汽車曲軸位置傳感器的工作原理是什么
汽車曲軸位置傳感器主要通過(guò)電磁感應(yīng)、霍爾效應(yīng)或光電效應(yīng)等原理,檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)速和位置,并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。它猶如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的“偵察兵”,鐵芯、線圈等部件協(xié)同工作,當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致磁場(chǎng)變化時(shí),線圈產(chǎn)生電信號(hào),觸發(fā)霍爾元件信號(hào)感受器,信號(hào)經(jīng)處理后傳給控制單元。憑借這些信號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元精準(zhǔn)調(diào)控點(diǎn)火、噴油等參數(shù),保障發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行 。
具體來(lái)說(shuō),曲軸位置傳感器有多種類型,不同類型的工作原理在遵循上述基礎(chǔ)邏輯的同時(shí),又各有特點(diǎn)。
磁電感應(yīng)式曲軸位置傳感器,由永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈和隨分配器軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成,這里的轉(zhuǎn)子包括正時(shí)轉(zhuǎn)子和速度轉(zhuǎn)子。其中,正時(shí)轉(zhuǎn)子有1、2或4個(gè)齒,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒,永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈固定在分電器本體上,而轉(zhuǎn)子信號(hào)盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。當(dāng)曲軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子的齒與檢測(cè)線圈之間的氣隙發(fā)生變化,從而引起通過(guò)檢測(cè)線圈的磁通量變化,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,檢測(cè)線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),形成電信號(hào),這個(gè)信號(hào)的頻率和幅值就反映了曲軸的轉(zhuǎn)速和位置信息 。
霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器,利用的是霍爾效應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器?;魻栃盘?hào)發(fā)生器安裝在分電盤內(nèi)與分電盤頭同軸,觸發(fā)葉輪上的槽口數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)量相同。當(dāng)葉片進(jìn)入永磁體和霍爾元件之間時(shí),磁場(chǎng)被屏蔽,霍爾元件無(wú)輸出信號(hào);當(dāng)間隙進(jìn)入時(shí),磁場(chǎng)作用于霍爾元件,霍爾元件有輸出信號(hào)。通過(guò)這種有信號(hào)和無(wú)信號(hào)的交替變化,產(chǎn)生脈沖信號(hào),進(jìn)而確定曲軸的位置和轉(zhuǎn)速 。
光電式曲軸位置傳感器,則是由信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)面板組成。信號(hào)盤外圈有360光刻缺口,能產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角為1°的信號(hào),內(nèi)部有六個(gè)均勻間隔的60度光孔,可產(chǎn)生120曲柄角度的信號(hào),還有一個(gè)較寬光孔能產(chǎn)生相對(duì)于1缸上止點(diǎn)的信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器由兩個(gè)發(fā)光二極管、兩個(gè)光電二極管和一個(gè)電路組成,信號(hào)盤位于LED和光電二極管之間。當(dāng)信號(hào)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),透光和遮光交替出現(xiàn),使得光電二極管產(chǎn)生電壓信號(hào),該信號(hào)經(jīng)整形放大后送到電控單元,電控單元就能據(jù)此計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置 。
汽車曲軸位置傳感器通過(guò)不同的工作方式,將曲軸的轉(zhuǎn)速和位置信息精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。無(wú)論是磁電感應(yīng)式利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生信號(hào),還是霍爾效應(yīng)式通過(guò)磁場(chǎng)變化觸發(fā)信號(hào),亦或是光電式借助光的變化生成信號(hào),它們都在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色,為發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和精準(zhǔn)控制提供了重要的數(shù)據(jù)支持,是保障汽車動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的不可或缺的部件。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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