞處于壓縮上止點前70°位置；ECU接收到下一個G信號時，則判定第五缸活塞處于壓縮上止點前70°位置。ECU接收到每一個上止點位置信號(G信號)后，再根據曲軸轉角信號(Ne信號)便可將噴油提前角和點火提前角的控制精度控制在1°(曲軸轉角)范圍內。3光電感應式曲軸位置傳感器的檢測：1)曲軸位置傳感器線束的檢測圖2-85所示為韓國“現代SONATA”汽車光電感應式曲軸位置傳感器電插的端子位置和檢查方法。檢查時，拔下曲軸位置傳感器上的電插，將點火開關置于“ON”，用萬用表的電壓檔測量線束側4#端子與地間的電壓應為12V，如圖2-85所示，線束側2#端子和3#端子

9、與地間電壓應為4.85.2V，用萬用表的電阻檔測量線束側1#端子與地間應為0(導通)。2)光電感應式曲軸位置傳感器輸出信號的檢測用萬用表的電壓檔檢測傳感器側3#端子和1#端子的電壓，在起動發動機時，電壓應為0.21.2V。在起動發動機后的怠速運轉期間，用萬用表電壓檔檢測2#端子和1#端子電壓應為1.82.5V。否則應更換曲軸位置傳感器。 3)光電感應式曲軸位置傳感器的信號波形。光電感應式曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號波形如圖2-86所示。(三)磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器 1.磁感應式傳感器的工作原理 磁感應式傳感器主要由信號轉子、傳感線圈、永久磁鐵和導磁磁軛組成，工作原理如圖 2-

10、38所示。 磁力線穿過的路徑為：永久磁鐵N極定子與轉子間的氣隙轉子凸齒信號轉子轉子凸齒與定子磁頭間的氣隙磁頭導磁板(磁軛)永久磁鐵S極。當信號轉子旋轉時，磁路中的氣隙就會周期性的發生變化，磁路的磁阻和穿過信號線圈磁頭的磁通量隨之發生周期性的變化。根據電磁感應原理，傳感線圈中就會感應產生交變電動勢。 當信號轉子按順時針方向旋轉、轉子凸齒接近磁頭時，凸齒與磁頭間的氣隙減小，磁路磁阻減小，磁通量增多，磁通變化率增大，感應電動勢E為正(E > 0)，如圖2- 39中曲線abc所示。當轉子凸齒接近磁頭邊緣時，磁通量急劇增多，磁通變化率最大，感應電動勢E 最高(E = Emax)，如圖2 - 39中

11、曲線b點所示。轉子轉過b點位置后，雖然磁通量仍在增多，但磁通變化率減小，因此感應電動勢E降低。 當轉子旋轉到凸齒的中心線與磁頭的中心線對齊時，如圖2 - 38(b)所示，雖然轉子凸齒與磁頭間的氣隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量最大。但是，由于磁通量不可能繼續增加，磁通變化率為零，因此感應電動勢E為零， 如圖2- 39中曲線C點所示。 當轉子沿順時針方向繼續旋轉，凸齒離開磁頭時，如圖2-38(c)所示，凸齒與磁頭間的氣隙增大，磁路磁阻增大，磁通量減少，所以感應電動勢E為負值，如圖2 - 39中曲線cda所示。當凸齒轉到將要離開磁頭邊緣時，磁通量急劇減少，磁通變化率達到負向最大值，感應電動勢E也達到

12、負向最大值(E=Emax) ，如圖2 - 39中曲線上d點所示。 由此可見，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期的交變電動勢，即電動勢出現一次最大值和一次最小值，傳感線圈也就相應地輸出一個交變電壓信號。 磁感應式傳感器的突出優點是不需要外加電源，永久磁鐵起著將機械能變換為電能的作用，其磁能不會損失。當發動機轉速變化時，轉子凸齒轉動的速度將發生變化，鐵芯中的磁通變化率也將隨之發生變化。轉速越高，磁通變化率就越大，傳感線圈中的感應電動勢也就越高。轉速不同時，磁通和感應電動勢的變化情況如圖2 - 39(b)所示。 由于轉子凸齒與磁頭間的氣隙直接影響磁路的磁阻和傳感線圈輸出電壓的高低，因

13、此，轉子凸齒與磁頭間的氣隙在使用中不能隨意變動。氣隙如有變化，必須按規定進行調整，氣隙大小一般設計為0.20.4 mm。2.捷達與桑塔納轎車磁感應式曲軸位置傳感器 1)傳感器的結構特點：捷達AT、GTX、桑塔納2000GSi、3000型轎車的磁感應式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱內靠近離合器一側的缸體上，結構如下圖所示。信號發生器用螺釘固定在發動機缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號線圈，永久磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉子，磁頭與磁軛(導磁板)連接而構成導磁回路。 信號轉子為齒盤式，在其圓周上間隔均勻地制作有58個凸齒、57個小齒缺和1個大齒缺。

14、大齒缺輸出基準信號，對應于發動機1缸或4缸壓縮上止點前一定角度。大齒缺所占的弧度相當于2個凸齒和3個小齒缺所占的弧度。因為信號轉子隨曲軸一同旋轉，曲軸旋轉一圈，信號轉子也旋轉一圈，所以信號轉子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉角也為360°。因此，每個凸齒和小齒缺所占的曲軸轉角均為3°，大齒缺所占的曲軸轉角為15° 。2)曲軸轉速與轉角信號的產生原理:當曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉時，由磁感應式傳感器工作原理可知，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期的交變電動勢(即電動勢出現一次最大值和一次最小值) ，傳感線圈相應地輸出一個交變電壓信號。因為捷達 AT、GT

15、X、桑塔納2000GSi、3000型轎車用磁感應式曲軸位置傳感器的信號轉子上設制有一個產生基準信號的大齒缺，所以當大齒缺轉過磁頭時，其輸出信號所占時間較長，即輸出信號為一寬脈沖信號，該信號對應于1缸或4缸壓縮上止點前一定角度。傳感器產生的信號電壓將通過線束直接輸入電控單元ECU，經過整形電路處理后輸出的信號電壓波形如圖2 - 41 所示。當ECU接收到大齒缺信號(即寬脈沖)時，只能知道是1缸或者是4缸活塞即將到達上止點位置，至于即將到達上止點的是1缸活塞還是4缸活塞，還要根據凸輪軸位置傳感器輸入的氣缸識別信號進行判定。 在捷達AT、GTX、桑塔納2000GSi、3000型轎車用磁感應式曲軸位置

16、傳感器的信號轉子上設制有58個凸齒，信號轉子每轉一轉(即發動機曲軸每轉一圈) ，傳感線圈就會輸出58個交變電壓信號。因此，ECU內部計數電路每接收到58個信號，即可判定發動機曲軸旋轉了一轉。ECU根據接收曲軸位置傳感器脈沖信號的數量，便能計算出發動機曲軸旋轉的轉速。 發動機轉速和進氣量信號是燃油噴射控制系統最重要、最基本的控制信號，ECU根據這兩個信號就能計算出基本噴油提前角(噴油時間)、基本點火提前角(時間)和點火導通角(點火線圈初級電流接通時間)三個基本控制參數。 在燃油噴射系統控制噴油提前角、點火提前角和點火導通角時，首先根據基準信號確定曲軸位置，然后再根據曲軸轉角信號進行控制。為了保證

17、系統的控制精度，當曲軸轉角信號所占曲軸角度不是1°信號時，還需要將曲軸轉角信號轉換為1°信號。在捷達AT、GTX、桑塔納 2000GSi、3000型轎車發動機控制系統中，當ECU接收到大齒缺信號(寬脈沖)后，內部分頻電路便開始對凸齒和小齒缺信號進行分頻處理，即將每個凸齒和小齒缺信號進行3等分，從而得到1°信號，以便將噴油提前角、點火提前角和點火導通角的控制精度控制在1°范圍內。 3.豐田汽車磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器 豐田計算機控制系統TCCS( Toyota Computer Control System)采用的磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器由分電

18、器改進而成，結構如圖2-42所示，由上、下兩部分組成。上部分為凸輪軸位置傳感器，又稱為基準信號或G信號發生器，其功用是產生氣缸識別信號。下部分為曲軸位置傳感器，又稱為Ne信號發生器，其功用是產生曲軸轉速與轉角信號。 1) Ne信號發生器的結構特點：Ne信號發生器安裝在傳感器殼體下部，結構如圖2-43 (a)所示，主要由No.2信號轉子、Ne傳感線圈和磁頭組成。信號轉子固定在傳感器軸上，傳感器軸由配氣凸輪軸驅動旋轉，傳感器軸的頂端套裝有分火頭。信號轉子外緣設制有24個凸齒，傳感線圈及磁頭固定在傳感器殼體內。 2)曲軸轉速與轉角信號的產生原理：當發動機曲軸旋轉時，配氣凸輪軸便驅動傳感器信號轉子旋轉

19、，轉子凸齒與磁頭間的氣隙交替發生變化，傳感線圈的磁通隨之交替發生變化，由磁感應式傳感器工作原理可知，在傳感線圈中就會感應產生交變電動勢，信號電壓的波形如圖 2-43(b)所示。因為信號轉子有24個凸齒，所以轉子旋轉一圈，傳感線圈就會產生24個交變信號。傳感器軸每轉一圈相當于發動機曲軸旋轉兩圈，所以一個交變信號(即一個信號周期) 相當于曲軸旋轉30°(720°÷24=30°)、相當于信號轉子旋轉15°(30°÷2=15°) 。ECU每接收 Ne信號發生器24個信號，即可知道曲軸旋轉了兩圈、信號轉子旋轉了一圈。ECU內

20、部程序根據每個Ne信號周期所占時間，即可計算確定發動機曲軸轉速。為了將點火提前角和噴油提前角的控制精度控制在1°，還需要ECU內部的分頻電路將每個Ne信號(曲軸轉角30°)等分成30個脈沖信號，每個脈沖信號便相當于1°(30°÷30 = 1°)曲軸轉角。 3) G信號發生器的結構特點：G信號發生器由No.1信號轉子、傳感線圈G1、G2和磁頭等組成，結構如圖2 - 44(a)所示。 信號轉子固定在傳感器軸上，其徑向尺寸設計成兩個半徑不同、弧度各占180°的圓弧，從而形成兩個凸臺和一個弧度為180°的凸緣。傳感線圈G1

21、、G2相隔180°安裝，G1線圈產生的信號對應于發動機第六缸活塞壓縮上止點前10° ( BTDC 10°)、G2線圈產生的信號對應于第一缸活塞壓縮上止點前10° ( BTDC 10°)。 4)氣缸識別信號的產生原理：G信號發生器的工作原理與Ne信號發生器產生信號的原理相同。當發動機凸輪軸驅動傳感器軸旋轉時，G信號轉子(No.1信號轉子)的凸臺便交替經過傳感線圈的磁頭，轉子凸臺與磁頭之間的氣隙交替發生變化，在傳感線圈G1、G2中就會感應產生交變電動勢。 當G信號轉子的凸臺接近傳感線圈G1 (或G2)的磁頭時，凸臺與磁頭之間的氣隙減小、磁阻減小、磁

22、通量增大、磁通變化率為正，在傳感線圈G1 (或G2)中將產生正向脈沖信號，分別稱為G1(或G2)信號。 當G信號轉子的凸緣轉過G1 (或G2)的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙大小保持不變，因此磁通量不變、磁通變化率為零，線圈G1 (G2)中的感應電動勢均為零。 當G信號轉子的凸臺離開G1 (或G2)的磁頭時，由于凸臺與磁頭之間的氣隙增大、磁阻增大、磁通量減小、磁通變化率為負，因此在線圈G1、G2中將感應產生負向脈沖信號。 信號轉子每轉一圈(相當于曲軸旋轉兩轉) ，在傳感線圈G1和G2中都將產生一個交變電壓信號，信號波形及相位如圖2 - 44(b)所示。由圖可見，G1信號的正向脈沖下降到零時，

23、對應于第六缸活塞壓縮上止前10° ( BTDC 10°)位置，G2信號的正向脈沖下降到零時，對應于第一缸活塞壓縮上止前10°(BTDC10°)位置。 當ECU接收到G1信號發生器輸入的正向脈沖下降沿時，便可判定第一缸活塞處于壓縮沖程BTDC10° ，當接收到G2信號發生器輸入的正向脈沖下降沿時，便可判定第六缸活塞處于壓縮沖程BTDC10° ，再根據Ne信號發生器信號和點火順序，即可將噴油提前角和點火提前角控制在計算確定的角度。4磁感應式曲軸位置傳感器的檢測。以豐田2JZGE型發動機電子控制系統中使用的磁感應式曲軸位置傳感器為例討論其檢

24、測方法，控制電路如圖2-82所示。1)曲軸位置傳感器的電阻檢測。將點火開關置于“OFF”，拔下曲軸位置傳感器上的電插，用萬用表的電阻檔測量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻，電阻值應符合表2-17中的規定。如電阻值不在規定的范圍內，須更換曲軸位置傳感器。 2)曲軸位置傳感器輸出信號的檢查。拔下曲線位置傳感器上的電插，當發動機轉動時，用萬用表的電壓檔檢測曲軸位置傳感器上G1一G-、G2一G-、NeG-端子間是否有脈沖電壓信號輸出。如沒有脈沖電壓信號輸出，則須更換曲軸位置傳感器。3)感應線圈與正時轉子間隙的檢查。用厚薄規測量正時轉子與感應線圈凸出部分的空氣間隙，如圖283所示，其間隙應為O.20.4m

25、m。若不合要求，則須調整或更換分電器總成。4)磁感應式曲軸位置傳感器的示波器檢測。磁感應式曲軸位置傳感器若以電壓表測量，只能獲得平均電壓數值，而用示波器檢測則能得到感應波形。圖2-84所示是磁感應沖式曲軸位置傳感器的波形。圖中顯示發動機轉速88lrmin時，頻率為596Hz，峰值173V，脈寬158ms。 良好的波形在0V上下的幅值應基本一致，且隨發動機轉速增加而增大，幅值、頻率和形狀在確定的條件(等轉速)下是一致的、可重復的、有規律的和可預測的。用雙蹤示波器，可在顯示屏上同時顯示被檢測的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器兩個波形，從而可檢查凸輪軸與曲軸之間的正時關系。(四)霍爾式曲軸與凸輪軸位

26、置傳感器 1.霍爾式傳感器的結構原理 各種類型的霍爾式和差動霍爾式傳感器都是根據霍爾效應制成。 1)霍爾效應：把一個通有電流I的長方體形白金導體垂直于磁力線放入磁感應強度為B的磁場中時，如圖2 - 45所示，在白金導體的兩個橫向側面上就會產生一個垂直于電流方向和磁場方向的電壓UH，當取消磁場時電壓立即消失。該電壓稱為霍爾電壓，UH與通過自金導體的電流I和磁感應強度B成正比，即UH=RH·I·B/d（RH為霍爾系數；d為白金導體的厚度）。利用霍爾效應制成的元件稱為霍爾元件，利用霍爾元件制成的傳感器稱為霍爾效應式傳感器，簡稱霍爾式傳感器或霍爾傳感器。霍爾效應在自動控制技術領域直

27、到1947年發現半導體器件之后才得以應用，從20世紀70年代開始在汽車技術領域得到了廣泛應用。 實驗證明，半導體材料也存在霍爾效應，且霍爾系數遠遠大于金屬材料的霍爾系數。因此，一般都用半導體材料制作霍爾元件。利用霍爾效應不僅可以通過接通和切斷磁場來檢測電壓，而且可以檢測導線中流過的電流，因為導線周圍的磁場強弱與流過導線的電流成正比關系。20世紀80年代以來，汽車上應用的霍爾式傳感器與日俱增，主要原因在于霍爾式傳感器有兩個突出優點：一是輸出電壓信號近似于方波信號；二是輸出電壓高低與被測物體的轉速無關。霍爾效應式傳感器與磁感應式傳感器不同的是需要外加電源。 2)霍爾式傳感器的結構原理：霍爾式傳感器

28、的基本結構如圖2- 46所示，主要由觸發葉輪、霍爾集成電路、導磁鋼片(磁軛)與永久磁鐵等組成。觸發葉輪安裝在轉子軸上，葉輪上制有葉片。霍爾集成電路由霍爾元件、放大電路、穩壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。 當觸發葉輪隨轉子軸一同轉動時，葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵之間轉動，霍爾式集成電路中的磁場就會發生變化，霍爾元件中就會產生霍爾電壓，經過信號處理電路處理后，就可輸出方波信號。 當傳感器軸轉動時，觸發葉輪的葉片便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉過。當葉片進入氣隙時，霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路，如圖2 - 46(a)所示，霍爾電壓UH為零，集成電路輸出級的三極管截止

29、，傳感器輸出的信號電壓UO為高電平(實測表明：當電源電壓U CC = 14.4 V時，信號電壓Uo=9.8 V；當電源電壓Ucc = 5 V時，信號電壓Uo=4.8 V)。 當葉片離開氣隙時，永久磁鐵的磁通便經霍爾集成電路和導磁鋼片構成回路，如圖2-46 (b)所示，此時霍爾元件產生電壓(UH=1.92.0 V)，霍爾集成電路輸出級的三極管導通，傳感器輸出的信號電壓UO為低電平(實測表明:當電源電壓Ucc = 14.4 V或Ucc = 5 V時，信號電壓Uo=0.10.3 V)。 2捷達與桑塔納轎車用霍爾式凸輪軸位置傳感器 1)傳感器的結構特點：捷達AT、GTX、桑塔納2000GSi、3000

30、型轎車采用的霍爾式凸輪軸位置傳感器安裝在發動機配氣凸輪軸的一端，結構與連接電路如圖2-47所示，主要由霍爾信號發生器和信號轉子組成。 信號轉子又稱為觸發葉輪（如上圖所示），安裝在配氣凸輪軸的一端，用定位螺栓和座圈定位固定。信號轉子的隔板又稱為葉片，在隔板上制有一個窗口，窗口對應產生的信號為低電平信號，隔板(葉片)對應產生的信號為高電平信號。霍爾式信號發生器主要由霍爾集成電路、永久磁鐵和導磁鋼片等組成。霍爾集成電路由霍爾元件、放大電路、穩壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。霍爾元件用硅半導體材料制成、與永久磁鐵之間留有0.20.4 mm的間隙。當信號轉子隨配氣凸輪軸一同轉動時，隔

31、板和窗口便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉過。 2)傳感器的工作原理：由霍爾式傳感器工作原理可知，當隔板(葉片)進入氣隙(即在氣隙內)時，霍爾元件不產生電壓，傳感器輸出高電平(5V)信號；當隔板(葉片)離開氣隙(即窗口進入氣隙)時，霍爾元件產生電壓，傳感器輸出低電平信號(0.1V)。 凸輪軸位置傳感器輸出的信號與曲軸位置傳感器輸出的信號之間的關系如前述圖2-41 所示。發動機曲軸每轉兩轉，霍爾傳感器信號轉子就轉一圈，對應產生一個低電平信號和一個高電平信號，其中低電平信號對應于1缸壓縮上止點前一定角度。 發動機工作時，磁感應式曲軸位置傳感器CPS和霍爾式凸輪軸位置傳感器CIS產生的信號電壓

32、不斷輸入電控單元ECU。當ECU同時接收到曲軸位置傳感器大齒缺對應的低電平信號和凸輪軸位置傳感器窗口對應的低電平信號時，便可判定第一缸活塞處于壓縮沖程、第四缸活塞處于排氣沖程，再根據曲軸位置傳感器小齒缺對應輸出的信號即可控制點火提前角和噴油提前角。3霍爾式曲軸位置傳感器的檢測 霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法有一個共同的特點，即主要通過測量有無輸出脈沖信號來判斷其工作性能是否良好。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來說明其檢測方法。曲軸位置傳感器的控制電路如圖2-87所示。三端子分別為：電源、信號和搭鐵。當飛輪齒槽通過傳感器時，霍爾傳感器輸出脈沖信號，高電位為5V，低電位為0.3V。 1)傳感器電源電壓的測試。將點火開關置于“ON”，用萬用表電壓檔測量ECU一側7#端子與搭鐵之間的電壓應為8V，否則為電源線斷路或接頭接觸不良等。2）端子間電壓的檢測。用萬用表的電壓檔，對傳感器的ABC三個端子間進行測試，當點火開關置于“ON”時，A-C端子間的電壓值約為8V；B-C 端子間的電壓值在發動