霍尔式电子点火系统的工作原理与故障检测
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霍尔传感器工作原理简介霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器,可用于测量磁场或检测磁场中的变化。
它是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年发现并命名的。
霍尔传感器广泛应用于工业、汽车、电子设备等领域,用于测量转速、位置、电流等参数。
霍尔效应霍尔效应是指当将一个电流通过一条导线时,如果在导线附近存在磁场,那么导线两侧将会产生一种电势差,这种现象成为霍尔效应。
这个电势差就是霍尔传感器所依据的基本原理。
霍尔传感器通常由霍尔元件、工作电路和输出电路组成。
霍尔元件是由半导体材料制成的,它的一端接电源正极,另一端接电源负极,中间的通道中有一个纵向狭缝,通过这个狭缝引入磁场。
工作原理当磁场垂直地作用在霍尔元件上时,可以观察到霍尔元件两侧产生的电势差。
根据霍尔传感器的极性,电势差的极性也会相应地改变。
通过测量霍尔元件两端的电势差可以得到磁场的强度和方向信息。
在应用中,霍尔传感器通常作为开关或运放器使用。
作为开关时,霍尔传感器在磁场存在时输出高电平,反之输出低电平。
作为运放器时,霍尔传感器可以将微小的磁场变化转换为较大的电压信号输出。
霍尔传感器的优点包括高灵敏度、低功耗、响应速度快、稳定性好等。
由于其非接触式的特性,霍尔传感器也具有耐用性高、寿命长的特点。
应用领域霍尔传感器广泛应用于各种领域,以下是几个常见的应用:1.汽车领域:用于测量发动机转速、车速、制动等信息,也可用于断开电池电源,防止过放电。
2.工业领域:用于测量电机的转速和位置,控制和保护电机工作。
3.电子设备领域:用于显示器的亮度控制、键盘中按键的检测、电源适配器的控制等。
4.家电领域:用于冰箱的门禁检测、洗衣机的转速控制等。
总结霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器,通过测量电势差来检测磁场的强度和方向。
它广泛应用于工业、汽车、电子设备等领域,用于测量转速、位置、电流等。
由于其优点包括高灵敏度、低功耗、响应速度快、稳定性好等,霍尔传感器将在未来的应用中起到越来越重要的作用。
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检查喇叭、灯光是否齐全、有效,安装是否牢固。
《汽车发动机电控系统检修》课程标准一、课程描述(一)课程性质本课程是汽车运用与维修专业课程。
通过本课程的学习,使学生掌握发动机电控各系统的组成和工作原理;培养学生检修发动机电控系统的能力;使学生能适应现代汽车维修的工作要求。
它要以《汽车电气检修》课程和《汽车发动机机械部分检修》课程的学习为基础, 也是进一步学习《汽车发动机电控系统检修》课程的基础。
(二)设计思路本课程是依据“汽车运用与维修专业工作任务与职业能力分析表”中的发动机修理工作项目设置的。
随着电子技术的发展, 电子技术在汽车上的应用越来越广泛, 传统的发动机检修已不能满足现代汽车修理工的要求, 为此而设置这门课。
本课程是根据任务引领型的项目活动要求, 从原《电控发动机构造与检修》课程中分流出来的一门课, 原来的课程内容比较多, 既要学习主要部件的检修, 又要学习各系统的检修, 课时又比较少, 再加上设备有限, 学生学习比较困难, 不容易掌握, 学校根据实际情况, 将一门《电控发动机构造与检修》课分解成《发动机电控系统检修》和《电控发动机检修》两门课, 本课程的侧重点是发动机电控系统的检修, 主要是电控系统中主要部件的检修。
课程内容的编排和组织是以企业需求、学生的认知规律、多年的教学积累为依据确定的。
立足于实际能力培养, 对课程内容的选择标准作了根本性改革, 打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式, 转变为以工作任务为中心组织课程内容, 并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务, 并构建相关理论知识, 发展职业能力。
经过汽车行业专家深入、细致、系统的分析, 本课程最终确定了以下工作4个学习项目: 燃油燃供给系统的检修、进气供给系统检修、电子控制系统检修、电控点火系统检修。
这些学习项目是以发动机电控系统的工作过程为线索来设计的, 同时, 4个学习项目对应汽车维修企业中的机电维修工的工作。
课程内容突出对学生职业能力的训练, 理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行, 并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
2 点火系故障诊断学习目标知识目标:(1)了解发动机点火系统常见故障;(2)熟悉发动机点火系统常见故障的诊断思路;(3)掌握诊断和检测发动机点火控制系统故障的方法。
能力目标:(1)熟练使用火花塞试高压火,并判断高压火强弱;(2)能借助试灯二极管灯万用表检测点火线圈初级电路故障;(3)使用示波器检测点火低压高压波形,并分析波形图;(4)使用点火正时灯检查点火提前角;(5)会检测高压线,点火线圈性能;(6)使用故障解码器读取分析点火系统故障码,数据流,并分析故障。
2. 点火系统故障诊断汽油发动机工作的四个必要条件:①强大而稳定的点火能量;②空燃比合适的混合进气;③合理的配气相位和合适的点火正时;④充足的汽缸压力。
汽油发动机要起动和正常工作,必须同时具备以上四个条件,因此发动机系统无法工作或工作不良,首先确定点火系统是否有故障。
点火系统故障主要有:①无高压点火故障②有高压电火但高压火很弱故障③高压火正常之点火故障2.1 无高压火故障点火系统没有高压火,首先确定是点火低压系统故障还是点火高压系统故障,低压系统指点火线圈初级控制系统,高压系统指点火线圈次级输出系统。
2.1.1 点火初级系统故障点火初级系统故障分为点火线圈正极电源故障和点火线圈负极控制系统故障:1点火线圈初级电源故障点火线圈初级电源检测原则:①点火开关打开到ON,万用表测试点火线圈正极有无12V电压;②有些车型,需要起动发动机运转,即点火开关在STAR档,才有12V;③测量点火线圈正极电压时,用万用表测量的前提下,有必要使用试灯测试一次。
有时电源虚接故障时,万用表测量有电压,但试灯测试不亮。
④通常情况下,点火线圈没有电源,则喷油器,汽油泵或发动机ECU也会没有电源。
点火线圈正极电源断路故障的主要原因有:保险丝断路;主继电器不良,点火线路断路;点火开关故障等,根据电路图,仔细查找断路点。
图3-1 起亚嘉华3.5 点火线路图2 点火线圈初级负极控制线路故障各车型点火系统结构和原理不一样,点火线圈初级负极信号的控制模式也不一样:点火线圈的控制型式有:①外置点火放大器型;②点火线圈内带点火放大器型;③发动机ECU内置点火放大器型;1﹚外置点火防大器型.常见车型:日产蓝鸟;凌志400;传统普桑,别克世纪等;图3-2 蓝鸟点火系统电路图图3-3 凌志LS400点火电路图图3-4 别克世纪点火电路图外置点火器故障诊断流程如下:图3-5 外置点火放大器故障诊断流程图3-6 蓝鸟点火线圈测试2﹚点火线圈内带点火放大器型点火线圈内带点火放大器型有两类:①单缸独立点火式②双缸同时点火式图3-7 别克新君威单缸独立点火式线路图图3-8 桑塔纳时代超人双缸同时点火电路图判断点火线圈内带点火放大器型故障,主要使用示波器检测发动机ECU的输出信号是否正常。
霍尔油门原理霍尔油门是现代汽车中常见的一种电子油门控制系统,它利用霍尔传感器来实现对发动机油门的精准控制。
在了解霍尔油门原理之前,我们先来了解一下霍尔传感器的工作原理。
霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器,它可以检测磁场的变化并将其转换为电信号。
在汽车中,霍尔传感器通常用于检测转动部件的位置和速度,比如发动机的曲轴位置、凸轮轴位置以及油门踏板的位置。
在霍尔油门系统中,霍尔传感器被安装在油门踏板上,用于检测踏板的位置变化,并将其转换为电信号传输给发动机控制单元(ECU)。
当驾驶员踩下油门踏板时,踏板的位置会发生变化,霍尔传感器会检测到这一变化并将其转换为电信号。
这个电信号会被发送到ECU,ECU会根据接收到的信号来控制发动机的油门开度。
这样,驾驶员就可以通过踩下油门踏板来控制发动机的转速和车辆的加速。
霍尔油门系统相比传统的机械油门系统具有更高的精准度和可靠性。
传统的机械油门系统是通过连接踏板和节气门的钢缆来实现油门的控制,而这种机械连接容易受到磨损和松动的影响,导致油门的响应速度和精准度下降。
而霍尔油门系统则通过电子信号来控制油门的开度,避免了机械连接带来的问题,从而提高了油门控制的精准度和可靠性。
除了精准度和可靠性的提升,霍尔油门系统还可以实现一些其他功能。
比如,在一些高端车型中,霍尔油门系统可以与车辆的稳定控制系统和自动驾驶系统进行集成,实现更加智能化的车辆控制。
此外,霍尔油门系统还可以通过ECU对油门的响应曲线进行调整,从而实现不同驾驶模式下的油门控制。
总的来说,霍尔油门系统通过利用霍尔传感器实现了对发动机油门的精准控制,相比传统的机械油门系统具有更高的精准度和可靠性,并且还可以实现更多的功能。
随着汽车科技的不断发展,相信霍尔油门系统会在未来得到更广泛的应用。
霍尔式电子点火系统的工作原理与故障检测
一、霍尔式电子点火系统的工作原理
上海桑塔纳轿车采用霍力式无触点电子点火系统,该系统由分电器、信号发生器、点火器、高能点火线圈、高压线、火花塞等组成。
霍尔信号发生器是根据霍尔效应原理制成的,它装在分电器内。
霍尔信号发生器,它由触发叶轮1和霍尔传感器4组成。
触发叶轮像传统的分电器凸轮一样,套在分电器轴的上部,它可以随分电器轴一起转动,又能相对分电器轴作少量转动,以保证离心调节装置正常工作。
触发叶轮的叶片数与气缸数相等,其上部套装分火头,与触发叶轮一起转动。
霍尔传感器4由带导板(导磁)的永久磁铁3和霍尔集成块2组成,触发叶轮1 的叶片在霍尔集成块2和永久磁铁3之间转动。
霍尔集成块2包括霍尔元件和集成电路。
由于霍尔信号发生器工作时,霍尔元件产生的霍尔电压Uh是mV级的,信号很微弱,还需进行信号处理。
这一任务由集成电路完成,这样霍尔元件产生的霍尔电压Uh信号,还要经过放大、脉冲整形,最后以整齐的矩形脉冲(方波)信号Ug输出。
霍尔信号发生器是一个有源器件,它需要提供电源才能工作。
霍尔集成块的电源由点火器提供。
霍尔集成电路输出极的集电极为开路输出形式,其集电极的负载电阻在点火器内设置。
霍尔信号发生器有三根引出线且与点火器相连接,其中一根是电源输入线(红黑色线),一根是信号输出线(绿白色线),一根是接地线(棕白色线)9J霍尔信号发生器外壳的三线插座分别标有“+”、“0”、“-”符号。
分电器工作时,叶片随分电器轴转动,每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时,霍尔集成块中的磁场即被触发叶轮的叶片旁路(或称隔磁),这时霍尔元件不产生霍尔电压,集成电路输出极的三极管处于截止状态,信号发生器输出高电位。
当触发叶轮的叶片离开空气隙时,永久磁铁的磁通便通过霍尔集成块经导板构成回路,这时霍尔元件产生霍尔电压,集成电路输出极的三极管处于导通状态,信号发生器输出低电位。
分电器轴转一圈,输出4个方波。
触发叶轮的转向从上向下看时是顺时针方向。
当叶轮缺口的后边缘转动使磁极端面只露一半时,信号输出端的电压瞬间从低电位跳到高电位,此时就是点火时刻。
霍尔点火器与信号发生器通过二线插头相联接,当信号输出端把信号输入到点火控制器后,经过其内部电路处理,控制一只大功率三极管,进而控制点火线圈,使点火线圈高压输出端输出高压脉冲到火花塞点火。
霍尔点火器实质上是个电子开关,它受霍尔传感器产生的信号电压控制。
点火控制器还具有停机自动断电功能,以保护点火线圈不被烧坏。
不仅如此,该点火控制器还具有限流控制功能,当检测到点火线圈中电流值小于额定值的94%时,控制电路在输入信号向低电平转换前加大电流的上升率,保证初级线圈产生足够的磁性。
闭合角控制功能,它可以根据发动机的工作转速、电源电压及点火线圈的性能,对闭合角不断调节,使得一次侧电路接通时间,在发动机的工作转速范围之内基本保持不变,从而使发动机高速时有足够的点火能量和点火电压,不致发生断火现象;低速时不致因点火线圈和点火电子组件过度发热而影响其使用寿命。
与磁感应式电子点火装置相比,霍尔式电子点火装置由于其点火信号发生器输出的点火信号幅值波形不受发动机转速的影响,即使发动机转速很低时,也能输出稳定的点火信号,因此低速性能好,有利于发动机的起动,并且发动机在任何工况下,霍尔式点火信号发生器均能输出高低电平时间比一定的方波信号,故点火正时精度高且易于控制。
另外霍尔式点火信号发生器无需调整,不受灰尘、油污的影响,使霍尔式电子点火装置的工作性能更加可靠,寿命更长。
(一)霍尔式电子点火系统故障检测方法
1.以桑塔纳轿车为例说明霍尔式无触点电子点火系的故障检测方法和步骤
(1)确定点火系故障怀疑点火系有故障时,可拔出分电器中央高压线,使其端部距气缸体5—7MM, 接通点火开关,起动发动机,观察高压线端是否跳火,如无强烈火花,说明点火系统有故障。
正确检查点火系统的零件及连接导线,是排除点火系故障的关键。
(2)点火线圈、高压线及分火头的检查测量点火线圈初、次级绕组的电阻值。
测量前先断开点火开关,拆除点火线圈上的导线。
初级绕组的电阻值即点火线圈“+” (或“15”)与“-”(或“1”)接柱之间的电阻值,应为0.52—0.76欧姆;次级绕阻的电阻值即点火线圈“-”(或“1”)与高压插孔之间的电阻值,应为2.4—3.5千欧姆。
如果电阻值符合规定,说明点火线圈良好,应及时装上点火线圈上的所有导线。
每很高压线的电阻值应为1千欧姆左右,分火头的电阻值应为1千欧姆左右。
1.点火器的检查
①确认点火器电源电路是否正常:关断点火开关,拔下点火器插接件,将万用表(电压档)两触针接在线束插头的4和2接柱上,接通点火开关,电压表测得的电压值应约为蓄电池电压,否则应找出电源断路故障并予以排除。
②确认点火器工作性能:关断点火开关,连接好点火器插接件,拔下分电器霍尔信号发生器插接件,将电压表两触针接在点火线圈的15(+)和1(-)接柱上。
当接通点火开关时电压表的电压值应为2—6V,并在1—2后降为零,否则应更换点火器。
③确认点火器向霍尔信号发生器输出电压值是否正常:关断点火开关,将电压表的两触针接在霍尔信号发生器线束插头“+”和“-”接柱上。
接通点火开关时;电压表测得的电压值应为5—11V,如低于5V或为0V,再用同样方法对点火器插件中的接柱5和3进行测试,若电压值为5V以上,则说明点火器与信号
发生器之间的线束有断路故障,应予以排除;若电压值也为5V以下,则应更换点火器。
④用旁路信号发生器检查点火器:关断点火开关,拔下分电器盖上的中央高压线,使其端部距缸体5—7MM。
拔下分电器信号发生器线束插接件,用一跨接线,让其一端接在信号线插头上,另一端暂时悬空。
接通点火开关,将跨接线悬空的一端反复搭铁;此时观察中央高压线端部是否跳火,如跳火,说明点火器是好的,工作正常;如不跳火,在点火线圈及连接导线正常时,说明点火器有向题。
⑤霍尔信号发生器的检查为了排除干扰因素,一般该项内容应在点火线圈、点火器连接导线检查正常的基础上进行。
其方法是:测量信号发生器的输出电压,关断点火开关,打开分电器盖,拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁,将电压表两触针接在括接件信号输出线(0)和接地线(-)接柱上,其导线的颜色为绿白色线和棕白色线。
然后按发动机转动方向转动发动机,同时观察电压表上的读数,其值一般在 0—9V之间变化。
当分电器触发叶轮的叶片在空气隙时,其电压值为2—9v,当触发叶轮的叶片不在空气隙时,其电压值约为0.3—0.4v。
若电压值不在0—9v 之间变化,则应更换霍尔信号发生器。
以上所述电压表显示的数值,由于生产年代不同,内部电路参数不同,其电压值有所不同,测试时应与同期生产的汽车进行对比判定。