曲軸位置傳感器所采用的結構隨車型不同而不同,可分為磁脈沖式、光電式和霍爾式三大類。它通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內。
一、磁脈沖式曲軸位置傳感器的結構和工作原理
磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的皮帶輪之后。在皮帶輪后端設置一個帶有細齒的薄圓齒盤(用以產(chǎn)生信號,稱為信號盤),它和曲軸皮帶輪一起裝在曲軸上,隨曲軸一起旋轉。在信號盤的外緣,沿著圓周每隔4°有個齒。共有90個齒,并且每隔120°布置1個凸緣,共3個。安裝在信號盤邊沿的傳感器盒是產(chǎn)生電信號信號發(fā)生器。信號發(fā)生器內有3個在永久磁鐵上繞有感應線圈的磁頭,其中磁頭②產(chǎn)生120°信號,磁頭①和磁頭③共同產(chǎn)生曲軸1°轉角信號。磁頭②對著信號盤的120°凸緣,磁頭①和磁頭③對著信號盤的齒圈,彼此相隔了曲軸轉角安裝。信號發(fā)生器內有信號放大和整形電路,外部有四孔連接器,孔“1”為120°信號輸出線,孔“2”為信號放大與整形電路的電源線,孔“3”為1°信號輸出線,孔“4”為接地線。通過該連接器將曲軸位置傳感器中產(chǎn)生的信號輸送到ECU。
發(fā)動機轉動時,信號盤的齒和凸緣引起通過感應線圈的磁場發(fā)生變化,從而在感應線圈里產(chǎn)生交變的電動勢,經(jīng)濾波整形后,即變成脈沖信號。發(fā)動機旋轉一圈,磁頭②上產(chǎn)生3個120°脈沖信號,磁頭①和③各產(chǎn)生90個脈沖信號(交替產(chǎn)生)。由于磁頭①和磁頭③相隔3°曲軸轉角安裝,而它們又都是每隔4°產(chǎn)生一個脈沖信號,所以磁頭①和磁頭③所產(chǎn)生的脈沖信號相位差正好為90°。將這兩個脈沖信號送入信號放大與整形電路中合成后,即產(chǎn)生曲軸1°轉角的信號。
產(chǎn)生120°信號的磁頭②安裝在上止點前70°的位置,故其信號亦可稱為上止點前70°信號,即發(fā)動機在運轉過程中,磁頭②在各缸上止點前70°位置均產(chǎn)生一個脈沖信號。
二、光電式曲軸位置傳感器的結構和工作原理
光電式曲軸位置傳感器設置在分電器內,它由信號發(fā)生器和帶縫隙和光孔的信號盤組成。信號盤安裝在分電器軸上,其外圍有360條縫隙,產(chǎn)生1°(曲軸轉角)信號;外圍稍靠內側分布著6個光孔(間隔60°),產(chǎn)生120°信號,其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生對應第1缸上止點的120°信號的。