1. 功能概述霍尔式同步信号传感器用于发动机控制系统中,主要作用包括:同步信号生成:产生与曲轴位置传感器信号对应的同步脉冲,供ECU识别基准气缸的工作状态(如压缩上止点)及活塞位置。正时控制:结合曲轴位置传感器信号,确保喷油和点火的精确时序及顺序。应用场景:有分电器系统:传感器安装于分电器内,通过分电器轴与曲轴同步旋转。
无分电器系统:传感器直接安装于凸轮轴上,直接监测凸轮轴位置。
检测脉冲环的磁场变化,输出数字方波信号。
测量传感器供电电压(通常为5V)及信号线电阻。
霍尔式同步信号传感器在发动机运行过程中,同步信号传感器产生与曲轴位置传感器信号对应的同步信号。ECU根据同步信号传感器输出的同步信号中,能对基准气缸正在进行的工作过程及活塞所处位置作出判断。结合曲轴位置传感器输出信号,就能保证发动机喷油和点火的正时及顺序。对于有分电器电控点火系统,霍尔式同步信号传感器一般安装在分电器内。对于无分电器点火系统,霍尔式同步信号传感器则安装在凸轮轴上。
1)安装在分电器内的霍尔式同步信号传感器。霍尔式同步信号传感器安装在分电器内,由脉冲环和霍尔传感器组成,基本结构如图、图所示。脉冲环是一个半周环(180°),通过环座安装在分电器轴上,随分电器轴与曲轴同步旋转当脉冲环接近霍尔传感器时,同步信号传感器输出高电位(5V),当脉冲环离开霍尔传感器时,同步信号传感器输出低电位(OV)。分电器转一周,高低电位各占180°(各相当于360°曲轴转角)重新生成汽车霍尔式同步信号传感器


当脉冲环的前沿进入霍尔传感器时,同步信号传感器输出5V高电位信号,对四缸发动机,表示正在向上止点运动的是第一缸、第四缸活塞,其中第一缸活塞为压缩行程,第四缸活塞为排气行程。对六缸发动机,表示下面将要到达上止点的是第三、第四缸活塞,其中第三缸活塞为排气行程,第四缸活塞为压缩行程。当脉冲环的后沿离开信号发生器时,同步信号传感器输出OV低电位信号,对四缸发动机,表示下面将要到达上止点的仍是第一、四缸活塞,但工作行程相反,其中第一缸活塞为排气行程,第四缸活塞为压缩行程。对六缸发动机,则第三缸活塞为压缩行程,第四缸活塞为排气行程。由上可知,同步信号传感器产生的高低电位信号输入ECU后,可以对第一、第四缸(四缸发动机)或第三、第四缸(六缸发动机)的活塞和正在进行的工作过程作出判定和定位。同步信号与曲轴位置(转速)信号相配合,ECU就可以确定正确的喷油、点火正时和顺序。如当同步信号上升沿出现时,ECU可以判定当前第四缸活塞(四缸发动机)或第三缸活塞(六缸发动机)处于排气行程,此时根据曲轴位置信号,当活塞行至上止点前64°时ECU发出喷油信号,使第四缸或第三缸的喷油器喷油。同样,同步信号上升沿的出现,还标志着第一缸活塞(四缸发动机)或第四缸活塞(六缸发动机)处于压缩行程,此时ECU根据发动机的负荷和转速等输入信号,在活塞上行至压缩上止点前的适当时刻,发出点火信号,使该缸火花塞点火。同理,同步信号的下降沿出现时,这两缸活塞工作行程正好相反,ECU以此为依据对这两缸进行正确的喷油和点火控制。同样,利用同步信号提供的判缸信号,按照发动机的工作顺序(四缸机为1-3-4-2,六缸机为1-5一3-6-2一4),ECU也能对其他相应气缸喷油和点火的正时进行精确的控制。2)安装在凸轮轴上的霍尔式同步信号传感器。对于无分电器的电控汽油机,同步信号传感器通常安装在凸轮轴上,位于气缸盖前端凸轮轴链轮之后,如上图二所示。霍尔传感器的基本构造与安装在分电器内部的相同,由一个半周(180°)的脉冲环和霍尔传感器组成,其工作原理也与安装在分电器内的传感器相同,在此不再重复。根据上面的重新整理
总结
在有分电器系统中,传感器安装于分电器内,其半周脉冲环随分电器轴旋转,产生180°高/180°低的方波信号。ECU结合曲轴位置信号,通过检测同步信号的上升沿/下降沿,准确识别基准气缸(如四缸机的1、4缸)正处于压缩上止点还是排气行程,从而按正确顺序(1-3-4-2或1-5-3-6-2-4)触发喷油与点火。在无分电器系统中,传感器直接安装于凸轮轴,工作原理相同,直接检测凸轮轴位置以替代分电器的机械分配功能。其数字信号抗干扰强、可靠性高,确保发动机在各种工况下喷油与点火时序的精确性,是电控发动机实现高效、稳定运行的关键保障。
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