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捷達轎車CPS的結(jié)構(gòu) ①信號轉(zhuǎn)子為齒盤式，在外圓周上均勻分布58個凸齒和57個小齒缺和一個大齒缺。 ②由于信號轉(zhuǎn)子與曲軸一體旋轉(zhuǎn)，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)一圈，信號轉(zhuǎn)子也隨著旋轉(zhuǎn)360°。每個凸齒和小齒缺所占的弧度均勻3°，累積弧度為58×3°＋57×3°=345°曲軸轉(zhuǎn)角。 ③大齒缺輸出基準(zhǔn)信號，對應(yīng)于發(fā)動機1缸或4缸壓縮上止點前的一定角度。大齒缺占據(jù)3個小齒缺和2個凸齒所占據(jù)的弧度，即3×3°＋2×3°=15°曲軸轉(zhuǎn)角。 曲軸位置傳感器的工作情況 ①由于每當(dāng)傳感器信號轉(zhuǎn)子隨發(fā)動機旋轉(zhuǎn)一圈，就會向ECU輸入58個脈沖信號。因此，ECU每接收到58個脈沖信號，便會知道發(fā)動機旋轉(zhuǎn)了一圈。于是，ECU便可憑此依據(jù)來計算出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。例如，ECU在1min內(nèi)，接收到曲軸位置傳感器116000個信號，ECU便可算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速n為2000r/min（因為n=116000/58r/min=2000）。由此可知，ECU是根據(jù)單位時間內(nèi)所接收到曲軸位置傳感器脈沖信號的數(shù)量來計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速的。 ②發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和發(fā)動機進氣量信號是發(fā)動機電控系統(tǒng)最重要、最基本的控制信號。ECU根據(jù)這兩種信號就能計算出基本噴油提前角（噴油時間）、點火提前角（提前時間）和點火導(dǎo)通角（點火初級線圈導(dǎo)通時間）這三個最重要的基本控制參數(shù)。 由于信號轉(zhuǎn)子上設(shè)置有一個產(chǎn)生發(fā)動機基準(zhǔn)信號的大齒缺，當(dāng)其轉(zhuǎn)過磁頭時，便會產(chǎn)生一個寬的脈沖信號，該信號對應(yīng)于發(fā)動機1缸或4缸活塞壓縮上止點前一定角度。當(dāng)ECU接收到寬脈沖信號時，便可知道發(fā)動機的1缸或4缸活塞即將到達上止點TDC位置。然后ECU再根據(jù)凸輪軸位置傳感器的信號來區(qū)分是1缸或是4缸。所以，大齒缺信號屬于發(fā)動機的基準(zhǔn)信號。 此外，曲軸位置傳感器還為ECU提供發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號。 磁感應(yīng)式傳感器的突出優(yōu)點是不需要外加電源，永久磁鐵起著將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿淖饔?，其磁能不會損失。 由于轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙直接影響磁路的磁阻和傳感線圈輸出電壓的高低，故在使用中，氣隙不能隨意變動。若發(fā)現(xiàn)氣隙變化，必須按照規(guī)定調(diào)整。一般氣隙設(shè)計在2mm左右。桑塔納2000系列、3000系列和捷達系列轎車所用磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的標(biāo)準(zhǔn)氣隙值為（1.8±0. 01）mm。 （3）豐田轎車用磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器 豐田微機控制系統(tǒng)所采用的磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器由分電器改進而成，其結(jié)構(gòu)如圖43所示。  豐田位置控制系統(tǒng)（TCCS）用CPS與CIS的結(jié)構(gòu) CPS與CIS由上、下兩部分組成。上部分為凸輪軸位置傳感器又稱基準(zhǔn)信號或G信號發(fā)生器，其功能是產(chǎn)生判缸信號。下部分為曲軸位置傳感器，又稱Ne信號發(fā)生器，功能是產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角信號。 1）Ne信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)特點：Ne信號發(fā)生器安裝在傳感器殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)如圖44a所示。主要由No. 2信號轉(zhuǎn)子、Ne感應(yīng)線圈和磁鐵組成。信號轉(zhuǎn)子固定在傳感器軸上，傳感器軸由配氣凸輪軸驅(qū)動，軸的頂端套裝有分火頭，轉(zhuǎn)子外緣設(shè)置24個齒。傳感器線圈和磁頭固定在傳感器殼體內(nèi)。  Ne信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點 ①由于信號轉(zhuǎn)子有24個凸齒，故轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一圈（360°），相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)過兩圈（720°），就產(chǎn)生24個交變信號輸入ECU。每個交變信號相當(dāng)于分火頭旋轉(zhuǎn)15°（相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)過30°）。所以，ECU每接收到Ne信號發(fā)生器24個信號，即可知道分火頭旋轉(zhuǎn)了一圈，而曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。ECU內(nèi)部程序根據(jù)每個Ne信號周期所占的曲軸轉(zhuǎn)角（30°）即可計算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速。 ②為了更精確控制噴油提前角和點火提前角，還需要將每個Ne信號周期所占的曲軸轉(zhuǎn)角（30°）分得更小，此任務(wù)由微機的分頻器完成。當(dāng)分頻器將每個Ne信號等分成30個脈沖信號，則每個脈沖信號就相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角1°。 2）曲軸轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號的產(chǎn)生原理與控制過程：當(dāng)發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)時，配氣凸輪軸便驅(qū)動傳感器信號轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭間的氣隙交替發(fā)生變化，感應(yīng)線圈的磁通量隨之交替地發(fā)生變化，在感應(yīng)線圈中就會產(chǎn)生交變電動勢，信號電壓的波形圖如圖44b所示。 3）G信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點：G信號發(fā)生器是用來檢測活塞上止點位置與判別哪一缸即將到達上止點位置的基準(zhǔn)信號。故G信號發(fā)生器又稱為判缸信號發(fā)生器，或上止點信號發(fā)生器，或基準(zhǔn)信號發(fā)生器。 G信號發(fā)生器由No. 1信號轉(zhuǎn)子、感應(yīng)線圈G1、G2和磁頭等組成，如圖45所示。  信號轉(zhuǎn)子固定在傳感器軸上，其徑向尺寸設(shè)計成兩個半徑不同、弧度各為180°的圓弧，從而形成兩個凸緣和一個弧度為180°的“圓弧”。感應(yīng)線圈G1、G2相隔180°安裝。G1線圈產(chǎn)生的信號對應(yīng)于發(fā)動機第6缸壓縮上止點前10°（BTDC100），G2線圈產(chǎn)生的信號對應(yīng)于發(fā)動機第1缸壓縮上止點前10°（BTDC10°）。 4）判缸與上止點信號的產(chǎn)生原理與控制過程：G信號發(fā)生器的工作原理與Ne信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的原理相同。當(dāng)發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)時，配氣凸輪軸便驅(qū)動傳感器G信號轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，G信號轉(zhuǎn)子（No. 1信號轉(zhuǎn)子）的凸緣便交替經(jīng)過感應(yīng)線圈的磁頭，轉(zhuǎn)子凸緣與磁頭之間的氣隙交替發(fā)生變化，于是，在感應(yīng)線圈G1、G2中就會產(chǎn)生交變電動勢信號。 傳感器轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈（360°），相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈（720°）。由于感應(yīng)線圈G1、G2相隔1800安裝，所以G1、G2中各產(chǎn)生一個脈沖信號。其中，信號G1對應(yīng)于第6缸，用來檢測第6缸上止點前位置；信號G2對應(yīng)于第1缸，用來檢測第1缸上止點前位置；信號波形及其相位的位置如圖45b所示。由圖可知，ECU檢測的對應(yīng)位置實際上是G轉(zhuǎn)子凸緣前端接近并與線圈G1、G2的磁頭對齊的時刻（此時磁通量最大，信號電壓為0）的位置。該位置對應(yīng)于活塞壓縮上止點前10°。 |
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