Khác với L – Jetronic, trờn hệ thống phun xăng loại D Jetronic, lợng khớ nạp đi vào xi lanh đợc xỏc định giỏn tiếp (phải tớnh lại) thụng qua cảm biến đo ỏp suất tuyệt đối trờn đờng ống nạp. Khi tải thay đổi, ỏp suất tuyệt đối trong đờng ống nạp sẽ thay đổi và MAP sẽ chuyển thành tớn hiệu điện ỏp bỏo về ECU để tớnh lợng khụng khớ thực tế đi vào xi lanh động cơ.
Căn cứ vào cấu tạo, ngời ta chia làm ba loại:
a) Loại điện ỏp kế:
Khoa CN ô tô - Tr−ờng trung cấp nghỊ 17 33
Phần tư cơ bản của cảm biến là bộ vi mạch đợc tạo hỡnh để làm kớn phần chõn khụng giữa vi mạch này và cấm đế, cho phộp vi mạch biến dạng đàn hồi khi ỏp suất tuyệt đối biến thiờn. Vi mạch là một tấm silicụn nhỏ (màng ngăn). ở giữa mỏng hơn
(khoảng 0,025 mm), cỏc mộp ngoài dày hơn (khoảng 0, 25mm). Hai mộp đợc làm kớn cựng với mặt trong tấm silicụn tạo thành buồng chõn khụng. Mặt ngoài tấm silicụn tiếp xỳc với ỏp suất đờng ống nạp. Hai mặt tấm silicụn đợc phủ thạch anh để tạo thành điện trở ỏp điện.
- Nguyờn lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của cảm biến dựa trên nguyên lý cầu Wheatstone và đợc minh hoạ trờn sơ đồ 3 21.
Quỏ trỡnh làm việc của động cơ sẽ tạo ra ỏp suất trờn đờng ống nạp thay đổi sẽ làm cho màng silicụn biến dạng làm thay đổi điện trở áp điƯn.
Khi động cơ cha hoạt động, màng silicụn cha bị biến dạng. Tất cả bốn điện trở ỏp điện R1, R2 , R3, R4 đều cú giỏ trị bằng nhau và lỳc này khụng cú sự chờnh lệch điện ỏp giữa hai đầu cầ
Khi động cơ hoạt động, ỏp suất đờng ống nạp giảm làm màng silicụn bị biến dạng kết quả là điện trở bị thay đổi làm mất cõn bàng cầu Wheatston Giữa hai đầu cầu cú sự chờnh lệch điện ỏp và tớn hiệu này đợc khuếch đại để điều khiển mở Tranzitor. Độ mở cđa tranzitor phụ thuộc vào ỏp suất đờng ống nạp dẫn tới sự thay đổi điện ỏp. Tớn hiệu này đợc gửi về ECU để tớnh toỏn lợng khớ nạp vào động cơ.
Hỡnh 3 20a: Vị trớ lắp cảm biến ỏp suất tuyệt đối trờn động cơ Toyota Hỡnh 3 20b: Sơ đồ cấu tạo của cảm biến ỏp suất tuyệt đối loại điện ỏp kế
- Mạch điện:
Sơ đồ nguyờn lý mạch điện và đặc tuyến của cảm biến MAP thể hiện trờn hỡnh 3 – 22 và 3 – 23.
- Phõn loại:
Hiện nay trờn cỏc loại ụ tụ đang tồn tại hai loại cảm biến MAP. Chỳng khỏc nhau về tớn hiệu đầu r
Hỡnh 3 21: Sơ đồ nguyờn lý cảm biến ỏp suất đờng nạp
Khoa CN ô tô - Tr−ờng trung cấp nghỊ 17 35
- Tớn hiệu đầu ra dạng điện ỏp: Dựng ở cỏc hng xe: Toyota, Honđa, Đaewo.. - Tớn hiệu đầu ra dạng tần số: Dùng ở loại xe Ford.
Loại MAP có tín hiệu ra điện ỏp thỡ giỏ trị điện ỏp thấp nhất (lúc b−ớm ga đóng hồn toàn) và giỏ trị cao nhất (lỳc toàn tải) cũng khụng giống nha điều này cần chỳ ý khi sửa chữa hoặc kiểm tr
b) Loại điện dung:
Cảm biến này dựa trờn nguyên lý thay đỉi điƯn dung cđa tơ điƯn. Cảm biến bao gồm hai đĩa silicụn đặt cỏch nhau tạo thành buồng kớn ở giữ Trờn mỗi đĩa có một điện cực nối hai tấm silicụn với nha Sơ đồ cấu tạo đợc thể hiện trờn hỡnhc 3 24.
- Khi động cơ làm việc ỏp suất đờng ống nạp sẽ thay đổi làm biến dạng hai đĩa silicụn khiến khoảng cỏch gữa chỳng thay đỉi t theo độ chõn khụng trong đờng ống nạp. Sự thay đổi này sẽ làm thay đỉi điƯn dung cđa tơ điện và tạo thànhc tớn hiệu điện ỏp gưi vỊ ECỤ ECU sẽ tớnh toỏn ra lợng khớ nạp thực tế vào động cơ.
c) Loại sai lƯch từ tun tớnh:
- Đặc điểm cấu tạo của cảm biến thể hiện trờn hỡnh 3 25.
Phần tử cơ bản là cỏc cuộn dõy sơ cấp và thứ cấp đợc quấn ngợc chiều nhau cú dạng trụ rỗng. ở giữa là một lõi sắt non có thĨ di chuyển đợc nối với một màng. Màng đợc đặt trong một hộp đợc nối với đ−ờng ống nạp khụng khớ vào động cơ.
- Khi trơc khủu quay, một ngn điƯn ỏp xoay chiều đợc cung cấp cho cuộn sơ cấp. Khi ỏp suất đờng ống nạp thay đổi thụng qua màng sẽ hỳt lừi thộp dịch chuyển phự hợp với
trạng thỏi tải của động cơ. Khi lừi thộp ở vị trớ giữa thỡ chờnh lệch điện ỏp giữa hai cuộn dây thứ cấp bằng 0 (động cơ khụng hoạt động). Khi động cơ hoạt động, lõi thép di chuyển điện ỏp hai cuộn thứ cấp sẽ khỏc nha Sự khỏc nhau này đợc ECU nhận biết và tớnh toỏn ra lợng khớ thực tế nạp vào động cơ.
II Cảm biến tốc độ động cơ và vị trớ piston
Cảm biến tốc độ động cơ hay cũn gọi là tớn hiệu NE, dựng để bỏo tốc độ quay trục khuỷu động cơ. Thụng qua tớn hiệu từ cảm biến gửi về EC ECU sẽ tớnh toỏn lợng nhiờn liệu cần phun và tớnh toỏn gúc đỏnh lửa sớm tối u nhất. Tớn hiệu của cảm biến này cũng đợc dựng vào mục đớch điều khiển tốc độ chạy chậm hoặc cắt nhiờn liệu ở
Hỡnh 3 24: Sơ đồ cấu tạo cảm biến MAP loại điện dung
chế độ chạy chậm c−ỡng bức.
Cảm biến vị trớ piston hay cũn gọi là tớn hiệu G, bỏo cho ECU biết vị trớ của điểm chết trờn (ĐCT) hoặc trớc ĐCT của piston. Một số trờng hợp chỉ có vị trí cđa piston xi lõnh số 1 (hoặc số 6) đợc bỏo về ECU, cỏc vị trớ piston cỏc xi lanh cũn lại sẽ đợc ECU tớnh toỏn. Cụng dụng của cảm biến này là để ECU xỏc định thời điểm đỏnh lửa và thời điểm phun. Vỡ vậy, trong nhiều hệ thống điều khiển động cơ, số xung phỏt ra từ cảm biến phụ thuộc vào kiểu phun nhiờn liệu (độc lập, nhúm hay đồng loạt) và thờng bằng số lần phun trong một chu kì.
HiƯn có nhiỊu cách bố trớ cảm biến G và NE trờn động cơ: nh− bố trí trong bộ chia điện, trờn bỏnh đà hoặc trờn bỏnh răng trục cam. Đụi khi ECU chỉ dựa vào một xung lấy từ cảm biến hoặc IC đỏnh lửa để xỏc định vị trớ piston và tốc độ quay trơc khủụ
Cảm biến tốc độ động cơ và vị trớ piston cú nhiều dạng khỏc nhau nh− : Cảm biến điện từ loậinm chõm quay hoặc đứng yờn, cảm biến quang, cảm biến hall....