Информационное обеспечение микропроцессорных систем управления двигателем

Комплекс датчиков, с помощью которых представляется исходная информация для электронных систем управления автомобилем, состоит из датчиков частоты вращения, линейного и углового перемещения, температуры, давления (в том числе детонации), расхода воздуха и химического состава газа.

Датчик частоты вращения формирует информацию о частоте вращения коленчатого вала двигателя и о моментах прохождения поршнем ВМТ. Применяют датчики индуктивные или основанные на эффекте Холла.

В индуктивном датчике катушку индуктивности, расположенную на магнитном сердечнике, устанавливают в картере маховика двигателя с небольшим зазором относительно зубчатого венца маховика. При прохождении зубцов венца мимо сердечника катушки изменяется магнитное сопротивление цепи «магнитный сердечник — зуб — воздушный зазор», и в катушке индуцируются импульсы ЭДС, частота которых пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя. Датчик Холла, как правило, устанавливают в распределителе зажигания или используют уже установленный (в бесконтактных системах зажигания).

Датчики линейного или углового перемещения рейки ТНВД дизеля, угла поворота дроссельной заслонки карбюратора или перемещения педали топливоподачи на рабочем месте водителя применяют аналоговые (реостатные) (рис. 48.6, а) или потенциомет-рические (рис. 48.6, б), реже индуктивные), а также дискретного действия (рис. 48.6, в). Внутри корпуса 2 (см. рис. 48.6, а) реостатного (потенциометрического) датчика на изолирующей платформе расположен дугообразный резистивный элемент 1, по которому перемещается ползунок 4, связанный с валом внешнего привода. С этим же валом связан второй (контактный) ползунок 3, включающий концевой выключатель в крайнем положении при закрытой дроссельной заслонке.

В датчике дискретного действия (см. рис. 48.6, в) дугообразная пластина 7 выполнена в виде ряда последовательно расположенных контактов, по которым перемещается ползунок 6, связанный с приводом 9. Кулачок 10 привода управляет контактами 8 и 11 в конечных позициях при повороте вала привода. Весь электрический узел располагается в корпусе с электрическим разъемом 5 для подключения кабеля связи с электронным блоком.

Датчики для измерения температурного режима двигателя и передачи информации в электронные блоки управления используют в основном аналогового типа.

Датчик (рис. 48.7) представляет собой кристалл терморезистора 1, монтируемый в корпусе 4 изолированно от него с помощью

диэлектрической втулки 5. Терморезистор прижат к днищу корпуса 4 пружиной 2, которая контактирует с выводом 3. При повышении температуры сопротивление терморезистора уменьшается, что приводит к увеличению проходящего через него тока, который является информационным сигналом для электронных блоков управления топливоподачей.

Датчик давления — также аналогового (непрерывного) действия — подобен датчику для измерения давления в системе смазывания двигателя.

Давление воспринимается мембраной, которая перемещает движок потенциометра (резистивный датчик) или магнитный сердечник внутри катушки индуктивности.

Перспективными считаются датчики, в которых используется пьезоэффект или пьезорезистивный эффект. В первом случае давление рабочей среды передается на кристалл из цирконата-тита-ната свинца, на поверхности которого под действием давления образуются электрические заряды, пропорциональные давлению. Во втором случае полупроводниковый кремниевый кристалл выполнен в виде мостовой резистивной схемы (рис. 48.8, а). Под действием давления пропорционально изменяется сопротивление резисторов, а следовательно, и сила тока, проходящего через них.