曲軸位置傳感器的工作原理是怎樣的

曲軸位置傳感器主要有磁電感應式、霍爾效應式和光電式三種類型，工作原理各有不同。磁電感應式是利用電磁感應，永磁體和信號盤形成磁場回路，信號盤轉動切割磁場使線圈感應電壓；霍爾效應式則是觸發葉輪改變磁場，讓霍爾元件產生信號；光電式是轉盤轉動時光孔與信號源對準時，光線使光電二極管產生電壓信號，經放大后傳輸至 ECU，以此為發動機運行提供關鍵數據 。

磁電感應式曲軸位置傳感器，結構上主要由永磁感應檢測線圈和隨分配器軸旋轉的轉子組成，轉子包含正時轉子和速度轉子。在工作過程中，當曲軸帶動轉子旋轉時，轉子的齒與磁電感應式傳感器的感應線圈之間的氣隙發生周期性變化，從而使通過感應線圈的磁通量也發生周期性變化。根據電磁感應原理，感應線圈中就會產生感應電動勢，形成感應電壓脈沖信號。這些信號被輸送到發動機控制單元，發動機控制單元依據這些信號來確定曲軸的轉速和位置。比如在發動機的點火系統中，控制單元根據曲軸位置傳感器傳來的信號，精確控制火花塞在合適的時刻點火，確保發動機的正常燃燒過程。

霍爾效應式曲軸位置傳感器，關鍵部件是利用霍爾效應的信號發生器。其觸發葉輪上有葉片和間隙，當觸發葉輪旋轉時，葉片和間隙交替進入永磁體和霍爾元件之間的氣隙。當葉片進入氣隙時，永磁體的磁力線被葉片旁路，霍爾元件處的磁場變弱，霍爾電壓下降，傳感器輸出低電平信號；而當間隙進入氣隙時，磁力線穿過霍爾元件，磁場變強，霍爾電壓上升，傳感器輸出高電平信號。這樣，隨著觸發葉輪的不斷旋轉，就會產生一系列高低電平交替的信號，這些信號被發動機控制單元接收，用于判斷曲軸的位置和轉速，進而精準控制發動機的噴油和點火等工作過程。

光電式曲軸位置傳感器，一般安裝在分電器內，由信號發生器和帶光孔的信號面板組成。信號發生器通常采用發光二極管（LED）作為信號源，帶光孔的信號面板安裝在曲軸上并隨曲軸一同轉動。當曲軸轉動時，信號面板也跟著轉動，信號面板上的光孔與信號發生器的LED對準時，光線就會照射到光電二極管上，光電二極管受到光線照射后會產生電壓信號。隨著曲軸持續轉動，光孔與LED不斷交替對準和錯開，光電二極管就會產生一系列的電壓信號。這些電壓信號經過整形放大電路處理后，傳輸至發動機控制單元（ECU） ，ECU根據這些信號來精確計算發動機的轉速以及曲軸的位置，以此為基礎對發動機的各項工作進行精準調控。

總之，曲軸位置傳感器的這三種類型雖然工作原理不同，但目的都是準確檢測曲軸的轉速和位置，為發動機控制單元提供關鍵信息，從而保障發動機的正常運轉和高效性能發揮，在汽車發動機的運行控制中起著至關重要的作用。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）