Яка функція датчика колінчастого вала автомобіля?
Датчик колінчастого вала (також відомий як датчик обертів двигуна) є основним датчиком електронної системи керування двигуном. Він в основному використовується для визначення положення колінчастого вала, сигналу верхньої мертвої точки поршня та обертів двигуна, а також передає сигнали до ЕБУ для керування запалюванням та кутом випередження впорскування палива. Цей датчик зазвичай встановлюється на передньому кінці колінчастого вала, передньому кінці розподільного вала, маховика або розподільника. Він повинен працювати узгоджено з датчиком положення розподільного вала.
За принципом роботи їх можна класифікувати на три типи: магнітно-імпульсний, холлівський та фотоелектричний: магнітно-імпульсний тип генерує синусоїдальний сигнал, ініціюючи зміну магнітного поля через сигнальний диск. Холлівський тип видає прямокутний сигнал за допомогою тригерного леза. Фотоелектричний тип генерує імпульсну напругу за допомогою світлового отвору. Холлівський тип вимагає зовнішнього джерела живлення 5 В, а фотоелектричний тип схильний до погіршення точності сигналу через забруднення маслом. Типові несправності включають перешкоди сигналу, спричинені старінням проводки, та труднощі з запуском через забруднений датчик. Аномальні ситуації можуть викликати загоряння індикатора несправності двигуна та спричинити недостатню потужність або неможливість запуску. Сучасний технологічний шлях демонструє тенденцію еволюції від аналогових сигналів до цифрового детектування.
Принцип виявлення датчика положення колінчастого вала магнітного імпульсу
Датчик положення колінчастого вала магнітно-імпульсного типу компанії Nissan
Цей датчик положення колінчастого вала встановлено за шківом на передньому кінці колінчастого вала. На задньому кінці шківа є тонкий круглий диск з дрібними зубцями (використовується для генерації сигналів, називається сигнальним диском), який встановлений разом зі шківом колінчастого вала на колінчастому валу та обертається разом з ним. На зовнішньому краю сигнального диска є зубець кожні 4° по колу. Всього є 90 зубців, а 3 виступи розташовані кожні 120°, всього 3. Блок датчика, встановлений на краю сигнального диска, є генератором сигналів, який генерує електричний сигнал. Генератор сигналів має 3 магнітні головки, намотані навколо постійного магніту на індукційній котушці, де магнітна головка 2 генерує сигнал 120°, а магнітні головки 1 та 3 разом генерують сигнал кута колінчастого вала 1°. Магнітна головка 2 спрямована до виступу сигнального диска 120°, магнітні головки 1 та 3 спрямовані до зубчастого вінця сигнального диска, з різницею фаз установки кута колінчастого вала. Генератор сигналів має схеми підсилення та формування сигналу, а також зовнішній роз'єм з чотирма отворами, де отвір "1" – це лінія виходу сигналу 120°, отвір "2" – лінія живлення для схеми підсилення та формування сигналу, отвір "3" – лінія виходу сигналу 1°, а отвір "4" – лінія заземлення. Через цей роз'єм сигнал, що генерується датчиком положення колінчастого валу, передається до ЕБУ.
Коли двигун обертається, зубці та виступи сигнального диска викликають зміну магнітного поля, що проходить через індукційну котушку, тим самим генеруючи змінну електрорушійну силу в індукційній котушці. Після фільтрації та формування вона перетворюється на імпульсний сигнал. Після одного оберту двигуна магнітна головка 2 генерує 3 імпульсні сигнали по 120°, а магнітні головки 1 та 3 генерують по 90 імпульсних сигналів (змінних). Оскільки магнітні головки 1 та 3 встановлені з інтервалом кута повороту колінчастого вала 3° і кожна генерує імпульсний сигнал кожні 4°, різниця фаз між імпульсними сигналами, що генеруються магнітними головками 1 та 3, становить рівно 90°. Ці два імпульсні сигнали надсилаються до схеми посилення та формування сигналу для синтезу, а потім генерується сигнал кута повороту колінчастого вала 1°.
Магнітна головка 2, яка генерує сигнал 120°, встановлена на 70° перед верхньою мертвою точкою, тому її сигнал також можна назвати сигналом 70° перед верхньою мертвою точкою, тобто під час роботи двигуна магнітна головка 2 генерує імпульсний сигнал у верхній мертвій точці кожного циліндра.
Датчик положення колінчастого вала магнітно-імпульсного типу компанії Toyota
Система TCCS компанії Toyota встановлює в розподільнику датчик положення колінчастого вала магнітного імпульсного типу. Датчик розділений на верхню та нижню частини, верхня частина генерує сигнал G, а нижня частина генерує сигнал Ne. Обидві частини використовують ротор з обертовими зубцями, що призводить до зміни магнітного потоку в індукційній котушці генератора сигналів, тим самим генеруючи змінну індуковану електрорушійну силу в індукційній котушці, яка потім посилюється та надсилається до Електронного блоку керування (ЕБУ).
Сигнал Ne – це сигнал для визначення кута повороту колінчастого вала та швидкості обертання двигуна, еквівалентний сигналу 1° магнітно-імпульсного датчика положення колінчастого вала компанії Nissan. Цей сигнал генерується ротором (фазорозподільний ротор N0.2), закріпленим у нижній частині з 24 рівномірно розташованими зубцями та суміжною сенсорною котушкою.
Коли ротор обертається, повітряний зазор між зубцями та фланцевою частиною (магнітною головкою) датчика змінюється, що призводить до зміни магнітного поля, що проходить через датчик та створює індуковану електрорушійну силу. Коли зубці наближаються та віддаляються від магнітної головки, відбувається зміна збільшення та зменшення магнітного потоку, так що кожен зубець генеруватиме повний сигнал змінної напруги в датчику під час проходження через магнітну головку. Ротор синхронізації N0.2 має 24 зубці, тому, коли ротор обертається на одне повне коло (тобто колінчастий вал обертається на 720°), датчик генерує 24 сигнали змінної напруги. Один імпульс сигналу Ne за цикл еквівалентний 30° обертання колінчастого вала (720° ÷ 24 = 30°). Більш точне визначення кута досягається шляхом ділення часу обертання на 30° блоком керування двигуном на 30 рівних частин, таким чином генеруючи сигнал обертання колінчастого вала на 1°. Аналогічно, швидкість двигуна вимірюється блоком керування двигуном на основі часу, що минув між двома імпульсами сигналу Ne (обертання колінчастого вала на 60°). Сигнал G використовується для ідентифікації циліндрів та визначення положення верхньої мертвої точки поршня, що еквівалентно сигналу 120° магнітно-імпульсного датчика положення колінчастого вала Nissan. Сигнал G генерується фланцевим ротором (ротор ГРМ № 1) над генератором Ne та його двома симетричними сенсорними котушками (сенсорна котушка G1 та сенсорна котушка G2). Принцип генерації сигналу такий самий, як і у сигналу Ne. Сигнал G також використовується як опорний сигнал для розрахунку кута повороту колінчастого вала.
Сигнали G1 та G2 відповідно визначають верхню мертву точку 6-го та 1-го циліндра. Через положення генератора сигналів G1 та G2, коли генеруються сигнали G1 та G2, поршень знаходиться не точно у верхній мертвій точці (ВМТ), а на 10° раніше за неї.
Виявлення магнітного імпульсу датчика положення колінчастого вала
Візьмемо як приклад магнітно-імпульсний датчик положення колінчастого вала, який використовується в електронній системі керування двигуном 2JZ-GE седана Crown 3.0, щоб проілюструвати метод його виявлення.
Перевірка опору датчика положення колінчастого вала
Вимкніть запалювання, від’єднайте роз’єм датчика положення колінчастого вала та виміряйте значення опору між клемами датчика положення колінчастого вала за допомогою налаштування опору мультиметра (Таблиця 1). Якщо значення опору не знаходяться в межах зазначеного діапазону, датчик положення колінчастого вала необхідно замінити.
Якщо хочете дізнатися більше, продовжуйте читати інші статті на цьому сайті!
Будь ласка, зателефонуйте нам, якщо вам потрібні такі товари.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. прагне продавати MG&МАКСУСавтозапчастини вітаються купити.
