AJR发动机曲轴位置传感器检测

任务目标

1）掌握曲轴位置传感器的结构与工作原理。

2）掌握曲轴位置传感器的检测方法。

3）了解曲轴位置传感器的常见故障。

实训器材

常用工具，万用表，12V/5V变压器，大众1552诊断仪，K81汽车诊断仪，桑纳2000型轿车AJR发动机实验台。

学习领域

一、安装位置

曲轴位置传感器安装在发动机气缸体中偏下方位置，如图5⁃4所示。

图5⁃4 曲轴位置传感器安装位置

二、功用

曲轴位置传感器的功用是①检测发动机转速，并将检测结果送给电控单元（ECU），ECU以发动机转速信号和空气进气量信号为主控信号，用来确定基本喷油量；②提供任一时刻曲轴转角位置信号给ECU，使ECU能选取合适的喷油时刻（即喷油正时）；③对采用顺序喷射或分组喷射方式的系统，进行气缸辨别。

三、结构

曲轴位置传感器的分类不同，其结构也不相同。电磁式曲轴位置传感器主要由信号转子、感应线圈和永久磁铁三个基本部分组成。霍尔式曲轴位置传感器由霍尔元件、永久磁铁、导磁钢片、触发叶轮等组成。

四、工作原理

电磁式曲轴位置传感器的工作原理：发动机工作时，由于信号转子的凸齿相对感应线圈位置的变化，引起通过感应线圈的磁场发生变化。当凸齿接近线圈时，两者的间隙变小，磁路的磁阻变小，磁通增加；当凸齿对准线圈时，磁通达到最大值；当凸齿离开线圈时，磁通开始下降。这样每个凸齿都会引起线圈内磁通由零变到最大，又由最大变到零的周期性变化，从而在感应线圈里产生一个类似正弦波的感应电动势输出，其大小与磁通的变化率成正比。把上述输出信号经整形、放大后输入ECU，ECU就可以确定发动机转速和曲轴位置，根据该信号对点火正时和喷油进行修正。

霍尔式曲轴位置传感器的工作原理：发动机工作时，凸轮轴带动触发叶轮1（图5⁃5）转动，当叶片进入永久磁铁2与霍尔元件3之间的空气隙4中时，霍尔元件周围磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路输出极晶体管截止，传感器输出的信号电压为高电位；当触发叶轮离开空气隙时，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生霍尔电压，集成电路输出极晶体管导通，传感器输出的信号电压为低电位。传感器信号输入ECU，ECU根据该信号确定点火时刻和喷油时刻。

图5⁃5 霍尔式曲轴位置传感器的工作原理图

1—触发叶轮 2—永久磁铁 3—霍尔元件 4—空气隙

五、主要故障

1）传感器支架松脱。

2）传感器空气隙>1mm或飞轮齿圈有损伤。

3）传感器线束与搭铁线断路或短路。

4）传感器线束插接器松动、污损或端子锈蚀造成阻值过大。

5）传感器内部损坏。

六、可能产生的现象

1）发动机无法起动。

2）无高压火（电压高达15～30kV时产生的电火花）。

3）发动机突然熄火。

行动领域(www.xing528.com)

桑塔纳2000型轿车AJR发动机采用的是霍尔式曲轴位置传感器，其连接电路如图5⁃6所示。关闭点火开关，拔下曲轴位置传感器插头（灰色插头），如图5⁃7所示。

图5⁃6 霍尔式曲轴位置传感器连接电路

图5⁃7 曲轴位置传感器插头

一、检测内容

1.检测传感器电源电压

断开点火开关，拔下曲轴位置传感器插座上的线束插头，用万用表的红、黑表笔分别连接1号和3号端子，然后接通点火开关，测得电源电压。

2.检测线束有无断路故障

在断开点火开关的情况下拔下电控单元线束插头，将万用表转到电阻档，用红、黑表笔分别连接传感器插头1号端子与电控单元插头62号端子、传感器插头2号端子与电控单元插头76号端子、传感器插头3号端子与电控单元插头67号端子，测得各端子间导线的电阻值。

3.检测线束有无短路故障

在断开点火开关的情况下拔下电控单元线束插头，将万用表转到电阻档，先用一支表笔连接传感器插头1号端子（或电控单元插头62号端子），再用另一支表笔分别连接传感器插头2号和3号端子（或连接电控单元插头76号和67号端子），测得各端子间导线的电阻值。

二、检测参数的范围

1.传感器电源电压

曲轴位置传感器的电压值应高于4.5V。若电压为零，则说明线路断路、短路或电控单元有故障。需断开点火开关，继续检查线束是否断路或断路。

2.传感器线束电阻

1）在检测线束有无断路故障时，1—62、2—76及3—67端子间的导线电阻值应不大于1.5Ω。若阻值过大或为∞，则说明线束与端子接触不良或导线断路，应予修理或更换线束。

2）在检测线束有无短路故障时，1—2、1—3（或62—76、62—67）端子间的导线电阻值应为∞。若阻值不是∞，则说明线束短路，应予更换。

根据检测结果，可以确定故障部位。若线束无短路或断路故障，且传感器电源电压高于4.5V，说明霍尔式凸轮轴位置传感器故障，应予修理或更换传感器。若线束无短路或断路故障，但传感器电源电压为零，则说明电控单元故障，需要更换。

三、曲轴位置传感器的标准波形

1.电磁式曲轴位置传感器的标准波形

该传感器输出的是类似正弦波的数字脉冲信号，信号的频率和幅值随发动机转速成正比变化，如图5⁃8所示。

图5⁃8 电磁式曲轴位置传感器标准波形

2.霍尔式曲轴位置传感器的标准波形

该传感器输出的是12V数字矩形波信号，信号的频率和幅值随发动机转速成正比变化，如图5⁃9所示。

图5⁃9 霍尔式曲轴位置传感器标准波形

思考问答

1.曲轴位置传感器又叫什么传感器？它的作用是什么？

2.AJR发动机采用的是什么类型的曲轴位置传感器，如何进行检测？