傳感器 曲軸 信號：曲軸位置傳感器
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曲軸位置傳感器
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曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉(zhuǎn)角以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速。它通常要配合凸輪軸位置傳感器一起來工作——確定基本點火時刻。我們都知道，發(fā)動機是在壓縮沖程末開始點火的，那么發(fā)動機電腦是怎么知道哪缸該點火了呢？就是通過曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號來計算的，通過曲軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞處于上止點，通過凸輪軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞是在壓縮沖程中。這樣，發(fā)動機電腦知道了該什么時候給哪缸點火了。
中文名
曲軸位置傳感器
作 用
確定曲軸的位置
實 質(zhì)
曲軸的轉(zhuǎn)角以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速
配 合
凸輪軸位置傳感器
類 型
磁電感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式和光電式
安裝位置
車輛曲軸前端（皮帶輪處）曲軸后端靠近大飛輪處或曲軸中間
目錄
1
工作原理
2
拆裝
曲軸位置傳感器工作原理
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語音
曲軸位置傳感器通常安裝在曲軸前端（皮帶輪處）曲軸后端靠近大飛輪處或曲軸中間，早期車型也有安裝在分電器內(nèi)，是控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一。其作用有：檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，因此又稱為轉(zhuǎn)速傳感器；檢測活塞上止點位置，故也稱為上止點傳感器，包括檢測用于控制點火的各缸上止點信號、用于控制順序噴油的第一缸上止點信號。曲軸傳感器主要有三種類型：磁電感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式和光電式。1、磁電感應(yīng)式：磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器分上、下兩層安裝在分電器內(nèi)。傳感器由永磁感應(yīng)檢測線圈和轉(zhuǎn)子（正時轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子）組成，轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。正時轉(zhuǎn)子有一、二或四個齒等多種形式，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子為 24個齒。永磁感應(yīng)檢測線圈固定在分電器體上。若已知轉(zhuǎn)速傳感器信號和曲軸位置傳感器信號，以及各缸的工作順序，就可知道各缸的曲軸位置。磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器的轉(zhuǎn)子信號盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。2、 霍爾效應(yīng)式：
霍爾效應(yīng)式
霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)的信號發(fā)生器。霍爾信號發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)，與分火頭同軸，由封裝的霍爾芯片和永久磁鐵作成整體固定在分電器盤上。觸發(fā)葉輪上的缺口數(shù)和發(fā)動機氣缸數(shù)相同。當觸發(fā)葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間，霍爾觸發(fā)器的磁場被葉片旁路，這時不產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器無輸出信號；當觸發(fā)葉輪上的缺口部分進入永久磁鐵和霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，霍爾電壓升高，傳感器輸出電壓信號。3、光電式：
光電式
[1]
光電式曲軸位置傳感器一般裝在分電器內(nèi)，由信號發(fā)生器和帶光孔的信號盤組成。其信號盤與分電器軸一起轉(zhuǎn)動，信號盤外圈有 360條光刻縫隙，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 1 °的信號；稍靠內(nèi)有間隔 60 °均布的 6 個光孔，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 120 °的信號，其中 1 個光孔較寬，用以產(chǎn)生相對于 1 缸上止點的信號。信號發(fā)生器安裝在分電器殼體上，由二只發(fā)光二極管、二只光敏二極管和電路組成。發(fā)光二極管正對著光敏二極管。信號盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間，由于信號盤上有光孔，則產(chǎn)生透光和遮光交替變化現(xiàn)象。當發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產(chǎn)生電壓；當發(fā)光二極管光束被檔住時，光敏二極管電壓為0 。這些電壓信號經(jīng)電路部分整形放大后，即向電子控制單元輸送曲軸轉(zhuǎn)角為 1 °和 120°時的信號，電子控制單元根據(jù)這些信號計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速和曲軸位置。
曲軸位置傳感器拆裝
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語音
曲軸位置傳感器安裝在變速箱離合器殼體上(見圖3-25和圖3-26)，位于發(fā)動機缸體左側(cè)后面，曲軸位置傳感器是用二條螺栓緊固的，用帶膠紙墊或紙板墊墊到曲軸位置傳感器的底面上，以調(diào)節(jié)傳感器的深度，一旦發(fā)動機起動之后(在曲軸位置傳感器裝好之后)，紙墊的多余部分應(yīng)被剪掉。新出廠的備用傳感器將帶著這種墊，如果原來的曲軸位置傳感器被重新裝過，或更換變速箱和離合器殼體，就必須裝一個新的墊片。
拆卸時，在靠近進氣歧管的后部，從主線束上拆下傳感器線束，拆下油管安裝螺栓上的固定曲軸位置傳感器導(dǎo)線卡子的螺母，拆下曲軸位置傳感器安裝螺栓，拆下曲軸位置傳感器，拆下曲軸位置傳感器導(dǎo)線線束的夾箍。安裝時，把曲軸位置傳感器的凸頭裝進變速箱殼體的孔里使端面齊平。安裝并擰緊曲軸位置傳感器二個安裝螺栓，其力矩為17-21N·m。曲軸位置傳感器固定到變速箱的二個螺栓是特制的，以保證傳感器與飛輪之間有一個正確的間隙，不允許裝用其他螺栓代替特制的螺栓。把導(dǎo)線插頭連接到曲軸位置傳感器上，裝上傳感器線束卡子，把卡子裝到燃油管安裝螺栓上，擰上卡子的安裝螺母。
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2020-10-020
參考資料
1.
汽車上的曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器分類
．汽車電子網(wǎng)[引用日期2013-05-04]
傳感器 曲軸 信號：曲軸位置傳感器壞了有什么癥狀
曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉(zhuǎn)角。它通常要配合凸輪軸位置傳感器一起來工作--確定基本點火時刻。
發(fā)動機是在壓縮沖程末開始點火的，發(fā)動機電腦通過曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號來計算的，通過凸輪軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞處于上止點，通過曲軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞是在壓縮沖程中。這樣，發(fā)動機電腦知道了該什么時候給哪缸點火了。
簡單來說，如果是曲軸位置傳感器好了，就確認不了曲軸的轉(zhuǎn)角了，發(fā)動機電腦收不到曲軸位置傳感器的信號，為了保護發(fā)動機就不點火、不噴油了，汽車表現(xiàn)出來的征兆就是沒有高壓電、不噴油、打不著車。
曲軸位置傳感器故障影響
如果曲軸位置傳感器損壞，發(fā)動機控制單元在啟動時就不能接收到基準信號，點火線圈不會產(chǎn)生高壓電。在打開點火開關(guān)的2s后，如果沒有啟動發(fā)動機，發(fā)動機控制單元就切斷對燃油泵繼電器的控制電壓，停止對燃油泵、點火線圈供電，導(dǎo)致車輛無法啟動。
曲軸位置傳感器壞維修案例
故障概述
寶來汽車，行車中出現(xiàn)發(fā)動機自行熄火。
檢查分析
執(zhí)行故障診斷儀檢測，有偶發(fā)性故障碼，意思是凸輪軸調(diào)整斷路。經(jīng)檢查，凸輪軸位置傳感器和進氣相位電磁閥都沒有問題。
發(fā)動機熄火的主要常見原因有2 種，一是燃油泵繼電器觸點瞬間斷開，再一是曲軸位置傳感器（轉(zhuǎn)速傳感器）信號瞬間中斷。但該車如果是汽油泵繼電器故障會出現(xiàn)“故障碼，燃油泵繼電器線圈短路”，或者其他相關(guān)執(zhí)行元件故障。
故障點確定和排除
發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器電阻值標定范圍為730 ～ 1000W，其實經(jīng)過長時間的使用，電阻值要高于這個數(shù)值，車熱時電阻值會增大，這樣就會導(dǎo)致交變電壓信號變?nèi)酰灾劣诎l(fā)動機控制單元不能識別，就沒辦法確定噴油和點火時刻，所以會導(dǎo)致熄火。瞬間中斷信號熄火，控制單元不一定能夠存儲發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器 的故障碼。
更換轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行故障診斷儀檢測和試車正常，故障排除。
曲軸位置傳感器的檢修
檢查曲軸位置傳感器與脈沖輪（靶輪）之間的正常間隙應(yīng)在大于0.5mm小于1.2mm，如果脈沖輪安裝不正確，過大或過小，都可能產(chǎn)生信號偏差。
通用別克曲軸位置傳感器檢測：
01 關(guān)閉點火開關(guān)，斷開曲軸位置傳感器插頭，測量傳感器的1端與2 端之間應(yīng)有400 ～ 600Ω。如果不在此數(shù)值范圍，可判定曲軸位置傳感器本身存在故障，應(yīng)更換傳感器。曲軸位置傳感器的兩根信號線與屏蔽線是絕緣的。
別克凱越1.6L曲軸位置傳感器插頭
02 打開點火開關(guān)，測量兩根信號線對搭鐵電壓應(yīng)為1.4V，這是發(fā)動機控制單元在信號線上的預(yù)置電壓。在開動起動機時，測量曲軸位置傳感器的信號電壓應(yīng)接近1.6V。如果傳感器內(nèi)部、信號線路、發(fā)動機控制單元內(nèi)部開路或短路，都會造成電腦無法接收曲軸位置信號，從而引起發(fā)動機無法啟動。
別克凱越1.6L曲軸位置傳感器電路
傳感器 曲軸 信號：汽修曲軸位置傳感器信號及波形分析的方法
曲軸位置傳感器也稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，它是發(fā)動機集中控制系統(tǒng)最主要的傳感器之一，用來檢測活塞上止點及曲軸轉(zhuǎn)角的信號并將其輸入發(fā)動機ECU，用于對點火時刻和噴油正時進行控制，同時它也是測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。
發(fā)動機控制單元根據(jù)曲軸位置傳感器提供的信號，確定曲軸所處的位置，保證了噴油正時與點火正時精確進行。同時，曲軸位置傳感器中的1°信號也可提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，發(fā)動機控制單元根據(jù)空氣流量計信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號確定基本噴油量。曲軸位置傳感器通常安裝在曲軸的前端或者后端。
曲軸傳感器常見的有感應(yīng)式和霍爾式。用示波器測量的時候，對通道一鏈接一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線，黑色香蕉頭接一個鱷魚夾搭鐵接地，紅色香蕉頭線接刺針與傳感器信號端子相連。通道衰減比調(diào)節(jié)為1X，垂直檔位調(diào)節(jié)為2V/div，時基可根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速適當調(diào)節(jié)改變。
如下圖是一個感應(yīng)式的曲軸位置傳感器波形
曲軸位置傳感器波形頻率應(yīng)與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對應(yīng)，波形特點如下：1.霍爾效應(yīng)傳感器波形占空比發(fā)生改變，意味著不同寬度的轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)過傳感器。除此之外脈沖之間的任何其他變化都意味著故障。2.查看波形形狀的一致性、檢查波形上下沿部分的拐角。由于傳感器供電電壓不變，因此所有波峰的高度（幅值）均應(yīng)相等。實際應(yīng)用中略有些波形有缺痕或上下各部分略有不規(guī)則形狀，這也許是正常的，在這里關(guān)鍵的是一致性。3.如果波形在0V電壓處顯示一條直線，則應(yīng)確認波形檢測設(shè)備和傳感器連接良好；確認相關(guān)的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉(zhuǎn)動；用示波器檢查傳感器的電源電路和發(fā)動機ECU的電源及接地電路；檢查電源電壓和傳感器參考電壓。4.如果波形在電源電壓處顯示一條直線，則應(yīng)檢查傳感器接地電路的完整性；確認相關(guān)的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉(zhuǎn)動；如果傳感器的的電源和接地良好，波形檢測設(shè)備顯示在傳感器供給電源電壓處一條直線，則很可能是傳感器損壞。5.如果有脈沖信號存在，應(yīng)確認從一個脈沖到另一個脈沖的幅度、頻率和形狀等判定性依據(jù)。數(shù)字脈沖的幅值必須足夠高（通常在起動時等于傳感器供給電壓），兩個脈沖間的時間不變（同步脈沖除外），并且形狀是重復(fù)可預(yù)測的。
上止點信號對發(fā)動機運轉(zhuǎn)的影響：1.無1°信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，發(fā)動機控制單元將無法確定曲軸所處的位置，且不能準確地發(fā)出點火指令。發(fā)動機控制單元得不到1°信號，則發(fā)動機無法起動。2.無判缸信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，對發(fā)動機的影響還要看判缸信號具體起什么作用。如果判缸信號只是噴油基準信號，而不是點火基準信號，則發(fā)動機可以工作，故障現(xiàn)象不明顯。對發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性有一定影響。3.無上止點信號或信號很弱，如果出現(xiàn)這種情況，也要看上止點信號具體起什么作用。一般來講，上止點信號都作為點火基準信號。所以無上止點信號或信號很弱時，發(fā)動機將無法起動。 
傳感器 曲軸 信號：電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的原理
曲軸位置傳感器也稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，它是發(fā)動機集中控制系統(tǒng)最主要的傳感器之一，用來檢測活塞上止點及曲軸轉(zhuǎn)角的信號并將其輸入發(fā)動機ECU，用于對點火時刻和噴油正時進行控制，同時它也是測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。
1.電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器
（1）安裝位置
電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器一般安裝在曲軸前端或發(fā)動機飛輪殼體上，如下圖所示。
（2）結(jié)構(gòu)原理
電磁感應(yīng)式傳感器，又稱為磁脈沖式傳感器。電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器主要由導(dǎo)磁材料制成的信號轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、信號線圈等組成。傳感器的位置是固定的，軟磁鐵芯與信號轉(zhuǎn)子齒之間必須保持一定間隙。
傳感器插頭接線形式主要有兩線制和三線制兩種。兩線制的兩根線為信號回路線，信號正負交替變化；三線制多出的一根線為屏蔽線。
（3）檢測
①豐田車系：2016款豐田凱美瑞混合動力版（發(fā)動機型號6AE－FSE）轎車采用的是電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器。傳感器1＃端子為發(fā)動機控制單元插接器E81的110端子提供5V參考電源；傳感器3＃端子、2＃端子分別為傳感器正信號和傳感器負信號，分別與發(fā)動機控制單元插接器E81的76＃端子、109＃端子相連接。
傳感器的電阻檢測：關(guān)閉點火開關(guān)，拔下傳感器連接器插頭，檢查傳感器插頭1＃端子和2＃端子之間的電阻。–10℃～50℃條件下標準阻值為1．6～2．7kΩ；50℃～100℃條件下標準阻值為2．0～3．2kΩ。若電阻為無窮大，則說明信號線圈存在斷路，應(yīng)該更換傳感器。
②大眾車系：下圖為一汽大眾新邁騰曲軸位置傳感器G28電路。端子T2yf／1為傳感器其中一極，與ECU的T60ya／51端子相連；端子T2yf／2為傳感器另一極，與ECU的T60ya／36端子相連。
電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的檢測方法如下：
a．故障征兆檢測：在發(fā)動機運行中，當曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障時，會導(dǎo)致信號中斷、發(fā)動機不能啟動或在運行時立即熄火，這時電子控制單元可以診斷到故障并進行代碼存儲。
b．曲軸位置傳感器的電阻檢查：關(guān)閉點火開關(guān)，拔下傳感器連接器插頭，檢查傳感器上1＃與2＃端子間電阻，應(yīng)為980～1600Ω。若電阻為無窮大，說明信號線圈存在斷路，應(yīng)更換傳感器。
c．輸出電壓測量：用萬用表的交流電壓擋，在線路正常連接、發(fā)動機運轉(zhuǎn)時測量1＃端子與2＃端子間電壓，其電壓值在0．2～2V之間波動。
2.霍爾式曲軸位置傳感器
霍爾效應(yīng)是指把一塊金屬或半導(dǎo)體薄片垂直放在磁感應(yīng)強度為B的磁場中，沿著垂直于磁場方向通過電流Ⅰ時，會在薄片的另一對側(cè)面間產(chǎn)生電動勢UH，所產(chǎn)生的電動勢稱為霍爾電動勢，這種薄片（一般為半導(dǎo)體）稱為霍爾片或霍爾元件。根據(jù)信號觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的不同可以分為觸發(fā)葉片式和觸發(fā)輪式兩種。
（1）觸發(fā)葉片式
霍爾式曲軸位置傳感器主要由觸發(fā)葉輪、霍爾集成電路和永久磁鐵組成，結(jié)構(gòu)如下圖所示。
內(nèi)外信號輪側(cè)面各設(shè)置一個信號發(fā)生器，信號輪轉(zhuǎn)動時，每當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙中時，霍爾集成電路中的磁場被隔磁，此時不產(chǎn)生電壓；當葉片離開空氣隙時，永久磁鐵中的磁通便通過導(dǎo)磁板穿過霍爾元件中，這時產(chǎn)生電壓，經(jīng)過集成電路放大后向控制單元輸送脈沖信號。外信號輪每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生18個脈沖信號，稱為18X信號。一個脈沖相當于曲軸轉(zhuǎn)角的20°，發(fā)動機控制單元計算出曲軸旋轉(zhuǎn)1°的對應(yīng)時間，根據(jù)這一信號，發(fā)動機控制單元可精確控制點火時間。
（2）觸發(fā)輪齒式
霍爾曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器相似，由帶凸齒的信號轉(zhuǎn)子和霍爾信號發(fā)生器組成。
在四缸發(fā)動機的飛輪外沿上有8個齒槽，平均分為兩組，之間相隔180°。每一組中每個齒槽的寬度為2°，兩個齒槽之間相隔18°。
在六缸發(fā)動機的飛輪外沿有12個齒槽，均分為三組，每組相隔120°。每一組中每個齒槽的寬度為2°，兩個齒槽之間也相隔18°。
當飛輪齒槽通過傳感器的磁鐵時，霍爾傳感器輸出5V高電平；當飛輪齒槽離開磁鐵時，霍爾傳感器輸出0．3V低電平。一個飛輪齒圈通過傳感器時，傳感器便產(chǎn)生一個高、低電平信號。
3.光電式曲軸位置傳感器
光電式曲軸位置傳感器應(yīng)用于早期的帶有分電器的發(fā)動機上。
（1）日產(chǎn)汽車光電式曲軸位置傳感器
日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器設(shè)置在分電器內(nèi)，它由信號發(fā)生器和帶光孔的信號盤（遮光盤）組成，如下圖所示。信號盤安裝在分電器軸上，外圍有360條縫隙，相鄰縫隙產(chǎn)生1°曲軸轉(zhuǎn)角信號。外圍稍靠內(nèi)間隔60°曲軸轉(zhuǎn)角分布著六個光孔（六缸），產(chǎn)生120°曲軸轉(zhuǎn)角信號，其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生一缸壓縮上止點對應(yīng)的120°曲軸轉(zhuǎn)角信號的。
日產(chǎn)汽車車系光電式曲軸位置傳感器信號盤
脈沖信號發(fā)生器固裝在分電器殼體上，主要由兩只發(fā)光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組成。兩只發(fā)光二極管分別正對著兩只光敏二極管，發(fā)光二極管以光敏二極管為照射目標。信號盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間，當信號盤隨發(fā)動機曲軸運轉(zhuǎn)時，因信號盤上有光孔，故產(chǎn)生透光和遮光的交替變化，使信號發(fā)生器輸出對應(yīng)曲軸位置和轉(zhuǎn)角的脈沖信號。
（2）現(xiàn)代索納塔汽車光電式曲軸位置傳感器
現(xiàn)代索納塔汽車光電式曲軸位置傳感器的工作原理與日產(chǎn)公司光敏式曲軸位置傳感器相似，其信號盤的結(jié)構(gòu)稍有不同，如下圖所示。信號盤外圈有四個弧形長槽，用來檢測曲軸轉(zhuǎn)角并將其轉(zhuǎn)化為電壓脈沖信號，電控單元根據(jù)該信號計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并控制汽油噴射正時和點火正時。信號盤內(nèi)圈有一個孔，用來檢測第1缸壓縮上止點（在有些索納塔車上，設(shè)有兩孔，用來檢測第1、第4缸的壓縮上止點，目的是為了提高精度），并將它轉(zhuǎn)化成電壓脈沖信號輸入電控單元，電控單元根據(jù)此信號計算出汽油噴射順序。
現(xiàn)代車系光電式曲軸位置傳感器信號盤
