(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1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三种。 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。霍尔式凸轮轴位置传感器主要由集成电路、永久磁铁和导磁片组成,其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叶片型霍尔式凸轮轴位置传感器和触发轮齿型霍尔式凸轮轴位置传感器两种。霍尔式凸轮轴位置传感器如图19.3-1和图19.3-2所示。
②磁阻式凸轮轴位置传感器。磁阻式凸轮轴位置传感器由信号发生器、磁铁和用树脂封装的信号处理电路集成的电路模块组成。当传感器的磁头正对转子凹槽时,磁力线向两侧的叶片分布构成闭合磁路,这时磁阻元件电阻较小,通过磁阻元件的磁力线较少,磁场强度较弱,且磁力线与磁阻元件成一定角度,磁阻元件输出5V高电平信号。当磁阻式凸轮轴位置传感器的磁头正对转子叶片时,磁力线通过正对的叶片构成闭合磁路,这时磁阻元件电阻较大,通过磁阻元件的磁力线较多,磁场强度较强,且磁力线与磁阻元件垂直,此时磁阻元件输出0V低电平信号。
③磁电式凸轮轴位置传感器。有些可变气门系统(WTi)发动机使用磁电式凸轮轴位置传感器来进行气缸识别和检测VVTi提前角。
(3)霍尔式凸轮轴位置传感器霍尔式凸轮轴位置传感器由永磁铁和霍尔集成电路组成。当发动机运转时,轮齿的高低部分与传感器之间的间隙发生变化。这种变化的间隙会引起传感器附近的磁场发生变化。由于磁场的变化,来自传感器的电压也会改变。
凸轮轴位置传感器(相位)感应凸轮轴进气阀的突出部分,以此识别工作气缸(图19.3-3)。凸轮轴位置传感器(相位)感应活塞的位置。当曲轴位置传感器(位置)系统失效时,凸轮轴位置传感器(相位)将利用气缸识别信号的正时,向各发动机零部件提供不同的控制。
凸轮轴位置传感器固定在气缸盖罩上,借助一个固定在凸轮轴上的增量轮(凸轮轴传感器齿盘)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具备下面几个条件时开始。
①发动机控制单元主继电器接通。
②发动机运行。
③发动机经过同步。
④未识别出发动机熄火。
⑤曲轴位置传感器发出的信号没有错误。
(4)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一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(图193-4)是作为无接触霍尔式传感器安装的。凸轮轴位置传感器齿盘有6个不同的齿面,齿面距离由霍尔式传感器进行记录。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。
在进气和排气凸轮轴上各安装一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。
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。
(5)凸轮轴位置传感器内部电路及参数：
①内部电路。凸轮轴位置传感器测量是以一个霍尔集成电路为基础的。输出信号通过齿面显示低状态,通过空隙显示高状态。排气凸轮轴位置传感器根据曲轴位置传感器原理工作,但是凸轮轴位置传感器齿盘也会有根本性区别。通过一块专用遮挡模板,可在曲轴位置传感器失效后进行紧急运行。但是凸轮轴位置传感器信号的分辨率太不准确,因此无法在正常运行下更换曲轴位置传感器。凸轮轴位置传感器线路如图19.3-5所示。
②凸轮轴位置传感器参数见表19.3-1。
(6)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。凸轮轴位置传感器标准曲线如图19.3-6所示。
(7)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如图19.3-7所示。
