曲軸傳感器的工作原理：各類型曲軸位置傳感器的結構和工作原理

曲軸傳感器的工作原理：各類型曲軸位置傳感器的結構和工作原理

曲軸位置傳感器CKPS（=Crankshaft Position Sensor ）又稱轉速傳感器作用是檢測曲軸轉角位移，給ECU提供發動機轉速信號和曲軸轉角信號，作為燃油噴射和點火控制的主控信號，也可測定發動機轉速。
常與凸輪軸位置傳感器CMPS（=Camshaft Position Sensor）配合使用。 CMPS用于給ECU提供曲軸轉角基準位置（第一缸壓縮上止點）信號，也作為燃油噴射控制和點火控制的主控信號。

【曲軸位置傳感器安裝位置】
曲軸位置傳感器一般安裝在曲軸前端，飛輪的變速器殼體上（離合器殼/ 飛輪殼）。曲軸、凸輪軸、飛輪或分電器處。兩傳感器有安裝在一起的，也有分開安裝的

曲軸位置傳感器故障原理
曲軸位置傳感器（CKP）是一個磁感應式傳感器，曲軸上的靶輪有58 個齒槽，每個間隔6°，最后一個槽較寬，用于生成同步脈沖，當曲軸轉動時，變磁阻轉子中的槽將改變傳感器的磁場，產生一個感應電壓脈沖，用來識別曲軸轉動方向。
曲軸每轉一周，曲軸位置傳感器就產生58 個基準脈沖信號。發動機控制單元就根據58X基準信號計算發動機轉速和曲軸的位置，這是發動機控制單元控制點火時刻的重要信號。
（汽車維修技術網

由于曲軸脈沖輪上缺2 個齒，發動機控制單元可以識別1缸和4 缸上止點的位置，但是不能分辨1缸和4 缸中的哪一缸是壓縮行程上止點。
當發動機啟動時，為了點火，需要正確識別1缸壓縮行程上止點位置，控制單元要將曲軸位置傳感器信號與安裝在凸輪軸上的凸輪軸位置傳感器信號進行比對。
如果發動機的控制單元沒有接收到轉速信號，發動機不能啟動或在運行中立即停止運轉。

【曲軸位置傳感器類型】
曲軸位置傳感器類型有光電式曲軸位置傳感器、霍爾式曲軸位置傳感器和磁感應式曲軸位置傳感器
光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結構和工作原理
組成結構：
由轉盤、發光二極管、光敏二極管和放大器組成。

工作原理：
利用發光二極管作為信號源。隨轉盤轉動，當透光孔與發光二極管對正時，光線照射到光敏二極管上產生電壓信號，經放大電路放大后輸送給ECU。
信號類型：頻率信號
發動機轉速↑→信號頻率↑→信號振幅不變

檢測方法
點火開關轉至ON位，檢測電腦側1和2端子間電壓為12V。脫開曲軸位置傳感器的導線連接器，把點火開關置于“ON”，信號電壓應為4.8-5.2V，搭鐵與地間應為0Ω（導通）。起動發動機，信號電壓大小應符合要求。

霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結構和工作原理
霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應的原理，產生與曲軸轉角相對應的電壓脈沖信號的。
它是利用觸發葉片或輪齒改變通過霍爾元件的磁場強度，從而使霍爾元件產生脈沖的霍爾電壓信號，經放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信號?；魻柺角S位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發葉片的結構型式。在發動機的曲軸皮帶輪前端固裝著內外兩個帶觸發葉片的信號輪，與曲軸一起旋轉。

信號類型：脈沖頻率信號
發動機轉速↑→信號頻率↑→信號振幅不變

霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器電路及其檢測
電壓檢測
點火開關轉至ON位。
檢測A、C之間的電壓應為8V。
B、C間輸出的信號電壓應為5V到0V交替變化。

電阻檢測
點火開關置于“OFF”位置，拔下曲軸位置傳感器導線連接器，用萬用表Ω檔跨接在傳感器側的端子A-B或A-C間，此時萬用表顯示讀數為∞（開路），如果指示有電阻，則應更換曲軸位置傳感器。

磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器的結構和工作原理
磁感應式曲軸位置傳感器的結構
磁感應式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱內靠近離合器一側的缸體上，主要由信號發生器和信號轉子組成。
信號發生器用螺釘固定在發動機缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號線圈，永久磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉子，磁頭與磁軛(導磁板)連接而構成導磁回路。
信號轉子為齒盤式，在其圓周上均勻間隔地制作有58個凸齒、57個小齒缺和一個大齒缺。大齒缺輸出基準信號，對應發動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。所以信號轉子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉角為360度。

原理：利用電磁線圈產生的脈沖信號來確定發動機轉速和各缸的工作位置。

磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器工作原理
當曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉時，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期性交變電動勢(即電動勢出現一次最大值和一次最小值)，線圈相應地輸出一個交變電壓信號。因為信號轉子上設有一個產生基準信號的大齒缺，所以當大齒缺轉過磁頭時，信號電壓所占的時間較長，即輸出信號為一寬脈沖信號，該信號對應于氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。 電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號時，便可知道氣缸1或氣缸4上止點位置即將到來，至于即將到來的是氣缸1還是氣缸4，則需根據凸輪軸位置傳感器輸入的信號來確定。由于信號轉子上有58個凸齒，因此信號轉子每轉一圈(發動機曲軸轉一圈)，傳感線圈就會產生58個交變電壓信號輸入電子控制單元。

【信號類型】頻率信號
發動機轉速↑→信號頻率↑→信號振幅↑
磁感應式曲軸傳感器的檢測（以雪佛蘭車為例）

電壓檢測
當發動機轉動時，用示波器檢測曲軸位置傳感器兩端子間脈沖電壓信號輸出的變化。
電阻檢測
點火開關OFF。拔開曲軸位置傳感器的導線連接器，用萬用表的歐姆檔測量曲軸位置傳感器本體電阻值、兩端子與ECU連接線相應針腳之間的電阻值，是否在標準值范圍內。

曲軸傳感器的工作原理：曲軸位置傳感器

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曲軸位置傳感器
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曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉角以及發動機轉速。它通常要配合凸輪軸位置傳感器一起來工作——確定基本點火時刻。我們都知道，發動機是在壓縮沖程末開始點火的，那么發動機電腦是怎么知道哪缸該點火了呢？就是通過曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號來計算的，通過曲軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞處于上止點，通過凸輪軸位置傳感器，可以知道哪缸活塞是在壓縮沖程中。這樣，發動機電腦知道了該什么時候給哪缸點火了。
中文名
曲軸位置傳感器
作 用
確定曲軸的位置
實 質
曲軸的轉角以及發動機轉速
配 合
凸輪軸位置傳感器
類 型
磁電感應式、霍爾效應式和光電式
安裝位置
車輛曲軸前端（皮帶輪處）曲軸后端靠近大飛輪處或曲軸中間
目錄
1
工作原理
2
拆裝
曲軸位置傳感器工作原理
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曲軸位置傳感器通常安裝在曲軸前端（皮帶輪處）曲軸后端靠近大飛輪處或曲軸中間，早期車型也有安裝在分電器內，是控制系統中最重要的傳感器之一。其作用有：檢測發動機轉速，因此又稱為轉速傳感器；檢測活塞上止點位置，故也稱為上止點傳感器，包括檢測用于控制點火的各缸上止點信號、用于控制順序噴油的第一缸上止點信號。曲軸傳感器主要有三種類型：磁電感應式、霍爾效應式和光電式。1、磁電感應式：磁電感應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器分上、下兩層安裝在分電器內。傳感器由永磁感應檢測線圈和轉子（正時轉子和轉速轉子）組成，轉子隨分電器軸一起旋轉。正時轉子有一、二或四個齒等多種形式，轉速轉子為 24個齒。永磁感應檢測線圈固定在分電器體上。若已知轉速傳感器信號和曲軸位置傳感器信號，以及各缸的工作順序，就可知道各缸的曲軸位置。磁電感應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器的轉子信號盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。2、 霍爾效應式：
霍爾效應式
霍爾效應式轉速傳感器和曲軸位置傳感器是一種利用霍爾效應的信號發生器?；魻栃盘柊l生器安裝在分電器內，與分火頭同軸，由封裝的霍爾芯片和永久磁鐵作成整體固定在分電器盤上。觸發葉輪上的缺口數和發動機氣缸數相同。當觸發葉輪上的葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間，霍爾觸發器的磁場被葉片旁路，這時不產生霍爾電壓，傳感器無輸出信號；當觸發葉輪上的缺口部分進入永久磁鐵和霍爾元件之間時，磁力線進入霍爾元件，霍爾電壓升高，傳感器輸出電壓信號。3、光電式：
光電式
[1]
光電式曲軸位置傳感器一般裝在分電器內，由信號發生器和帶光孔的信號盤組成。其信號盤與分電器軸一起轉動，信號盤外圈有 360條光刻縫隙，產生曲軸轉角 1 °的信號；稍靠內有間隔 60 °均布的 6 個光孔，產生曲軸轉角 120 °的信號，其中 1 個光孔較寬，用以產生相對于 1 缸上止點的信號。信號發生器安裝在分電器殼體上，由二只發光二極管、二只光敏二極管和電路組成。發光二極管正對著光敏二極管。信號盤位于發光二極管和光敏二極管之間，由于信號盤上有光孔，則產生透光和遮光交替變化現象。當發光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產生電壓；當發光二極管光束被檔住時，光敏二極管電壓為0 。這些電壓信號經電路部分整形放大后，即向電子控制單元輸送曲軸轉角為 1 °和 120°時的信號，電子控制單元根據這些信號計算發動機轉速和曲軸位置。
曲軸位置傳感器拆裝
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曲軸位置傳感器安裝在變速箱離合器殼體上(見圖3-25和圖3-26)，位于發動機缸體左側后面，曲軸位置傳感器是用二條螺栓緊固的，用帶膠紙墊或紙板墊墊到曲軸位置傳感器的底面上，以調節傳感器的深度，一旦發動機起動之后(在曲軸位置傳感器裝好之后)，紙墊的多余部分應被剪掉。新出廠的備用傳感器將帶著這種墊，如果原來的曲軸位置傳感器被重新裝過，或更換變速箱和離合器殼體，就必須裝一個新的墊片。
拆卸時，在靠近進氣歧管的后部，從主線束上拆下傳感器線束，拆下油管安裝螺栓上的固定曲軸位置傳感器導線卡子的螺母，拆下曲軸位置傳感器安裝螺栓，拆下曲軸位置傳感器，拆下曲軸位置傳感器導線線束的夾箍。安裝時，把曲軸位置傳感器的凸頭裝進變速箱殼體的孔里使端面齊平。安裝并擰緊曲軸位置傳感器二個安裝螺栓，其力矩為17-21N·m。曲軸位置傳感器固定到變速箱的二個螺栓是特制的，以保證傳感器與飛輪之間有一個正確的間隙，不允許裝用其他螺栓代替特制的螺栓。把導線插頭連接到曲軸位置傳感器上，裝上傳感器線束卡子，把卡子裝到燃油管安裝螺栓上，擰上卡子的安裝螺母。
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參考資料
1.

汽車上的曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器分類
．汽車電子網[引用日期2013-05-04]

曲軸傳感器的工作原理：曲軸位置傳感器的作用和工作原理

曲軸位置傳感器的主要作用
曲軸位置傳感器用于檢測發動機轉速、活塞上止點和曲軸的轉角，這些參數是計算混合氣空燃比和進行點火調節的主要控制參數。曲軸位置傳感器將這些參數以信號形式發送給發動機電控單元，如果曲軸位置傳感器發生故障，信號無法觸發電子點火器（或ECU）工作，將導致發動機沒有點火指令，也不會噴油，此時發動機就不能啟動（著車）。

曲軸位置傳感器的工作原理
（汽車維修技術網
曲軸位置傳感器一般為電磁脈沖信號式傳感器，裝在飛輪上，利用脈沖信號感應曲軸正時盤58 齒的缺兩齒位置，來判定曲軸旋轉時發動機的轉速和活塞的相對位置。發動機控制單元使用曲軸位置傳感器提供的這些信息生成正時點火信號和噴射脈沖，然后分別發送給點火線圈和噴油器。

曲軸位置傳感器為重要的傳感器之一，如果曲軸位置傳感器因損壞而無法輸出缺齒齒位的信號，會使發動機控制模塊（ECM）無法判斷曲軸位置，這將導致燃油系統及主繼電系統無法運作。

曲軸傳感器的工作原理：曲軸位置傳感器的工作原理

　　發動機電子控制系統是如何知道給哪缸點火的呢？其實，它是由曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器輸出的信號計算出來的，凸輪軸位置傳感器可以測量出哪缸活塞正在處在壓縮沖程的狀態中，曲軸位置傳感器可以測量出哪缸活塞正在上止點上，所以，兩者一般是配合在一起工作的。
　　曲軸位置傳感器是用來確定曲軸的位置的，它一般安裝于分電器里，它可以檢測活塞的上止點的位置，也可以檢測發動機的轉速。它主要分為三種類型：光電式、霍爾效應式和磁電感應式。
　　光電式曲軸位置傳感器由帶有光孔的信號盤和信號發生器組成的，通常安裝在分電器里，信號盤和分電器軸是一起轉動的。信號盤外圈會形成曲軸轉角為一度的信號；稍靠里面的六個光孔會形成曲軸轉角為一百二十度的信號。信號發生器是由兩只發光二極管和光敏二極管以及電路組成的，安裝于分電器殼體上面；而光敏二極管和發光二極管是正對著的。信號盤是安裝在光敏二極管和發光二極管間的，它上面的光孔會形成遮光和透光分別交替變換的現象。如果發光二極管的光被遮住時，光敏二極管沒有電壓形成；如果發光二極管的光射到光敏二極管的時候，光敏二極管就會形成電壓。此電壓信號會通過電路的整形而放大，然后會向電子的控制單元輸入曲軸角度分別為一度和一百二十度時候的信號，這個時候，電子控制單元就會以這些信號為依據來計算發動機轉速還有曲軸的位置。
　　曲軸位置傳感器和霍爾效應式轉速傳感器都是用霍爾效應的信號來工作的?；魻栃盘柊l生器是裝在分電器里的，跟分火頭是同軸的，由永久的磁鐵和封裝的霍爾芯片作為整體被固定在分電器盤上的。發動機氣缸的數量是跟觸發葉輪上缺口的數量一樣的，當觸發葉輪上面的葉片進入到霍爾元件和永久的磁鐵間的時候，霍爾觸發器的磁場就會被葉片旁路，這個時候霍爾電壓為零，所以傳感器沒有信號輸出；當觸發葉輪上的缺口進入到霍爾元件和永久的磁鐵間的時候，磁力線就會進入霍爾元件，這個時候，霍爾電壓就會增高，傳感器就會有電壓信號輸出來了。
　　磁電感應式轉速傳感器跟曲軸位置傳感器是分別位于分電器的上下兩層的。傳感器是由轉子和永磁感應檢測線圈組成的，其中轉子是隨著分電器軸的旋轉而旋轉的。正時轉子有很多種形式，轉速轉子是有二十四個齒的，而永磁感應檢測線圈應該是被固定于分電器上的。如果知道曲軸位置傳感器的信號還有轉速傳感器的信號，還有各個缸的工作順序的話，就可以辨別各個缸的曲軸的位置了。它們兩者的轉子信號盤都可以裝在凸輪軸或者是曲軸上的。
　　責任編輯：lq

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