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El sensor de posición del árbol de levas es un dispositivo de detección, también llamado sensor de señal síncrono, es un dispositivo de posicionamiento de discriminación de cilindros, la señal de posición del árbol de levas de entrada a la ECU es la señal de control de encendido.

1, función y tipo Sensor de posición del árbol de levas (CPS), su función es recopilar la señal del ángulo de movimiento del árbol de levas y la unidad de control electrónico (ECU) de entrada para determinar el tiempo de encendido y el tiempo de inyección de combustible.El sensor de posición del árbol de levas (CPS) también se conoce como sensor de identificación del cilindro (CIS). Para distinguirlo del sensor de posición del cigüeñal (CPS), los sensores de posición del árbol de levas generalmente están representados por CIS.La función del sensor de posición del árbol de levas es recopilar la señal de posición del árbol de levas de distribución de gas e ingresarla a LA ECU, de modo que la ECU pueda identificar el punto muerto superior de compresión del cilindro 1, para llevar a cabo el control secuencial de la inyección de combustible. control del tiempo de encendido y control de encendido.Además, la señal de posición del árbol de levas también se utiliza para identificar el primer momento de encendido durante el arranque del motor.Debido a que el sensor de posición del árbol de levas puede identificar qué pistón del cilindro está a punto de alcanzar el PMS, se denomina sensor de reconocimiento de cilindros. Las características estructurales fotoeléctricas del sensor fotoeléctrico de posición del cigüeñal y del árbol de levas producido por la compañía Nissan se mejoran desde el distribuidor, principalmente mediante el disco de señal (rotor de señal). ), generador de señales, aparatos de distribución, carcasa del sensor y enchufe del mazo de cables. El disco de señal es el rotor de señal del sensor, que se presiona sobre el eje del sensor.En la posición cerca del borde de la placa de señal, haga un intervalo uniforme en radianes dentro y fuera de dos círculos de agujeros de luz.Entre ellos, el anillo exterior está hecho con 360 orificios transparentes (espacios) y el intervalo en radianes es 1 (el orificio transparente representa 0,5, el orificio de sombreado representa 0,5), que se utiliza para generar la rotación del cigüeñal y la señal de velocidad;Hay 6 agujeros transparentes (L rectangular) en el anillo interior, con un intervalo de 60 radianes., se utiliza para generar la señal TDC de cada cilindro, entre los cuales hay un rectángulo con un borde ancho ligeramente más largo para generar la señal TDC del cilindro 1. El generador de señal está fijado en la carcasa del sensor, que se compone de la señal Ne (velocidad y Generador de señal de ángulo), generador de señal G (señal de punto muerto superior) y circuito de procesamiento de señal.La señal Ne y el generador de señal G se componen de un diodo emisor de luz (LED) y un transistor fotosensible (o diodo fotosensible), dos LED directamente frente a los dos transistores fotosensibles respectivamente. El principio de funcionamiento del disco de señal está montado entre un diodo emisor de luz. (LED) y un transistor fotosensible (o fotodiodo).Cuando el orificio de transmisión de luz en el disco de señal gira entre el LED y el transistor fotosensible, la luz emitida por el LED iluminará el transistor fotosensible; en este momento el transistor fotosensible está encendido y su salida del colector es de nivel bajo (0,1 ~ O. 3V);Cuando la parte de sombreado del disco de señal gira entre el LED y el transistor fotosensible, la luz emitida por EL LED no puede iluminar el transistor fotosensible, en este momento el transistor fotosensible se corta y su salida del colector es de alto nivel (4,8 ~ 5,2 V). Si el disco de señal continúa girando, el orificio de transmitancia y la parte de sombreado girarán alternativamente el LED a transmitancia o sombreado, y el colector del transistor fotosensible generará alternativamente niveles altos y bajos.Cuando el eje del sensor con el cigüeñal y el árbol de levas gira, el orificio de la luz de señal en la placa y la parte de sombreado entre el LED y el transistor fotosensible gira, la placa de señal de luz LED de efecto permeable a la luz y el sombreado alternará la irradiación al generador de señal de fotosensible. transistor, se produce la señal del sensor y la posición del cigüeñal y del árbol de levas correspondientes a la señal de pulso. Dado que el cigüeñal gira dos veces, el eje del sensor gira la señal una vez, por lo que el sensor de señal G generará seis pulsos.El sensor de señal Ne generará señales de 360 ​​pulsos.Porque el intervalo en radianes del orificio transmisor de luz de la señal G es 60 y 120 por rotación del cigüeñal.Produce una señal de impulso, por lo que la señal G generalmente se llama 120. La señal.Garantía de instalación de diseño 120. Señal 70 antes del PMS.(BTDC70. , y la señal generada por el orificio transparente con un ancho rectangular ligeramente más largo corresponde a 70 antes del punto muerto superior del cilindro 1 del motor. Para que la ECU pueda controlar el ángulo de avance de la inyección y el ángulo de avance del encendido. Porque el orificio de transmisión de señal Ne El intervalo en radianes es 1. (El orificio transparente representó 0,5., el orificio de sombreado representó 0.5.), por lo que en cada ciclo de pulso, el nivel alto y el nivel bajo representan 1 respectivamente. Rotación del cigüeñal, 360 señales indican una rotación del cigüeñal 720. Cada La rotación del cigüeñal es 120. El sensor de señal G genera una señal, el sensor de señal Ne genera 60 señales. Tipo de inducción magnética El sensor de posición de inducción magnética se puede dividir en tipo Hall y tipo magnetoeléctrico. El primero utiliza el efecto Hall para generar una señal de posición con amplitud fija. , como se muestra en la Figura 1. Este último utiliza el principio de inducción magnética para generar señales de posición cuya amplitud varía con la frecuencia. Su amplitud varía con la velocidad desde varios cientos de milivoltios hasta cientos de voltios, y la amplitud varía mucho.La siguiente es una introducción detallada al principio de funcionamiento del sensor:El principio de funcionamiento deLa ruta a través de la cual pasa la línea de fuerza magnética es el espacio de aire entre el polo N del imán permanente y el rotor, el diente saliente del rotor, el espacio de aire entre el diente saliente del rotor y el cabezal magnético del estator, el cabezal magnético, la placa guía magnética y el polo S del imán permanente.Cuando el rotor de señal gira, el entrehierro en el circuito magnético cambiará periódicamente y la resistencia magnética del circuito magnético y el flujo magnético a través del cabezal de la bobina de señal cambiarán periódicamente.De acuerdo con el principio de inducción electromagnética, se inducirá una fuerza electromotriz alterna en la bobina sensora. Cuando el rotor de señal gira en el sentido de las agujas del reloj, el espacio de aire entre los dientes convexos del rotor y el cabezal magnético disminuye, la reluctancia del circuito magnético disminuye y el flujo magnético φ aumenta, la tasa de cambio de flujo aumenta (dφ/dt>0) y la fuerza electromotriz inducida E es positiva (E>0).Cuando los dientes convexos del rotor están cerca del borde del cabezal magnético, el flujo magnético φ aumenta bruscamente, la tasa de cambio de flujo es la mayor [D φ/dt=(dφ/dt) Max] y la fuerza electromotriz inducida E es el más alto (E=Emax).Después de que el rotor gira alrededor de la posición del punto B, aunque el flujo magnético φ sigue aumentando, la tasa de cambio del flujo magnético disminuye, por lo que la fuerza electromotriz inducida E disminuye. Cuando el rotor gira hacia la línea central del diente convexo y la línea central del cabezal magnético, aunque el espacio de aire entre el diente convexo del rotor y el cabezal magnético es el más pequeño, la resistencia magnética del circuito magnético es la más pequeña y el flujo magnético φ es el más grande, pero debido a que el campo magnético El flujo no puede seguir aumentando, la tasa de cambio del flujo magnético es cero, por lo que la fuerza electromotriz inducida E es cero. Cuando el rotor continúa girando en el sentido de las agujas del reloj y el diente convexo sale del cabezal magnético, el espacio de aire entre los El diente convexo y la cabeza magnética aumentan, la reluctancia del circuito magnético aumenta y el flujo magnético disminuye (dφ/dt< 0), por lo que la fuerza electrodinámica inducida E es negativa.Cuando el diente convexo gira hasta el borde de salir del cabezal magnético, el flujo magnético φ disminuye bruscamente, la tasa de cambio de flujo alcanza el máximo negativo [D φ/df=-(dφ/dt) Max] y la fuerza electromotriz inducida E también alcanza el máximo negativo (E = -emax). Por lo tanto, se puede ver que cada vez que el rotor de señal gira un diente convexo, la bobina del sensor producirá una fuerza electromotriz alterna periódica, es decir, la fuerza electromotriz aparece como un máximo y un valor mínimo, la bobina del sensor emitirá una señal de voltaje alterno correspondiente.La ventaja sobresaliente del sensor de inducción magnética es que no necesita fuente de alimentación externa, el imán permanente desempeña el papel de convertir la energía mecánica en energía eléctrica y su energía magnética no se perderá.Cuando cambia la velocidad del motor, la velocidad de rotación de los dientes convexos del rotor cambiará y la tasa de cambio de flujo en el núcleo también cambiará.Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la tasa de cambio de flujo, mayor será la fuerza electromotriz de inducción en la bobina del sensor. Dado que el espacio de aire entre los dientes convexos del rotor y el cabezal magnético afecta directamente la resistencia magnética del circuito magnético y el voltaje de salida de la bobina del sensor, el espacio de aire entre los dientes convexos del rotor y el cabezal magnético no se puede cambiar a voluntad durante el uso.Si el entrehierro cambia, se debe ajustar según las disposiciones.El entrehierro generalmente está diseñado dentro del rango de 0,2 ~ 0,4 mm.2) Sensor de posición del cigüeñal de inducción magnética para automóviles Jetta, Santana1) Características estructurales del sensor de posición del cigüeñal: El sensor de posición del cigüeñal de inducción magnética de Jetta AT, GTX y Santana 2000GSi está instalado en el bloque de cilindros cerca del embrague en el cárter, que se compone principalmente de un generador de señales y un rotor de señales. El generador de señales está atornillado al bloque del motor y consta de imanes permanentes, bobinas detectoras y enchufes del mazo de cables.La bobina sensora también se llama bobina de señal y al imán permanente se le adjunta un cabezal magnético.El cabezal magnético está directamente opuesto al rotor de señal de tipo disco dentado instalado en el cigüeñal, y el cabezal magnético está conectado con el yugo magnético (placa guía magnética) para formar un bucle de guía magnético. El rotor de señal es de tipo disco dentado, con 58 dientes convexos, 57 dientes menores y un diente mayor espaciados uniformemente en su circunferencia.Al diente grande le falta la señal de referencia de salida, correspondiente al PMS de compresión del cilindro 1 o del cilindro 4 del motor antes de un cierto ángulo.Los radianes de los dientes mayores equivalen a los de dos dientes convexos y tres dientes menores.Porque el rotor de señal gira con el cigüeñal y el cigüeñal gira una vez (360)., el rotor de señal también gira una vez (360)., por lo que el ángulo de rotación del cigüeñal ocupado por los dientes convexos y los defectos de los dientes en la circunferencia del rotor de señal es 360. , el ángulo de rotación del cigüeñal de cada diente convexo y diente pequeño es 3. (58 x 3. 57 x + 3. = 345 )., el ángulo del cigüeñal debido al defecto dental mayor es 15 (2 x 3 + 3 x 3 = 15)..2) las condiciones de funcionamiento del sensor de posición del cigüeñal: cuando el sensor de posición del cigüeñal gira con el cigüeñal, el principio de funcionamiento del sensor de inducción magnética, la señal del rotor gira cada uno de los dientes convexos, la bobina de detección generará una fem alterna periódica (fuerza electromotriz en un máximo y un mínimo), la bobina emite una señal de voltaje alterno en consecuencia.Debido a que el rotor de señal está provisto de un diente grande para generar la señal de referencia, cuando el diente grande gira el cabezal magnético, el voltaje de la señal tarda mucho tiempo, es decir, la señal de salida es una señal de pulso amplio, que corresponde a un cierto ángulo antes del PMS de compresión del cilindro 1 o del cilindro 4.Cuando la unidad de control electrónico (ECU) recibe una señal de pulso amplia, puede saber que se acerca la posición superior del PMS del cilindro 1 o 4.En cuanto a la próxima posición PMS del cilindro 1 o 4, debe determinarse de acuerdo con la señal de entrada del sensor de posición del árbol de levas.Dado que el rotor de señal tiene 58 dientes convexos, la bobina del sensor generará 58 señales de voltaje alterno por cada revolución del rotor de señal (una revolución del cigüeñal del motor). Cada vez que el rotor de señal gira a lo largo del cigüeñal del motor, la bobina del sensor alimenta 58 impulsos en la unidad de control electrónico (ECU).Así, por cada 58 señales recibidas por el sensor de posición del cigüeñal, la ECU sabe que el cigüeñal del motor ha girado una vez.Si la ECU recibe 116000 señales del sensor de posición del cigüeñal en 1 minuto, la ECU puede calcular que la velocidad del cigüeñal n es 2000(n=116000/58=2000)r/lluvia;Si la ECU recibe 290.000 señales por minuto del sensor de posición del cigüeñal, la ECU calcula una velocidad de cigüeñal de 5000(n= 29000/58 =5000)r/min.De esta manera, la ECU puede calcular la velocidad de rotación del cigüeñal en función del número de señales de pulso recibidas por minuto del sensor de posición del cigüeñal.La señal de velocidad del motor y la señal de carga son las señales de control más importantes y básicas del sistema de control electrónico. La ECU puede calcular tres parámetros de control básicos de acuerdo con estas dos señales: ángulo de avance de inyección básico (tiempo), ángulo de avance de encendido básico (tiempo) y conducción de encendido. Ángulo (corriente primaria de la bobina de encendido a tiempo). Jetta AT y GTx, Santana 2000GSi, rotor de señal del sensor de posición del cigüeñal tipo inducción magnética del automóvil generado por la señal como señal de referencia, el control de la ECU del tiempo de inyección de combustible y el tiempo de encendido se basa en la señal generada. por la señal.Cuando la ECu recibe la señal generada por el defecto del diente grande, controla el tiempo de encendido, el tiempo de inyección de combustible y el tiempo de conmutación de corriente primaria de la bobina de encendido (es decir, el ángulo de conducción) de acuerdo con la señal del defecto del diente pequeño.3) Automóvil Toyota Sensor de posición del árbol de levas y cigüeñal de inducción magnética TCCS El sistema de control por computadora de Toyota (1FCCS) utiliza un sensor de posición del árbol de levas y cigüeñal de inducción magnética modificado a partir del distribuidor, que consta de partes superior e inferior.La parte superior está dividida en un generador de señal de referencia de posición del cigüeñal de detección (es decir, identificación del cilindro y señal TDC, conocida como señal G);La parte inferior se divide en velocidad del cigüeñal y generador de señal de esquina (llamado señal Ne).1) Características estructurales del generador de señal Ne: El generador de señal Ne está instalado debajo del generador de señal G, compuesto principalmente por el rotor de señal N° 2, la bobina del sensor Ne y cabeza magnética.El rotor de señal está fijado en el eje del sensor, el eje del sensor es accionado por el árbol de levas de distribución de gas, el extremo superior del eje está equipado con un cabezal de fuego, el rotor tiene 24 dientes convexos.La bobina sensora y el cabezal magnético se fijan en la carcasa del sensor, y el cabezal magnético se fija en la bobina sensora.2) Principio de generación de señal de velocidad y ángulo y proceso de control: cuando el cigüeñal del motor, el sensor del árbol de levas de la válvula envía señales y luego acciona el rotor En rotación, los dientes que sobresalen del rotor y el espacio de aire entre el cabezal magnético cambian alternativamente, la bobina sensora en el flujo magnético cambia alternativamente, luego el principio de funcionamiento del sensor de inducción magnética muestra que en la bobina sensora se puede producir una fuerza electromotriz inductiva alterna.Debido a que el rotor de señal tiene 24 dientes convexos, la bobina del sensor producirá 24 señales alternas cuando el rotor gire una vez.Cada revolución del eje del sensor (360).Esto equivale a dos revoluciones del cigüeñal del motor (720)., por lo que una señal alterna (es decir, un período de señal) equivale a una rotación de manivela de 30. (720. Presente 24 = 30)., equivale a la rotación del cabezal de fuego 15. (30. Presente 2 = 15)..Cuando la ECU recibe 24 señales del generador de señales Ne, se puede saber que el cigüeñal gira dos veces y el cabezal de encendido gira una vez.El programa interno de la ECU puede calcular y determinar la velocidad del cigüeñal del motor y la velocidad del cabezal de encendido según el tiempo de cada ciclo de señal Ne.Para controlar con precisión el ángulo de avance del encendido y el ángulo de avance de la inyección de combustible, el ángulo del cigüeñal ocupado por cada ciclo de señal (30. Las esquinas son más pequeñas. Es muy conveniente realizar esta tarea mediante una microcomputadora, y el divisor de frecuencia señalará cada Ne (Ángulo del cigüeñal 30). Se divide equitativamente en 30 señales de pulso, y cada señal de pulso es equivalente al Ángulo del cigüeñal 1. (30. Presente 30 = 1). . Si cada señal Ne se divide equitativamente en 60 señales de pulso, cada La señal de pulso corresponde al ángulo del cigüeñal de 0,5 (30. ÷60 = 0,5. . La configuración específica está determinada por los requisitos de precisión del ángulo y el diseño del programa. 3) Características estructurales del generador de señal G: El generador de señal G se utiliza para detectar el posición del punto muerto superior del pistón (TDC) e identifica qué cilindro está a punto de alcanzar la posición TDC y otras señales de referencia. Por lo tanto, el generador de señal G también se denomina reconocimiento de cilindro y generador de señal de punto muerto superior o generador de señal de referencia.El generador de señal G consta del rotor de señal N° 1, la bobina sensora G1, G2 y un cabezal magnético, etc. El rotor de señal tiene dos bridas y está fijado al eje del sensor.Las bobinas de los sensores G1 y G2 están separadas 180 grados.Montada, la bobina G1 produce una señal correspondiente al punto muerto superior de compresión del sexto cilindro del motor 10. La señal generada por la bobina G2 corresponde a 10 antes del PMS de compresión del primer cilindro del motor.4) Identificación del cilindro y señal de punto muerto superior Principio de generación y proceso de control: el principio de funcionamiento del generador de señal G es el mismo que el del generador de señal Ne.Cuando el árbol de levas del motor hace girar el eje del sensor, la brida del rotor de señal G (rotor de señal n.° 1) pasa alternativamente a través del cabezal magnético de la bobina sensora, y el espacio de aire entre la brida del rotor y el cabezal magnético cambia alternativamente. , y la señal de fuerza electromotriz alterna será inducida en las bobinas detectoras Gl y G2.Cuando la parte de brida del rotor de señal G está cerca del cabezal magnético de la bobina sensora G1, se genera una señal de pulso positivo en la bobina sensora G1, que se llama señal G1, porque el espacio de aire entre la brida y el cabezal magnético disminuye, la El flujo magnético aumenta y la tasa de cambio del flujo magnético es positiva.Cuando la parte de brida del rotor de señal G está cerca de la bobina sensora G2, el espacio de aire entre la brida y el cabezal magnético disminuye y el flujo magnético aumenta.