五、霍爾式曲軸位置傳感器的檢測

1. 上海別克轎車觸發(fā)葉片式霍爾曲軸位置傳感器

上海別克轎車的24X曲軸位置傳感器屬于觸發(fā)葉片式曲軸位置傳感器，是利用霍爾效應的原理制成的。該傳感器的信號轉(zhuǎn)子上有24個均勻的葉片和窗口，曲軸每轉(zhuǎn)一次，24X曲軸位置傳感器產(chǎn)生24個通斷脈沖信號，并將其輸入ECU。ECU通過此信號來計算發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時曲軸的位置和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。24X曲軸位置傳感器安裝在發(fā)動機右前部下側(cè)，固結(jié)在鋁質(zhì)安裝支架上，并用螺栓固定在發(fā)動機正時鏈條蓋的前面，一部分位于曲軸平衡裝置后。

24X曲軸位置傳感器與ECU的連接電路如圖4-42所示。傳感器的插頭端子如圖4-43所示，其中A端子為電源線，B端子為信號線，C端子為搭鐵線。該曲軸位置傳感器的檢測方法如下。

（1）檢測傳感器的輸出信號。關閉點火開關，在曲軸位置傳感器的信號線路上串接一個無源試燈（或發(fā)光二極管），起動發(fā)動機，觀察燈（或發(fā)光二極管）的閃爍情況，試燈（或發(fā)光二極管）應有規(guī)律閃爍，否則曲軸位置傳感器信號不良。

（2）檢測傳感器的電源電壓。關閉點火開關，拔下曲軸位置傳感器的3芯插頭，打開點火開關，用萬用表電壓擋測量曲軸位置傳感器插座上A孔與搭鐵之間的電壓值，應為12V（蓄電池電壓），否則曲軸位置傳感器的電源線路不良。

2. 三菱格蘭迪曲軸位置傳感器

三菱格蘭迪4缸發(fā)動機用曲軸位置傳感器屬于觸發(fā)葉片式霍爾曲軸位置傳感器，其固定安裝于曲軸前端的發(fā)動機缸體上。

葉片式磁場屏蔽板安裝在曲軸皮帶盤后，以鍵與曲軸相連，并能夠隨曲軸一起運轉(zhuǎn)。該傳感器為U形設計，U形的一條臂為磁鐵，另一條臂安裝霍爾開關集成電路，U形的中部縫隙用于葉片旋轉(zhuǎn)時通過（見圖4-44）。三菱格蘭迪汽車發(fā)動機用的曲軸位置傳感器的葉片有3個凸起和3個缺口，葉片隨曲軸旋轉(zhuǎn)，凸起通過時，磁鐵的磁通被阻擋，缺口通過時，有磁力線通過霍爾開關。

1）工作原理

（1）缺口處于霍爾集成元件和磁鐵之間時。當缺口通過磁場和霍爾開關元件之間時，霍爾開關元件接受磁鐵產(chǎn)生的磁場，并產(chǎn)生霍爾電壓，霍爾電壓經(jīng)放大后，作用于曲軸位置傳感器的晶體管基極，使晶體管接通，來自發(fā)動機ECU的5V基準電壓被接地，因此，發(fā)動機ECU將檢測到曲軸位置傳感器輸出的低電位電壓（注意：其實低電位電壓并非為0V，因為三極管導通時，根據(jù)晶體管的不同，集電極和發(fā)射極會有0.3V或0.7V的壓降），磁力線通過時霍爾傳感器線路電流流向和電壓輸出如圖4-45所示。

（2）葉片凸起經(jīng)過磁場與霍爾開關時。當屏蔽板的葉片將磁場與霍爾開關隔開時，磁場被阻斷，霍爾開關集成元件不能產(chǎn)生霍爾電壓，在曲軸位置傳感器內(nèi)的晶體管不導通，來自發(fā)動機ECU的5V基準電壓與搭鐵線斷開，于是發(fā)動機ECU檢測到近似5V的高電位電壓。磁力線被阻擋時霍爾傳感器線路電流流向和電壓輸出如圖4-46所示。

（3）連續(xù)運轉(zhuǎn)時。因為屏蔽板隨著曲軸一起旋轉(zhuǎn)，所以通過曲軸位置傳感器的輸出信號會隨著屏蔽板的葉片和缺口不斷進行高電位和低電位的變換，其每分鐘的脈沖數(shù)目也會隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)速率而變化。因此，通過檢測曲軸位置傳感器脈沖信號頻率即可測得曲軸的轉(zhuǎn)速。連續(xù)運轉(zhuǎn)時曲軸位置傳感器脈沖信號波形如圖4-47所示。

2）傳感器檢測

三菱格蘭迪汽車發(fā)動機曲軸位置傳感器的插頭及其與發(fā)動機ECU的連接如圖4-48所示。

① 工作電壓的檢測。拔掉曲軸位置傳感器插頭，打開點火開關，用萬用表的電壓擋測量線束側(cè)1端是否有12V蓄電池電壓，如果沒有，檢查控制繼電器的1端與曲軸位置傳感器的導通性。

② 參考電壓的檢測。點火開關置于“OFF”位，將曲軸位置傳感器插頭斷開，然后將點火開關置于“ON”位，檢查曲軸位置傳感器2號針腳對地的電壓，正常時應為4.8～5.0V。如果沒有4.8～5.0V電壓，將點火開關置于“OFF”位，檢查曲軸位置傳感器線束的2號針腳是否與ECU的70號針腳導通，如果導通，則為ECU故障。

③ 檢查搭鐵性能。檢查曲軸位置傳感器3號針腳是否與地導通，如果不導通，檢查線束。

④ 解碼器檢測。用MUT-Ⅲ檢測，如果曲軸位置傳感器損壞，會存儲故障代碼22—曲軸位置傳感器故障。

⑤ 輸出信號的萬用表檢測。使用專用三通接口插頭，或在線路完好連接的情況下，將曲軸位置傳感器的2號信號線引出一條測量線進行測量，使用萬用表電壓擋檢測，電壓值應符合表4-11所示標準。

⑥ 輸出信號的示波器檢測。霍爾式傳感器一般情況下無法檢查電阻，如能檢查也是經(jīng)驗數(shù)值或?qū)Ρ葦?shù)值，因此，最好用示波器檢查其輸出信號波形來準確判斷好壞。使用專用三通接口插頭，或在線路完好連接的情況下，將曲軸位置傳感器的2號信號線引出一條測量線，用示波器進行測量。

3. 大眾CC曲軸位置傳感器

由于霍爾式傳感器能克服電磁式傳感器輸出信號電壓幅值隨車輪轉(zhuǎn)速變化而變化、響應頻率不高及抗電磁波干擾能力差等缺點，因而其被廣泛應用于汽車。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代制造業(yè)對汽車生產(chǎn)技術(shù)要求不斷提高，同時為降低汽車生產(chǎn)成本，近年來，越來越多的汽車采用一種新型霍爾式傳感器，普通霍爾式傳感器有3根引線，分別為電源線、信號線和搭鐵線；而新型霍爾式曲軸位置傳感器只有2根引線，如圖4-49所示，分別為電源線和信號線。新型霍爾式傳感器與普通霍爾式傳感器的輸出信號均為方波脈沖信號，占空比范圍為30%～70%，一般為50%，如圖4-50所示，但普通霍爾式的輸出信號的高、低電壓存在差異。新型霍爾式傳感器輸出信號的高、低電壓不受速度影響，主要由控制單元內(nèi)部的電阻決定，電阻值一定，高、低電壓便一定，即使轉(zhuǎn)速很低，發(fā)動機控制單元仍能檢測到輸出信號電壓，這就克服了電磁式傳感器輸出信號電壓隨轉(zhuǎn)速變化而變化的缺點。

大眾CC汽車發(fā)動機曲軸位置傳感器與發(fā)動機控制單元的連接如圖4-51所示。該傳感器的檢測方法如下。

① 工作電壓的檢測。拔掉曲軸位置傳感器插頭，打開點火開關，用萬用表的電壓擋測量線束側(cè)端子T2jp/2與搭鐵是否有約為5V的電壓，如果沒有，則檢查插頭端子T2jp/2與控制單元端子T60/36的線束導通性。如果導通則說明控制單元故障。

② 檢測傳感器的輸出信號。關閉點火開關，在曲軸位置傳感器的信號線路端子T2jp/1與T2jp/2上串接一個發(fā)光二極管試燈，起動發(fā)動機，觀察發(fā)光二極管試燈的閃爍情況，試燈應有規(guī)律閃爍，否則曲軸位置傳感器信號不良。如二極管試燈不閃爍，應檢查T2jp/2端子與控制單元的T60/36線束的導通性。如果導通，檢查端子T2jp/1與搭鐵是否有5V電壓。電壓正常說明傳感器故障，否則控制單元故障。

4. 霍爾式曲軸位置傳感器失靈的診斷方法總結(jié)

（1）檢查霍爾傳感器線路有無斷路或短路，以及連接器端子有無腐蝕。

（2）清潔霍爾傳感器傳感器頭部。

（3）檢查霍爾傳感器的供電與搭鐵情況。

（4）用示波器讀取波形，波形應為方波信號。

（5）串接一個發(fā)光二極管，起動發(fā)動機，觀察發(fā)光二極管的閃爍情況，發(fā)光二極管應有規(guī)律閃爍，否則曲軸位置傳感器信號不良。