曲轴与凸轮轴传感器 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的作用

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的作用

曲轴位置传感器的英文缩写是CKPS或CKP，也称作发动机转速传感器，大多采用磁感应式传感器，配合60齿减去3齿或60齿减去2齿的靶轮。凸轮轴位置传感器的英文缩CMPS或CMP，也称作霍尔传感器，大多采用霍尔传感器，配合具有1个缺口或几个不等距缺口的信号转子。控制单元不停地接收和比对这两个信号电压，当两个信号都在低电位时，控制单元认为此时再经一定的曲轴转角就可到达1缸压缩行程上止点。如果经比对CKP与CMP都在低电位，控制单元就有了点火正时和喷油时刻的基准。

当凸轮轴位置传感器信号中断后，控制单元收到曲轴位置信号只能识别出再经一定的曲轴转角到达1、4缸的上止点，但不知1、4缸中的哪一个是压缩行程上止点。控制单元仍可喷油，但由顺序喷射改为同时喷射，控制单元仍可点火，但将点火正时向后推迟到绝对不爆震的安全角度，一般推迟1 5。此时发动机功率和扭矩都会降低，驾驶中的感觉就是加速不良，达不到规定的最高车速，燃油消耗增加，怠速不稳。

当曲轴位置传感器信号中断后，大多数车辆不能启动，因为程序中没设计利用凸轮轴传感器信号替代的功能。然而少部分车辆，例2000年上市的捷达2气门电喷车，当曲轴位置传感器信号中断后，控制单元会以凸轮轴位置传感器信号替代，发动机可以启动和运行，但各项性能会下降。

本例中伊兰特启动困难、加速无力的原因即是曲轴位置传感器失效后的故障表现。具体表现是发车速达到110KM/h后，继续加大节气门开度，发动机转速上不去，车速不能提升。而原地停车加油门是最高转速只能达到4000r/min。而利用解码器读到故障码P0339，故障码的含义是ECU没有收到来自曲轴位置传感器CKPS的信号。

同时因为曲轴位置传感器失效，另一个故障现象是起动困难，即起动时所需时间较长。

曲轴位置传感器的作用、工作原理、电路、故障检查

1.曲轴位置传感器作用

曲轴位置传感器（CPS或CKP），通常也称为发动机转速传感器，是发动机控制系统最主要的传感器之一，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入ECU，以便确定喷射顺序、喷射正时、点火顺序、点火正时，然后根据信号监测到的曲轴转角波动大小来判断发动机是否有失火现象 。

2.曲轴位置传感器类型

现在汽车曲轴位置传感器主流的是磁脉冲式曲轴位置传感器，它一般安装于靠近飞轮的变速器壳体位置，见下图。还有一种是霍尔式曲轴位置传感器，一般安装在曲轴前端的曲轴皮带轮旁的位置，也有安装在曲轴末端飞轮旁的变速器壳体上，现在已经不是主流。再有一种是光电式曲轴位置传感器，现在基本已经淘汰。

曲轴位置传感器安装位置

1—多极传感轮；2—插头；3—曲轴位置传感器

3. 磁脉冲式曲轴位置传感器的结构

磁脉冲式曲轴位置传感器用螺钉固定在发动机缸体上，由永磁铁、线圈和连接器插头组成，线圈即为信号线圈，永磁铁上带有一个磁头，磁头与信号转子相对安装，磁头与导磁板连接构成导磁回路（下图）。

二、曲轴位置传感器工作原理

发动机控制单元根据读取的信号计算出发动机转速。为了正常启动发动机，发动机控制单元检查下列条件是否满足：曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器发出的信号没有错误；必须按规定的时间顺序识别到这两个信号。这一步骤称为同步过程，并仅在车辆启动时执行。首先，同步使发动机控制单元能够正确控制燃油喷射。不同步时不能启动车辆。

如果在发动机启动时（在曲轴旋转第一圈时），曲轴位置传感器信号缺失，或识别出无效同步，便会立即开始进行诊断。这时将读取凸轮轴位置传感器信号。如果读取了凸轮轴上的12个齿面，而故障仍然存在，便会存入一个故障。一旦运转中的发动机未接收到曲轴位置传感器信号，或不存在有效的同步，便会开始确认故障。

曲轴位置传感器

1—轴传感器；2—多极传感轮；3—插头连接器

曲轴位置传感器特性线

从高相位到低相位的过渡标志着磁场的变化。在发动机控制单元中对这些变化进行计数。磁场两次切换之间的偏差为6°曲轴转角。

曲轴位置传感器（特性曲线）

1—信号曲线（系统内部计算）；2—多极传感轮；3—基准信号

曲轴位置传感器信号

1—曲轴位置传感器参考信号；2—曲轴位置传感器信号曲线

曲轴位置传感器参数

三、曲轴位置传感器电路

1

磁感应式曲轴位置传感器电路

（1）电路连接

在发动机运行中，当曲轴位置传感器出现故障时，会导致信号中断，发动机不能启动或在运行时立即熄火，这时ECU可以诊断到故障并进行故障码存储。

维修图解：

如下图所示，大众车磁感应式曲轴位置传感器的端子T3i/2为传感器其中一极，与ECU的T80/64端子相连；端子T3i/3与ECU的T80/53端子相连；端子T3i/1为屏蔽线端子，在发动机线束内的搭铁连接。

曲轴位置传感器关联电路

G2—冷却液温度传感器；G28—曲轴位置传感器（发动机转速传感器）；G61—爆震传感器1；G62—冷却液温度传感器；J361—发动机控制单元；T3i—3芯黑色插头；T4y—4芯黑色插头；T10f—10芯灰色插头；T80—80芯黑色插头；

220—发动机线束中的接地连接（传感器接地）

（2）电路检测

◆ 电阻的检测

关闭点火开关，拔下传感器插接器插头，检测传感器上3端子和2端子间的电阻，应为450〜1000Ω。若电阻为无穷大，则说明信号线圈存在断路，应更换传感器。检测传感器上端子T3i/3或端子T3i/2与屏蔽线端子T3i/1之间的电阻，阻值应为无穷大。如果该电阻不是无穷大，则应更换传感器。

◆ 输出电压检测

用万用表的交流电压挡在线路正常连接、发动机运转时测量端子T3i/3或端子T3i/2间的电压，该电压值在0.2～2V范围内波动。

◆ 曲轴位置传感器与ECU之间的连接线束检测

分别检测T3i/2与ECU的T80/64端子、T3i/3与ECU的T80/53端子、T3i/1端子与发动机线束内电源线间的电阻值，应不超过1.5Ω。如果电阻为无穷大，则说明存在导线断开的情况。

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