翁德沃彭：
- 介绍
- 传感器和脉冲轮的定位
- 脉冲轮缺齿
- 曲轴位置传感器的操作
- 使用示波器测量信号
定位传感器和脉冲轮：
脉冲轮（也称为触发轮、参考轮或磁阻轮）可以位于电机内部或电机上的不同位置：
- 曲轴皮带轮的外部：在较旧的发动机中，我们看到曲轴皮带轮（V 型皮带或多皮带通过其驱动）具有齿。 我们在现代发动机中不再遇到这种形状的外部脉冲轮；
- 内部通过曲轴上的磨齿：脉冲轮位于曲轴上曲轴法兰内侧，拆开油底壳即可看到；
- 后曲轴密封外部：齿环或磁环安装在发动机缸体的外部，位于曲轴法兰外侧和飞轮之间。 拆卸飞轮后即可进行此操作。
曲轴传感器指向脉冲轮。 在现代发动机中，曲轴传感器通常位于发动机靠近飞轮的一侧。 下图显示了曲轴位置传感器和脉冲轮的三种不同安装位置：曲轴上的齿位于法兰内侧，法兰外侧有磁环和齿环。
上图显示了 VAG 和 BMW 使用的带有曲轴位置传感器的脉冲轮。 VAG 经常使用的版本由一个盒组成，其中带齿脉冲轮还包含曲轴密封件的外壳。 BMW 磁环已滑过曲轴法兰。 更换飞轮时，请确保该磁环不会掉落。 经常发生这样的情况：更换包括飞轮在内的离合器后，发动机不再想启动，因为磁环没有重新安装。
脉冲轮缺齿：
曲轴位置传感器测量安装在曲轴上的参考轮上的齿。 曲轴位置传感器“计算”经过的轮齿，并“注意到”每转一圈中有一个轮齿缺失。 根据这个缺失的齿，发动机管理系统知道曲轴位于哪个位置，因此也知道压缩冲程期间活塞在气缸中的高度。
缺失的齿位于气缸 1 活塞在上止点之前 90 到 120 度之间的位置。 因此，“TDC 传感器”这个名称是不正确的：传感器并不测量活塞位于 TDC 时的点，而是测量活塞准备移动到 TDC 的位置。
许多发动机配备 36-1 或 60-2 脉冲轮。 在此示例中，我们将讨论 36-1 脉冲轮。 该脉冲轮有 36 个齿，其中一个已被磨掉。 曲轴每旋转一次（360°），就会经过 36 个齿（减去缺失的齿）。 这意味着每 10° 就有一颗牙齿经过传感器。
在图像中我们看到缺失的牙齿几乎位于顶部。 在此位置，发动机位于上止点。 旋转方向是顺时针方向，因此缺失的齿提前 90° 旋转经过传感器。 这个位置就是参考点。 在此 90° 旋转期间，气缸 1 的活塞已从 ODP 移动到 TDC。
当缺失的齿通过传感器时，传感器将其转换为曲轴信号的变化，这是发动机管理系统在几个齿之后开始喷射和/或点火的识别点（参考点）。
当发动机转速或发动机负载增加时，我们说“预注射“或者”点火提前”。 对于 TDC，使用 90 或 120° 处的参考点可以实现这一点。 有关点火正时的示例：
- 在低速和低负载（1000 kPa 下 25 rpm）时，点火提前角为 15°† 这对应于 一颗半牙齿 发展局之前；
- 在速度增加和负载增加（3100 kPa 时 60 rpm）时，点火提前角约为 30°† 这对应于 三颗牙齿 在 BDP 之前。
在后一种情况下，当 TDC 之前的三个齿需要点火时，发动机管理系统有时间在距参考点 9 个齿 (90°) 和距所需点火点 30 个齿 (XNUMX°) 之间打开点火线圈时间，以便在活塞到达上止点之前开始点火。
曲轴位置传感器发送信号，发动机管理系统可以根据该信号推断气缸 1 的活塞位于位置 90° 120的° 在 BDP 之前。 目前尚不清楚活塞是否忙于压缩冲程或排气冲程。
- 仅配备曲轴位置传感器的发动机配备DIS点火线圈，曲轴每旋转一圈，所有火花塞都会产生火花，导致排气冲程时出现“浪费火花”；
- 需要凸轮轴传感器来单独控制针线圈和喷油器。 根据来自凸轮轴传感器的信息，发动机管理系统可以确定气缸 1 正忙于压缩冲程而不是排气冲程。
通过曲轴和凸轮轴传感器的组合，实现对每缸喷射和点火系统的速度和控制。
曲轴位置传感器的操作：
左下图显示了曲轴齿移动经过曲轴位置传感器磁铁时产生的磁力线。 曲轴信号可以在右下图中看到。 对于曲轴上每个缺失的齿，可以看到宽度距离增加和信号幅度增加。 发动机管理系统将信号中增加的宽度识别为参考点，在该参考点活塞位于 TDC 之前 90° 或 120°。
曲轴位置传感器电气图：
为了测量曲轴位置传感器，我们首先查阅 电气图。 下图是同一发动机（大众高尔夫 VI）的传感器。
- 在 VAG 图中，曲轴位置传感器的组件代码为 G28，在 HGS 数据中为 B56)；
- VAG 图表的 ECU 上有代码 T60，后面带有插头的引脚号 (T60/25)，HGS 数据为字母 B (B25)。 图中的其他地方指出连接器 B 是 ECU 上的 60 针连接器。
25 伏电源电压从 ECU 上的引脚 5 发送到曲轴位置传感器、燃油压力传感器、EGR 阀、节气门和涡轮调节位置传感器。 上图并未显示所有组件。 因此，引脚 25 用于电源。 引脚 53 用于接地（参见 HGS 数据图），引脚 52 用于接收来自曲轴位置传感器的信号。 我们可以直接测量 ECU 连接器中的引脚 52，或者连接一个 接线盒 能够安全且清楚地测量接线盒的连接52。
用示波器测量信号：
曲轴信号可以通过与凸轮轴信号相关的双通道测量来显示。 这些信号可用于确定分配的正时是否仍然有序，或者例如凸轮轴信号是否由于正时链拉长而滞后于曲轴信号。 下图显示了曲轴信号（通道 A，蓝色）与凸轮轴信号（通道 B，红色）的测量结果。
我们可以从曲轴和凸轮轴传感器的信号中识别出以下几点：
- 凸轮轴每转一圈（识别点：两个窄块）曲轴缺齿四个；
- 当凸轮轴转动一圈时，曲轴转动两圈（比率 2:1），这意味着曲轴每旋转半圈，就会有一个缺失的齿转过传感器。
本例中的发动机（大众高尔夫 VI）配备了一个带齿脉冲轮，每 180 度（半转）就会缺齿一次。 该脉冲轮如“定位传感器和脉冲轮”部分的图片所示。 如果你仔细观察，你可以在这张图片中发现缺失的牙齿。 当电机速度增加时，信号的频率也会增加。 然后脉冲变得更接近。 幅度（电压的高度）保持不变。 在同一台发动机上以增加的速度进行的测量可以在下面的示波器图像中看到：
如果怀疑正时问题，可以将曲柄和凸轮轴信号中的参考点与样本信号或与另一台发动机进行比较，不会出现任何问题。
通过标记两个点，可以将测量信号中齿数的差异与样本信号进行比较。 如果测量信号中曲轴信号超前于凸轮轴信号（曲轴参考点向左移动），则正时链条可能已被拉伸。
上述曲轴信号来自霍尔传感器。 摩托车也可以 他的 配备电感式传感器。 下面的测量结果就是一个例子。 对于电感式传感器，不仅频率会随着速度的增加而增加（脉冲变得更接近），而且幅度也会增加。 频率对于 ECU 确定速度很重要。 缺失的牙齿在该信号中也清晰可见。 黄线（来自凸轮轴传感器）在每第二个曲轴信号后传输一个脉冲。 这些信号也可以相互比较。
还可以为感应曲轴信号选择参考点，例如：
- 凸轮轴信号降至 0 伏；
- 这种情况发生在缺齿之后的两个（曲轴）齿上。
通过一个示例信号，我们可以检查中间是否也有两颗牙齿。 如果中间有三颗牙齿，则又存在异常。
曲轴传感器信号可能出现的故障：
曲轴传感器可能有故障并且不发出信号。 发动机管理系统没有接收到发动机转速信号，这意味着发动机在启动时不会启动。 凸轮轴信号可能会被拾取，并且发动机在长时间重新启动后可能会仅根据凸轮轴信号运行。
如果脉冲轮损坏，发动机管理系统可能会错误地将损坏识别为缺齿。 损坏会导致曲轴传感器传递的交流电压幅度出现偏差。 我们在下图中看到一个例子。
在示波器图像中，我们看到缺失齿的特征过程两次（相对于凸轮轴脉冲左侧）。 在凸轮轴脉冲的右侧，我们看到图像中存在干扰。 发动机管理系统读取干扰，因此可能在错误的时间喷射和点火。 当 MMS 将曲轴信号与凸轮轴信号进行比较时，可以识别错误并可以存储与曲轴信号相关的 DTC（错误代码）。 在这种情况下，曲轴位置传感器可能被错误地更换。
脉冲轮上的齿损坏可能是由于发动机工作造成的，在此期间尝试用螺丝刀将曲轴卡在脉冲轮齿之间，而不是用飞轮上的起动环。
