曲轴位置传感器的工作原理是什么

曲轴位置传感器是控制系统中最重要的传感器之一，通常安装在分配器中。其主要功能是检测发动机转速，也被称为转速传感器，以及检测活塞上止点位置，包括用于控制点火的每个气缸的上止点信号和用于控制顺序燃料喷射的第一气缸的上止点信号。

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。

磁电感应式：磁电感应转速传感器和曲轴位置传感器分为上下两层安装在分配器内。传感器由一个永磁感应检测线圈和一个随分配器轴旋转的转子（正时转子和转速转子）组成。正时转子可以有1个、2个或4个齿，转速转子有24个齿。永磁感应检测线圈固定在分配器本体上。如果知道速度传感器信号、曲轴位置传感器信号和每个气缸的工作顺序，就可以知道每个气缸的曲轴位置。磁电感应转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可以安装在曲轴或凸轮轴上。

霍尔效应式：霍尔效应转速传感器和曲轴位置传感器是利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分配器内，与分配器头同轴，由封装好的霍尔芯片和永磁体整体固定在分配器板上。触发叶轮上的槽口数量与发动机气缸数量相同。当触发叶轮上的叶片进入永磁体和霍尔元件之间时，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，因此没有霍尔电压，传感器也没有输出信号。当触发叶轮上的缺口进入永磁体和霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，霍尔电压上升，传感器输出电压信号。

光电式：光电曲轴位置传感器一般安装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号面板组成。信号盘随分配器轴转动，信号盘外环有360°光刻间隙，产生曲柄角为1°的信号；内部有6个均匀间隔60度的光孔，可以产生120度曲柄角的信号，还有一个光孔更宽，用于产生相对于气缸1上止点的信号。信号发生器安装在分配器外壳上，由两个发光二极管、两个光电二极管和一个电路组成。发光二极管面向光电二极管。信号盘位于发光二极管和光电二极管之间。由于信号盘上有光孔，出现透光与遮光交替的现象。当发光二极管的光束照射在光电二极管上时，光电二极管产生电压；当LED光束被阻挡时，光电二极管电压为0。这些电压信号由电路部分整形和放大，也就是说，当曲柄角为1°和120°时的信号被发送到电子控制单元，并且电子控制单元根据这些信号计算发动机速度和曲柄位置。