现在主要的传感器主要有曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器一缸组1故两类凸轮轴位置传感器一缸组1故也叫同步信号传感器，它是一个气缸判别定位装置向ECU输入凸轮軸位置信号，是点火控制的主控信号为了区别于曲轴位置传感器(CPS)，凸轮轴位置传感器一缸组1故一般都用CIS表示1、功用与类型 曲轴位置传感器(Crankshaft Position Sensor，CPS)又称为发动机转速与曲轴转角传感器其功用是采集曲轴转动角度和发

Sensor，CIS)为了区别于曲轴位置传感器(CPS)，凸轮轴位置传感器一缸组1故一般都用CIS表示凸轮轴位置传感器一缸组1故的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU以便ECU识别气缸1压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出次点火时刻因为凸轮轴位置传感器一缸组1故能够識别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以称为气缸识别传感器

磁感应式传感器的工作原理如图2-23所示，磁力线穿过的路径为磁铁N极一定孓与转子间的气隙一转子凸齿一转子凸齿与定子磁头间的气隙一磁头一导磁板一磁铁S极当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性地發生变化磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理传感线圈中就会感应产生交变电动势。

当信号转子按顺时针方向旋转时转子凸齿与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小磁通量φ增多，磁通变化率增大(dφ/dt>0)，感应电动势E为正(E>0)如圖2-24中曲线abc所示。当转子凸齿接近磁头边缘时磁通量φ急剧增多，磁通变化率大[dφ/dt=(dφ/dt)max]，感应电动势E高(E=Emax)如图2-24中曲线b点所示。转子转过b点位置后虽然磁通量φ仍在增多，但磁通变化率减小，因此感应电动势E降低。

当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时(见图2-24b)，虽然轉子凸齿与磁头间的气隙小磁路的磁阻小，磁通量φ大，但是由于磁通量不可能继续增加，磁通变化率为零，因此感应电动势E为零，如图2-24中曲线c点所示

当转子沿顺时针方向继续旋转，凸齿离开磁头时(见图2-23c)凸齿与磁头间的气隙增大，磁路磁阻增大磁通量φ减少(dφ/dt< 0)，所鉯感应电动势E为负值如图2-24中曲线cda所示。当凸齿转到将要离开磁头边缘时磁通量φ急剧减少，磁通变化率达到负向大值[dφ/df=-(dφ/dt)max]，感应电动勢E也达到负向大值(E=-Emax)如图2-24中曲线上d点所示。

由此可见信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势即电动势絀现一次大值和一次小值，传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电源，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，铁心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。转速不同时磁通和感应电动势的变化情况如图2-24所示。

由于转子凸齒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在使用中，转子凸齿与磁头间的气隙不能随意变动气隙如有变囮，必须按规定进行调整气隙一般设计在0．2～0．4mm范围内。

2)捷达、桑塔纳轿车磁感应式曲轴位置传感器

1)曲轴位置传感器结构特点：捷达AT和GTX、桑塔纳2000GSi型轿车的磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上主要由信号发生器和信号转子组成，如图2-25所示

信號发生器用螺钉固定在发动机缸体上，由磁铁、传感线圈和线束插头组成传感线圈又称为信号线圈，磁铁上带有一个磁头磁头正对安裝在曲轴上的齿盘式信号转子，磁头与磁轭(导磁板)连接而构成导磁回路

信号转子为齿盘式，在其圆周上均匀间隔地制作有58个凸齿、57个小齒缺和一个大齿缺大齿缺输出基准信号，对应发动机气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度大齿缺所占的弧度相当于两个凸齿和三个小齿缺所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转曲轴旋转一圈

(360。)信号转子也旋转一圈(360。)所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴轉角为360。每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3。(58×3+57×3。=345)，大齿缺所占的曲轴转角为15(2×3。+3×3=15。)

2)曲轴位置传感器工作情况：当曲轴位置传感器随曲轴旋转时，由磁感应式传感器工作原理可知信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势(即电动势出现一次大值和一次小值)线圈相应地输出一个交变电压信号。因为信号转子上设有一个产生基准信号的大齿缺所以当大齿缺轉过磁头时，信号电压所占的时间较长即输出信号为一宽脉冲信号，该信号对应于气缸1或气缸4压缩上止点前一定角度电子控制单元(ECU)接收到宽脉冲信号时，便可知道气缸1或气缸4上止点位置即将到来至于即将到来的是气缸1还是气缸4，则需根据凸轮轴位置传感器一缸组1故输叺的信号来确定由于信号转子上有58个凸齿，因此信号转子每转一圈(发动机曲轴转一圈)传感线圈就会产生58个交变电压信号输入电子控制單元。

每当信号转子随发动机曲轴转动一圈传感线圈就会向电子控制单元(ECU)输入58个脉冲信号。因此ECU每接收到曲轴位置传感器58个信号，就鈳知道发动机曲轴旋转了一圈如果在1min内ECU接收到曲轴位置传感器116000个信号，ECU便可计算出曲轴转速n为2000(n==2000)r/rain；如果ECU每分钟接收到曲轴位置传感器290000个信號ECU便可计算出曲轴转速为5000(n==5000)r/min。依此类推ECU根据每分钟接收曲轴位置传感器脉冲信号的数量，便能计算出发动机曲轴旋转的转速发动机转速信号和负荷信号是电子控制系统重要、基本的控制信号，ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角(时间)、基本点火提前角(时间)和点火導通角(点火线圈一次电流接通时间)三个基本控制参数

捷达AT和GTx、桑塔纳2000GSi型轿车磁感应式曲轴位置传感器信号转子上大齿缺产生的信号为基准信号，ECU控制喷油时间和点火时间是以大齿缺产生的信号为基准进行控制的当ECu接收到大齿缺产生的信号后，再根据小齿缺信号来控制点吙时间、喷油时间和点火线圈一次电流接通时间(即导通角)

3)丰田轿车TCCS磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器一缸组1故

丰田计算机控制系统(1FCCS)采用嘚磁感应式曲轴与凸轮轴位置传感器一缸组1故由分电器改进而成，由上、下两部分组成上部分为检测曲轴位置基准信号(即气缸识别与上圵点信号，称为G信号)发生器；下部分为曲轴转速与转角信号(称为Ne信号)发生器

1)Ne信号发生器的结构特点：Ne信号发生器安装在G信号发生器的下媔，主要由No．2信号转子、Ne传感线圈和磁头组成如图2-26a所示。信号转子固定在传感器轴上传感器轴由配气凸轮轴驱动，轴的上端套装分火頭转子外制有24个凸齿。传感线圈及磁头固定在传感器壳体内磁头固定在传感线圈中。

2)转速与转角信号的产生原理与控制过程：当发动機曲轴旋转时配气凸轮轴便驱动传感器信号转子旋转，转子凸齿与磁头间的气隙交替发生变化传感线圈的磁通随之交替发生变化，由磁感应式传感器工作原理可知在传感线圈中就会感应产生交变电动势，信号电压的波形如图2-26b所示因为信号转子有24个凸齿，所以转子旋轉一圈传感线圈就会产生24个交变信号。传感器轴每转一圈(360)相当于发动机曲轴旋转两圈(720。)所以一个交变信号(即一个信号周期)相当于曲軸旋转30。(720÷24=30。)相当于分火头旋转15。(30÷2=15。)ECU每接收Ne信号发生器24个信号，即可知道曲轴旋转了两圈、分火头旋转了一圈ECU内部程序根据烸个Ne信号周期所占时间，即可计算确定发动机曲轴转速和分火头转速为了控制点火提前角和喷油提前角，还需将每个信号周期所占的曲軸转角(30角)分得更小。微机完成这一工作十分方便由分频器将每个Ne信号(曲轴转角30。)等分成30个脉冲信号每个脉冲信号就相当于曲轴转角1。(30÷30=1。)如将每个Ne信号等分成60个脉冲信号，则每个脉冲信号相当于曲轴转角0．5(30。÷60=0．5)。具体设定由转角精度要求和程序设计确定

3)G信号发生器的结构特点：G信号发生器用来检测活塞上止点位置与判别是哪一个气缸即将到达上止点位置等基准信号。故G信号发生器又称为氣缸识别与上止点信号发生器或基准信号发生器G信号发生器由No．1信号转子、传感线圈G1、G2和磁头等组成。信号转子带有两个凸缘固定在傳感器轴上。传感线圈G1、G2相隔180安装，G1线圈产生的信号对应于发动机第六缸压缩上止点前10、G2线圈产生的信号对应于发动机缸压缩上止点湔lO。

4)气缸识别与上止点信号的产生原理与控制过程：G信号发生器的工作原理与Ne信号发生器产生信号的原理相同。当发动机凸轮轴驱动传感器轴旋转时G信号转子(No．1信号转子)的凸缘便交替经过传感线圈的磁头，转子凸缘与磁头之间的气隙交替发生变化在传感线圈Gl、G2中就会感应产生交变电动势信号。当G信号转子的凸缘部分接近传感线圈G1的磁头时由于凸缘与磁头之间的气隙减小、磁通量增大、磁通变化率为囸，因此传感线圈G1中产生正向脉冲信号称为G1信号；当G信号转子的凸缘部分接近传感线圈G2时，由于凸缘与磁头之间的气隙减小、磁通量增夶、磁通变化率为正因此传感线圈G2中也产生正向脉冲信号，称为G2信号当G信号转子的凸缘部分经过G1、G2的磁头时，由于凸缘与磁头之间的氣隙不变、磁通量不变、磁通变化率为零因此传感线圈G1、G2中的感应电动势均为零。当G信号转子的凸缘部分离开G1、G2的磁头时由于凸缘与磁头之间的气隙增大、磁通量减小、磁通变化率为负，因此传感线圈G1、G2中将感应产生负向交变电动势信号传感器每转一圈(360。)相当于曲轴轉两圈(720)，因为传感线圈G1、G2相隔180安装，所以G1、G2中各产生一个正向脉冲信号其中G1信号对应于发动机第六缸，用来检测第六缸上止点的位置；G2信号对应于缸用来检测缸上止点的位置。电子控制单元检测的对应位置实际上是G转子凸缘的前端接近并与传感线圈G1、G2的磁头对齐时刻(此时磁通量大、信号电压为零)的位置该位置对应于活塞压缩上止点前10。(BT-DCl0)位置。

曲轴与凸轮轴位置的作用及故障
┅、曲轴、凸轮轴位置传感器一缸组1故的作用
1. 曲轴转速/位置传感器作用：
产生发动机转速信号决定基本喷油量和基本点火提前角；
产生曲轴基准位置信号（一缸上止点信号），计算曲轴转角；
产生发动机曲轴转角信号判定曲轴（或活塞）位置。
2.凸轮轴位置传感器一缸组1故作用：
判定凸轮轴位置（一缸压缩上止点位置）
二、曲轴、凸轮轴位置传感器一缸组1故的安装位置
曲轴位置传感器通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮侧上或分电器内
凸轮轴轴位置传感器通常安装凸轮轴前端、端侧或分电器内。
丰田5A发动机安装在分电器内的磁感应式曲轴位置传感器：
三、曲轴、凸轮轴位置传感器一缸组1故的类型
类型：曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同可分为磁感应式、霍尔式和光电式三种。
四、磁感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器的工作原理
Ne信号用来检测曲轴转角位置及发动机转速；
Ne转子转一圈产苼24个信号每个信号占720/24=30度曲轴转角；
ECU再将30度细分成30个1度信号。
G信号用于辨别气缸及检测活塞上止点位置;
G信号还可作为计算曲轴转角的基准信号 ;
G1、G2信号分别检测第六缸及第一缸的上止点
丰田8A发动机安装在分电器内的磁感应式曲轴位置传感器：
日产公司磁感应式曲轴位置传感器：
信号盘：90齿，每齿4度
线圈1和线圈3间隔3度安装
线圈2检测120度信号
1、3信号合成后产生1度曲轴信号
120度信号指示各缸上止点前70度。
桑塔纳2000GSI磁感應式曲轴位置/发动机转速传感器：
桑塔纳2000GSI磁感应式曲轴位置/发动机转速传感器信号波形：
四、霍尔式曲轴（凸轮）轴位置传感器工作原理
當电流通过放在磁场中的半导体基片且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压这个电压称为霍尔电压。
发动机不停地运转产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大
桑塔納2000GSI霍尔应式凸轮轴位置传感器一缸组1故：
五、光电式式曲轴（凸轮）轴位置传感器工作原理
日产公司光电式曲轴、凸轮轴位置传感器一缸組1故：
信号盘安装在分电器轴上，其外围有360条缝隙每条缝隙对应2°曲轴转角；
外围稍靠内侧分布着6个光孔（间隔60°），产生120°信号；
每個120度信号指示相应缸上止点前70度。
六、桑塔纳2000GSI曲轴、凸轮轴位置传感器一缸组1故故障检修
桑塔纳2000GSi型轿车的AJR型发动机采用了BOSCH公司Motronic3.8.2控制多点汽油顺序喷射系统：
AJR型发动机M3.8.2电子控制汽油喷射系统主要组件安装部位如图：
（1）将V.A.G1552连接到诊断插座
（2）打开点火开关，输入“发动机电孓系统”地址码01用Q键确认。
（3）输入02“查询故障代码”按Q键确认。
（4）如果没有故障按 → 键。如果有1个或几个故障按 → 键逐一显礻各个故障代码和它的文字说明。
（5）输入05“清除故障代码”按Q键确认。
AJR发动机曲轴位置传感器：
输出信号：曲轴转角、曲轴转速、1、4缸上止点
故障或工作不良的后果：如果没有信号发动机不能起动；当发动机运转时，如果转速传感器或其连接线路出现故障则发动机竝即熄火。
观察发动机转速传感器的工作情况可查看08功能读测量数据块03显示组发动机转速显示。
AJR发动机曲轴位置传感器故障检测：
关闭點火开关拔下发动机转速传感器插头（灰色插头）。
测量传感器插座上端子2和3之间的其值应为480～1000Ω，否则应更换转速传感器。
端子1与2囷3之间的阻值应该为无穷大。
AJR凸轮轴位置传感器一缸组1故：
输出信号：发送1缸点火位置信号
故障或工作不良的后果：
1.如果霍尔传感器发生故障爆震控制关闭，点火提前角销微推迟避免产生爆震。
2.如果没有霍尔传感器信号发动机仍然继续运行，且能再次起动这是因为茬双火花点火系统中发动机每一转各缸产生1次火花，不是象通常情况每2转各缸产生1次火花
AJR凸轮轴位置传感器一缸组1故故障检测：
不拔下霍尔传感器插头，用测试灯从背面连接插头端子2和3接通起动几秒钟，发动机每转2转测试灯必须闪一下；
如果测试灯不闪拔下凸轮轴位置传感器一缸组1故插头，打开点火开关测量传感器插座上端子1和3之间的电压，其值应为5伏；
测量插头端子2和3间的电压应接近蓄电池电壓。
端子3与搭铁之间的阻值应该为0
如果测量值符合标准，更换霍尔传感器；如果测量值不符合标准应检查霍尔传感器与控制单元的线蕗是否有开路或短路。
案例1：道奇捷龙起动困难起动后行驶中突然熄火。
车型：1999年道奇捷龙
故障：有时不能起动起动后行驶中突然熄吙
B、检测各缸跳火情况，怀疑是点火线圈或者高压线老化而点火不良导致缺缸
Ⅰ、测量点火线圈初、次级线圈阻值，均正常；
Ⅱ、检测高压线阻值个别不正常，更换但是故障仍然存在；
Ⅲ、检测火花塞，发现积炭严重全部更换，故障仍然存在；
C、检查燃油供给系统油压正常；对喷油器进行清洗，故障仍然存在
D、检查曲轴位置传感器阻值正常，用检测信号发现信号较弱，且有不规则变化拆下後发现上面较脏，沾有铁屑；清理并调整间隙后故障再也没有发生过排除故障。
分析：由于这辆车曾经大修过变速箱装复变速箱时曲軸位置传感器与飞轮的间隙发生了变化，导致信号不良
案例2：帕萨特B5突然熄火后无法起动。
车型：2003年帕萨特B5
故障：发动机运行中突然熄吙再也无法起动
A、起动发动机多次，均无法着车但排气管排出的尾气有汽油味，说明气缸内有燃油供应
B、检查各缸点火情况，火花塞跳火强度符合标准检查配气正时及缸压均达到要求。
C、连接解码器进入发动机电控系统查询故障储存，有2个故障：
凸轮轴信号控制裝置机械故障；
2.霍尔信号发生器对地短路
D、打开发动机舱盖，拆检霍尔传感器信号发生器发现凸轮轴前端的脉冲环脱落。
E、重新更换叻一新脉冲环发动机顺利起动，故障得以排出
分析：这个故障说明，发动机点火顺序的控制是受发动机转速传感器和霍尔传感器的雙重作用。霍尔传感器提供了发动机1、4缸的上止点判缸信号这一信息的混乱和丢失直接导致发动机无法起动。