Электронный спидометр/одометр: варианты подключения датчика скорости
Важным моментом в спидометре является то, как снимается сигнал с датчика скорости (далее — ДС). Напомню, что сигнал с ДС это прямоугольные импульсы с амплитудой от нуля до напряжения питания автомобиля, с частотой, зависящей от скорости. При этом на ВАЗ (о других марках не скажу) ЭБУ подтягивает сигнал к напряжению питания, а ДС в процессе работы периодически «зануляет» вход, таким образом и получаются импульсы.
Нужно, чтобы микроконтроллер (далее — МК) создаваемого устройства считал количество этих импульсов на одном из своих входов. При этом важно учитывать, что рабочее напряжение МК 5 В, а не автомобильные 12-14 В.
В интернете можно найти разные варианты подключения ДС, ниже я приведу все варианты, которые мне попались. Я не берусь судить, какие из них однозначно пригодные, а какие — нет, но всё же прокомментирую. Схемы не имеют привязки к ВАЗу, отсортированы не по приоритету.
Хороший вариант, позволяющий надежно изолировать МК от «мусора» автомобильного питания, гарантированно не пройдут возможные высоковольтные скачки напряжения.
Я не пробовал этот вариант, но он вполне применим.
2. Биполярный транзистор с притяжкой к «минусу»
Чем неприменим вариант к ВАЗу, так это притяжкой входа к «минусу». Т.к. в ВАЗе вход притягивается к «плюсу», то с этим подключением max напряжение сигнала снизится до такого уровня, что ЭБУ перестанет его воспринимать: создаваемое устройство видеть сигнал будет, а ЭБУ — нет. В моем случае напряжение не превышало 6 В, так что ЭБУ не мог видеть сигнал, вариант был отвергнут.
3. Биполярный транзистор с притяжкой в «плюсу»
Этот вариант я не пробовал, но выглядит он рабочим. Хотя смущает то, что база транзистора «висит» без притяжки, что может вызывать помехи.
Когда я пробовал подключать подобным образом (только без резистора на «плюс»), сильные помехи возникали, даже если прикоснуться к сигнальному проводу пальцем.
4. Биполярный транзистор, похитрее
Про этот вариант, увы, не могу ничего сказать.
5. Сложный вариант с биполярным транзистором
Я нашел этот вариант на иностранном ресурсе. Выглядит довольно защищенным и продуманным: здесь и диоды для предотвращения импульсов обратной полярности, и фильтрующий конденсатор, и делитель, и стабилитрон. Сложно, но похоже, что эффективно.
По-моему, совершенно ошибочная схема: на вход МК поступает 12 В, и он просто сгорит.
7. Полевой транзистор
Аналог варианта №2, но на полевом транзисторе. Хороший вариант, но не для ВАЗа: причина та же, что и в том варианте — притяжка к «минусу».
А это тот вариант, который я и использовал в своем устройстве. Подтягиваем вход МК к напряжению питания и ставим диод, таким образом ток имеет возможность течь от МК через диод к ДС, но не наоборот. Если на ДС 12 В, то на входе МК будет 5 В; а если ДС замыкает свой вход на «минус», вход также «зануляется» через диод. Дополнительно диод не позволяет напряжению питания 12-14 В попадать на МК. Резистор ограничивает ток через вход МК.
Вариант показал себя отлично. Всё работает без сбоев, только иногда при включении стартера считываются ложные импульсы, но это не страшно.
И наконец, фрагмент схемы ЭБУ Январь 5.1 (2112-1411020-41) для понимания, через какую схему сам ЭБУ считывает сигнал. Сигнал поступает через вход 9 и проходит через фрагмент, выделенный желтым фоном, после чего сразу попадает на вход МК.
Я не являюсь гуру в схемотехнике, так что если кто-то сможет дополнить/поправить вышесказанное, основываясь на знаниях и теории, буду рад — пишите комментарии.
Электронный спидометр: как работает, причины неполадок
Статья о том, как работает электронный спидометр: методы диагностики, причины поломок. В конце статьи — видео про GPS спидометр из Китая. Статья о том, как работает электронный спидометр: методы диагностики, причины поломок. В конце статьи — видео про GPS спидометр из Китая.
Спидометр – устройство, измеряющее скорость движения машины. От того, какие показания демонстрирует данный прибор, зависит очень многое:
Современная выпускающая автомобили промышленность использует в основном спидометры, основанные на электронике.
Устройство измерения скорости электронного типа
Изначально устройства для измерения скорости авто основывались на механике, но уже давно автомобильное строение перешло в этом плане на электронику. Сегодняшний спидометр основан на действии эффекта Холла.
В целом автомобильный блок контроля скорости движения включает в себя следующие составные элементы:
Задача датчика – выработка электрических импульсов. За каждый километр расстояния, который преодолевает машина, датчик отправляет на контроллер 6004 импульса. Частота и длительность импульсов зависит от того, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль.
Эта информация получается путём анализа данных, которые поступают от вращающегося вала, выходящего из коробки передач. Получаемые данные датчик трансформирует в электроимпульсы: чем больше скорость авто, тем меньше временной интервал между импульсами.
Параллельно сформированные данные получает блок управления, который на основе этой информации выполняет корректировку работы мотора.
Например, если спидометр показывает, что автомобиль движется со скоростью около 20 км/ч накатом, подача горючего не происходит. Таким образом, спидометр косвенным образом помогает водителю экономить топливо.
Возможные неисправности электронного спидометра
Правильная работа спидометра крайне важна для работы всего автомобиля. Поэтому следует постоянно внимательно следить за его исправностью.
В случае, если спидометр неисправен, проблему следует искать в нескольких узлах. Поломки могут происходить в результате:
Методы диагностики
Если возникло подозрение в том, что работа спидометра осуществляется с ошибками, следует незамедлительно диагностировать проблему. Для определения неполадок в электронном спидометре потребуются:
Большинство моделей автомобилей с двигателями инжекторного типа, произведённых после 2000 года, имеют в бортовом компьютере функцию самодиагностики. При неисправном спидометре запущенная функция выдаст ошибку. Расшифровать сообщение об ошибке можно по соответствующей табличной информации, которая входит в состав инструкции к автомобилю.
Для того, чтобы самостоятельно попытаться определить, какая именно часть электронного спидометра вышла из строя, нужно взять осциллограф и соединить его со средним контактом скоростного датчика (это контактор, расположенный на месте привода спидометра) и положительным контактом аккумулятора. Выполнив соединение, нужно завести мотор на первой передаче.
Если датчик спидометра исправен, осциллограф должен показать импульс не менее 9 вольт напряжения и частоты от 4 до 6 Гц. В противном случае проблема – в датчике спидометра.
Если датчик работает нормально, нужно продолжить процесс тестирования. При выключенной передачи следует проверить исправность провода, идущего от датчика к модулю контроллера системы электронного управления. Сделать это можно, использовав тестер.
Второй вариант – установить, доходят ли сигналы, которые поступают от датчика, на вход блока электронного управления (это можно сделать, применяя всё тот же осциллограф).
Если сигналы от датчика поступают нормально, значит, данный участок электропроводки исправен.
Идём дальше. Следующий шаг – проверка проводов и клемм, задействованных в соединении между электронным блоком управления и индикатор электронного спидометра. Очень облегчает задачу наличие специального сканера, позволяющего проводить диагностику индикатора устройства.
Вариант диагностики при помощи индикаторной лампочки
Для данного метода диагностики потребуется любая лампа, рассчитанная на 12 В и два метровых провода. Один провод крепится на «плюс», другой – на «минус» лампочки. Сюда же подключается батарейка «Крона» или с аналогичными характеристиками.
Один из прикреплённых к лампе проводов соединяют с кузовом или корпусом аккумуляторной батареи, а свободным проводом выполнить серию частых касаний к среднему контакту скоростного датчика. Если между разъёмом и спидометром неисправностей нет, спидометр будет реагировать. В этом случае очевидно, что замены требует сам датчик спидометра.
Наиболее частые причины поломок
Статистика неполадок электронного спидометра показывает, что чаще всего проблемы возникают из-за того, что в клеммы соединений попадает влага, либо они загрязняются.
Вторая причина – перелом сигнальных проводов или их обрыв. Следовательно, наиболее вероятной будет необходимость заменить провода или почистить, и высушить контакты соединения.
Следует помнить, что ремонт спидометра зачастую может обойтись существенно дороже, чем его полная замена. Также не стоит забывать о том, что демонтаж-монтаж оборудования должен производиться профессионалами, или, по крайней мере, автолюбителем, который умеет разбираться в нюансах этой работы. В противном случае неправильный монтаж приборной панели может вызвать целый ряд проблем даже при условии, если спидометр исправен.
Видео про GPS спидометр из Китая:
Перестал работать спидометр на автомобиле
Автомобили оборудуются аналоговыми, электронными спидометрами с механическим приводом и полностью электронными измерителями скорости. Для каждого из типа устройств характерны собственные неисправности и симптомы их проявления. Давайте рассмотрим, как работает автомобильный спидометр, распространенные поломки, причины отказа датчика скорости и указателя внутри приборной панели.
Принцип считывания скорости
Принцип работы спидометра современного авто построен на датчиках двух типов:
Принцип работы датчика скорости
Внутри датчика на основе магниторезистивного элемента (MRE) установлен магнит, который посредством вала соединен с зубчатым колесом привода спидометра. Над магнитом установлена встроенная в магниторезистивный элемент интегральная цепь. Сопротивление элемента изменяется в зависимости от направления магнитного поля. Вращение магнита провоцирует изменение магнитного поля вблизи MRE, что регистрируется интегральной цепью и трансформируется в прямоугольный сигнал. Датчик с переменной частотой просаживает сигнальное напряжение на «массу» (частота зависит от скорости вращения зубчатого колеса).
Датчик скорости на эффекте Холла построен на свойстве некоторых проводников/полупроводников прямоугольной формы формировать напряжение, если их противоположные плоскости пронизывают под прямым углом линии магнитного поля. Как и в случае с датчиками на основе MRE, внутри корпуса реакция чувствительного элемента трансформируется электронной схемой в сигнал прямоугольной формы.
Почему не работает спидометр?
Основные пpичины выхода из строя cпидoмeтpa:
Как проверить датчик скорости?
Если на вашем авто перестал работать спидометр, начните с проверки датчика скорости. Отсоедините разъем питания датчика, после чего с помощью мультиметра проверьте следующие значения:
За неимением осциллографа, с помощью которого можно просмотреть наличие и форму импульсов выходного сигнала, можно воспользоваться светодиодной контролькой, подключенной к сигнальному выводу датчика скорости. При вращении зубчатого колеса привода спидометра светодиод должен моргать.
Как работает аналоговый спидометр?
Привод аналогового спидометра в приборной панели реализован через гибкий трос от вторичного вала МКПП. Зацепление троса с валом осуществлено через червячный редуктор. Существуют стрелочные, ленточные и барабанные спидометры. Последние два варианта конструкции встретить в наше время уже тяжело, поэтому рассмотрим устройство стрелочного измерителя скорости.
Все аналоговые спидометры такого типа конструкции сконструированы на эффекте магнитной индукции. Построен узел на базе вращающегося магнита и охватывающей магнит картушки. При вращении магнита вблизи алюминиевой картушки наводятся вихревые токи. Отклонение стрелки пропорционально силе вихревых токов.
Разновидностью конструкции считается спидометр на основе магнита и металлической пластины, соединенной со стрелкой спидометра общей осью. Гибкой трос от МКПП передает вращение на магнит, который посредством явления магнитной индукции при перемещении увлекает за собой пластину из ферромагнетика. В свое изначальное положение при уменьшении скорости движения автомобиля стрелка возвращается за счет возвратной пружины.
Привод одометра, измеряющий пройденное расстояние, реализован посредством того же гибкого троса. Внутри спидометра с помощью червячной передачи вращение троса трансформируется в перемещение секций показателя пройденного пути.
Характерные поломки аналогового спидометра
Видео:Не работает спидометр в автомобиле. Как найти причину? Совет АВТО электрика.
Если описанные факторы устранены, а спидометр продолжает издавать посторонние звуки, попробуйте закапать внутрь кожуха со стороны приборной панели силиконовой смазки/моторного масла.
Высокий расход и неровные обороты: что будет, если сломается датчик скорости, и как его чинить?
Есть в машине один датчик, поломка которого в одних случаях опасна мелочью типа отказавшего спидометра, а в других приводит к действительно неприятным последствиям. Речь идёт о датчике скорости. Не о том, который стоит на ступице и обеспечивает работу ABS (его часто так и называют – датчик ABS), а о том, который стоит где-нибудь на коробке передач, раздатке или редукторе. Почему в некоторых случаях его поломка не слишком опасна, а в других обеспечивает серьёзную головную боль владельцу автомобиля? Тут всё зависит от того, какой тип ДСА (датчика скорости автомобиля) используется и для для чего он нужен в конкретной машине.
Есть контакт, нет контакта
Все датчики скорости можно условно разделить на две большие группы. В первую группу входят довольно примитивные механические устройства, которые сейчас свой век практически отживают. Такие датчики – это просто набор шестерёнок, который обычно стоит где-нибудь на коробке передач. К нему присоединяется одна единственная деталь – тросик привода спидометра. Тросик идёт непосредственно к спидометру. В этом случае ДСА всего лишь крутился валом коробки, тросик соединяется с механизмом спидометра, который показывает скорость автомобиля в зависимости от скорости вращения вала коробки передач. Всё очень просто и не слишком точно. Зато вполне надёжно.
Ломался такой датчик редко. Чаще выходил из строя тросик привода спидометра, а не сам датчик, но результат при обеих поломках всегда был одинаковым: стрелка спидометра беспомощно ложилась на ноль и никак не реагировала на скорость автомобиля. Грустно, печально, не очень удобно, но на параметры работы всех остальных систем автомобиля эта поломка никак не влияла. Как он ехал с датчиком, так ехал и без него. Только непонятно, с какой скоростью.
На новых автомобилях такое устройство не встретишь. Сейчас стали популярными датчики второй группы – электронные. В большинстве случаев они передают не механическое вращение из коробки передач или редуктора, а сигнал об их скорости вращения электронному блоку управления (ЭБУ). А уж тот по своему алгоритму считает скорость, передаёт её спидометру, а он в свою очередь показывает её стрелочкой водителю. Говорю «в большинстве случаев», потому что иногда сигнал может идти прямо к контроллеру спидометра, который передаёт данные ЭБУ. Но сути дела это не меняет. Главное, что электронный датчик способен менять параметры работы двигателя. И вот поэтому выход из строя такого ДСА обязательно скажется не только на работе спидометра, но и на работе мотора. Чуть подробнее на этом остановимся ниже, а пока посмотрим, как устроены современные электронные датчики скорости.
Их тоже можно поделить на две группы: контактные и бесконтактные. Первые по принципу работы похожи на простые механические ДСА. В них есть механическая связь коробки передач (или раздаточной коробки, или редуктора) с непосредственно датчиком. Связь обычно реализуется таким же простым тросиком или валом. Но на этом всё сходство заканчивается, потому что дальше начинает работать не столько механика, сколько электричество. Точнее, эффект Холла (напомню: это такое физическое явление, основанное на том, что во время размещения проводника с постоянным током в магнитном поле возникает электрическое напряжение). В итоге формируется сигнал, который далее может идти либо сразу на спидометр, либо сначала в ЭБУ. Датчики такого типа так и называются – контактные датчики на основе эффекта Холла. И это наиболее популярная конструкция.
Помимо контактных датчиков на основе эффекта Холла существуют и бесконтактные датчики Холла. В этом случае реперный (задающий) диск может стоять на любом валу, скорость вращения которого прямо пропорциональна скорости движения автомобиля (например, на том же вторичном валу КПП).
Вместе с этим, помимо эффекта Холла датчики могут использовать и другие эффекты. Существуют ДСА, основанные на магниторезистивном эффекте или на оптоэлектронном. В первом случае в датчике есть магниторезистивный элемент, который способен менять своё сопротивление в магнитном поле. Тут есть некоторые общие черты с датчиком Холла, но эффект использован всё же другой. Ну а оптоэлектронные датчики – одни из самых простых. В них сигнал образуется с помощью пары – светодиода и фототранзистора. Между ними на валу (или с помощью связанного с ним привода) вращается диск с прорезями, фототранзистор «считает» вспышки от светодиодов и генерирует сигнал с данными о скорости вращения вала для своего контроллера.
Наверное, многие уже заметили, что с технической точки зрения датчики скорости очень похожи, например, на датчики положения коленвала. Они используют те же эффекты и по сути решают похожую задачу: фиксировать вращение и передавать данные о его скорости блоку управления. Только ДПКВ «наблюдают» за мотором, а ДСА – за трансмиссией.
Что, если сломается?
Теперь поговорим о том, для чего используется датчик скорости. Первая его функция очевидна: без него не может работать спидометр. Но, как я уже говорил, современные датчики намного умнее старых железяк с тросиком. Поэтому и задач у них намного больше.
Используя сигнал с ДСА, блок управления может корректировать состав топливной смеси и угол опережения зажигания. Причём он это делает не только исходя из данных скорости, но и учитывая ускорение и замедление автомобиля. За один только километр пути ДСА может передать ЭБУ до 25 тысяч сигналов (хотя обычно всё-таки количество импульсов скромнее – шесть тысяч), так что этот датчик отлично замечает все изменения скорости, а не только скорость в отдельно взятый момент. И эти данные ЭБУ постоянно использует и для коррекции смеси, и для коррекции зажигания. Это нужно не столько для обеспечения динамики, сколько для топливной экономии (хотя и для динамики тоже). Поэтому если сигнал от ДСА пропадёт, машина иногда на это может отреагировать только ростом расхода топлива. Но возможны и другие проявления смерти датчика: неровные холостые обороты или внезапные рывки или провалы при наборе скорости. Ну и никто не отменял лампу Check Engine, которая может загореться из-за ошибки ДСА.
Другая функция этого датчика – обеспечение работы некоторых систем, связанных с активной безопасностью и комфортом. Некоторые системы динамической стабилизации используют данные о скорости для адекватной работы, поэтому их ошибки могут быть тоже вызваны некорректными или отсутствующими данными от ДСА. Ну и немного реже встречаются неисправности в рулевом управлении. В этом случае датчик скорости помогает изменять усилие на руле в зависимости от скорости движения автомобиля (на высокой скорости усилие на руле должно расти, а на месте руль должен крутиться проще, например, для парковки). Так что забарахливший датчик скорости может обеспечить целый букет неизвестно откуда взявшихся «глюков».
Само собой, возникает вопрос: а как проверить датчик скорости?
Немного диагностики и грусти
Очень хорошо, если есть ошибка, которую можно считать сканером. Вроде бы, виновника «тупизны» машины можно обнаружить сразу. Но не стоит тут же бросаться менять этот датчик. Он выходит из строя редко, а вот его проводка может подвести в любой момент. Поэтому сначала надо всё же проверить именно её, особенно внимательно проверив все разъёмы (они окисляются первыми).
К сожалению, своими силами, без опыта и осциллографа, более-менее точно можно проверить только один датчик – тот, работа которого построена на эффекте Холла. Принцип проверки довольно простой: один щуп вольтметра нужно прижать к «массе» автомобиля, второй – к клемме импульсного сигнала. И при включенном зажигании заставить датчик крутиться. Это можно сделать по-разному. Кому-то удобнее снять датчик и крутить его чем-то подходящим, кто-то предпочитает поддомкратить колесо и крутить его. Тут всё по своему желанию, как хочется. Главное – найти нужные контакты. Если датчик рабочий, при его вращении будут заметны скачки напряжения. Если вольтметр на вращение не реагирует, датчик мёртв. Или вы его неправильно подсоединили к мультиметру, что тоже возможно.
Все остальные датчики, к сожалению, таким способом проверить нельзя. А как их проверять осциллографом, рассказывать не буду. У кого осциллограф есть, он и так это знает, у кого его нет, тот не станет его покупать только ради проверки ДСА. И это правильно. Так что придётся смириться и проверять его в сервисе.
Советов по замене датчика скорости давать не буду. Они очень разные, и тут всё зависит от машины. Где-то его снять легко, а где-то придётся помучиться. Так что в любом случае надо изучать мануал по собственной машине. И совет тут будет только один: не надо пытаться подбирать похожие датчики. Ставить нужно именно тот, который стоит с завода. Даже если датчик встал на место родного как положено, а машина не возражает против «колхозного» ДСА, из-за немного других характеристик он может показывать совсем не то, что должен показывать заводской датчик. И вряд ли после такой замены машина поедет лучше. Конечно, подобрать хороший аналог от известного производителя – дело святое, но ставить что попало не надо. Выйдет себе дороже.
Автомобильный электронный спидометр
Развитие автомобильных технологий не обошло и обычный спидометр. На современных автомобилях уже нет механических счетчиков скорости. Теперь предпочтение обдается электронным спидометрам. В статье раскрыт принцип работы электронного спидометра, основные неисправности этого прибора и проверка. Также дано руководство по самостоятельной установке.
Устройство
Электронный спидометр для автомобиля является простой конструкцией. Теперь за его показания отвечает датчик скорости, сменивший привод троса. Устройство состоит из следующих элементов:
На автомобилях разных марок, эта система дополняется различными иными датчиками, не относящимися к подсчету скорости, но встроенными в цепь.
Принцип работы
Для многих автолюбителей остается загадкой, как работает электронный спидометр. Подсчет скорости строиться по следующему принципу:
Производители смогли совместить датчик скорости с датчиками подачи топлива и воздушной смеси. Теперь в зависимости от частоты импульсов от ЭБУ, бортовой компьютер корректирует подачу горючей смеси в двигатель. Тем самым происходит существенная экономия топлива.
Основные неисправности
Электронный счетчик скорости достаточно надежный прибор. Но и он часто выходит из строя. Неисправности следующие:
О появлении неисправности в системе электронного устройства, водителя оповестит приборная панель. Компьютер выдаст ошибку.
Также должен загореться знак «Check Engine» (в русском варианте возможен вывод — Требуется проверка двигателя), так как в систему входят датчики подачи топлива.
Признаки неисправности
Неисправности электронного спидометра заметны сразу. О них можно узнать по следующим признакам:
При появлении подобных проблем, необходимо своевременно проверить все элементы электронного спидометра.
Проверка
Проверку электронного спидометра осуществить можно самостоятельно, без обращения в автосервис. Далее будут даны рекомендации, как проверить электронный спидометр на работоспособность.
Датчик скорости
ЭДС основная деталь, которая отвечает за подачу электронных импульсов. Для проверки понадобится тестер. Далее необходимо:
Тестер должен показать результаты в пределах 9 вольт. При нажатии на педаль газа, эти показатели должны измениться. Отсутствие показаний является следствием неисправности датчика скорости.
Проводка
Если датчик скорости исправен, необходимо проверить электрическую цепь от ЭДС до ЭБУ.
Звуковое оповещение с каждого провода укажет на целостность линии.
Спидометр
Проверка самого спидометра осуществляется через соединительный штекер ЭДС.
Таким способом имитируются импульсы. Если спидометр исправен, его стрелка должна реагировать на прикосновения к клемме.
Самостоятельная установка
Если ранее установленный электрический спидометр пришел в негодность, его можно подключить своими руками, без особых проблем. Основная задача при установке, правильно совместить гнездо электрической проводки. На всех современных автомобилях, распиновка контактов следующая:
Есть также возможность замены механического спидометра на электронный, для автомобилей, не укомплектованных бортовым компьютером. Для этого необходим универсальный спидометр, работающий без ЭБУ. Для установки понадобится подобрать датчик скорости, подходящий под крепление механического привода троса. Новый датчик должен иметь контактный шток необходимой длинны, для реакции на вращение вторичного вала коробки передач. Главная проблема переделки заключается в том, чтобы правильно подобрать датчик скорости. Для отечественных автомобилей он должен быть 6 импульсным.
Заключение
Электронный спидометр имеет простую конструкцию. Разобраться во всей системе и проверить ее на работоспособность можно самостоятельно, руководствуясь данным описанием.