磁阻效应是指半导体材料的电阻值随与电流相同或垂直方向的磁场强弱而变化的现象。在一个长方形半导体元件的两端面通电在无磁场时,电流电极间的电阻值取最小电流分布。当长方形元件处于磁场中时,由于两电极间的电流路径因磁场作用而加长,从而使电极间的电阻值增加。利用磁阻效应,可实现磁和电→电阻的转换。对于非铁磁性物质,外加磁场通常使电阻率增加,即产生正的磁阻效应,见图2-58。 ⒈结构。 磁阻元件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的集成电路模块组成,见图2-59。
2.工作原理。
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,此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,如图2-60(a)所示,此时磁阻元件输出5V高电平信号;当磁阻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,此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,如图2-60(b)所示,此时磁阻元件输出0V低电平信。
随着转子的旋转,叶片的凸起与凹槽交替变化,引起通过磁阻元件的磁力线的强弱和角度发生改变,由于磁阻效应的作用,磁阻元件的电阻也发生变化,通过磁阻元件的电流也随改变,这种电流的变化由信号放大电路、滤波电路和整形电路转换成二进制数字信号,并传给发动机ECU。发动机ECU根据此信号判别进、排气凸轮轴位置。
3.连接电路丰田轿车上的磁阻元件式凸轮轴位置传感器与ECU的连接电路如图2-61所示。
4.检测。
这里以丰田新皇冠车的磁阻元件式凸轮轴位置传感器检测为例介绍其检测方法:
(1)工作电压的检测。
关闭点火开关,断开凸轮轴位置传感器,旋转点火开关至“ON”位置,用万用表检查VC端子与VV之间的电压,应为5V,若没有5V电压,应分别检查与ECU间线路的连接情况,若线路正常,则发动机ECU有故障。
(2)参考电压的检测。
关闭点火开关,断开凸轮轴位置传感器,旋转点火开关至“ON”位置,用万用表检查VV+端子与VV之间的电压,应为4.6V,若没有4.6V电压,应检查VV+与ECU间线路的连接情况,若线路正常,则发动机ECU有故障(3)波形检测。
在线路正常连接的情况下,使发动机运转,用示波器检测输出信号,其标准波形如图2-62所示。
