二、磁阻元件式凸輪軸位置傳感器

1. 磁阻效應(yīng)

利用磁阻效應(yīng)制成的磁敏電阻元器件叫作磁阻元件，英文簡稱MRE（Magneto Resistance Element）。磁阻效應(yīng)是指半導體材料的電阻值隨與電流相同或垂直方向的磁場強弱而變化的現(xiàn)象。在一個長方形半導體元件的兩端面通電，如圖4-54所示，在無磁場時，電流電極間的電阻值最小。當長方形元件處于磁場中時，兩電極間的電流路徑因磁場作用而加長，從而使電極間的電阻值增加。利用磁阻效應(yīng)，可實現(xiàn)磁和電變化到電阻率變化的轉(zhuǎn)換。對于非鐵磁性物質(zhì)，外加磁場通常使電阻率增加，即產(chǎn)生正的磁阻效應(yīng)。

2. 工作原理

MRE凸輪軸位置傳感器由信號發(fā)生器、磁鐵和用樹脂封裝的信號處理電路的集成電路模塊組成，如圖4-55（a）所示。當傳感器的磁頭正對轉(zhuǎn)子凹槽時，磁力線向兩側(cè)的葉片分布構(gòu)成閉合磁路，此時磁阻元件電阻較小，通過磁阻元件的磁力線較少，磁場強度較弱，且磁力線與磁阻元件成一定角度，如圖4-55（b）所示，此時磁阻元件輸出5V高電平信號；當磁阻傳感器的磁頭正對轉(zhuǎn)子葉片時，磁力線通過正對的葉片構(gòu)成閉合磁路，此時磁阻元件電阻較大，通過磁阻元件的磁力線較多，磁場強度較強，且磁力線與磁阻元件垂直，如圖4-55（c）所示，此時磁阻元件輸出0V低電平信號。

因此，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，葉片的凸起與凹槽交替變化，引起通過磁阻元件的磁力線的強弱和角度發(fā)生改變，由于磁阻效應(yīng)的作用，磁阻元件的電阻也發(fā)生變化，通過MRE裝置的電流也隨之改變，這種電流的變化由信號放大電路、濾波電路和整形電路轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)字信號，并輸送給發(fā)動機ECU。發(fā)動機ECU根據(jù)此信號判別進、排氣凸輪軸位置。

3. MRE凸輪軸位置傳感器檢測

豐田、紅旗HQ300、新皇冠車發(fā)動機智能可變氣門正時系統(tǒng)VVT-i采用MRE凸輪軸位置傳感器，在每個氣缸組上的進、排氣凸輪軸上都裝有1個MRE凸輪軸位置傳感器（也稱為VVT傳感器，共4個），傳感器的安裝位置如圖4-56所示。

進、排氣凸輪軸上凸輪軸位置傳感器正時轉(zhuǎn)子有三個凸起，所對應(yīng)的凸輪軸角分別為90°、60°、30°，即所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角為180°、120°、60°，曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周，進、排氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生三個大小不同的脈沖，智能可變氣門正時系統(tǒng)通過凸輪軸位置傳感器的檢測，由ECU占空比控制油壓控制電磁閥，從而把進氣和排氣凸輪軸分別控制在40°和35°（曲軸轉(zhuǎn)角）范圍內(nèi)，提供最適合發(fā)動機工作特性的氣門正時，改善發(fā)動機所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的扭矩，提高燃油經(jīng)濟性，減少污染物的排放。MRE傳感器的連接電路如圖4-57所示，信號波形如圖4-58所示。

（1）工作電壓的檢測。關(guān)閉點火開關(guān)，斷開凸輪軸位置傳感器，打開點火開關(guān)至“ON”位置，用萬用表檢查VC端子與VV-之間的電壓，應(yīng)為5V，如果沒有5V電壓，應(yīng)分別檢查VC與ECU間線路的連接情況，如果線路正常，則發(fā)動機ECU有故障。

（2）參考電壓的檢測。關(guān)閉點火開關(guān)，斷開凸輪軸位置傳感器，打開點火開關(guān)至“ON”位置，用萬用表檢查VV+端子與VV-之間的電壓，應(yīng)為4.6V，如果沒有4.6V電壓，應(yīng)檢查VV+與ECU間線路的連接情況，如果線路正常，則發(fā)動機ECU有故障。

（3）波形檢測。在線路正常連接的情況下，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)，用示波器檢測輸出信號，其標準波形應(yīng)與圖4-58所示的波形相同。