电磁感应式发动机转速传感器的识别与检测

2018-10-29 15:30:51

3708 传感器

　　在柴油发动机上使用的电磁感应式转速传感器是从喷油泵处获取转速信号，转速传感器的结构和输出波形如图1所示。它的工作原理是，在永久磁铁的周围绕有线圈，线圈周围有用铁材料制成的齿轮，当齿轮旋转时，齿轮的齿顶和齿谷与永久磁铁之间的空气隙不断变化，使通过线圈的磁力线也发生了变化，于是在线圈中便产生交变电压，如图1（b）所不。
　　柴油机的喷油泵工作时，传感器的齿轮被带动旋转，所以在线圈中便有交流电压产生。交流电压的频率与发动机的转速成正比，该交变电压作为输入信号，经转速表内的IC电路放大、整形后就可使转速表指示出发动机的实际转速。
　　图2为转速表电路示意图，当齿轮转动时，每一个齿可以产生如图2（b）所示的一个周期的电压，该电压经放大、整形后，可变成图2（c）所示的矩形波。再经单稳态电路变换，使脉宽为一定值，经电流放大器放大后输人转速表中。因为输出的脉冲数是根据发动机转速变化的，所以转速表是按照脉冲电流的平均值来指示发动机转速。
　　图1 电磁感应式转速传感器的结构与输出波形

图2 转速表电路及电路中各部位波形

　　在汽油发动机上应用的电磁感应式发动机转速传感器的结构如图3所示。传感器由信号转子和线圈组成，转子固定在分电器轴上，线圈固定在分电器壳体上。永久磁铁的磁力线经转子、线圈、托架组成封闭回路，当转子随分电器轴转动时，转子凸起和托架间的空气隙不断发生变化，通过线圈的磁通也不断变化，于是在线圈中便产生感应电压，并以交流的形式输出，ECU通过检测脉冲电压间隔，可以检测出发动机的转速。

图3 电磁感应式发动机转速传感器
1永久磁铁；⒉耦合线圈；3转子；4托架；Φ通过线圈磁通量；U-线圈中产生的电压

　　实际检测曲轴转角位置及发动机转速的电磁感应式传感器，是由复合转子和耦合线圈组成的，它们安装在分电器上，如图4所示。当转子旋转时，在两个耦合线圈中分别感应出G（G，和G）和N，信号。其中，G信号向ECU提供曲轴转角参考信号，用于确定相对于每缸上止点的喷油定时和点火定时；N，信号则向ECU提供曲轴转角和发动机转速，用N，信号确定基本喷油时间和基本点火提前角。

图4 G、Ne耦合线圈安装位置
1G转子；2-GI耦合线圈；3-G2耦合线圈；4 Ne转子；5、9-Ne耦合线圈；6-G、Ne转子；7-G1、G2耦合线圈；8分电器

　　具有凸起部分的转子G与分电器一起旋转时，由于转子与耦合线圈GI和G2间的磁隙不断变化，在各耦合线圈上，相对分电器每转一转，就会产生一个脉冲。通过设计，使转子G的凸起部分在某一气缸上止点时，最靠近耦合线圈Gq和G，，通过检测Gq、G，耦合线圈电压的变化即可知道各缸压缩上止点的位置。
　　N．转子和N，耦合线圈的设置是为了更精确地检测曲轴位置。N，转子具有偶数个凸起，例如24个，这样，在分电器旋转时，每转一圈，在耦合线圈上就产生偶数个电压脉冲，把电压脉冲输入ECU，通过测量脉冲间隔，就可以检测出发动机的转速。
　　电磁感应式转速传感器的检测主要有检查转子和线圈之间的空气隙，其值应当符合规定。测量感应线圈电阻，电阻若为无穷大，说明线圈断路；电阻为零，说明线圈短路，电阻过大或过小都需要更换发动机转速传感器。检测传感器输出信号，方法是在发动机转动时，测量传感器输出电压情况，电压应在一定范围内变化，表示有信号输出，传感器工作良好。
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