汽车光电式曲轴位置传感器：原理与检修

1.光电式曲轴位置传感器的结构与原理

1）光电式曲轴位置传感器的结构

光电式曲轴位置传感器一般安装在分电器内（无分电器则一般安装在凸轮轴左前部），如图6-5a所示。

该传感器由带缝隙、光孔的信号盘和信号发生器组成。信号盘安装在分电器轴上，和分电器轴随曲轴一起转动，其结构如图6-5b所示。它的外围均布有360条缝隙（即透光孔），用于产生1°信号。对于六缸发动机，在信号盘外围稍靠内的圆上，均匀分布着6个间隔60°的透光孔，分别产生120°曲轴转角信号，其中有一个较宽的光孔是用于产生第一缸上止点对应的120°信号缝隙。

图6-5 光电式曲轴位置传感器的安装位置及信号盘的结构

信号发生器安装在分电器壳体上，它由两只发光二极管、两只光电二极管和电子电路组成，如图6-6所示。两只发光二极管分别对正着两只光敏二极管，信号盘在发光二极管和光敏二极管之间。

2）光电式曲轴位置传感器的工作原理

光电式曲轴位置传感器的工作原理如图6-7所示。光电式曲轴位置传感器是利用发动机曲轴运转时带动分电器轴和信号盘转动，使发光二极管发出的光线通过信号盘上边缘的小孔产生交替变化的透光，从而使光电二极管导通与截止产生脉冲电压信号的原理制成的。

图6-6 信号发生器结构

图6-7 光电式曲轴位置传感器工作原理

当信号发生器中的发光二极管的光束通过信号盘的小孔照射到对面与其正对的光敏二极管上时，光敏二极管感光导通产生电压信号。当发光二极管的光束被信号盘遮挡时，光敏二极管截止，产生的电压为零。由于信号盘边缘刻有360个小孔，因此，信号盘每旋转一圈将产生360个脉冲电压信号，其中每个脉冲信号代表曲轴2°转角（分电器转一周曲轴转两周即曲轴转720°），每个脉冲信号又由一个高电压信号（光敏二极管导通时产生）和一个零电压信号（光敏二极管截止时产生）所组成，因此后两者便分别代表曲轴1°转角。120°转角产生的原理相同，其由小孔里面的6个光孔产生，对应的信号指活塞位于上止点位置时的曲轴位置。将光敏二极管产生的脉冲电压信号经电子电路放大后，便向ECU输入曲轴转角的1°信号和120°信号。但由于信号发生器安装位置的关系，120°信号实际并不代表活塞上止点时曲轴位置，而是对应活塞上止点前70°曲轴位置。

图6-8 现代索纳塔轿车的光电式曲轴位置传感器信号盘的结构

2.光电式曲轴位置传感器的检测

现以韩国现代索纳塔轿车光电式曲轴位置传感器为例，说明光电式曲轴位置传感器的检测方法。(www.xing528.com)

现代索纳塔轿车的光电式曲轴位置传感器总成安装在分电器中，对于无分电器式点火系统，曲轴位置传感器总成则一般安装在凸轮轴左前部。现代轿车的曲轴位置传感器信号盘的结构如图6-8所示。

现代索纳塔轿车的曲轴位置传感器与ECU的连接电路如图6-9所示。在信号盘的上下侧分别设有相互正对的两个发光二极管和两个光敏二极管，且以电路的形式相互连接。当发光二极管发出的光线透过信号盘光孔中的某一孔照射到光敏二极管上时，光敏二极管导通，产生一个正的电压脉冲信号；当发光二极管发出的光线被遮挡时，光敏二极管截止，产生的电压脉冲信号为零。以上电压脉冲信号输入电子电路经放大整形后，即向ECU输入曲轴转角和第一缸上止点位置信号。

对现代轿车曲轴位置传感器的检测应从连接线束、电源电压、信号电压几方面着手。具体方法如下：

（1）检测传感器连接线束和电源电压

现代轿车曲轴位置传感器插接器插头的端子位置如图6-10所示。

图6-9 光电式曲轴位置传感器与ECU的连接电路

图6-10 曲轴位置传感器插接器插头的端子位置

检查时拔下曲轴位置传感器插接器插头，接通点火开关，但不起动发动机。用万用表测量线束侧端子4与搭铁间电压，该值应为12V；测量线束侧端子2和端子3与搭铁间电压，该值应为4.8～5.2V。用万用表的电阻档测量线束侧端子1与搭铁间电阻，该值应为0Ω。对传感器各端子之间电压与电阻的检测如图6-11所示。

（2）检查曲轴位置传感器的输出信号电压

将万用表电压档连接在传感器侧端子3和端子1上，起动发动机后，相应电压值应为0.2～1.2V；让发动机怠速运转，用万用表电压档测量端子2和端子1之间的电压，该值应为1.8～2.5V，如图6-12所示。若不符合，则应更换曲轴位置传感器。

图6-11 曲轴位置传感器各端子之间电压与电阻的检查

图6-12 曲轴位置传感器输出信号电压检查