曲軸位置傳感器的作用、工作原理、電路、故障檢查

一、曲軸位置傳感器的作用、結構

1.曲軸位置傳感器作用

曲軸位置傳感器（CPS或CKP），通常也稱為發動機轉速傳感器，是發動機控制系統最主要的傳感器之一，其功用是採集曲軸轉動角度和發動機轉速信號，並輸入ECU，以便確定噴射順序、噴射正時、點火順序、點火正時，然後根據信號監測到的曲軸轉角波動大小來判斷髮動機是否有失火現象。

2.曲軸位置傳感器類型

現在汽車曲軸位置傳感器主流的是磁脈衝式曲軸位置傳感器，它一般安裝於靠近飛輪的變速器殼體位置，見下圖。還有一種是霍爾式曲軸位置傳感器，一般安裝在曲軸前端的曲軸皮帶輪旁的位置，也有安裝在曲軸末端飛輪旁的變速器殼體上，現在已經不是主流。再有一種是光電式曲軸位置傳感器，現在基本已經淘汰。

曲軸位置傳感器安裝位置

1—多極傳感輪；2—插頭；3—曲軸位置傳感器

3. 磁脈衝式曲軸位置傳感器的結構

磁脈衝式曲軸位置傳感器用螺釘固定在發動機缸體上，由永磁鐵、線圈和連接器插頭組成，線圈即為信號線圈，永磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭與信號轉子相對安裝，磁頭與導磁板連接構成導磁迴路（下圖）。

二、曲軸位置傳感器工作原理

發動機控制單元根據讀取的信號計算出發動機轉速。為了正常啟動發動機，發動機控制單元檢查下列條件是否滿足：曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器發出的信號沒有錯誤；必須按規定的時間順序識別到這兩個信號。這一步驟稱為同步過程，並僅在車輛啟動時執行。首先，同步使發動機控制單元能夠正確控制燃油噴射。不同步時不能啟動車輛。

如果在發動機啟動時（在曲軸旋轉第一圈時），曲軸位置傳感器信號缺失，或識別出無效同步，便會立即開始進行診斷。這時將讀取凸輪軸位置傳感器信號。如果讀取了凸輪軸上的12個齒面，而故障仍然存在，便會存入一個故障。一旦運轉中的發動機未接收到曲軸位置傳感器信號，或不存在有效的同步，便會開始確認故障。

曲軸位置傳感器

1—軸傳感器；2—多極傳感輪；3—插頭連接器

曲軸位置傳感器特性線

從高相位到低相位的過渡標誌著磁場的變化。在發動機控制單元中對這些變化進行計數。磁場兩次切換之間的偏差為6°曲軸轉角。

曲軸位置傳感器（特性曲線）

1—信號曲線（系統內部計算）；2—多極傳感輪；3—基準信號

曲軸位置傳感器信號

1—曲軸位置傳感器參考信號；2—曲軸位置傳感器信號曲線

曲軸位置傳感器參數

三、曲軸位置傳感器電路

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磁感應式曲軸位置傳感器電路

（1）電路連接

在發動機運行中，當曲軸位置傳感器出現故障時，會導致信號中斷，發動機不能啟動或在運行時立即熄火，這時ECU可以診斷到故障並進行故障碼存儲。

維修圖解：

如下圖所示，大眾車磁感應式曲軸位置傳感器的端子T3i/2為傳感器其中一極，與ECU的T80/64端子相連；端子T3i/3與ECU的T80/53端子相連；端子T3i/1為屏蔽線端子，在發動機線束內的搭鐵連接。

曲軸位置傳感器關聯電路

G2—冷卻液溫度傳感器；G28—曲軸位置傳感器（發動機轉速傳感器）；G61—爆震傳感器1；G62—冷卻液溫度傳感器；J361—發動機控制單元；T3i—3芯黑色插頭；T4y—4芯黑色插頭；T10f—10芯灰色插頭；T80—80芯黑色插頭；

220—發動機線束中的接地連接（傳感器接地）

（2）電路檢測

◆ 電阻的檢測

關閉點火開關，拔下傳感器插接器插頭，檢測傳感器上3端子和2端子間的電阻，應為450〜1000Ω。若電阻為無窮大，則說明信號線圈存在斷路，應更換傳感器。檢測傳感器上端子T3i/3或端子T3i/2與屏蔽線端子T3i/1之間的電阻，阻值應為無窮大。如果該電阻不是無窮大，則應更換傳感器。

◆ 輸出電壓檢測

用萬用表的交流電壓擋在線路正常連接、發動機運轉時測量端子T3i/3或端子T3i/2間的電壓，該電壓值在0.2～2V範圍內波動。

◆ 曲軸位置傳感器與ECU之間的連接線束檢測

分別檢測T3i/2與ECU的T80/64端子、T3i/3與ECU的T80/53端子、T3i/1端子與發動機線束內電源線間的電阻值，應不超過1.5Ω。如果電阻為無窮大，則說明存在導線斷開的情況。