不懂就问：电控柴油机喷油正时信号传感是如何工作的？

【卡车之家 原创】喷油正时是柴油发动机能够正常启动和运转的一个主要因素。记得大泵机时代的喷油提前角可以达到二十度以上，前几天偶然翻翻资料，看到现在的燃烧技术可以让发动机喷油提前角达到6度以内，不得不佩服科学技术的进步神速。因为燃烧效率和燃烧速率的提高而让喷油时间可以更加接近于上止点0度。

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器工作原理和失效状态

今天我们讲讲电控高压共轨系统提供喷油正时信号的两个传感器：曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器工作原理和失效状态。

以常见的博世商用车为例：（后文如果没有特殊说明都是讲的博世电磁式）这俩传感器都属于电磁式的，属于无源类型。型号是一样的，可以互换。前面两句话的意思可以这样理解：这俩传感器用在配备博世系统的大型车上面，外部不给它俩供电。它自己发电，所以可以把它俩理解成两个小发电机！

上图是凸轮轴传感器的信号盘，它和凸轮轴传感器一起安装在高压油泵上面，有些也会安装在发动机缸盖或者缸盖底下前端或者后端。不管安装在哪里，它的转速和凸轮轴转速始终是同步的，凸轮轴转一圈这个信号盘转一圈。

大家可以看到信号齿上面的数字153624（或者142635），这个刚好是六缸发动机工作顺序，每个信号齿对应一个缸。我们看到有多出来一个信号齿，上面写得有“0识别用”。这个是一缸压缩上止点。

知道了一缸压缩上止点和每个缸的工作位置，发动机是不是就可以正常运转了呢？我们后面解答！我们知道因为燃烧需要时间，所以喷油时间必须提前。即使同一台发动机随着工况的改变喷油提前角度也是不一样的。

为了更加精确的掌握发动机对于喷油提前角的需要，所以需要更大的圆盘来详细划分刻度。而发动机飞轮恰好可以胜任（有的车型在发动机扭转减震器上面）。所以我们就会看到电控发动机飞轮上面就会有一个一个的信号齿（或者是凹坑）。

博世商用车曲轴位置传感器有60-2个信号齿（或凹坑），减2的意思是会少两个齿（或者少两个凹坑），如下图：

这个缺齿部位和曲轴位置传感器对应点是一缸或六缸压缩上止点，为什么这么说呢？我们知道，发动机一个工作循环曲轴转两圈（进气、压缩、做功、排气各半圈），第一圈从1缸开始干活，后面5缸、3缸接力干活。

第二圈从6缸开始干活，后面2缸、4缸接力干活。所以这个缺齿部位对应曲轴位置传感器的时候有可能是一缸压缩上止点，也有可能是六缸压缩上止点。因为凸轮轴是控制气门开闭的，发动机每缸每个工作循环凸轮轴只转一圈（曲轴转两圈，凸轮轴转一圈），与它同步的凸轮轴传感器只需要知道多齿对应位置就可以知道是一缸在压缩上止点位置了！所以说：凸轮轴传感器可以准确判缸，而曲轴位置传感器可以知道发动机的喷油准确提前角。

传感器失效状态（坏了）及应对办法

对于博世商用车来说，这俩传感器互为备份。当其中一个坏了以后另外一个是可以单独工作的。如果发动不着车，并且有报相关故障码的时候，我们可以拔掉其中一个传感器让另外一个传感器单独工作。

此时会报故障码，启动时间会延长。这是因为单曲轴位置传感器不能准确判断第一缸压缩上止点。如果单曲轴位置传感器工作的时候，电脑会控制喷油器在两个压缩上止点（一缸和六缸）试探性的喷油，当发现转速上升，电脑会认为喷油正确。

发动机单凸轮轴传感器工作的时候，因为喷油提前角无法准确计算，尾气排放会恶化！这些都是控制策略里面的功能:跛行回家模式（Limphome）！单传感器工作的时候对于功率输出是没有影响的！

根据以上介绍，我们知道，这两个传感器给电脑版的反馈信号必须是同步的。当这两个传感器其中一个因为受到干扰或者损坏等情况下，可能会给电脑传递错误的信号，而电脑板无法判断哪个传感器的信号是正确的时候，可能会造成无法启动和正常运转。

这就好像两个人抬木头似的。当其中一个人步伐踉踉跄跄，另外一个人也会跟着步伐不稳。此时最好的解决办法是停下来（无法启动、运转）或者干脆一个人扛着这根木头走（单传感器工作）。这就是我们说的信号必须同步。所以，喷油正时信号也叫：“同步信号”

以曲轴位置传感器为例，传感器头部和飞轮信号齿之间必须要保证1毫米±0.5毫米的间隙。间隙如果过大或者过小的话都会影响信号的输出。经常有曲轴位置传感器头部有铁屑粘附的情况。如果铁屑粘附很多，会影响动力甚至会无法启动。

这个时候，当电脑无法准确的收到传感器的信号，只能减低供油量或者不供油。

随着信号齿切割传感器的磁力线，在传感器线圈两端就会出现一个交变电压，除了缺齿部位以外，其它58个信号齿就会出现58个正弦波信号。这类的交变信号最易受到干扰，所以传感器进电脑板的线一般都是双绞线或者外覆屏蔽层。

即使这样，在平常使用的时候，偶尔也有发电机，启动机等大功率电器工作的时候对它有干扰的情况出现。所以 ，车上的线路我们不要轻易改变它的交叉位置。

我们知道正弦波模拟信号电脑是无法读取的，所以模拟信号必须要有个数字信号转换的过程，这就对于电磁式的传感器信号输出要求会更高 (有些车型使用的霍尔效应传感器直接输出数字信号，抗干扰性能，电脑准确识读率都要比电磁式高)下图是传感器正常输出的模拟信号，和准确的数字信号转换。

上图是曲轴位置传感器和信号齿距离忽远忽近造成的信号波形图。这样电脑就无法准确识读。其它还有凸轮轴信号盘移位，信号齿缺损等等各种情况的出现，需要我们在使用中细心观察。

本文特约作者：天天向左002

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一个简单的传感器电压低故障，8天都没修好

共轨导读

对于单个传感器的电路故障，一般是比较好维修的，无非就是线路或者传感器的故障。今天带来的故障案例却不同以往，明明是一个简单的传感器电压低的故障，却查了将近8天，前后来了一共5拨人。

那么我们就来看下这个故障到底有什么神奇之处，我相信这个点90%的人都不知道！

故障案例

师傅在维修这辆车之前，已经有4拨人动过这辆车了，但是都没有修好。据司机描述，挂挡行驶时限速1800转，但是停车就可以踩到3500转，一旦挂挡起步就又限速1800。

故障排查

第一步：读取故障码

不管别人是怎么修的，师傅按照正常步骤走。首先插上解码仪，读取故障码，发现故障码为P0097：进气温度传感器信号电压低于下限—历史故障。询问司机，之前也是出现的一样的故障码。

传感器信号电压正常情况下会有一个工作范围，当信号电压超过最大值或者低于最小值且持续一段时间（200ms左右）,就会报出信号电压过高或过低的故障码。

对于进气温度传感器的电压值的范围是：0.2V-4.95V，若是超过该范围就会报出电压过低或过高的故障。

该故障是电压低，一般可能的故障点就是：

1.进气温度传感器的信号线对地短路；

2.进气温度传感器的供电线对地短路；

3.温度传感器损坏，导通；

4.电脑板或数据问题。

第二步：检查传感器线路

这可就让人疑惑了，这么个简单的电路故障，居然四拨人都没有修好？学艺不精吧！首先还是按照正常步骤查一遍，拔开插头测量开路电压，均正常：5V，5V，5.6V，0V。压力信号线正常对地电压应该是5.5V左右，均为正常。

第三步：传感器电阻合理值检查

传感器坏了？刚想去找一下配件，换一下试试，司机却说这个前面的人已经试过了，换了新的传感器也没有用，甚至电脑板都换过测试过一遍。电脑板也换过了？不放心，还是先测一下传感器的温度电阻看看。

但这是社区的，单拿出来的话，不如和他们合作，阻测下来是0.866，由于现在是正午，天气比较热，大气温度也有个36℃。由于测量的时候是着车状态，经过增压中冷后的温度还是要比进气温度高的（40℃+），所以0.866也是属于正常范围。

第四步：跟车测试

师傅这时候注意到一点，读出来的是历史故障，是不是有可能是线路虚接呢？先暂时飞线看看行不行。正准备飞线，发现已有前人做过类似的操作了。不管，自己再试一遍。接完线后，清码，试车看看。

先原地试车，发现没有任何故障码复现，也没有出现限速的问题。

于是决定出去跟车试试，当车辆还没有开出去200m,发现又限速了。一看故障码，故障码又复现了，并且是当前故障。

这时候熄火，重新原地试车还是没问题，只要一走就又出问题。这么神奇的吗？

第五步：喷油器检查

静下心来分析一下，传感器没有问题，电压也没有问题，线也飞过了，甚至之前也换过电脑板了。但是这个就是简单的电路故障啊，能换的都换了，到底问题出在哪呢？

难道不是这个故障导致的限速？

于是师傅，开始去查其他地方了，车速传感器、离合器开关、刹车开关等等，统统都拔掉检查了一遍，还是没有查到故障点。

于是决定把喷嘴拆出来上实验台上来测一下，看看是不是喷油器的问题。结果放到试验台上测也没有问题，装回去又发现问题了——车打不着了。

好了，老故障没解决，新故障又出现了，这个车真的是一波三折啊。

第六步：更换喷油器

修了一天，只能第二天起来接着查了。打不着车？尝试着喷启动液试试，发现喷启动液是可以着车的，但是过了一会就自己熄火了。解码仪读，也没有什么故障。那么可能就是之前拆装喷嘴的问题了，查喷油器加电良好。是不是喷油器卡死了？因为德尔福的喷嘴特别容易卡死。更换四支喷油器之后，车辆再次打着。

小贴士：

在拆装喷油器时，应首先使用气枪吹干净，防止进入灰尘卡死喷油器。

第七步：跟车读取数据流

尽管能着车了，但故障还是依旧。没办法继续跟车，看看有没有什么异常的数据流。调出了一大堆的数据流，挨个看，确实发现有不对劲的地方了。数据流如下：

由于从高速到限速时间过短，其他数据流来不及看清变化。但是可以明显看到进气温度这一项的数据流不对。怎么怠速的时候温度就到65℃了？正常应该也就40℃左右啊。

限速之后25℃还是可以理解的，因为在出现进气温度电路相关故障时，电脑板会给出替代值。一般起动时，替代值为-20℃；起动后为25℃。

第八步：拆缸盖检查气门

正常情况下，进气温度不可能达到这么高的，高温气体反窜了？那问题就大了，能想到的可能就是气门损坏了。没办法，只能拆开缸盖检查气门了。最终发现气门破损了，导致严重漏气，高温气体被压缩至进气管，导致进气温度传感器检测温度过高。

更换气门后，故障码不再出现，故障解决。

知识拓展

看完这么多，相信大家对这个故障还是有疑惑的，接下来小轨就给大家梳理一下。

为什么怠速时温度不合理（65℃），却不报温度过高的故障呢？

车辆在标定的时候，根据厂家不同对进气温度上限值有着不同的标定，一般温度为60~70℃，所以在进气温度达到65℃时，并未达到该德尔福系统的标定值，所以不会报出进气温度过高相关的故障。所以在正常试车的时候，没有任何故障的报出。

车辆行驶时为什么会报出电路故障呢？

在解决这个问题的时候，我们需要先了解一下进气温度传感器的基本工作原理。

首先，进气温度、环境温度等传感器都是采用的负热敏电阻（排温是正热敏）。那么什么是负热敏呢？

负热敏电阻传感器其电阻值随着进气温度的变化而变化。进气温度变低时，热敏电阻的电阻值增大；温度变高时，热敏电阻的电阻值减小（如下图），能够改变发动机控制模块（ECU）提供的5V信号电路上的电压。

我们下面接着了解一下ECU和传感器是如何配合进行工作的呢，对于进气温度传感器采用的是“恒定电压+热敏电阻器”向ECU提供0~5V模拟信号的方式。

在ECU内部有一个定值电阻R与传感器上的热敏电阻串联。串联电阻分压，加在两个电阻之上的电压为固定值5V,此时我们测量ECU内部电阻R为1200Ω左右。

我们通过特性图发现，当温度高到一定程度的时候，电阻就会很小（假设极限情况电阻为0），同时电脑板检测到的电压值就会很小，当电压值小于电路故障设定值时，就会报出电路相关的故障。下面以博世EDC17CV44系统为例说明：

从图中我们可以看出，当电压小于200mV，大于4950mV时，就会报出电压低和电压高的故障。但是当进气温度为200℃时，电脑板检测的电压仅为136mV,肯定就会报出电压低于下限的故障。

维修点评

所以该故障其实是高温气体反串之后，造成进气温度升高到一定值，从而导致报出电路方面的故障。此电路故障，按照我们正常的排查逻辑是根本排查不出来的，因为本身就不是电路故障，所以才会误导了一大批人。

但师傅在排查时，还是有不当的操作的：

1.当电路方面都排查结束后，首先第一步就是应该去读取数据流，而不是盲目的去排查喷油器等方面的故障。若是一开始就去读取数据流，肯定能直接找到故障点。

2.不要盲目拆装喷油器，很多人在维修车辆的时候喜欢去直接动喷油器，校一下油嘴。其实没有明确现象指向喷油器的时候，尽量不要去动喷油器，该案例师傅就犯了这个错误，并且拆装时一定要吹扫干净，防止进灰卡滞。

今日互动

师傅们还见过哪些报的是电路故障，实际上维修却不是电路故障的案例呢？欢迎在下方留言，大家一起学习！

本文卡家号作者：共轨之家

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