D. Cảm biến áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp (MAP Manifold Absolute Pressure sensor)
c. Đường đặc tuyến
Hình 6.27: Đường đặc tuyến của MAP sensor
Hiện nay trên các ô tô, tồn tại 2 loại cảm biến đo áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp khác nhau về tín hiệu đầu ra: điện thế (TOYOTA, HONDA, DAEWOO, GM, CHRYSLER…) và tần số(FORD). Ở loại MAP điện thế, giá trị điện thế thấp nhất (lúc cánh bướm ga đóng hoàn toàn) và giá trị cao nhất ( lúc toàn tải) cũng phụ thuộc vào loại xe, gây khó khăn cho việc lắp lẫn.
• Loại điện dung
Cảm biến này dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung tụ điện. Cảm biến bao gồm hai đĩa silicon đặt cách nhau tạo thành buồng kín ở giữa. Trên mỗi đĩa có điện cực nối hai tấm silicon với nhau. Áp suất đường ống nạp thay đổi sẽ làm cong hai đĩa vào hướng bên trong, làm khoảng cách giữa hai đĩa giảm khiến tăng điện dung tụ điện. Sự thay đổi điện dung tụ điện sinh tín hiệu điện áp gởi về ECU để nhận biết áp suất trên đường ống nạp.
Hình 6.28: Sơ đồ cấu tạo cảm biến MAP loại điện dung
150 (20) (20) 450 (60) 750 (100) mmHg (kPa) 1 2 4 Đ iệ n á p ngõ ra (PIM) Đĩ a Buồng ngăn Đĩ a E C U Đường ống nạp
• Loại sai lệch từ tuyến tính
Hình 6.29: Sơ đồ nguyên lý MAP sensor loại sai lệch từ tuyến tính
Cảm biến này bao gồm một cuộn dây sơ cấp, hai cuộn dây thứ cấp quấn ngược chiều nhau và một lõi sắt di chuyển. Một nguồn điện áp xoay chiều được cung cấp cho cuộn sơ cấp. Khi lõi ở vị trí giữa, chênh lệch điện thế giữa hai cuộn thứ cấp bằng không. Khi áp suất đường ống nạp thay đổi, buồng khí áp sẽ hút lõi thép di chuyển phù hợp với tải động cơ, lúc này từ thông qua hai cuộn thứ cấp sẽ khác biệt gây nên sự chênh lệch điện thế. Tín hiệu điện thế từ các cuộn thứ cấp được gởi về ECU nhận biết tình trạng áp suất trên đường ống nạp.
6.3.2 Cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston
Cảm biến vị trí piston (TDC sensor hay còn gọi là cảm biến G)
báo cho ECU biết vị trí tử điểm thượng hoặc trước tử điểm thượng của piston. Trong một số trường hợp, chỉ có vị trí của piston xylanh số 1 (hoặc số 6) được báo về ECU, còn vị trí các xylanh còn lại sẽ được tính toán. Công dụng của cảm biến này là để ECU xác định thời điểm đánh lửa và cả thời điểm phun. Vì vậy, trong nhiều hệ thống điều khiển động cơ, số xung phát ra từ cảm biến phụ thuộc vào kiểu phun (độc lập, nhóm hay đồng loạt) và thường bằng số lần phun trong một chu kỳ. Trên một số xe, tín hiệu vị trí piston xylanh số 01 còn dùng làm xung reset để ECU tính toán và nhập giá trị mới trên RAM sau mỗi chu kỳ (2 vòng quay trục khuỷu).
Cảm biến tốc độ động cơ (Engine speed ; crankshaft angle sensor hay còn gọi là tín hiệu NE)
dùng để báo tốc độ động cơ để tính toán hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xylanh. Cảm biến này cũng được dùng vào mục đích điều khiển tốc độ cầm chừng hoặc cắt nhiên liệu ở chế độ cầm chừng cưỡng bức.
EC C U VIN VOUT VOUT Đường ống nạp E C U VIN VOUT VOUT Đường ống nạp
Có nhiều cách bố trí cảm biến G và NE trên động cơ: trong delco, trên bánh đà, hoặc trên bánh răng cốt cam. Đôi khi ECU chỉ dựa vào một xung lấy từ cảm biến hoặc IC đánh lửa để xác định vị trí piston lẫn tốc độ trục khuỷu.
Cảm biến vị trí xylanh và cảm biến tốc độ động cơ có nhiều dạng khác nhau như: cảm biến điện từ loại nam châm quay hoặc đứng yên, cảm biến quang, cảm biến Hall...