Введение
Важнейший аспект любой (в принципе) системы управления двигателем - синхронизация с коленвалом двигателя.
Задача синхронизации - дать системе управления информацию об угловом положении коленчатого вала в пределах цикла.
Фундаментальное понятие в этом процессе - Рабочий цикл.
Рабочий цикл это чередующиеся этапы (такты) внутри цилиндра, в результате которых энергия топлива превращается в механическую работу.
Например в 4х тактном ДВС цикл совершается за 2 оборота коленвала. Соответственно рабочий цикл в нем равен 720° ПКВ (ПКВ - положение коленвала). Распредвал при этом делает один оборот - 360°.
Система синхронизации устроена следующим образом:
На коленвал или распредвал устанавливается специальный реперный диск из магнитного материала с некоторым количеством зубьев. Около реперного диска устанавливается специальный датчик, который реагирует на пролетающие мимо зубья репера и генерирует импульсы для ЭБУ. Это главный синхронизирующий датчик. Он устанавливается всегда и обязателен для любых моторов. Без него работа мотора невозможна в принципе.
Также для некоторых конфигураций, в дополнение к Главному датчику, может потребоваться установка дополнительного Датчика Фазы (ДФ). Этот датчик дает информацию о нужном такте рабочего цикла. Датчик Фазы устанавливается всегда только на распредвал.
T1 - главный синхронизирующий датчик
Главным в системе является датчик подключаемый ко входу T1 ЭБУ. Этот датчик (и репер с которого он считывает сигнал) может устанавливаться как на коленвале, так и на распредвале. Причем если датчик T1 устанавливается на распредвале, то он все равно считается датчиком коленвала. Просто он считывает положение коленвала через распредвал (пример - датчик Холла в трамблере).
Датчик фазы - дополнительный синхронизирующий датчик
Этот датчик (и репер с которого он считывает сигнал) устанавливается только на распредвале.
Варианты когда необходим ДФ:
- Главный датчик T1 и его реперный диск установлены на коленвале. Такой вариант дает информацию о ВМТ 1-го цилиндра, но не дает информации о такте - такт сжатия или такт выпуска. Чтобы это определить, ставится дополнительный датчик на распредвал (ДФ). Именно он будет давать информацию о такте. ДФ необходим в случае если вам нужна конфигурация с фазированным зажиганием и впрыском (искра один раз в такте сжатия, впрыск один раз в такте впуска). Также если мотор с нечетным количеством цилиндров, то ДФ ставится в любом случае.
- Главный датчик T1 и его реперный диск установлены на распредвале и диск НЕ ИМЕЕТ признака первого зуба (пример признака первого зуба - удалены несколько зубов или наоборот добавлен лишний). Пример такого репера - диск со шторками в трамблере. Такой вариант дает информацию только о ВМТ. Номер цилиндра и такт определить невозможно. В этом случае установка дополнительного датчика на распредвал (ДФ), позволяет получить информацию и о ВМТ 1-го цилиндра и о такте.
Если Главный синхронизирующий датчик T1 и его реперный диск установлены на распредвале и диск ИМЕЕТ признак первого зуба (удалены несколько зубов или наоборот добавлен лишний), то такой вариант выдает всю необходимую информацию по максимуму - и о ВМТ 1-го цилиндра и о такте. И установка дополнительного датчика фазы не требуется.
Типы синхронизирующих датчиков
Датчик индуктивный
Индуктивный датчик конструктивно представляет из себя (упрощенно) катушку индуктивности с магнитным сердечником. Когда мимо сердечника пролетает зуб репера, происходит изменение магнитного поля (возмущение), в обмотке катушки наводится ЭДС самоиндукции и на выводах катушки возникает электрический ток. Напряжение с индуктивного датчика имеет вид синусоиды, размах которой зависит от оборотов. Больше обороты - больше напряжение.
Такой датчик имеет как правило два вывода (те самые выводы катушки). Подключение к ЭБУ должно быть организовано экранированным кабелем (строго обязательно).
Подключение к ЭБУ. Один вывод датчика подключается ко входу T1.1, второй вывод ко входу T1.2. Экран подключается к минусу питания GNDS со стороны ЭБУ.
Некоторые индуктивные датчики имеют три вывода, третий для подключения экрана. Определить где выводы катушки, а где экран, можно померяв сопротивление тестером. На выводах катушки будет сопротивление в интервале сотни Ом…единицы кОм. Вывод экрана ни с одним из соседних выводов звонится не должен.
Датчик на эффекте Холла (ДХ)
Датчик Холла содержит в себе элемент Холла и электросхему (именно поэтому ему требуется внешнее питание), которая преобразует сигнал с элемента Холла в стандартный цифровой сигнал. При возникновении магнитного поля вблизи датчика, он срабатывает и включается. Когда магнитное поле исчезает - выключается.
Т.о. в отличие от индуктивного, датчик Холла имеет на выходе ступенчатый сигнал 0-1.
Датчик Холла имеет три вывода - плюс питания, минус питания, сигнальный выход. Выход ДХ при срабатывании коммутируется внутренним транзистором на минус (схема с ОК). Поэтому выход ДХ всегда «подтягивается» к плюсу через внешний резистор подтяжки. Из-за этого сигнал на выходе ДХ всегда инвертирован. Т.е. когда магнитного поля нет, датчик выключен, на выходе присутствует напряжение с резистора подтяжки. Когда датчик срабатывает, транзистор внутри замыкает выход на минус и напряжение на нем становится равно нулю.
Подключение к ЭБУ. Сигнальный выход датчика подключается ко входу T1.1. Пины питания датчика (плюс и минус) подключаются согласно схеме подключений для вашего ЭБУ. Внешний резистор подтяжки нужно ставить, если он нарисован на вашей схеме. Если на схеме его нет, то он уже стоит внутри ЭБУ и ставить его не нужно.
Провода подключающие ДХ к ЭБУ экранировать не нужно.
Бывают датчики с напряжением питания +12V и +5V.
Основные виды схем синхронизации
Главный датчик (вход T1) - на коленвале
- Репер главного датчика имеет равночередующиеся «зубы». Нет информации о ВМТ 1го цил. Нет информации о тактах. Только для ДВС с трамблерной раздачей искры.
- Репер главного датчика - зубчатый диск (60-2 и подобные). Есть информация о ВМТ 1го цил. Нет информации о тактах. Только для ДВС с четным кол-вом цилиндров. Парная искра и впрыск.
Главный датчик (вход T1) - на коленвале. Доп датчик ДФ (любой вход T2-T5) - на распредвале
- Репер главного датчика T1 - зубчатый диск (60-2 и подобные). Репер ДФ - штифт/шторка/окно и т.п.. Есть информация о ВМТ 1-го цилиндра. Есть информация о тактах. Фазированная искра и впрыск.
Главный датчик (вход T1) - на распредвале
- Репер главного датчика имеет равночередующиеся окна и «шторки» (трамблер) или «зубы». Нет информации о ВМТ 1го цил. Нет информации о тактах. Только для ДВС с трамблерной раздачей искры.
- Репер главного датчика - зубчатый диск (60-2 и подобные). Есть информация о ВМТ 1го цил. Есть информации о тактах. Фазированная искра и впрыск.
Главный датчик (вход T1) - на распредвале. Доп датчик ДФ (любой вход T2-T5) - на распредвале
- Репер главного датчика T1 - имеет равночередующиеся окна и «шторки» (трамблер) или «зубы». Репер ДФ - штифт/шторка/окно и т.п.. Есть информация о ВМТ 1-го цилиндра. Есть информация о тактах. Фазированная искра и впрыск.