曲轴位置传感器知识分享
曲轴位置传感器工作原理
曲轴位置传感器工作原理曲轴位置传感器是一种重要的汽车传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，从而实现精确的点火和喷油控制，保证发动机的正常运行。
本文将介绍曲轴位置传感器的工作原理及其在汽车中的应用。
一、曲轴位置传感器的工作原理曲轴位置传感器是一种非接触式传感器，它利用霍尔元件或磁阻元件检测曲轴上的齿轮或齿条，从而测量曲轴的位置和转速。
具体来说，曲轴位置传感器的工作原理如下：1. 霍尔元件式曲轴位置传感器霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁敏元件，它可以检测磁场的变化，并将其转换为电信号输出。
霍尔元件式曲轴位置传感器利用曲轴上的齿轮或齿条产生的磁场变化，激活霍尔元件，从而产生脉冲信号。
通过计算脉冲信号的频率和宽度，可以测量曲轴的位置和转速。
2. 磁阻元件式曲轴位置传感器磁阻元件是一种基于磁阻效应的磁敏元件，它可以检测磁场的变化，并将其转换为电信号输出。
磁阻元件式曲轴位置传感器利用曲轴上的齿轮或齿条产生的磁场变化，改变磁阻元件的电阻值，从而产生脉冲信号。
通过计算脉冲信号的频率和宽度，可以测量曲轴的位置和转速。
二、曲轴位置传感器的应用曲轴位置传感器广泛应用于汽车发动机控制系统中，主要用于点火和喷油控制。
具体来说，曲轴位置传感器可以实现以下功能：1. 点火控制曲轴位置传感器可以测量曲轴的位置和转速，从而确定点火时机。
通过与其他传感器（如氧传感器、空气流量传感器等）的协同作用，可以实现精确的点火控制，提高发动机的燃烧效率和动力性能。
2. 喷油控制曲轴位置传感器可以测量曲轴的位置和转速，从而确定喷油时机和喷油量。
通过与其他传感器（如氧传感器、空气流量传感器等）的协同作用，可以实现精确的喷油控制，提高发动机的燃烧效率和经济性能。
3. 故障诊断曲轴位置传感器可以监测发动机的运行状态，从而检测故障和异常。
当曲轴位置传感器出现故障或异常时，发动机控制模块将产生故障码，并提示驾驶员进行维修和保养。
三、曲轴位置传感器的优缺点曲轴位置传感器具有以下优点：1. 高精度：曲轴位置传感器可以实现高精度的测量和控制，保证发动机的正常运行。
第1节曲轴位置传感器 概述
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
检测方法
–信号转子与磁头间间隙检查。用厚薄规 检查信号转子与磁头间间隙，标准值为0.2～0.4mm。气隙不 在标准范围内时，需进行调整。 –输出电压测量：用万用表的交流电压档，在线路正常连接、 发动机运转时测量1与2间电压，其电压值在0.2～2v波动 –故障诊断仪检测：利用 V.A.G1551或V.A.G1552故障诊断仪， V.A.G1552大众奥迪专用解码器 通过故障诊断插座可以读取故障信息。如果曲轴位置传感器 故障，则会出现00513--发动机转速传感器( G28 )故障代码。
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
第一节
曲轴位置传感器
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
磁电式曲轴位置传感器
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
第一节
功用：
曲轴位置传感器
一、曲轴位置传感器概述
曲轴位置传感器（CKP或CPS—Crankshaft Position Sensor）,又称为发动机转速与曲轴转角传 感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号， 并输入电子控制单元(ECU)，以便确定喷射顺序、喷 射正时、点火顺序、点火正时，并根据信号监测到的 曲轴转角波动的大小来判断发动机是否有失火现象。
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
故障代码检测： • 使用MUT-Ⅱ或MUT-Ⅲ，读取故障码，如果曲轴位置传感器损 坏，会出现故障码22，凸轮轴位置传感器不良，会出现故障 码23。
第三章 位置和角度传感器
第1节 曲轴位置传感器
示波器检查 • 光电式曲轴位置传感器输出的为方波频率信号，曲转每转一 圈，将有两个活塞运动到上止点，正常输出波形应如上图。 • 光电式凸轮轴位置传感器输出的也为方波频率信号，只是在 发动机一个工作循环内，应该产生两个脉冲宽度不同的方波 信号，正常输出波形应与图3-12（b）相同。
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
本文将从工作原理、结构和应用等方面介绍霍尔式曲轴位置传感器。
一、工作原理霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应来测量曲轴位置和转速的。
霍尔效应是指当电流通过一定材料时，会在材料内产生磁场，当磁场与材料内的电子相互作用时，会产生电势差。
这种现象被称为霍尔效应。
霍尔式曲轴位置传感器由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
磁铁固定在曲轴上，当曲轴转动时，磁铁也会随之转动。
霍尔元件安装在发动机上，当磁铁靠近霍尔元件时，会产生电势差，信号处理电路会将这个电势差转换成数字信号，从而测量曲轴位置和转速。
二、结构霍尔式曲轴位置传感器的结构比较简单，主要由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
1. 霍尔元件霍尔元件是测量曲轴位置和转速的核心部件，它是一种半导体器件，可以将磁场转换成电势差。
霍尔元件通常由铁、硅和铝等材料组成，具有高灵敏度、高精度和高可靠性等特点。
2. 磁铁磁铁是固定在曲轴上的，它的作用是产生磁场，当磁场与霍尔元件相互作用时，会产生电势差。
磁铁通常由永磁体或电磁体组成，具有较强的磁性和稳定性。
3. 信号处理电路信号处理电路是将霍尔元件产生的电势差转换成数字信号的部件，它通常由运算放大器、比较器、滤波器和AD转换器等组成。
信号处理电路可以将电势差转换成数字信号，从而实现曲轴位置和转速的测量。
三、应用霍尔式曲轴位置传感器广泛应用于汽车电子控制系统中，主要用于测量发动机曲轴的位置和转速。
它可以实时监测发动机的运行状态，从而保证发动机的正常工作。
霍尔式曲轴位置传感器还可以应用于其他领域，如工业自动化、航空航天、医疗设备等。
它可以测量旋转物体的位置和转速，从而实现自动控制和监测。
四、总结霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
《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 原理
曲轴位置传感器原理
曲轴位置传感器是一种用于测量发动机曲轴位置的装置。
其原理是利用磁场感应或光学原理来检测曲轴的旋转角度和速度。
以下是几种常见的曲轴位置传感器原理：
1. 磁电感应原理：曲轴上安装有一个磁铁，而传感器附近有一个磁场感应装置，当曲轴旋转时，磁铁的位置变化会导致磁场感应装置的输出信号的改变，从而实现对曲轴位置的测量。
2. 霍尔效应原理：曲轴上安装有一个或多个磁铁，传感器附近有一个或多个霍尔传感器，这些传感器可以检测到磁场的变化。
当曲轴旋转时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器的输出信号的改变，从而实现对曲轴位置的测量。
3. 光学原理：曲轴上安装有一个齿轮或光栅，传感器附近有一个光源和光电二极管。
当曲轴旋转时，齿轮或光栅会使光束被挡住或透过，从而改变光电二极管的接收光强度，通过测量光电二极管的输出电压或电流变化来实现对曲轴位置的测量。
总之，曲轴位置传感器通过检测曲轴上的磁场、光学或光栅等物理量的变化来测量曲轴的位置和速度。
这些传感器可以将测量结果发送给控制系统，以实现精确的发动机控制和监测。
曲轴位置传感器这次真的讲透了！
曲轴位置传感器这次真的讲透了！曲轴位置传感器故障原理曲轴位置传感器（CKP）是一个磁感应式传感器，曲轴上的靶轮有58 个齿槽，每个间隔6°，最后一个槽较宽，用于生成同步脉冲，当曲轴转动时，变磁阻转子中的槽将改变传感器的磁场，产生一个感应电压脉冲，用来识别曲轴转动方向。
曲轴每转一周，曲轴位置传感器就产生58 个基准脉冲信号。
发动机控制单元就根据58X基准信号计算发动机转速和曲轴的位置，这是发动机控制单元控制点火时刻的重要信号。
维修图解由于曲轴脉冲轮上缺2 个齿，发动机控制单元可以识别1缸和4 缸上止点的位置，但是不能分辨1缸和4 缸中的哪一缸是压缩行程上止点。
当发动机启动时，为了点火，需要正确识别1缸压缩行程上止点位置，控制单元要将曲轴位置传感器信号与安装在凸轮轴上的凸轮轴位置传感器信号进行比对。
如果发动机的控制单元没有接收到转速信号，发动机不能启动或在运行中立即停止运转。
视频一曲轴位置传感器作用曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置。
可以知道哪缸活塞处于上止点，检测曲轴的转角度也是发动机转速传感器接下来给大家讲讲曲轴位置传感器工作原理电磁感应原理永磁体和信号盘形成磁场回路。
信号盘转动切割磁场线圈感应电压输出信号给发动机电脑（可见下图）曲轴位置传感器万用表检测1.电压检测启动电压正常信号电压 0.3V到1.2V 怠速电压 1.8V到 2.5V电压转速越大电压越大2。
电阻检测曲轴传感器线圈检测正常阻值700欧姆到1000欧姆左右传感器坏了是什么征兆？如果是曲轴位置传感器坏了，就确认不了曲轴的转角了，发动机电脑收不到曲轴位置传感器的信号，为了保护发动机就不点火、不喷油了打不着车。
曲轴位置传感器间隙不能太大一个银行卡间隙或者钢锯条间隙大会影响传感器信号怠速不稳严重无法启动先来看一个汽修案例：一辆福特蒙迪欧，发动机无法启动，检查发动机没有点火也没有供油。
预判故障原因如下：经检查，发现发动机无故障码，读取发动机数据流无转速信号，基本考虑是曲轴位置传感器故障导致的。
曲轴位置传感器的检测与故障案例
曲轴位置传感器的检测与故障案例一、曲轴位置传感器的基本介绍曲轴位置传感器是一种用于测量发动机曲轴转速和位置的重要传感器。
它通常由霍尔元件和磁铁组成，通过检测曲轴上的齿轮或凸轮的位置来确定曲轴的转速和位置信息。
曲轴位置传感器的正常工作对于发动机的运行和性能至关重要。
二、曲轴位置传感器的检测方法1. 检查传感器的电气连接：首先，断开传感器的电源，使用万用表测量传感器的电气连接是否正常。
检查传感器的电源线、接地线和信号线是否有断裂、短路或接触不良等问题。
2. 检查传感器的内部元件：将传感器拆解，检查内部的霍尔元件是否损坏或腐蚀。
如果发现损坏或腐蚀的情况，需要更换传感器。
3. 检查传感器的磁铁：使用磁力计或磁力感应器测量传感器的磁铁是否正常。
如果磁铁磁力不足或磁铁损坏，需要更换传感器。
4. 检查传感器的工作电压：使用示波器测量传感器的工作电压是否在正常范围内。
如果工作电压异常，可能是由于供电系统故障或传感器本身故障导致，需要进一步排查。
5. 检查传感器的输出信号：使用示波器或多用途检测仪测量传感器的输出信号是否在正常范围内。
正常情况下，传感器的输出信号应该随着发动机转速的变化而变化。
三、曲轴位置传感器的故障案例1. 传感器损坏：传感器的霍尔元件损坏或腐蚀，导致无法正常检测曲轴位置。
这种情况下，需要更换传感器。
2. 传感器线路故障：传感器的电源线、接地线或信号线出现断路、短路或接触不良等问题，导致传感器无法正常工作。
这种情况下，需要修复或更换传感器的线路。
3. 磁铁损坏：传感器的磁铁磁力不足或磁铁损坏，导致无法正常检测曲轴位置。
这种情况下，需要更换传感器。
4. 供电系统故障：传感器的工作电压异常，可能是由于供电系统故障导致。
这种情况下，需要检查供电系统的电压稳定性和电源线路是否正常。
5. 传感器输出信号异常：传感器的输出信号不稳定或超出正常范围，可能是由于传感器本身故障或其他系统故障导致。
这种情况下，需要进一步排查其他系统的故障。
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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课时计划
第周编写日期：年月日课题曲轴位置传感器
教学目的与要求1.掌握曲轴位置与转速传感器的功用、位置、类型以及结构与工作原理；
2.掌握丰田车系、大众车系、日产车系曲轴位置与转速传感器的检查方法。
教学重点曲轴位置与转速传感器的功用、位置、类型以及结构与工作原理
教学难点丰田车系、大众车系、日产车系曲轴位置与转速传感器的检查方法。
课时 8 教具准备轿车一部或发动机实训台一台、常用拆装工具一套、汽车数字万用表、KT600诊断仪
教学方法一体化教学
教学过程
一、任务引入
ECU利用其信号进行如下控制：
①各缸喷油和点火的顺序；
②各缸喷油位置；
③各缸喷油量；
④点火正时;
⑤怠速等。
图4-1曲轴位置与转速传感器安装位置
二、任务分析
曲轴位置与转速传感器有磁感应式、霍尔效应式、光电效应式、磁阻效应式等多种类型，一般安装于曲轴的前端或后端、凸轮轴的前端或后端或分电器的内部，其数量一般也不是一个，而是一套，在不同发动机上的安装位置及数量也不尽相同，但所检测的项目却基本一致，都包括如下4个方面：曲轴转速是多少，活塞是否到达上止点，第几缸活塞到达上止点，是压缩上止点还是排气上止点。
三、相关知识
曲轴位置与转速传感器基本工作原理
(1)
磁感应式传感器
图4-2 磁感应式传感器工作原理
(2)霍尔效应式传感器
图4-3 霍尔传感器原理图
图4-4 霍尔传感器基本结构与原理
磁场强度
电流强度
霍尔电压
(3)光电效应式传感器
图4-5 光电效应式传感器工作原理
(4)磁阻效应式传感器
磁阻效应：通过半导体元件的磁通量发生变化时，半导体元件的电阻会随之发生变化。
该半导体元件也被称为磁阻元件。
2.曲轴位置与转速传感器的典型案例
(1)丰田车系（磁感应式传感器组合）
丰田车系曲轴位置与转速传感器的结构图4-6
b)俯视图
图4-7 信号电路与信号波形
图4-8 部分丰田车系曲轴传感器电路与信号波形(2)大众车系（磁感应式与霍尔效应式传感器组合）
图4-9 大众车系曲轴及相位传感器与信号波形
(3)日产车系（光电效应式传感器组合）
图4-10日产车系光电效应式曲轴位置与转速传感器
图4-11 光电效应式曲轴位置与转速传感器的信号盘图4-12 光电信号发生器及信号盘的布置
四、任务实施
1.实训目的
①掌握磁感应式、霍尔效应式、光电效应式曲轴位置与转速传感器的检测、检查方法；
②掌握丰田、大众、日产等典型车系曲轴位置与转速传感器的检测、检查方法。
2.设备准备
丰田皇冠汽车一辆（或发动机台架一台）；丰田卡罗拉汽车一辆（或发动机台架一台）；捷达汽车一辆（或发动机台架一台）；万用表一只；双通道示波器一台；通用工具一套；发动机舱防护罩一套；“三件套”一套。
3.实训步骤
实训项目一
丰田车系磁感应式曲轴位置与转速传感器的检测
(1)检测感应线圈电阻值
(2)检测传感器间隙
(3)检测传感器输出信号
(4)检测传感器线路导通情况
(5)检测传感器线路绝缘情况
图4-13 丰田车系磁感应式曲轴位置与转速传感器的检修
曲轴位置与转速传感器感应线圈的阻值（表4-1）
实训项目二
丰田卡罗拉1ZR-FE发动机曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器检测
必要说明：曲轴位置传感器为磁感应式，安装于曲轴前端，信号轮上有34个齿，凸轮轴位置传感器有两个，均为磁阻效应式，分别装于进气凸轮轴和排气凸轮轴的后端，其信号轮上有3个齿，其中进气凸轮轴位置传感器主要用于可变配气控制的监测。
传感器电路如图4-14所示。
图4-14丰田卡罗拉1ZR-FE发动机曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器电路图
图4-14
（1）测曲轴位置传感器电阻值
（2）测曲轴位置传感器与ECU之间的线路情况
（3）检查传感器安装情况
（4）检查信号轮
（5）检查进气凸轮轴位置传感器电源
（6）检查进气凸轮轴位置传感器与ECU之间的线路情况
（7）检查传感器安装情况
（8）检查信号轮检查信号轮有无裂纹、变形、缺齿等情况，有则更换。
（9）检查排气凸轮轴位置传感器电源与ECU之间的线路、安装、信号轮情况（10）用示波器检测各传感器信号波形
图4-15 传感器线束侧连接器与ECU线束侧连接器形状
图4-16 传感器的安装情况
图4-18 排气凸轮轴线束侧连接器与ECU线束侧连接器
图4-19 捷达车型曲轴转速传感器
实训项目三
大众车系曲轴位置与转速传感器的检测
(1)测曲轴转速传感器信号线圈电阻
(2)测曲轴位置传感器屏蔽情况
(3)测曲轴转速传感器输出信号波形
(4)测曲轴转速传感器线路情况
(5)测相位传感器的工作电源、信号参考电压以及搭铁情况。