캠축 위치 센서는 동기 신호 센서라고도 불리는 감지 장치이며 실린더 식별 위치 지정 장치이며 ECU에 입력되는 캠축 위치 신호는 점화 제어 신호입니다.
1, 기능 및 유형 캠축 위치 센서(CPS)의 기능은 캠축 이동 각도 신호를 수집하고 전자 제어 장치(ECU)를 입력하여 점화 시간과 연료 분사 시간을 결정하는 것입니다. 캠샤프트 위치 센서(CPS)는 실린더 식별 센서(CIS)라고도 하며, 크랭크샤프트 위치 센서(CPS)와 구별하기 위해 캠샤프트 위치 센서는 일반적으로 CIS로 표시됩니다. 캠축 위치 센서의 기능은 가스 분배 캠축의 위치 신호를 수집하여 THE ECU에 입력함으로써 ECU가 실린더 1의 압축 상사점을 식별하여 순차적인 연료 분사 제어를 수행하는 것이며, 점화 시간 제어 및 점화 제어. 또한 캠축 위치 신호는 엔진 시동 중 첫 번째 점화 순간을 식별하는 데에도 사용됩니다. 캠축 위치 센서는 어느 실린더 피스톤이 TDC에 도달하려고 하는지 식별할 수 있기 때문에 실린더 인식 센서라고 합니다. 광전닛산사에서 생산하는 광전식 크랭크샤프트와 캠샤프트 위치 센서의 구조적 특성은 분배기에서 개선되었으며, 주로 신호 디스크(시그널 로터) ), 신호 발생기, 분배 기기, 센서 하우징 및 와이어 하니스 플러그. 신호 디스크는 센서 샤프트에 눌려진 센서의 신호 로터입니다. 신호판 가장자리 근처 위치에 빛 구멍의 두 원 내부와 외부에 균일한 간격 라디안을 만듭니다. 그 중 외부 링은 360개의 투명 구멍(간극)으로 만들어지며 간격 라디안은 1입니다. (투명 구멍은 0.5를 차지, 음영 구멍은 0.5를 차지), 크랭크 샤프트 회전 및 속도 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 내부 링에는 60라디안 간격으로 6개의 투명한 구멍(직사각형 L)이 있습니다. , 각 실린더의 TDC 신호를 생성하는 데 사용되며 그 중에는 실린더 1의 TDC 신호를 생성하기 위해 약간 더 긴 넓은 가장자리가 있는 직사각형이 있습니다. 신호 발생기는 Ne 신호(속도 및 속도)로 구성된 센서 하우징에 고정되어 있습니다. 각도 신호) 발생기, G 신호(상사점 신호) 발생기 및 신호 처리 회로. Ne 신호 및 G 신호 발생기는 발광 다이오드(LED)와 감광성 트랜지스터(또는 감광성 다이오드)로 구성되며, 두 개의 LED는 각각 두 개의 감광성 트랜지스터를 직접 향합니다. 작동 원리신호 디스크는 발광 다이오드 사이에 장착됩니다. (LED) 및 감광성 트랜지스터(또는 포토다이오드). 신호 디스크의 광 투과 구멍이 LED와 감광성 트랜지스터 사이에서 회전하면 LED에서 방출된 빛이 감광성 트랜지스터를 비춥니다. 이때 감광성 트랜지스터는 켜져 있고 콜렉터 출력은 낮은 레벨(0.1 ~ O.3V)입니다. 신호 디스크의 음영 부분이 LED와 감광성 트랜지스터 사이에서 회전할 때 LED에서 방출된 빛이 감광성 트랜지스터를 비출 수 없으며, 이 때 감광성 트랜지스터가 차단되고 콜렉터 출력이 하이 레벨(4.8~5.2V)이 됩니다. 신호 디스크가 계속 회전하면 투과 구멍과 차광 부분이 LED를 투과 또는 차광으로 교대로 바꾸고 감광성 트랜지스터 컬렉터는 교대로 높은 레벨과 낮은 레벨을 출력합니다. 크랭크 샤프트와 캠 샤프트가 있는 센서 축이 회전하면 플레이트의 신호등 구멍과 LED와 감광성 트랜지스터 사이의 차광 부분이 회전하면 빛과 차광 효과가 투과되는 LED 광 신호판이 감광성 신호 발생기에 교대로 조사됩니다. 트랜지스터를 사용하면 센서 신호가 생성되고 펄스 신호에 해당하는 크랭크축과 캠축 위치가 생성됩니다. 크랭크축이 두 번 회전하므로 센서 샤프트가 신호를 한 번 회전하므로 G 신호 센서는 6개를 생성합니다. 펄스. Ne 신호 센서는 360 펄스 신호를 생성합니다. 왜냐하면 G 신호의 광 전달 구멍의 라디안 간격은 60이고, 크랭크샤프트 1회전당 120이기 때문입니다. 임펄스 신호를 생성하므로 G 신호를 일반적으로 120이라고 합니다. 신호. 설계 설치 보증 120. TDC 전 신호 70. (BTDC70. , 그리고 조금 더 긴 직사각형 폭을 가진 투명 구멍에서 생성된 신호는 엔진 실린더 1의 상사점 전 70에 해당합니다. ECU가 분사 진행 각도와 점화 진행 각도를 제어할 수 있도록 하기 위한 Ne 신호 전달 구멍이기 때문입니다. 간격 라디안은 1입니다. (투명 구멍은 0.5, 음영 구멍은 0.5를 차지합니다.) 따라서 각 펄스 주기에서 하이 레벨과 로우 레벨이 각각 1을 차지합니다. 크랭크축 회전, 360개의 신호는 크랭크축 회전 720을 나타냅니다. 크랭크축의 각 회전은 120입니다. , G 신호 센서는 1개의 신호를 생성하고, Ne 신호 센서는 60개의 신호를 생성합니다. 자기 유도형 자기 유도 위치 센서는 홀형과 자기 전기형으로 나눌 수 있습니다. 전자는 그림 1과 같이 홀 효과를 사용하여 고정 진폭의 위치 신호를 생성합니다. 후자는 자기 유도 원리를 사용하여 진폭이 주파수에 따라 변하는 위치 신호를 생성합니다. 그 진폭은 수백 밀리볼트에서 수백 볼트까지 속도에 따라 달라지며 진폭도 크게 달라집니다. 다음은 센서의 작동 원리에 대한 자세한 소개입니다.작동 원리자력선이 통과하는 경로는 영구 자석 N극과 로터 사이의 에어 갭, 로터 돌출 치아, 사이의 에어 갭입니다. 회전자 돌출 치아 및 고정자 자기 헤드, 자기 헤드, 자기 가이드 플레이트 및 영구 자석 S 극. 신호 로터가 회전하면 자기 회로의 공극이 주기적으로 변하고 자기 회로의 자기 저항과 신호 코일 헤드를 통과하는 자속이 주기적으로 변합니다. 전자기 유도 원리에 따라 감지 코일에 교류 기전력이 유도됩니다. 신호 로터가 시계 방향으로 회전하면 로터 볼록 톱니와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 감소하고 자기 회로 저항이 감소하며 자속 ψ 증가하면 자속 변화율이 증가하고(dψ/dt>0), 유도 기전력 E는 양수(E>0)입니다. 회전자의 볼록한 톱니가 자기 헤드의 가장자리에 가까울 때 자속 Φ는 급격하게 증가하고 자속 변화율은 가장 크며[D Φ/dt=(dΦ/dt) Max] 유도 기전력 E는 다음과 같습니다. 가장 높습니다(E=Emax). 로터가 B점 위치를 중심으로 회전한 후 자속 ψ는 여전히 증가하지만 자속의 변화율은 감소하므로 유도 기전력 E는 감소합니다. 로터가 볼록 톱니의 중심선으로 회전하면 회전자 볼록 톱니와 자기 헤드 사이의 공극이 가장 작더라도 자기 헤드의 중심선은 자기 회로의 자기 저항이 가장 작고 자속 Φ가 가장 크지만 자기 때문에 플럭스는 계속 증가할 수 없으며, 자속의 변화율이 0이므로 유도 기전력 E는 0이다. 로터가 시계 방향으로 계속 회전하고 볼록한 톱니가 자기 헤드를 벗어나면 볼록한 톱니와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 증가하고, 자기 회로 저항이 증가하고 자속이 감소하므로(dψ/dt< 0) 유도된 전기역학적 힘 E는 음수입니다. 볼록한 톱니가 자기 헤드를 떠나는 가장자리로 회전하면 자속 ψ가 급격하게 감소하고 자속 변화율은 음의 최대치에 도달하며 [D ψ/df=-(d ψ/dt) Max] 유도 기전력 E 또한 음의 최대값(E= -emax)에 도달합니다. 따라서 신호 로터가 볼록한 톱니를 돌릴 때마다 센서 코일이 주기적인 교류 기전력을 생성한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 기전력이 최대값으로 나타납니다. 최소값을 입력하면 센서 코일은 해당 교류 전압 신호를 출력합니다. 자기 유도 센서의 뛰어난 장점은 외부 전원 공급이 필요하지 않으며 영구 자석이 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 하며 자기 에너지가 손실되지 않는다는 것입니다. 엔진 속도가 변하면 로터의 볼록한 톱니의 회전 속도가 변하고 코어의 자속 변화율도 변합니다. 속도가 높을수록 자속 변화율이 커지고 센서 코일의 유도 기전력이 높아집니다. 회전자의 볼록한 톱니와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 자기 회로의 자기 저항과 출력 전압에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 센서 코일, 회전자의 볼록한 톱니와 자기 헤드 사이의 공극은 사용 중에 마음대로 변경할 수 없습니다. 에어 갭이 변경되면 규정에 따라 조정해야 합니다. 공극은 일반적으로 0.2 ~ 0.4mm 범위 내에서 설계됩니다.2) Jetta, Santana 자동차 자기 유도 크랭크 샤프트 위치 센서1) 크랭크 샤프트 위치 센서의 구조 특징 : Jetta AT, GTX 및 Santana 2000GSi의 자기 유도 크랭크 샤프트 위치 센서가 장착됩니다. 주로 신호 발생기와 신호 로터로 구성되는 크랭크케이스의 클러치 근처 실린더 블록에 있습니다. 신호 발생기는 엔진 블록에 볼트로 고정되어 있으며 영구 자석으로 구성되어 있습니다. 코일 및 배선 하니스 플러그. 감지코일은 신호코일이라고도 하며 영구자석에 자기헤드가 부착되어 있다. 마그네틱 헤드는 크랭크샤프트에 설치된 톱니형 디스크형 신호 로터의 정반대에 있으며, 자기 헤드는 자기 요크(자기 가이드 플레이트)와 연결되어 자기 가이드 루프를 형성합니다. 신호 로터는 톱니형 디스크형으로 58개입니다. 볼록한 치아, 57개의 작은 치아, 원주에 균일한 간격으로 배열된 1개의 큰 치아. 특정 각도 이전의 엔진 실린더 1 또는 실린더 4 압축 TDC에 해당하는 출력 참조 신호가 큰 치아에 없습니다. 큰 이빨의 라디안은 두 개의 볼록한 이빨과 세 개의 작은 이빨의 라디안과 같습니다. 시그널 로터는 크랭크샤프트와 함께 회전하고, 크랭크샤프트는 1회(360) 회전하기 때문입니다. , 신호 로터도 한 번 회전합니다(360). 이므로 신호 로터 원주에서 볼록 톱니와 톱니 결함이 차지하는 크랭크 샤프트 회전 각도는 360입니다. 각 볼록 톱니와 작은 톱니의 크랭크 샤프트 회전 각도는 3입니다. (58 x 3. 57 x + 3. = 345 ). , 주요 톱니 결함으로 설명되는 크랭크샤프트 각도는 15.(2 x 3. + 3 x3. = 15)입니다. .2) 크랭크샤프트 위치 센서 작동 조건: 크랭크샤프트가 있는 크랭크샤프트 위치 센서가 회전할 때 자기 유도 센서의 작동 원리, 로터의 신호가 각각 볼록한 톱니로 회전하고 감지 코일이 주기적인 교류 EMF(기전력)를 생성합니다. 최대 및 최소) 코일은 그에 따라 교류 전압 신호를 출력합니다. 신호 회전자에는 기준 신호를 생성하기 위한 큰 톱니가 제공되므로 큰 톱니가 자기 헤드를 회전할 때 신호 전압에 오랜 시간이 걸립니다. 즉, 출력 신호는 다음과 같은 넓은 펄스 신호입니다. 실린더 1 또는 실린더 4 압축 TDC 전 특정 각도. 전자 제어 장치(ECU)가 넓은 펄스 신호를 수신하면 실린더 1 또는 4의 TDC 상단 위치가 다가오고 있음을 알 수 있습니다. 실린더 1 또는 4의 다가오는 TDC 위치는 캠축 위치 센서에서 입력된 신호에 따라 결정되어야 합니다. 신호 로터에는 58개의 볼록 톱니가 있으므로 센서 코일은 신호 로터의 각 회전(엔진 크랭크샤프트의 1회전)에 대해 58개의 교류 전압 신호를 생성합니다. 신호 로터가 엔진 크랭크샤프트를 따라 회전할 때마다 센서 코일은 58개의 교류 전압 신호를 공급합니다. 전자 제어 장치(ECU)에 펄스를 보냅니다. 따라서 크랭크샤프트 위치 센서가 수신한 58개의 신호마다 ECU는 엔진 크랭크샤프트가 한 번 회전했다는 것을 알게 됩니다. ECU가 1분 이내에 크랭크샤프트 위치 센서로부터 116000개의 신호를 수신하면 ECU는 크랭크샤프트 속도 n이 2000(n=116000/58=2000)r/rain이라고 계산할 수 있습니다. ECU가 크랭크샤프트 위치 센서로부터 분당 290,000개의 신호를 수신하면 ECU는 5000(n= 29000/58 =5000)r/min의 크랭크 속도를 계산합니다. 이러한 방식으로 ECU는 크랭크샤프트 위치 센서로부터 분당 수신된 펄스 신호 수를 기반으로 크랭크샤프트 회전 속도를 계산할 수 있습니다. 엔진 속도 신호와 부하 신호는 전자 제어 시스템의 가장 중요하고 기본적인 제어 신호입니다. ECU는 기본 분사 진행 각도(시간), 기본 점화 진행 각도(시간) 및 점화 전도의 두 가지 신호에 따라 세 가지 기본 제어 매개변수를 계산할 수 있습니다. 각도(점화 코일 1차 전류 시간). Jetta AT 및 GTx, Santana 2000GSi 자동차 자기 유도형 크랭크축 위치 센서 신호 로터에서 생성된 신호를 기준 신호로, ECU에서 생성된 신호를 기반으로 연료 분사 시간 및 점화 시간을 제어합니다. ~에 의해 신호. ECu는 큰 이빨 결함에 의해 발생된 신호를 수신하면 작은 이빨 결함 신호에 따라 점화 시간, 연료 분사 시간 및 점화 코일의 1차 전류 스위칭 시간(즉, 전도 각도)을 제어합니다.3) 토요타 자동차 TCCS 자기 유도 크랭크샤프트 및 캠샤프트 위치 센서도요타 컴퓨터 제어 시스템(1FCCS)은 분배기에서 개조한 자기 유도 크랭크샤프트와 캠샤프트 위치 센서를 사용하며 상부와 하부로 구성됩니다. 상부는 감지 크랭크축 위치 참조 신호(즉, 실린더 식별 및 G 신호로 알려진 TDC 신호) 생성기로 나뉩니다. 하부는 크랭크샤프트 속도와 코너 신호(Ne 신호라고 함) 발생기로 구분됩니다.1) Ne 신호 발생기의 구조 특징 : Ne 신호 발생기는 G 신호 발생기 아래에 설치되며 주로 2번 신호 로터, Ne 센서 코일 및 자기 헤드. 신호 로터는 센서 샤프트에 고정되고 센서 샤프트는 가스 분배 캠 샤프트에 의해 구동되며 샤프트 상단에는 소방 헤드가 장착되어 있으며 로터에는 24 개의 볼록한 톱니가 있습니다. 감지 코일과 자기 헤드는 센서 하우징에 고정되고 자기 헤드는 감지 코일에 고정됩니다.2) 속도 및 각도 신호 생성 원리 및 제어 프로세스: 엔진 크랭크축, 밸브 캠축 센서 신호가 발생하면 로터를 구동합니다. 회전하면 회전자 돌출 톱니와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 교대로 변경되고 자속의 감지 코일이 교대로 변경되며 자기 유도 센서의 작동 원리는 감지 코일에서 교류 유도 기전력을 생성할 수 있음을 보여줍니다. 신호 회전자에는 24개의 볼록 톱니가 있기 때문에 센서 코일은 회전자가 한 번 회전할 때 24개의 교번 신호를 생성합니다. 센서 샤프트(360)의 각 회전. 이는 엔진크랭크샤프트(720)의 2회전에 해당한다. , 따라서 교번 신호(즉, 신호 주기)는 크랭크 회전 30과 동일합니다. (720. 현재 24 = 30). , 는 소방 헤드(15)의 회전과 동일합니다. (30. 현재 2 = 15). . ECU가 Ne 신호 발생기로부터 24개의 신호를 수신하면 크랭크 샤프트가 2번 회전하고 점화 헤드가 1번 회전하는 것을 알 수 있습니다. ECU 내부 프로그램은 각 Ne 신호 주기의 시간에 따라 엔진 크랭크축 속도와 점화 헤드 속도를 계산하고 결정할 수 있습니다. 점화 진행 각도와 연료 분사 진행 각도를 정확하게 제어하기 위해 각 신호 사이클이 차지하는 크랭크샤프트 각도(30. 모서리가 더 작습니다. 마이크로컴퓨터로 이 작업을 수행하는 것이 매우 편리하며 주파수 분배기는 각 Ne 신호를 보냅니다. (크랭크 각도 30) 30개의 펄스 신호로 균등하게 분할되며 각 펄스 신호는 크랭크 각도 1과 동일합니다. (30. 현재 30 = 1) 각 Ne 신호를 60개의 펄스로 균등하게 분할합니다. 각 펄스 신호는 크랭크샤프트 각도 0.5에 해당합니다. (30. ¼60= 0.5. . 구체적인 설정은 각도 정밀도 요구 사항 및 프로그램 설계에 따라 결정됩니다.3) G 신호 발생기의 구조 특성: G 신호 발생기가 사용됩니다. 피스톤 상사점(TDC)의 위치를 감지하고 어느 실린더가 TDC 위치에 도달하려고 하는지 식별하는 데 사용됩니다. 따라서 G 신호 발생기는 실린더 인식 및 상사점 신호 발생기 또는 기준 신호 발생기라고도 합니다. G 신호 발생기는 1번 신호 회전자, 감지 코일 G1, G2 및 자기 헤드 등으로 구성됩니다. 신호 회전자는 2개의 플랜지를 가지며 센서 샤프트에 고정됩니다. 센서 코일 G1과 G2는 180도 분리되어 있습니다. 장착 시, G1 코일은 엔진 6번 실린더 압축 상사점 10에 해당하는 신호를 생성합니다. G2 코일에서 생성된 신호는 엔진의 첫 번째 실린더 압축 TDC 전의 10에 해당합니다.4) 실린더 식별 및 상사점 신호 생성 원리 및 제어 프로세스: G 신호 발생기의 작동 원리는 Ne 신호 발생기와 동일합니다. 엔진 캠샤프트가 센서 샤프트를 구동시켜 회전시키면 G 신호 로터(1번 신호 로터)의 플랜지가 센싱 코일의 자기 헤드를 교대로 통과하면서 로터 플랜지와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 교대로 변경됩니다. , 교류 기전력 신호는 감지 코일 G1 및 G2에서 유도됩니다. G 신호 회전자의 플랜지 부분이 감지 코일 G1의 자기 헤드에 가까워지면 감지 코일 G1에 양의 펄스 신호가 생성되며 이를 G1 신호라고 합니다. 이는 플랜지와 자기 헤드 사이의 에어 갭이 감소하기 때문입니다. 자속이 증가하고 자속 변화율은 양의 값을 갖습니다. G 신호 회전자의 플랜지 부분이 감지 코일 G2에 가까울 때 플랜지와 자기 헤드 사이의 공극이 감소하고 자속이 증가합니다.
