| 标题 | 曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测 |
| 范文 | 李宏 摘要曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是收集曲轴转动角度、发动机转速信号，并将该信号输入ECU，用以确定点火时刻和喷油时刻。本文围绕曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构、安装位置、检修方法加以阐述。 关键词曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器检修 1曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的安装位置 凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，通常安装在一起，只是各车型安装位置不同，但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置，如曲轴、凸轮轴、分电器或飞轮处。美国通用、韩国大宇等轿车通常安装在曲轴处，皇冠3.0等轿车安装在分电器内，桑塔纳2000等轿车安装在飞轮处。也有的轿车把曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装，如凌志400轿车的曲轴位置传感器安装在曲轴处，两个凸轮轴位置传感器分别安装在左右两侧凸轮轴处。 2曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构 21电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 该传感器分成上、下两部分：上部分是凸轮轴位置传感器，由两个感应线圈和一个带凸齿的G转子构成，将产生第一缸的上止点基准信号，也就是G信号；下部分是曲轴位置传感器，它由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的Ne转子和固定在其对面的Ne感应线圈构成，将产生曲轴转角信号，也就是Ne信号。 该传感器是利用电磁感应原理产生脉冲信号，当转子旋转时，感应线圈凸缘部（磁头）与轮齿的空气间隙将发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化，而产生感应电动势。轮齿靠近及远离感应线圈时，将产生一次磁通的变化，便会在线圈两端产生感应电压，ECU根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈。故曲轴旋转720°时，转子旋转360°，感应线圈产生24个交流电压信号。 Ne信号的一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角。 发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈，G1和G2感应线圈各产生一个脉冲信号，在设计和安装时，只要G转子的凸齿在第一缸位于上止点时与G1或G2感应线圈靠近，ECU即可根据G1或G2确定第一缸上止点位置，并以此为基准，根据曲轴转角(Ne信号)和各缸工作顺序确定其它各缸的工作位置。 由于 G1 、G2 信号发生器设置位置的关系，当产生 G1、G2 信号时，实际上活塞并不是正好到达上止点的位置，而是在上止点前10°的位置。 2.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 日本日产、三菱车系和韩国现代轿车通常采用光电式曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器。 安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘，当它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时，发光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上，因此产生电压信号，经放大电路放大后的信号输入ECU。转子内外圈的透光孔数量不等，分别用以产生G信号和Ne信号。 23霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁轭)与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上，叶轮上制有叶片(在霍尔式点火系统中，叶片数与发动机气缸数相等)。当触发叶轮随转子轴一同转动时，叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。 该传感器的工作原理，ECU提供电源，使其电流通过霍尔晶体管，当旋转转子的凸齿经过磁场时，使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输入ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻来确定凸轮轴位置，根据霍尔电压产生的次数确定发动机转速和曲轴转角。 3曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修 图1丰田TCCS系统曲轴与凸轮轴位置传感器线圈检查31电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 丰田电控单元控制系统（TCCS）采用的电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修方法如下： （1）检查传感器线圈电阻。断开点火开关，拔下传感器线束插头，如图1所示。用万用表电阻档检测各端子间的电阻值应符合标准值，见表1。如检测电阻值不符合要求，应更换传感器总成。 （2）检查传感器磁路气隙。用非导磁塞尺测量信号与传感线圈磁头之间的气隙，气隙应为0.2～0.4 mm。如气隙不符合规定，应更换传感器总成。 表1曲轴位置传感器检测标准值 检测项目检测条件检测部位标准值/Ω各端子电阻冷态热态冷态热态冷态热态端子Ne~端子G端子G1~端子G端子G2~端子G155~250190~290125~200160~235125~200160~23532光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 图2曲轴位置传感器线束检查现代索纳塔轿车采用的是光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，其检测方法如下： （1）检查连接线束。如图2所示，检查时，把曲轴位置传感器的导线连接器断开，把点火开关打开，把万用表置于电压档的位置，用其测量线束侧4号端子与搭铁之间的电压，电压值应为12 V，线束侧2号端子与搭铁之间的电压，电压值应为4.8～5.2 V；在把万用表置于电阻档的位置，用其测量线束侧1号端子与搭铁之间的电阻，电阻值应为0。 （2）检查信号电压。把万用表置于电压档的位置，将其接在传感器侧3号端子和1号端子上，在启动发动机时，电压值应为0.2～1.2 V。在启动发动机后的怠速运转期间，用其检测2号端子和1号端子的电压，电压值应为1.8～2.5 V，否则应更换曲轴位置传感器。 图3同步信号传感器电路3.3霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 北京切诺基汽车采用的是霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，也称为同步信号传感器。电路图如图3所示。 检测时，拆开传感器线束连接器，将点火开关转至“ON”，检查传感器电源端子A与C之间的电压应为8 V；发动机转动时，检查信号端子B与C之间输出的信号电压应为5 V和O交替变化；如不符合规定，首先应检查线路是否有故障，必要时更换传感器。 参考文献 [1]汤子兴,邵玉平.电控发动机技术问答[M].北京：机械工业出版社.2003. [2]王丽梅.汽车发动机构造与维修等[M].北京：中国人民大学出版社,2009.（01）摘要曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是收集曲轴转动角度、发动机转速信号，并将该信号输入ECU，用以确定点火时刻和喷油时刻。本文围绕曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构、安装位置、检修方法加以阐述。 关键词曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器检修 1曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的安装位置 凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，通常安装在一起，只是各车型安装位置不同，但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置，如曲轴、凸轮轴、分电器或飞轮处。美国通用、韩国大宇等轿车通常安装在曲轴处，皇冠3.0等轿车安装在分电器内，桑塔纳2000等轿车安装在飞轮处。也有的轿车把曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装，如凌志400轿车的曲轴位置传感器安装在曲轴处，两个凸轮轴位置传感器分别安装在左右两侧凸轮轴处。 2曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构 21电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 该传感器分成上、下两部分：上部分是凸轮轴位置传感器，由两个感应线圈和一个带凸齿的G转子构成，将产生第一缸的上止点基准信号，也就是G信号；下部分是曲轴位置传感器，它由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的Ne转子和固定在其对面的Ne感应线圈构成，将产生曲轴转角信号，也就是Ne信号。 该传感器是利用电磁感应原理产生脉冲信号，当转子旋转时，感应线圈凸缘部（磁头）与轮齿的空气间隙将发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化，而产生感应电动势。轮齿靠近及远离感应线圈时，将产生一次磁通的变化，便会在线圈两端产生感应电压，ECU根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈。故曲轴旋转720°时，转子旋转360°，感应线圈产生24个交流电压信号。 Ne信号的一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角。 发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈，G1和G2感应线圈各产生一个脉冲信号，在设计和安装时，只要G转子的凸齿在第一缸位于上止点时与G1或G2感应线圈靠近，ECU即可根据G1或G2确定第一缸上止点位置，并以此为基准，根据曲轴转角(Ne信号)和各缸工作顺序确定其它各缸的工作位置。 由于 G1 、G2 信号发生器设置位置的关系，当产生 G1、G2 信号时，实际上活塞并不是正好到达上止点的位置，而是在上止点前10°的位置。 2.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 日本日产、三菱车系和韩国现代轿车通常采用光电式曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器。 安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘，当它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时，发光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上，因此产生电压信号，经放大电路放大后的信号输入ECU。转子内外圈的透光孔数量不等，分别用以产生G信号和Ne信号。 23霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁轭)与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上，叶轮上制有叶片(在霍尔式点火系统中，叶片数与发动机气缸数相等)。当触发叶轮随转子轴一同转动时，叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。 该传感器的工作原理，ECU提供电源，使其电流通过霍尔晶体管，当旋转转子的凸齿经过磁场时，使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输入ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻来确定凸轮轴位置，根据霍尔电压产生的次数确定发动机转速和曲轴转角。 3曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修 图1丰田TCCS系统曲轴与凸轮轴位置传感器线圈检查31电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 丰田电控单元控制系统（TCCS）采用的电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修方法如下： （1）检查传感器线圈电阻。断开点火开关，拔下传感器线束插头，如图1所示。用万用表电阻档检测各端子间的电阻值应符合标准值，见表1。如检测电阻值不符合要求，应更换传感器总成。 （2）检查传感器磁路气隙。用非导磁塞尺测量信号与传感线圈磁头之间的气隙，气隙应为0.2～0.4 mm。如气隙不符合规定，应更换传感器总成。 表1曲轴位置传感器检测标准值 检测项目检测条件检测部位标准值/Ω各端子电阻冷态热态冷态热态冷态热态端子Ne~端子G端子G1~端子G端子G2~端子G155~250190~290125~200160~235125~200160~23532光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 图2曲轴位置传感器线束检查现代索纳塔轿车采用的是光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，其检测方法如下： （1）检查连接线束。如图2所示，检查时，把曲轴位置传感器的导线连接器断开，把点火开关打开，把万用表置于电压档的位置，用其测量线束侧4号端子与搭铁之间的电压，电压值应为12 V，线束侧2号端子与搭铁之间的电压，电压值应为4.8～5.2 V；在把万用表置于电阻档的位置，用其测量线束侧1号端子与搭铁之间的电阻，电阻值应为0。 （2）检查信号电压。把万用表置于电压档的位置，将其接在传感器侧3号端子和1号端子上，在启动发动机时，电压值应为0.2～1.2 V。在启动发动机后的怠速运转期间，用其检测2号端子和1号端子的电压，电压值应为1.8～2.5 V，否则应更换曲轴位置传感器。 图3同步信号传感器电路3.3霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 北京切诺基汽车采用的是霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，也称为同步信号传感器。电路图如图3所示。 检测时，拆开传感器线束连接器，将点火开关转至“ON”，检查传感器电源端子A与C之间的电压应为8 V；发动机转动时，检查信号端子B与C之间输出的信号电压应为5 V和O交替变化；如不符合规定，首先应检查线路是否有故障，必要时更换传感器。 参考文献 [1]汤子兴,邵玉平.电控发动机技术问答[M].北京：机械工业出版社.2003. [2]王丽梅.汽车发动机构造与维修等[M].北京：中国人民大学出版社,2009.（01）摘要曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是收集曲轴转动角度、发动机转速信号，并将该信号输入ECU，用以确定点火时刻和喷油时刻。本文围绕曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构、安装位置、检修方法加以阐述。 关键词曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器检修 1曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的安装位置 凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，通常安装在一起，只是各车型安装位置不同，但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置，如曲轴、凸轮轴、分电器或飞轮处。美国通用、韩国大宇等轿车通常安装在曲轴处，皇冠3.0等轿车安装在分电器内，桑塔纳2000等轿车安装在飞轮处。也有的轿车把曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装，如凌志400轿车的曲轴位置传感器安装在曲轴处，两个凸轮轴位置传感器分别安装在左右两侧凸轮轴处。 2曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构 21电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 该传感器分成上、下两部分：上部分是凸轮轴位置传感器，由两个感应线圈和一个带凸齿的G转子构成，将产生第一缸的上止点基准信号，也就是G信号；下部分是曲轴位置传感器，它由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的Ne转子和固定在其对面的Ne感应线圈构成，将产生曲轴转角信号，也就是Ne信号。 该传感器是利用电磁感应原理产生脉冲信号，当转子旋转时，感应线圈凸缘部（磁头）与轮齿的空气间隙将发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化，而产生感应电动势。轮齿靠近及远离感应线圈时，将产生一次磁通的变化，便会在线圈两端产生感应电压，ECU根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈。故曲轴旋转720°时，转子旋转360°，感应线圈产生24个交流电压信号。 Ne信号的一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角。 发动机工作时，曲轴每转两圈，分电器轴转一圈，G1和G2感应线圈各产生一个脉冲信号，在设计和安装时，只要G转子的凸齿在第一缸位于上止点时与G1或G2感应线圈靠近，ECU即可根据G1或G2确定第一缸上止点位置，并以此为基准，根据曲轴转角(Ne信号)和各缸工作顺序确定其它各缸的工作位置。 由于 G1 、G2 信号发生器设置位置的关系，当产生 G1、G2 信号时，实际上活塞并不是正好到达上止点的位置，而是在上止点前10°的位置。 2.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 日本日产、三菱车系和韩国现代轿车通常采用光电式曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器。 安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘，当它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时，发光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上，因此产生电压信号，经放大电路放大后的信号输入ECU。转子内外圈的透光孔数量不等，分别用以产生G信号和Ne信号。 23霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁轭)与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上，叶轮上制有叶片(在霍尔式点火系统中，叶片数与发动机气缸数相等)。当触发叶轮随转子轴一同转动时，叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。 该传感器的工作原理，ECU提供电源，使其电流通过霍尔晶体管，当旋转转子的凸齿经过磁场时，使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输入ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻来确定凸轮轴位置，根据霍尔电压产生的次数确定发动机转速和曲轴转角。 3曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修 图1丰田TCCS系统曲轴与凸轮轴位置传感器线圈检查31电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 丰田电控单元控制系统（TCCS）采用的电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修方法如下： （1）检查传感器线圈电阻。断开点火开关，拔下传感器线束插头，如图1所示。用万用表电阻档检测各端子间的电阻值应符合标准值，见表1。如检测电阻值不符合要求，应更换传感器总成。 （2）检查传感器磁路气隙。用非导磁塞尺测量信号与传感线圈磁头之间的气隙，气隙应为0.2～0.4 mm。如气隙不符合规定，应更换传感器总成。 表1曲轴位置传感器检测标准值 检测项目检测条件检测部位标准值/Ω各端子电阻冷态热态冷态热态冷态热态端子Ne~端子G端子G1~端子G端子G2~端子G155~250190~290125~200160~235125~200160~23532光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 图2曲轴位置传感器线束检查现代索纳塔轿车采用的是光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，其检测方法如下： （1）检查连接线束。如图2所示，检查时，把曲轴位置传感器的导线连接器断开，把点火开关打开，把万用表置于电压档的位置，用其测量线束侧4号端子与搭铁之间的电压，电压值应为12 V，线束侧2号端子与搭铁之间的电压，电压值应为4.8～5.2 V；在把万用表置于电阻档的位置，用其测量线束侧1号端子与搭铁之间的电阻，电阻值应为0。 （2）检查信号电压。把万用表置于电压档的位置，将其接在传感器侧3号端子和1号端子上，在启动发动机时，电压值应为0.2～1.2 V。在启动发动机后的怠速运转期间，用其检测2号端子和1号端子的电压，电压值应为1.8～2.5 V，否则应更换曲轴位置传感器。 图3同步信号传感器电路3.3霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器 北京切诺基汽车采用的是霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，也称为同步信号传感器。电路图如图3所示。 检测时，拆开传感器线束连接器，将点火开关转至“ON”，检查传感器电源端子A与C之间的电压应为8 V；发动机转动时，检查信号端子B与C之间输出的信号电压应为5 V和O交替变化；如不符合规定，首先应检查线路是否有故障，必要时更换传感器。 参考文献 [1]汤子兴,邵玉平.电控发动机技术问答[M].北京：机械工业出版社.2003. [2]王丽梅.汽车发动机构造与维修等[M].北京：中国人民大学出版社,2009.（01） |
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