王桂蘭（長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,武漢　430200）

汽車曲軸位置傳感器的探析

王桂蘭
（長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,武漢430200）

摘要：電子控制技術(shù)的現(xiàn)代化，使得汽車的電控領(lǐng)域飛速發(fā)展。而傳感器是聯(lián)系汽車各個(gè)部分的動(dòng)作及狀態(tài)與汽車電氣控制的樞紐，是汽車電控系統(tǒng)的輸入信息，是汽車上的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)的研究核心，是儀器儀表類專業(yè)學(xué)習(xí)汽車電子的重要內(nèi)容，在這里我們主要分析汽車曲軸位置傳感器的工作原理。

關(guān)鍵詞：傳感器；轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速；光電式曲軸；

1　位置和轉(zhuǎn)速傳感器在汽車上作用

根據(jù)當(dāng)前汽車上傳感器的使用情況，一般在一輛小型家用轎車上要安裝近百只傳感器來起到控制和檢測(cè)的作用，特別在豪華轎車上面的傳感器數(shù)量更多，有二百多只傳感器。汽車主要是在這幾個(gè)方面用到傳感器：汽車導(dǎo)航、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車底盤、汽車車身的控制。

我們所要學(xué)的汽車位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、汽車的速度、汽車的曲軸的轉(zhuǎn)角、汽車的節(jié)氣門的開度的大小上。汽車使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器的車輛范圍是一周即0°～360°，精度比較高，是±0.5°以下，測(cè)量彎曲角度可以達(dá)到±0.1°。位置和轉(zhuǎn)速傳感器在汽車上經(jīng)常使用的有磁阻式、簧片開關(guān)式、霍爾效應(yīng)式、交流發(fā)電機(jī)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式。而我們所了解的曲軸位置傳感器是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的最廣泛，最重要的設(shè)備，它一般安裝在汽車的凸輪軸的前端的位置、汽車曲軸的前端的位置、汽車的飛輪器上。

2　光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作

（1）給學(xué)生介紹光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理：

首先了解分電器的安裝位置，分電器一般都在凸輪軸最右邊裝。想找的話，直接找到缸線，順著缸線找，缸線直接到分電器蓋那里。而光電式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)，它由信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)盤組成的。分電器如圖1。信號(hào)盤靠外一圈開有360條窄縫隙，一圈360°，360條窄縫隙產(chǎn)生的信號(hào)叫1°信號(hào)，這就是的曲軸轉(zhuǎn)角1°信號(hào)。在信號(hào)盤的內(nèi)側(cè)有6個(gè)光孔，沿四周均勻分布著。這樣每個(gè)光孔間隔60°，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈的時(shí)候，她就會(huì)產(chǎn)生120°的信號(hào)，這就是曲軸轉(zhuǎn)角120°信號(hào)。6個(gè)光孔中的一個(gè)較寬的光孔是與第1缸上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)而產(chǎn)生的120°信號(hào)的。信號(hào)盤的結(jié)構(gòu)如圖3所示。信號(hào)盤放在發(fā)光二極管與光敏二極管中間的位置，發(fā)光二極管所發(fā)射的光束照到光敏二極管上時(shí)候，光敏二極管會(huì)接受到光而是電路導(dǎo)通。發(fā)動(dòng)機(jī)與信號(hào)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)盤會(huì)產(chǎn)生讓光透過去或遮住光的現(xiàn)象，這樣信號(hào)發(fā)生器就會(huì)產(chǎn)生生脈沖信號(hào)，這個(gè)脈沖信號(hào)就可以表征曲軸位置和轉(zhuǎn)角。信號(hào)盤安裝在分電器軸上。

信號(hào)發(fā)生器內(nèi)主要的是有兩只發(fā)光二極管，還有兩只光敏二極管，還有其他電路。兩只發(fā)光二極管，一只在盤的外側(cè)，一只在盤的內(nèi)側(cè)。在位置上兩只發(fā)光二極管與兩只光敏二極管正對(duì)著，兩個(gè)發(fā)光，兩個(gè)感受光，然后向外傳出信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器樹出來的信號(hào)要放大，還要整形，然后送到控制電路去。120°信號(hào)在活塞上止點(diǎn)前70°輸出，這個(gè)只要控制信號(hào)發(fā)生器安裝位置就可以實(shí)現(xiàn)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每轉(zhuǎn)2圈的時(shí)候，分電器軸會(huì)轉(zhuǎn)1圈，這樣1°信號(hào)發(fā)生器可以輸出360個(gè)脈沖信號(hào)。而120°信號(hào)發(fā)生器會(huì)產(chǎn)生6個(gè)脈沖信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器被安裝在分電器殼體上，位置如圖2所示。

（2）光電式信號(hào)發(fā)生器的作用電路，如圖4。

（3）光電式曲軸位置傳感器輸出信號(hào)檢測(cè)我們學(xué)會(huì)工作原理，好要學(xué)會(huì)怎么檢測(cè)，看設(shè)備是不是能正常工作。怎樣檢測(cè)光電式曲軸位置傳感器呢，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候，我們可以用萬用表去測(cè)量傳感器側(cè)3號(hào)端子和1號(hào)端子的電壓，3號(hào)端子和1號(hào)端子的電壓在0.2-1.2V范圍之內(nèi)。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，檢測(cè)2號(hào)端子和1號(hào)端子的電壓，2號(hào)端子和1號(hào)端子的電壓在1.8-2.5V的范圍之內(nèi)。如果測(cè)量的值不是這樣，就要應(yīng)更換曲軸位置傳感器了。如圖5。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡孟謙主編.傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目化教程[M].中國(guó)海洋大學(xué)出版社.

[2]梁森主編.自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.