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1、曲轴位置传感器波形分析曲轴位置传感器波形分析 一、磁脉冲式曲轴位置传感器的信号波形分析 （1）波形检测方法 连接波形测试设备，起动发动机，怠速运转，而后加速或按照行驶性能发生故障的需要 驾驶等，获得波形， 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形如图所示。 （2）波形分析 1.触发轮上相同的齿形应产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状、幅值(峰对峰 电压)并与曲轴（或凸轮）的转速成正比，输出信号的频率（基于触发的转动速度）及传感 器磁极与触发轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大。 2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近的的齿所产生的同步脉冲， 可以确定上 止点的信号。这会引起输出信号频率的变
2、化，而在齿数减少的情况下，幅值也会变化。 3.各个最大（最小）峰值电压应相差不多，若某一个峰值电压低于其他的峰值电压， 则 应检查触发轮是否有缺角或弯曲。 4.波形的上下波动，不可能在 0V 电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当 接近，磁脉冲式曲轴（或凸轮轴）位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形 高度相对增加。 5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下(如相同转速)应是一致的、可重复的、有规 律的和可预测的。 也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高， 两脉冲时间间隔(频率)应一致 (除同步脉冲外)，形状一致并可预测。 6.波形的频率应同发动机的转速同步变化，两个脉冲间隔只
3、是在同步脉冲出现时才改 变。能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器， 任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。 7.如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常有关， 则说明故障是由该传感器故障造 成的。 8.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同。 由于线圈是传感器的核心部分， 所以故障往往与温度关系密切， 大多数情况是波形峰值 变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。 通常最常见的传感器故障是根本不产生信号，这说明是传感器的线圈有断路故障。 9.当故障出现在示波器上时， 摇动线束可以进一步证明磁脉冲式曲轴位置传感器是不是 故障的
4、根本原因。 10.在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，波形检测设备上将完全没有信号，所 以波形测试设备中间 0V 电压处是一条直线便是很重要的诊断资料。 如果示波器显示在零电位时是一条直线， 则说明传感器信号系统中有故障， 那么应该在 确定示波器到传感器的连接是正常的之后，进一步检查相关的零件(分电器轴、曲轴、凸轮 轴)是否旋转、磁脉冲式曲轴位置传感器的空气间隙是否适当和传感器头有无故障。 注意： 也有可能是点火模块或发动机 ECU 中的传感器内部电路搭铁， 此时可以用拔下传 感器导线连接器后再用波形测试设备测试的方法来判断。 11.两种磁脉冲式曲轴位置传感器的故障波形： 图 A 所示故障
5、波形为齿槽中填有异物造成的 图 B 所示故障波形是传感器触发轮安装不当造成的 如果检测出的波形异常，应更换磁脉冲式曲轴位置传感器（含传感器头和触发轮） 。 二、霍尔式曲轴位置传感器信号波形分析 （1）波形检测方法 连接波形测试设备，起动发动机，怠速运转，而后加速或按照行驶性能发生故障的需要 驾驶等，获得波形， 典型的霍尔式曲轴位置传感器信号波形如图所示。 （2）波形分析 1.波形频率应与发动机转速相对应， 当同步脉冲出现时占空比才改变， 能使占空比改变 的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感器。 除此之外脉冲之间的任何其他变化都意味着 故障。 2.查看波形形状的一致性、检查波形上下沿部分的拐角
6、。由于传感器供电电压不变， 因 此所有波峰的高度（幅值）均应相等。 实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状， 这也许是正常的， 在这里关键 的是一致性。 3.如果在波形检测设备 0V 电压处显示一条直线，则应：确认波形检测设备和传感器连 接良好；确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动；用示波器检查传感器的电源 电路和发动机 ECU 的电源及接地电路；检查电源电压和传感器参考电压。 4.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线， 则应： 检查传感器接地 电路的完整性；确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动；如果传感器的电源和 接地良好，波形检测设备显示在
7、传感器供给电源电压处一条直线，则很可能是传感器损坏。 5.如果有脉冲信号存在， 应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、 频率和形状等判定性 依据。 为什么要足够高？ 数字脉冲的幅值必须足够高(通常在起动时等于传感器供给电压)， 两个脉冲间的时间不 变(同步脉冲除外)，并且形状是重复可预测的。 三、光电式曲轴位置传感器的信号波形分析 （1）波形检测方法 连接波形测试设备，起动发动机，怠速运转，而后加速或按照行驶性能发生故障的需要 驾驶等，获得波形， 典型的光电式曲轴位置传感器信号波形如图所示。 （2）波形分析 1.波形的频率应随发动机转速的变化而变化，占空比在同步脉冲出现时才改变。 能使占空比改变
8、的唯一理由是转盘上不同宽度的孔通过传感器， 而任何其他原因使占空 比改变，都可能意味着故障。 2.检查波形形状的一致性，看波形上下端的尖角，一些高频光电式分电器，波形的上角 可能出现圆角。 3.光电式传感器有一个弱点， 它们对污物和油所产生的对通过转盘的光传输干扰问题非 常敏感。 光电式传感器的功能元件通常被密封得很好， 但损坏的分电器轴套或密封垫， 以及当维修时 可能使油污和污物进入敏感区域造成污损，这就可能引起不能起动、失速和断火。 4.检查波形幅值的一致性，由于传感器供电电压不变，因此所有波形的高度均应相等。 实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状， 这也许是正常的， 在这里关
9、键的是 一致性。 5.如果在波形检测设备 0V 电压处显示一条直线，则应：确认波形检测设备和传感器连 接是否良好；确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动；用波形检测设备检查传 感器的电源电路和发动机 ECU 的电源及接地电路；检查电源电压和传感器参考电压。 6.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线， 则应： 检查传感器接地 电路的完整性；确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等)；如果传感器的电源、 接地良好，波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线，则很可能是传感器损坏。 7.如果有脉冲信号存在， 应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、 频率和形状等判定性 依据。 数字脉冲的幅值必须足够高(通常在起动时等于传感器供给电压)， 两个脉冲间的时间不 变(同步脉冲除外)，并且形状是重复可预测的。