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凸轮轴位置传感器的检测实训指导教案.doc

凸轮轴位置传感器的检测实训指导教案

快乐后羿爱猫扑爱生活
2017-09-19 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《凸轮轴位置传感器的检测实训指导教案doc》,可适用于综合领域

凸轮轴位置传感器的检测实训指导教案.了解凸轮轴位置传感器的外观结构与工作原理。.了解凸轮轴位置传感器故障对整个电控系统的影响。.掌握凸轮轴位置传感器的检测方法(电阻测试、电压测试、波形测试、数据流测试)根据工艺流程技术规范术测试。.掌握凸轮轴位置传感器数据分析的方法。实训共安排课时其中辅导教师讲解课时学生实训、实验、填写检测报告课时。《检测报告》作为考评时的主要依据分数记入个人实训总成绩。.工具:数字万用表汽车示波器一字或十字螺丝刀VV变压器。.设备:桑塔纳AJR发动机故障实验台KT故障诊断仪。霍尔效应(HallEffect)是美国约翰霍普金斯大学物理学家爱德华霍尔博士(DrEdwardHHall)于年首先发现的。霍尔效应是指将一个通有电流I的长方形白金导体垂直于磁力线放入磁感应强度为B的磁场中如图所示在白金导体的两个横向侧面上就会产生一个电流方向和磁场方向的电压当取消磁场时电压立即消失。产生的电压后来被称之为霍尔电压UHUH与通过白金导体的电流I和磁感应强度B成正比。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件利用霍尔元件制成的传感器称为霍尔效应式传感器简称霍尔传感器。由于半导体材料也存在霍尔效应其霍尔系数远远大于金属材料的霍尔系数因此一般都采用半导体材料制作霍尔元件。利用霍尔效应不仅可以通过接通和切断磁场来检测电压而且还可以检测导线中流过的电流因为导线周围的磁场强度与流过导线的电流成正比关系。八十年代以来汽车电子产品应用的霍尔式传感器与日俱增主要原因在于霍尔式传感器有两个显著的优点:一是输出电压信号近似于方波信号二是输出电压高低与被测物体的转速无关。霍尔效应式传感器与磁感应式传感器的不同之处是需要外加电源。霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路(ICIntegratedCircuit)、导磁钢片(磁轭)与永久磁铁组成其基本结构如图所示。霍耳集成电路由霍耳元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。霍耳元件目前用硅半导体材料制成与永久磁铁之间留有mm左右的气隙当信号转子随凸轮轴一同转动时隔板和缺口便从霍耳集成电路与永久磁铁之间的间隙中转过。每当信号转子的隔板(叶片)进入气隙时霍耳集成电路中的磁场便被隔板(叶片)旁路霍耳元件上没有磁力线穿过霍耳电压Uh为零集成电路输出级的三极管截止传感器输出的信号电压UO为高电平(约为V)。每当信号转子的隔板离开气隙(即缺口进入气隙)时永久磁铁的磁通便经导磁钢片和霍耳集成电路构成回路此时霍耳元件产生霍耳电压(约为V)集成电路输出级的三极管导通传感器输出的信号电压Uo为低电平(约为V)。由此可见当隔板(叶片)进入气隙(即在气隙内)时霍耳元件不产生电压传感器输出高电平信号当隔板(叶片)离开气隙(即缺口进入气隙)时霍耳元件产生电压传感器输出低电平信号。凸轮轴位置传感器(CrankshaftPositionSensorCPS)又称为判缸传感器为了区别于曲轴位置传感器CPS凸轮轴位置传感器一般使用缩写CIS来表示在形式上分为光电式、磁感应式和霍尔式三种。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气机构凸轮轴的位置信号并输入电控单元以便电控单元识别一缸压缩上止点位置从而精确计算顺序喷油控制、点火正时控制和燃烧爆震控制。此外凸轮轴位置信号还用于发动机刚起动时识别出第一次点火时刻。本次实验使采用的是桑塔纳型轿车使用的霍耳式凸轮轴位置传感器(CIS)图在大众车系的电路原理图上标注为G元件其接线插座上有三个引线端子端子“”为传感器电源正极端子与电控单元“”端子连接端子“”为传感器信号输出端子与电控单元“”端子连接端子“”为传感器电源负极端子与电控单元“”端子连接连接电路如图所示。凸轮轴位置传感器安装在发动机气门室盖靠近传动带的一端其结构如图所示主要由霍耳式传感器和信号转子组成。信号转子又称为触发叶轮安装在凸轮轴上用定位螺栓和座圈定位固定。信号转子的隔板又称为叶片在隔板上制有一个缺口缺口对应产生的信号为低电平信号隔板(叶片)对应产生的信号为高电平信号。凸轮轴位置传感器输出的信号电压与曲轴位置传感器输出的信号电压之间的关系为发动机曲轴每转一转()霍耳传感器信号转子就转两转()对应产生一个低电平信号和一个高电平信号其中低电平信号对应于缸压缩上止点前一定角度。发动机工作时磁感应式曲轴位置传感器(CPS)和霍耳式凸轮轴位置传感器(CIS)产生的信号电压不断输入电控单元ECU。当ECU同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的低电平()信号和凸轮轴位置传感器缺口对应的低电平信号时(通过“对正时”被固定下来)便可识别出此时为缸活塞处于压缩行程、缸活塞处于排气行程并根据曲轴位置传感器小齿缺对应输出的信号控制点火提前角。控制单元识别出缸压缩上止点位置后便可进行顺序喷油控制和各缸点火时刻控制。如果发动机产生了爆震控制单元还能根据爆震传感器输入的信号判别出是哪一缸产生了爆震从而减小点火提前角以便消除爆震。当霍耳传感器出现故障而导致信号中断时发动机会继续运转也能再次起动。但是喷油不是在进气门打开时完成而是在进气门关闭之前完成由此对混合气品质产生的影响不大也不会过于影响发动机的总体性能。与此同时。由于电控单元不能判别即将到达压缩上止点的是哪一缸因此爆震调节将停止而为了防止发动机产生爆震电控单元将自动推迟点火提前角。当霍耳传感器信号中断时电控单元ECU能够检测到故障信息用故障诊断仪可以读取传感器故障的有关信息。如故障代码显示霍耳传感器有故障可用万用表检测传感器电源电压和导线电阻进行判断与排除。检测传感器电源电压:不拔下霍尔传感器插头用测试灯从背面连接插头端子和接通起动电动机几秒种发动机每转转测试灯必须闪一下如果测试灯不闪拔下霍尔传感器插头打开点火开关测量插头端子和的电压(量程为V电压档)标准值应为约V测量插头端子和的电压标准应接近蓄电池电压。如果测量值符合标准更换霍尔传感器如果测量值不符合标准应检查霍尔传感器与控制单元的线路是否有开路或短路。电路接线图和插头端子如图所示。图霍耳传感器接线端子.讲解:由辅导教师结合凸轮轴位置传感器实物、教学挂图、桑塔纳AJR发动机故障实验台、实车等讲解凸轮轴位置传感器的结构与工作原理检测方法(电阻测试、电压测试、波形测试)工艺流程技术规范。(按照实物和实车进行)。.演示:由辅导教师演示凸轮轴位置传感器实测。电阻测试:按检测标准测量导线之间的阻值应符合规定值检测条件与标准参数如下表所示。<至霍尔传感器(G)<<电压测试:拔下霍尔传感器插头打开点火开关测量插头端子和的电压(量程为V电压档)标准值应为约V测量插头端子和的电压标准应接近蓄电池电压。波形测试:使用示波器观看霍尔传感器的波形判断霍尔传感器的好坏及其电路故障。.学生实作:按指导教师示范的方法步骤实际练习至少一次。在进行数据分析时,读取的参数应该与指导教师演示的内容是一致的。.考核:采用点名抽查、举手问答或单独回答的方式结合发动机实验台由学生回答发动机电子控制系统组成传感器(按顺序)、执行器(按顺序)、电控单元的名称以及在实物发动机上的安装部位。.避免霍尔传感器掉在地上摔坏内部电路和元件。.上实验台测试电压信号时注意操作流程和相对应的测试端口。原则上只做本次实验相关的测试其它无关的部位不要测试否则按原理不清或看不懂电路图扣分。.在实物台架上测试端口与电控单元直接相连不要将任何电压加在发动机实验台的测试端口上以免损坏电控单元。

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