LI NÓ IU
2.4.1.Cm bin quang
2.4.1.1. ng d ng c m bi n quang vào trong h th ng ánh l a
C m bi n quang bao g&m hai lo i, khác nhau ch y u ph n t' c m quang: - Lo i s' d ng m$t c*p LED – Photo tranzitor
- Lo i s' d ng m$t c*p LED – Photo
Ph n t' phát quang (LED – lighting emision diode) và ph n t' c m quang (photo tranzitor ho*c photo diode) c *t trong delco có v0 trí t %ng 5ng nh hình 2.5.
1a c m bi n c g/n vào tr c c a delco và có s3 rãnh t %ng 5ng v:i s3 xilanh
$ng c%.
i#m *c bi"t c a hai lo i ph n t' quang này là khi có dòng ánh sáng chi u vào nó tr nên d n i"n và ng c l i, khi không có dòng ánh sáng nó sH không d n i"n.
$ d n i"n c a chúng ph thu$c vào c 7ng $ dòng ánh sáng.
Hình 2.5: Nguyên lý làm vi c c a c m bi n quang
Khi 1a c m bi n quay, dòng ánh sáng phát ra t- LED sH b0 ng/t quãng làm ph n t'
c m quang d n ng/t liên t c, t o ra các xung vuông dùng làm tín hi"u i.u khi#n ánh l'a.
Hình 2.6 trình bày m$t s% & h" th3ng ánh l'a bán d n c i.u khi#n b)ng c m bi n quang c a hãng Motorola. C m bi n quang c *t trong delco phát tín hi"u
Khi 1a c m bi n ng;n dòng ánh sáng t- LED D1 sang photo tranzitor T1 khi n nó ng/t. Khi T1 ng/t, các tranzitor T2,T3,T4 ng/t, T5 d n, cho dòng qua cu$n s% c(p v.
mass. Khi 1a c m bi n cho dòng ánh sáng i qua, T1 d n nên T2, T3, T4 d n, T5 ng/t. Dòng s% c(p b0 ng/t sH t o m$t s5c i"n $ng c m 5ng lên cu$n th5 c(p m$t
i"n áp cao và c a n b$ chia i"n.
Hình 2.6 : H th ng ánh l a c m bi n quang (MOTOROLA) 2.4.1.2. ng d ng c m bi n quang vào o l u l ng khí n p (Karman ki u quang) Kerman ki#u quang là lo i c m bi n o l u l ng gió ki#u quang o tr6c ti p th#
tích khí n p. So v:i ki#u tr t, nó có u i#m là nh@ g,n và nhO h%n. Ngoài ra, c(u trúc 7ng 3ng %n gi n sH gi m tr l6c trên 7ng 3ng n p.
C u t o và nguyên lý ho t ng
C m bi n Karman quang có c(u t o nh trình bày trên hình 2.7, bao g&m m$t tr
5ng óng vai trò c a b$ t o dòng xoáy, c *t gi?a dòng khí n p. Khi dòng khí i qua, s6 xoáy l3c sH c hình thành phía sau b$ t o xoáy còn g,i là các dòng xoáy Karman.
Các dòng xoáy Karman i theo rãnh h :ng làm rung m$t g %ng m@ng c ph nhôm làm thay Ei h :ng ph n chi u t- èn LED n photo-tranzitor. Nh v!y, t n s3 óng m c a tranzitor này sH thay Ei theo l u l ng khí n p. T n s3 f c xác
0nh theo công th5c sau :
f = S. d V [2-189] trong ó : - V : v!n t3c dòng xoáy - d : 7ng kính 3ng - S : s3 Struhall (S = 0,2 3i v:i c m bi n này)
Hình 2.7: B o gió ki u Karman quang 1. Phototranzitor; 2. !èn Led
3. G ng; 4. M ch m dòng xoáy 5. L i n nh; 6. V t t o xoáy
7. C m bi n áp su t khí tr i; 8. Dòng xoáy
C;n c5 vào t n s3 f, ECU sH xác 0nh th# tích t %ng 5ng c a không khí i vào các xilanh, t- ó tính l ng nhiên li"u phun c n thi t
Khi l ng gió vào ít, t(m g %ng rung ít và photo tranzitor sH óng m t n s3 f th(p. Ng c l i, khi l ng gió vào nhi.u, g %ng rung nhanh và t n s3 f cao.
Hình 2.8: C u t o và d ng xung lo i Karman
2.4.2. C m bi n nhi t
C m bi n nhi"t $ là c m bi n c 5ng d ng r(t phE bi n hi"n nay. Nó c s' (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
d ng trong t(t c các ngành. Tuy nhiên, trong gi:i h n . tài chL tìm hi#u c m bi n nhi"t $ c dùng trong ngành KC Thu!t Ô Tô
2.4.2.1.C m bi n nhi t n c làm mát (Coolant water temperature sensor) Nguyên lý
i"n tr nhi"t là m$t ph n t' c m nh!n thay Ei i"n tr theo nhi"t $. Nó c làm b)ng v!t li"u bán d n nên có h" s3 nhi"t i"n tr âm (NTC – negative temperature coefficient). Khi nhi"t $ t;ng thì i"n tr gi m và ng c l i. Các lo i c m bi n nhi"t $ ho t $ng cùng nguyên lý nh ng m5c ho t $ng và s6 thay Ei i"n tr theo nhi"t $ có khác nhau. S6 thay Ei giá tr0 i"n tr sH làm thay Ei giá tr0 i"n áp c g i n ECU trên n.n t ng c u phân áp
Trên s% & hình 2.9 ta có:
Hình 2.9 : M ch i n c a c m bi n nhi t n c làm mát
i"n áp 5V qua i"n tr chuKn ( i"n tr này có giá tr0 không Ei theo nhi"t $) t:i c m bi n r&i tr v. ECU v. mass. Nh v!y i"n tr chuKn và nhi"t i"n tr trong c m bi n t o thành m$t c u phân áp. i"n áp i#m gi?a c u c a n b$
chuy#n Ei tín hi"u t %ng t6 - s3 (b$ chuy#n Ei ADC- analog to digital converter). Khi nhi"t $ $ng c% th(p, giá tr0 i"n tr c m bi n cao và i"n áp g'i n b$ bi n
Ei ADC l:n. Tín hi"u i"n áp c chuy#n Ei thành m$t dãy xung vuông và c gi i mã nh7 b$ vi x' lý # thông báo cho ECU bi t $ng c% ang l nh. Khi $ng c%
nóng, giá tr0 i"n tr c m bi n gi m kéo theo i"n áp gi m, báo cho ECU bi t là
$ng c% ang nóng. C u t o
Th 7ng là tr rDng có ren ngoài (h.2.10), bên trong có g/n m$t i"n tr d ng bán d n có h" s3 nhi"t i"n tr âm. $ng c% làm mát b)ng n :c, c m bi n c g/n thân máy, g n b,ng n :c làm mát. Trong m$t s3 tr 7ng h p, c m bi n l/p trên n/p máy.
Hình 2.10 : C m bi n nhi t n c làm mát
Hình 2.11: V trí c m bi n nhi t n c làm mát trên ng c TOYOTA 2000
2.4.2.2. C m bi n nhi t khí n p (Intake air temperature hay manifold air temperture sensor)
C m bi n nhi"t $ khí n p dùng # xác 0nh nhi"t $ khí n p. CGng gi3ng nh c m bi n nhi"t $ n :c, nó g&m m$t i"n tr c g/n trong b$ o gió ho*c trên 7ng
3ng n p. TL tr,ng c a không khí thay Ei theo nhi"t $. N u nhi"t $ không khí cao, hàm l ng oxy trong không khí th(p. Khi nhi"t $ không khí th(p, hàm l ng oxy trong không khí t;ng.Trong các h" th3ng i.u khi#n phun nhiên li"u l u l ng không khí c o b i các b$ o gió khác nhau ch y u tính b)ng th# tích. Vì v!y, kh3i l ng không khí sH ph thu$c vào nhi"t $ c a khí n p. 3i v:i các h" th3ng phun nhiên li"u o l u l ng b)ng th# tích, ECU xem nhi"t $ 200C là m5c chuKn, n u nhi"t $ khí n p l:n h%n 200C thì ECU sH i.u khi#n gi m l ng nhiên li"u phun, n u nhi"t $ khí n p nh@ h%n 200C thì ECU sH i.u kh#n t;ng l ng nhiên li"u phun. V:i ph %ng pháp này, tL l" hDn h p sH c m b o theo nhi"t $ môi tr 7ng.
2.4.3. C m bi n v/ trí và d/ch chuy n
2.4.3.1. C m bi n v! trí piston ng d ng trong h th ng ánh l a
C m bi n v0 trí piston (TDC sensor hay còn g,i là c m bi n G) báo cho ECU bi t v0
trí t' i#m th ng ho*c tr :c t' i#m th ng c a piston. Công d ng c a c m bi n này là # ECU xác 0nh th7i i#m ánh l'a và c th7i i#m phun. Có nhi.u cách b3
trí c m bi n G trên $ng c% : trong delco, trên bánh à ho*c trên bánh r;ng c3t cam. C m bi n v0 trí piston 5ng d ng trong h" th3ng ánh l'a có nhi.u d ng khác nhau : C m bi n i"n t- lo i nam châm 5ng yên ho*c quay, c m bi n quang, c m bi n Hall….Trong ph n này ta chL nghiên c5u 5ng d ng c a c m bi n i"n t- lo i nam châm 5ng yên vào h" th3ng ánh l'a.
Hình 2.13: C m bi n i n t' lo i nam châm ng yên
C m bi n c *t trong delco bao g&m m$t rotor có s3 r;ng c m bi n t %ng 5ng v:i s3 xilanh $ng c%, m$t cu$n dây qu(n quanh m$t lõi s/t t- c nh m$t nam châm
v1nh c'u. Cu$n dây và lõi s/t c *t 3i di"n v:i các r;ng c m bi n rotor và c c3 0nh trên v@ delco. Khi rotor quay, các r;ng c m bi n sH l n l t ti n l i g n và lùi ra xa cu$n dây, t o nên m$t su(t i"n $ng bi n thiên trong cu$n dây và g i tín hi"u ánh l'a v. ECU # i.u khi#n ánh l'a. Khe h nh@ nh(t gi?a r;ng c m bi n c a rotor và lõi thép t- vào kho ng 0,2 ÷0,5 mm.
H th ng ánh l a bán d n dùng c m bi n i n t' lo i nam châm ng yên(Honda)
Hình 2.14: H th ng ánh l a bán d n dùng c m bi n i n t' lo i nam châm ng yên(Honda)
Khi cu$n dây không có tín hi"u i"n áp ho*c tín hi"u i"n áp âm, tranzitor T1 ng/t nên T2 ng/t, T3 d n cho dòng qua cu$n s% c(p v. mass.
Khi r;ng c a rotor c m bi n ti n l i g n c6a c a cu$n dây c m bi n, trên cu$n dây sH xu(t hi"n m$t su(t i"n $ng xoay chi.u, n?a bán kP d %ng cùng v:i i"n áp
"m trên i"n tr R2 sH kích cho tranzitor T1 d n, T2 d n theo và T3 sH ng/t. Dòng qua cu$n s% c(p bobine b0 ng/t $t ng$t t o nên m$t s5c i"n $ng c m 5ng lên cu$n th5 c(p m$t i"n áp cao và a n b$ chia i"n th6c hi"n ánh l a. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.4.3.2.C m bi n v! trí b m ga (throttle position sensor)
C m bi n v0 trí cánh b :m ga c l/p trên tr c cánh b :m ga. C m bi n này óng vai trò chuy#n v0 trí góc m cánh b :m ga thành tín hi"u i"n áp g i n ECU Tín hi"u c m ch-ng (IDL) dùng # i.u khi#n phun nhiên li"u khi $ng c% ho t
$ng ch $ c m ch-ng cGng nh hi"u chLnh th7i i#m ánh l'a.
Tín hi"u toàn t i (PSW) dùng # t;ng l ng nhiên li"u phun ch $ toàn t i #
t;ng công su(t $ng c%. Trên m$t s3 xe, c m bi n v0 trí b :m ga còn giúp ECU i.u khi#n h$p s3 t6 $ng.
Hình 2.15: C m bi n b m ga lo i công t%c
*C m bi n v trí cánh b m ga lo i bi n tr :(hình 2.16), lo i này có c(u t o g&m
hai con tr t c thi t k có các ti p i#m cho tín hi"u c m ch-ng và tín hi"u góc m cánh b :m ga.
M ch i n
M$t i"n áp không Ei 5V t- ECU cung c(p n c6c VC. Khi cánh b :m ga m , con tr t tr t d,c theo i"n tr và t o ra i"n áp t;ng d n c6c VTA t %ng 5ng v:i góc m cánh b :m ga. Khi cánh b :m ga óng hoàn toàn, ti p i#m c m ch-ng n3i c6c IDL v:i c6c E2. Trên a s3 các xe (tr- Toyota), c m bi n b :m ga lo i bi n tr chL có 3 dây VC, VTA và E2 mà không có dây IDL.
Hình 2.17: M ch i n c m bi n v trí cánh b m ga lo i bi n tr
Hình 2.18: C m bi n v trí b m ga và h ng hút 2.4.3.3. C m bi n v! trí tay lái
* C m bi n tay lái ng d ng trong h th ng TEMS (Toyota Electronically Modulated Suspension)
- C u t o
C m bi n này phát hi"n góc và h :ng quay c a vô l;ng. Nó bao g&m m$t c m c m bi n tay lái và m$t 1a có c rãnh. C m c m bi n tay lái c g/n vào 3ng tr c lái, nó có hai èn LED và hai Tranzitor quang. 1a có rãnh c g/n vào tr c lái chính và quay cùng v:i nó. 1a rãnh có 20 rãnh c c xung quanh chu vi c a nó và quay gi?a hai èn LED và hai Ttranzitor quang c a c m c m bi n tay lái.
- Ho t ng
Khi vô l;ng quay, 1a rãnh c lD quay theo. Hai èn LED phát sáng do dòng i"n t- c6c Vs c a TEMS ECU ch y qua. Ánh sáng t- èn LED chi u qua 1a rãnh n các Tranzitor b0 ch/n m$t cách gián o n. Tranzitor quang b!t-t/t liên t c do ánh sáng c a èn LED.
Hình 2.19: C m c m bi n tay lái và tr c lái chính
Hình 2.20: C m bi n tay lái
Các tranzitor (Tr1 và Tr2) sinh ra các tín hi"u t/t – m theo tín hi"u t/t – m c a tranzitor quang. Vì v!y, dòng i"n t- c6c SS1 và SS2 c a TEMS ECU ch y qua Tr1 và Tr2 ph thu$c tín hi"u t/t – m này t- tranzitor quang. N u qui :c th7i gian dòng i"n ch y qua là 1 và th7i gian dòng i"n không ch y qua là 0 thì sH có các tín hi"u nh hình 2.21. TEMS ECU nh!n bi t góc và h :ng quay c a vô l;ng theo s6
thay Ei nh?ng tín hi"u này.
* C m bi n tay lái ng d ng trong h th ng chi u sáng thông minh
Nguyên lý ho t $ng hoàn toàn gi3ng nh c m bi n tay lái 5ng d ng trong h" th3ng TEMS. ECU nh!n bi t góc và h :ng quay c a vô l;ng theo s6 thay Ei tín hi"u (h.2.22) và i.u khi#n èn chi u sáng xoay i m$t góc nh@ khi xe quay vòng ( i trên o n 7ng cong). Tùy vào v0 trí ánh tay lái sang trái hay ph i mà èn chi u sáng sH quay sang trái hay sang ph i # t;ng t m nhìn cho ng 7i i.u khi#n ô tô.
Hình 2.22: C m bi n tay lái t t i c m công t%c èn 2.4.3.4. C m bi n v! trí chân ga ( ng c Diesel)
C m bi n v0 trí bàn p ga th 7ng dùng trên xe có $ng c% s' d ng nhiên li"u diesel. V. nguyên lý ho t $ng thì gi3ng nh c m bi n v0 trí b :m ga, tín hi"u g i v. ECU và ECU i.u khi#n l ng nhiên li"u phun vào xilanh cho phù h p v:i t 7ng ch $ ho t $ng c a $ng c%.
2.4.4. C m bi n v n t c
2.4.4.1. C m bi n v n t c ng d ng trong h th ng ánh l a (x ng), phun nhiên li u (diesel)
C m bi n t3c $ $ng c% (Engine speed; crankshaft angle sensor hay còn g,i là tín hi"u Ne) dùng # báo t3c $ $ng c% # tính toán ho*c tìm góc ánh l'a t3i u và l ng nhiên li"u sH phun cho t-ng xilanh. C m bi n này cGng c dùng vào m c ích i.u khi#n t3c $ c m ch-ng ho*c c/t nhiên li"u ch $ c m ch-ng c Fng b5c.
C m bi n t3c $ $ng c% v. m*t nguyên lý ho t $ng và b3 trí hoàn toàn gi3ng nh c m bi n v0 trí piston nh ng chL khác là rotor tín hi"u Ne có 24 r;ng ho*c 4 r;ng. Cu$n dây c m bi n sH phát 24 xung ho*c 4 xung trong mDi vòng quay c a delco. C m bi n t3c $ $ng c% cGng có nhi.u d ng khác nhau : c m bi n lo i nam châm
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});