与传统的采用霍尔元件的转速传感器相比,GMR转速传感器具有同等以上的特性,特别是重复精度更呈现出良好的效果。功能可以进行检测旋转停止位置的传感器(停止位置检测传感器),以及可以检测旋转方向的传感器(反向旋转检测用传感器)。
CMR转速传感器是由IC电路块与永久磁铁构成的,而IC电路块是由GMR电阻与处理电路组成的。GMR电阻中的图形检测出齿轮旋转所形成的磁通变化,再利用两个GMR电阻的图形所构成的惠斯顿电桥,将温度变化造成的影响抑制到最小的程度,将惠斯顿电桥的输出至放大电路、比较电路放大之后形成矩形波对外输出。
4.凸轮轴位置
凸轮轴控制发动机的迸排气门开和闭,它的转速只有曲轴转速的一半。当活塞运动到上止点时,凸轮轴根据进气门和排气门所处的位置,来确定汽缸是处于压缩点火阶段还是处于排气阶段,而这个信息不能通过测量曲轴位置获得。
Motronic系统安装的是固定式电压分配机构和单火花点火线圈,就需要提供更多的信息给ECU,使它能够确定哪个点火线圈和火花塞应该被触发。为此,系统必须获得凸轮轴的位置信息。在需要分别确定每个汽缸的喷射正时的系统中,凸轮轴的位置应被监测。也就是确定喷射的时间序列。
(1)霍尔传感器信号
凸轮轴的位置通常用霍尔传惑器来监测。监测装置由带通电半导体晶片的霍尔元件组成。该元件由与凸轮轴一起旋转的触发轮控制,触发轮由铁磁材料制成,当在指定的角度从霍尔元件处转过时,在电流方向产生电动势。
(2)凸轮轴位置的计算
霍尔元件的电动势为毫伏级,它在传感器中形成开关信号后送往ECU进行处理。对于最简单的情况,计算机通过检查霍尔电压是否存在或1缸是否处于做功行程,对触发轮的信号做出反应。
(3)差动杆式Hall传感器
按差动原理工作的杆式Hall传感器有径向和轴向空间错开的元件组成。传感器的输出信号与两测点间的磁通密度差成正比。这种传感器需要双磁路的板孔或双磁路的脉冲轮,以使两个Hall元件产生反向信号,能够识别转动方向和位置。这满足高测量精度要求时使用这种传感器。另外它允许有较大的空气间隙范围和良好的温度补偿性能。
特殊形式的触发轮可以在一些紧急情况下,例如曲轴传感器(即发动机转速传感器)失效后,将凸轮轴的信号作为系统的后备信号使用。但是凸轮轴信号的精度太低,所以它只能暂时代替曲轴转速传感器。在故障开始发生和对车辆进行维修的时间间隔内,点火正时和燃油混合汽可按缺省值和紧急运行功能来处理。这就可使车辆继续行驶,但车辆的行驶动力性、乘坐舒适性和操纵便捷性就稍差一些,通过利用模拟仿真模型中的替代数据或利用返回的冗余信号,来使ECU对识别到的故障做出响应。
微处理器发出设置运行状态的执行器第一级信号。这些信号随后在输出回路中放大并转变成执行信号。系统按要求提供汽缸充量和与之对应的喷油量以及正确的点火正时,确保达到最佳的混合汽形成及燃烧。
四、典型案例分析
故障现象
一辆2009款Cayenne Turbo S轿车,行驶里程7.3万km,报修项目为行驶中熄火,之后再次启动时间长,并且启动后行驶动力不足,发动机MIL报警灯亮起。
故障诊断与排除
接车后首先启动车辆发动机,确认能够启动,但启动时间长达10~15s,与该车DFI高压缸内喷射系统的高压燃油泵产生故障后的现象类似,急加速有明显提速缓慢的现象。用PIWIS Tester检测进入中DME(发动机控制单元),读取故障记忆,有故障码:P1248基本增压压力自适应,故障症状是超过上限值,故障状态为存在;P0335曲轴位置传感器“A”电路,故障症状是超过上限值,故障状态为存在;Tiptronic(自动变速器)中有故障记忆1314DME控制单元,故障类型为请读取故障记忆,存储器状态是存在;PSM(保时捷行驶稳定管理系统)控制单元中同样存在1314DME控制单元的故障记忆。进 入 实 际 值 中 读 取 怠 速 时 发 动机转速为768r/min或800r/min不动,而规定的转速应在580r/min;两侧汽缸组的进气凸轮轴实际角度值保持在130.83°不变;读取燃油高压实际值在42500mbar(1bar=105Pa)左右,燃油压力正常。
使用引导性功能故障查询P1248,无可用故障信息;查询P0335,故障信息提示为曲轴传感器的信号丢失或不可靠,可能的故障原因有线束中存在断路、接地短路、与B+短路、插头受到腐蚀、曲轴传感器存在故障等。