1、目的及意义

1.1、目的及意义

曲轴是发动机中最重要的部件之一,其主要作用是动力输出,同时驱动其他辅助部件。所谓发动机的转速其实就是指曲轴的转速。曲轴位置传感器即专门采集发动机转速和曲轴位置信息的传感器,其输出信号即曲轴位置传感器(CPS)信号。汽车电喷发动机电子控制单元(ECU)是汽车电喷发动机系统的神经中枢,他主要根据CPS信号以及其他一些关键信号对发动机各气缸中活塞的位置进行判定,以精确控制各气缸的点火和喷油时间,从而提高发动机的动力性和燃油经济性,并减少有害尾气的排放。因此 CPS 信号是 ECU 进行处理的最重要的信号之一，曲轴位置传感器工作性能的好坏，直接影响发动机的启动性能，因此，精密的曲轴传感器的研究势在必行，也将极大促进汽车行业的发展。

1.2、现状分析

1.2.1 曲轴位置传感器

曲轴位置传感器通常安装在分电器内，是发动机控制系统中最重要的传感器之一。其作用有：检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。曲轴传感器主要有三种类型：磁电感应式、霍尔效应式和光电式。磁电式位置传感器是利用磁电感应原理实现的一类传感器，它通过线圈的磁通量变化转变为感应电动势，属于有源传感器。这种传感器的特点是结构简单牢固、成本低。此外，它的工作温度范围大，而且只需两根连接导线，所以在汽车上得到广泛的应用。霍尔式位置传感器属于磁敏式传感器，利用霍尔效应实现磁特性到电信号的转换，属于无源传感器。霍尔式位置传感器具有体积小、使用方便的特点，在目前的汽车位置传感器中使用最为广泛。光电式位置传感器是基于光电转换原理而实现的传感器，由于其体积较大、使用时需相应的机械机构来支持，因此在汽车上使用较少。

1）磁电式曲轴传感器：

磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子（正时转子和转速转子）组成，转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。

优点：结构简单，坚固耐用、耐温较高，对装配要求较低，为旋转不敏感安装。

缺点：信号易受干扰，ECU 需设计相关信号处理电路，精度较低，不适用于带VVT的发动机。