第十六节 凸轮轴位置传感器一、凸轮轴位置传感器概述

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第十六节 凸轮轴位置传感器

一、凸轮轴位置传感器概述

1.凸轮轴位置传感器作用

凸轮轴位置传感器(CMP),汽车维修中又称为相位传感器。凸轮轴位置传感器的作用主要是检测凸轮轴位置和转角,从而确定第一缸活塞的压缩上止点位置。在启动时,发动机控制单元根据凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器提供的信号,识别出各个气缸活塞的位置和行程,控制燃油喷射顺序和点火顺序,进行准确的喷油和点火控制。

2. 凸轮轴位置传感器类型和结构

汽车用凸轮轴位置传感器有霍尔式凸轮轴位置传感器、磁阻式凸轮轴位置传感器、磁电式凸轮轴位置传感器3种。

(1)霍尔式凸轮轴位置传感器 霍尔式凸轮轴位置传感器安装在发动机进气凸轮的一端,主要由霍尔传感器和信号转子组成。霍尔传感器主要由集成电路、永久磁铁和导磁片组成。霍尔式凸轮轴位置传感器被广泛使用于大众轿车上。

霍尔式凸轮轴位置传感器有触发翼片式霍尔凸轮轴位置传感器和触发轮齿式霍尔凸轮轴位置传感器2种。霍尔式凸轮轴位置传感器见图2-180和图2-181。

图2-182 磁阻式凸轮轴位置传感器工作原理

3. 磁阻式凸轮轴位置传感器电路

(1)诊断说明 凸轮轴位置传感器将曲轴与凸轮轴位置相关联,使发动机控制模块(ECM)能够确定哪一个气缸可以由燃油喷射器供油。凸轮轴旋转,磁阻轮干扰传感器内磁体产生的磁场,并通过信号电路向ECM发送信号。凸轮轴位置传感器直接与ECM相连。凸轮轴位置传感器还确定哪一个气缸未点火。凸轮轴位置传感器电路有5V参考电压、低电平参考电压、凸轮轴位置传感器信号。

(2)电路检测

图2-184 凸轮轴位置(相位)传感器

2. 信号采集

凸轮轴位置传感器固定在气缸盖罩上。凸轮轴位置传感器借助一个固定在凸轮轴上的增量轮(凸轮轴位置传感器齿盘)探测进(排)气凸轮轴的位置。凸轮轴位置传感器提供凸轮轴位置调整装置所需的反馈信号。

对于凸轮轴位置传感器的诊断在下面几个条件下开始:发动机控制单元主继电器接通;发动机运行;发动机经过同步;未识别出发动机熄火;曲轴位置传感器发出的信号没有错误。

3. 凸轮轴位置传感器功能

为了进行调节,可调式凸轮轴控制装置需要一个有关凸轮轴当前位置的反馈信号。在进气和排气侧各有1个凸轮轴位置传感器检测凸轮轴的位置。

凸轮轴位置传感器是作为无接触霍尔传感器安装的。凸轮轴位置传感器齿盘有6个不同的齿面。齿面距离由霍尔传感器进行记录。发动机控制系统将由此计算出凸轮轴转速和凸轮轴的确切位置。

在两根进气和排气凸轮轴上各安装有1个调节过的凸轮轴调整装置。一个凸轮轴电磁阀用于控制此调整装置。可根据发动机转速和负荷信号计算出需要的进气凸轮轴和排气凸轮轴位置(与进气温度和发动机温度有关)。发动机控制单元相应地控制凸轮轴调整装置。进气和排气凸轮轴可在它们的最大调整范围内可变调节。

在加上电压时,便可识别出该传感器是处于一个齿的位置,还是处于一个缺口的位置。凸轮轴位置传感器见图2-185。

5. 凸轮轴位置传感器特性

发动机控制器读入传感器信号并将信号与保存的样本进行比较。通过比较传感器信号和样本,可以识别出凸轮轴的正确位置或偏差。凸轮轴位置传感器曲线见图2-187。

图2-187 凸轮轴位置传感器曲线

1—进气凸轮轴;2—排气凸轮轴;3—进气凸轮轴信号;4—排气凸轮轴信号;5—1缸上止点参考标记(点火开关);6—气缸

6. 凸轮轴位置传感器关联电路

当发动机运转和接收到曲轴位置同步脉冲后,凸轮轴位置传感器信号由凸轮轴位置传感器给出。发动机控制模块利用凸轮轴位置信号脉冲依次激发燃油喷射。发动机控制模块(发动机控制单元)连续监视凸轮信号电路中的脉冲数,并把凸轮脉冲数和接收到的参考电压脉冲数做比较,如果发动机控制模块在凸轮参考电路上接收的脉冲数不正确,将设置故障码P0341、P0342。发动机控制模块按1~4缸的喷油器正确顺序,在没有凸轮信号的情况下执行喷油器顺序。发动机将继续启动并正常运行,但点火不良时会影响点火不良的诊断,可带故障码运行(故障码P0341、P0342)。凸轮轴位置传感器及关联电路见图2-188。

图2-188 凸轮轴位置传感器及关联电路

四、凸轮轴位置传感器的更换

1. 拆卸凸轮轴位置传感器

图2-189 凸轮轴位置传感器更换