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双路精密曲轴相位传感器设计文献综述

 2020-04-14 20:05:04  

1.目的及意义

1、目的及意义

1.1、背景分析

21世纪是科技的时代,汽车在当今时代扮演着必不可少的作用。而随着科学技术的发展,工业生产飞速发展,汽车传感器生产线都要求采用经济、高效、自动、灵活的测试设备,而且要具备高自动化、高效率、高产能、高可靠性的特点。人们对于汽车传感器的精密测量的要求越来越高,而且很多工业场合环境复杂,常规的曲轴传感器早已不能满足需求,这进一步促进了人们寻找高精度、环境适用性好的传感器。双路精密曲轴相位传感器凭借着其高精度以及在恶劣环境下的良好适用性成了汽车曲轴传感器最重要的部件之一。

1.2、现状分析

1.2.1 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器

曲轴位置传感器的英文缩写是CKPS或CKP,也称作发动机转速传感器,大多采用磁感应式传感器,配合60齿减去3齿或60齿减去2齿的靶轮。曲轴位置传感器用来检测发动机转速、曲轴位置(转角)信号以及第一缸和各缸压缩行程上止点信号,是控制喷油和点火时刻的主要信号。与空气流量传感器一样,是发动机集中控制系统中主要的传感器。在微机控制电子点火系统中,发动机曲轴转角信号用来计算具体的点火时刻,转速信号用来计算 和读取基本点火提前角。

凸轮轴位置传感器的英文缩CMPS或CMP,大多采用霍尔传感器,凸轮轴位置传感器又称为相位传感器、同步信号传 感器,其功用是检测凸轮轴的转角位置信号,ECU 以此确定某缸(如1缸)活塞上止点位置,是控制喷 油和点火时刻的重要信号。配合具有1个缺口或几个不等距缺口的信号转子。控制单元不停地接收和比对这两个信号电压,当两个信号都在低电位时,控制单元认为此时再经一定的曲轴转角就可到达1缸压缩行程上止点。如果经比对CKP与CMP都在低电位,控制单元就有了点火正时和喷油时刻的基准。当凸轮轴位置传感器信号中断后,控制单元收到曲轴位置信号只能识别出再经一定的曲轴转角到达1、4缸的上止点,但不知1、4缸中的哪一个是压缩行程上止点。控制单元仍可喷油,但由顺序喷射改为同时喷射,控制单元仍可点火,但将点火正时向后推迟到不爆震的安全角度,一般推迟1S。此时发动机功率和扭矩都会降低,驾驶中的感觉就是加速不良,达不到规定的高车速,燃油消耗增加,怠速不稳。

综上所述,对于电子控制系统,发动机控制器依靠输入的电子信号来识别曲轴的位置并进行点火和喷油等参数控制,如果信号精度偏差过大会造成信号探测到的上止点与实际缸压最高点不一致;进而会对点火角及喷油时刻有影响,特

别是增压发动机点火角偏差对扭矩输出的影响会比自然吸气发动机更为敏感,如果偏差较大会对扭矩输出有显著影响。可设计使用凸轮轴相位传感器来结合CKP传感器来形成双路精密曲轴相位传感器,从而能够更加精确的达到点火时刻和误差较小的性能指标。

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