Датчики абсолютного давления в двигателях с наддувом работают в диапазоне давлений 20...200 кПа.

Рассмотренные датчики имеют, как правило, интегралыюе исполнение и кренятся к стенкам соответствующих трубопроводов.

Широкое распространение получили полупроводниковые датчики с преобразователем давления на кремниевом кристалле, в работе которого используется 1н>езоре-зистивный эффект (рис. 2.4, 2..5). На поверхности кристалла сформирован мостик сопротивлений, ток через которые из.меня-ется под действием деформации. Затем ток усиливается и вводится температурная ком-пенсания. Эти датчики отличаются неболь-щими раз.мера.ми и высокой надежностью. Интегральные датчики очень технологичны, их выходной сигнал унифицирован для подключения к аналоговым или им1гуль-сным входам микроконтроллера.

Информацию о давлении в зависимости от конструкпии датчика несет величина выходного нанряжещщ или его частота.

В табл. 2.3 приведены характеристики некот

Кремниевый кристалл

Фильтр

Разъем

Разрежение из коллектора

Рис. 2.5. Датчик разрежения во впускном трубопроводе

орых датчиков абсолютного давления.

Таблица 2.3

Ford, Гц

156...159

141...143

127...130

2.2.2. Датчики давления в жидкостных средах

На автомоби.чях они традиционно основатл на преобразовании неремещеш1я упругой диафраг\4Ы в но;10жение переключателя или движка потенциометра. На таком принципе работают все датчики давления масла в ДВС прежних конструкций. Сегодня электромеханические датчики заменяются на кремниевые или керамические интегральные. Непосредственно в корпусе датчика размещают унифицирующие преобразователи. Имеется затцита от электромагнитных по.мех, микросхемы работают при температуре -40...+150 °С в условиях вибраций, при давлении до 500 psi (3440 кПа), в агрессивных химических средах. Из соображений стои.мости корпуса датчиков изготовляются из luiacTMaccbi, устойчивой кнеречисленны.м воздействиям.

Информация о давлении масла в коробке переключения передач используется контроллером, управляющим переключением скоростей. Требования к датчику здесь такие же, как и при измерении давления масла в двигателе.

Давление жидкости в тормозной гидравлической системе гораздо выше, чем в коробке переключения передач. Например, в ABS оно .может достигать 500 psi (3440 кПа). Давление жидкости в тормозной системе авто.мобиля около 150 psi (1030 кПа), оно измеряется датчиками на легковых автомобилях на этапе испытаний и на тяжелых грузовиках при эксплуатации. На пассажирском автомобиле достаточно иметь один датчик давления для контроля за гидравлической системой. Например, в системе ABS-VI фирмы GM давление оценивается по току электродвигателей насосов.

2.2.3. Новые применения датчиков давления

Описьшаемые ниже датчики используются на стадии разработки новых автомобильных систем. Их применение на серийных авто.мобилях определяется ценой, запросами потребителя, требования.ми законодательства, необходимостью при диагностике.

Система контроля давления воздуха в шинах

Систе.ма позволяет следить за давлением в шинах и при его уменьшении ниже заданного уровня на щитке приборов автомобиля загорается ламповый или светодиодный индикатор.

Каждому колесу соответствует отдельный ирщикатор. Пониженное давление в шинах повышает их износ, а также расход топлива, может привести к потере управления автомобилем, повышенное - ведет к вибрациям. На рис. 2.6 показаны блок-схема системы контроля давления в тинах и размсптение датчика в колесе автомобиля.

Система состоит из трех основных элементов. На ободе колеса установлен мембранный миниатюрный датчик давления (первый элемент), замыкающий контакты при сттжении давления в шине и тем самым создающий вторичную цепь дая высокочастотного излучателя (второй элемент), который размещен на узле крепления тормозных колодок (па сунорте). Датчик давления постоянно проходит в непосредственной близости от излучателя при вращении колеса. Факт появления вторичной цени для излучателя фиксируется ЭБУ. На приборном щитке загорается контрольный индикатор (третий элемент), соответствуюпщй колесу со сниженным давлением в un-ine. Система измеряет давление с точностью до ±50 .миллибар. При нагреве на 10 °С давление в шине повышается на 1,5 psi (10,33 кПа). Повышение температуры воздуха в шине не сказывается на точности датчика давлошя и не вызывает ложных срабатываний системы.

КЭБУ

Датчик

давления

Излучатель

Суппорт

-Тормозной диск

Задающий диск

Датчик скорости

Датчик давления

Датчик скорости АБС

а) б)

Рис. 2.6. Система контроля давления в шинах: а - размещение на колесе: б - блок схема

В другом варианте система контроля давления воздуха в шинах содержит аналоговые датчики даатения и температуры. Эти датчики раз.мещаются в шинах и передают бесконтактным способом информацию в ЭБУ о давлении и температуре, даже если автомобиль неподвижен. Учитываются также скорость и загрузка автомобиля.

Давление в системе рециркуляции выхлопных газов

Система рециркуляции выхлопных газов (exhaust gas recirculation - EGR) предназначена для уменьшения содержания окислов азота (N0,) в вых;юн11ых газах. В присутствие солнечного света N0, вступает в реакцию с углеводородо.м, образуя канцерогенный фотохимический смог.

Впервые система EGR была применепа на автомобилях Chrysler в 1972 году. Окислы азота возникают при температуре в камере сгорания выше 1370 °С (2500 °Р). При некоторых режимах работы двигателя, когда не производится отбор HOJHioH мощности, например, при равномерно.м движении по пюссе, можно снизить температуру сгорания рабочей смеси, т. е. пойти на уменьшение мощности. Это достигается введением небольшого количества (6... 10%) выхлопных газов из выпускного во впускной коллектор. Так как вых.Ю1П1ые газы инертны, то они разбавляют ТВ-смесь, не из.меняя соотношения воздух/тонливо.

С 80-х годов EGR ста.ла частью электронной системы управления двигателем. В соответствии с требованиями к бортовым диагностическим системам второго поколения 0BD-I1, система управления двигателем постоянно контролирует исправность клапана EGR, т. к. выход его из строя приводит к увеличению загрязнения окружающей среды выхлопными газа.ми автомобиля.

Например, на автомобилях Ford в трубе между EGR и впускным коллектором делается вставка с калибровапны.м отверстием и измеряется дифференциальное давление по обе ее стороны. Когда клапан EGR открывается, это давление убывает, что фиксируется компьютером с помощью датчика дифференциального давления. Когда клапан EGR закрыт, даачение по обе стороны вставки становится одинаковым.

На серийных автомобилях могут также применяться датчики положения к-па-пана EGR. Положение клапана модулируется в зависимости от разрежения во