Jaká je funkce snímače klikového hřídele vozidla?
Snímač polohy klikového hřídele (také známý jako snímač otáček motoru) je základním snímačem elektronického řídicího systému motoru. Používá se hlavně k detekci polohy klikového hřídele, signálu horní úvrati pístu a otáček motoru a přenáší signály do řídicí jednotky motoru (ECU) pro řízení zapalování a časování vstřikování paliva. Tento snímač je obvykle instalován na předním konci klikového hřídele, předním konci vačkového hřídele, setrvačníku nebo rozdělovače. Musí pracovat v koordinaci se snímačem polohy vačkového hřídele.
Podle principu fungování jej lze rozdělit do tří typů: magnetický pulzní typ, Hallův typ a fotoelektrický typ: Magnetický pulzní typ generuje sinusový signál spuštěním změny magnetického pole prostřednictvím signálního disku. Hallův typ vydává obdélníkový signál pomocí spouštěcího nože. Fotoelektrický typ generuje pulzní napětí pomocí přenosu světelným otvorem. Hallův typ vyžaduje externí 5V napájení a fotoelektrický typ je náchylný ke snížení přesnosti signálu v důsledku kontaminace olejem. Mezi typické závady patří rušení signálu způsobené stárnutím kabeláže a potíže se startováním v důsledku znečištěného senzoru. Abnormální situace mohou spustit kontrolku poruchy motoru a způsobit nedostatečný výkon nebo nemožnost startování. Moderní technologická cesta ukazuje vývojový trend od analogových signálů k digitální detekci.
Princip detekce magnetického pulzního snímače polohy klikového hřídele
Snímač polohy klikového hřídele magnetického pulzního typu Nissan
Tento snímač polohy klikového hřídele je instalován za řemenicí na předním konci klikového hřídele. Na zadním konci řemenice je tenký kruhový kotouč s jemnými zuby (sloužící ke generování signálů, nazývaný signální kotouč), který je instalován společně s řemenicí klikového hřídele na klikovém hřídeli a otáčí se s ním. Na vnějším okraji signálního kotouče je po obvodu zub každé 4°. Celkem je zde 90 zubů a 3 výstupky jsou uspořádány každých 120°, celkem 3. Skříňka snímače instalovaná na okraji signálního kotouče je generátor signálu, který produkuje elektrický signál. Generátor signálu má 3 magnetické hlavy navinuté kolem permanentního magnetu na indukční cívce, kde magnetická hlava 2 generuje signál 120° a magnetické hlavy 1 a 3 společně generují signál úhlu klikového hřídele 1°. Magnetická hlava 2 směřuje k výstupku signálního kotouče o úhlu 120°, magnetické hlavy 1 a 3 směřují k ozubenému věnci signálního kotouče s fázovým rozdílem instalace úhlu klikového hřídele. Generátor signálu má obvody pro zesilování a tvarování signálu a externí čtyřotvorový konektor, kde otvor „1“ představuje výstupní vodič signálu 120°, otvor „2“ napájecí vodič pro obvod pro zesilování a tvarování signálu, otvor „3“ výstupní vodič signálu 1° a otvor „4“ uzemňovací vodič. Prostřednictvím tohoto konektoru je signál generovaný snímačem polohy klikového hřídele přenášen do řídicí jednotky motoru (ECU).
Když se motor otáčí, zuby a výstupky signálního disku způsobují změnu magnetického pole procházejícího indukční cívkou, čímž v indukční cívce generují střídavou elektromotorickou sílu. Po filtrování a tvarování se tato síla stává pulzním signálem. Po jedné otáčce motoru generuje magnetická hlava 2 3 pulzní signály o 120° a magnetické hlavy 1 a 3 generují každá 90 pulzních signálů (střídavě). Protože magnetické hlavy 1 a 3 jsou instalovány v intervalu úhlu natočení klikového hřídele 3° a každá generuje pulzní signál každé 4°, je fázový rozdíl mezi pulzními signály generovanými magnetickými hlavami 1 a 3 přesně 90°. Tyto dva pulzní signály jsou odeslány do obvodu pro zesilování a tvarování signálu k syntéze a poté je generován signál úhlu natočení klikového hřídele 1°.
Magnetická hlava 2, která generuje signál 120°, je instalována 70° před horní úvratí, takže její signál lze také nazvat signálem 70° před horní úvratí, tj. během provozu motoru magnetická hlava 2 generuje pulzní signál v horní úvrati každého válce.
Magnetický pulzní snímač polohy klikového hřídele Toyota
Systém TCCS od společnosti Toyota instaluje do rozdělovače snímač polohy klikového hřídele s magnetickými pulzy. Snímač je rozdělen na horní a dolní část, přičemž horní část generuje signál G a dolní část generuje signál Ne. Obě části využívají rotor s otáčejícími se zuby, které způsobují změnu magnetického toku v indukční cívce generátoru signálu, čímž se v indukční cívce generuje střídavá indukovaná elektromotorická síla, která je poté zesílena a odeslána do řídicí jednotky motoru (ECU).
Signál Ne je signál pro detekci úhlu natočení klikového hřídele a otáček motoru, ekvivalentní signálu 1° magnetického pulzního snímače polohy klikového hřídele společnosti Nissan. Tento signál je generován rotorem (rozvodový rotor N0.2) upevněným ve spodní části s 24 rovnoměrně rozmístěnými zuby a sousední snímací cívkou.
Při otáčení rotoru se mění vzduchová mezera mezi zuby a přírubovou částí (magnetickou hlavou) snímací cívky, což způsobuje změnu magnetického pole procházejícího snímací cívkou a generuje indukovanou elektromotorickou sílu. Když se zuby přibližují a oddalují od magnetické hlavy, dochází ke změně ve zvýšení a snížení magnetického toku, takže každý zub při průchodu magnetickou hlavou generuje v snímací cívce kompletní signál střídavého napětí. Časový rotor N0.2 má 24 zubů, takže když se rotor otočí o jeden celý kruh (tj. klikový hřídel se otočí o 720°), snímací cívka generuje 24 signálů střídavého napětí. Jeden impuls signálu Ne v cyklu odpovídá 30° natočení klikového hřídele (720° ÷ 24 = 30°). Přesnější detekce úhlu se dosáhne rozdělením doby natočení o 30° řídicí jednotkou motoru (ECU) na 30 stejných částí, čímž se generuje signál natočení klikového hřídele o 1°. Podobně měří ECU otáčky motoru na základě doby uplynulé mezi dvěma impulsy signálu Ne (otočení klikového hřídele o 60°). Signál G se používá k identifikaci válců a detekci horní úvrati pístu, což odpovídá signálu 120° magnetického pulzního snímače polohy klikového hřídele Nissanu. Signál G je generován přírubovým rotorem (rozvodový rotor č. 1) nad generátorem Ne a jeho dvěma symetrickými snímacími cívkami (snímací cívkou G1 a snímací cívkou G2). Princip generování signálu je stejný jako u signálu Ne. Signál G se také používá jako referenční signál pro výpočet úhlu natočení klikového hřídele.
Signály G1 a G2 detekují horní úvrat 6. a 1. válce. Vzhledem k poloze generátoru signálů G1 a G2 se píst při generování signálů G1 a G2 nenachází přesně v horní úvrati (BTDC), ale v poloze 10° před horní úvratí.
Detekce magnetického pulzního snímače polohy klikového hřídele
Jako příklad pro ilustraci metody detekce si vezměme magnetický pulzní snímač polohy klikového hřídele používaný v elektronickém řídicím systému motoru 2JZ-GE sedanu Crown 3.0.
Kontrola odporu snímače polohy klikového hřídele
Vypněte zapalování, odpojte konektor snímače polohy klikového hřídele a změřte hodnoty odporu mezi svorkami snímače polohy klikového hřídele pomocí nastavení odporu multimetru (tabulka 1). Pokud hodnoty odporu nejsou v uvedeném rozsahu, je nutné snímač polohy klikového hřídele vyměnit.
Pokud se chcete dozvědět více, čtěte dál další články na tomto webu!
Pokud potřebujete takové produkty, zavolejte nám.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. se zavázala k prodeji MG&MAXUSautodíly vítány koupit.
