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凸輪軸位置傳感器的作用、安裝位置

凸輪軸位置傳感器(CMP)也稱為凸輪軸角度傳感器、相位傳感器、同步信號(hào)傳感器、氣缸位置傳感器(CYP)、氣缸識(shí)別傳感器(CIS)、氣缸位置傳感器(CID)，部分汽車(chē)為1缸位置傳感器(No.1TDC)

1作用

凸輪軸位置傳感器的作用主要是通過(guò)檢測(cè)凸輪軸位置和拐角來(lái)確定第一個(gè)氣缸活塞的壓縮停止點(diǎn)位置。啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器提供的信號(hào)，識(shí)別每個(gè)氣缸活塞的位置和行程，控制燃油噴射順序和點(diǎn)火順序，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的噴射和點(diǎn)火控制。

2安裝位置

凸輪軸位置傳感器通常安裝在凸輪軸蓋正面朝向進(jìn)氣凸輪軸正面的位置。

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磁電凸輪軸位置傳感器

1結(jié)構(gòu)

豐田K3-VE發(fā)動(dòng)機(jī)使用3針磁性凸輪軸位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1號(hào)進(jìn)氣凸輪軸前面。該型號(hào)配備可變閥門(mén)系統(tǒng)，因此凸輪軸位置傳感器具有氣缸識(shí)別和VVT-i預(yù)角度值檢測(cè)功能。安裝位置和結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1磁電凸輪軸位置傳感器安裝位置

2工作原理

1號(hào)進(jìn)氣凸輪軸的前端有三個(gè)正時(shí)銷(xiāo)，分別代表60、180和360曲軸拐角。根據(jù)正時(shí)銷(xiāo)的輸出信號(hào)，ECU進(jìn)行實(shí)際凸輪軸位置檢測(cè)和氣缸識(shí)別，隨著凸輪軸旋轉(zhuǎn)，正時(shí)銷(xiāo)和凸輪角傳感器之間的空氣間隙發(fā)生變化，通過(guò)凸輪角傳感器的磁通、凸輪軸每次旋轉(zhuǎn)都會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)曲軸位置傳感器信號(hào)檢測(cè)到1號(hào)凸輪軸相位，根據(jù)此步驟可變閥正時(shí)控制器工作。

圖2凸輪角度傳感器輸出波形

三連接電路

豐田K3-VE發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸位置傳感器和ECU的連接電路如圖3所示。

圖3凸輪軸位置傳感器和ECU連接電路

4檢測(cè)方法

(1)電阻檢測(cè)

冷狀態(tài)(傳感器溫度-10 ~ 50)凸輪軸位置傳感器電阻為835 ~ 1400，熱狀態(tài)(傳感器溫度50 ~ 100)凸輪軸位置傳感器電阻為1060 ~ 1645。

(2)解碼器檢查

使用DS-21診斷測(cè)試儀，如果凸輪軸位置傳感器損壞或相關(guān)線路出現(xiàn)故障，則凸輪軸位置傳感器故障、凸輪軸位置傳感器線路開(kāi)路或短路、ECU故障等可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤代碼P0340或閃光代碼14。

(3)示波器檢測(cè)

連接示波器。輸出波形應(yīng)與圖2中的相同。

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觸發(fā)葉片霍爾凸輪軸位置傳感器

1結(jié)構(gòu)

觸發(fā)葉片霍爾型凸輪軸位置傳感器，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪的一端，如圖4所示。它主要由霍爾傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)子組成。它廣泛用于大眾轎車(chē)。

圖4觸發(fā)葉片孔凸輪軸位置傳感器

信號(hào)轉(zhuǎn)子或觸發(fā)器葉輪安裝在進(jìn)氣凸輪上，用螺栓和座位圈固定。信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔層也叫葉片，隔層有窗戶。這個(gè)窗口對(duì)應(yīng)低水平信號(hào)，隔板對(duì)應(yīng)高電平信號(hào)。(注：)霍爾傳感器主要由集成電路、永磁體和導(dǎo)向盤(pán)組成。

2工作原理

霍爾元件和永磁體之間有1毫米的間隙，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子與進(jìn)氣凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，隔板和窗戶在集成電路和永磁體之間的間隙內(nèi)旋轉(zhuǎn)。信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔板進(jìn)入縫隙后，霍爾集成電路的磁場(chǎng)會(huì)被繞過(guò)，霍爾元件沒(méi)有磁力線，霍爾電壓為零，集成電路輸出級(jí)三極管被屏蔽，傳感器輸出信號(hào)電壓高電平，約4.0V是。信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔板離開(kāi)縫隙時(shí)，永磁體的磁通鏡軟盤(pán)和霍爾元件集成電路構(gòu)成電路，此時(shí)產(chǎn)生的霍爾電壓約為2.0V，集成電路輸出級(jí)三極管通。

感器輸出的信號(hào)電壓為0.1V，為低電位。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)不斷地輸入ECU。當(dāng)ECU同時(shí)接收到曲軸位置傳感器大齒缺對(duì)應(yīng)的低電位信號(hào)（15°）和凸輪軸位置傳感器窗口對(duì)應(yīng)的低電位信號(hào)時(shí)，可以識(shí)別出1缸活塞在壓縮上止點(diǎn)、4缸活塞處于排氣行程，并根據(jù)曲軸位置傳感器小齒缺對(duì)應(yīng)輸出的信號(hào)控制點(diǎn)火提前角。由于凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器同時(shí)輸出信號(hào)，凸輪軸位置傳感器信號(hào)作為判缸信號(hào)，因此凸輪軸位置傳感器也稱為同步信號(hào)傳感器。

3 電路連接

霍爾式凸輪軸位置傳感器與ECU的連接電路如圖5所示。該傳感器G40導(dǎo)線連接器有三個(gè)接線端子，1為傳感器電源正極端子；2為傳感器信號(hào)輸出端子；3為傳感器電源負(fù)極端子。這三個(gè)端子分別與ECU的62、76和67端子相連。

圖5 霍爾式凸輪軸位置傳感器與ECU的連接電路

4 檢測(cè)方法

當(dāng)凸輪軸位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，ECU可以檢測(cè)到故障信息，使用VAG1551或VAG1552故障診斷儀可以讀取傳感器的故障碼。故障碼顯示出凸輪軸位置傳感器有故障時(shí)，可以用萬(wàn)用表檢查傳感器電源電壓和導(dǎo)線電阻進(jìn)行故障的判定和排除。

? 檢測(cè)傳感器電源電壓

斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下傳感器導(dǎo)線連接器插頭，用萬(wàn)用表的正、負(fù)表筆分別與連接器1與3端子相連接，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，電壓應(yīng)為4.5V以上。若電壓為零，說(shuō)明線束存在斷、短路，或ECU有故障；當(dāng)斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，應(yīng)繼續(xù)檢查導(dǎo)線是否存在斷路或短路。

? 檢測(cè)導(dǎo)線電阻

用萬(wàn)用表的電阻擋檢查傳感器的1端子與ECU的62端子、傳感器的2端子與ECU的76端子、傳感器的3端子與ECU的67端子的電阻值，各導(dǎo)線間電阻值應(yīng)不大于1.5Ω。若電阻過(guò)大或?yàn)闊o(wú)窮大，則說(shuō)明線束接觸不良或?qū)Ь€斷路，應(yīng)進(jìn)行維修或更換線束。

再用萬(wàn)用表電阻擋繼續(xù)檢查傳感器連接器端子1與2、3端子間電阻，或檢查ECU的62端子與76、67端子間電阻，測(cè)得的電阻均應(yīng)為無(wú)窮大。若阻值不是無(wú)窮大，則說(shuō)明導(dǎo)線存在短路，應(yīng)進(jìn)行更換。