任务4.1　检修曲轴 凸轮轴位置传感器和温度传感器（课件）-《汽车发动机电控系统与检修》同步教学（上海交通大学出版社）

项目4 点火系统的检修 任务4.1　检修曲轴/ 凸轮轴位置传感器和温度传感器 任务引入 某天，陈女士准备驾车外出，她启动发动机十几秒后，发动机就熄火了。她再次启动发动机，情况依然如此。于是，陈女士联系了拖车，将这辆车拖进了4S店。 在4S店的维修车间，维修技师用汽车故障诊断仪读取了该车OBD-Ⅱ的故障码，故障码显示曲轴位置传感器信号异常。之后，维修技师又用汽车故障诊断仪读取了曲轴位置传感器的数据流，发现该传感器输出信号的电压低于参考范围。维修技师将曲轴位置传感器拆下，用万用表检测发现其内部控制电路存在故障。更换曲轴位置传感器后，该车恢复了正常。 任务引入 本任务要求学生了解点火系统的工作原理和类型，掌握曲轴/凸轮轴位置传感器和温度传感器的基础知识和检修方法。本任务的知识与技能要求如表4-1 所示。 任务工单——检测曲轴位置传感器 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1.学生分组 2.获取信息 3.任务准备 6.课堂小结 4.任务实施 5.考核评价 相关知识 4.1.1　点火系统概述 点火系统通过控制点火线圈电路的通断，将汽车上的低压电变成高电压，使火花塞产生电火花来点燃气缸内的可燃混合气。与传统汽车由分电器通过机械传动的方式来进行点火控制不同，现代汽车的点火系统用电子控制装置取代了分电器，并由ECU进行点火控制：发动机运转时，ECU根据曲轴/凸轮轴位置传感器和其他有关传感器（如空气流量传感器、冷却液温度传感器和爆燃传感器等）的信号，计算出最佳点火提前角和通电时间，按照设定的点火顺序，通过点火控制电路控制点火线圈电路的通断。 1．点火系统的工作原理 相关知识 知识链接 点火正时是指发动机工作循环中火花塞开始点火的时刻，通常以该时刻至活塞到达上止点时曲轴转过的角度，即点火提前角来表示。在汽车发动机电控系统中，实际点火提前角通常由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角构成。其中，初始点火提前角是原始设定的，一般是活塞到达上止点前5° ～10°；基本点火提前角是ECU根据发动机转速和负荷等主控信号确定的；修正点火提前角是ECU根据其他信号对点火提前角进行的修正。 7 相关知识 2．点火系统的类型 1）同时点火系统 如右图所示，同时点火系统主要由蓄电池、点火开关、ECU、曲轴/凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、点火控制组件和火花塞等组成，其中点火控制组件安装有若干点火线圈。 相关知识 在同时点火系统中，每2 个同步气缸（ 可同时到达压缩和排气上止点的气缸）共用1 个点火线圈，即1 个点火线圈有2 个高压电输出端，点火线圈通过高压线分别与这2 个同步气缸中的火花塞连接，这2 个同步气缸可同时进行点火。 2）独立点火系统 独立点火系统的组成与同时点火系统相似，不同之处在于独立点火系统为每个气缸配置了1 个点火线圈，它用点火线圈代替了点火控制组件，如下图所示。 相关知识 在独立点火系统中，点火线圈安装在火花塞的上方，它产生的高压电可直接输送给火花塞，每个气缸可独立进行点火。 相关知识 4.1.2　曲轴/凸轮轴位置传感器 1．概述 曲轴/凸轮轴位置传感器是汽车发动机电控系统中最主要的传感器之一，它是发动机进行燃油喷射控制和点火控制最基本的信号源。 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的结构和工作原理基本相同，通常一起安装在与曲轴和凸轮轴有精确传动关系的位置上。 曲轴位置传感器（英文简称CKP或CKPS）又称发动机转速传感器，其主要作用是检测曲轴的转角位移和转速，ECU据此可对喷油正时和进行控制。 凸轮轴位置传感器（英文简称CMP或CMPS）又称判缸传感器，其主要作用是检测凸轮轴的位置，ECU据此可识别发动机各气缸活塞的位置和冲程，对喷油正时、点火正时和爆燃进行控制。 相关知识 2．电磁感应式曲轴/凸轮轴位置传感器 1）结构 电磁感应式曲轴/凸轮轴位置传感器的结构如右图所示。它主要由线束插座、壳体、永磁体、铁芯和感应线圈等组成。 相关知识 2）工作原理 当信号转子随着曲轴或凸轮轴旋转时，其轮齿凸缘会使感应线圈内的磁场发生变化，使感应线圈产生交变电压。该交变电压经滤波整形后变成脉冲信号，ECU可据此确定曲轴的转角位移和转速、凸轮轴的位置等。 相关知识 3．霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器 1）结构 霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器的结构如右图所示。它主要由线束插座、壳体、集成电路、永磁体和霍尔元件等组成。根据信号转子结构的不同，霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器可分为轮齿触发式和叶片触发式等。 相关知识 2）工作原理 霍尔式曲轴/凸轮轴位置传感器信号转子的轮齿（叶片）数与发动机的气缸数相同。当信号转子随曲轴或凸轮轴旋转时，其轮齿（叶片）不断进出永磁体磁场的空气隙。当信号转子的缺口对着霍尔元件时，霍尔元件产生电压，传感器输出电压信号；当信号转子的轮