Các cảm biến trên động cơ ôtô làm việc như thế nào?

Để tối ưu tỉ lệ nhiên liệu hòa trộn trong mọi điều kiện làm việc của động cơ, ECU phải theo dõi và xử lí rất nhiều thông tin từ các cảm biến. Dưới đây là một vài cảm biến quan trọng:

- Cảm biến lượng khí nạp để đo lượng không khí xy lanh hút vào.

- Cảm biến ôxy đo lượng ôxy trong khí thải nhằm xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi cần thiết.

- Cảm biến vị trí van tiết liệu để ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp khi đạp ga .

- Cảm biến nhiệt độ chất lỏng động cơ cho ECU biết nhiệt độ làm việc của động cơ.

- Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở các thiết bị điện trong xe.

- Cảm biến áp suất ống tiết liệu: lượng không khí hút vào máy là chỉ số quan trọng để ECU đo công suất động cơ. Càng nhiều không khí đi vào xy lanh áp suất càng giảm. Vì vậy, dựa vào số đo áp suất, ECU sẽ xác định được công suất động cơ.

- Cảm biến tốc độ động cơ dùng giám sát tốc độ, một trong các nhân tố để tính toán xung độ.

Phun đa điểm có 2 kiểu phun: tất cả các đầu phun cùng mở hoặc lần lượt từng đầu phun chỉ mở khi xy lanh của đầu phun đó bắt đầu kỳ hút (hệ thống phun nhiên liệu đa điểm liên tiếp). Ưu điểm của dạng này là khi nhấn ga gấp, hệ thống đáp ứng nhanh hơn nhiều vì chỉ cần đến khi xy lanh tiếp theo mở van hút nhiên liệu thay vì chờ vòng quay máy kế tiếp.

Các thuật toán dùng để điều khiển động cơ khá phức tạp. Phần mềm giữ cho xe có nồng độ khí thải ở mức cho phép trong 100.000 dặm, đạt tiêu chuẩn tiết kiệm nhiên liệu EPA và bảo đảm độ bền động cơ. Ngoài ra còn rất nhiều các yêu cầu khác.

Số vòng/phút Tải trọng

Bộ phận điều khiển động cơ ECU sử dụng công thức và các bảng tra để xác định thời gian đóng mở vòi phun phù hợp với từng điều kiện vận hành cụ thể của động cơ. Thuật toán gồm rất nhiều chỉ sốnhân với nhau. Đa số được tìm từ các bảng tra. Ví dụ:

Thời gian mở van = Thời gian mở van tiêu chuẩn x hệ số A x hệ số B.

Thời gian mở van tiêu chuẩn bằng cách, dựa trên số vòng quay động cơ và tải.

Ví dụ, tốc độ động cơ là 2000 vòng/phút, tải bằng 4, hệ số giao nhau giữa 2 hệ số trong bảng tra là 8 mili giây.

Cho C và D là các thông số cảm biến, C là nhiệt độ động cơ, D là lượng ôxy đo được trong ống xả.

Nếu nhiệt độ là 100 và mức ôxy là 3, dựa vào bảng tra ta có A=0.8 và B= 1.

C A D B
Suy ra 8 x 0.8 x 1 = 6.4 mili giây.

Từ đó ta thấy, cách ECU tính toán thời gian phun nhiên liệu tối ưu dựa vào rất nhiều yếu tố. Trong thực tế, ECU phải xử lý hơn 100 thông số như thế để tính toán thời gian phun xăng tối ưu. Nhiều thông số thay đổi liên tục trong quá trình vận hành, và tùy thuộc vào tốc độ động cơ, ECU phải thực hiện phép tính này hàng trăm lần trong một giây.

Bác muốn biết các cảm biết trên oto làm việc như thế nào thì tốt nhất bác nên tìm đọc sách TEAM giai đoạn 2 của TOYOTA. Hình như trên diễn đàn cũng có bác thử tìm xem.
Em sẽ nói qua một số loại cảm biến.
- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Hoạt động dựa trên sự thay đổi điện trở của cảm biết, nhiệt độ cao thì điện trở của cảm biến giảm và ngược lại.
- Cảm biết lưu lượng khí nạp thì có vài loại. Như siêu âm, kama, dây nhiệt. Loại dây nhiệt sẽ có một dây nhiệt được đốt nóng và khi dòng khí nạp đi qua sẽ làm mát dây nhiệt, khi đó dây nhiệt sẽ mất một dòng điện nhất định để bảo toàn nhiệt cho dây nhiệt của cảm biến. Dòng điện này được ECU sử dụng làm tín hiệu.
Tóm lại hầu hết các cảm biết đều gửi tín hiệu điện, các xung điện để làm tín hiệu gửi về cho ECU.
Bác muốn biết chi tiết thì tìn về đọc.