位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 第1張" title="曲軸傳感器工作原理：各類型曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>

曲軸傳感器工作原理：各類型曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理

曲軸位置傳感器CKPS（=Crankshaft Position Sensor ）又稱轉(zhuǎn)速傳感器作用是檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角位移，給ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控信號(hào)，也可測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
常與凸輪軸位置傳感器CMPS（=Camshaft Position Sensor）配合使用。 CMPS用于給ECU提供曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)位置（第一缸壓縮上止點(diǎn)）信號(hào)，也作為燃油噴射控制和點(diǎn)火控制的主控信號(hào)。

【曲軸位置傳感器安裝位置】
曲軸位置傳感器一般安裝在曲軸前端，飛輪的變速器殼體上（離合器殼/ 飛輪殼）。曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的，也有分開安裝的

曲軸位置傳感器故障原理
曲軸位置傳感器（CKP）是一個(gè)磁感應(yīng)式傳感器，曲軸上的靶輪有58 個(gè)齒槽，每個(gè)間隔6°，最后一個(gè)槽較寬，用于生成同步脈沖，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變磁阻轉(zhuǎn)子中的槽將改變傳感器的磁場(chǎng)，產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓脈沖，用來識(shí)別曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
曲軸每轉(zhuǎn)一周，曲軸位置傳感器就產(chǎn)生58 個(gè)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元就根據(jù)58X基準(zhǔn)信號(hào)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸的位置，這是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制點(diǎn)火時(shí)刻的重要信號(hào)。
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由于曲軸脈沖輪上缺2 個(gè)齒，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可以識(shí)別1缸和4 缸上止點(diǎn)的位置，但是不能分辨1缸和4 缸中的哪一缸是壓縮行程上止點(diǎn)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為了點(diǎn)火，需要正確識(shí)別1缸壓縮行程上止點(diǎn)位置，控制單元要將曲軸位置傳感器信號(hào)與安裝在凸輪軸上的凸輪軸位置傳感器信號(hào)進(jìn)行比對(duì)。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元沒有接收到轉(zhuǎn)速信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或在運(yùn)行中立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

【曲軸位置傳感器類型】
曲軸位置傳感器類型有光電式曲軸位置傳感器、霍爾式曲軸位置傳感器和磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器
光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
組成結(jié)構(gòu)：
由轉(zhuǎn)盤、發(fā)光二極管、光敏二極管和放大器組成。

工作原理：
利用發(fā)光二極管作為信號(hào)源。隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)透光孔與發(fā)光二極管對(duì)正時(shí)，光線照射到光敏二極管上產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路放大后輸送給ECU。
信號(hào)類型：頻率信號(hào)
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速↑→信號(hào)頻率↑→信號(hào)振幅不變

檢測(cè)方法
點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位，檢測(cè)電腦側(cè)1和2端子間電壓為12V。脫開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，把點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”，信號(hào)電壓應(yīng)為4.8-5.2V，搭鐵與地間應(yīng)為0Ω（導(dǎo)通）。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，信號(hào)電壓大小應(yīng)符合要求。

霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理，產(chǎn)生與曲軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的電壓脈沖信號(hào)的。
它是利用觸發(fā)葉片或輪齒改變通過霍爾元件的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而使霍爾元件產(chǎn)生脈沖的霍爾電壓信號(hào)，經(jīng)放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信號(hào)?；魻柺角S位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)型式。在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶輪前端固裝著內(nèi)外兩個(gè)帶觸發(fā)葉片的信號(hào)輪，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。

信號(hào)類型：脈沖頻率信號(hào)
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速↑→信號(hào)頻率↑→信號(hào)振幅不變

霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器電路及其檢測(cè)
電壓檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位。
檢測(cè)A、C之間的電壓應(yīng)為8V。
B、C間輸出的信號(hào)電壓應(yīng)為5V到0V交替變化。

電阻檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位置，拔下曲軸位置傳感器導(dǎo)線連接器，用萬用表Ω檔跨接在傳感器側(cè)的端子A-B或A-C間，此時(shí)萬用表顯示讀數(shù)為∞（開路），如果指示有電阻，則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。

磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)
磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱內(nèi)靠近離合器一側(cè)的缸體上，主要由信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)轉(zhuǎn)子組成。
信號(hào)發(fā)生器用螺釘固定在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號(hào)線圈，永久磁鐵上帶有一個(gè)磁頭，磁頭正對(duì)安裝在曲軸上的齒盤式信號(hào)轉(zhuǎn)子，磁頭與磁軛(導(dǎo)磁板)連接而構(gòu)成導(dǎo)磁回路。
信號(hào)轉(zhuǎn)子為齒盤式，在其圓周上均勻間隔地制作有58個(gè)凸齒、57個(gè)小齒缺和一個(gè)大齒缺。大齒缺輸出基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸1或氣缸4壓縮上止點(diǎn)前一定角度。所以信號(hào)轉(zhuǎn)子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉(zhuǎn)角為360度。

原理：利用電磁線圈產(chǎn)生的脈沖信號(hào)來確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和各缸的工作位置。

磁感應(yīng)式曲軸與凸輪軸位置傳感器工作原理
當(dāng)曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個(gè)凸齒，傳感線圈中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期性交變電動(dòng)勢(shì)(即電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)一次最大值和一次最小值)，線圈相應(yīng)地輸出一個(gè)交變電壓信號(hào)。因?yàn)樾盘?hào)轉(zhuǎn)子上設(shè)有一個(gè)產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)的大齒缺，所以當(dāng)大齒缺轉(zhuǎn)過磁頭時(shí)，信號(hào)電壓所占的時(shí)間較長(zhǎng)，即輸出信號(hào)為一寬脈沖信號(hào)，該信號(hào)對(duì)應(yīng)于氣缸1或氣缸4壓縮上止點(diǎn)前一定角度。 電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號(hào)時(shí)，便可知道氣缸1或氣缸4上止點(diǎn)位置即將到來，至于即將到來的是氣缸1還是氣缸4，則需根據(jù)凸輪軸位置傳感器輸入的信號(hào)來確定。由于信號(hào)轉(zhuǎn)子上有58個(gè)凸齒，因此信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈(發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈)，傳感線圈就會(huì)產(chǎn)生58個(gè)交變電壓信號(hào)輸入電子控制單元。

【信號(hào)類型】頻率信號(hào)
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速↑→信號(hào)頻率↑→信號(hào)振幅↑
磁感應(yīng)式曲軸傳感器的檢測(cè)（以雪佛蘭車為例）

電壓檢測(cè)
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用示波器檢測(cè)曲軸位置傳感器兩端子間脈沖電壓信號(hào)輸出的變化。
電阻檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)OFF。拔開曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬用表的歐姆檔測(cè)量曲軸位置傳感器本體電阻值、兩端子與ECU連接線相應(yīng)針腳之間的電阻值，是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。

曲軸傳感器工作原理：曲軸位置傳感器的作用和工作原理

曲軸位置傳感器的主要作用
曲軸位置傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞上止點(diǎn)和曲軸的轉(zhuǎn)角，這些參數(shù)是計(jì)算混合氣空燃比和進(jìn)行點(diǎn)火調(diào)節(jié)的主要控制參數(shù)。曲軸位置傳感器將這些參數(shù)以信號(hào)形式發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，如果曲軸位置傳感器發(fā)生故障，信號(hào)無法觸發(fā)電子點(diǎn)火器（或ECU）工作，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)沒有點(diǎn)火指令，也不會(huì)噴油，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)就不能啟動(dòng)（著車）。

曲軸位置傳感器的工作原理
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曲軸位置傳感器一般為電磁脈沖信號(hào)式傳感器，裝在飛輪上，利用脈沖信號(hào)感應(yīng)曲軸正時(shí)盤58 齒的缺兩齒位置，來判定曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和活塞的相對(duì)位置。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用曲軸位置傳感器提供的這些信息生成正時(shí)點(diǎn)火信號(hào)和噴射脈沖，然后分別發(fā)送給點(diǎn)火線圈和噴油器。

曲軸位置傳感器為重要的傳感器之一，如果曲軸位置傳感器因損壞而無法輸出缺齒齒位的信號(hào)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）無法判斷曲軸位置，這將導(dǎo)致燃油系統(tǒng)及主繼電系統(tǒng)無法運(yùn)作。

曲軸傳感器工作原理：曲軸位置傳感器的工作原理

　　發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)是如何知道給哪缸點(diǎn)火的呢？其實(shí)，它是由曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器輸出的信號(hào)計(jì)算出來的，凸輪軸位置傳感器可以測(cè)量出哪缸活塞正在處在壓縮沖程的狀態(tài)中，曲軸位置傳感器可以測(cè)量出哪缸活塞正在上止點(diǎn)上，所以，兩者一般是配合在一起工作的。
　　曲軸位置傳感器是用來確定曲軸的位置的，它一般安裝于分電器里，它可以檢測(cè)活塞的上止點(diǎn)的位置，也可以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。它主要分為三種類型：光電式、霍爾效應(yīng)式和磁電感應(yīng)式。
　　光電式曲軸位置傳感器由帶有光孔的信號(hào)盤和信號(hào)發(fā)生器組成的，通常安裝在分電器里，信號(hào)盤和分電器軸是一起轉(zhuǎn)動(dòng)的。信號(hào)盤外圈會(huì)形成曲軸轉(zhuǎn)角為一度的信號(hào)；稍靠里面的六個(gè)光孔會(huì)形成曲軸轉(zhuǎn)角為一百二十度的信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器是由兩只發(fā)光二極管和光敏二極管以及電路組成的，安裝于分電器殼體上面；而光敏二極管和發(fā)光二極管是正對(duì)著的。信號(hào)盤是安裝在光敏二極管和發(fā)光二極管間的，它上面的光孔會(huì)形成遮光和透光分別交替變換的現(xiàn)象。如果發(fā)光二極管的光被遮住時(shí)，光敏二極管沒有電壓形成；如果發(fā)光二極管的光射到光敏二極管的時(shí)候，光敏二極管就會(huì)形成電壓。此電壓信號(hào)會(huì)通過電路的整形而放大，然后會(huì)向電子的控制單元輸入曲軸角度分別為一度和一百二十度時(shí)候的信號(hào)，這個(gè)時(shí)候，電子控制單元就會(huì)以這些信號(hào)為依據(jù)來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速還有曲軸的位置。
　　曲軸位置傳感器和霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器都是用霍爾效應(yīng)的信號(hào)來工作的。霍爾信號(hào)發(fā)生器是裝在分電器里的，跟分火頭是同軸的，由永久的磁鐵和封裝的霍爾芯片作為整體被固定在分電器盤上的。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的數(shù)量是跟觸發(fā)葉輪上缺口的數(shù)量一樣的，當(dāng)觸發(fā)葉輪上面的葉片進(jìn)入到霍爾元件和永久的磁鐵間的時(shí)候，霍爾觸發(fā)器的磁場(chǎng)就會(huì)被葉片旁路，這個(gè)時(shí)候霍爾電壓為零，所以傳感器沒有信號(hào)輸出；當(dāng)觸發(fā)葉輪上的缺口進(jìn)入到霍爾元件和永久的磁鐵間的時(shí)候，磁力線就會(huì)進(jìn)入霍爾元件，這個(gè)時(shí)候，霍爾電壓就會(huì)增高，傳感器就會(huì)有電壓信號(hào)輸出來了。
　　磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器跟曲軸位置傳感器是分別位于分電器的上下兩層的。傳感器是由轉(zhuǎn)子和永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈組成的，其中轉(zhuǎn)子是隨著分電器軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的。正時(shí)轉(zhuǎn)子有很多種形式，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子是有二十四個(gè)齒的，而永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈應(yīng)該是被固定于分電器上的。如果知道曲軸位置傳感器的信號(hào)還有轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，還有各個(gè)缸的工作順序的話，就可以辨別各個(gè)缸的曲軸的位置了。它們兩者的轉(zhuǎn)子信號(hào)盤都可以裝在凸輪軸或者是曲軸上的。
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曲軸傳感器工作原理：曲軸位置傳感器的工作原理是什么

曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi)，是控制系統(tǒng)中最重要的傳感器之一。其作用有:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，因此又稱為轉(zhuǎn)速傳感器;檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置，包括檢測(cè)用于控制點(diǎn)火的各缸上止點(diǎn)信號(hào)、用于控制順序噴油的第一缸上止點(diǎn)信號(hào)。
曲軸傳感器主要有三種類型:磁電感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式和光電式。
1、磁電感應(yīng)式:磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器分上、下兩層安裝在分電器內(nèi)。傳感器由永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈和轉(zhuǎn)子(正時(shí)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子)組成，轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。正時(shí)轉(zhuǎn)子有一、二或四個(gè)齒等多種形式，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子為 24個(gè)齒。永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈固定在分電器體上。若已知轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)和曲軸位置傳感器信號(hào)，以及各缸的工作順序，就可知道各缸的曲軸位置。磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器的轉(zhuǎn)子信號(hào)盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。
2、 霍爾效應(yīng)式:霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器?；魻栃盘?hào)發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)，與分火頭同軸，由封裝的霍爾芯片和永久磁鐵作成整體固定在分電器盤上。觸發(fā)葉輪上的缺口數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同。當(dāng)觸發(fā)葉輪上的葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間，霍爾觸發(fā)器的磁場(chǎng)被葉片旁路，這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器無輸出信號(hào);當(dāng)觸發(fā)葉輪上的缺口部分進(jìn)入永久磁鐵和霍爾元件之間時(shí)，磁力線進(jìn)入霍爾元件，霍爾電壓升高，傳感器輸出電壓信號(hào)。
3、光電式:光電式曲軸位置傳感器一般裝在分電器內(nèi)，由信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)盤組成。其信號(hào)盤與分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)盤外圈有 360條光刻縫隙，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 1 °的信號(hào);稍靠?jī)?nèi)有間隔 60 °均布的 6 個(gè)光孔，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 120 °的信號(hào)，其中 1 個(gè)光孔較寬，用以產(chǎn)生相對(duì)于 1 缸上止點(diǎn)的信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器殼體上，由二只發(fā)光二極管、二只光敏二極管和電路組成。發(fā)光二極管正對(duì)著光敏二極管。信號(hào)盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間，由于信號(hào)盤上有光孔，則產(chǎn)生透光和遮光交替變化現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時(shí)，光敏二極管產(chǎn)生電壓;當(dāng)發(fā)光二極管光束被擋住時(shí)，光敏二極管電壓為0 。這些電壓信號(hào)經(jīng)電路部分整形放大后，即向電子控制單元輸送曲軸轉(zhuǎn)角為 1 °和 120°時(shí)的信號(hào)，電子控制單元根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 曹博）