Датчики измерения скорости, виды датчиков и их устройство

Измерение вращения выходного вала АКПП

О датчике измерения вращения выходного вала АКПП я писал ранее, сравнивая с тем устройством, которое фиксирует скорость вращения. Сейчас поговорим о его неисправностях.

Неисправность датчика частоты вращения выходного вала определяется ошибкой P0720. ЭБУ коробки получает от прибора сигнал и решает, какую следующую скорость включить. Если от датчика не идет сигнал, то АКПП падает в аварийный режим или опытный механик диагностирует сканером ошибку 0720.

Читать

Ремонт АКПП Hyundai

Но прежде, водитель может жаловаться, что автомобиль застрял на одной скорости и не переключает передачи. Наблюдаются провалы в разгоне.

Оборудование для корректировки одометров

При вождении автомобиля нередко возникает необходимость корректировки показаний одометра. Особенно это касается служебного автотранспорта или использования личного транспорта в коммерческих целях, там, где показатели работы и оплата ставится в зависимость от пробега транспорта. И дело здесь не только в стремлении фальсифицировать показания с целью получения выгоды, но и в необходимости ведения правильного учёта и отчётности. Ведь нередко реальные эксплуатационные характеристики автомобиля не соответствуют паспортным данным, на основании которых ведутся все бухгалтерские расчёты.

Видеоурок о том, как корректировать цифровой одометр на ВАЗ 2114

В зависимости от типа одометра скрутить его показания можно различными способами. Легче всего корректировать старые механические и электромеханические счётчики. Для этого следует извлечь трос из коробки передач, зажать его конец в электрическую дрель и вращать в нужную сторону, пока на счётчике не установятся необходимые значения. Изменить данные счётчика можно также, разобрав спидометр и устанавливая вручную с помощью инструментов нужные положения барабанов. Эти работы каждый водитель может сделатьсвоими руками.

Гораздо сложнее выполнить корректировку показаний электронных одометров, которые на современных типах авто являются частью единого бортового компьютерного комплекса. Сигналы электронного датчика скорости подаются не только на электронный счётчик пробега, но и в другие бортовые системы управления. Поэтому в зависимости от комплектации автомобиля может понадобиться не только генератор импульсов, но и перепрограммирование бортовых контроллеров.

Старые механические одометры корректировать легче всего

Промышленность выпускает различное оборудование для корректировки спидометров и одометров:

• CAN-намотчик спидометра, который использует подключение программатора к диагностической шине CAN автомобиля. При этом происходит перезапись ячеек памяти всех бортовых устройств, связанных с датчиком скорости. Работа с этим оборудованием требует знания протокола обмена, принятого в данной модели машины, и может производиться только подготовленным специалистом.
• Импульсный OBDII-намотчик спидометра, который подключает генератор импульсов, имитирующий сигналы датчика скорости, к диагностическому разъёму OBDII автомобиля и корректирует показания электронного счётчика одометра. Этот прибор предназначен для списания показаний счётчика пути на машинах, не оборудованных шинами CAN.
• Импульсный генератор скорости, имитирующий сигнал датчика скорости. Используется для подмотки счётчиков электромеханических спидометров отечественных автомашин до 2006 года выпуска.
• Крутилка для ABS использует для корректировки данных бортовой компьютер. Она задаёт данные на входе бортового контроллера, имитирующие определенную скорость вращения колёс, и компьютер начинает отрабатывать показания одометра в соответствии с заданными данными.
• ПО 5 pro, представляющее собой новое программирующее устройство для электронных счётчиков отечественного производства, а также зарубежных одометров на базе микрочипов EEPROM.

https://youtube.com/watch?v=a2_qSm-SXeE

Некоторые устройства для подмотки можно изготовить самостоятельно. Однако всё же лучше купить готовые изделия заводского производства с подробной инструкцией по применению, так как неправильное применение этих устройств может привести к выходу из строя всей бортовой электроники.

Индуктивные датчики скорости вращения

Конструкция и принцип действия Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнитомягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита. Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя. Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ… > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.

Типы датчиков скорости, их отличия. Где находится датчик скорости.

1. Электронными 6-импульсными датчиками комплектуются машины с инжекторными моторам, запущенные в серию с 2006 года.
2. На карбюраторных «Самарах» иногда можно встретить 10-импульсные ЭДС.

   До 2006 года на ВАЗ-овских автомобилях применялись механические устройства в виде особых вставок между тросами указателей скорости и выходами шестерен КПП.

Ключевое отличие различных типов ЭДС в отсутствии проводов и присоединительных разъемах. Например, изделиями с круглыми (овальными) портами оснащаются системы GM или «Янтарь» В то же время для Bosh применяются беспроводные версии с разъемами квадратной формы.

На ВАЗ-2110 (2111, 2112) датчики скорости монтируются на корпусах коробок немного правее по ходу непосредственно у щупа контроля масла.

Устройство легко найти, посмотрев в район правого шруса.

На ВАЗ-2115 электронный прибор смонтирован сверху на передней части КПП (по ходу) непосредственно над дифференциалом. На корпусе коробки изделие с подключенным кабелем зафиксировано одним болтом.

Все приборы на вазовской десятке, показывающие скорость движения автомобиля, стрелочные, и признаки неисправного состояния определяются по отклонениям от нормы стрелки спидометра. Если спидометр неисправен, стрелка при движении автомобиля:

• не отклоняется от нуля, то есть, совсем не показывает скорость;
• зависла в одном положении, не двигается ни в одну сторону;
• скачет, резко меняя показания, при этом показываемая скорость не соответствует действительности.

Есть и другие признаки неисправного состояния спидометра, например, на холодном моторе прибор работает, и его показания соответствуют норме. По мере полного прогрева двигателя стрелка замирает и перестает двигаться.

Основная причина, из-за чего не работает спидометр на ВАЗ-2110 инжектор – загрязнение (замасливание) датчика скорости (ДС), особенно часто происходит отказ, если на ДС попадает масло с коробки передач или двигателя (например, присутствует течь с клапанной крышки ДВС). Также есть и другие причины:

• вышел из строя сам спидометр;
• сломался датчик скорости (эта деталь на машинах производства АвтоВАЗ не отличается высокой надежностью);
• отсутствует нормальный контакт в штекере ДС или произошел обрыв (замыкание) проводов;
• сломались шестеренки привода спидометра, установленные в коробке передач.

Влияние датчика скорости на двигатель

Многие неопытные водители интересуются, на что влияет датчик скорости. Благодаря полученным данным о текущей скорости происходит расчёт топливной подачи. Так, убирая ногу с педали газа, произойдёт резкое уменьшение горючего. Это позволит мотору следить за его рациональным расходом.

Если происходит поломка такого элемента, блок управления перестаёт получать нужную информацию. А это в свою очередь приводит к перерасходу топлива, а также будет наблюдаться неравномерное функционирование самого мотора, работающего с рывками. Это произойдёт по той причине, что электроблок управления в данном случае вынужден установить текущие обороты на отметке в 1500 об/мин и деактивировать режим отсечки топливной подачи. Естественная работа данного режима может положительно повлиять на расход топлива, а именно сэкономить до 2 литров, если автомобиль ездит в городских условиях.

Немаловажную роль датчик оказывает и на корректное переключение автоматической коробки передач. При его отказе прекращает свою работу круиз-контроль, а в некоторых транспортных средствах происходит нарушение в функционировании рулевого электроусилителя.

Важно! При внезапном появлении подергиваний стрелки спидометра, тахометра, водителю необходимо незамедлительно провести проверку состояния тросика, иначе его потребуется менять

Виды и принцип работы датчиков АКПП

Основной целью системы управления АКПП можно назвать определение оптимального момента, в который должно произойти переключение передачи. Для этого необходимо учесть множество параметров. Современные конструкции оснащены динамической программой управления, позволяющей подбирать соответствующий режим в зависимости от условий эксплуатации и текущего режима движения автомобиля, определяемых датчиками.

В автоматической коробке передач основными являются датчики скорости (определяющие частоту вращения на входном и на выходном валах КПП), датчики давления и температуры рабочей жидкости и датчик положения селектора (ингибитор). Каждый из них имеет свою конструкцию и предназначение. Также может использоваться информация и от других датчиков автомобиля.

Датчик положения селектора

Датчик положения рычага селектора

При изменении положения селектора выбора передач его новую позицию фиксирует специальный датчик положения селектора. Полученные данные передаются на электронный блок управления (зачастую он отдельный для АКПП, но при этом имеет связь с ЭБУ двигателя автомобиля), который запускает соответствующие программы. Это приводит гидравлическую систему в действие согласно выбранному режиму движения (“P(N)”, “D”, “R” или “M”). В инструкциях к автомобилям данный датчик часто обозначается как “ингибитор”. Как правило, датчик находится на валу селектора коробки передач, которая, в свою очередь, располагается под капотом автомобиля. Иногда для получения информации он соединен с приводом золотникового клапана выбора режимов движения в гидроблоке.

Датчик положения селектора АКПП можно назвать “многофункциональным”, поскольку сигнал с него также используется для включения огней заднего хода, а также для контроля работы привода стартера в режимах «P» и «N». Существует множество конструкций датчиков, определяющих положение рычага селектора. В основе классической схемы датчика используется потенциометр, который изменяет свое сопротивление в зависимости от положения рычага селектора. Конструктивно он представляет собой набор резистивных пластин, по которым перемещается подвижный элемент (ползунок), который связан с селектором. В зависимости от положения ползунка будет изменяться сопротивление датчика, а значит, и выходное напряжение. Все это находится в неразборном корпусе. При возникновении неисправностей датчик положения селектора можно прочистить, открыв путем высверливания заклепок. Однако настроить ингибитор для повторной работы достаточно сложно, поэтому проще просто заменить неисправный датчик.

Датчик температуры рабочей жидкости

Датчик температуры АКПП

Уровень температуры рабочей жидкости в коробке передач оказывает существенное влияние на работу фрикционных муфт. А потому для защиты от перегрева в системе предусмотрен датчик температуры АКПП. Он представляет собой терморезистор (термистор) и состоит из корпуса и чувствительного элемента. Последний изготавливается из полупроводника, который изменяет свое сопротивление при различных температурах. Сигнал с датчика передается блоку управления АКПП. Как правило, он представляет собой линейную зависимость напряжения от температуры. Показания датчика можно узнать только при помощи специального диагностического сканера.

Датчик температуры может устанавливаться в картере трансмиссии, но чаще всего он встроен в жгут проводов внутри АКПП. При превышении допустимой температуры работы ЭБУ может принудительно снизить мощность, вплоть до перехода коробки передач в аварийный режим.

Датчик давления

Для определения интенсивности циркуляции рабочей жидкости в автоматической коробке передач в системе может быть предусмотрен датчик давления. Их может быть несколько (для различных каналов). Измерение осуществляется путем преобразования давления рабочей жидкости в электрические сигналы, которые подаются в электронный блок управления КПП.

Датчики давления бывают двух типов:

• Дискретные – фиксируют отклонения режимов работы от заданной величины. При нормальном режиме работы контакты датчика соединены. Если давление в месте установки датчика ниже требуемого, контакты датчика размыкаются, а блок управления АКПП получает соответствующий сигнал и передает команду на повышение давления.
• Аналоговые – преобразуют уровень давления в электрический сигнал соответствующей величины. Чувствительные элементы таких датчиков способны изменять сопротивление в зависимости от степени деформации под действием давления.

Датчики скорости: на что они влияют?

Предназначение устройства заслуживает отдельного рассмотрения. Выделяют два основных:

Сообщение водителю о том, с какой скоростью движется авто. Благодаря этому проще полностью соблюдать правила дорожного движения.

Вторая функция – тоже передача информации, но только не водителю. Её получают другие узлы, функционирующие внутри авто

Информация представляет особую важность для редуктора ГБО, карбюратора, инжектора. У этих двигателей есть электроника, которая на основе полученных сведений регулирует работу мотора, когда он движется по инерции, либо поддерживает холостой ход

От того, исправен ли датчик скорости, зависит двигатель, как можно увидеть из предыдущих пунктов. Например, если заметен перерасход топлива – причиной вероятнее всего служит и неисправный датчик.

Потому можно ответить и на вопрос о том, на что влияют любые виды датчиков скорости, стабильно дающие показания:

• Правильность, стабильность работы автомобиля.
• Безопасное дорожное движение.0

Основные причины неисправности ДС автомобиля

К наиболее распространенным проблемам с этим устройством, можно отнести обрыв электрической цепи, поэтому самостоятельную диагностику оптимально начинать с контроля электрических контактов и самих проводов. Они прозваниваются тестером и проверяются визуально. Часто можно наблюдать их облом сразу после пластикового разъема, а также в области выпускного коллектора.

Все контакты необходимо разъединить и проверить. Как правило, влага и соль способствуют быстрому окислению контактов, что приводит к прерыванию электрической цепи. При обнаружении такой ситуации контакты зачищаются и смазываются смазкой. Обязательно следует проверить трос спидометра – при длительной эксплуатации на нем появляются разрывы, препятствующие нормальной работе датчика. Чтобы избежать проблем с тросиком, его необходимо периодически смазывать моторным маслом

Чтобы самостоятельно заподозрить о неисправности датчика скорости, следует обратить внимание на следующие признаки:

• отказ или некорректная работа спидометра;
• отсутствие стабильности работы двигателя на холостом ходу;
• внезапно увеличившийся расход топлива;
• двигатель резко теряет мощность.

Часто о проблемах с датчиком может свидетельствовать самостоятельная остановка двигателя, работающего в режиме холостого хода при движении накатом, либо при нажатии педали сцепления для переключения передачи. Как правило, при обнаружении вышеперечисленных проблем требуется замена прибора.

Современные датчики скорости

Гоадиентные датчики

Содержат постоянный магнит, полюс ко­торого обращен к зубчатому колесу. Его поверхность гомогенезирована тонкой ферромагнитной пластиной, на которой расположены два гальваномагнитных эле­мента на расстоянии примерно половины зубчатого интервала. Таким образом, один из элементов всегда находится напротив межзубного промежутка, а другой — напротив зуба. Измеряется различие в напряженности поля в двух смежных местоположениях на окружности. Выходной сигнал приблизи­тельно пропорционален отклонению силы поля как функции угла на окружности, поэ­тому полярность не зависит от зазора.

Тангенциальные датчики

Тангенциальные датчики отличаются от их аналогов градиентного типа способом по­лучения вариаций в полярности и напря­женности магнитного поля, в компонентах, расположенных касательно к окружности ро­тора. Варианты конструкции включают тон­копленочную технологию AMR (вытянутые резисторы с поперечными полосками) или резисторы из одного сплава, по полу- или полной мостовой схеме. В отличие от гради­ентных датчиков, их не требуется адаптиро­вать к конкретному шагу зубьев ротора, и они могут выполнять считывание в данной точке. Требуется локальное усиление, хотя их изме­рительный эффект на 1-2 порядка выше, чем у кремниевых датчиков Холла (рис. «Датчик оборотов AMR в виде датчика тангенциального поля» ).

При использовании интегрированного в подшипник датчика частоты вращения коленчатого вала, на общей рамке с вы­водами устанавливаются тонкопленочный анизотропный магниторезистивный датчик (AMR-датчик) и монолитная интегральная схема, производящая вычисления. С целью экономии пространства и защиты от влияния температуры, интегральная схема устанавли­вается под углом 90°.

Конструкция и работа датчиков скорости на основе элемента Холла

Датчики на основе элементов Холла наиболее распространены вследствие своей простоты и надежности работы. Они основаны на эффекте Холла — возникновении поперечной разности потенциала в плоском проводнике, помещенном в магнитное поле. Таким проводником выступает квадратная металлическая пластина, помещенная в микросхему (интегральную схему Холла), в которой также находится оценивающая электронная схема, формирующая цифровой сигнал. Данная микросхема устанавливается в датчик скорости.

Конструктивно ДСА с элементом Холла прост: его основу составляет микросхема, за которой располагается постоянный магнит, а вокруг может располагаться металлическая пластина-магнитопровод. Все это помещено в корпус, в задней части которого расположен электрический разъем или проводник с разъемом. Датчик располагается напротив импульсного ротора, который может выполняться либо в виде металлического зубчатого колеса, либо кольца с намагниченными участками, импульсный ротор жестко монтируется на ступице колеса.

Принцип работы датчика Холла следующий. Интегральная схема Холла постоянно формирует цифровой сигнал в виде прямоугольных импульсов той или иной частоты. В покое этот сигнал имеет минимальную частоту или вовсе отсутствует. При начале движения автомобиля мимо датчика проходят намагниченные участки или зубцы ротора, что влечет за собой изменение тока в датчике — это изменение отслеживается оценивающей схемой, которая формирует выходной сигнал. Частота импульсного сигнала зависит от скорости вращения колеса, что и используется антиблокировочной системой.

ДСА данного типа лишены недостатков индуктивных датчиков, они позволяют измерять скорость вращения колес буквально с первых сантиметров движения автомобиля, точны и надежны в работе.

Подготовка к замене

Для того, чтобы процедура замены контроллера на десятой модели ВАЗ прошла правильно, при этом был получен ожидаемый результат, а именно — нормальное функционирование спидометра, к этому процессу следует правильно подготовиться.

Разъем для подключения датчика скорости Ваз 2112

Во-первых, на ВАЗ 2112 замена ДС подразумевает покупку нового контроллера

Приобретая новый регулятор, необходимо обратить внимание на то, чтобы каждый разъем, расположенный в конструкции колодки, имел определенные обозначения. На нем должны быть символы «-», «А» и «+», а не цифры

В принципе, в данном случае особой разницы между этими вариантами нет, то при подсоединении разъема у вас возникнет меньше проблем с распиновкой. Если вы никогда не сталкивались с подобным процессом, такая распиновка позволит вам закончить его правильно.

Еще один, не менее важный нюанс. Покупать необходимо то устройство, которое оснащается металлическим штоком. Данный шток позволит прослужить не менее полугода, чего не скажешь о регуляторах с пластиковыми штоками. Помимо этого, при покупке обязательно необходимо проверить, вращается ли шток или нет. Он не должен вращаться, на этом элементе не должно быть люфта, также он должен быть оснащен шайбой.

Причины поломки датчика скорости

Как только водителем замечен хоть один признак из указанных, необходимо в первую очередь проверить качество проводки, которая ведет от панели управления к анализатору, а также качество контактов.

Эти два пункта могут являться как отдельной поломкой в том случае, если ДС исправен, так и прямой причиной выхода датчиков из строя. Некачественная проводка и плохие контакты могут вызывать короткие замыкания из-за которых датчик выходит из строя.

Нужно внимательно осмотреть провода на наличие обрывов, заломов, оплавлений, нарушений изоляции и исправить все найденные недочеты.

После чего необходимо тщательно проверить контакты, а если возникла необходимость, удалить с них грязь и, если есть возможность, покрыть какой-нибудь защитной смесью.

Нелишним будет осмотреть тросик спидометра, который также может стать причиной поломки датчика скорости из-за разрывов и повреждений.

После этого можно начинать диагностику самого прибора, начав с оценки его внешней целостности — механических повреждений, коррозии, загрязнений. Если внешне анализатор выглядит нормально, можно проверить его при  помощи тестеров.

Существует два способа проверки ДС, которые подходят для детекторов, работающих по принципу Холла (описан выше).

Первый способ подразумевает демонтаж устройства и подключение его к вольтметру. Прежде всего необходимо определить — какая клемма за что отвечает — и, согласно полученным данным, подсоединить датчик к тестеру.

При втором способе детектор остается под капотом, а автомобиль поднимается при помощи домкрата так, чтобы колеса не касались пола. По способу, описанному выше, подключить вольтметр к ДС, после чего начать крутить колесо. Проследить за данными тестера.

Есть еще способ проверки, если отсутствует вольтметр. Для этого понадобится участие контрольной лампы. Необходимо поднять автомобиль, как в предыдущем способе. С датчика скидывается импульсный провод, после чего запускается двигатель. При помощи лампы необходимо определить «+» и «-». Контролька соединяется с сигнальным проводом, после чего вращаем колесо. Если в результате этого виден «минус», прибор исправен.