凸轮轴曲轴位置传感器(CPS)

（1）功用（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器6.凸轮轴/曲轴位置传感器(CPS)凸轮轴位置传感器：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。曲轴位置传感器：检测曲轴转角位移，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。（1）功用组成：上部分为曲轴位置传感器，有带一个凸齿的G转子和两个感应线圈G1和G2组成。下部分为曲轴位置传感器由一个带24个凸齿的Ne转子和一个Ne感应线圈组成。如图原理：利用电磁线圈产生的脉冲信号来确定发动机转速和各缸的工作位置。检测：检查感应线圈的电阻，冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125～200Ω，Ne感应线圈电阻应为155～250Ω。（2）电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器1—G转子2—G1感应线圈3—G2感应线圈4—Ne转子5、9—Ne感应线圈6—G和Ne转子7—G1和G2感应线圈8—分电器壳体电磁式凸轮轴／曲轴位置传感器电路上一页电磁式曲轴位置传感器的常见故障主要包括：信号发生器感应线圈短路、断路、转子轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁芯组件（碰头）移动，使转子和磁头之间的间隙不当，磁铁磁场强度不足、造成信号减弱或无信号输入ECU、正时转子轮齿间有脏物填塞，造成输出信号变形等。电磁式曲轴位置传感器的测试以捷达GT和GTX型轿车为例测试过程主要包括测量各端子间电阻、信号转子凸齿与磁头之间间隙。①电阻检查关闭点火开关，拔下传感器连接器的插头，检查传感器1号端子与2号端子之间的电阻，其规范值应为450－1000欧，若电阻为无穷大，说明信号线圈存在断路的地方若阻值明显小于标准值，可能存在短路或线圈匝间绝缘不良，应更换传感器。检查传感器上1号或2号端子与屏蔽端子3之间的电阻，阻值应无穷大，如果电阻不是无穷大，则应更换传感器。②检查传感器与ECU中间的连接线束分别检查1号与56号端子，2号与63号端子，3号与67号端子之间的电阻值，应不超过1.5欧姆。如果电阻明显大于标准值或为无穷大，说明存在导线断路或接触不良，需进行修理。③检查信号转子与磁头之间的间隙用塞规检查信号转子与磁头之间的间隙，标准值为0.2～0.4mm。若有变化，需进行调整。（3）霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器利用霍尔效应原理产生相对应的电压脉冲信号。l）霍尔效应的原理。当电流I通过放在磁场中的霍尔元件且电流方向与磁场方向垂直时，电荷在洛伦兹力作用下向一侧偏移；在垂直于电流与磁通的霍尔元件的横向侧面上即产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这种电压称为霍尔电压霍尔电压与磁场强度D成正比霍尔式曲轴位置传感器是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。组成：由转子、永久磁铁、霍尔晶体管和放大器组成。原理：如图，ECU通过电源使电流通过霍尔晶体管，旋转转子的凸齿经过磁场时使磁场强度改变，霍尔晶体管产生的霍尔电压放大后输送给ECU，ECU根据霍尔电压产生的次数确定曲轴转角和发动机转速。1—转子2—永久磁铁3—霍尔晶体管4—放大器同步信号传感器电路上一页传感器的测试霍尔式曲轴位置传感器的测试方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好下面以北京切诺基的霍尔式曲轴位置传感器为例来说明其检测方法。曲轴位置传感器连接电路如图所示。其中一条是ECU向传感器提供电压的电源线，输入传感器的电压为5V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V；第三条是通往传感器的接地线。①传感器电源、电压的测试点火开关置于“ON，用万用表电压档测量ECU侧7号端子的电压应为5V，在传感器导线连接器”A”端子处测量电压也应为5V，否则为电源、线断路或接头接触不良②端子间电压的检测。用万用表的电压档，对传感器的ABC三个端子间进行测试，当点火开关置于“ON”时，A－C端子间的电压值约为5V；B－C端子间的电压值在发动机转动时，在0.3V–5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化（用万用表或示波器观察），最高电压5V，最低电压为0.3V。③电阻的检测。点火开关置于“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表电阻档跨接在传感器侧的端子A－B或A－C间，此时万用表显示读数为开路，如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。组成：由转子、发光二极管、光敏二极管和放大器组成。原理：如图，利用发光二极管作为信号源。随转子转动，当透光孔与发光二极管对正时，光线照射到光敏二极管上产生电压信号，经放大电路放大后输送给ECU。（4）光电式凸轮轴/曲轴位置传感器1、密封圈2、分火头3、发光二级管4、光敏二极管5、放大电路6、转子光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路上一页传感器的测试光电式曲轴位置传感器的常见故障有：发光二极管、光敏三极管沾污、损坏；信号盘上的光栅或弧形槽残缺，信号盘翘曲；内部电路断路或接触不良等，使之信号减弱、变形或无信号产生，造成发动机不能工作。传感器的测试现代SONATA轿车光电式曲轴位置传感器连接器（插头）的端子位置如图所示。①曲轴位置传感器的线束检查检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于ON，用万用表的电压档测量线束侧4号端子与接地间的电压应为12V，线束侧2号端子和3号端子与接地间电压应为4.8V一5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧1号端子与接地间应为0欧姆。②光电式曲轴位置传感器输出信号检测用万用表电压档接在传感器侧3号端子和1号端子上，在起动发动机时，电压应为0.2v－1.2v。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测2号端子和1号端子电压应为1.5V－2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。温度传感器为了确定发动机的温度状态，正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排放，提高发动机的运行性能，发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进气温度与排气温度的传感器（部分车型装备）。从结构上分为：绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。应用较多：绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。而从检测对象方面分：温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。进气温度传感器（IAT）用来检测进气温度，并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块，作为汽油喷射、点火正时的修正信号。为了保证控制系统能够精确控制发动机的工作参数，必须随时监测进气温度，以便修正控制参数，计算吸入气缸空气的质量流量以及进行点火修正等等。4.进气温度传感器（IATS）5、发动机冷却液温度传感器（ECTS）作用：发动机冷却液温度传感器又称水温传感器，它用来检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块，作为：汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号×排气温度传感器用来检测再循环废气的温度，用以判断废气再循环系统工作是否正常2．温度传感器的分类（1）绕线电阻式温度传感器在绝缘绕线架上绕上高纯度的镍线，再罩上适当的外套而制成，利用其电阻值随温度变化而变化的特性来测量冷却液温度和进气温度。其精度在1％以内，响应特性较差，响应时间约为15s。2．温度传感器的分类（2）热敏式温度传感器热敏式温度传感器利用的半导体是电阻随温度变化而变化的特性，其灵敏度较高。热敏电阻是利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性制成。根据热敏电阻的特性不同，可分为：负温度系数NTC热敏电阻正温度系数PTC热敏电阻临界温度热敏电阻CTR电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数NTC热敏电阻；电阻值随温度升高而增大的称为正温度系数PTC热敏电阻；有一类热敏电阻的阻值以某一温度（称为临界温度）为界，高于此温度时阻值为某一水平，低于此温度时阻值为另一水平，这类热敏电阻称为临界温度热敏电阻CTR3．温度传感器的工作过程：其中一根线通过发动机控制模块为传感器提供搭铁信号，有些是壳体直接搭铁；而另外一根线是作为传感器的信号输出线，发动机控制模块就是用这根线向传感器提供一个5V的参考电压，同时也是通过这根线上的反馈电压来监测温度的高低。当温度上升的时候，传感器的电阻将减小，传感器两端的电压降也将下降，发动机控制模块就是根据该电压降来反映温度的高低4．温度传感器的测试以发动机冷却液温度水感器为例发动机冷却液温度传感器是一个比较重要的传感器，如果其损坏：会造成发动机起动困难、运行性能过差的故障。因而对发动机冷却液温度传感器进行正确的测试很重要。（1）测试所需的仪器设备如果只是想测试传感器的电阻和电压信号，使用汽车专用万用表就可以了，而要想观察传感器的整个信号变化过程，则需使用汽车专用示波器。（2）就车检测关闭点火开关，拔下发动机冷却液温度传感器的导线连接器，按图所示，用汽车专用万用表测量其电阻值，温度越高，传感器的电阻应越小。否则更换冷却液温度传感器。（3）单件测试关闭点火开关，拔下发动机冷却液温度传感器的导线连接器，从发动机上拆下冷却液温度传感器。在一个容器里加不同温度的水，然后测量传感器的电阻值。其电阻值应在两条标准值公差曲线之间。如果其电阻在两条曲线以外，则需更换发动机冷却液温度传感器。（4）传感器电压测试l）利用汽车专用万用表进行测试。把发动机冷却液温度传感器正确安装在车上，起动发动机。用温度表测量冷却液实际温度，同时用检测仪读取电脑确认的冷却液温度值。另用电压表从传感器接头背面测量信号电压值，记录下在不同温度下（如20℃、40℃、60℃、80℃、100℃）的电压值然后用一条平滑的曲线将各个电压值连接起来。2）利用汽车专用示波器进行测试D型安装在空气滤清器或进气管内，L型安装在空气流量计内。结构如图下一页空气温度传感器录像功用：给ECU提供发动机冷却液温度信号，作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。5.冷却水温度传感器（ECTS）下一页一般安装在气缸体水道上或冷却水出口处。其工作原理与进气温度传感器相同。功用：检测汽车行驶速度，给ECU提供车速信号，用于巡航控制和限速断油控制。车速传感器用来测量汽车的行驶速度。发动机控制模块（ECU）利用该信号来控制发动机怠速转速、汽车加减速期间的混合气浓度和点火正时。类型：舌簧开关式和光电式。7.车速传感器（VSS）舌簧开关型车速传感器磁铁由车速表的软轴驱动，相对于固定的舌簧开关，软轴转一圈，磁铁的极性变换四次。当磁铁转动时，在磁铁N极和S极之间的四个过渡区的磁力使舌簧开关的触点张开或闭合。常用的有：起动开关、空调开关、档位开关、制动开关、动力转向开关和巡航控制开关等。8.信号开关1．起动信号（STA)2．点火开关信号（IGN)点火开关信号是表示点火开关接通时的信号，点火开关与ECU连接电路如图所示。当点火钥匙转到ON位置时，点火开关接通信号（12V）输入ECU，这时ECU将控制以下部件的工作。怠速控制前步电机进入预先设定位置。ECU将根据进气歧管的压力、大气压力和进气温度传感器、水温传感器信号，确定基本喷油时间，即基本喷油量；根据水温传感器信号，修正喷油时间和点火时刻；监测节气门位置传感器信号；接通燃油泵继电器控制电路。如果发动机不起动，即ECU未接收到起动信号STA时，燃油泵运转1s后电路即被切断；ECU控制燃油泵继电器触点接通，向传感器加热元件通电加热；控制自动变速器升档灯显示