1、曲轴位置传感器曲轴位置传感器 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。一、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测1、磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理（1）日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器该曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后，如图 1 所示。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
2、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
3、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（如图 3 所示）。产生 120信号的磁头安装在上止点前 70的位置（图 4），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。（2）丰田公
4、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
5、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
6、，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。2、磁脉冲式曲轴位置传感器的检测以皇冠
7、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 条件 电阻值（）G1-G- 冷态 125-200热态 160-235G2-G- 冷态 125-200热态 160-235Ne-G- 冷态 155-250热态 190-290（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
8、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。二、光电式曲轴位置传感器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
9、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
10、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。
11、 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
12、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。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 0.2-1.2
13、V。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。三、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
14、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
15、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
16、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 判别气缸和计算点火时刻的基准信号，此信号相当于前述光电式曲轴位置传感器产生的 120信号。（2）采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器克莱斯勒公司的霍尔式曲轴位置传感器安装在飞轮壳上，采用触发轮齿的结构。同时在分电器内设置同步信号发生器，用以协助曲轴位置传感器判别缸号。北京切诺基车的霍尔式曲轴位置传感器，在 2.5L 四缸发动机的飞轮上有 8 个槽，分成两组，每 4 个槽为一组，两组相隔 180，每组中
17、的相邻两槽相隔 20。在 4.OL 六缸发动机的飞轮上有 12 个槽，4 个槽为一组，分成三组，每组相隔 120，相邻两槽也间隔 20。当飞轮齿槽通过传感器的信号发生器时，霍尔传感器输出高电位（5V）；当飞轮齿槽间的金属与传感器成一直线时，传感器输出低电位（0.3V）。因此，每当 1 个飞轮齿槽通过传感器时，传感器便产生 1 个高、低电位脉冲信号。当飞轮上的每一组槽通过传感器时，传感器将产生 4 个脉冲信号。其中四缸发动机每 1 转产生 2 组脉冲信号，六缸发动机每 1转产生 3 组脉冲信号。传感器提供的每组信号，可被发动机 ECU 用来确定两缸活塞的位置，如在四缸发动机上，利用一组信号，可知
18、活塞 1 和活塞 4 接近上止点；利用另一组信号，可知活塞 2 和活塞 3 接近上止点。故利用曲轴位置传感器，ECU 可知道有两个气缸的活塞在接近上止点。由于第 4 个槽的脉冲下降沿对应活塞上止点（TDC）前 4，故 ECU根据脉冲情况很容易确定活塞上止点前的运行位置。另外，ECU 还可以根据各脉冲间通过的时间，计算出发动机的转速。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
19、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
20、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。上止点(TDC) 、曲轴(CKP)、凸轮轴(CMP) 传感器1.基本传感器分类波形霍尔效应传感器，参见 图 19。霍尔效应传感器在汽车应用于上是有特殊意义的，它是固态半导体传感器，用在曲轴转角和凸
21、轮轴上来通断点火和燃油喷射触发电路的开关，它们也应用在控制电脑需要了解的转动部件的位置和速度的其它电路上，例如车速传感器等等。霍尔效应传感器(或开关)由一个永久磁铁或磁极的几乎完全闭合的磁路组成，一个软磁叶轮转过磁铁和磁极之间的空隙，当在叶轮上的窗口允许磁场通过，并不受阻碍的传到霍尔效应传感器上的时候，磁场就中断了(因叶片是传导磁场到传感器上的媒体) ，叶轮在窗口开和闭遮断磁场，导致霍尔效应传感器像开关一样接通和关断，这就是为什么一些汽车制造商将霍尔效应传感器和其它一些类似的电子设备称为霍尔开关的原因。这个装置实际上是一个开关设备，而它包含有关键功能的部件霍尔效应传感器。试验步骤起动发动机，让
22、发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。波形结果确认从一个脉冲到另一个脉冲幅值，频率和形状等判定性尺寸是一致的，这意味着数值脉冲的幅度足够高(通常等于传感器供电电压 )，脉冲间隔一致 (同步脉冲除外)，形状一致且可预测。确认频率紧跟发动机转速，当同步脉冲出现时占空比才改变，能使占空比改变的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感器，除此之外脉冲之间的任何其它变化都意味着故障。了解波形形状的一致性，检查波形上下沿部分的拐角，检查波形幅值的一致性，由于传感器供电电压不变，因此所有波形的高度应相等，实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状，这也许是正常的，在这里关键是一致性，确认波形
23、离地不是太高，若太高说明电阻太大或接地不良。检查标准波形异常是由于发动机异响或行驶能力故障同步，这能证实与顾客陈述的问题或行驶性能故障的根本原因有直接关系的信号问题。虽然霍尔效应传感器通常被设计在 150 摄氏度高温下运行，但它们的运行还是会受温度影响。许多霍尔效应传感器在一定温度下(冷或热)会失效。如果在示波器上显示波形不正常，查找不良的线束和插头，也要检查示波器的接线，确认相关部件在转动(分电器转动等 )，当故障出现在示波器上时，摆动线束，这可以进一步判断霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。如果霍尔效应传感器电路包含同步脉冲，试接入第一缸触发信号来稳定波形，从第一缸火花塞高压线的触发输入信
24、号，可以帮助稳定示波器上的波形，没有第一缸触发信号，在同步脉冲、频率不一致时，触发器通常给示波器的工作造成麻烦，如波形跳动或变得杂乱。磁电式传感器，参见 图 20。有两种最普通的传感器转动轴的方法：一个是磁电式，一个是光电式传感器。在许多北美、亚洲和欧洲制造的汽车上，从最便宜的到最豪华的车型都采用磁阻型或感应型传感器来传感曲轴位置(CKP) 和凸轮轴位置(CMP)，它们被用来传感像车速传感器，防抱死系统车轮传感器等其它转动部件的速度和位置。磁电式传感器是模拟交流信号发生器，这意味着它们产生交流信号，它们一般由绕着线圈的磁铁和两个接线端组成。这两个线圈端子就是传感器的输出端子，当铁质环状齿轮(
25、有时称为磁阻轮)转动经过传感器时，线圈里会产生电压。磁组轮上相同齿型会产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状幅值( 峰对峰电压)与曲轴凸轮轴磁组轮的转速成正比，输出信号的频率基于磁组轮的转动速度，传感受器磁极与磁组轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大，靠除去传感器上一个齿或两个相互靠近的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号。这会引起输出信号频率的变化，而在齿减少的情况下，幅值也会变化。固体电子控制装置，例如控制电脑或点火模块，随即测出同步脉冲并用它去触发点火或燃油喷射器。磁电式曲轴或凸轮轴位置传感器可以安装在分电器内，也可以安装在曲轴和凸轮中部、前部和后部，它们是双线传感器，但它们的两条线
26、被裹在屏蔽线中间，这是因为它们的信号有些敏感，用电子术语说，就是容易受高压点火线，车载电话等电子设备的电磁干扰( 电磁干扰 EMI 或射频干扰 RF 电磁或射频干扰会改变信号判定性尺度，并在“ 电子通讯”中产生故障，它会引起行驶性能故障或产生故障码。试验步骤起动发动机，让发动机怠速运转或让汽车在行驶能力有故障的状况下行驶。波形结果不同型式的凸轮轴和曲轴位置传感器产生多种形状的交流波形，分析磁电式传感器的波形的，一个参考波形是会有很大帮助的，波形的上下波动，不可能是 0V 电平的上和下完美的对称，但大多数传感器将是相当接近，磁电式曲轴或凸轮位置传感器的幅值随转速而增加，转速增加，波形高度相对增加
27、。确定幅值、频率和形状在确定的条件下是一致的(转速等)、可重复的、有规律的和可预测的，这意味着峰值的幅度应该足够高，两脉冲时间间隔(频率) 一致(除同步脉冲)，形状一致并可预测。确认波形的频率同发动机转速同步变化，两个脉冲间隔只是在同步脉冲出现时才改变，能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由是磁组轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器，任何其它改变脉冲间隔时间都可以意味着故障。检查发动机异响和行驶性能故障与波形的异常是否有关，这可以证实信号所表现的问题是否与顾客陈述的现象或行驶性能故障有直接的关系。不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同，由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与温度关系密切。大多
28、数情况是波形峰值变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。通常最常见的交流传感器故障是根本不产生信号。如果波形出现异常，检查不良的线路和接线插头，确认线路没有搭铁，检查示波器和传感器连线，确认相关的部件是转动的(分电器/凸轮轴/ 曲轴是转动的等)，当故障出现在示波器上的摇动线束，这可以进一步证明磁电式传感器是否是故障的根本原因。如果磁电式传感器电路包括同步脉冲，试用 1 缸触发来稳定波形，从 1 缸火花塞高压线上引入触发信号帮助稳定显示波形，如果没有 1 缸触发信号，同步脉冲波形的频率变化会使示波器出现问题，即波形跳动不稳。光电式传感器，参见 图 21。光电式传感器在汽车中应用是因为它可以传
29、感转动元件的位置( 甚至在发动机不转的情况) ，同时它还可以便脉冲信号的幅值在速度变化即保仍持不变，近来高温光导纤维技术的发展使得光电传感器在汽车方面的应用增加了。光电传感器另一个优点是不受磁电干扰(EMI)的影响，它们是固体光电半导体传感器，被用在曲轴和凸轮轴上去控制点火和燃油喷射电路的开关。它们也被用在控制电路，问题非常敏感。光电式传感器的功能元件通常被密封很好，但损坏的分电器组套或密封垫，以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这些就可能引起不能起动，失速和断火。如果示波器显示波形异常，检查不良的线和线束插头，检查示波器和传感器的连线，确认相应的零件是在转动的( 分电器等) ，
30、当故障出现在示波器上的时候，摇动线束，这可以提供进一步证据，证明光电传感器是否是故障的真正的根本原因。2.起动试验起动时，遇到曲轴转动但发动机不能发动的情况下可以进行起动试验。对于行驶性能、排放及顾客反映的问题，应考虑以下三个问题：a.什么是故障产生的重要原因；b.检查这个故障的难易程度；c.故障电路或元件维修的难易程度；对于不能起动故障的诊断可以遵循以下规律：通常发动机不能起动可能是由于：a.燃油不能进入气缸；b.火花塞不能点火；c.机械系统故障。如果机械故障不存在的话，示波器就能够避开不必要的步骤，直接确定故障的根本原因。示波器可以迅速可靠地查出燃油喷射系统电路和曲轴转角传感器电路以及点火
31、初、次级电路故障，当怀疑磁电式上止点(TDC)位置、曲轴(CKP)位置、凸轮轴(CKP)位置传感器有故障时，可以应用这个示波器试验步骤来检查。磁电式上止点(TDC)传感器，参见 图 22。磁电式曲轴转角传感器，参见 图 23。磁电式上止点、曲轴转角传感器波形分析在进行起动试验时，观察示波器，在大多数情况下：如果传感器或电路有故障，将完全没有信号，在示波器中间零线位置上是一条直线这是很重要的诊断资料。如果示波器显示在零电位这是一条直线，那么：a.确定示波器到传感器的连接是正常的；b.确定相关的零件是否旋转(分电器轴、曲轴、凸轮轴)；c.检查传感器是否损坏及磁电式传感器的空气间隙是否适当。通常可以
32、查阅厂商提供的气隙允许值范围，这是很重要的，如果传感器的接线和示波器的接线良好，传感器轴是旋转的，气隙也是正常的，那么传感器很可能是故障的原因。在比较少的例子中，点火模块或发动机控制电脑被传感器内部电路搭铁接地，这可以用拔下传感器插头后再用示波器测试的方法来判断。如果可以观察到一个脉冲信号，就可以分析它的波形，不同型式的凸轮轴和曲轴传感器会产生多种交流信号波形，当分析磁电式传感器波形时，有一个能用来比较的参考波形是很有帮助的。由于磁电式传感器信号振幅与发动机转速成正比，所以许多磁电式传感器在发动机起动时(100-200 转/ 分) 输出的信号振幅很低，确定发动机起动的的信号幅度是适当的，因为发
33、动机起动的速度低会影响传给点火模块或发动机电脑的信号幅值达不到规定的值。通常波形中上升和下降的波形不完全对称于零线，但大多数传感器都是相当接近的，上止点和曲轴位置及磁电式传感器振幅将随着适当的转速增加而增加，转速越快、波形的幅值越高，而且转速增加的波形频率也增加，这意味着示波器上会有更多的波形显示出来。确认根据振幅、频率、形状来判定度量在相同条件下(发动机转速等) 是有重复性的、有规律、可预值的。这意味着波形幅值足够高.两脉冲时隔即频率可重复(同步脉冲除外)，形状可重复和可预估。波形的频率与发动机转速保持同步，两个脉冲间断时间只在同步脉冲出现时才有变化，有一种可能使得两脉冲间隔时间变化，那就是
34、当角度齿轮经过传感器时丢失或多出齿数。记住：发动机起动时旋转速度不可能是不变的，在压缩同时和进气行程之间曲轴实际上在加速和减速，这使得波形的频率和幅值随转速改变而同时增加或减少，在脉冲之间的其它任何变化都可能意味着故障。不同型式的传感器的波形峰值电压和形状是不同的，许多磁电式传感器在起动时产生很小的信号，再者，由于传感器的故障是根本不产生信号。如果示波器显示不正常波形，应先检查线路和接线端，确认线路没有搭铁，再检查示波器和传感器的连线，还要确认机械转动部分(分电器 /凸轮轴/曲轴)转动是否正常，当故障出现在示波器上时，摇动线束，这可以进一步判断磁电式传感器是否是故障的根本原因。霍尔式曲轴位置传
35、感器，参见 图 24。霍尔效应传感器在自动化应用中具有特殊意义，它安装在凸轮轴与曲轴处，用于触发点火和燃油喷射电路的开关。它也用在控制电脑需要控制速度和位置的地方，例如汽车速度传感器。光电式曲轴位置传感器，参见 图 25。汽车上应用光电式传感器是因为它可以在发动机不转动的情况下传感传动部件的位置，并且在任何转速下脉冲幅度都保持不变，最近高温光导纤维技术方面的进步，使得光电式传感器在汽车应用方面增加了，光电工传感器的另一方面优点是它不受电磁干扰(EMI)的影响。霍尔效应和光电式传感器的波形分析A.如果在示波器 0V 电压处显示一条直线a.确认示波器和传感器连接良好；b.确认相关的元件都在转动(分
36、电器、曲轴、凸轮轴等)；c.用示波器检查传感器的电源电路和控制电脑的电源及接地电路；d.检查电源电压和传感器参考电压。B.如果在示波器上显示传感器电源电压处的一条直线a.检查传感器的接地电路的完整性；b.确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等)。如果传感器的电源接地良好，示波器显示传感器供给电源电压处显示一条直线，那么很可能传感器损坏是主要原因。C.如果有脉冲信号存在，确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率、形状等判定性度量，数字脉冲的幅度必须够高(通常在起动时等于传感器供给电压) 。两个脉冲间的时间不变( 同步脉冲除外)，并且形状是重复可预测的。检查波形形状的一致性，检查波形顶部和底
37、部的拐角，检查波形幅值的一致性，因为供给传感器的电压是不变的，所以波形的脉冲高度应相等，确认波形对地电压并不太高，若过高说明电阻太大或接地不良。如果示波器上波形显示不正常，查找不良的电线或损坏的插头，检查示波器和传感器测试线，确任相关部件的转动正常(分电器、转轴等)当问题显示在示波器上时，摇动线索可以进一步判定是否是霍尔效应或光电式传感器问题。3.用第一缸触发试验通常可以在一个曲轴或凸轮轴位置传感器上，看到各缸或某上止点的同步脉冲及标志脉冲信号，这个信号的设置会使传感器的频率和占空比在这个信号出现时发生改变，进而导致以自触发方式显示的波形失常，因此改用第一缸触发，可以圆满的解决这个问题。上止点
38、传感器，参见 图 26。当波形有同步脉冲或标志脉冲时，这个试验对上止点(TDC)、曲轴和凸轮轴位置传感器的波形观察是很有效的，从第一缸火花塞高压线提取的触发输入帮助稳定显示出波形，如果没有第一缸触发，示波器在同步脉冲波形的频率一致时，触发会遇到麻烦，以致在显示出波形跳动像神经质似的。正确的波形要求与磁电式传感器相同。霍尔式曲轴、凸轮轴传感器，参见 图 27。当被诊断信号有同步脉冲时，这个测试对霍尔效应曲轴转角和凸轮轴位置传感器非常有效，从第一缸火花塞高压线提取的触发输入信号可以帮助稳定显示波形。如果没有第一缸触发，在波形的同步脉冲的频率变化时，示波器触发通常有麻烦，即波形跳动不稳定。正确波形分
39、析方法与霍尔效应传感器相同。磁电式曲轴、凸轮轴传感器，参见 图 28。当有同步脉冲和标志脉冲信号的，这个试验对磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器非常有效，从第一缸火花塞高压线提取触发信号可以帮助稳定显示波形，如果没有第一缸触发，在波形的同步脉冲的频率变化时，示波器触发信号出现问题，使得波形不稳定的移动。正确的波形分析方式与磁电式传感器相同。光电式曲轴、凸轮轴传感器，参见 图 29。当反映各缸上止点的同步或标志脉冲信号出现，这个试验对光电式曲轴和凸轮轴传感器非常有效。从第一缸火花塞高压线提取的触发输入信号能也使得示波器波形稳定的显示。如果没有第一缸触发信号波形在这种情况下会产生不正常波动。正确的波形分
40、析与光电传感器相同。4.双通道测试用双通道或双踪示波器来同时分析凸轮轴和曲轴位置传感器的信号，是很有用的分析方法，它不仅可以使观察两个传感器波形是否正确，同时还可以帮助分析两个传感器所反应的凸轮轴和曲轴在旋转中相位关系。磁电式凸轮轴和曲轴位置传感器，参见 图 30。这是双踪示波器测试磁电式凸轮轴和曲轴传感器的波形，它可以把两个相互有着重要关系的传感器或电路的波形同时显示在示波器的屏幕上，用这个试验可以同时诊断磁电式曲轴和凸轮车轮轴位置传感器或检查曲轴和凸轮轴之间的正时。正常波形分析与磁电式传感器相同。霍尔式凸轮轴和曲轴位置传感器，参见 图 31。这是一个双踪示波器测试，霍尔式凸轮轴和曲轴位置传感器的波形是从两个传感器上测出的两个波形，它们相互之间的重要联系同时显示在示波器上，用这个测试步骤可以同时诊断曲轴和凸轮轴与曲轴之间的正时关系。
