学习目标
1. 正确描述曲轴位置传感器的作用、 结构及工作原理。
2. 正确使用检测仪器， 对曲轴位置传感器计进行检修。
任务引入
一辆丰田轿车， 打开仪表盘点火开关至启动挡， 正常状态下发动机无法启动， 启动机运转正常， 故障灯亮。
汽车发动机无法启动与油、 气、 电有很大的关系， 而电子控制系统车辆的发动机问题还有可能由传感器及防盗系统引起， 因故障灯亮， 故先着手查找电控系统故障。 此类故障一般与曲轴位置传感器有关， 所以我们先学习曲轴位置传感器的相关知识。
相关知识
一、 曲轴位置传感器的作用
曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器。 曲轴位置传感器的功用是: 采集发动机曲轴转速与转角信号， 并输入ECU， 以便计算确定并控制喷油提前角与点火提前角。
二、 曲轴位置传感器的类型及结构原理
发动机燃油喷射系统常用的曲轴位置传感器分为光电式、 磁感应式和霍尔式三种类型。其中磁感应式和霍尔式最为常用。
1. 磁感应式曲轴位置传感器
磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电源， 永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用， 其磁能不会损失。 当发动机转速变化时， 转子凸齿转动的速度将发生变化， 铁芯中的磁通变化率也将随之发生变化。 转速越高， 磁通变化率就越大， 传感线圈中的感应电动势也就越高， 如图1-104所示。
由于转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感线圈输出电压的高低， 因此，转子凸齿与磁头间的气隙在使用中不能随意变动。 气隙如有变化， 必须按规定进行调整，气隙大小一般设计为0.2～0.4mm。
图1-104 磁感应式曲轴位置传感器的结构
1—缸体；2—传感器磁头；3—信号转子；4—大齿缺 (输出曲轴位置基准标记)
2. 差动霍尔式曲轴位置传感器
差动霍尔式传感器的结构特点: 差动霍尔式传感器又称为双霍尔式传感器， 其外形结构与磁感应式传感器十分相似， 但工作原理有所不同。 差动霍尔式传感器的基本结构如图1-105 (a)所示， 由带凸齿的信号转子和霍尔信号发生器组成。
差动霍尔式传感器的工作原理与普通霍尔式传感器相同。 根据霍尔式传感器的工作原理， 当信号转子上的齿缺与凸齿转过差动霍尔电路的两个元件时， 齿缺或凸齿与霍尔元件之间的气隙就会发生变化， 磁通量随之变化， 霍尔元件中就会产生交变电压信号， 如图1-105 (b)所示， 其输出电压由两个霍尔信号电压叠加而成。 因为输出信号为叠加信号， 所以转子凸齿与信号发生器之间的气隙可以增大到1mm±0.5mm (普通霍尔式传感器仅为0.2～0.4mm)， 从而便可将信号转子设置成像磁感应式传感器转子一样的齿盘式结构， 其突出优点是传感器安装方便。 在汽车上， 一般将凸齿转子设装在发动机曲轴上或将发动机飞轮作为传感器的信号转子。
图1-105 差动霍尔式传感器的基本结构
三、 曲轴位置传感器电路
曲轴位置传感器电路如图1-106所示。
图1-106 曲轴位置传感器电路
任务实施与考核
一、 技能学习
1. 查找相关技术资料
(1) 曲轴位置传感器的拆卸
1) 拆下发动机右底罩。
2) 拆下曲轴位置传感器， 如图1-107所示。
图1-107 拆卸曲轴位置传感器
①断开曲轴位置传感器连接器。
②拆下螺栓和曲轴位置传感器。
(2) 曲轴位置传感器的检查
1) 检查曲轴位置传感器电阻。 根据表1-40， 参考图1-108， 用数字万用表测量电阻。
提示: “冷态” 和 “热态” 是指线圈自身的温度。 “冷态” 为-10℃～50℃， “热态”为50℃～100℃。 如果电阻不符合规定， 则更换传感器。
表1-40 标准电阻 Ω
图1-108 检查曲轴位置传感器电阻
2) 检查曲轴位置传感器线束。 根据表1-41和表1-42， 参考图1-109， 用欧姆表测量电阻。
表1-41 标准电阻 (一) Ω
表1-42 标准电阻 (二) kΩ
图1-109 检查曲轴位置传感器线束
3) 检查曲轴位置传感器安装情况。 曲轴位置传感器的安装情况如图1-110所示。
图1-110 检查曲轴位置传感器的安装情况
(3) 曲轴位置传感器的安装
1) 安装曲轴位置传感器。
①连接曲轴位置传感器连接器。
②用螺栓上紧曲轴位置传感器。
2) 安装发动机右底罩。
2. 操作步骤
曲轴位置传感器的检修步骤如表1-43所示。
表1-43 曲轴位置传感器的检修步骤
续表
续表
二、 任务实施与考核
曲轴位置传感器检修的任务实施与考核如表1-44所示。
表1-44 曲轴位置传感器检修的任务实施与考核
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