1.曲軸位置傳感器作用與識別

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。

2.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。

3.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。

4.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