4. Thiết kế mạch điều chỉnh góc đánh lửa sớm cho xe Mercedes Benz MB140
4.1.1.4. Các cảm biến trên hệ thống đánh lửa của động cơ M161
a. Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE)
Đĩa tạo tín hiệu NE được làm liền với puly trục khuỷu và có 24 răng, thiếu 2 răng (thiếu 2 răng vì ứng với từng tín hiệu được tạo ra do sự chuyển động quay của một răng ta sẽ xác định được góc quay trục khuỷu và xác định được góc đánh lửa sớm của động cơ). Chuyển động quay của đĩa tạo tín hiệu sẽ làm làm thay đổi khe hở không khí giữa các răng của đĩa và cuộn nhận tín hiệu NE, điều đó tạo ra tín hiệu NE.
Nhà SX DENSO K20HR-U11
Chiều dài của loại dài/loại
thường [mm] Khoảng 26.5/19,0
Khe hở Bugi [mm] 1.0÷1.1
60 ECU sẽ xác định khoảng thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản dựa vào tín hiệu này. Khi răng càng ra xa cực nam châm thì khe hở không khí càng lớn, nên từ trở cao, do đó từ trường yếu đi. Tại vị trí đối diện, khe hở nhỏ, nên từ trường mạnh, tức là có nhiều đường sức từ cắt, trong cuộn dây sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều, đường sức qua nó càng nhiều, thì dòng điện phát sinh càng lớn.
Hình 4-4 Kết cấu và sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu
1- Cuộn dây; 2- Thân cảm biến; 3- Lớp cách điện; 4- Giắc cắm; 5- Rôto tín hiệu; 6- Cuộn dây cảm biến vị trí trục cam
Tín hiệu sinh ra thay đổi theo vị trí của răng, và nó được ECU đọc xung điện thế sinh ra, nhờ đó mà ECU nhận biết vị trí trục khuỷu và tốc động cơ.
Loại tín hiệu NE này có thể nhận biết được cả tốc độ động cơ và góc quay trục khuỷu tại vị trí răng thiếu của đĩa tạo tín hiệu, nhưng không xác định được điểm chết trên của kỳ nén hay kỳ thải.
b. Cảm biến trục cam
Là loại cảm biến dựa trên nguyên lý Hall. Vành răng cảm biến được gắn ở cuối của trục cam, cảm biến sẽ nhận ra số vòng quay của trục cam (1 tín hiệu cho 1 vòng quay). Tín hiệu số vòng quay trục cam sẽ được chuyển đến ECM, nó sẽ kết hợp với góc quay trục khuỷu để ECM quyết định thời điểm đánh lửa chính xác, liên tục và đúng thứ tự.
Trục cam chính là trục dẫn động cơ cấu phân phối khí, như vậy thông qua vị trí của trục cam thì sẽ xác định được xupáp đang ở vị trí nào.
Cảm biến vị trí trục cam dùng phương pháp không liên kết trên một đoạn của trục cam để ghi lại vị trí của trục cam. Tín hiệu cảm biến trục cam chỉ cần đến khi khởi động động cơ. Khi một kỳ được hoạt động chính xác thì ECM dùng cảm biến trục khuỷu để điều hành sự hoạt động còn lại của động cơ. Tuy nhiên, tín hiệu từ cảm biến trục cam vẫn tiếp tục hoạt động để ghi lại cho mục đích kiểm tra. Nếu nó
61 bị lỗi, nó sẽ ghi lại trong bộ nhớ lỗi, trong trường hợp này động cơ sẽ không khởi động lại được bởi vì thứ tự làm việc của các xilanh không nhận ra được.
Hình 4-5 Cấu tạo cảm biến vị trí trục cam.
1- Lỗ bắt bu lông; 2- Đầu nối dây điện; 3- Nam châm; 4- Phần tử Hall; 5- Dây điện
c. Cảm biến kích nổ.
Cảm biến kích nổ trong động cơ M161 là loại phẳng (không cộng hưởng) có cấu tạo để phát hiện rung động trong phạm vi từ 6- 15 kHz. Bên trong cảm biến có một điện trở phát hiện hở mạch.
Cảm biến kích nổ được gắn vào thân máy và truyền tín hiệu KNK tới ECU động cơ khi phát hiện sự kích nổ của động cơ. ECU động cơ nhận tín hiệu KNK và làm trễ thời điểm đánh lửa nhằm ngăn chặn hiện tượng kích nổ xảy ra, đến lúc ECU động cơ nhận thấy tiếng gõ kết thúc thì nó sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm trở lại sau khoảng thời gian nhất định.
62 1- Thân cảm biến; 2- Phần tử áp điện; 3- Điện trở phát hiện hở mạch;
4- Phần tử điện áp; 5- Điện trở
Cảm biến này có một phần tử áp điện tạo ra một điện áp AC khi tiếng gõ gây ra rung động trong thân máy khi có tiếng gõ.
Ngoài ra còn có một số cảm biến khác như: cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nồng độ ôxy, cảm biến vị trí bướm ga…
4.2. Các thông số cơ bản của HTĐL 4.2.1. Hiệu điện thế thứ cấp cực đại (U2m)