凸輪軸位置感測器的檢測實訓指導教案

2022-03-01 15:21:53 字數 3708 閱讀 8902

一、目的和要求

1.了解凸輪軸位置感測器的外觀,結構與工作原理。

2.了解凸輪軸位置感測器故障,對整個電控系統的影響。

3.掌握凸輪軸位置感測器的檢測方法(電阻測試、電壓測試、波形測試、 資料流測試)根據工藝流程技術規範術測試。

4.掌握凸輪軸位置感測器資料分析的方法。

二、實訓課時

實訓共安排 1.0 課時,其中輔導教師講解 0.5 課時,學生實訓、實驗、填寫檢測報告 0.5課時。《檢測報告》作為考評時的主要依據,分數記入個人實訓總成績。

三、實訓器材

1.工具:數字萬用表,汽車示波器,一字或十字螺絲刀,12v/5v變壓器。

2.裝置:桑塔納ajr發動機故障實驗台,kt600故障診斷儀。

四、原理與應用

霍爾效應(hall effect)是美國約翰·霍普金斯大學物理學家愛德華·霍爾博士(dr·edward h·hall)於1879 年首先發現的。 霍爾效應是指將乙個通有電流 i 的長方形白金導體垂直於磁力線放入磁感應強度為b的磁場中, 如圖1所示, 在白金導體的兩個橫向側面上就會產生乙個電流方向和磁場方向的電壓,當取消磁場時電壓立即消失。 產生的電壓後來被稱之為霍爾電壓 uh,uh 與通過白金導體的電流 i 和磁感應強度b成正比。

利用霍爾效應製成的元件稱為霍爾元件,利用霍爾元件製成的感測器稱為霍爾效應式感測器,簡稱霍爾感測器。由於半導體材料也存在霍爾效應,其霍爾係數遠遠大於金屬材料的霍爾係數,因此一般都採用半導體材料製作霍爾元件。利用霍爾效應不僅可以通過接通和切斷磁場來檢測電壓, 而且還可以檢測導線中流過的電流,因為導線周圍的磁場強度與流過導線的電流成正比關係。

八十年代以來,汽車電子產品應用的霍爾式感測器與日俱增,主要原因在於霍爾式感測器有兩個顯著的優點:一是輸出電壓訊號近似於方波訊號;二是輸出電壓高低與被測物體的轉速無關。 霍爾效應式感測器與磁感應式感測器的不同之處是需要外加電源。

霍爾式感測器主要由觸發葉輪、霍爾積體電路(ic,integrated circuit)、 導磁鋼片(磁軛)與永久磁鐵組成,其基本結構如圖2所示。

霍耳積體電路由霍耳元件、放大電路、穩壓電路、溫度補償電路、訊號變換電路和輸出電路等組成。霍耳元件目前用矽半導體材料製成,與永久磁鐵之間留有1mm左右的氣隙,當訊號轉子隨凸輪軸一同轉動時,隔板和缺口便從霍耳積體電路與永久磁鐵之間的間隙中轉過。每當訊號轉子的隔板(葉片)進入氣隙時, 霍耳積體電路中的磁場便被隔板(葉片)旁路,霍耳元件上沒有磁力線穿過,霍耳電壓uh 為零,積體電路輸出級的三極體截止,感測器輸出的訊號電壓uo為高電平(約為4.

0v)。每當訊號轉子的隔板離開氣隙(即缺口進入氣隙)時,永久磁鐵的磁通便經導磁鋼片和霍耳積體電路構成迴路, 此時霍耳元件產生霍耳電壓 (約為 2.0v),積體電路輸出級的三極體導通,感測器輸出的訊號電壓 uo 為低電平(約為 0.

1v)。由此可見,當隔板(葉片)進入氣隙(即在氣隙內)時,霍耳元件不產生電壓,感測器輸出高電平訊號;當隔板(葉片)離開氣隙(即缺口進入氣隙)時,霍耳元件產生電壓,感測器輸出低電平訊號。

凸輪軸位置感測器(crankshaft position sensor,cps)又稱為判缸感測器,為了區別於曲軸位置感測器cps,凸輪軸位置感測器一般使用縮寫cis來表示,在形式上分為光電式、磁感應式和霍爾式三種。凸輪軸位置感測器的功用是採集配氣機構凸輪軸的位置訊號並輸入電控單元, 以便電控單元識別一缸壓縮上止點位置,從而精確計算順序噴油控制、點火正時控制和燃燒爆震控制。此外, 凸輪軸位置訊號還用於發動機剛起動時識別出第一次點火時刻。

本次實驗使採用的是桑塔納3000型轎車使用的霍耳式凸輪軸位置感測器(cis)圖3,在大眾車系的電路原理圖上標註為g40元件, 其接線插座上有三個引線端子,端子「1」為感測器電源正極端子,與電控單元「62」端子連線;端子「2」為感測器訊號輸出端子,與電控單元「76」端子連線,端子「3」 為感測器電源負極端子, 與電控單元 「67」 端子連線, 連線電路如圖所示。

凸輪軸位置感測器安裝在發動機氣門室蓋靠近傳動帶的一端,其結構如圖4所示,主要由霍耳式感測器 2 和訊號轉子 5 組成。訊號轉子又稱為觸發葉輪,安裝在凸輪軸上,用定位螺栓和座圈定位固定。訊號轉子的隔板又稱為葉片,在隔板上制有乙個缺口,缺口對應產生的訊號為低電平訊號,隔板(葉片)對應產生的訊號為高電平訊號。

凸輪軸位置感測器輸出的訊號電壓與曲軸位置感測器輸出的訊號電壓之間的關係為發動機曲軸每轉一轉(360°),霍耳感測器訊號轉子就轉兩轉(720°),對應產生乙個低電平訊號和乙個高電平訊號, 其中低電平訊號對應於1缸壓縮上止點前一定角度。

發動機工作時,磁感應式曲軸位置感測器(cps)和霍耳式凸輪軸位置感測器(cis)產生的訊號電壓不斷輸入電控單元 ecu。當 ecu 同時接收到曲軸位置感測器大齒缺對應的低電平(15°)訊號和凸輪軸位置感測器缺口對應的低電平訊號時(通過「對正時」被固定下來),便可識別出此時為 1 缸活塞處於壓縮行程、4缸活塞處於排氣行程,並根據曲軸位置感測器小齒缺對應輸出的訊號控制點火提前角。控制單元識別出1缸壓縮上止點位置後,便可進行順序噴油控制和各缸點火時刻控制。

如果發動機產生了爆震,控制單元還能根據爆震感測器輸入的訊號判別出是哪一缸產生了爆震,從而減小點火提前角,以便消除爆震。

當霍耳感測器出現故障而導致訊號中斷時,發動機會繼續運轉,也能再次起動。但是,噴油不是在進氣門開啟時完成,而是在進氣門關閉之前完成,由此對混合氣品質產生的影響不大,也不會過於影響發動機的總體效能。與此同時。

由於電控單元不能判別即將到達壓縮上止點的是哪一缸,因此爆震調節將停止,而為了防止發動機產生爆震,電控單元將自動推遲點火提前角。當霍耳感測器訊號中斷時,電控單元ecu能夠檢測到故障資訊,用故障診斷儀可以讀取感測器故障的有關資訊。如故障**顯示霍耳感測器有故障,可用萬用表檢測感測器電源電壓和導線電阻進行判斷與排除。

檢測感測器電源電壓:不拔下霍爾感測器插頭,用測試燈從背面連線插頭端子 1 和 2,接通起動電動機幾秒種,發動機每轉2轉測試燈必須閃一下,如果測試燈不閃,拔下霍爾感測器插頭,開啟點火開關,測量插頭端子1和3的電壓(量程為 20v 電壓檔), 標準值應為約 5v;測量插頭端子 2 和 3 的電壓,標準應接近蓄電池電壓。如果測量值符合標準,更換霍爾感測器;如果測量值不符合標準,應檢查霍爾感測器與控制單元的線路是否有開路或短路。

電路接線圖和插頭端子如圖5所示。

圖 5 霍耳感測器接線端子

五、實訓步驟

1.講解:由輔導教師結合凸輪軸位置感測器實物、教學掛圖、桑塔納 ajr 發動機故障實驗台、實車等講解凸輪軸位置感測器的結構與工作原理,檢測方法 (電阻測試、電壓測試、波形測試),工藝流程,技術規範。(按照實物和實車進行)。

2.演示:由輔導教師演示凸輪軸位置感測器實測。

電阻測試:按檢測標準測量導線之間的阻值,應符合規定值

檢測條件與標準引數如下表所示。

電壓測試:拔下霍爾感測器插頭,開啟點火開關,測量插頭端子1和 3的電壓(量程為20v電壓檔),標準值應為約5v;測量插頭端子2和 3的電壓,標準應接近蓄電池電壓。

波形測試:使用示波器,**霍爾感測器的波形,判斷霍爾感測器的好壞及其電路故障。

3.學生實作: 按指導教師示範的方法步驟,實際練習至少一次。在進行資料分析時,讀取的引數應該與指導教師演示的內容是一致的。

4.考核:採用點名抽查、舉手問答或單獨回答的方式,結合發動機實驗台, 由學生回答發動機電子控制系統組成,感測器(按順序)、執行器(按順序)、電控單元的名稱以及在實物發動機上的安裝部位。

六、 注意事項

1.避免霍爾感測器掉在地上摔壞內部電路和元件。

2.上實驗台測試電壓訊號時,注意操作流程和相對應的測試埠。原則上只做本次實驗相關的測試,其它無關的部位不要測試,否則按原理不清或看不懂電路圖扣分。

3.在實物臺架上,測試埠與電控單元直接相連,不要將任何電壓加在發動機實驗台的測試埠上,以免損壞電控單元。

七、實訓小結

凸輪軸位置感測器的檢測的方法

提問者 易車 分類 其他檢測 瀏覽 12220 2010 01 04 03 29 舉報凸輪軸位置感測器的檢測知道的速度啊!凸輪軸位置感測器的檢測的方法要詳細的步驟!我來回答我來回答高階編輯器 答案最少得6個字哦 發布答案 最佳答案 10易車 易車 2010 01 04 16 29 從舊車上拆個換上試...

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