凸轮轴位置传感器电子教案重点

《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》1《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》课程教案单元标题1－5曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器的检修课次位置3教学学时4授课班级上课地点发动机管理系统故障诊断与维修一体化室上课时间第周月日第节第周月日第节教学目标能力目标知识目标素质目标1.能正确使用故障诊断仪对曲轴位置、凸轮轴位置传感器进行检查。2.能使用万用表对喷油器对曲轴位置、凸轮轴位置传感器及信号电路进行检查。3.能正确使用示波器对曲轴位置、凸轮轴位置传感器信号进行检查1.掌握曲轴位置、凸轮轴位置传感器的作用、结构及工作原理。2.正确识读曲轴位置、凸轮轴位置传感器的信号电路。3.熟悉曲轴位置、凸轮轴位置传感器故障对发动机造成的影响。1.具有团队协作精神；2.能通过各种媒体资源查找所需信息，自主学习新知识、新技术；3.能不断积累经验，从个案中寻找共性。能力训练任务任务1.进行曲轴位置、凸轮轴位置传感器及其信号电路的检测。本次课中涉及到的专业核心外语词汇CMPScamshaftpositionsensor凸轮轴位置传感器CKPScrankshaftpositionsensor曲轴位置传感器Ne、G信号本次课所需教学资料案例1.一辆卡罗拉轿车，发动机运行中突然熄火，再也无法起动。案例2.一辆捷达轿车，在供油系统正常情况下，发动机不能起动。参考资料：《汽车发动机电控技术》，《汽车发动机管理系统故障诊断与维修学材》，《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》网站-课件、电子教案、Flash教学动画，维修手册仪器、设备：发动机实训台3台、汽车万用表、故障诊断仪、汽车专用示波器、跨接线、测试灯、燃油压力表。教学过程序号教学内容时间(min)教学方法《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》22.5.4发动机转速与曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器(CMPS)给ECU提供曲轴转角基准位置(第一缸压缩上止点)信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。曲轴位置位置传感器(CKPS)，用来检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控制制信号。空气流量计只能检测单位时间内的进气量，ECU必须根据发动机转速确定每循环进气量，以便实现对循环喷油量的精确控制。同时，ECIJ根据曲轴转角基准位置和曲轴转角才能确定各缸工作位置，以控制最佳的喷油时刻和最佳的点火提前角。安装位置：凸轮轴/曲轴位置传感器可分为电磁感应式、霍尔式和光电式三种类型。1电磁感应式曲轴位置传感器主要由磁感应式传感器和信号转子组成。工作原理：当信号转子旋转时，磁路中的气隙周期性的发生变化，磁通量随之发生周期性的变化，线圈中就会感应产生交变电动势。(a)接近(b)对正(C)离开图4-2磁感应式传感器工作原理1-信号转子；2-传感线圈；3-永久磁铁；4-磁轭当信号转子按顺时针方向旋转时，转子凸齿与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小，磁通量Φ多，磁通变化率增大，感应电动势E为正，如图4-3中曲线abc所示。当转子凸齿接近磁头边缘时，磁通量Φ急剧增多，磁通变化率最大，感应电动势E最高，如b点所示。当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时，磁通量Φ最大，但磁通变化率为零，E为零，如c点所示。当转子沿顺时针方向继续旋转，凸齿离开磁头时，磁通量Φ减少，所以感应电动势E为负值，如cda所示。信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势，传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电源，永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用，其磁能不会损失。转速越高，磁通变化率就越大，传感线圈中的感应电动势也就越高。1．对于桑塔纳2000GSi型轿车曲轴位置传感器，信号转子上有58个凸齿、57个小齿缺和一个大齿缺，大齿缺输出基准信号，对应于《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》31缸或4缸上止点前一定角度。转角的测量：每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3°，大齿缺所占的曲轴转角为15°。转速的测量：信号转子每转一圈，线圈产生58个电压信号，如在一分钟内ECU接收到曲轴位置传感器116000个信号，ECU便可计算出曲轴转速为2000r/min(n=116000/58=2000)。2．图2-62所示为日本丰田皇冠3.0轿车电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器结构--上部分：凸轮轴位置传感器，由带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成，用以产生第一缸上止点基准信号(G信号)；下部分：曲轴位置传感器，24个凸齿Ne转子。工作过程：。传感器电路：冷态下的G1和G2电阻应为125～200Ω，Ne电阻应为155～250Q。2霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器霍尔效应是指将半导体元件(霍尔晶体管)放在永久磁铁产生的磁场中，并给半导体元件通一与磁场方向垂直的电流时，将在垂直于电流和磁场的半导体元件表面产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，称为霍尔电压。BIdRUHH工作原理如图2-64，ECU提供电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输送给ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻确定凸轮轴位置，根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。叶轮以其缺口对着空气隙时，输出霍尔电压。当叶轮的叶片进入空气隙时，无霍尔电压输出。车型实例：美国克莱斯勒车系；北京切诺基。《汽车发动机管理系统故障诊断与维修》43光电式凸轮轴/曲轴位置传感器图2-66，主要由转子、发光二极管、光敏二极管和放大电路等组成。结构：工作原理：日本日产、三菱和韩国现代轿车通常装用光电式曲轴位置传感器。图2-67所示为日本三菱汽车曲轴位置传感器电路。