霍尔凸轮轴位置传感器又称同步信号传感器。汽车上采用的曲轴位置传感器,ECU根据其输出信号可以判断两个气缸的活塞在接近上止点位置,但并不清楚是哪个气缸,还需要有判定缸信号相配合,即需要有同步信号传感器向ECU提供信息,故同步信号传感器是个提供气缸判别定位信号的传感器,它与曲轴位置传感器产生的曲轴位置和转速信号相配,可以保证发动机正常的喷油和点火顺序。 (1)结构①安装在分电器内的霍尔式同步信号传感器。霍尔式同步信号传感器安装在分电器内,由脉冲环和霍尔传感器组成,基本结构如图2-133和图2-134所示。脉冲环是一个半周环(180°),通过环座安装在分电器轴上,随分电器轴与曲轴同步旋转,当脉冲环接近霍尔传感器时,同步信号传感器输出高电位(5V),当脉冲环离开霍尔传感器时,同步信号传感器输出低电位(0)。分电器转一周,高低电位各占180°(各相当于360°曲轴转角)。
当脉冲环的前沿进入霍尔传感器时,同步信号传感器输出5V高电位信号,对四缸发动机,表示正在向上止点运动的是第一缸、第四缸活塞,其中第一缸活塞为压缩行程,第四缸活塞为排气行程。对六缸发动机,表示下面将要到达上止点的是第三、第四缸活塞,其中第三缸活塞为排气行程,第四缸活塞为压缩行程。当脉冲环的后沿离开信号发生器时,同步信号传感器输出0V低电位信号,对四缸发动机,表示下面将要到达上止点的仍是第一、第四缸活塞,但工作行程相反,其中第一缸活塞为排气行程,第四缸活塞为压缩行程。对六缸发动机,则第三缸活塞为压缩行程,第四缸活塞为排气行程。
由上可知,同步信号传感器产生的高低电位信号输入ECU后,可以对第一、第四缸(四缸发动机)或第三、第四缸(六缸发动机)的活塞和正在进行的工作过程做出判定及定位。同步信号与曲轴位置(转速)信号相配合,ECU就可以确定正确的喷油、点火正时和顺序。如当同步信号上升沿出现时,ECU可以判定当前第四缸活塞(四缸发动机)或第三缸活塞(六缸发动机)处于排气行程,此时根据曲轴位置信号,当活塞行至上止点前64°时ECU发出喷油信号,使第四缸或第三缸的喷油器喷油。同样,同步信号上升沿的出现,还标志着第一缸活塞(四缸发动机)或第四缸活塞(六缸发动机)处于压缩行程,此时ECU根据发动机的负荷和转速等输入信号,在活塞上行至压缩上止点前的适当时刻,发出点火信号,使该缸火花塞点火。同理,同步信号的下降沿出现时,这两缸活塞工作行程正好相反,ECU以此为依据对这两缸进行正确的喷油和点火控制。
同样,利用同步信号提供的判缸信号,按照发动机的工作顺序(四缸机为1-3-4-2,六缸机为1-5-3-6-2-4),ECU也能对其他相应气缸喷油和点火的正时进行精确的控制。
②安装在凸轮轴上的霍尔式同步信号传感器。对于无分电器的电控汽油机,同步信号传感器通常安装在凸轮轴上,位于气缸盖前端凸轮轴链轮之后,如图2-135所示。霍尔式传感器的基本构造与安装在分电器内部的相同,由一个半周(180°)的脉冲环和霍尔式传感器组成,其工作原理也与安装在分电器内的传感器相同。
(2)霍尔式凸轮轴位置传感器检测示例。新款捷达轿车霍尔式凸轮轴位置传感器(简称霍尔传感器)又称为判缸传感器,它向ECU J361提供第1缸点火位置信号。霍尔传感器安装在气缸盖前端凸轮轴正时齿轮之后。霍尔传感器是一个电子开关,按霍尔原理工作。霍尔传感器隔板上有一个霍尔窗口,曲轴每转两周产生一个信号,根据霍尔传感器信号和发动机转速传感器的点火时间信号,ECU识别出1缸点火上止点,其电路如图2-136所示。
①检测霍尔传感器的供电电压。关闭点火开关。拆下霍尔传感器的3芯插头。打开点火开关,用万用表的电压挡检测3芯插头的T3a/1与T3a/3两孔之间的电压,约为5V。用万用表电压挡检测T3a/2与T3a/3两孔(之间)的电压值,约为12V(蓄电池电压)。
②检测霍尔传感器的线束导通性。关闭点火开关。拆下控制单元J623的连接插头,拆下霍尔传感器的3芯插头,用万用表电阻挡检测3芯插头的T3a/1端子与ECU J623的T121/96端子之间应导通。检测3芯插头上T3a/2端子与控制单元J623的T121/105端子之间应导通。
检测3芯插头上T3a/2端子与T121/96发动机控制单元J623线束内传感器搭铁之间应导通。
③霍尔传感器工作情况的检测。关闭点火开关。拆下燃油泵G6的SC24号熔丝(15A)。释放燃油系统的压力。将二极管连接到传感器T3a/1与T3a/3之间。短暂启动发动机检测二极管,二极管应有规律地闪烁。
知识扩展/电控柴油机凸轮轴位置传感器①汽车柴油发动机使用的凸轮轴位置传感器多为单霍尔方式,基本结构如图2-137所示。其主要用于检测出凸轮的实际位置,以使ECU能够判断出发动机第1缸位置,从而确定喷油的时刻,其与曲轴位置传感器共同组成正时信号。靶轮上通常设置有7个槽(6+1),凸轮每转一周,凸轮轴位置传感器就会输出7个槽检测信号。其中1~6槽,每槽相差120°曲轴转角,第0槽与第6槽相差30°曲轴转角。
②对柴油发动机凸轮轴位置传感器好坏的检测判断,可以采用万用表对其进行电阻和电压的检测,并与表2-23所列的正常值进行对比,以判断其好坏。
