第四节
位置传感器

一、怎样检测2011款捷达曲轴位置传感器

（1）结构原理 2011款捷达轿车的电磁感应式曲轴位置传感器G28安装在气缸体左侧、发动机后端靠近飞轮处，传感器用螺钉固定在发动机缸体上，如图1-33所示。信号转子为齿盘式，齿数为60-2齿，即在原来为60齿的圆周上，切掉两个齿，形成在其圆周上均匀间隔的58个凸齿、57个小齿缺和1个大齿缺其，结构如图1-34所示，曲轴位置传感器的输出波形如图1-35所示。

（2）检测 2011款捷达电磁感应式曲轴位置传感器G28的相关电路如图1-36所示。端子T3i/2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。G28传感器的检测方法如下。

1）故障征兆检测。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，发动机不能起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。

2）曲轴位置传感器的电阻检查。关闭点火开关，拔下传感器插接器插头，检测传感器上3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。检查传感器上端子T3i/3或端子T3i/2与屏蔽线端子T3i/1之间的电阻，电阻值应为无穷大，如果电阻值不是无穷大，则应更换传感器。

3）信号转子与磁头间的间隙检查。用塞尺检查信号转子与磁头间的间隙，该间隙的标准值为0.2～0.5mm，若该值不在标准值范围内时，则需进行调整。

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

5）检查传感器与ECU之间的连接线束。分别检查T3i/2与ECU T80/64端子、T3i/3与ECU 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。如果电阻值为无穷大，则说明存在导线断路或接触不良，需进行维修。

技巧点拨 曲轴位置传感器工作的好坏，将直接影响发动机的起动性能，是导致汽油发动机不能正常起动的原因之一，只有准确检测、判断曲轴位置传感器的故障，才能尽快排除发动机系统故障。

二、怎样检测2006款凯美瑞曲轴位置传感器

2006款凯美瑞采用的电磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴正时护罩内，曲轴的正时转子由34个齿组成，带有2个齿缺。曲轴位置传感器每10°输出一个曲轴旋转信号，齿缺用于确定上止点，曲轴位置传感器安装位置如图1-37所示，其检测方法如下。

1）曲轴位置传感器电阻检测。关闭点火开关，拔下传感器插接器插头，检查传感器上端子122和端子121间的电阻，20℃时应为1850～2450Ω。若电阻为无穷大，则说明信号线圈存在断路，应更换传感器，电路如图1-38所示。

2）屏蔽线电阻检测。检查传感器上端子122或端子121端子与屏蔽线端子C之间的电阻，电阻值应为无穷大，如果电阻值不是无穷大，则应更换传感器。

技巧点拨 汽车曲轴位置传感器工作性能的好坏，直接影响发动机的起动性能，曲轴位置传感器故障是导致发动机不能起动的原因之一。

三、怎样检测别克轿车曲轴位置（24X）传感器

别克轿车的曲轴位置（24X）传感器为3导线触发叶片霍尔式传感器，位于发动机右侧，曲轴端部，如图1-39所示。曲轴位置（24X）传感器主要由叶轮和信号发生器组成。信号发生器用螺栓连接在正时链盖前端，叶轮安装于曲轴配重后部。叶轮上均布有24个叶片和窗口，曲轴每转一圈，传感器产生24个脉冲信号。24X参考信号直接送给PCM，用于改善发动机的怠速下点火控制。在1200r/min的发动机转速下，PCM采用24X参考信号计算发动机转速和曲轴位置。PCM连续监视24X参考电路上的脉冲数，并将24X参考脉冲数，与正在接收的3X参考脉冲数和凸轮轴信号脉冲数进行对比。如果PCM接收的24X参考电路脉冲数不正确，将设置DTC P0336，且PCM将利用3X参考信号电路控制燃油和点火。发动机将继续起动并仅采用3X参考信号和凸轮位置信号运行。

曲轴位置传感器与PCM的连接电路如图1-40所示。曲轴位置（24X）传感器的插头端子如图1-41所示。其中A端子为电源线，B端子为信号线，C端子为搭铁线。曲轴位置（24X）传感器的检测方法如下。

1）检测传感器的输出信号。关闭点火开关，在曲轴位置传感器的信号线路上串接一个无源试灯（或发光二极管），起动发动机，观察灯（或发光二极管）的闪烁情况，试灯（或发光二极管）应有规律地闪烁，否则说明曲轴位置传感器信号不良。

2）检测传感器的电源电压。关闭点火开关，拔下曲轴位置传感器的3芯插头，打开点火开关，用万用表电压档测量曲轴位置传感器插座上A孔与搭铁之间的电压值，应为12V（蓄电池电压），否则说明曲轴位置传感器的电源线路不良。

技巧点拨 曲轴位置（24X）传感器，跟换档有密切关系。但是它坏了后，用曲轴位置（7X）传感器也能计算曲轴速度，但精度大大降低，所以换档肯定受影响。

四、怎样检测别克轿车曲轴位置（7X）传感器

（1）结构特点及控制电路 曲轴位置（7X）传感器为双导线型传感器，一根为信号线，导线颜色为黄色；另一根为搭铁线，导线颜色为紫色。曲轴位置（7X）传感器是另外一个更靠近曲轴的霍尔效应开关。间断环铸在曲轴上的一个特殊轮上，上面有7个加工的切槽，其中6个槽以60°均布，第7个槽距离前一个槽为10°，其结构如图1-42所示。当间断环与曲轴一起旋转时，切槽改变磁场，导致7X霍尔效应开关接地，向点火控制模块提供3X信号电压（3X参考信号电压是在发动机运转，且曲轴位置传感器的同步脉冲被接收时，点火控制模块将7X曲轴位置传感器脉冲除以2得到3X参考信号）。点火控制模块用7X传感器的开、关信号作为曲轴位置的指示，点火控制模块必须使用7X信号正确地控制点火线圈，其控制电路如图1-43所示。

（2）故障诊断 3X参考信号由点火控制模块（ICM）产生，在发动机运转且曲轴位置传感器的同步脉冲被接收到时，点火控制模块ICM将曲轴位置传感器（7X）脉冲除以2得到3X参考信号。动力系统控制模块利用3X参考信号系统计算发动机转速高于1600r/min时的发动机转速和曲轴位置，动力系统控制模块也利用这些脉冲来触发喷油脉冲。动力系统控制模块将3X参考信号脉冲与曲轴位置（24X）传感器信号脉冲和凸轮轴位置传感器信号脉冲对比，如果动力系统控制模块在3X线路中接收到的脉冲数不正确，24X参考信号脉冲数与3X参考信号脉冲数的比值不等于8，或24X参考信号脉冲数与凸轮轴位置传感器信号脉冲数的比值等于48的情况出现10s以上，动力系统控制模块便设置故障码P1374，并且动力系统控制模块利用曲轴位置（24X）传感器和凸轮轴位置传感器信号进行燃油和点火控制，发动机可继续起动和运转。

动力系统控制模块在存储故障码P1374的同时，将点亮仪表板上的故障指示灯（SERVICE ENGINE SOON）。对装备牵引力控制系统的上海别克轿车，动力系统控制模块还将通过串行数据电路指令制动牵引力控制模块关闭牵引力控制，同时制动牵引力控制模块将点亮仪表板上的“TRACTION OFF（牵引力关闭）”警告灯。

技巧点拨 7X和24X曲轴位置传感器坏了都不能着车，24X传感器管喷油，7X传感器管点火，哪个坏了也不能着车。24X传感器损坏很少见，主要原因是线路老化偶尔短路，所以故障灯老亮。如果一直短路车就不着了，不喷油。7X传感器损坏一般因为离排气管比较近，造成线路高温短路。一直短路也不着车了，不点火。

五、怎样检测三菱格兰迪曲轴位置传感器

三菱格兰迪4缸发动机用曲轴位置传感器属于遮蔽叶片霍尔式曲轴位置传感器，该传感器固定安装在曲轴前端的发动机缸体上，其位置如图1-44所示。

叶片式磁场屏蔽板安装在曲轴带轮后，通过花键与曲轴相连，并能够随曲轴一起运转。该传感器为U形设计，U形的一条臂为磁铁，另一条臂安装霍尔开关IC，U形的中部缝隙用于叶片旋转时通过。三菱格兰迪发动机用曲轴位置传感器的叶片有3个凸起和3个缺口，叶片随曲轴旋转，凸起通过时磁铁的磁通被阻挡，缺口通过时有磁力线通过霍尔开关IC。

1）槽口处于霍尔开关IC和磁铁之间时，霍尔开关IC接受磁铁产生的磁场，并产生霍尔电压，霍尔电压经放大后，作用于曲轴位置传感器的晶体管基极，使晶体管接通，来自发动机ECU的5V基准电压被搭铁。因此，发动机ECU将检测到曲轴位置传感器输出的0V低电位电压（注意：其实低电位电压并非为0V，因为晶体管导通时，根据晶体管的不同，集电极和发射极会有0.3V或0.7V的压降）。当磁力线通过时，霍尔传感器线路中电流流向和电压输出如图1-45所示。

2）当屏蔽板的叶片将磁场与霍尔开关IC隔开时，磁场被阻断，霍尔开关IC不能产生霍尔电压，在曲轴位置传感器内的晶体管不导通，来自发动机ECU的5V基准电压与搭铁线断开。因此，发动机ECU将检测到近似5V的高电位电压。当磁力线被阻挡时，霍尔传感器线路中电流流向和电压输出如图1-46所示。

3）连续运转时，因为屏蔽板随着曲轴一起旋转，所以通过曲轴位置传感器的输出信号会随着屏蔽板叶片和槽口不断进行高电位和低电位的变换，其每分钟的脉冲数目也会随着曲轴的旋转速率变化而变化。因此，通过检测曲轴位置传感器脉冲信号的频率即可测得曲轴的转速。连续运转时，曲轴位置传感器的脉冲信号如图1-47所示。

4）传感器检测：

①三菱格兰迪轿车发动机曲轴位置传感器插头与发动机ECU的连接如图1-48所示。

②工作电压的检测。拔掉曲轴位置传感器插头，打开点火开关，用万用表的电压档测量线束侧1端子是否有12V蓄电池电压，如果没有，则检查控制继电器的3端子与曲轴位置传感器线束1端子的导通性。

③参考电压的检测。点火开关置于OFF，将曲轴位置传感器插头断开，然后将点火开关置于ON，检查曲轴位置传感器2号端子搭铁的电压，正常时应为4.8~5.0V。如果没有4.8~5.0V电压，将点火开关置于OFF，检查曲轴位置传感器线束的2号针脚是否与ECU的70号端子导通，如果导通，则为ECU故障。

④检查搭铁性能。检查曲轴位置传感器3号端子是否搭铁导通，如果不导通，则检查线束。

⑤解码器检测。用MUT-Ⅲ检测，如果曲轴位置传感器损坏，则会存储故障码22——曲轴位置传感器故障。

⑥输出信号的万用表检测。使用专用三通接口插头，或在线路完好连接的情况下将曲轴位置传感器的2号信号线引出一条测量线，与搭铁间进行测量，使用万用表电压档进行检测，该电压应符合表1-6所示的电压值范围。

⑦输出信号的示波器检测。霍尔式传感器一般情况下无法检查电阻，如能检查也是经验数值或对比数值，因此，最好用示波器检查其输出信号波形来准确判断传感器的好坏。使用专用三通接口插头，或在线路完好连接的情况下，将曲轴位置传感器的2号信号线引出一条测量线，用示波器进行测量。

技巧点拨 如果曲轴位置传感器坏了，就确认不了曲轴的转角了，发动机ECU收不到曲轴位置传感器的信号，为了保护发动机就不点火、不喷油了，汽车表现出来的故障征兆就是没有高压电、不喷油、打不着车。

六、怎样检测新捷达霍尔式凸轮轴位置传感器

新款捷达采用霍尔式凸轮轴位置传感器（下面简称霍尔传感器）用于向ECU J361提供第1缸点火位置信号，故又称为判缸传感器。霍尔传感器安装在气缸盖前端凸轮轴正时齿轮之后，如图1-49所示，其电路图如图1-50所示。

（1）检测霍尔传感器的供电电压

1）关闭点火开关。

2）拔下霍尔传感器的3芯插头。

3）打开点火开关，用万用表的电压档测量3芯插头的T3a/1与T3a/3两孔之间的电压值，约为5V。

4）用万用表电压档测量T3a/2与T3a/3两孔之间的电压值，约为12V（蓄电池电压）。

（2）检测霍尔传感器的线束导通性

1）关闭点火开关。

2）拔下ECU J361的连接插头。

3）拔下霍尔传感器的3芯插头。

4）用万用表电阻档测量3芯插头的T3a/1端子与ECU J361的T80/82端子之间，应导通。

5）测量3芯插头上T3a/2端子与ECU J361的T80/60端子之间，应导通。

6）测量3芯插头上T3a/2端子与发动机线束220内传感器搭铁之间，应导通。

（3）霍尔传感器工作情况的检测

1）关闭点火开关。

2）拔下燃油泵G6的熔丝S37号（20A）。

3）释放燃油系统的压力。

4）将二极管连接到传感器T3a/1与T3a/3之间。

5）短暂起动发动机检测二极管，二极管应有规律地闪烁。

技巧点拨 霍尔传感器是一个电子开关，按霍尔原理工作。霍尔传感器隔板上有一个霍尔窗口，曲轴每转两周产生一个信号，根据霍尔传感器信号和发动机转速传感器的点火时间信号，ECU识别出1缸点火上止点。

七、怎样检测大众CC曲轴位置传感器

越来越多的汽车采用一种新型霍尔式传感器，普通霍尔式传感器有3根引线，分别为电源线、信号线和搭铁线；而大众CC车采用的新型霍尔式曲轴位置传感器只有2根引线，如图1-51所示，分别为电源线和信号线。输出信号均为方波脉冲信号，占空比范围为30%～70%，一般为50%，如图1-52所示，但输出信号的高、低电压存在差异。新型霍尔式传感器输出信号的高、低电压不受速度影响，主要由ECU内部的电阻R决定，电阻R一定，高、低电压便一定，即使转速很低，发动机ECU仍能检测到输出信号电压，这就克服了电磁式传感器输出信号电压随转速变化而变化的缺点。下面以大众CC车的传感器为例，说明其检测方法。

（1）传感器的检测 大众CC汽车发动机曲轴位置传感器与发动机ECU的连接电路如图1-53所示。

1）工作电压的检测。拔掉曲轴位置传感器插头，打开点火开关，用万用表的电压档测量线束T2jp/1端子与搭铁间是否有约为5V的电压，如果没有，则检查插头端子T2jp/1与ECU T60/51的线束导通性。如果导通，则说明ECU故障。

2）检测传感器的输出信号。关闭点火开关，在曲轴位置传感器的信号线路T2jp/1和T2jp/2端子之间串接一个发光二极管，起动发动机，观察发光二极管的闪烁情况，试灯应有规律地闪烁，否则说明曲轴位置传感器信号不良。如二极管试灯不闪烁，则应检查T2jp/2端子与ECU的T60/36线束的导通性。如果导通，则检查端子T2jp/1与搭铁之间，应有5V电压。电压正常则说明是传感器故障，否则是ECU故障。

（2）霍尔传感器失灵的诊断方法

1）检查霍尔传感器线路有无断路或短路，以及插接器端子有无腐蚀。

2）清洁霍尔传感器头部。

3）检查霍尔传感器的供电与搭铁情况。

4）用示波器读取波形，波形应为方波信号。

5）串接一个发光二极管，起动发动机，观察发光二极管的闪烁情况，发光二极管应有规律地闪烁，否则为曲轴位置传感器信号不良。

技巧点拨 霍尔式转速传感器能够克服电磁式传感器输出信号电压幅值随发动机转速变化而变化，响应频率不高，以及抗电磁波干扰能力差等缺点，因而被广泛应用在汽车上。

八、曲轴位置传感器的特性及检修技巧有哪些

曲轴位置传感器安装在曲轴前端、凸轮轴前端、分电器内或飞轮上，用于检测发动机转速、活塞上止点和曲轴的转角。因此，曲轴位置传感器是发动机电子控制系统的最主要传感器之一。

（1）电磁互转换，工作原理须明白 按照工作原理的不同，曲轴位置传感器划分为电磁脉冲式、霍尔式和光电式等三大类。日产系列，本田系列，丰田系列等汽车多采用电磁脉冲式曲轴位置传感器，大众车系（桑塔纳、捷达、奥迪等）大多采用霍尔式曲轴位置传感器，而日产公司有的车型采用光电式曲轴位置传感器。

电磁脉冲式曲轴位置传感器又称为可变磁阻式传感器，它是基于变化的磁场与电流之间相互感应这一原理而工作的。这种传感器带有磁铁和感应线圈（称为“传感头”），与安装在转动部位（如曲轴、飞轮）的铁磁质信号发生盘（俗称“转子”）配合工作。当带齿的信号发生盘转动时，转子与传感头之间的磁场产生变化，于是在传感头的线圈内感应出交流电压。如果信号发生盘的转速发生变化，传感头输出的信号电压和频率也随之变化，这就是电磁脉冲式曲轴位置传感器的基本工作原理。

车载自诊断（OBD-Ⅱ）系统通过曲轴位置传感器监测曲轴转速和转角的变化，如果出现较大的转速波动，则判定气缸出现了燃烧不正常（俗称“缺缸”）现象。如果曲轴转速信号不能触发电子点火器（或ECU）工作，将导致没有点火指令，此时发动机不能起动。

（2）气隙有要求，安装位置应准确 首先，曲轴位置传感器的脉冲信号发生盘的安装位置不能弄反，必须靠近传感头。否则，传感头感知不到曲轴位置的变化，甚至发出错误的信号，使得发动机ECU据此确定的点火指令和喷油指令也是错误的，进而导致发动机无法正常运转。

其次，电磁脉冲式曲轴位置传感器信号发生盘的齿顶与传感头之间的气隙必须符合要求，否则难以感知磁力线的变化，将造成输出信号减弱或者无信号输出。

有的车型曲轴位置传感器的传感头固定在油底壳上，而信号发生盘安装在曲轴上，气缸体与油底壳之间没有密封垫圈（依靠密封胶）。有时为防漏油，在气缸体与油底壳之间加装密封垫圈，可使曲轴位置传感器气隙达到3mm（标准为0.8～1.2mm）。曲轴位置传感器的传感头与信号发生盘的气隙过大，转速增加时，会出现曲轴位置信号不准或者丢失，导致发动机加速不良甚至无法起动等不良后果。

注意：装配位于飞轮上的曲轴位置传感器，应当在组装完大飞轮和变矩器以后，再安装曲轴位置传感器，而且要紧固可靠，不允许随意增加垫片，如果拧得不紧或乱加垫片，都会使曲轴位置传感器与飞轮的间隙超过规定值，从而导致曲轴转速及位置信号失常。

（3）磁性会消退，粘贴磁铁能应急 一辆马自达车，累计行驶23万km，在一家快修店更换自动变速器油后不能起动，而且没有着车的征兆。开始以为是没有高压火或者不喷油造成的，怀疑曲轴位置传感器的信号不正常。检查曲轴位置传感器的外观，没有发现损伤。进行火花塞跳火试验，只在起动时跳了1次火。拆开曲轴位置传感器的插接器，测量其线圈的电阻为1.28kΩ，正常。更换蓄电池，使用不到1周时间，故障又重现。借来一个原厂曲轴位置传感器，替换后试车，能够顺利起动。于是确定故障原因是曲轴位置传感器的磁场变弱。找来环氧树脂胶，将一小块磁铁可靠地粘贴在曲轴位置传感器的后面，装复后，发动机起动正常。分析原因，是由于曲轴位置传感器在长期使用过程中，磁性逐渐消退的缘故。

凡是电磁脉冲式曲轴位置传感器，其内部都有磁体，该磁体在高温作用下（或撞击后），磁性会逐渐减弱，容易导致信号电压降低或者不稳定。此时如果粘贴磁铁，往往可以奏效。

（4）电磁易干扰，实施屏蔽可防范 电磁脉冲式曲轴位置传感器实质上是一个交流发电机，是无源式信号发生装置，它发出的信号电压是很微弱的，只有毫伏级，所以需要加装屏蔽保护装置（图1-54），防止它发出的微弱信号被外界干扰。

在发动机起动时，由于起动机高速运转，加上其他电磁干扰，车上可能形成无线电频率冲突，影响曲轴位置传感器的信号输出。因此，最好采用带有电容的接地线，并通过连接螺母、垫圈等牢固安全地连接好。

（5）性能易衰变，选准时机去检测 一辆帕萨特B5轿车，冷车起动正常，但热车起动困难。更换燃油泵、带模块的点火线圈、高压线、火花塞、分电器总成等，都不能排除故障。进行路试，待发动机达到正常工作温度以后，让发动机熄火，不能再次起动，掀开发动机罩盖，拔出中心高压线试火，没有高压火，可以确定为电路故障。先从点火信号源头查起，拔出曲轴位置传感器的插接器，起动发动机，测量曲轴位置传感器的端子上有无信号电压。如果没有信号电压，可以确定为曲轴位置传感器损坏，更换曲轴位置传感器，故障一般可以排除。这种故障产生的原因，不是曲轴位置传感器的热性能不良，就是燃油泵继电器的热性能不良。等待发动机冷却后再进行起动，目的是让曲轴位置传感器适当冷却，以恢复其正常性能。

（6）误报故障码，需要辩证地诊断 在维修实践中，有时实际是发动机转速信号错误，故障码却显示为判缸信号错误。一辆丰田凯美瑞轿车，大修后出现起动困难、加速不良的故障。检测显示判缸信号（G信号）不正常。经过反复检查，发现故障原因是安装在曲轴正时带轮上的转速信号（Ne信号）发生盘少了1个齿。本来曲轴带轮信号盘的缺齿位置是上止点的识别记号，现在另外一处出现缺齿，导致ECU无法确认真正的活塞上止点位置。更换曲轴带轮及信号发生盘以后，故障被排除。

故障诊断仪显示G信号故障而不显示Ne信号，这是由于G信号和Ne信号是两个相互关联的信号，ECU无法识别哪一个是非正常缺齿，而且错误的上止点信号和G信号出现较大的相位差，所以ECU识别为G信号故障。因此在维修中，要注意识别曲轴位置传感器故障码的“张冠李戴”现象。

（7）检测其性能，掌握技巧是关键 检测曲轴位置传感器的性能，一定要抓住故障再现这一关键时机进行，发动机停机以后调出的故障码不能说明什么问题。如果检测到关于曲轴位置传感器的故障码，那是自诊断系统给出的检查范围，需要逐一检查传感头、信号发生盘、ECU以及控制线束等有无问题。检测方法主要有：开路测电阻、测量输出电压、采用示波器检测信号波形、采用模拟试验法检测、用自制信号发生器检测、测量点火提前角等。

（8）检测注意事项

1）当发动机出现无法起动、不喷油、不点火、自动熄火等情况时，应当重点检查曲轴位置传感器。如果汽车有过在行驶中突然熄火的现象，而且原地加速到4500r/min以上时，转速表指针会大幅度摆动，应该考虑曲轴位置传感器信号中断的可能性。

2）在上海通用公司的维修手册中，要求在发动机大修后，即在更换曲轴位置（CKP）系统的相关部件后，应当使用TECH2诊断仪执行曲轴位置（CKP）系统偏差读写程序。具体来说，在更换PCM、设置了故障码P1336、更换发动机、更换曲轴、更换曲轴缓振平衡器，以及更换曲轴位置传感器之后，都应当执行曲轴位置（CKP）系统的变更读写程序。否则，可能导致气缸中可燃混合气燃烧不良的故障码。但是维修实践表明，并非每次都需要这样做。

3）曲轴位置传感器损坏后，许多轿车（如丰田凯美瑞、桑塔纳2000）的发动机将不能起动，而有的轿车（如老式捷达、北京现代伊兰特等车型）却能够起动。这种情况主要是发动机ECU的控制策略不同的缘故，如北京现代伊兰特轿车发动机，ECU可从霍尔式凸轮轴位置传感器（CMP）获取转速信号，使发动机可以起动。

4）对于霍尔式曲轴位置传感器，不能采取测量电阻的方法判断其性能好坏。霍尔式曲轴位置传感器有3个端子，一个是外供电源（由ECU提供5V电源），一个是搭铁，另一个是信号线。在一个霍尔式曲轴位置传感器中，包含霍尔元件、放大电路、整形电路以及输出电路等。在维修资料中，通常不给出霍尔式曲轴位置传感器的电阻参数，因此不能像对待电磁脉冲式曲轴位置传感器那样去测量电阻。正确的方法是利用示波器，测试其输出的波形是否正确。

技巧点拨 曲轴位置和转速信号既发送给发动机电控单元，又发送给转速表。曲轴位置传感器损坏后，发动机既不会点火，也不会喷油。

九、怎样检测磁阻式凸轮轴位置传感器

（1）磁阻效应 利用磁阻效应制成的磁敏电阻元件称为磁阻元件，简称MRE（Magneto Resistance Element）。如图1-55所示，在一个长方形半导体元件的两端面通电，在无磁场时，电流电极间的电阻值取最小电流分布。当长方形元件处于磁场中时，由于两电极间的电流路径因磁场作用而增长，从而使电极间的电阻值增加。利用磁阻效应，可实现磁和电→电阻的转换。对于非铁磁性物质，外加磁场通常能使其电阻率增加，即产生正的磁阻效应。

（2）检测原理 MRE式凸轮轴位置传感器由信号发生器、磁铁和用树脂封装的信号处理电路集成的电路模块组成，如图1-56所示。当传感器的磁头正对转子凹槽时，磁力线向两侧的叶片分布构成闭合磁路，此时磁阻元件电阻较小，通过磁阻元件的磁力线较少，磁场强度较弱，且磁力线与磁阻元件成一定角度，如图1-57a所示，此时磁阻元件输出5V高电平信号。当磁阻传感器的磁头正对转子叶片时，磁力线通过正对的叶片构成闭合磁路，此时磁阻元件电阻较大，通过磁阻元件的磁力线较多，磁场强度较强，且磁力线与磁阻元件垂直，如图1-57b所示，此时磁阻元件输出0V低电平信号。

因此，随着转子的旋转，叶片的凸起与凹槽交替变化，引起通过磁阻元件的磁力线的强弱和角度发生改变，由于磁阻效应的作用，磁阻元件的电阻也发生变化，通过MRE装置的电流也随之改变，这种电流的变化由信号放大电路、滤波电路和整形电路转换成二进制数字信号，并输送给发动机ECU。发动机ECU根据此信号判别进、排气凸轮轴的位置。

（3）控制电路 磁阻式曲轴/凸轮轴位置传感器的控制电路（图1-58）由电源线、搭铁线和信号线组成；用蓄电池提供的12V电压或ECU提供的5V电压作为工作电源；其输出信号也是通过一个晶体管开关电路的饱和或截止状态的变化，使信号输出端改变与搭铁端的导通状态，由ECU产生的。在传感器转子转动一圈的过程中，传感器输出和转子的凸齿或叶片数目相同的、幅值为5V的矩形电压脉冲信号。

（4）传感器检测 丰田系列新皇冠、汉兰达、雷克萨斯以及红旗HQ300等发动机智能可变气门正时系统（VVT-i）采用MRE凸轮轴位置传感器，在每一气缸组上的进、排气凸轮轴上都装有1个MRE凸轮轴位置传感器（也称为MRE式VVT传感器，共4个），其安装位置如图1-59所示。

进、排气凸轮轴上凸轮轴位置传感器正时转子有三个凸起，所对应的凸轮轴转角分别为90°、60°、30°，即所对应的曲轴转角为180°、120°、60°，曲轴每旋转两周，进、排气凸轮轴旋转一圈，产生3个大小不同的脉冲。智能可变气门正时系统通过凸轮轴位置传感器的检测，由ECU用占空比形式控制油压控制电磁阀，从而把进、排气凸轮轴分别控制在40°和35°曲轴转角之间，提供最适合发动机工作特性的气门正时，改善发动机所有转速范围内的转矩，提高燃油经济性，减少污染物的排放。MRE传感器的连接电路如图1-60所示，信号波形如图1-61所示。

1）工作电压的检测。关闭点火开关，断开凸轮轴位置传感器，打开点火开关至ON位置，用万用表检查VC端子与VV-端子之间的电压，应为5V，如果没有5V电压，则应分别检查与ECU间线路的连接情况，如果线路正常，则说明发动机ECU有故障。

2）参考电压的检测。关闭点火开关，断开凸轮轴位置传感器，打开点火开关至ON位置，用万用表检查VV+端子与VV-端子之间的电压，应为4.6V，如果没有4.6V电压，则应检查VV+与ECU间线路的连接情况，如果线路正常，则说明发动机ECU有故障。

3）波形检测。在线路正常连接的情况下，使发动机运转，用示波器检测输出信号，其标准波形应与图1-61所示的波形相同。

技巧点拨 磁阻效应是指半导体材料的电阻值随与电流相同或垂直方向的磁场强弱而变化的现象。

十、别克EGR阀位置传感器的检测

排气再循环系统简称EGR（Exhaust Gas Recirculation）系统。按照是否设置有反馈监测元件，排气再循环系统可以分为开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。

1.EGR阀位置传感器的结构

EGR阀位置传感器位于EGR阀的上部，一般使用电位计式传感器来检测EGR阀阀杆的上、下移动位置，发动机ECU以此确定EGR阀开度的大小。EGR阀位置传感器的结构如图1-62所示，EGR阀阀针与电位计的滑动触点臂相连，占空比控制的EGR阀随着占空比的变化，控制的真空吸力也不同，引起EGR阀阀门开启的大小也不一样，阀杆上升的位移也不同。阀杆上升，推动与之相连的滑动触点臂的位置发生变化，从而使滑动触点在滑动电阻上滑动，产生不同的电压信号，这个信号会传递到发动机ECU，发动机ECU以此监视EGR阀的位置，确保阀门对ECU的指令做出正确响应，从而调整和修正EGR阀的开启时刻和占空比，精确控制排气再循环量的大小，以减小排放、改善性能。

2.EGR阀位置传感器的检测

上海别克排气再循环系统EGR阀位置传感器的电路连接图如图1-63所示。排气再循环真空控制电磁阀和排气再循环阀位置传感器共用一个5针插头，灰色连接的端子A、白色连接的端子E分别和发动机ECU/PCM连接，采用正极驱动器和PCM中的搭铁电路控制，用于排气再循环真空控制电磁阀的驱动，另外3条为电位计式的排气再循环阀位置传感器所使用，它能够监视EGR阀的位置，确保EGR阀对PCM的指令做出正确响应。电位计的D端子为5V参考电源，B端子为搭铁端子，C端子为信号输出端子。

1）故障征兆判断法。当发动机在怠速、低速小负荷及冷机时，发动机ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响。因此，一旦发动机的EGR系统出现故障，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机工况下，使得废气参与再循环，将会影响发动机的正常燃烧，导致发动机怠速不稳、加速不稳、汽车行驶无力等故障现象，从而影响发动机的动力性。

2）电阻检测。在检测电阻时，首先关闭点火开关，拔掉EGR阀位置传感器线束插头，对传感器本体进行电阻测量，插座端子B与D之间的电阻值应为4.92kΩ，插座端子B与C之间的电阻值应随EGR阀开度的变化而变化。

3）外部电压和信号电压检测。在检查传感器外部供电电压时，打开点火开关至ON位置，断开EGR阀位置传感器线束插头，用数字万用表电压档检查D端子与搭铁端电压，应有5V参考电压，检查B端子与搭铁端电压，应为0V。连接EGR阀位置传感器线束插头，测量C端子信号电压，在EGR阀全关时为0.14~1.0V，用手动方式打开EGR阀，其信号电压随着EGR阀开度的变化而变化，全开时为4.5~4.8V。如果测量结果不符合要求，则应更换EGR阀。

4）输出波形检测。将示波器信号测量线探针插入传感器信号线中，起动发动机并加速，观察波形变化情况，如图1-64所示。当EGR阀打开时波形上升，这时废气循环；当EGR阀关闭时，波形下降，这时限制废气循环。汽车怠速时，EGR阀是关闭的，不需要排气再循环；汽车正常加速时，EGR阀开大；汽车减速时，EGR阀也是关闭的。

技巧点拨 闭环控制EGR系统与开环控制EGR系统相比，只是在EGR阀上增设了一个EGR阀位置传感器作为反馈信号，用以监测EGR阀开度的大小，使EGR率保持在最佳值。

十一、霍尔式凸轮轴位置传感器的失灵及故障诊断

凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器，其作用是采集凸轮轴位置信号，然后将信号传送至发动机控制单元，由发动机控制单元结合曲轴位置传感器信号识别1缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。

凸轮轴位置传感器主要分为2种类型：磁电式和霍尔式，其中霍尔式凸轮轴位置传感器（以下简称霍尔传感器）广泛用于大众车系，如桑塔纳轿车、帕萨特轿车等。如图1-65所示，霍尔传感器主要由霍尔集成电路、永久磁铁和信号转子组成。霍尔集成电路与永久磁铁之间有1mm的气隙，信号转子安装在进气凸轮轴上，上面有窗口和隔板，当信号转子随进气凸轮轴转动时，窗口和隔板会交替从气隙中经过。当隔板经过气隙时，霍尔集成电路中的磁场被阻断，无霍尔电压，霍尔传感器输出电压为高电位；当窗口经过气隙时，霍尔集成电路中的磁场导通，形成霍尔电压，霍尔传感器输出电压为低电位。

当霍尔传感器失灵时，一般会出现以下症状。

1）发动机故障灯常亮。

2）油耗增加。

3）发动机控制单元以应急运行模式工作，发动机动力不足。

4）发动机控制单元存储故障码。

造成霍尔传感器失灵的可能原因有以下方面。

1）信号转子变形。

2）霍尔传感器的相关线路或插接器故障。

3）霍尔传感器传感头部松动或太脏。

4）霍尔传感器损坏。

霍尔传感器失灵的诊断方法如下。

1）检查霍尔传感器线路有无断路或短路，以及插接器端子有无腐蚀。

2）清洁霍尔传感器头部。

3）检查霍尔传感器的供电与搭铁情况。

4）用示波器读取波形，波形应为方波信号。

技巧点拨 在单缸独立点火系统中，凸轮轴位置传感器严重影响着发动机的起动性能，若该信号丢失，则发动机起动困难，甚至无法起动；而在双缸同时点火系统中，凸轮轴位置传感器信号对发动机的起动性能影响不大，有些车上甚至取消了该传感器。

十二、怎样诊断霍尔式凸轮轴位置传感器故障

故障案例 桑塔纳1.8L轿车发动机故障灯常亮，动力不足。

故障现象 一辆2012款桑塔纳1.8L轿车，行驶里程为146km。据驾驶人反应，该车发动机故障灯常亮、动力不足。

故障诊断 连接VAS5052，进入发动机控制单元，读取故障码，为P0343和P2138（图1-66）。清除故障码，对节气门做基本设定后试车，故障码再现。脱开霍尔传感器连接器，接通点火开关，依据电路图（图1-67）用万用表测量霍尔传感器插接器导线侧端子T3m/1与端子T3m/3之间的电压，为4.9V（正常值约为5V），正常；测量霍尔传感器插接器导线侧端子T3m/2与端子T3m/3之间的电压为10.9V（正常值应接近蓄电池电压），正常。这说明霍尔传感器相关线路无故障。将霍尔传感器插接器导线侧端子T3m/2搭铁，可读取故障码P0342，其含义为“凸轮轴位置传感器电路低电平输入”，这说明发动机控制单元工作正常。综合上述诊断过程，推断故障出在霍尔传感器自身。仔细检查霍尔传感器，发现信号转子上有明显的磨损痕迹（图1-68）。拆下凸轮轴传动轮，发现霍尔传感器头部沾满铁屑且有磨损（图1-69）。

故障排除 更换霍尔传感器和凸轮轴传动轮，并重新调整霍尔传感器位置，保证信号转子与霍尔传感器头部不再发生机械干涉。清除故障码后试车，故障现象消失，故障排除。

技巧点拨 凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以又称为气缸识别传感器。

十三、加速踏板位置传感器及其故障诊断

定速巡航、牵引力控制、电子稳定程序等系统的应用，以及发动机排放、燃油消耗、安全等性能标准的不断提高，要求发动机管理系统应该能够对发动机的输出转矩和功率进行主动调整和控制，传统的拉线式节气门系统已经不能适应这种控制需求，电子节气门控制系统因此被越来越多地应用。

1.加速踏板位置传感器的结构原理及性能检测

当驾驶人踩加速踏板时，加速踏板的 位置信息将通过加速踏板位置传感器传递给发动机控制单元，发动机控制单元再根据接收到的加速踏板位置信息给节气门控制电动机发出指令，由节气门控制电动机带动节气门转过一定的角度，同时节气门实际所转过的角度再通过节气门位置传感器反馈给发动机控制单元（图 1-70 ）。

需要注意的是，发动机控制单元不是只根据加速踏板位置传感器传递的信息来控制节气门的开度，而是可以根据安全需要、燃油消耗因素、其他系统动力需求、发动机排放要求等情况。独立于加速踏板位置主动对节气门进行控制。加速踏板位置传感器安装于驾驶室内的加速踏板模块中，由其检测加速踏板的位置信息，并转变为电信号传递给发动机控制单元。根据结构原理的不同，加速踏板位置传感器主要分为接触式和非接触式两种，下面分别以大众车系采用的接触式加速踏板位置传感器和丰田车系采用的非接触式加速踏板位置传感器为例。分析两种加速踏板位置传感器的结构、原理特点和性能检测方法。

2.接触式加速踏板位置传感器结构原理及工作特性

大众车系较多采用接触式加速踏板位置传感器，为了最大程度保证信号的可靠性，在加速踏板模块处往往装设两个加速踏板位置传感器，大众车系将两个加速踏板位置传感器命名为G79和G185，技术上称为“冗余系统”。发动机控制单元通过两个加速踏板位置传感器提供的信号来识别出加速踏板当前的位置。

如图1-71所示，在大众车系的接触式加速踏板位置传感器中，两个传感器是滑动触点传感器，安装在同一根轴上，滑动触点传感器的电阻和传送至发动机控制单元的电压随着加速踏板位置的变化而变化。

滑动触点传感器上的起始电压均为5V，出于信号的可靠性和安全性考虑，每个传感器都有独立的电源（图1-72中红线所示）、搭铁（图1-72中棕线所示）和信号线（图1-72中绿线所示）。输出信号为电压信号，在相应数据块中显示为百分数，5V为100%。两个传感器的数据分别显示在发动机系统数据062组的3、4通道上。

为了信号的可靠性和功能自测试的需要，在G185上另安装有串联电阻（图1-72中R），因此两个加速踏板位置传感器的电阻特性不同（图1-73）。在工作时，G185的电阻是G79电阻的2倍；电阻特性的不同，带来的是两个传感器的输出特性不同，G79输出信号为G185的2倍，在数据流中G79的范围12%～97%，G185的范围4%～49%。

3.接触式加速踏板位置传感器的性能检测

接触式加速踏板位置传感器利用的是滑动触点式变阻器的分压原理，滑动触点随加速踏板的动作而沿电阻片滑动，当滑动触点在电阻片上滑动到不同位置时，滑动触点与电阻片的一端就产生不同的电阻。根据欧姆定律和串联电路特点，如果在电阻片两端加上一定的电压，当滑动触点在电阻片上滑动到不同位置时，滑动触点上就可获得不同的电压。因此，对于接触式加速踏板位置传感器，可以通过电阻和电压两个参数来评价其性能好坏，下面就以大众朗逸车型为例，来简要说明接触式加速踏板位置传感器的检测方法。

大众朗逸车型加速踏板位置传感器的电路如图1-74所示，其中发动机控制单元通过T80/8向G79提供5V电源电压，通过T80/18向G185提供5V电源电压；G79通过T80/33向发动机控制单元提供信号电压，G185通过T80/45向发动机控制单元提供信号电压；G79通过T80/7搭铁，G185通过T80/19搭铁。

首先，可拔掉加速踏板位置传感器端的插接器，通过电阻测量来检测加速踏板位置传感器本身的性能。T6L/2与T6L/3之间的正常电阻为450～500Ω，T6L/4与T6L/3之间的电阻应能随着加速踏板的动作而连续变化，正常下在怠速时为1050～1100Ω，在行驶时为1400～1450Ω。T6L/1与T6L/5之间的正常电阻为550～600Ω，T6L/6与T6L/5之间的电阻应能随着加速踏板的动作而连续变化，正常下在怠速时为950～1000Ω，在行驶时为1300～1350Ω。

加速踏板位置传感器最终还是要靠电压来传递信息的，所以对其相关电压进行检测也是必不可少的，电压检测一般应在工作状态下进行。系统正常时，在T6L/1和T6L/2处应能检测到由发动机控制单元提供的5V电压；在T6L/4处检测到的对搭铁电压应能随加速踏板的动作而做出相应变化，怠速时为0.70V～0.75V，全速时为4.45V～4.55V；在T6L/6处检测到的对搭铁电压也应能随加速踏板的动作而做出相应变化，怠速时为0.35V～0.37V，全速时为2.20V～2.25V。

加速踏板位置传感器的数据也可利用诊断工具在发动机数据块062组中读出，但数据块中加速踏板位置传感器的信息是以百分数的形式出现的，0%对应电压为0V，7%对应电压约为0.35V，45%对应电压约为2.25V，90%对应电压约为4.5V，100%对应电压为5V。G79的正常范围在12%～97%，G185的正常范围在4%～49%。

4.非接触式加速踏板位置传感器结构原理及工作特性

非接触式加速踏板位置传感器相对于接触式加速踏板位置传感器，最大的优点就是在工作过程中没有机械磨损，从而提高了工作的可靠性和耐久性。丰田车系所采用的非接触式加速踏板位置传感器是一种霍尔效应（芯片）式旋转位置传感器，主要由磁铁和霍尔IC芯片组成，具体结构如图1-75所示。霍尔IC芯片安装在加速踏板的芯轴上固定不动，两个磁铁安装在加速踏板的旋转部件上，可随加速踏板一起动作。为保证信号的可靠，在加速踏板芯轴上安装了两个霍尔IC芯片，相当于两个加速踏板位置传感器，在工作时，可同时向发动机控制单元输送两个加速踏板位置信号。

工作时，与加速踏板联动的永久磁铁随加速踏板的动作而一起旋转，改变磁铁与霍尔元件之间的相对位置，从而改变了磁力线进入霍尔元件的角度，也就改变了霍尔元件输出的电压值。霍尔元件输出的电压值与加速踏板内的磁铁位置有一一对应的线性关系，霍尔元件的输出电压可以反映加速踏板所处的位置。

丰田车系非接触式加速踏板位置传感器与发动机控制单元之间的线路连接如图1-76所示，VCPA和VCPA2是两个霍尔式加速踏板位置传感器的电源线，由发动机控制单元提供5V电源电压，EPA和EPA2是两个传感器的搭铁线，VPA和VPA2是两个传感器的信号线，两个霍尔式加速踏板位置传感器根据加速踏板位置产生的信号电压，由这两根线传送给发动机控制单元。

丰田车系非接触式加速踏板位置传感器的踏板位置信号电压特性如图1-77所示。为了信号的可靠性和功能自测试的需要，EPA2的信号电压比EPA的信号电压始终高0.8V，在加速踏板完全放松的时候，EPA的电压约为0.8V，EPA2的电压约为1.6V；当加速踏板完全踩下的时候，EPA的电压约为3.188V，EPA2的电压约为3.988V。

5.非接触式加速踏板位置传感器的性能检测

与接触式加速踏板位置传感器不同，非接触式加速踏板位置传感器不能进行电阻测量，只能通过电压检测来判断传感器性能的优劣。

VCPA与EPA、VCPA2与EPA2之间的电压正常值应为5V；VPA与EPA之间、VPA2与EPA2之间的电压应能随着加速踏板的动作而发生相应变化。VPA与EPA之间的电压应在0.8～32V变化，VPA2与EPA2之间的电压应在1.6～4.0V变化，且随着加速踏板踩下程度的加深，信号电压应越来越高。

6.失效保护与故障码

当加速踏板位置传感器出现故障时，发动机控制单元会及时启用失效保护模式，以尽可能维持发动机的运转，但会使工作性能有不同程度的下降。

如果两个加速踏板位置传感器中的一个出现问题，发动机控制单元会在故障存储器中存储故障，并点亮电子节气门控制系统故障灯；开启怠速识别模式，发动机控制单元会通过制动踏板开关/制动灯开关或离合器开关（手动变速器）来识别怠速请求；关闭巡行控制系统等功能；如果需要进入节气门全开状态，则控制单元会控制发动机功率的提升速度，使发动机的功率提升较为缓慢。

如果两个加速踏板位置传感器均出现故障，发动机控制单元在故障存储器中存储故障，并点亮电子节气门控制系统故障灯；同时不再对加速踏板的动作做出响应，而是使发动机保持在约1500r/min的高怠速运转。

与加速踏板位置传感器相关的故障码主要有P2122、P2123、P2127、P2128和P2138。P2122是加速踏板位置传感器1信号过低，P2123是加速踏板位置传感器1信号过高，P2127是加速踏板位置传感器2信号过低，P2128是加速踏板位置传感器2信号过高。P2138是加速踏板位置信号不合理，一般是指两个加速踏板位置传感器送给发动机控制单元的踏板位置信号不一致。

技巧点拨 电子节气门控制系统相对于传统的机械拉索式节气门控制系统最大的区别，就是驾驶人不能通过驾驶室内的加速踏板直接控制节气门动作。 tAbRCfH5m1Za/tOB/WTKbD/+YVJQq4+gBQm4qos6TQhlzIzTZV4lcnmn4h1lR0d7