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，也就是曲軸的轉角以及發動機轉速。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，發動機是在壓縮沖程末開始點火的，那么發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
曲軸的轉角以及發動機轉速
配    合
凸輪軸位置傳感器
類    型
磁電感應式、霍爾效應式和光電式
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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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，是控制系統中最重要的傳感器之一。其作用有：檢測發動機轉速，因此又稱為轉速傳感器；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：磁電感應式、霍爾效應式和光電式。1、磁電感應式：磁電感應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器分上、下兩層安裝在分電器內。傳感器由永磁感應檢測線圈和轉子（正時轉子和轉速轉子）組成，轉子隨分電器軸一起旋轉。正時轉子有一、二或四個齒等多種形式，轉速轉子為 24個齒。永磁感應檢測線圈固定在分電器體上。若已知轉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。磁電感應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器的轉子信號盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。2、 霍爾效應式：
霍爾效應式
霍爾效應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器是一種利用霍爾效應的信號發生器。霍爾信號發生器安裝在分電器內，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。觸發葉輪上的缺口數和發動機氣缸數相同。當觸發葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間，霍爾觸發器的磁場被葉片旁路，這時不產生霍爾電壓，傳感器無輸出信號；當觸發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，由信號發生器和帶光孔的信號盤組成。其信號盤與分電器軸一起轉動，信號盤外圈有 360條光刻縫隙，產生曲軸轉角 1 °的信號；稍靠內有間隔 60 °均布的 6 個光孔，產生曲軸轉角 120 °的信號，其中 1 個光孔較寬，用以產生相對于 1 缸上止點的信號。信號發生器安裝在分電器殼體上，由二只發光二極管、二只光敏二極管和電路組成。發光二極管正對著光敏二極管。信號盤位于發光二極管和光敏二極管之間，由于信號盤上有光孔，則產生透光和遮光交替變化現象。當發光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產生電壓；當發光二極管光束被檔住時，光敏二極管電壓為0 。這些電壓信號經電路部分整形放大后，即向電子控制單元輸送曲軸轉角為 1 °和 120°時的信號，電子控制單元根據這些信號計算發動機轉速和曲軸位置。
曲軸位置傳感器拆裝
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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)，位于發動機缸體左側后面，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，以調節傳感器的深度，一旦發動機起動之后(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[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。
發動機是在壓縮沖程末開始點火的，發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角了，發動機電腦收不到曲軸位置傳感器的信號，為了保護發動機就不點火、不噴油了，汽車表現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，點火線圈不會產生高壓電。在打開點火開關的2s后，如果沒有啟動發動機，發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，行車中出現發動機自行熄火。
檢查分析
執行故障診斷儀檢測，有偶發性故障碼，意思是凸輪軸調整斷路。經檢查，凸輪軸位置傳感器和進氣相位電磁閥都沒有問題。
發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“故障碼，燃油泵繼電器線圈短路”，或者其他相關執行元件故障。
故障點確定和排除
發動機轉速傳感器電阻值標定范圍為730 ～ 1000W，其實經過長時間的使用，電阻值要高于這個數值，車熱時電阻值會增大，這樣就會導致交變電壓信號變弱，以至于發動機控制單元不能識別，就沒辦法確定噴油和點火時刻，所以會導致熄火。瞬間中斷信號熄火，控制單元不一定能夠存儲發動機轉速傳感器 的故障碼。
更換轉速傳感器，執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，都可能產生信號偏差。
通用別克曲軸位置傳感器檢測：
01 關閉點火開關，斷開曲軸位置傳感器插頭，測量傳感器的1端與2 端之間應有400 ～ 600Ω。如果不在此數值范圍，可判定曲軸位置傳感器本身存在故障，應更換傳感器。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，測量兩根信號線對搭鐵電壓應為1.4V，這是發動機控制單元在信號線上的預置電壓。在開動起動機時，測量曲軸位置傳感器的信號電壓應接近1.6V。如果傳感器內部、信號線路、發動機控制單元內部開路或短路，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動機轉速傳感器，它是發動機集中控制系統最主要的傳感器之一，用來檢測活塞上止點及曲軸轉角的信號并將其輸入發動機ECU，用于對點火時刻和噴油正時進行控制，同時它也是測量發動機轉速的信號源。
發動機控制單元根據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°信號也可提供發動機轉速信號，發動機控制單元根據空氣流量計信號和發動機轉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式和霍爾式。用示波器測量的時候，對通道一鏈接一根BNC轉香蕉頭線，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。通道衰減比調節為1X，垂直檔位調節為2V/div，時基可根據發動機轉速適當調節改變。
如下圖是一個感應式的曲軸位置傳感器波形
曲軸位置傳感器波形頻率應與發動機轉速相對應，波形特點如下：1.霍爾效應傳感器波形占空比發生改變，意味著不同寬度的轉子葉片經過傳感器。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）均應相等。實際應用中略有些波形有缺痕或上下各部分略有不規則形狀，這也許是正常的，在這里關鍵的是一致性。3.如果波形在0V電壓處顯示一條直線，則應確認波形檢測設備和傳感器連接良好；確認相關的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉動；用示波器檢查傳感器的電源電路和發動機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，則應檢查傳感器接地電路的完整性；確認相關的零件（曲軸和凸輪軸等）都在轉動；如果傳感器的的電源和接地良好，波形檢測設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。數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），并且形狀是重復可預測的。
上止點信號對發動機運轉的影響：1.無1°信號或信號很弱，如果出現這種情況，發動機控制單元將無法確定曲軸所處的位置，且不能準確地發出點火指令。發動機控制單元得不到1°信號，則發動機無法起動。2.無判缸信號或信號很弱，如果出現這種情況，對發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，則發動機可以工作，故障現象不明顯。對發動機的經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，發動機將無法起動。        

傳感器 曲軸 信號：電磁感應式曲軸位置傳感器的原理

　　曲軸位置傳感器也稱為發動機轉速傳感器，它是發動機集中控制系統最主要的傳感器之一，用來檢測活塞上止點及曲軸轉角的信號并將其輸入發動機ECU，用于對點火時刻和噴油正時進行控制，同時它也是測量發動機轉速的信號源。
　　1.電磁感應式曲軸位置傳感器
　　（1）安裝位置
　　電磁感應式曲軸位置傳感器一般安裝在曲軸前端或發動機飛輪殼體上，如下圖所示。
　　
　　（2）結構原理
　　電磁感應式傳感器，又稱為磁脈沖式傳感器。電磁感應式曲軸位置傳感器主要由導磁材料制成的信號轉子、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（發動機型號6AE－FSE）轎車采用的是電磁感應式曲軸位置傳感器。傳感器1＃端子為發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：關閉點火開關，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。
　　
　　電磁感應式曲軸位置傳感器的檢測方法如下：
　　a．故障征兆檢測：在發動機運行中，當曲軸位置傳感器出現故障時，會導致信號中斷、發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：關閉點火開關，拔下傳感器連接器插頭，檢查傳感器上1＃與2＃端子間電阻，應為980～1600Ω。若電阻為無窮大，說明信號線圈存在斷路，應更換傳感器。
　　c．輸出電壓測量：用萬用表的交流電壓擋，在線路正常連接、發動機運轉時測量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
　　霍爾效應是指把一塊金屬或半導體薄片垂直放在磁感應強度為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面間產生電動勢UH，所產生的電動勢稱為霍爾電動勢，這種薄片（一般為半導體）稱為霍爾片或霍爾元件。根據信號觸發器結構的不同可以分為觸發葉片式和觸發輪式兩種。
　　（1）觸發葉片式
　　霍爾式曲軸位置傳感器主要由觸發葉輪、霍爾集成電路和永久磁鐵組成，結構如下圖所示。
　　
　　內外信號輪側面各設置一個信號發生器，信號輪轉動時，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，此時不產生電壓；當葉片離開空氣隙時，永久磁鐵中的磁通便通過導磁板穿過霍爾元件中，這時產生電壓，經過集成電路放大后向控制單元輸送脈沖信號。外信號輪每轉一圈產生18個脈沖信號，稱為18X信號。一個脈沖相當于曲軸轉角的20°，發動機控制單元計算出曲軸旋轉1°的對應時間，根據這一信號，發動機控制單元可精確控制點火時間。
　　（2）觸發輪齒式
　　霍爾曲軸位置傳感器的結構與電磁感應式曲軸位置傳感器相似，由帶凸齒的信號轉子和霍爾信號發生器組成。
　　在四缸發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用于早期的帶有分電器的發動機上。
　　（1）日產汽車光電式曲軸位置傳感器
　　日產公司光電式曲軸位置傳感器設置在分電器內，它由信號發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，相鄰縫隙產生1°曲軸轉角信號。外圍稍靠內間隔60°曲軸轉角分布著六個光孔（六缸），產生120°曲軸轉角信號，其中有一個較寬的光孔是產生一缸壓縮上止點對應的120°曲軸轉角信號的。
　　
　　日產汽車車系光電式曲軸位置傳感器信號盤
　　脈沖信號發生器固裝在分電器殼體上，主要由兩只發光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組成。兩只發光二極管分別正對著兩只光敏二極管，發光二極管以光敏二極管為照射目標。信號盤位于發光二極管和光敏二極管之間，當信號盤隨發動機曲軸運轉時，因信號盤上有光孔，故產生透光和遮光的交替變化，使信號發生器輸出對應曲軸位置和轉角的脈沖信號。
　　（2）現代索納塔汽車光電式曲軸位置傳感器
　　現代索納塔汽車光電式曲軸位置傳感器的工作原理與日產公司光敏式曲軸位置傳感器相似，其信號盤的結構稍有不同，如下圖所示。信號盤外圈有四個弧形長槽，用來檢測曲軸轉角并將其轉化為電壓脈沖信號，電控單元根據該信號計算發動機轉速，并控制汽油噴射正時和點火正時。信號盤內圈有一個孔，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），并將它轉化成電壓脈沖信號輸入電控單元，電控單元根據此信號計算出汽油噴射順序。
　　
　　現代車系光電式曲軸位置傳感器信號盤