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2、上。安装在曲轴的前部、中部或飞轮上。凸轮轴位置传感器又称为判缸传感器凸轮轴位置传感器又称为判缸传感器CIS。功用是采集配气凸轮轴的位置信号并输入功用是采集配气凸轮轴的位置信号并输入ECU以便以便ECU识别识别1缸压缩上止点，从而进缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。此外，凸轮轴位置信号还用于发动机启动时此外，凸轮轴位置信号还用于发动机启动时识别出第一次点火时刻。识别出第一次点火时刻。安装在凸轮轴的前部、后部或分电器内。安装在凸轮轴的前部、后部或分电器内。凸轮轴位置传感器的功用凸轮轴位置传感器的功用在起动时，在起动时，ECU接收曲轴
3、位置传感器信号后接收曲轴位置传感器信号后还不能控制点火线圈工作，还要接收凸轮轴还不能控制点火线圈工作，还要接收凸轮轴位置传感器的参考信号按顺序控制点火。位置传感器的参考信号按顺序控制点火。参与点火控制的凸轮轴位置传感器，假设在参与点火控制的凸轮轴位置传感器，假设在运转过程中被拔掉，发动机照常运转。但重运转过程中被拔掉，发动机照常运转。但重新起动时，那么需要重复几次凸轮轴位置新起动时，那么需要重复几次凸轮轴位置传感器的损坏不会造成发动机不能起动。传感器的损坏不会造成发动机不能起动。曲轴位置传感器与曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的相互关系凸轮轴位置传感器的相互关系独立点火、顺序喷射的直列发动机既
4、要安独立点火、顺序喷射的直列发动机既要安装曲轴位置传感器，又要安装凸轮轴位置装曲轴位置传感器，又要安装凸轮轴位置传感器。传感器。V型发动机无论同时点火还是独立点火，也型发动机无论同时点火还是独立点火，也无论分组喷射还是顺序喷射，都需要安装无论分组喷射还是顺序喷射，都需要安装曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。曲轴位置传感器与凸轮轴曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器的分类与安装位置位置传感器的分类与安装位置分为磁感应式、霍尔式和光电式三种类型。分为磁感应式、霍尔式和光电式三种类型。丰田系列轿车采用磁感应式曲轴与凸轮轴位丰田系列轿车采用磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器一
5、体式。置传感器一体式。桑塔纳桑塔纳2000Gsi、捷达系列轿车采用磁感应式、捷达系列轿车采用磁感应式曲轴位置传感器、霍尔式凸轮轴位置传感器曲轴位置传感器、霍尔式凸轮轴位置传感器分体式。桑塔纳分体式。桑塔纳2000GLi采用霍尔式曲采用霍尔式曲轴位置传感器。轴位置传感器。3.2.1 磁感应式曲轴与磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器磁感应式传感器的结构磁感应式传感器的结构磁感应式传感器的工作原理磁感应式传感器的工作原理输出信号输出信号桑塔纳桑塔纳GSi AJR发动机发动机磁感应式磁感应式曲轴位置曲轴位置传感器传感器 安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上。安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸
6、体上。 a结构结构 b与与ECU的连接的连接1-气缸体气缸体 2-传感器传感器G28磁头磁头 3-信号转子信号转子端子端子3-点火正时点火正时/转速信号线转速信号线 端子端子2-信号线负极信号线负极 端子端子1-屏蔽线屏蔽线结构情况结构情况由信号发生器和信号转子组成。由信号发生器和信号转子组成。信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上，信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上，由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制作有地制作有58个凸齿、个凸齿、57个小齿缺和个小齿缺和1个大齿个大齿缺。大齿缺输出
7、基准信号，对应于发动机缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机1缸或缸或4缸压缩上止点前一定角度。缸压缩上止点前一定角度。输出信号输出信号曲轴位置传感器工作原理曲轴位置传感器工作原理flash曲轴位置传感器的作用和工作原理曲轴位置传感器的作用和工作原理1曲轴位置传感器的作用和工作原理曲轴位置传感器的作用和工作原理2用万用表检修用万用表检修检测传感器插座端子检测传感器插座端子2与与3间信号线圈电阻应间信号线圈电阻应为为450-1000。假设阻值为无穷大，说明信号。假设阻值为无穷大，说明信号线圈断路，应更换传感器。线圈断路，应更换传感器。检测传感器端子检测传感器端子2或或3与屏蔽线端子与屏蔽线端子1之
8、间电阻之间电阻时，应为无穷大。如阻值不是无穷大那么更时，应为无穷大。如阻值不是无穷大那么更换传感器。换传感器。传感器与控制单元传感器与控制单元ECU之间的线束检测：之间的线束检测： 电阻值电阻值R端子端子3-56、 R端子端子2-63、 R端子端子1-67，最大不超过。如为无穷大那么说明导线，最大不超过。如为无穷大那么说明导线断路，需要修理或更换线束。断路，需要修理或更换线束。信号转子凸齿与磁头间的气隙应在之间，气信号转子凸齿与磁头间的气隙应在之间，气隙如有变化，必须按规定进行调整。隙如有变化，必须按规定进行调整。 丰田丰田磁感应磁感应式曲轴式曲轴与凸轮与凸轮轴位置轴位置传感器传感器制作成一体
9、，都安装在分电器内。制作成一体，都安装在分电器内。 上局部为上局部为G信号发生器，下局部为信号发生器，下局部为Ne信号发生器信号发生器Ne信号发生器结构与信号波形信号发生器结构与信号波形由固定在下半部具有等间隔由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的转子个轮齿的转子正时转子及固定于其对面的正时转子及固定于其对面的Ne感应线感应线圈组成。圈组成。Ne信号发生器工作原理信号发生器工作原理信号转子有信号转子有24个凸齿，转子旋转一圈个凸齿，转子旋转一圈360传感线圈就会产生传感线圈就会产生24个交变信号。个交变信号。传感器轴每转一圈传感器轴每转一圈360相当于发动相当于发动机曲轴旋转两圈机曲轴旋转两圈7
10、20，所以一个交，所以一个交变信号相当于曲轴旋转变信号相当于曲轴旋转30 。ECU每接收每接收24个信号即可知道曲轴旋转个信号即可知道曲轴旋转了两圈。根据每个了两圈。根据每个 Ne信号周期所占时间，信号周期所占时间，即可计算确定发动机曲轴转速。即可计算确定发动机曲轴转速。G信号发生器结构与信号波形信号发生器结构与信号波形G信号发生器信号发生器由由1号信号转子、传感线圈号信号转子、传感线圈G1、G2和磁头等和磁头等组成。信号转子带有两个凸缘固定在传感器组成。信号转子带有两个凸缘固定在传感器轴上。轴上。G1线圈产生的信号对应于发动机第六缸压缩线圈产生的信号对应于发动机第六缸压缩上止点前上止点前10
11、，G2线圈产生的信号对应于发线圈产生的信号对应于发动机第一缸压缩上止点前动机第一缸压缩上止点前10。判缸与上止点信号的产生原理与控制过程：判缸与上止点信号的产生原理与控制过程：与与Ne信号发生器产生信号的原理相同。信号发生器产生信号的原理相同。Ne-G信号信号与曲与曲轴转轴转角的角的关系关系皇冠皇冠3.0 2JZ-GE型发动机型发动机磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器的检修检查工程：电阻、输出信号、感应线圈与正时转子检查工程：电阻、输出信号、感应线圈与正时转子的间隙的间隙电电阻阻的的检检查查点火开关点火开关OFF，拔下导线连接器，测量各端，拔下导线连接器，测量各
12、端子间的电阻值。子间的电阻值。如电阻值符合要求，必须更换传感器。如电阻值符合要求，必须更换传感器。 端子端子条件条件电阻值（电阻值（）G1-G-冷态冷态125-200热态热态160-235G2-G-冷态冷态125-200热态热态160-235Ne-G-冷态冷态155-250热态热态190-290输出信号的检查输出信号的检查拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子端子间是否有脉冲电压信号输出。间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压
13、信号输出，那么须更换曲如没有脉冲电压信号输出，那么须更换曲轴位置传感器。轴位置传感器。感应线圈与正时转子的间隙检查感应线圈与正时转子的间隙检查用厚薄规测用厚薄规测量正时转子量正时转子与感应线圈与感应线圈凸出局部的凸出局部的空气间隙，空气间隙，其间隙应为。其间隙应为。假设间隙不假设间隙不合要求，那合要求，那么须更换分么须更换分电器壳体总电器壳体总成。成。3.2.2 霍尔式曲轴位置传感器与霍尔式曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器霍尔效应霍尔效应通有电流通有电流I的白金导体半导体垂直于磁力线放的白金导体半导体垂直于磁力线放入磁感应强度为入磁感应强度为B的磁场中时，在白金导体横向侧的磁场
14、中时，在白金导体横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场的电压面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场的电压VH，VH与通过半导体的电流与通过半导体的电流I和磁感应强度和磁感应强度B成正成正比，当取消磁场时电压立即消失。比，当取消磁场时电压立即消失。 根本结构与工作原理根本结构与工作原理当叶片离开气隙时，当叶片离开气隙时，永久磁铁的磁通经永久磁铁的磁通经霍尔集成电路和导霍尔集成电路和导磁钢片构成回路，磁钢片构成回路，产生霍尔电压，输产生霍尔电压，输出的低电平信号电出的低电平信号电压。压。当叶片进入气隙时，当叶片进入气隙时，霍尔集成电路中的霍尔集成电路中的磁场被叶片旁路，磁场被叶片旁路，产生霍尔电
15、压产生霍尔电压0V，输出的高电平信号输出的高电平信号电压。电压。当触发叶轮随转子轴一同转动时，叶片便在霍尔集成电路与永久磁铁间转动。桑塔纳桑塔纳2000GLi、2000GSi霍尔式凸轮轴位置传感器霍尔式凸轮轴位置传感器在桑塔纳在桑塔纳2000GSi型轿车的电控系统中，既型轿车的电控系统中，既装配有磁感应式曲轴位置传感器，又装配装配有磁感应式曲轴位置传感器，又装配有霍尔式凸轮轴位置传感器。有霍尔式凸轮轴位置传感器。在桑塔纳在桑塔纳2000GLi型轿车的电控系统中没有型轿车的电控系统中没有装配曲轴位置传感器，只装有霍尔式凸轮装配曲轴位置传感器，只装有霍尔式凸轮轴位置传感器。轴位置传感器。 桑塔纳桑
16、塔纳2000GLi AFE发动机发动机 桑塔纳桑塔纳2000GSi AJR发动机发动机 霍尔凸轮轴位置传感器安装位置霍尔凸轮轴位置传感器安装位置 霍尔凸轮轴位置传感器安装位置霍尔凸轮轴位置传感器安装位置1-信号转子信号转子2-霍尔元件霍尔元件3-密封圈密封圈4-防尘罩防尘罩5-分火头分火头6-分电器盖分电器盖1-凸轮轴同步带轮凸轮轴同步带轮2-信号转子信号转子3-霍尔信号发生器霍尔信号发生器结构特点结构特点 由霍尔信号发由霍尔信号发生器和信号转生器和信号转子组成，安装子组成，安装在进气凸轮轴在进气凸轮轴的一端，信号的一端，信号转子安装在进转子安装在进气凸轮轴上。气凸轮轴上。霍尔信号发生霍尔信号
17、发生器主要由霍尔器主要由霍尔集成电路、永集成电路、永久磁铁、导磁久磁铁、导磁钢片等组成。钢片等组成。 端子端子1为电源正极为电源正极端子与端子与ECU62 端子连接。端子连接。端子端子2为信号输出为信号输出端子与端子与ECU76端子连接。端子连接。端子端子3为电源负极为电源负极端子与端子与ECU67端子连接。端子连接。工作情况工作情况当隔板叶片进入气隙即在气隙内时，当隔板叶片进入气隙即在气隙内时，霍尔元件不产生电压，传感器输出高电平霍尔元件不产生电压，传感器输出高电平5V信号；当隔板叶片离开气隙即窗信号；当隔板叶片离开气隙即窗口进入气隙时，霍尔元件产生电压，传感口进入气隙时，霍尔元件产生电压，
18、传感器输出低电平信号。器输出低电平信号。曲轴每转两圈霍尔传感器信号端子就转一圈，曲轴每转两圈霍尔传感器信号端子就转一圈，对应产生一个低电平信号和一个高电平信号，对应产生一个低电平信号和一个高电平信号，其中低电平信号对应于其中低电平信号对应于1缸上止点前一定角度。缸上止点前一定角度。flash1 flash2曲轴位置与凸轮轴位置传感器曲轴位置与凸轮轴位置传感器输出波形的对应关系输出波形的对应关系 发动机工作时，磁感应式曲轴位置传感器发动机工作时，磁感应式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器产生的信号电和霍尔式凸轮轴位置传感器产生的信号电压不断输入控制单元压不断输入控制单元ECU。当当ECU同时
19、接收到曲轴位置传感器大齿缺同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的低电平信号和凸轮轴位置传感器窗对应的低电平信号和凸轮轴位置传感器窗口对应的低电平信号时，便可识别出此时口对应的低电平信号时，便可识别出此时为为1缸活塞处于压缩行程、缸活塞处于压缩行程、4缸活塞处于排缸活塞处于排气行程，并根据曲轴位置传感器小齿缺对气行程，并根据曲轴位置传感器小齿缺对应输出的信号控制点火提前角。应输出的信号控制点火提前角。万用表检测万用表检测检测传感器电源电压检测传感器电源电压：断开点火开关，拔下：断开点火开关，拔下霍尔传感器播座上的线束插头，将万用表的霍尔传感器播座上的线束插头，将万用表的正、负表笔分别连接头端子正、
20、负表笔分别连接头端子1与与3，测得电压，测得电压标准值应当高于。标准值应当高于。如电压为零，说明线束断路、短路或控制单如电压为零，说明线束断路、短路或控制单元元ECU有故障。有故障。检测线束导线有无断路故障检测线束导线有无断路故障：两只表笔分：两只表笔分别连接传感器插头端子别连接传感器插头端子1与控制单元插头端与控制单元插头端子子62、传感器插头端子、传感器插头端子2与控制单元插头端与控制单元插头端子子76、传感器插头端子、传感器插头端子3与控制单元插头端与控制单元插头端子子67，测得各导线的电阻值应不大于。，测得各导线的电阻值应不大于。如阻值过大或为无穷大，说明线束与端子如阻值过大或为无穷大
21、，说明线束与端子接触不良或导线断路，应更换线束。接触不良或导线断路，应更换线束。检测线束导线有无短路故障：一只表笔连接检测线束导线有无短路故障：一只表笔连接传感器插头端子传感器插头端子1或控制单元插头端子或控制单元插头端子62，另一只表笔分别连接传感器插头端子另一只表笔分别连接传感器插头端子2和和3或连接控制单元插头端子或连接控制单元插头端子76和和67，测得电，测得电阻值应为无穷大。如阻值不是无穷大，说明阻值应为无穷大。如阻值不是无穷大，说明线束导线短路，应更换。线束导线短路，应更换。根据检测结果，判断故障部位：根据检测结果，判断故障部位：如线束导线无短路或断路故障，且传感器如线束导线无短路
22、或断路故障，且传感器电源电压高于，说明霍尔式凸轮轴位置传电源电压高于，说明霍尔式凸轮轴位置传感器有故障，应予修理或更换传感器。感器有故障，应予修理或更换传感器。如线束导线无短路或断路故障，但传感器如线束导线无短路或断路故障，但传感器电源电压为零，说明控制单元有故障，需电源电压为零，说明控制单元有故障，需要更换控制单元要更换控制单元ECU。波形检测与分析波形检测与分析磁感应式曲轴位置传感器波形磁感应式曲轴位置传感器波形磁感应式曲轴位置磁感应式曲轴位置传感器标准波形传感器标准波形曲轴曲轴/凸轮轴位置凸轮轴位置传感器波形双通道传感器波形双通道良好的波形在良好的波形在0V电平上、下的幅值应根本电平上、
23、下的幅值应根本接近，幅值会随发动机转速增加而增大，接近，幅值会随发动机转速增加而增大，幅值、频率和形状在确定的条件转速等幅值、频率和形状在确定的条件转速等下是一致的、可重复的、有规律的和可下是一致的、可重复的、有规律的和可预测的，两脉冲时间间隔频率应一致预测的，两脉冲时间间隔频率应一致除同步脉冲，占空比一般不改变，只除同步脉冲，占空比一般不改变，只有在同步脉冲出现才改变。有在同步脉冲出现才改变。 故障波形故障波形a异物异物 b安装不当安装不当霍霍尔尔式式传传感感器器波波形形 a曲轴位置传感器波形曲轴位置传感器波形 b凸轮轴位置传感波形器波形凸轮轴位置传感波形器波形 c曲轴曲轴/凸轮轴位置传感器
24、波形双通道凸轮轴位置传感器波形双通道检查脉冲幅值、频率和形状的一致性；检查脉冲幅值、频率和形状的一致性；频率随发动机转速变化而变化；频率随发动机转速变化而变化；检查波形上、下沿的拐角，如波形异常检查波形上、下沿的拐角，如波形异常那么故障与传感器有关。那么故障与传感器有关。如果在示波器如果在示波器0V电压处为一条直线，电压处为一条直线，应检查示波器与传感器的连接；分电器、应检查示波器与传感器的连接；分电器、曲轴、凸轮是否能转动；传感器电源电曲轴、凸轮是否能转动；传感器电源电路与路与ECU的电源与接地是否良好。的电源与接地是否良好。如果在示波器上显示传感器电源电压处如果在示波器上显示传感器电源电压处一条直线，检查传感器接地是否良好；一条直线，检查传感器接地是否良好；分电器、曲轴、凸轮是否能转动，如以分电器、曲轴、凸轮是否能转动，如以上良好那么传感器损坏。上良好那么传感器损坏。结构原理与检测视频结构原理与检测视频
