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霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應的原理，產(chǎn)生與曲軸轉角相對應的電壓脈沖信號的。它是利用觸發(fā)葉片或輪齒改變通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)強度，從而使霍爾元件產(chǎn)生脈沖的霍爾電壓信號，經(jīng)放大整形后即為曲軸位置傳感器的輸出信號。
1、霍爾式曲軸位置傳感器的結構和工作
?。?）采用觸發(fā)葉片的霍爾式曲軸位置傳感器
美國GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端，采用觸發(fā)葉片的結構型式，如圖20所示。在發(fā)動(dòng)機的曲軸皮帶輪前端固裝著(zhù)內外兩個(gè)帶觸發(fā)葉片的信號輪，與曲軸一起旋轉。外信號輪外緣上均勻分布著(zhù)18個(gè)觸發(fā)葉片和18個(gè)窗口，每個(gè)觸發(fā)葉片和窗口的寬度為10°弧長(cháng)；內信號輪外緣上設有3個(gè)觸發(fā)葉片和3個(gè)窗口，3個(gè)觸發(fā)葉片的寬度不同，分別為100°、90°和110°弧長(cháng)，3個(gè)窗口的寬度亦不相同，分別為20°、30°和10°弧長(cháng)。由于內信號輪的安裝位置關(guān)系，寬度為100°弧長(cháng)的觸發(fā)葉片前沿位于第1缸和第4缸上止點(diǎn)（TDC）前75°，90°弧長(cháng)的觸發(fā)葉片前沿在第6缸和第3缸上止點(diǎn)前75°，110°弧長(cháng)的觸發(fā)葉片前沿在第5缸和第2缸上止點(diǎn)前75°。
霍爾信號發(fā)生器由永久磁鐵、導磁板和霍爾集成電路等組成。內外信號輪側面各設置一個(gè)霍爾信號發(fā)生器。信號輪轉動(dòng)時(shí)，每當葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)即被觸發(fā)葉片所旁路（或稱(chēng)隔磁。這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓；當觸發(fā)葉片離開(kāi)空氣隙時(shí)，永久磁鐵2的磁通便通過(guò)導磁板3穿過(guò)霍爾元件，這時(shí)產(chǎn)生霍爾電壓。將霍爾元件間歇產(chǎn)生的霍爾電壓信號經(jīng)霍爾集成電路放大整形后，即向ECU輸送電壓脈沖信號。外信號輪每旋轉1周產(chǎn)生18個(gè)脈沖信號（稱(chēng)為18X信號），1個(gè)脈沖周期相當于曲軸旋轉20°轉角的時(shí)間，ECU再將1個(gè)脈沖周期均分為20等份，即可求得曲軸旋轉1°所對應的時(shí)間，并根據這一信號，控制點(diǎn)火時(shí)刻。該信號的功用相當于光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生1°信號的功能。內信號輪每旋轉1周產(chǎn)生3個(gè)不同寬度的電壓脈沖信號（稱(chēng)為3X信號），脈沖周期均為120°曲軸轉角的時(shí)間，脈沖上升沿分別產(chǎn)生于第1、4缸、第3、6缸和第2、5缸上止點(diǎn)前75°作為ECU判別氣缸和計算點(diǎn)火時(shí)刻的基準信號，此信號相當于前述光電式曲軸位置傳感器產(chǎn)生的120°信號。
?。?）采用觸發(fā)輪齒的霍爾式曲軸位置傳感器
克萊斯勒公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在飛輪殼上，采用觸發(fā)輪齒的結構。同時(shí)在分電器內設置同步信號發(fā)生器，用以協(xié)助曲軸位置傳感器判別缸號。北京切諾基車(chē)的霍爾式曲軸位置傳感器如圖23所示，在2.5L四缸發(fā)動(dòng)機的飛輪上有8個(gè)槽，分成兩組，每4個(gè)槽為一組，兩組相隔180°，每組中的相鄰兩槽相隔20°。在4.OL六缸發(fā)動(dòng)機的飛輪上有12個(gè)槽，4個(gè)槽為一組，分成三組，每組相隔120°，相鄰兩槽也間隔20°。
當飛輪齒槽通過(guò)傳感器的信號發(fā)生器時(shí)，霍爾傳感器輸出高電位（5V）；當飛輪齒槽間的金屬與傳感器成一直線(xiàn)時(shí)，傳感器輸出低電位（0.3V）。
因此，每當1個(gè)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器便產(chǎn)生1個(gè)高、低電位脈沖信號。當飛輪上的每一組槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器將產(chǎn)生4個(gè)脈沖信號。其中四缸發(fā)動(dòng)機每1轉產(chǎn)生2組脈沖信號，六缸發(fā)動(dòng)機每1轉產(chǎn)生3組脈沖信號。傳感器提供的每組信號，可被發(fā)動(dòng)機ECU用來(lái)確定兩缸活塞的位置，如在四缸發(fā)動(dòng)機上，利用一組信號，可知活塞1和活塞4接近上止點(diǎn)；利用另一組信號，可知活塞2和活塞3接近上止點(diǎn)。故利用曲軸位置傳感器，ECU可知道有兩個(gè)氣缸的活塞在接近上止點(diǎn)。由于第4個(gè)槽的脈沖下降沿對應活塞上止點(diǎn)（TDC）前4°，故ECU根據脈沖情況很容易確定活塞上止點(diǎn)前的運行位置。另外，ECU還可以根據各脈沖間通過(guò)的時(shí)間，計算出發(fā)動(dòng)機的轉速。
2、霍爾式曲軸位置傳感器的檢測
霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法有一個(gè)共同點(diǎn)，即主要通過(guò)測量有無(wú)輸出電脈沖信號來(lái)判斷其是否良好。下面以北京切諾基的霍爾式曲軸位置傳感器為例來(lái)說(shuō)明其檢測方法。
曲軸位置傳感器與ECU有三條引線(xiàn)相連。其中一條是ECU向傳感器加電壓的電源線(xiàn)，輸入傳感器的電壓為8V；另一條是傳感器的輸出信號線(xiàn)，當飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，霍爾傳感器輸出脈沖信號，高電位為5V，低電位為0.3V；第三條是通往傳感器的接地線(xiàn)。
?。?）傳感器電源、電壓的測試
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”，用萬(wàn)用表電壓檔測量ECU側7#端子的電壓應為8V，在傳感器導線(xiàn)連接器“A”端子處測量電壓也應為8V，否則為電源、線(xiàn)斷路或接頭接觸不良。
?。?）端子間電壓的檢測
用萬(wàn)用表的電壓檔，對傳感器的ABC三個(gè)端子間進(jìn)行測試，當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”時(shí)，A-C端子間的電壓值約為8V；B-C端子間的電壓值在發(fā)動(dòng)機轉動(dòng)時(shí)，在0.3-5V之間變化，且數值顯示呈脈沖性變化，最高電壓5v，最低電壓0.3V。如不符合以上結果，應更換曲軸位置傳感器。
?。?）電阻檢測
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置，拔下曲軸位置傳感器導線(xiàn)連接器，用萬(wàn)用表Ω檔跨接在傳感器側的端子A-B或A-C間，此時(shí)萬(wàn)用表顯示讀數為∞（開(kāi)路），如果指示有電阻，則應更換曲軸位置傳感器。
GM（通用）公司觸發(fā)葉片式霍爾傳感器的測試方法與上述相似，只是端子為4個(gè)，上止點(diǎn)信號（內信號輪觸發(fā)）輸出端與接地端為脈沖電壓顯示。
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