Какова функция датчика положения коленчатого вала автомобиля?
Датчик положения коленчатого вала (также известный как датчик скорости вращения двигателя) является основным датчиком электронной системы управления двигателем. Он в основном используется для определения положения коленчатого вала, сигнала верхней мертвой точки поршня и скорости вращения двигателя, а также передает сигналы в ЭБУ для управления моментом зажигания и впрыска топлива. Этот датчик обычно устанавливается на передней части коленчатого вала, передней части распределительного вала, маховике или распределителе зажигания. Он должен работать в координации с датчиком положения распределительного вала.
В зависимости от принципа работы, датчики можно разделить на три типа: импульсные, типа Холла и фотоэлектрические. Импульсные датчики генерируют синусоидальный сигнал, вызывая изменение магнитного поля с помощью сигнального диска. Датчики Холла выдают прямоугольный сигнал с помощью триггерного лезвия. Фотоэлектрические датчики генерируют импульсное напряжение, используя передачу света через отверстие. Датчикам Холла требуется внешний источник питания 5 В, а фотоэлектрические датчики подвержены ухудшению точности сигнала из-за загрязнения маслом. Типичные неисправности включают помехи сигнала, вызванные старением проводки, и затруднения при запуске из-за загрязнения датчика. Нештатные ситуации могут привести к загоранию индикатора неисправности двигателя и недостаточной мощности или невозможности запуска. Современные технологии демонстрируют тенденцию эволюции от аналоговых сигналов к цифровым.
Принцип действия датчика положения коленчатого вала импульсного типа с магнитным полем
Датчик положения коленчатого вала импульсного типа производства компании Nissan
Этот датчик положения коленчатого вала установлен за шкивом на переднем конце коленчатого вала. На заднем конце шкива находится тонкий круглый диск с мелкими зубьями (используемый для генерации сигналов, называемый сигнальным диском), который устанавливается вместе со шкивом коленчатого вала и вращается вместе с ним. На внешнем крае сигнального диска зубья расположены через каждые 4° по окружности. Всего имеется 90 зубьев, и 3 выступа расположены через каждые 120°, всего 3. Блок датчика, установленный на краю сигнального диска, представляет собой генератор сигналов, который производит электрический сигнал. Генератор сигналов имеет 3 магнитные головки, намотанные вокруг постоянного магнита на индукционной катушке, где магнитная головка ② генерирует сигнал на 120°, а магнитные головки ① и ③ совместно генерируют сигнал на 1° угла поворота коленчатого вала. Магнитная головка ② обращена к выступу сигнального диска под углом 120°, магнитные головки ① и ③ обращены к зубчатому кольцу сигнального диска, при этом фазовый сдвиг соответствует углу установки коленчатого вала. Генератор сигналов имеет схемы усиления и формирования сигнала, а также внешний четырехконтактный разъем, где отверстие «1» — это линия выхода сигнала под углом 120°, отверстие «2» — линия питания для схемы усиления и формирования сигнала, отверстие «3» — линия выхода сигнала под углом 1°, а отверстие «4» — линия заземления. Через этот разъем сигнал, генерируемый датчиком положения коленчатого вала, передается в ЭБУ.
При вращении двигателя зубья и выступы сигнального диска вызывают изменение магнитного поля, проходящего через индукционную катушку, тем самым генерируя переменную электродвижущую силу в индукционной катушке. После фильтрации и формирования она становится импульсным сигналом. После одного оборота двигателя магнитная головка ② генерирует 3 импульсных сигнала по 120°, а магнитные головки ① и ③ генерируют по 90 импульсных сигналов (переменных). Поскольку магнитные головки ① и ③ установлены с интервалом в 3° угла поворота коленчатого вала и каждая генерирует импульсный сигнал каждые 4°, разность фаз между импульсными сигналами, генерируемыми магнитными головками ① и ③, составляет ровно 90°. Эти два импульсных сигнала поступают в схему усиления и формирования сигнала для синтеза, после чего генерируется сигнал с шагом в 1° угла поворота коленчатого вала.
Магнитная головка ②, генерирующая сигнал на 120°, установлена за 70° до верхней мертвой точки, поэтому ее сигнал также можно назвать сигналом за 70° до верхней мертвой точки, то есть во время работы двигателя магнитная головка ② генерирует импульсный сигнал в верхней мертвой точке каждого цилиндра.
Датчик положения коленчатого вала импульсного типа производства компании Toyota
В системе TCCS компании Toyota датчик положения коленчатого вала импульсного типа устанавливается в распределитель зажигания. Датчик состоит из верхней и нижней частей: верхняя часть генерирует сигнал G, а нижняя — сигнал Ne. В обеих частях вращается ротор с зубьями, вызывая изменение магнитного потока в индукционной катушке генератора сигнала и, следовательно, создавая переменную индуцированную электродвижущую силу в индукционной катушке, которая затем усиливается и передается в ЭБУ.
Сигнал Ne — это сигнал для определения угла поворота коленчатого вала и частоты вращения двигателя, эквивалентный сигналу 1° магнитоимпульсного датчика положения коленчатого вала производства компании Nissan. Этот сигнал генерируется ротором (синхронизирующим ротором N0.2), закрепленным в нижней части, с 24 равномерно расположенными зубьями и прилегающей к нему чувствительной катушкой.
При вращении ротора изменяется воздушный зазор между зубьями и фланцевой частью (магнитной головкой) чувствительной катушки, что вызывает изменение магнитного поля, проходящего через чувствительную катушку, и генерирует индуцированную электродвижущую силу. При приближении и удалении зубьев от магнитной головки происходит изменение увеличения и уменьшения магнитного потока, так что каждый зуб генерирует полный сигнал переменного напряжения в чувствительной катушке при прохождении через магнитную головку. Ротор ГРМ N0.2 имеет 24 зуба, поэтому при полном обороте ротора (т.е., при повороте коленчатого вала на 720°) чувствительная катушка генерирует 24 сигнала переменного напряжения. Один импульс сигнала Ne за цикл эквивалентен 30° поворота коленчатого вала (720° ÷ 24 = 30°). Более точное определение угла достигается путем деления времени поворота на 30° блоком управления на 30 равных частей, таким образом генерируется сигнал поворота коленчатого вала на 1°. Аналогично, частота вращения двигателя измеряется блоком управления двигателем (ЭБУ) на основе времени, прошедшего между двумя импульсами сигнала Ne (60° поворота коленчатого вала). Сигнал G используется для идентификации цилиндров и определения положения верхней мертвой точки поршня, что эквивалентно сигналу 120° датчика положения коленчатого вала с магнитным импульсом от Nissan. Сигнал G генерируется фланцевым ротором (ротор синхронизации № 1), расположенным над генератором Ne, и его симметричными двумя чувствительными катушками (чувствительная катушка G1 и чувствительная катушка G2). Принцип генерации сигнала тот же, что и у сигнала Ne. Сигнал G также используется в качестве опорного сигнала для расчета угла поворота коленчатого вала.
Сигналы G1 и G2 соответственно определяют верхнюю мертвую точку 6-го и 1-го цилиндров. Из-за расположения генераторов сигналов G1 и G2, при их генерации поршень находится не точно в верхней мертвой точке (ВМТ), а на 10° раньше нее.
Обнаружение положения коленчатого вала с помощью магнитного импульсного датчика
В качестве примера рассмотрим магнитоимпульсный датчик положения коленчатого вала, используемый в электронной системе управления двигателем 2JZ-GE седана Crown 3.0, чтобы проиллюстрировать метод его обнаружения.
Проверка сопротивления датчика положения коленчатого вала
Выключите зажигание, отсоедините разъем датчика положения коленчатого вала и измерьте сопротивление между клеммами датчика положения коленчатого вала с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления (таблица 1). Если значения сопротивления выходят за пределы указанного диапазона, датчик положения коленчатого вала необходимо заменить.
Если хотите узнать больше, продолжайте читать другие статьи на этом сайте!
Пожалуйста, позвоните нам, если вам нужны такие товары.
Чжуо Мэн Шанхайская автомобильная компания, ООО стремится продавать MG&МАКСУСАвтозапчасти приветствуются купить.
