曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测
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。
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
2.1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7200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。
2.3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（磁扼）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
3. 1 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. 20.4 mm。如气隙不符合规定，应更换传感器总成。
3.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
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。
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8V；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5V和0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
