Cảm biến vị trí trục cam là một thiết bị cảm biến, còn được gọi là cảm biến tín hiệu đồng bộ, nó là thiết bị định vị phân biệt xi lanh, tín hiệu vị trí trục cam vào ECU, là tín hiệu điều khiển đánh lửa.
1, Chức năng và loại cảm biến vị trí trục cam (CPS), chức năng của nó là thu thập tín hiệu góc di chuyển trục cam và bộ điều khiển điện tử đầu vào (ECU), để xác định thời gian đánh lửa và thời gian phun nhiên liệu. Cảm biến vị trí trục cam (CPS) còn được gọi là cảm biến xác định xi lanh (CIS), để phân biệt với cảm biến vị trí trục khuỷu (CPS), cảm biến vị trí trục cam thường được biểu thị bằng CIS. Chức năng của cảm biến vị trí trục cam là thu thập tín hiệu vị trí của trục cam phân phối khí và nhập nó vào ECU, để ECU có thể xác định trung tâm chết trên cùng của xi lanh 1, để thực hiện kiểm soát phun nhiên liệu tuần tự, kiểm soát thời gian đánh lửa và điều khiển. Ngoài ra, tín hiệu vị trí trục cam cũng được sử dụng để xác định khoảnh khắc đánh lửa đầu tiên trong khi khởi động động cơ. Vì cảm biến vị trí trục cam có thể xác định piston hình trụ nào sắp đạt được TDC, nên nó được gọi là cảm biến nhận dạng xi lanh. Đĩa là rôto tín hiệu của cảm biến, được nhấn trên trục cảm biến. Ở vị trí gần mép của tấm tín hiệu để tạo ra một khoảng radian khoảng bên trong và bên ngoài hai vòng các lỗ ánh sáng. Trong số đó, vòng ngoài được thực hiện với 360 lỗ trong suốt (khoảng trống) và radian khoảng là 1. (Lỗ trong suốt chiếm 0,5., Lỗ bóng chiếm 0,5.), Được sử dụng để tạo ra trục quay và tín hiệu tốc độ; Có 6 lỗ rõ ràng (hình chữ nhật L) trong vòng bên trong, với khoảng 60 radian. , được sử dụng để tạo tín hiệu TDC của từng xi lanh, trong đó có một hình chữ nhật có cạnh rộng dài hơn một chút để tạo tín hiệu TDC của xi lanh 1. Trình tạo tín hiệu được cố định trên vỏ cảm biến, bao gồm tín hiệu NE (tốc độ và tín hiệu góc), tín hiệu G (tín hiệu trung tâm trên trên). Tín hiệu NE và bộ tạo tín hiệu G bao gồm một diode phát sáng (LED) và một bóng bán dẫn nhạy cảm (hoặc diode nhạy cảm), hai đèn LED trực tiếp đối diện với hai bóng bán dẫn nhạy cảm tương ứng. Nguyên tắc làm việc của đĩa tín hiệu được gắn giữa một diode phát sáng (LED) và một bóng bán dẫn nhạy cảm. Khi lỗ truyền ánh sáng trên đĩa tín hiệu quay giữa bóng bán dẫn LED và độ nhạy cảm quang, ánh sáng phát ra từ đèn LED sẽ chiếu sáng bóng bán dẫn cảm quang, tại thời điểm này, bóng bán dẫn nhạy cảm với bộ thu, mức đầu ra của nó ở mức thấp (0,1 ~ O. 3V); Phần bóng của đĩa tín hiệu quay giữa đèn LED và bóng bán dẫn nhạy cảm quang, ánh sáng phát ra từ đèn LED không thể chiếu sáng bóng bán dẫn cảm quang, tại thời điểm này, bóng bán dẫn cảm quang bị cắt, bộ sưu tập của nó. sẽ thay thế xuất ra cấp cao và thấp. Trục cảm biến với trục khuỷu và trục cam quay với, tín hiệu lỗ ánh sáng trên tấm và phần bóng giữa đèn LED và các bóng bán dẫn cảm quang, tấm tín hiệu đèn LED của ánh sáng và hiệu ứng bóng mờ sẽ xen kẽ với bộ tạo tín hiệu của tín hiệu, cảm biến được tạo ra Trục cảm biến quay tín hiệu một lần, do đó cảm biến tín hiệu G sẽ tạo ra sáu xung. Cảm biến tín hiệu NE sẽ tạo ra tín hiệu xung 360. Bởi vì khoảng radian của lỗ truyền ánh sáng của tín hiệu G là 60. và 120 mỗi vòng quay của trục khuỷu. Nó tạo ra tín hiệu xung, do đó tín hiệu G thường được gọi là 120. Tín hiệu. Đảm bảo cài đặt thiết kế 120. Tín hiệu 70 trước TDC. . Cấp độ thấp cho 1 lần quay trục khuỷu, 360 tín hiệu cho thấy vòng quay trục khuỷu 720. Mỗi vòng quay của trục khuỷu là 120. Sau này sử dụng nguyên tắc cảm ứng từ tính để tạo tín hiệu vị trí có biên độ thay đổi theo tần số. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về nguyên tắc làm việc của cảm biến: nguyên tắc làm việc của đường dẫn qua đó đường dây từ tính vượt qua là khoảng cách không khí giữa cực nam châm vĩnh cửu và rôto, răng rôto, khoảng cách không khí giữa răng của rôto và đầu từ tính. Khi rôto tín hiệu quay, khe hở không khí trong mạch từ tính sẽ thay đổi định kỳ và điện trở từ của mạch từ tính và thông lượng từ qua đầu cuộn tín hiệu sẽ thay đổi định kỳ. Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, lực điện động xen kẽ sẽ được tạo ra trong cuộn cảm biến. Khi rôto tín hiệu quay theo chiều kim đồng hồ, khoảng cách không khí giữa răng rô rô (E> 0). Khi răng lồi của rôto gần cạnh của đầu từ tính, dòng từ tính tăng mạnh, tốc độ thay đổi từ thông là [d φ φ/dt = (dφ/dt) lớn nhất] và lực điện động E gây ra là cao nhất (E = EMAX). Sau khi rôto quay xung quanh vị trí của điểm B, mặc dù thông lượng từ vẫn đang tăng, nhưng tốc độ thay đổi thông lượng từ tính giảm, do đó lực điện động cảm ứng giảm. Thông lượng từ là lớn nhất, nhưng do thông lượng từ tính không thể tiếp tục tăng, tốc độ thay đổi từ thông là bằng 0 Giảm (dφ/dt <0), do đó lực điện động lực học gây ra là âm. Khi răng lồi chuyển sang cạnh rời khỏi đầu từ, từ thông từ giảm mạnh, tốc độ thay đổi từ thông đạt tối đa âm [d φ/df = -(dφ/dt) tối đa sẽ tạo ra các phản ứng Lực điện động xen kẽ, nghĩa là, lực điện động có giá trị tối đa và tối thiểu, cuộn cảm biến sẽ tạo ra tín hiệu điện áp xen kẽ tương ứng. Ưu điểm nổi bật của cảm biến cảm ứng từ là nó không cần cung cấp năng lượng bên ngoài, nam châm vĩnh cửu đóng vai trò chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện và năng lượng từ tính của nó sẽ không bị mất. Khi tốc độ động cơ thay đổi, tốc độ quay của răng lồi của rôto sẽ thay đổi và tốc độ thay đổi từ thông trong lõi cũng sẽ thay đổi. Tốc độ càng cao, tốc độ thay đổi từ thông càng cao, lực điện động cảm ứng càng cao trong cuộn cảm biến. Hãy đến khoảng cách không khí giữa răng con của rôto và đầu từ tính ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở từ tính của mạch từ tính của hệ thống. Nếu khoảng cách không khí thay đổi, nó phải được điều chỉnh theo các điều khoản. Khoảng cách không khí thường được thiết kế trong phạm vi 0,2 ~ 0,4mm.2) Máy phát điện được bắt vít vào khối động cơ và bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn cảm biến và phích cắm dây nối. Cuộn dây cảm biến còn được gọi là cuộn tín hiệu và đầu từ tính được gắn vào nam châm vĩnh cửu. Đầu từ tính đối diện trực tiếp với rôto tín hiệu loại đĩa răng được lắp đặt trên trục khuỷu và đầu từ được kết nối với ách từ tính (tấm hướng dẫn từ tính) để tạo thành một vòng hướng dẫn từ. Big Răng bị thiếu tín hiệu tham chiếu đầu ra, tương ứng với xi lanh động cơ 1 hoặc xi lanh 4 TDC nén trước một góc nhất định. Các radian của răng chính tương đương với hai răng lồi và ba răng nhỏ. Bởi vì rôto tín hiệu quay với trục khuỷu và trục khuỷu quay một lần (360). , rôto tín hiệu cũng quay một lần (360). , do đó, góc quay trục khuỷu bị chiếm bởi răng lồi và khuyết tật răng trên chu vi của rôto tín hiệu là 360., góc quay trục khuỷu của mỗi răng lồi và răng nhỏ là 3. (58 x 3. 57 x + 3. = 345). , góc trục khuỷu chiếm bởi khuyết tật răng chính là 15. (2 x 3. + 3 x3. = 15). .2) Cảm biến vị trí trục khuỷu Điều kiện làm việc: Khi cảm biến vị trí trục khuỷu với trục khuỷu quay, nguyên tắc làm việc của cảm biến cảm ứng từ tính, tín hiệu của rôto mỗi lần quay một răng lồi, cảm biến cuộn dây sẽ tạo ra một tín hiệu xen kẽ định kỳ (điện động. Do rôto tín hiệu được cung cấp một chiếc răng lớn để tạo ra tín hiệu tham chiếu, do đó, khi răng lớn quay đầu từ tính, điện áp tín hiệu mất nhiều thời gian, nghĩa là tín hiệu đầu ra là tín hiệu xung rộng, tương ứng với một góc nhất định trước khi nén 1 hoặc xi lanh 4 TDC. Khi bộ điều khiển điện tử (ECU) nhận được tín hiệu xung rộng, có thể biết rằng vị trí TDC trên cùng của xi lanh 1 hoặc 4 đang xuất hiện. Đối với vị trí TDC sắp tới của xi lanh 1 hoặc 4, nó cần xác định theo đầu vào tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam. Vì rôto tín hiệu có 58 răng lồi, cuộn cảm biến sẽ tạo ra 58 tín hiệu điện áp xen kẽ cho mỗi vòng quay của rôto tín hiệu (một vòng quay của trục khuỷu động cơ). Thời gian rôto tín hiệu quay dọc theo trục khuỷu động, cuộn cảm biến sẽ 58 xung vào bộ điều khiển điện tử (ECU). Do đó, mỗi 58 tín hiệu nhận được bởi cảm biến vị trí trục khuỷu, ECU biết rằng trục khuỷu động cơ đã quay một lần. Nếu ECU nhận được 116000 tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu trong vòng 1 phút, ECU có thể tính toán rằng tốc độ trục khuỷu n là 2000 (n = 116000/58 = 2000) r/mưa; Nếu ECU nhận được 290.000 tín hiệu mỗi phút từ cảm biến vị trí trục khuỷu, ECU sẽ tính tốc độ quay 5000 (n = 29000/58 = 5000) r/phút. Theo cách này, ECU có thể tính toán tốc độ quay trục khuỷu dựa trên số lượng tín hiệu xung nhận được mỗi phút từ cảm biến vị trí trục khuỷu. Tín hiệu tốc độ động cơ và tín hiệu tải là tín hiệu điều khiển cơ bản và quan trọng nhất của hệ thống điều khiển điện tử, ECU có thể tính toán ba tham số điều khiển cơ bản theo hai tín hiệu này: góc tiêm cơ bản (thời gian), góc đánh lửa cơ bản Tín hiệu, kiểm soát ECU thời gian phun nhiên liệu và thời gian đánh lửa dựa trên tín hiệu được tạo ra bởi tín hiệu. Khi ECU nhận được tín hiệu được tạo ra bởi khiếm khuyết răng lớn, nó sẽ kiểm soát thời gian đánh lửa, thời gian phun nhiên liệu và thời gian chuyển đổi dòng chính của cuộn dây đánh lửa (tức là góc dẫn) theo tín hiệu khiếm khuyết răng nhỏ.3) nhà phân phối, bao gồm các phần trên và dưới. Phần trên được chia thành tín hiệu tham chiếu vị trí trục khuỷu phát hiện (cụ thể là xác định xi lanh và tín hiệu TDC, được gọi là máy phát tín hiệu G); Phần dưới được chia thành tốc độ trục khuỷu và tín hiệu góc (được gọi là tín hiệu NE) Trình tạo.1) Đặc điểm cấu trúc của bộ tạo tín hiệu NE: Trình tạo tín hiệu NE được cài đặt bên dưới bộ tạo tín hiệu G, chủ yếu bao gồm rôto tín hiệu số 2, cuộn cảm biến NE và đầu từ tính. Rôto tín hiệu được cố định trên trục cảm biến, trục cảm biến được điều khiển bởi trục cam phân phối khí, đầu trên của trục được trang bị đầu lửa, rôto có 24 răng lồi. Cuộn cảm biến và đầu từ được cố định trong vỏ cảm biến, và đầu từ tính được cố định trong cuộn cảm biến.2) Tốc độ và nguyên tắc tạo tín hiệu góc và quá trình điều khiển: Khi trục khuỷu động cơ Cảm biến cảm ứng cho thấy rằng trong cuộn cảm biến có thể tạo ra lực điện từ cảm ứng xen kẽ. Do rôto tín hiệu có 24 răng lồi, cuộn cảm biến sẽ tạo ra 24 tín hiệu xen kẽ khi rôto quay một lần. Mỗi cuộc cách mạng của trục cảm biến (360). Điều này tương đương với hai vòng quay của trục khuỷu động cơ (720). , do đó, một tín hiệu xen kẽ (tức là thời gian tín hiệu) tương đương với vòng quay quay là 30. (720. Hiện tại 24 = 30). , tương đương với vòng quay của đầu lửa 15. (30. hiện tại 2 = 15). . Khi ECU nhận được 24 tín hiệu từ bộ tạo tín hiệu NE, có thể biết rằng trục khuỷu quay hai lần và đầu đánh lửa quay một lần. Chương trình nội bộ của ECU có thể tính toán và xác định tốc độ trục khuỷu động cơ và tốc độ đầu đánh lửa theo thời gian của mỗi chu kỳ tín hiệu NE. Để kiểm soát chính xác góc tiến lên và góc phun nhiên liệu tiến lên, góc trục khuỷu bị chiếm bởi mỗi chu kỳ tín hiệu (30. Các góc nhỏ hơn. Rất thuận tiện để thực hiện nhiệm vụ này theo máy vi tính và tín hiệu tần số. Nếu mỗi tín hiệu NE được chia thành 60 tín hiệu xung, mỗi tín hiệu xung tương ứng với góc trục khuỷu là 0,5 Bộ tạo tín hiệu G còn được gọi là nhận dạng xi lanh và bộ tạo tín hiệu trung tâm chết đầu hoặc bộ tạo tín hiệu tham chiếu. Bộ tạo tín hiệu G bao gồm rôto tín hiệu số 1, cuộn cảm biến G1, G2 và đầu từ tính, v.v ... Rôto tín hiệu có hai mặt bích và được cố định trên trục cảm biến. Cuộn cảm biến G1 và G2 được phân tách bằng 180 độ. Gắn, cuộn G1 tạo ra tín hiệu tương ứng với Trung tâm nén đầu xi lanh thứ sáu động cơ 10. Tín hiệu được tạo bởi cuộn G2 tương ứng với LO trước khi nén TDC của hình trụ đầu tiên của động cơ.4) Khi trục cam động cơ điều khiển trục cảm biến quay, mặt bích của rôto tín hiệu G (rôto tín hiệu số 1) đi qua đầu từ của cuộn cảm biến xen kẽ, và khoảng cách không khí giữa mặt bích rôto và đầu từ tính thay đổi, và tín hiệu điện từ xen kẽ sẽ được tạo ra trong cuộn dây cảm biến. Khi phần mặt bích của rôto tín hiệu G gần với đầu từ tính của cuộn cảm biến G1, tín hiệu xung dương được tạo ra trong cuộn cảm biến G1, được gọi là tín hiệu G1, vì khoảng cách không khí giữa mặt bích và đầu từ tính giảm, thông lượng từ tính tăng và tốc độ thay đổi từ thông là dương. Khi phần mặt bích của rôto tín hiệu G gần với cuộn cảm biến G2, khoảng cách không khí giữa mặt bích và đầu từ tính giảm và thông lượng từ tính tăng lên
