曲軸位置傳感器的檢測與更換概述

曲軸位置傳感器的檢測與更換任務(wù)要求1.知道曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的種類、作用及工作原理；2.正確對霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器和磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器進行檢查，并對檢查結(jié)果進行分析；3.檢查Ne信號和G信號，并會分析兩者之間的關(guān)系。理論知識1.曲軸位置傳感器的作用2.曲軸位置傳感器的分類3.磁脈沖式曲軸位置傳感器4.光電式曲軸位置傳感器5.霍爾式曲軸位置傳感器的檢測曲軸位置傳感器1.曲軸位置傳感器的作用反映曲軸轉(zhuǎn)角，使電腦控制正確的點火時間和噴油時刻。2.曲軸位置傳感器的分類曲軸位置傳感器所采用的結(jié)構(gòu)隨車型不同而不同，可分為磁脈沖式、光電式和霍爾式三大類。它通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內(nèi)。3.磁脈沖式曲軸位置傳感器1）磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理2）磁脈沖式曲軸位置傳感器的檢測1）磁脈沖式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）該曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的皮帶輪之后，如下圖所示。日產(chǎn)公司磁脈沖式曲軸位置傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，信號盤的齒和凸緣引起通過感應(yīng)線圈的磁場發(fā)生變化，從而在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生交變的電動勢，經(jīng)濾波整形后，即變成脈沖信號（下圖）。發(fā)動機旋轉(zhuǎn)一圈，磁頭②上產(chǎn)生3個120°脈沖信號，磁頭①和③各產(chǎn)生90個脈沖信號（交替產(chǎn)生）。由于磁頭①和磁頭③相隔3°曲軸轉(zhuǎn)角安裝，而它們又都是每隔4°產(chǎn)生一個脈沖信號，所以磁頭①和磁頭③所產(chǎn)生的脈沖信號相位差正好為90°。將這兩個脈沖信號送入信號放大與整形電路中合成后，即產(chǎn)生曲軸1°轉(zhuǎn)角的信號（下圖）。產(chǎn)生曲軸1°轉(zhuǎn)角信號的原理產(chǎn)生120°信號的磁頭②安裝在上止點前70°的位置（下圖），故其信號亦可稱為上止點前70°信號，即發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，磁頭②在各缸上止點前70°位置均產(chǎn)生一個脈沖信號。（2）豐田公司磁脈沖式曲軸位置傳感器。豐田公司TCCS系統(tǒng)用磁脈沖式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。1-G1感應(yīng)線圈；2-No.2正時轉(zhuǎn)子；3-No.1正時轉(zhuǎn)子；4-G2感應(yīng)線圈；5-Ne感應(yīng)線圈Ne信號由固定在下半部具有等間隔24個輪齒的轉(zhuǎn)子（No.2正時轉(zhuǎn)子）及固定于其對面的感應(yīng)線圈產(chǎn)生（圖a）。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，輪齒與感應(yīng)線圈凸緣部（磁頭）的空氣間隙發(fā)生變化，導(dǎo)致通過感應(yīng)線圈的磁場發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。輪齒靠近及遠離磁頭時，將產(chǎn)生一次增減磁通的變化，所以，每一個輪齒通過磁頭時，都將在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生一個完整的交流電壓信號。No.2正時轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)1圈，即曲軸旋轉(zhuǎn)720°時，感應(yīng)線圈產(chǎn)生24個交流電壓信號。Ne信號（圖b），其一個周期的脈沖相當(dāng)于30°曲軸轉(zhuǎn)角（720°÷24=30°）。更精確的轉(zhuǎn)角檢測，是利用30°轉(zhuǎn)角的時間由ECU再均分30等份，即產(chǎn)生1°曲軸轉(zhuǎn)角的信號。同理，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速由ECU依照Ne信號的兩個脈沖（60°曲軸轉(zhuǎn)角）所經(jīng)過的時間為基準(zhǔn)進行計測。Ne信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)與波形b）Ne信號G信號用于判別汽缸及檢測活塞上止點位置，相當(dāng)于日產(chǎn)公司磁脈沖式曲軸位置傳感器120°信號。其構(gòu)造如圖所示。其產(chǎn)生信號的原理與Ne信號相同。G信號也用作計算曲軸轉(zhuǎn)角時的基準(zhǔn)信號。G信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)與波形G1、G2信號分別檢測第6缸及第1缸的上止點。由于G1、G2信號發(fā)生器設(shè)置位置的關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)生G1、G2信號時，實際上活塞并不是正好達到上止點（BTDC），而是在上止點前10°的位置。下圖為曲軸位置傳感器G1、G2和Ne信號與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系。G、Ne信號與曲軸轉(zhuǎn)角的位置關(guān)系2）磁脈沖式曲軸位置傳感器的檢測以皇冠3.0轎車2JZ-GE型發(fā)動機電子控制系統(tǒng)中使用的磁脈沖式曲軸位置傳感器為例說明其檢測方法，曲軸位置傳感器電路如下圖所示。曲軸位置傳感器電路圖（1）曲軸位置傳感器的電阻檢查。點火開關(guān)OFF，拔下曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬用表的電阻擋測量曲軸位置傳感器上各端子間的電阻值（表15-1）。（2）曲軸位置傳感器輸出信號的檢查。拔下曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，用萬用表的電壓擋檢測曲軸位置傳感器上G1-G、G2-G、Ne-G端子間是否有脈沖電壓信號輸出。如沒有脈沖電壓信號輸出，則須更換曲軸位置傳感器。（3）感應(yīng)線圈與正時轉(zhuǎn)子的間隙檢查。用厚薄規(guī)測量正時轉(zhuǎn)子與感應(yīng)線圈凸出部分的空氣間隙（下圖），其間隙應(yīng)為0.2~0.4mm。4.光電式曲軸位置傳感器1）光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理2）光電式曲軸位置傳感器的檢測1）光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器設(shè)置在分電器內(nèi)，它由信號發(fā)生器與帶縫隙和光孔的信號盤組成（下圖）。1-曲軸轉(zhuǎn)角傳感器；2-信號盤信號盤安裝在分電器軸上，其外圍有360條縫隙，產(chǎn)生1°（曲軸轉(zhuǎn)角）信號；外圍稍靠內(nèi)側(cè)分布著6個光孔（間隔60°），產(chǎn)生120°信號，其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生對應(yīng)第1缸上止點的120°信號的，如下圖所示。1-120°信號孔（第1缸）；2-1°信號縫；3-120°信號孔信號發(fā)生器固裝在分電器殼體上，如圖。1-光敏二極管；2-發(fā)光二極管；3-分火頭；4-密封蓋；5-轉(zhuǎn)盤；6-電子電路下圖為光電式信號發(fā)生器的作用原理。（2）“現(xiàn)代SONATA”汽車用光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。“現(xiàn)代SONATA”汽車光電式曲軸位置傳感器的信號盤的結(jié)構(gòu)如下圖所示。1-曲軸轉(zhuǎn)角測量孔；2-第1缸上止點測量孔信號盤外圈的4個孔能感測曲軸轉(zhuǎn)角并將其轉(zhuǎn)化為電壓脈沖信號，電控單元根據(jù)該信號計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速，并控制汽油噴射正時和點火正時。信號盤內(nèi)圈有一個孔，用來感測第1缸壓縮上止點，并將它轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號輸入電控單元，電控單元根據(jù)此信號計算出汽油噴射順序。其輸出特性如下圖所示。曲軸位置傳感器的線路連接如下圖所示。2）光電式曲軸位置傳感器的檢測（1）曲軸位置傳感器的線束檢查。下圖所示為韓國“現(xiàn)代SONATA”汽車光電式曲軸位置傳感器連接器（插頭）的端子位置。檢查時，脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，把點火開關(guān)置于“ON”，用萬用表的電壓擋（下圖）測量線束側(cè)4#端子與搭鐵間的電壓應(yīng)為12V，線束側(cè)2#端子和3#端子與搭鐵間電壓應(yīng)為4.8~5.2V，用萬用表的電阻擋測量線束側(cè)1#端子與搭鐵間應(yīng)為零（導(dǎo)通）。曲軸位置傳感器的線束測量（2）光電式曲軸位置傳感器輸出信號檢測。用萬用表電壓擋接在傳感器側(cè)3#端子和1#端子上，在起動發(fā)動機時，電壓應(yīng)為0.2~1.2V。在起動發(fā)動機后的怠速運轉(zhuǎn)期間，用萬用表電壓擋檢測2#端子和1#端子電壓應(yīng)為1.8~2.5V。否則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。5.霍爾式曲軸位置傳感器的檢測1）霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理2）霍爾式曲軸位置傳感器的檢測1）霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）采用觸發(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感器。美國GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)形式，如下圖所示。1-外信號輪；2-內(nèi)信號輪霍爾信號發(fā)生器組成如下圖所示，內(nèi)外信號輪側(cè)面各設(shè)置一個霍爾信號發(fā)生器。信號輪轉(zhuǎn)動時，每當(dāng)葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時，霍爾集成電路中的磁場即被觸發(fā)葉片所旁路如圖a）所示。這時不產(chǎn)生霍爾電壓；當(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣隙時，永久磁鐵3的磁通便通過導(dǎo)磁板5穿過霍爾元件（圖b），產(chǎn)生霍爾電壓。1-信號輪觸發(fā)葉片；2-霍爾元件；3-永久磁鐵；4-底板；5-導(dǎo)磁板將霍爾元件間歇產(chǎn)生的霍爾電壓信號經(jīng)霍爾集成電路放大整形后，即向ECU輸送電壓脈沖信號（下圖）。（2）采用觸發(fā)輪齒的霍爾式曲軸位置傳感器?？巳R斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上，采用觸發(fā)輪齒的結(jié)構(gòu)。同時在分電器內(nèi)設(shè)置同步信號發(fā)生器，用以協(xié)助曲軸位置傳感器判別缸號。北京切諾基車的霍爾式曲軸位置傳感器如圖所示，北京切諾基用霍爾式曲軸位置傳感器

a）2.5L四缸發(fā)動機；b）4.0L六缸發(fā)動機1-槽；2-曲軸位置傳感器；3-飛輪2）霍爾式曲軸位置傳感器的檢測霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法有一個共同點，即主要通過測量有無輸出電脈沖信號來判斷其是否良好。曲軸位置傳感器與ECU有三條引線相連，如下圖所示。曲軸位置傳感器工作電路曲軸位置傳感器接頭如下圖所示。檢測步驟：（1）傳感器電源、電壓的測試。（2）端子間電壓的檢測。（3）電阻檢測。想一想曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器是否是同一個傳感器？它們有何不同？本章結(jié)束1、Geniusonlymeanshard-workingallone'slife.(Mendeleyer,RussianChemist)

天才只意味著終身不懈的努力。20.8.58.5.202011:0311:03:10Aug-2011:032、Ourdestinyoffersnotonlythecupofdespair,butthechaliceofopportunity.(RichardNixon,AmericanPresident)命運給予我們的不是失望之酒，而是機會之杯。二〇二〇年八月五日2020年8月5日星期三3、Patienceisbitter,butitsfruitissweet.(JeanJacquesRousseau,Frenchthinker)忍耐是痛苦的，但它的果實是甜蜜的。11:038.5.202011:038.5.202011:0311:03:108.5.202011:038.5.20204、Allthatyoudo,dowithyourmight;thingsdonebyhalvesareneverdoneright.----R.H.Stoddard,Americanpoet做一切事都應(yīng)盡力而為，半途而廢永遠不行8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:105、Youhavetobelieveinyourself.That'sthesecretofsuccess.----CharlesChaplin人必須相信自己，這是成功的秘訣。-Wednesday,August5,2020August20Wednesday,August5,20208/5/20206、Almostanysituation---goodorbad---isaffectedbytheattitudewebringto.----LuciusAnnausSeneca差不多任何一種處境---無論是好是壞---都受到我們對待處境態(tài)度的影響。11時3分11時3分5-Aug-208.5.20207、Althoughtheworldisfullofsuffering,itisfullalsooftheovercomingofit.----HellenKeller,Americanwriter雖然世界多苦難，但是苦難總是能戰(zhàn)勝的。20.8.520.8.520.8.5。2020年8月5日星期三二〇二〇年八月五日8、Formanismanandmasterofhisfate.----Tennyson人就是人，是自己命運的主人11:0311:03:108.5.2020Wednesday,August5,20209、Whensuccesscomesinthedoor,itseems,loveoftengoesoutthewindow.-----JoyceBrothers成功來到門前時，愛情往往就走出了窗外。11:038.5.202011:038.5.202011:0311:03:108.5.202011:038.5.202010、Lifeismeasuredbythoughtandaction,notbytime.——Lubbock衡量生命的尺度是思想和行為，而不是時間。8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:1011、Tomakealastingmarriagewehavetoovercomeself-centeredness.要使婚姻長久，就需克服自我中心意識。Wednesday,August5,2020August20Wednesday,August5,20208/5/202012、Treatotherpeopleasyouhopetheywilltreatyou.你希望別人如何對待你，你就如何對待別人。11時3分11時3分5-Aug-208.5.202013、Todowhateverneedstobedoneto

preservethislastandgreatestbastionof

freedom.(RonaldReagan,AmericanPresident)為了保住這最后的、最偉大的自由堡壘，我們必須盡我們所能。20.8.520.8.5Wednesday,August5,202014、Wherethereisawill,thereisaway.(ThomasEdison,Americaninventor)有志者，事竟成。11:01:1911:01:1911:018/5/202011:01:19AM15、

Everymanisthemasterofhisownfortune.----RichardSteele每個人都主宰自己的命運。20.8.511:01:1911:01Aug-205-Aug-2016、Asselfishnessandcomplaintcloudthemind,solovewithitsjoyclearsandsharpensthevision.----HelenKeller自私和抱怨是心靈的陰暗，愉快的愛則使視野明朗開闊。11:01:1911:01:1911:01Wednesday,August5,202017、Donot,fo