发动机转速和曲轴位置传感器要点
汽车发动机控制系统诊断与维修 任务十三 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的检测
1．检查信号发生器（Ne感应线圈） （1）检查分电器连接器2号端子和4号端子之间阻值，并记录测量阻 值： 。 （2）使用厚薄规测量信号转子和Ne感应线圈凸齿之间气隙，并记录测量结 果： 。
2．检查转速传感器线路
端子 分电器连接器2（NE+）——ECM(NE+) 分电器连接器4（NE-）——ECM(NE-) 分电器连接器2（NE+）或ECM(NE+)—— 车身搭铁 分电器连接器4（NE-）或ECM(NE-)—— 车身搭铁
凸轮轴位置传感器安装位置和信号盘
当凸轮轴转动一周（360°）时，进、排气凸轮轴位置传感器便向ECU输出3个脉冲信号来确 定凸轮轴的角度，并与曲轴位置传感器的Ne信号合并，判定1号汽缸的压缩上止点位置。
进、排气凸轮轴位置传感器信号波形
引导问题5：丰田5A-FE发动机转速传感器的结构是怎样的？
丰田5A-FE发动机采用的磁感应式转速传感器（称为Ne信号）由分电器改进而成，主要 由Ne信号正时转子、Ne感应线圈和磁铁组成 。
三、课时：8学时 四、学习内容
曲轴和凸轮轴位置传感 器功用和类型
曲轴和凸轮轴位置传感 器检测与更换
曲轴和凸轮轴位置传感 器的工作原理
曲轴和凸轮轴位置传感 器故障的检修
相关故障码和数据流的 读取
Ne信号和G信号
曲轴和凸轮轴位置传感 器波形的分析
五、注意事项
1. 在工作过程中要注意人身安全,认真执行6S管理。 2. 在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。 3. 严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管 理。
曲轴位置传感器2
磁感应式曲轴位置传感器的输出信号
曲轴位置传感器1
引导问题3：霍尔传感器的结构和工作原理是怎样的？
曲轴位置传感器说课讲解
端子 G1-GG2-GNe-G-
条件
冷态 热态 冷态 热态 冷态 热态
电阻值（Ω）
125-200 160-235 125-200 160-235 155-250 190-290
（2）感应线圈与正时转子的间隙检查 用塞尺（也叫厚薄规）测量正时转子与感
应线圈凸出部分的空气间隙，其间隙应为0.20.4mm。若间隙不合要求，则须调整或更换分电 器总成。
对于曲轴位置传感器的检测，主要测量各端子间 电阻、信号转子凸齿与磁头间间隙等。
（1）曲轴位置传感器的电阻检查 关闭点火开关，拔下传感器连接器插头，按图进
行，检查传感器上1与2端子间电 阻，应为450～1000Ω。若电阻 为无穷大，说明信号线圈存在断 路，应更换传感器。
被较小的空气间隙
隔开（0.8—1mm
），在传感器内部
有一个软铁芯，该
曲轴位置传感器
铁芯被线圈包围， 并与一个永久磁铁
相连。
类型
电磁感应式 交流信号
光电式
霍尔式
数字信号
磁阻式
一、磁脉冲式曲轴位置传感器 （一）结构、原理 该传感器应用最广泛，如日产车系、丰田车系、 韩国大宇轿车等。现以日产车系为例:
日产汽车
信号盘
光电式曲轴位置传感器 结构
• 信号盘（遮光盘 ）：安装在分电 器轴上，随分电 器轴一起转动， 外围均布有360 个光孔，靠内均 布有6个光孔
结构
光源（发光二极 管）：两只发光 二极管通过遮光 盘两圈光孔正对 着两只光敏二极 管。
传感器体
霍尔集成电路： 安装在分电器 上，位于触发 叶轮的外测。
曲轴位置传感器
曲轴位置传感器使用说明书（第一版）适用零件号:104565692534609425345442253671801. 概述曲轴位置传感器也被称为发动机转速传感器，或简称转速传感器。
曲轴位置传感器一般为磁电式脉冲信号传感器。
它是构成现代汽车发动机管理系统之速度密度法空气计量算法理论和实践的重要零部件，也是发动机管理系统中最重要的核心零部件之一。
曲轴位置传感器被用于测试曲轴旋转时的转速和曲轴（活塞）的相对位置。
系根据电磁线圈原理，由一个永久磁铁作铁芯元件和外部加以线圈构成其核心元件。
外壳一般采用复合材料注塑成型封装。
根据发动机在车辆上的实际总体布置状态，一般情况下，曲轴位置传感器可被安装于曲轴的前部，皮带轮附带曲轴目标轮；或后部，飞轮总成附带曲轴目标轮；或者是设计装配在发动机的气缸体上，曲轴目标轮被设计在缸体内部的曲轴之曲柄相应位置上。
曲轴上的目标轮相当于一个旋转磁阻分配器。
旋转磁阻分配器（曲轴目标轮）和曲轴位置传感器间的电磁感应产生一个输出电压脉冲信号。
曲轴转动时，曲轴目标轮上的齿和槽以不同的距离切割传感器磁力线，并通过传感器，引起其感应到的磁阻改变。
正是由于这个可变的磁阻，才能产生可变的输出脉冲信号。
输出信号的波形和单位时间变化率反映出曲轴的旋速度和相对旋转位置，并且其频率与曲轴旋转频率成正比。
曲轴目标轮被设计成60–2矩形齿均布的黑色金属材料齿轮。
缺齿信号可帮助系统判定曲轴的相对位置。
曲轴目标轮旋转产生脉冲电压信号直接反映了发动机的实测转速工作状态。
该信号被输出给发动机电子控制模块（ECU）。
发动机管理系统的发动机电子控制模块即可根据系统算法确定曲轴实时的旋转速度和（位置）和转速。
峰值为400 mV （具体见图纸）屏蔽接地端子，详情请参照图纸。
尺寸图。
图纸上会标明零部件号码和安有以下内容：曲轴位置传感器安装位置德尔福发动机管理系统推荐将发动机曲轴目标轮设计布置在规定，曲轴位置传感器设计布置包括：曲轴目标轮装配位置确定和曲轴位置传感器装配位置选择曲轴目标轮装配位置形式曲轴位置传感器的装配设计必须与发动机曲轴目标轮在发动机上所选择的装配位置的设计相关。
《曲轴位置传感器》课件
05
案例分析与应用
曲轴位置传感器在汽车发动机中的应用
曲轴位置传感器在汽车发动机中主要 用于检测曲轴的转速和位置，从而控 制点火和喷油时刻，实现发动机的精 准控制。
曲轴位置传感器在汽车发动机中的应 用提高了发动机的效率和性能，同时 减少了排放和油耗。
曲轴位置传感器通过与曲轴连接的齿 盘产生信号，传感器接收到信号后将 其传输给发动机控制单元，实现对发 动机的精确控制。
采用更先进的信号处理算 法，提高曲轴位置传感器 的测量精度和稳定性。
应用领域的拓展
新能源汽车
随着新能源汽车市场的不断扩大 ，曲轴位置传感器在混合动力和 纯电动汽车中的应用将更加广泛
。
智能驾驶
在智能驾驶系统中，曲轴位置传感 器可用于监测车辆状态、控制发动 机工作，提高驾驶的安全性和舒适 性。
工业自动化
稳定。
动态调试
在发动机运转过程中， 观察传感器信号变化， 调整传感器参数以获得
最佳性能。
测试与验证
进行发动机性能测试， 确保传感器工作正常且 对发动机性能无不良影
响。
常见故障与排除方法
01
02
03
信号不稳定
检查传感器与曲轴的相对 位置，确保无松动或错位 现象；检查线束连接是否 牢固。
传感器无信号
检查电源供应是否正常； 检查传感器是否损坏，如 有需要更换。
《曲轴位置传感器》ppt课件
目 录
• 曲轴位置传感器概述 • 曲轴位置传感器的类型与特点 • 曲轴位置传感器的安装与调试 • 曲轴位置传感器的发展趋势与展望 • 案例分析与应用
01
曲轴位置传感器概述
定义与作用
定义
曲轴位置传感器是一种用于检测 曲轴转角位置和速度的传感器， 也称为曲轴转角传感器。
曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测
曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测作者：李宏来源：《农机使用与维修》2014年第08期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。
曲轴位置传感器如何判缸
判断，曲轴传感器只能确定气缸在上止点，但不知道压缩上止点还是排气上止点。
因此需要凸轮轴传感器来辅助判断，一般常见的凸轮轴传感器是半月形的。
如果要降低成本取消凸轮轴传感器或提高可靠性实现凸轮轴传感器故障后仍能判缸，则需要软件判缸。
常见的软件判缸有试喷油和进气压力两种。
通过喷油判缸这种方法，起动最初先不考虑顺序，向四个缸同时喷油，根据反馈参数如上止点、转速及氧传感器特征，设定一系列的相关变量，通过检测到的变量与以前积累的相应发动机状态的参数对比，将范围确定在1 缸和4 缸上，之后再选定（ECM 在这两缸中任意确定一缸）1 缸或4 缸，认定其为1缸，同时，仅向其喷油，这样，再通过检测到的变量与以前积累的相应发动机状态的参数对比，判别原设定是否正确，如是，则判缸成功，否则1 缸实际为4缸，仍然可由此判缸。
采用判缸技术，可靠性好，压力传感器不受位置限制，可安装在进气总管上，但软件逻辑较复杂。
通过进气压力判缸根据试验及研究进气压力的变化规律发现，动机气缸工作在进气行程时，进气门突然打开，靠近进气门附近的歧管压力会有1k Pa 左右的急剧压降，这个急速下降的现象被进气压力传感器检测到（见下图）。
ECM 通过软件对此信号通过高通滤波和低通滤波进行分离处理，高通滤波处理发动机相关供油逻辑，而低通滤波通过软件处理实现判缸。
一般情况下进气压力变化规律在一个范围内重复出现，当进气门突然开启时，其附近压力迅速下降，排除偶然现象（如进、排气系统的影响，压力传感器偶然误差等），当ECM检测到5 次这种压降即可实现准确判缸（最迟在发动机运行50转实现，通常在发动机运行13转以内实现）。
这种技术已在DELPH I 公司应用，效果很好。
浅谈曲轴位置传感器故障分析要点
浅谈曲轴位置传感器故障分析及诊断摘要：本文简明介绍别克轿车发动机曲轴位置传感器的结构，重点阐述该车曲轴位置传感器（7X）的故障诊断，以及曲轴位置传感器（24X）的故障诊断，并通过列举维修工作中的实例对由曲轴位置传感器损坏而造成的发动机系统故障进行分析。
关键词：曲轴位置传感器启动困难分析诊断前言曲轴位置传感器是汽车发动机电控系统的重要传感器之一，在汽车发动机上的主要作用是为点火控制模块提供参考信号，精确控制发动机点火正时。
曲轴位置传感器工作的好坏，将直接影响发动机的启动性能，是导致汽油发动机不能正常发动的原因之一，只有准确判断、检测曲轴位置传感器的故障，才能尽快排除发动机系统故障。
因此，在故障维修诊断时，首先要详细了解它的基本结构及工作原理，已达到正确、快捷地排除故障。
一、别克轿车发动机曲轴位置传感器简介上海别克轿车发动机装有两个霍尔式曲轴位置传感器，分别为曲轴位置传感器（7X）和曲轴位置传感器（24X）。
（7X）曲轴位置传感器安装在发动机机体右下部，为点火控制模块提供参考信号；（24X）曲轴位置传感器安装在发动机正时罩的前部、谐振平衡器后部，用来拾取曲轴转子的脉冲信号，并传递到动力系统控制模块，使发动机低速运转（发动机转速低于1600r/min时，精确控制发动机点火正时）。
（一）曲轴位置传感器（7X）的故障诊断1.结构特点及控制电路曲轴位置传感器（7X）为双导线型传感器，一根为其信号线（黄色）；另一根为其搭铁线（紫色）。
7X曲轴位置传感器是另外一个更靠近曲轴的霍尔效应开关。
间断环是铸在曲轴上的一个特殊轮上，有7个加工的切槽，其中6个槽以60°均布，第7个槽距离前一个槽为10°，其结构如图1所示。
当间断环与曲轴一起旋转时，切槽改变磁场导致7X霍尔效应开关接地，由点火控制模块提供3X信号电压（3X参考信号电压是发动机运转且曲轴位置传感器的同步脉冲被接收时，点火控制模块将7X曲轴位置传感器脉冲除以2得到3X 参考信号）。
发动机曲轴位置和转速传感器ppt课件
➢脉冲环离开传感器时，输出低电平； ➢分电器旋转一周，高低电平各占180 ° 。
霍尔效应式同步信号传感器
• 脉冲环的前沿进入传感器时，输出高电 平，表示正在向上止点运动的是1、4缸 活塞，1缸为压缩，4缸为排气行程；
• 脉冲环的后沿离开传感器时，传感器输 出低电平，表示将要到达上止点的是1、 4缸的活塞，1缸为排气，4缸为压缩行程。
光电式曲轴位置传感器信号波形
光电式凸轮轴位置传感器信号波形
克莱斯勒发动机曲轴与凸轮轴 位置传感器电路
丰田8A-FE发动机曲轴位置传感器电路
丰田8A-FE发动机点火电路
丰田8A-FE曲轴位置传感器的故障诊断
万用表交流电压档20V，两表笔测量 ECU端子NE+和NE-之间在启动时的电压值
是
U＝3~6V
丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器
• Ne信号与N转子 ➢Ne信号是发动 机转速及曲轴转 角信号； ➢传感器位于下部； ➢N转子带有24个 齿； ➢转子对面有感应 线圈。
丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器
• G信号与G转子 ➢G信号是判缸信号，ECU根据G信号判 别基准气缸的活塞位置； ➢传感器位于上部； ➢转子上有一个齿； ➢有两个安装成180 °的感应线圈，分别 感应1缸和4缸上止点前10 °位置信号。
• 安装在分电器内； • 由信号发生器和带有
光孔的信号盘组成
光电式曲轴位置传感器的信号盘
• 信号盘安装在分电器轴 上；
• 外围有360条光孔，产生 1 °曲轴转角信号；
• 内圈有6条光孔，产生 120 °信号（判缸信号）；
• 内圈较宽的光孔与1缸压 缩行程活塞的某一位置 相对应，产生一缸压缩 行程上止点信号。
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2.3 发动机转速和曲轴位置传感器
2.3.1 发动机转速和曲轴位置传感器作用安装及类型
1.作用
产生发动机曲轴转速信号，决定基本喷油量和基本点火提前角；
产生发动机曲轴转角信号，判定曲轴（或活塞）位置；
产生曲轴基准位置信号，计算曲轴转角。
2.安装
曲轴前端或后端、凸轮轴、分电器
3.类型
霍尔式、电磁感应式、光电式
2.3.2 霍尔式
1.霍尔原理
将霍尔基片垂直放于磁场，通一垂直于磁场的电流，则在垂直于磁场和电流方向产生一电压，霍尔电压。
霍尔电压正比于磁场强度B。
2.结构
永久磁铁：安装在分电器底板上，位于触发叶轮的内侧，与霍尔集成电路相对。
触发叶轮：安装在放分电器轴上，缸数相等的四个叶片（ 50 °）和四个窗口（40
°）。
霍尔集成电路：安装在分电器上，位于触发叶轮的外测。
3.原理
叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0,输出高电平；
叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出低电平。
发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大。
霍尔传感器的输出信号
4.美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器
美国通用的霍尔式曲轴位置传感器安装于曲轴前端，外信号轮均布18个叶片和窗口，内信号轮有三个叶片（100、90、110）和三个窗口（20、30、10）
5.应用
霍尔式曲轴位置传感器主要应用在北美和欧洲的车辆上。
6.检测
（1）万用表检测
电源线：拔下连接器，点火开关ON ，测量插头３脚与搭铁间的电压，应为5V 。
搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF ，测量插头１脚与搭铁间的电阻，应为0。
信号线：插好连接器，起动发动机，测量２脚与１脚间的电压，应约为3V 。
（2）示波器检测
数字信号：信号频率随发动机转速的增大而增大。
波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。
2.3.3 磁电式
1.结构
信号盘：安装在曲轴或分电器轴上，并随之转动，信号盘上均制有若干凸齿和齿槽，在信号盘上制一宽齿槽或装一销钉。
永磁铁：安装在信号盘的边缘，产生永磁场，穿过信号盘、电磁线圈等。
电磁线圈：当磁场变化时，产生感应电动势，输出信号。
2.原理
信号盘旋转，当信号盘凸齿接近并对正电磁线圈时，磁场增强；当信号盘凸齿离开电磁线圈时，磁场减弱，在感应线圈中产生交变的感应电动势，其频率和幅值随发动机转速的增大而增大，根据频率（脉冲数）计量转速。
其中宽齿槽或销钉对正电磁线圈时，产生频率不同的信号，用于确认曲轴基准位置。
信号波形
3.丰田公司TCCS系统的电磁式曲轴位置传感器
（1）结构
上下两套电磁线圈和信号转子，分别构成G信号发生器和Ne信号发生器，G信号用于计算曲轴转角
和发动机转速；Ne信号用于判定曲轴基准位置。
（2）Ne信号的产生
Ne信号转子固定在分电器轴的下部，其上均布有24个凸齿，分电器轴旋转一圈时，在Ne电磁线圈中
感应出24个交流信号。
（3）G信号的产生
G信号转子固定在分电器轴的上部，其上有1个凸齿，相对布置有G1和G2两个电磁线圈，分电器轴
旋转一圈时，在G1和G2电磁线圈中分别感应出1个交流信号，G1信号对应6缸活塞上止点前10º（BT
DC10º），G2信号对应1缸BTDC10º。
利用G信号和Ne信号的组合，就可计算曲轴转角，确定曲轴位置，送至ECM，从而决定喷油和点火的位置。
3.韩国现代SONA TA 汽车光电式曲轴位置传感器
4.使用
优点：不受电磁干扰。
缺点：受灰尘影响大。
光电式传感器的功能元件通常被密封得很好，但损坏的分电器轴套或密封垫，以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这就可能引起不能起动、失速和断火。
应用：广泛应用于亚洲车型。
5.检测（韩国现代SONA TA 汽车光电式曲轴位置传感器）
（1）万用表检测
电源线：拔下连接器，点火开关ON ，测量插头4脚与搭铁间的电压，应为12V 。
搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF ，测量插头１脚与搭铁间的电阻，应为0Ω。
信号线：拔下连接器，点火开关ON ，测量2脚和3脚与搭铁间的电压，应为4.8V ～5.2V ；插好连接器，起动发动机，测量3脚与１脚间的电压，应为0.2V ～1.2V ，测量2脚与１脚间的电压，应为1.8V ～2.5V 。
（2）示波器检测
数字信号：信号频率应随发动机转速的变化而变化。
波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。