汽车曲轴位置传感器分析毕业论文.doc

成人高等教育毕业设计（论文）题 目 汽车曲轴位置传感器分析 学 生 指导教师 评 阅 人 函 授 站 专 业 车辆工程 完成日期 2014.5.31 附件2：成人高等教育毕业设计（论文）任务书论文题目曲轴位置传感器分析学生姓名函授站专业班级 车辆工程内容与要求摘要Abstract第一章. 曲轴位置传感器1.1、曲轴位置传感器的作用12、曲轴位置传感器的构造组成及工作原理121、工作原理（霍尔效应）122、触发叶片式霍尔曲轴位置传感器. 123、触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器第二章 故障案例21、案例97款日产风度无法启动22、案例POLO轿车起动困难故障案例分析第三章 故障现象及检测3.1、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测. 3.2、光电式曲轴位置传感器3.3、霍尔式曲轴位置传感器的检测第四章总结设计（论文）起止时间2015 年 4 月 10 日至2015 年 5 月 31 日指导教师签名学生签名 2015年 5 月 31附件3：成人高等教育毕业设计（论文）审查意见表学生姓名教学站专业班级车辆工程论文题目曲轴位置传感器分析序号评审项目指 标满分评分1工作态度严肃认真，刻苦勤奋，善于与他人合作。102工作能力基础扎实，具备独立从事本专业工作的能力。103业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，独立分析和解决实际问题，达到毕业设计（论文）的教学基本要求。所得结论具有应用或参考价值。304质 量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。305规 范 化技术材料齐全，论文撰写符合安徽工程大学继续教育学院毕业设计（论文）撰写规范的要求。106创 新工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破，或有独特见解。翻译准确，语句通顺，译文工作量符合任务要求。10 是否同意参加答辩:总分 评语： 指导教师： 年 月 日 附件4：成人高等教育毕业设计（论文）评阅意见书学生姓名 教学站 专业班级 车辆工程论文题目曲轴位置传感器分析序号评审项目指 标满分评分1选 题 体现专业内容；具有实际或理论意义；难易程度合适。102工作量完成任务书规定的内容，工作量饱满。 103业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，分析和解决实际问题，达到毕业设计（论文）的教学基本要求。所得结论具有应用或参考价值。304质 量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。305规 范 化技术材料齐全，论文撰写符合安徽工程大学继续教育学院毕业设计（论文）撰写规范的要求。106创 新对前人工作有改进、突破，或有独特见解。翻译准确，语句通顺，译文工作量符合任务要求。10 总 分评语：评阅人 ： 年 月 日 附件5：成人高等教育毕业设计（论文）答辩结果表学生姓名教学站论文题目曲轴位置传感器分析专业班级 车辆工程序号评审项目指 标满分评分1报告内容思路清新；语言表达准确,重点突出；概念清楚，方法正确，论据充分，分析归纳合理；结论有应用或参考价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。153创 新对前人工作有改进、突破，或有独特见解。54答 辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确、深入。40总 分评语：答辩委员会（小组）负责人： 成 员：年 月 日5 摘要：曲轴位置传感器是汽车上至关重要的传感器之一，因为曲轴位置传感器控制着点火和喷油，一旦曲轴位置传感器损坏，会使汽车出现失速、加速迟缓、停机、转速不变等故障。下面对曲轴位置传感器浅谈分析。关键词：曲轴位置传感器、点火、喷油等。Abstract: crankshaft position sensor is one of the vital automobile sensor, because the crankshaft position sensor controls the ignition and fuel injection, once damage to the crankshaft position sensor, will make the car stall, speed slow, stop, speed constant etc. fault. Analysis of crankshaft position sensor.Keywords: crankshaft position sensor, ignition, injection, etc.关键词：曲轴位置传感器、点火、喷油等。摘要：曲轴位置传感器是汽车上至关重要的传感器之一，因为曲轴位置传感器控制着点火和喷油，一旦曲轴位置传感器损坏，会使汽车出现失速、加速迟缓、停机、转速不变等故障。下面对曲轴位置传感器浅谈分析。目 录摘要 .6Abstract: .7第一章. 曲轴位置传感器.91.1、曲轴位置传感器的作用.912、曲轴位置传感器的构造组成及工作原理.9121、工作原理（霍尔效应）.9122、触发叶片式霍尔曲轴位置传感器.9123、触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器.10第二章 故障案例.1521、案例97款日产风度无法启动 .1522、案例POLO轿车起动困难故障案例分析.15第三章 故障现象及检测.173.1、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测.173.2、光电式曲轴位置传感器.203.3、霍尔式曲轴位置传感器的检测.21第四章总结.247、致谢.258、参考文献.26第一章. 曲轴位置传感器1.1 曲轴位置传感器的作用：检测发动机活塞上止点位置，包括用于控制点火的各缸上止点,检测发动机转速，检测活塞上止点位置，用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。1.2曲轴位置传感器的构造组成及工作原理曲轴位置传感器通常安装分电器内，是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有：检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。曲轴传感器主要有三种类型：磁电感应式、霍尔效应式和光电式。1.2.1、电磁式曲轴传感器磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子（正时转子和转速转子）组成，转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为 24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。1.2.2、触发叶片式霍尔曲轴位置传感器：霍尔效应式霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，这时不产生霍尔电压，传感器无输出信号；当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，霍尔电压升高，传感器输出电压信号。1.2.3、触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器：光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴光电式1一起转动，信号盘外圈有 360条光刻缝隙，产生曲轴转角 1 的信号；稍靠内有间隔 60 均布的 6 个光孔，产生曲轴转角 120 的信号，其中 1 个光孔较宽，用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上，由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，由于信号盘上有光孔，则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被档住时，光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后，即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 和 120时的信号，电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置仅以霍尔式详述：(1) 工作原理（霍尔效应） 霍尔曲轴位置传感器利用霍尔效应原理研制而成。霍尔效应产生的必备条件：一、磁场（永久磁场或电磁场）；二、霍尔元件；三、通电流。霍尔效应原理为让一磁场B穿过金属块，再给金属块一侧通一回路电流i，这时在金属块另一侧用电压表测量会有一固定电压UH。如图1所示。当磁场B断开始，电压UH立即消失。因此如让磁场B交替出现，电压UH也会交替出现。根据这一原理研制出霍尔曲轴位置传感器，汽车上利用磁场的通断，产生交变的霍尔电压。（2）触发叶片式霍尔曲轴位置传感器 美国通用公司采用的触发叶片式霍尔曲轴位置传感器安装在曲轴前端，其结构如图2所示。在发动机曲轴带 轮前端安装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起转动。外信号轮边缘上均匀分布着18个触发叶片和 18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为10弧长。内信号轮外缘上，有两个触发叶片和三个窗口，三个触 发叶片的宽度分别是100、90和110弧长，三个窗口的宽度分别为20、30和10弧长。由于内信号 轮的安装位置关系，宽度100 弧长的触发叶片前沿位于一、四缸上止点前75，90弧长 图1 霍尔效应原理条件：I电流、B磁场；产生UH霍尔电压 图2 霍尔式曲轴位置传感器图表1外信号轮2内信号轮图2 霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成，如图3所示。在内外信号轮侧面各有一个霍尔 信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进人永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即 被触发叶片旁路（即隔磁），如图3（a）所示，这时不产生霍尔电压。当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁 的磁通便通过导磁板穿过霍尔元件，这时要产生霍尔电压。霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向 ECU输人电压脉冲信号，如图4所示。外信号轮每旋转一周产生18个脉冲信号，称为18X信号。一个脉冲周期 相当于曲轴旋转转角的时间，ECU再将一个脉冲周期均分等份，即获得1曲轴转角所对应的时间。 ECU根据这个信号，控制发动机的点火时刻。18X信号的功能相当于光电式曲轴位置传感器产生1信号的功 能。内信号轮每旋转一周产生3个宽度不同的电脉冲信号，称为3X信号，脉冲周期均为120曲轴转角的时间 ，脉冲上升分别产生于一、四缸，三、六缸和二、五缸上止点前75，作为ECU判别气缸和计算点火时刻的 基准信号。此信号相当于前述曲轴位置传感器的120信号。 （3）触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器 克莱斯勒公司采用触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器，它被安装在飞轮壳上，如北京切诺基吉普车2.5L四缸 发动机和4.01L六缸发动机，在分电器内还设置凸轮轴位置传感器，用于协助曲轴位置传感器判缸。曲轴位置传感器的安装位置，如图5所示。图3霍尔信号发生器的工作原理1信号轮的触发叶片；2霍尔元件；3永久磁铁；4底板；5导磁板 霍尔式曲轴位置传感器输出信号 图4触发轮齿式霍尔曲轴位置传感器结构示意图如图3所示。四缸机所用的曲轴位置传感器与六缸机所用的稍有不同。在2.5L四缸机的飞轮上有8个槽，分为两组，4个槽为一组，两组相隔180，每组中的每个槽相隔20。在4.0L六缸机的飞轮上有12个槽，4个槽为一组，分为三组，每组相隔120，每组中的每个槽也相隔20图5切诺基汽车霍尔式曲轴位置传感器的结构当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔传感器输出5V高电位；当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直 线时，霍尔传感器输出0 3V低电位。每当飞轮各齿槽之一通过传感器时，传感器便产生一个高低电位脉冲 信号。当飞轮上每组槽通过传感器时，传感器将产生四个脉冲信号。四缸发动机每一转产生两组脉冲信号， 六缸发动机每一转产生三组脉冲信号。传感器提供的每组信号，可被ECU用来确定两缸活塞的位置。例如， 在四缸发动机上，利用一组信号，即利用同一时间的同一飞轮槽，可知1缸活塞和4缸活塞接近上止点，利用 另一组信号，可知2缸活塞和3缸活塞接近上止点。在六缸发动机上，同样利用一组信号，在同一时间内可知 两个活塞3和4、活塞2和5、活塞1和6接近上止点。曲轴位置传感器利用曲轴位置传感器，ECU可以知道有两个气缸的活塞在接近上止点。由于第四个槽的脉冲下降沿对应活塞 上止点（TDC）前4，所以ECU根据脉冲情况，可以确定活塞在上止点前的位置。同时，ECU根据各脉冲间通 过的时间，计算发动机的转速。由于ECU是通过曲轴位置传感器，感知曲轴（或者活塞）运行的位置和发动 机的转速，所以曲轴位置传感器信号是控制喷油和点火的重要信号。曲轴位置传感器外部连接图如图6。 图6曲轴位置传感器外部连接图图6第二章.故障案例2.1 案例97款日产风度无法启动故障现象：一辆97款日产风度轿车，无论在何种情况下都无法启动。故障检修：用数字式万用表测试发动机基本元件输出信号，发现MAP传感器、TPS传感器、CTS传感器、O2传感器等基本元件输出信号正常。用汽车电脑故障诊断仪调取、读取故障码，发现无故障记忆码。对发动机进行初步保养，再检查均无问题。再用仪器检测发动机控制单元ECU，发现完好无损。然后进行波形分析，用示波器检测主要元件输出信号，发现曲轴位置传感器输出信号有误。经检查发现，发动机飞轮处的信号叶轮疲劳开裂。97款日产风度轿车用的是霍尔式曲轴位置传感器，其输出电压的幅度不变，其频率随转速变化而变化。在工作过程中，霍尔式曲轴传感器的输出信号作为发动机启动的主要信号。当ECU接收不到或接收不到正确的曲轴位置传感器信号时，发动机将不能启动。经波形分析，发现上述故障现象的出现源于信号叶轮处的疲劳开裂，出现裂纹；此时它将输出故障波形，电脑ECU接收不到正确的输出信号，发动机将不能启动。更换曲轴位置传感器，发动机工作正常。2.2案例POLO轿车起动困难故障案例分析一辆年产两厢轿车，发动机型号，搭载手动变速器，行驶里程万 。由于事故，该车前端遭受重创，但经几家修理厂修理后，车辆始终不能起动。据用户反映，该车已经更换了发动机控制单元及若干个传感器，并对气缸盖、变速器裂缝进行了焊接修复。 接车后，维修人员先对车辆进行了常规检查，发现发动机舱内的很多管路走向不对，其他方面没有发现异常。连接故障诊断仪对该车进行检测，发现了故障含义为“从气囊控制单元数据总线处没得到信号”的故障码。经检查，转向盘中未装气囊，认为此故障与发动机不起动没有直接联系。此时起动发动机，没有任何起动的征兆。由于该款发动机采用了独立式点火系统，将笔筒式点火线圈取出插上火花塞并使其搭铁，检查高压火，发现火花较弱；拔出喷油器试喷，有油喷出。之后测量气缸压力，只有 ，于是分别在各火花塞孔内注入了一些机油，气缸压力上升达到 。再起动发动机，只听到进气管内有“扑扑”回火声，排气管内有崩、崩的放炮声，根据经验判定，就像是点火正时引发的点火错乱的症状。此时冷静地思考了一下，该车的故障症状好象一般的电喷车曲轴位置传感器失效后，无法传输信号，使得发动机控制单元不能精确确认曲轴第缸上止点位置和发动机转速的故障。可轿车在电控技术上已经升级，即使拔掉曲轴位置传感器，发动机控制单元虽然会进入紧急运行状态，但控制单元仍会根据凸轮轴位置传感器所提供的信号来计算发动机转速并确定凸轮轴位置，起动发动机。这时，有人提出拔掉曲轴位置传感器试车，在拔掉传感器插头后，发动机顺利起动了。但为什么插上曲轴位置传感器就无法起动呢？看来只有拆下变速器才能找到答案。在拆下变速器后，可以发现发动机转速传感器的触发轮集成在曲轴后的密封法兰中，传感器用内六角螺栓固定在法兰上，但现在该螺孔内有外六角工具断头，刚好与螺栓平面平齐，已无法拆卸，可以确定是人为拆坏所致。该密封法兰是带聚四氟乙烯（）密封环的，传感器轮是具有个齿，其中个齿的间隙尺寸有个齿的宽度，是用来作为参考标记的。传感器触发轮以精确的位置压在曲轴上，当曲轴在转动时，带动传感器触发轮由发动机转速传感器感知信号，并向发动机控制单元提供发动机转速及曲轴的精确位置信号。当手动顺时针转动发动机到第缸上止点位置时，发现传感器触发轮上的参考标记与传感器垂直位置竟有个齿，正常情况下应该是个齿。再一看，触发轮上的安装定位孔与传感器正好对齐，可以推断，前者在安装该传感器轮时误将其安装定位孔当成了标记。由此导致发动机控制单元无法判定准确的信号，造成发动机点火错乱，无法着车。正确情况下，发动机控制单元应该计算传感器触发轮在参考标记后的个齿，并据此计算出曲轴的位置。后经更换个新的曲轴密封法兰和曲轴位置传感器，将触发轮上的定位孔与密封法兰上箭头记号（右下角）对齐后，用工具慢慢压入，装好密封法兰定位螺栓，再将其他附件及变速器装复后，试车一切正常。在排除这个故障时，还发现了一个问题，在测量曲轴位置传感器判断其好坏时，发现、端子间有 电压，看来该传感器应该是霍尔传感器，属有源传感器。而很多资料称其是磁电式传感器，属无源传感器。刚开始诊断时，以资料为准，误以为是磁电式传感器的，量电阻值为 ， 而磁电式转速传感器的正常阻值应为 。所以我们不能盲目轻信一些资料，应该养成在实际中自己制作资料的习惯，以防走弯路。第三章.故障现象及检测曲轴位置传感器是判断点火正时的，曲轴位置传感器是判断活塞何时到达上止点，然后反馈到电脑后，由电脑做出点火指令当发动机启动时电脑需要“曲轴位置传感器”报告曲轴是否旋转，如果电脑得到曲轴旋转信号，将根据凸轮轴位置判断是那一缸处于压缩工况，然后控制该缸喷油和点火，发动机启动着车。（一定是按序喷射的电控系统）如果在发动机启动旋转的过程中电脑得不到曲轴的旋转信号，电脑将不控制喷油和点火，发动机不能着车。由此我们知道在发电机启动的瞬间曲轴位置传感器的作用是相当重要的！在加上你用故障诊断仪已经检测到故障是“曲轴位置传感器”。由此我们相信故障一定在“曲轴位置传感器”。 我们知道“曲轴位置传感器”常见的有两种：霍尔式（三线制）和磁脉冲式（两线制），不管是什么形式，都是利用磁通量的变化来获取交流电压。 曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一，它提供点火时刻（点火提前角）、确认曲轴位置的信号，用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同，可分为磁脉冲式、光电式和霍尔式三大类。它通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。3.1、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 3.1.1、曲轴位置传感器的电阻检查曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘（用以产生信号，称为信号盘），它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上，随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘，沿着圆周每隔4有个齿。共有90个齿，并且每隔120布置1个凸缘，共3个。安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号信号发生器。信号发生器内有3个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头，其中磁头产生120信号，磁头和磁头共同产生曲轴1转角信号。磁头对着信号盘的120凸缘，磁头和磁头对着信号盘的齿圈，彼此相隔了曲轴转角安装。信号发生器内有信号放大和整形电路，外部有四孔连接器，孔“1”为120信号输出线，孔“2”为信号放大与整形电路的电源线，孔“3”为1信号输出线，孔“4”为接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU。 发动机转动时，信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化，从而在感应线圈里产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号（如图 2所示）。发动机旋转一圈，磁头上产生3个120脉冲信号，磁头和各产生90个脉冲信号（交替产生）。由于磁头和磁头相隔3曲轴转角安装，而它们又都是每隔4产生一个脉冲信号，所以磁头和磁头所产生的脉冲信号相位差正好为90。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后，即产生曲轴1转角的信号。 产生120信号的磁头安装在上止点前70的位置，故其信号亦可称为上止点前70信号，即发动机在运转过程中，磁头在各缸上止点前70位置均产生一个脉冲信号。3.1.2、霍尔式曲轴位置传感器的检测霍尔式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。 曲轴位置传感器与ECU有三条引线相连。其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为8V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线。 （1）传感器电源、电压的测试点火开关置于“ON”，用万用表电压档测量ECU侧7#端子的电压应为8V，在传感器导线连接器“A”端子处测量电压也应为8V，否则为电源、线断路或接头接触不良。 （2）端子间电压的检测用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”时，A-C端子间的电压值约为8V；B-C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3-5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5v，最低电压0.3V。如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。 （3）电阻检测点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表档跨接在传感器侧的端子A-B或A-C间，此时万用表显示读数为（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。 GM（通用）公司触发叶片式霍尔传感器的测试方法与上述相似，只是端子为4个，上止点信号（内信号轮触发）输出端与接地端为脉冲电压显示。 （2）丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器丰田公司TCCS系统用磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内，其结构如图 5所示。该传感器分成上、下两部分，上部分产生G信号，下部分产生Ne信号，都是利用带有轮齿的转子旋转时，使信号发生器感应线圈内的磁通变化，从而在感应线圈里产生交变的感应电动势，再将它放大后，送入ECU。 Ne信号是检测曲轴转角及发动机转速的信号，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器的1信号。该信号由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的转子（N0.2正时转子）及固定于其对面的感应线圈产生（如图 6（a）所示）。 当转子旋转时，轮齿与感应线圈凸缘部（磁头）的空气间隙发生变化，导致通过感应线圈的磁场发生变化而产生感应电动势。轮齿靠近及远离磁头时，将产生一次增减磁通的变化，所以，每一个轮齿通过磁头时，都将在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。N0.2正时转子上有24个齿，故转子旋转1圈，即曲轴旋转720时，感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号如图 6（b）所示，其一个周期的脉冲相当于30曲轴转角（72024=30）。更精确的转角检测，是利用30转角的时间由ECU再均分30等份，即产生1曲轴转角的信号。同理，发动机的转速由ECU依照Ne信号的两个脉冲（60曲轴转角）所经过的时间为基准进行计测。 G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置，相当于日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器120信号。 G信号是由位于Ne发生器上方的凸缘转轮（No.1正时转子）及其对面对称的两个感应线圈（G1感应线圈和G2感应线圈）产生的。其构造如图 7所示。其产生信号的原理与Ne信号相同。G信号也用作计算曲轴转角时的基准信号。 G1、G2信号分别检测第6缸及第1缸的上止点。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达到上止点（BTDC），而是在上止点前10的位置。图 8所示为曲轴位置传感器G1、G2、Ne信号与曲轴转角的关系。 3.1.3、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 以皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例说明其检测方法，曲轴位置传感器电路如图 9所示。 （1）曲轴位置传感器的电阻检查点火开关OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值（表 1）。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。 表 1 曲轴位置传感器的电阻值端子热态冷态G1-G-160-235125-200G2-G-160-235125-200Ne-G-190-290155-250（2）曲轴位置传感器输出信号的检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位置传感器上G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。 （3）感应线圈与正时转子的间隙检查用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙（图 10），其间隙应为0.2-0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。 3.2、光电式曲轴位置传感器 3.2.1、光电式曲轴位置传感器的结构和工作 （1）日产公司光电式曲轴位置传感器的结构和工作 日产公司光电式曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器和带缝隙和光孔的信号盘组成（图 11）。信号盘安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙，产生1（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧分布着6个光孔（间隔60），产生120信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第1缸上止点的120信号的，如图 12所示。 信号发生器固装在分电器壳体上，主要由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成（图 13）。两只发光二极管分别正对着光敏二极管，发光二极管以光敏二极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征曲轴位置和转角的脉冲信号。图 14所示为光电式信号发生器的作用原理。 当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光而导通；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角1信号和120信号。因信号发生器安装位置的关系，120信号在活塞上止点前70输出。发动机曲轴每转2圈，分电器轴转1圈，则1信号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1，低电位亦对应1，共表征曲轴转角720。与此同时，120信号发生器共产生6个脉冲信号。 （2）“现代SONATA”汽车用光电式曲轴位置传感器的结构和工作 “现代SONATA”，汽车光电式曲轴位置传感器的工作原理与日产公司光电式曲轴位置传感器相似，其信号盘的结构稍有不同，如图 15所示。 对于带有分电器的汽车，传感器总成装于分电器壳内；对于无分电器的汽车，传感器总成安装在凸轮轴左端部（从车前向后看）。信号盘外圈有4个孔，用来感测曲轴转角并将其转化为电压脉冲信号，电控单元根据该信号计算发动机转速，并控制汽油喷射正时和点火正时。信号盘内圈有一个孔，用来感测第1缸压缩上止点（在有些SONATA车上，设有两孔，用来感测第1、4缸的压缩上止点，目的是为了提高精度），并将它转换成电压脉冲信号输入电控单元，电控单元根据此信号计算出汽油喷射顺序。其输出特性如图 16所示。 曲轴位置传感器的线路连接如图 17所示。其内设有两个发光二极管和两个光敏二极管，当发光二极管照射到信号盘光孔中的某一孔时，光线便照射到光敏二极管上，使电路导通。 3.2.2、光电式曲轴位置传感器的检测 （1）曲轴位置传感器的线束检查 图 18所示为韩国“现代SONATA”汽车光电式曲轴位置传感器连接器（插头）的端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于“ON”，用万用表的电压档（图 19）测量线束侧4#端子与地间的电压应为12V，线束侧2#端子和3#端子与地间电压应为4.8-5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧1#端子与地间应为0（导通）。 （2）光电式曲轴位置传感器输出信号检测 用万用表电压档接在传感器侧3#端子和1#端子上，在起动发动机时，电压应为0.2-1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2#端子和1#端子电压应为1.8-2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。 3.3、霍尔式曲轴位置传感器的检测 霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。 1、霍尔式曲轴位置传感器的结构和工作 （1）采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器 美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前端，采用触发叶片的结构型式。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。外信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为10弧长；内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的宽度不同，分别为100、90和110弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别为20、30和10弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为100弧长的触发叶片前沿位于第1缸和第4缸上止点（TDC）前75，90弧长的触发叶片前沿在第6缸和第3缸上止点前75，110弧长的触发叶片前沿在第5缸和第2缸上止点前75。 霍尔信号发生器由永久磁铁、导磁板和霍尔集成电路等组成。内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器。信号轮转动时，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，霍尔集成电路中的磁场即被触发叶片所旁路（或称隔磁），这时不产生霍尔电压；当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁2的磁通便通过导磁板3穿过霍尔元件这时产生霍尔电压。将霍尔元件间歇产生的霍尔电压信号经霍尔集成电路放大整形后，即向ECU输送电压脉冲信号,外信号轮每旋转1周产生18个脉冲信号（称为18X信号），1个脉冲周期相当于曲轴旋转20转角的时间，ECU再将1个脉冲周期均分为20等份，即可求得曲轴旋转1所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。该信号的功用相当于光电式曲轴位置传感器产生1信号的功能。内信号轮每旋转1周产生3个不同宽度的电压脉冲信号（称为3X信号），脉冲周期均为120曲轴转角的时间，脉冲上升沿分别产生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止点前75作为ECU判别气缸