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,其作用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号,并输入ECU,以便确定喷射顺序喷射正时、点火顺序、点火正时,然后根据信号监测到的曲轴转角波动大小来判断发动机是否有失火现象。它是发动机集中控制系统最主要的传感器之一,是控制发动机燃油喷射和点火时刻,确认曲轴位置的信号源,同时也是测量发动机转速的信号源。曲轴位置传感器用来检测活塞上止点及曲轴转角的信号并将其输入发动机ECU,用来对点火时刻和喷油正时进行控制。 在现代电控发动机上,曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体,既可用于发动机曲轴位置、活塞上止点位置的测定,又可用于发动机转速的测定。曲轴位置传感器一般安装于曲轴前端、靠近飞轮的变速器壳体位置,如图2-1所示。该传感器按其工作原理的不同可分为磁感应式曲轴位置传感器、霍尔式曲轴位置传感器和光电式曲轴位置传感器等。
结构原理：
磁感应式曲轴位置传感器,又称为磁脉冲式传感器、可变磁阻式传感器。主要由导磁材料制成的信号转子、永久磁铁、信号线圈等组成,传感器的位置是固定的,软磁铁头与信号转子齿间必须保持一定间隙,如图2-2所示。
传感器插头接线形式主要有二线制和三线制两种。二线制的两根线为信号回路线,信号正负交替变化,三线制中多出的一根线为屏蔽线
①当信号转子凸齿靠近传感器时,磁头与齿间隙逐渐缩小,磁路中的磁阻逐渐减小,传感器的磁场便开始产生集中的现象,磁场强度增大,磁通量的变化率也逐渐增大,因此产生一个逐渐增大的正的感应电动势。磁场的变化越大,则感应出的电压也越强。其相对位置如图2-3(a)所示;磁通量和感应电动势的变化如图2-4的ab段所示。
②当凸齿继续靠近磁头时,磁通量仍在增大,但磁通量的变化率则减小,因此产生个正的、逐渐减小的感应电动势,其相对位置如图2-3(b)所示;磁通量和感应电动势的变化如图2-4的bc段所示。
③当信号转子凸齿与磁头对齐成一条直线时,磁头与齿间隙最小,磁路中的磁阻最小磁场强度最强,磁通量最大。但在该点磁场强度没有变化,磁场变化率为0,所以感应电压和电流强度为0。其相对位置如图2-3(c)所示;磁通量和感应电动势的变化如图2-4的c点所示。
④信号转子凸齿继续转动,其相对位置如图2-3(d)所示,凸齿远离磁头准备离开传感器时,两者间隙逐步变大,磁路中的磁阻逐渐增大,磁通量逐渐减小,但磁通量的变化率仍逐渐增大,所以产生一个负的但绝对值仍逐渐增大的感应电动势,如图2-4的cd段所示。
⑤当凸齿继续转动离开磁头时,磁路中的磁阻继续增大,磁通量继续减小,磁通量的变化率也逐渐减小,因此产生一个负的绝对值逐渐减小直至为0的感应电动势。其相对位置如图2-3(e)所示;磁通量和感应电动势的变化如图2-4的de段所示。
