SAIC MAXUS V80 Originele merk opwarmbougie – National five 0281002667

De nokkenaspositiesensor is een detectie-apparaat, ook wel synchrone signaalsensor genoemd. Het is een apparaat voor het onderscheiden van cilinderposities en stuurt het nokkenaspositiesignaal naar de ECU, wat het ontstekingsstuursignaal is.

1. Functie en type: De nokkenaspositiesensor (CPS) verzamelt het signaal van de bewegingshoek van de nokkenas en stuurt dit naar de elektronische regeleenheid (ECU) om het ontstekingstijdstip en het brandstofinjectietijdstip te bepalen. De nokkenaspositiesensor (CPS) wordt ook wel cilinderidentificatiesensor (CIS) genoemd. Om deze te onderscheiden van de krukaspositiesensor (CPS), wordt de term CIS meestal gebruikt. De functie van de nokkenaspositiesensor is het verzamelen van het positiesignaal van de distributienokkenas en dit naar de ECU te sturen, zodat de ECU het bovenste dode punt van de compressie van cilinder 1 kan bepalen. Dit maakt het mogelijk om de brandstofinjectie, het ontstekingstijdstip en de ontsteking sequentieel te regelen. Daarnaast wordt het nokkenaspositiesignaal ook gebruikt om het eerste ontstekingsmoment tijdens het starten van de motor te bepalen. Omdat de nokkenaspositiesensor kan bepalen welke cilinderzuiger zich op het punt bevindt het bovenste dode punt (TDC) te bereiken, wordt deze ook wel cilinderherkenningssensor genoemd. De structurele kenmerken van de door Nissan geproduceerde foto-elektrische krukas- en nokkenaspositiesensor zijn verbeterd ten opzichte van de verdeler, met name door de signaalschijf (signaalrotor), signaalgenerator, verdeelinrichting, sensorbehuizing en kabelboomstekker. De signaalschijf is de signaalrotor van de sensor en is op de sensoras gedrukt. Aan de rand van de signaalschijf bevinden zich twee cirkels van lichtgaten met een gelijkmatige tussenafstand van 1 radiaal. De buitenste ring is voorzien van 360 transparante gaten (openingen) met een tussenafstand van 1 radiaal (transparante gaten beslaan 0,5 radiaal, schaduwgaten beslaan 0,5 radiaal), die worden gebruikt om het krukasrotatie- en snelheidssignaal te genereren. De binnenste ring heeft 6 transparante gaten (rechthoekig L-vormig) met een tussenafstand van 60 radiaal. De signaalgenerator wordt gebruikt om het TDC-signaal van elke cilinder te genereren. Er is een rechthoek met een iets langere, bredere zijde voor het genereren van het TDC-signaal van cilinder 1. De signaalgenerator is bevestigd aan de sensorbehuizing, die bestaat uit een Ne-signaalgenerator (snelheids- en hoeksignaal), een G-signaalgenerator (bovenste dode puntsignaal) en een signaalverwerkingscircuit. De Ne-signaal- en G-signaalgeneratoren bestaan ​​uit een lichtemitterende diode (LED) en een lichtgevoelige transistor (of fotodiode), waarbij de twee LED's direct tegenover de twee lichtgevoelige transistors zijn geplaatst. Het werkingsprincipe is als volgt: de signaalschijf is gemonteerd tussen een lichtemitterende diode (LED) en een lichtgevoelige transistor (of fotodiode). Wanneer de lichtdoorlatende opening op de signaalschijf roteert tussen de LED en de lichtgevoelige transistor, zal het licht van de LED de lichtgevoelige transistor verlichten. Op dat moment is de lichtgevoelige transistor ingeschakeld en is de collectoruitgang laag (0,1 ~ 0,3 V). Wanneer het afschermende deel van de signaalschijf tussen de LED en de lichtgevoelige transistor roteert, kan het licht van de LED de lichtgevoelige transistor niet meer verlichten. Op dat moment schakelt de lichtgevoelige transistor uit en geeft de collector een hoog niveau (4,8 ~ 5,2 V). Als de signaalschijf blijft roteren, zullen het doorlaatgat en het afschermende deel de LED afwisselend in de doorlaat- en afschermstand zetten, waardoor de collector van de lichtgevoelige transistor afwisselend een hoog en laag niveau geeft. Wanneer de sensoras met de krukas en nokkenas meedraait, draaien het signaalgat op de plaat en het afschermende deel tussen de LED en de lichtgevoelige transistor mee. Het doorlaat- en afschermende effect van de LED-signaalplaat zorgt voor afwisselende bestraling van de lichtgenerator van de lichtgevoelige transistor. Hierdoor wordt een sensorsignaal gegenereerd dat overeenkomt met de pulssignalen van de krukas en nokkenas. Omdat de krukas twee keer ronddraait en de sensoras één keer ronddraait, genereert de G-signaalsensor zes pulsen. De Ne-signaalsensor genereert 360 pulssignalen. Omdat het radiale interval van het lichtdoorlatende gat van het G-signaal 60 is en 120 per omwenteling van de krukas, produceert het een impulssignaal. Daarom wordt het G-signaal meestal het 120-signaal genoemd. De installatie garandeert een signaal van 120, 70 vóór het bovenste dode punt (TDC). (BTDC70. Het signaal dat wordt gegenereerd door het transparante gat met een iets langere rechthoekige breedte komt overeen met 70 graden vóór het bovenste dode punt van cilinder 1. Zo kan de ECU de injectie- en ontstekingsvervroegingshoek regelen. Omdat de intervallen tussen de Ne-signaaltransmissiegaten 1 radiaal zijn (transparant gat 0,5, schaduwgat 0,5), tellen in elke pulscyclus het hoge en lage niveau respectievelijk voor 1. Krukasrotatie, 360 signalen duiden op 720 krukasrotatie. Elke krukasrotatie is 120. De G-signaalsensor genereert één signaal, de Ne-signaalsensor genereert 60 signalen. Magnetische inductiepositiesensoren kunnen worden onderverdeeld in Hall-type en magnetoelektrische type. De eerste gebruikt het Hall-effect om een ​​positiesignaal met een vaste amplitude te genereren, zoals weergegeven in Figuur 1. De laatste gebruikt het principe van magnetische inductie om positiesignalen te genereren waarvan de amplitude varieert met de frequentie. De amplitude varieert met de snelheid van enkele honderden millivolt tot honderden volt, en de amplitude varieert sterk. Hieronder volgt een gedetailleerde inleiding tot het werkingsprincipe van de sensor: Het pad waarlangs de magnetische krachtlijn loopt, is de luchtspleet tussen de N-pool van de permanente magneet en de rotor, de uitstekende tand van de rotor, de luchtspleet tussen de uitstekende tand van de rotor en de magnetische kop van de stator, de magnetische kop, de magnetische geleidingsplaat en de S-pool van de permanente magneet. Wanneer de signaalrotor roteert, verandert de luchtspleet in het magnetische circuit periodiek, en veranderen de magnetische weerstand van het magnetische circuit en de magnetische flux door de signaalspoelkop periodiek. Volgens het principe van elektromagnetische inductie wordt een wisselende elektromotorische kracht in de sensorspoel geïnduceerd. Wanneer de signaalrotor met de klok mee roteert, neemt de luchtspleet tussen de bolle tanden van de rotor en de magnetische kop af, neemt de reluctantie van het magnetische circuit af, neemt de magnetische flux φ toe, neemt de fluxveranderingssnelheid toe (dφ/dt>0), en is de geïnduceerde elektromotorische kracht E positief (E>0). Wanneer de bolle tanden van de rotor zich dicht bij de rand van de Bij de magnetische kop neemt de magnetische flux φ sterk toe, de veranderingssnelheid van de flux is het grootst [D φ/dt=(dφ/dt) Max], en de geïnduceerde elektromotorische kracht E is het hoogst (E=Emax). Nadat de rotor om de positie van punt B is gedraaid, neemt de magnetische flux φ nog steeds toe, maar de veranderingssnelheid van de magnetische flux neemt af, waardoor de geïnduceerde elektromotorische kracht E afneemt. Wanneer de rotor naar de middellijn van de bolle tand en de middellijn van de magnetische kop draait, is de luchtspleet tussen de bolle tand van de rotor en de magnetische kop het kleinst, de magnetische weerstand van het magnetische circuit het kleinst en de magnetische flux φ het grootst, maar omdat de magnetische flux niet verder kan toenemen, is de veranderingssnelheid van de magnetische flux nul, waardoor de geïnduceerde elektromotorische kracht E nul is. Wanneer de rotor verder met de klok mee draait en de bolle tand de magnetische kop verlaat, neemt de luchtspleet tussen de bolle tand en de magnetische kop toe. De reluctantie van het magnetische circuit neemt toe en de magnetische flux neemt af (dφ/dt < 0), waardoor de geïnduceerde elektrodynamische kracht E negatief is. Wanneer de bolle tand de rand van de magnetische kop bereikt, neemt de magnetische flux φ sterk af, bereikt de fluxveranderingssnelheid een negatief maximum [Dφ/df = -(dφ/dt) Max] en bereikt de geïnduceerde elektromotorische kracht E ook een negatief maximum (E = -emax). Hieruit blijkt dat elke keer dat de signaalrotor een bolle tand draait, de sensorspoel een periodiek wisselende elektromotorische kracht produceert. Deze elektromotorische kracht vertoont een maximum- en een minimumwaarde, waarna de sensorspoel een overeenkomstige wisselende spanning genereert. Het grote voordeel van een magnetische inductiesensor is dat deze geen externe voeding nodig heeft. De permanente magneet zet mechanische energie om in elektrische energie, waardoor de magnetische energie niet verloren gaat. Wanneer het motortoerental verandert, verandert ook de rotatiesnelheid van de bolle tanden van de rotor en daarmee de flux. De veranderingssnelheid in de kern zal ook veranderen. Hoe hoger de snelheid, hoe groter de veranderingssnelheid van de flux en hoe hoger de inductie-elektromotorische kracht in de sensorspoel. Omdat de luchtspleet tussen de bolle tanden van de rotor en de magneetkop direct van invloed is op de magnetische weerstand van het magnetische circuit en de uitgangsspanning van de sensorspoel, kan de luchtspleet tussen de bolle tanden van de rotor en de magneetkop tijdens gebruik niet naar believen worden gewijzigd. Als de luchtspleet verandert, moet deze worden aangepast volgens de voorschriften. De luchtspleet is over het algemeen ontworpen binnen het bereik van 0,2 ~ 0,4 mm. 2) Magnetische inductie krukaspositiesensor voor Jetta en Santana: 1) Structuurkenmerken van de krukaspositiesensor: De magnetische inductie krukaspositiesensor van de Jetta AT, GTX en Santana 2000GSi is gemonteerd op het cilinderblok nabij de koppeling in het carter en bestaat hoofdzakelijk uit een signaalgenerator en een signaalrotor. De signaalgenerator is vastgeschroefd aan het motorblok en bestaat uit permanente magneten, sensorspoelen en kabelboomstekkers. De sensorspoel wordt ook wel de signaalspoel genoemd, en een magneetkop is bevestigd aan de permanente magneet. De magneetkop bevindt zich recht tegenover de getande signaalrotor die op de krukas is gemonteerd, en is verbonden met de magnetische juk (magnetische geleidingsplaat) om een ​​magnetische geleidingslus te vormen. De signaalrotor is een getande schijf met 58 bolle tanden, 57 kleine tanden en één grote tand, gelijkmatig verdeeld over de omtrek. De grote tand geeft geen referentiesignaal af, wat overeenkomt met het bovenste dode punt (BDP) van de compressie van cilinder 1 of cilinder 4 vóór een bepaalde hoek. De radialen van de grote tanden zijn gelijk aan die van twee bolle tanden en drie kleine tanden. Omdat de signaalrotor met de krukas meedraait en de krukas eenmaal (360°) ronddraait, draait de signaalrotor ook eenmaal (360°). De krukasrotatiehoek die wordt ingenomen door de bolle tanden en tanddefecten op de omtrek van de signaalrotor is 360°. De krukasrotatiehoek van elke bolle tand en kleine tand is 3° (58 x 3,57 x + 3,57 = 345°). De krukashoek die wordt ingenomen door het grote tanddefect is 15° (2 x 3,57 + 3 x 3,5 = 15,5°). 2) De werkingsconditie van de krukaspositiesensor: wanneer de krukaspositiesensor met de krukas roteert, werkt de magnetische inductiesensor volgens het principe van de signaalrotor. Telkens wanneer een bolle tand van de signaalrotor draait, genereert de sensorspoel een periodieke wisselende elektromotorische kracht (EMK) met een maximum en een minimum. De spoel geeft vervolgens een wisselend spanningssignaal af. Omdat de signaalrotor is voorzien van een grote tand om het referentiesignaal te genereren, duurt het lang voordat de signaalspanning wordt gegenereerd wanneer de grote tand de magneetkop draait. Dit resulteert in een breed pulssignaal, dat overeenkomt met een bepaalde hoek vóór het bovenste dode punt (TDC) van cilinder 1 of 4. Wanneer de elektronische regeleenheid (ECU) een breed pulssignaal ontvangt, weet deze dat het bovenste dode punt (TDC) van cilinder 1 of 4 eraan komt. De exacte positie van cilinder 1 of 4 moet worden bepaald aan de hand van het signaal van de nokkenassensor. Omdat de signaalrotor 58 bolle tanden heeft, genereert de sensorspoel 58 wisselspanningssignalen per omwenteling van de signaalrotor (één omwenteling van de krukas). Telkens wanneer de signaalrotor ronddraait, stuurt de sensorspoel 58 pulsen naar de elektronische regeleenheid (ECU). Zo weet de ECU, na elke 58 signalen die de krukassensor ontvangt, dat de krukas één keer is rondgedraaid. Als de ECU binnen 1 minuut 116.000 signalen van de krukaspositiesensor ontvangt, kan de ECU berekenen dat de krukassnelheid n 2000 (n = 116.000 / 58 = 2000) omwentelingen per minuut is. Als de ECU 290.000 signalen per minuut van de krukaspositiesensor ontvangt, berekent de ECU een krukassnelheid van 5000 (n = 29.000 / 58 = 5000) omwentelingen per minuut. Op deze manier kan de ECU de rotatiesnelheid van de krukas berekenen op basis van het aantal pulssignalen dat per minuut van de krukaspositiesensor wordt ontvangen. Het motortoerentalsignaal en het belastingsignaal zijn de belangrijkste en meest fundamentele stuursignalen van het elektronische besturingssysteem. De ECU kan op basis van deze twee signalen drie basisregelparameters berekenen: de basisinjectievervroegingshoek (tijd), de basisontstekingsvervroegingshoek (tijd) en de ontstekingsgeleidingshoek (tijd waarop de primaire stroom van de bobine inschakelt). De Jetta AT en GTx, en de Santana 2000GSi gebruiken een magnetische inductie krukaspositiesensor die het rotorsignaal genereert als referentiesignaal. De ECU regelt de brandstofinjectietijd en de ontstekingstijd op basis van dit signaal. Wanneer de ECU het signaal ontvangt dat wordt gegenereerd door een grote tandafwijking, regelt deze de ontstekingstijd, de brandstofinjectietijd en de inschakeltijd van de primaire stroom van de bobine (d.w.z. de geleidingshoek) op basis van het signaal van de kleine tandafwijking. 3) Toyota TCCS magnetische inductie krukas- en nokkenaspositiesensor: Het Toyota Computer Control System (FCCS) gebruikt een magnetische inductie krukas- en nokkenaspositiesensor, aangepast van de verdeler, bestaande uit een boven- en een onderdeel. Het bovendeel is verdeeld in een generator voor het detectiereferentiesignaal van de krukaspositie (namelijk cilinderidentificatie en BDP-signaal, bekend als G-signaal); Het onderste deel is verdeeld in een generator voor het krukastoerental en een generator voor het hoeksignaal (Ne-signaal). 1) Structuurkenmerken van de Ne-signaalgenerator: De Ne-signaalgenerator is onder de G-signaalgenerator geïnstalleerd en bestaat hoofdzakelijk uit een signaalrotor (nr. 2), een Ne-sensorspoel en een magneetkop. De signaalrotor is bevestigd aan de sensoras, die wordt aangedreven door de nokkenas van de gasklep. Aan het bovenste uiteinde van de as bevindt zich een magneetkop. De rotor heeft 24 bolle tanden. De sensorspoel en de magneetkop zijn bevestigd in de sensorbehuizing, waarbij de magneetkop in de sensorspoel is bevestigd. 2) Principe en regelproces van het genereren van het snelheids- en hoeksignaal: Wanneer de krukas- en nokkenassensoren van de motor signalen afgeven, drijven ze de rotor aan. De uitstekende tanden van de rotor en de luchtspleet tussen de magneetkop veranderen afwisselend, waardoor de sensorspoel afwisselend een wisselende magnetische flux krijgt. Het werkingsprincipe van de magnetische inductiesensor laat zien dat er in de sensorspoel een wisselende inductieve elektromotorische kracht wordt opgewekt. Omdat de signaalrotor 24 bolle tanden heeft, produceert de sensorspoel 24 wisselende signalen wanneer de rotor één omwenteling maakt. Elke omwenteling van de sensoras (360°) komt overeen met twee omwentelingen van de krukas (720°). Een wisselend signaal (oftewel een signaalperiode) komt dus overeen met 30 omwentelingen van de krukas (720 - 24 = 30). Dit komt overeen met 15 omwentelingen van de ontstekingskop (30 - 2 = 15). Wanneer de ECU 24 signalen ontvangt van de Ne-signaalgenerator, weet men dat de krukas twee keer ronddraait en de ontstekingskop één keer. Het interne programma van de ECU kan de krukassnelheid en de ontstekingssnelheid berekenen en bepalen aan de hand van de duur van elke Ne-signaalcyclus. Om de ontstekingsvervroegingshoek en de brandstofinjectievervroegingshoek nauwkeurig te regelen, wordt de krukashoek die elke signaalcyclus inneemt (30°) kleiner. De hoeken zijn kleiner. Het is zeer handig om deze taak met een microcomputer uit te voeren. De frequentiedeler zal elke Ne (krukashoek 30°) gelijkmatig verdelen in 30 pulssignalen, waarbij elk pulssignaal overeenkomt met een krukashoek van 1 (30° = 1). Als elk Ne-signaal gelijkmatig wordt verdeeld in 60 pulssignalen, komt elk pulssignaal overeen met een krukashoek van 0,5 (30° ÷ 60° = 0,5). De specifieke instelling wordt bepaald door de vereisten voor hoeknauwkeurigheid en het programmaontwerp. 3) Structuurkenmerken van de G-signaalgenerator: De G-signaalgenerator wordt gebruikt om de positie van het bovenste dode punt (BDP) van de zuiger te detecteren en te identificeren welke cilinder het BDP-punt bijna bereikt, evenals andere referentiesignalen. Daarom wordt de G-signaalgenerator ook wel cilinderherkennings- en bovenste dode punt-signaalgenerator of referentiesignaalgenerator genoemd. De G-signaalgenerator bestaat uit een signaalrotor nr. 1 en een sensorspoel. G1, G2 en magnetische kop, enz. De signaalrotor heeft twee flenzen en is bevestigd aan de sensoras. De sensorspoelen G1 en G2 zijn 180 graden van elkaar gescheiden. De G1-spoel produceert een signaal dat overeenkomt met het bovenste dode punt (TDC) van de zesde cilinder van de motor. Het signaal dat door de G2-spoel wordt gegenereerd, komt overeen met 10 vóór het bovenste dode punt (TDC) van de eerste cilinder van de motor. 4) Principe en regelproces van de signaalgeneratie voor cilinderidentificatie en bovenste dode punt: het werkingsprincipe van de G-signaalgenerator is hetzelfde als dat van de N1-signaalgenerator. Wanneer de nokkenas van de motor de sensoras aandrijft, passeert de flens van de G-signaalrotor (signaalrotor nr. 1) afwisselend de magnetische kop van de sensorspoel. De luchtspleet tussen de rotorflens en de magnetische kop verandert afwisselend, waardoor een wisselend elektromotorisch krachtsignaal wordt opgewekt in de sensorspoelen G1 en G2. Wanneer het flensgedeelte van de G-signaalrotor zich dicht bij de magneetkop van de meetspoel G1 bevindt, wordt er een positief pulssignaal gegenereerd in de meetspoel G1. Dit signaal wordt G1-signaal genoemd. Dit komt doordat de luchtspleet tussen de flens en de magneetkop kleiner wordt, de magnetische flux toeneemt en de veranderingssnelheid van de magnetische flux positief is. Wanneer het flensgedeelte van de G-signaalrotor zich dicht bij de meetspoel G2 bevindt, wordt de luchtspleet tussen de flens en de magneetkop kleiner en neemt de magnetische flux toe.