26汽车发动机曲轴位置传感器

2.4.5光电式曲轴位置传感器
原理
请根据传感器结构和原理分析传感器的波形？
• 外圈光孔对应产生2º曲轴转角信号，用于计算发动机转速
和曲轴转角；内圈光孔对应产生120º曲轴转角信号，用于
确定曲轴基准位置。分别对应各缸活塞上止点前70º，其
中较宽的一个光孔对应一缸活塞上止点前70º。
实 践 技 能
2.4.6 故障
• 安装在凸轮轴前端， 电源线 信号盘有一个缺口 和一个叶片。
信号线
搭铁线
2.4.7检修
• 万用表检测
• 测量信号电压：将二极管测试 灯接在连接器端子“2”、“3” 间，运行发动机，试灯应闪亮。 断开连接器，点火开关置“Ｏ Ｎ”端子“2”和搭铁间的电压， 应为12V 。
• 测量电源线：断开连接器，点 火开关置“ON”，用万用表测 量连接器插头端子“1”与搭铁 间的电压，应为5V 。
2.4.2类型
电磁感应式 交流信号
光电式
霍尔式
数字信号
磁阻式
2.4.3 电磁感应式曲轴位置传感器
结构
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。
气隙(小于 2mm)：过 大，信号 弱；过小， 碰撞
信号盘：安装在曲轴、凸轮轴或分电器 轴上，并随之转动，信号盘上均制有若 干凸齿和齿槽（特殊：一宽齿槽或装一 销钉），信号盘形状决定了信号波形。
障，不同控制系统启动的控制程序不同，一般会使发动机性能
下降。
4.曲轴（凸轮轴）位置传感器检修可以使用故障诊断仪、万
用表、示波器。
自
主
学 习
课下作业 1、 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器故
障对发动机性能有何影响？
2、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器故障
如何检测？
知识拓展 1、磁控电阻式曲轴（凸轮轴）位置传感器
三看：看数值，看趋势，看形状
2.4.7检修
故障波形分析
最常见故障是根本不产生信号
传感器的线圈有断路故障
图a所示故障波形为齿槽 中填有异物造成的
图b所示故障波形是传感 器触发轮安装不当造成
波形异常，应更换传感器（含传感器头和触发轮）。
2.4.7检修
1、桑塔纳AJR发动机 电磁感应式凸轮轴 位置传感器
• 测量间隙：传感器与信号盘凸 齿间隙，约为0.2mm～0.4mm。
信号盘应无缺损。
Ω
2.4.7检修
• 示波器检测
• 频率和幅值随转速的增 大而增大；
• 靠除去触发轮上一个齿 所产生的同步脉冲，可 以确定上止点的信号；
• 波形的形状基本一直， 在0V电位的上下基本对 称；
• 各个峰值电压应相差不 多，若某一个峰值电压 低于其他的峰值电压， 则应检查触发轮是否有 缺角或弯曲。
学
习
1
导
航
2
3
4
5
6
7
任务载体 学习要求 理论知识 实践技能 案例分析 学习小结 自主学习
任
帕萨特B5轿车，装备ANQ发动机，采用博世M3.4.3
务
电喷系统，2002年出厂，行驶里程9万km。
载
体
发动机熄火后， 再也不能起动。
更换曲轴位置传 感器后故障排除。
技能一：故障分析 技能二：检修方法
作用 结构、原理
学
习 1.掌握传感器故障分析及检修方法。
要 求
2.理解传感器的作用、结构、原理。
理
论
知
识
2.4.1 作用
2.4.2 类型
2.4.3 电磁感应式曲轴位置传感器 2.4.4 霍尔式曲轴位置传感器 2.4.5 光电式曲轴位置传感器
2.4.1作用
（1）检测发动机转速， PCM据此计算进气量， 确定喷油量和点火提前角。 （2）检测发动机基准缸（一缸或其他缸）的基 准位置（活塞压缩上止点或压缩上止点前、后一 固定角度），进行缸序判别，进一步确定活塞的 任一位置。 （3）检测曲轴转过的角度，PCM判定活塞运行 的任一位置，确定点火时刻和喷油时刻。 （4）控制喷油和点火之外，还用于怠速控制、 废气再循环控制、燃油蒸发控制等。
情境2 发动机微机控制燃油系统的检修
学习单元2.1 发动机微机控制燃油系统的认识 学习单元2.2 燃油供给系统的检修 学习单元2.3 喷油器的检修 学习单元2.4 进气流量传感器电路的检修 学习单元2.5 进气压力传感器电路的检修 学习单元2.6 发动机转速传感器和凸轮轴位置传感器电路的检修 学习单元2.7 节气门位置传感器电路的检修 学习单元2.8 温度传感器电路的检修 学习单元2.9 氧传感器电路的检修
• 测量搭铁线：断开连接器，点 火开关置“OFF”，用万用表 测量连接器插头端子“2”与搭 铁间的电阻，应与规定一致。
VV
Ω
灯
2.4.7检修
• 示波器检测 • 高电平为电源电压，低
电平为0V的数字信号； • 信号的垂直沿好，频率
转速的增大而增大； • 应与曲轴位置传感器信
号有同步关系。
三看：看数值，看趋势，看形状
结构
传感器体
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。
光接收器（光敏二、 三极管）：接收发 光二极管的光信号， 转换为电信号。
2.4.5光电式曲轴位置传感器
原理 • 遮光盘旋转，当外圈孔对准光源时，光接收器导通，输出高电
平；当孔离开光源时，光接收器截止，输出低电平。遮光盘不 停旋转，产生脉冲信号。
• 安装在曲轴后端飞 轮附近，信号盘有 60-2个凸齿。
屏蔽 搭铁
信号
信号
2.4.7检修
• 万用表检测
• 测量信号电压：2和3间应有交 流电压信号，信号电压或频率 随发动机转速的增大而增大。
• 测量传感器电阻：传感器2和3
间的电阻，480Ω～1000Ω。
• 测量屏蔽线：线束端子1与搭
Ω
V
铁间的电阻，应为0Ω。
修复：更换曲轴位置传感器后故障排除。
分析：由于曲轴位置传感器的损坏，PCM在连续几次接收不到它的 信息时，便会中断喷油和点火信号的输出指令，发动机无法起动。
学 习 小 结
1.曲轴位置传感器的作用是检测发动机转速信号和活塞运行 位置信号，安装在曲轴、凸轮轴、分电器轴上；如果曲轴位置 传感器安装在曲轴上，要判定活塞运行位置就必须安装凸轮轴 位置传感器，其作用是检测基准缸活塞是在压缩上止点还是在
请根据触发轮形状画出波形？
触发轮形状
信号波形
2.4.5光电式曲轴位置传感器
结构
Байду номын сангаас
日产汽车
传感器体
信号盘
2.4.5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，其中有一个较 宽的光孔。
2.4.5光电式曲轴位置传感器
无悔无愧于昨天，丰硕殷实 的今天，充满希望的明天。
排气上止点，安装在凸轮轴、分电器轴上。
2.电磁感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器产生类似正弦信号
的交流信号，霍尔式、光电式（凸轮轴）产生数字信号，要根
据信号特点选择检测仪器，根据电路特点确定检测方法。
3.一般曲轴位置传感器故障，PCM不能识别发动机活塞运行
位置，停止喷油、点火，发动机不起动；凸轮轴位置传感器故
霍尔集成电路： 安装在分电器 上，位于触发 叶轮的外测。
2.4.4霍尔式曲轴位置传感器
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。
动画（霍尔式）
2.4.4霍尔式曲轴位置传感器 原理
案 案例：曲轴位置传感器故障。
例 分 析 车型：帕萨特B5轿车，装备ANQ发动机，采用博世M3.8.3电喷系
统，2002年出厂，行驶里程9万km。
症状：发动机熄火后，再也不能起动。
诊断：发动机不能起动与曲轴位置传感器有很大的关系。起动发动 机，用万用表检测PCM的56与63脚，无信号电压（正常时应有 0.3～5V的脉冲信号电压），说明曲轴位置传感器损坏。
2.4.7 检修
2.4.6故障
存储故障码
曲轴位置传感器失效
不起动，熄火
2.4.7检修
故障现象 数据，故障码 检查曲轴位置传感器
根据经验，怀
疑有故障
步骤6：验证
～ ？！步骤5：排除 步骤4：判断
？ 步骤3：检测
步骤2：分析
步骤1：资料
2.4.7检修
1、桑塔纳AJR发动机 电磁感应式曲轴位 置传感器
2.4.3 电磁感应式曲轴位置传感器
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。
需要有信号处理电路； 万用表交流电压档或频率 档测量，最好用示波器。
2.4.4霍尔式曲轴位置传感器
结构 （桑塔纳AFE发动机） 永久磁铁：安装在分电器底板上，位于
（复习提问）
触发叶轮的内侧，与霍尔集成电路相对。
触发叶轮：安装 在分电器轴上， 缸数相等的四个 叶片（ 50 °） 和四个窗口 （40°）。