霍尔开关传感器工作原理（霍尔开关传感器原理）

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1、霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。

2、它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。

3、 霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 (1)采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器 美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式。

4、在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。

5、外信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为10°弧长;内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的宽度不同，分别为100°、90°和110°弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别为20°、30°和10°弧长。

6、由于内信号轮的安装位置关系，宽度为100°弧长的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点(TDC)前75°，90°弧长的触发叶片前沿在第6缸和第3缸上止点前75°，110°弧长的触发叶片前沿在第5缸和第2缸上止点前75°。

7、 霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。

8、内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。

9、信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路(或称隔磁)，这时不产生霍尔电压;当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁2的磁通便通过导磁板3穿过霍尔元件这时产生霍尔电压。

10、将霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向ECU输送电压脉冲信号,外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号(称为18X信号)，1个脉冲周期相当于曲轴旋转20°转角的时间，ECU再将1个脉冲周期均分为20等份，即可求得曲轴旋转1°所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。

11、该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1°信号的功能。

12、内信号轮每旋转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号(称为3X信号)，脉冲周期均为120°曲轴转角的时间，脉冲上升沿分别产生于第4缸、第3、6缸和第2、5缸上止点前75°作为ECU判别气缸和计算点火时刻的基准信号，此信号相当于前述光电式曲轴位置传感器产生的120°信号。

13、 (2)采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器 克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。

14、同时在分电器内设置同步信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号。

15、北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器，在2.5L四缸发动机的飞轮上有8个槽，分成两组，每4个槽为一组，两组相隔180°，每组中的相邻两槽相隔20°。

16、在4.OL六缸发动机的飞轮上有12个槽，4个槽为一组，分成三组，每组相隔120°，相邻两槽也间隔20°。

17、 当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔传感器输出高电位(5V);当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直线时，传感器输出低电位(0.3V)。

18、因此，每当1个飞轮齿槽通过传感器时，传感器便产生1个高、低电位脉冲信号。

19、当飞轮上的每一组槽通过传感器时，传感器将产生4个脉冲信号。

20、其中四缸发动机每1转产生2组脉冲信号，六缸发动机每1转产生3组脉冲信号。

21、传感器提供的每组信号，可被发动机ECU用来确定两缸活塞的位置，如在四缸发动机上，利用一组信号，可知活塞1和活塞4接近上止点;利用另一组信号，可知活塞2和活塞3接近上止点。

22、故利用曲轴位置传感器，ECU可知道有两个气缸的活塞在接近上止点。

23、由于第4个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点(TDC)前4°，故ECU根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置。

24、另外，ECU还可以根据各脉冲间通过的时间，计算出发动机的转速。

25、 2、霍尔式曲轴位置传感器的检测 霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。

26、下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。

27、 曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连。

28、其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V;另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V;第三条是通往传感器的接地线。

29、 (1)传感器电源、电压的测试 点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU侧7#端子的电压应为8V，在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V，否则为电源、线断路或接头接触不良。

30、 (2)端子间电压的检测 用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”时，A-C端子间的电压值约为8V;B-C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3-5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0.3V。

31、如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。

32、 (3)电阻检测 点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表Ω档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数为∞(开路)，如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。

33、 GM(通用)公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为4个，上止点信号(内信号轮触发)输出端与接地端为脉冲电压显示。

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