otomotv elektroniği ders notu
advertisement
7. OTOMOTİV ALGILAYICI SİSTEMLERİ ( SENSÖRLER ) Algılayıcılar ("duyarga" da denmektedir) fiziksel ortam ile endüstriyel amaçlı elektrik/elektronik cihazları birbirine bağlayan bir köprü görevi görürler. Bu cihazlar endüstriyel proses sürecinde kontrol, koruma ve görüntüleme gibi çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Günümüzde üretilmiş yüzlerce tip algılayıcıdan söz edilebilir. Mikro elektronik teknolojisindeki inanılmaz hızlı gelişmeler bu konuda her gün yeni bir buluş ya da yeni bir uygulama tipi geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Teknik terminolojide Sensor ve Transducer terimleri birbirlerinin yerine sık sık kullanılan terimlerdir. Transducer genel olarak enerji dönüştürücü olarak tanımlanır. Sensor ise çeşitli enerji biçimlerini elektriksel enerjiye dönüştüren cihazlardır. Ancak 1969 yılında ISA (Instrument Society of America) bu iki terimi eş anlamlı olarak kabul etmiş ve "ölçülen fiziksel özellik, miktar ve koşulların kullanılabilir elektriksel miktara dönüştüren bir araç" olarak tanımlamıştır. 7.1. Sensörlerin Dezavantajları Kolay Kırılma: Sağlamlıktan emin olmak için sıcaklıkla paketlemede çok dikkatli olunması gerekir. Optik Elemanların Küçük Skalası: Optik fiberlerin küçük boyutları, montaj ve saha onarımları boyunca özel teknikler, kullanımlar isteyen hizalama, cihaz işletme problemlerine sebep olabilir Çoklu Çevre Parametrelerine Hassasiyet: Isıl ve akustik /titreşimli girişimler yüksek hassasiyetli cihazlarda bir problem olabilir. Özel paketleme ve sinyal işleme gerekli olabilir. Sınırlı Optik Band Genişliği: Spektroskobik uygulamalar, kızıl ötesi transmisyon fiberlerinin mevcudiyeti ile sınıflandırılır.(orada dalga boyu =3μm) Kızıl ötesi fiberler için özel kaplama kullanılmaktadır. Maliyet: Özel fiyatlıdırlar. Çoğu mevcut fiber elemanı ve tekniği haberleşme gereklerinden türer. Bu yüzden bütün sensörler için en uygun değildir. 7.2. Sensörlerin Avantajları: Güvenlik: Metalik olmayan yapısı, tehlikeli voltajların geçmesine ve kıvılcım riskine müsaade etmez (yüksek optik güç seviyelerinde kırılma patlama yapabilir). Küçük Kablo Boyutu Ve Ağırlığı: Uzay uygulamalarında, kıyıdan uzak ve çok uzak uygulamalarda kullanışlıdır. Bu uygulamalarda ağır kabloların döşenmesi pahalı ve zordur. Elektromanyetik Girişimden Etkilenmez: Elektrik enerji kabloları ile diğer yüksek elektrik alanları ( trafo yanı gibi) içinde beraber döşenebilir. Pasif Radyo Frekansı: FR yayılımları olmaz, RF kaplama içinde kalır. Düşük Termal Ve Atalet Kütlesi: Bir uzunluk boyunca toplam ölçüm, sıcaklık sezişme ve hızlı tepkime için (1μsn ‘den daha az ) kullanışlıdır. Örneğin, ivme metreye uygulanabilir, fakat termal etkilerden etkilenebilir. Küçük Sensör Boyutu: Çok küçük hacimler içerisin de veya zor gözleme durumlarında kullanılabilir. (Tıbbi uygulamalar gibi). Seçici Yüzey Hassasiyeti: Toplam dahili yansıma ve yüzey–plasman etkileri, kimyasal numuneleri sezmek için kullanılabilir. (Tersi problem olabilir). Geometrik Çok Yönlülük: Çeşitli konfigürasyonlar içinde şekillendirilebilir, sarılabilir. Hidrofon dizilerde, manyetik gradyant sezinleme ve fiber–gyro bobinlerde olduğu gibi. Radyasyon Hassasiyeti: Radyasyona karşı korunan yer altı istasyonlarında kullanılır. Güç Transferi: Silica fiberlerin verimi, uzaklık mesafeli sensörlerin optik gücünü destekleyebilir. Sensör tarafındaki elektrik güç kaynağına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 61 7.3. Algılayıcıların sınıflandırılması Algılayıcıları birbirinden farklı birçok sınıfa ayırmak mümkündür. Ölçülen büyüklüğe göre, çıkış büyüklüğüne göre, besleme ihtiyacına göre vb. Aşağıda bu sınıflardan bazılarına değinilmektedir. 7.3.1. Giriş Büyüklüklerine Göre Algılayıcılarla ölçülen büyüklükler 6 gruba ayrılmaktadır. Bunlar; Mekanik: Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet, tork (moment), Basınç, Hız, İvme, Pozisyon, Ses dalga boyu ve yoğunluğu Termal: Sıcaklık, ısı akısı Elektriksel: Voltaj, akım, direnç, endüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı ve frekans Manyetik: Alan yoğunluğu, akı yoğunluğu, manyetik moment, geçirgenlik Işıma: Yoğunluk, dalga boyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme Kimyasal: Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redaksiyon, reaksiyon hızı, pH miktarı 7.3.2. Çıkış Büyüklüklerine Göre Çıkış büyüklüklerine göre algılayıcılar Analog algılayıcılar Dijital algılayıcılar Olmak üzere ikiye ayrılırlar. 62 7.3.3. Besleme İhtiyacına Göre Algılayıcılar besleme ihtiyacına göre iki sınıfa ayrılmaktadır. Bunlar; 7.3.3.1.Pasif Algılayıcılar Hiçbir şekilde dışarıdan harici enerji almadan (besleme gerilimine ihtiyaç duymadan) fiziksel ya da kimyasal değerleri bir başka büyüklüğe çevirirler 7.3.3.2.Aktif Algılayıcılar Çalışmaları için harici bir enerji beslenmesine ihtiyaç duyarlar. Bu algılayıcılar tipik olarak zayıf sinyalleri ölçmek için kullanılırlar. Aktif algılayıcılarda dikkat edilmesi gereken nokta giriş ve çıkışlardır. Bu tip algılayıcılar dijital ya da analog şekilde elektriksel çıkış sinyali üretirler 7.3.4. Algılama aktivasyonuna göre 7.3.4.1.Temaslı Algılayıcılar Herhangi bir hareketi kendisine temas edildiğinde mekanik, hidrolik, pnömatik veya elektriksel olarak bilgi ( sinyal ) alınan algılayıcılardır. Bu algılayıcılar genel olarak sınır anahtarı (limit switch) adlandırılmaktadır. Mekanik sınır anahtarları Hidrolik sınır anahtarları Pnömatik Sınır anahtarları Elektriksel sınır anahtarları Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.3.4.2.Temassız Algılayıcılar Günümüz otomasyon teknolojisinde temassız sensörler gittikçe daha önemli olmaktadır. Bunlar, dokunmasız olarak makine hareketlerini algılama ve daha önemlisi makinelerde ve fabrikalarda farklı ürünleri emniyetli olarak algılama olanağı sağlar. 4 grupta incelenebilir. Endüktif Sensör Endüktif yaklaşım anahtarı, iletken malzeme içerisinde girdap akımı kayıplarının neden olduğu bir rezonans devresinin kalite faktöründeki değişikliğin fiziksel etkisinden yararlanır Kapasitif Sensör Kapasitif yaklaşım anahtarı, bir kapasitörün elektrik alanına yaklaşan cismin neden olduğu kapasite değişikliğini algılayan kontaktır. Bir plaka kondansatör elektrik alanı oluşturmaktadır. Elektrik alanının en yoğun olduğu kısım sadece hedefin giremeyeceği bölgedir. Optik Sensör Büyük endüktif ve kapasitif sensörlerde, sensörle hedef cisim arasındaki en uzun mesafe 60 100 mm dolaylarındadır. Fakat optik sensörler küçük boyutlarda bile birkaç metrelik alanı kontrol edebilir. Bu sensörler üç farklı algılama ilkesine göre sınıflandırılabilir: karşılıklı sensörler, yansıtıcılı sensörler ve cisimden yansımalı sensörler Manyetik Sensör Manyetik sensörler koruyucu gaz doldurulmuş tüpteki bir kontaktan oluşur. Endüstriyel uygulamalar için kontak, epoksi reçineden oluşan bir gövdeye yerleştirilir. Böylece mekanik zararlara karşın koruma sağlanır. -40° ile 150° sıcaklık aralığında çalışabilirler. 250 V AC/DC' e kadar kullanılabilir. 5 A ve 250 VA kontaklama aralığı vardır. Karşısında bir manyetik alan oluştuğunda kontak verir. 7.4. Otomotiv motorlarında bulunan sensörler 7.4.1. Gaz kelebeği konum sensörü: Gaz kelebeği konum sensörü gaz kelebeği gövdesi üzerine monte edilmiştir. Bu müşir gaz kelebeğinin açılma açısını voltaja çevirir ve gaz kelebeği açılma açısını sinyal olarak ECU’ ya gönderir. Gaz kelebeği konum müşiri ECU’ ya iki sinyal gönderir. IDL sinyali ve PSW sinyali. IDL esasen yakıt kesme kontrolü için ve PSW sinyali ise esasen yakıt enjeksiyon hacminin arttırılması ve motor gücünü arttırmak için kullanılır. 7.4.1.1.Yapısı 1. Levye (gaz kelebeği ile aynı eksen üzerine tutturulmuştur). 2. Kılavuz kam (Levye tarafından kumanda edilir) 3. Hareketli kontak ucu (kılavuz kamın kanalı boyunca hareket eder) 4. Rölanti kontak ucu 5. Güç kontak ucu Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 63 Şekil 1: Terminal Şekil 2:Gaz kelebeği sensörünün yapısı. 7.4.2. Manifold Mutlak basınç sensörü( MAP ) Motorun emdiği havanın, emme manifoldundaki basıncı gerilimle doğru orantılı olarak elektrik geriliminde değişimler meydana getirir. Basınç algılama elemanı iki adet havası boşaltılmış diyafram körüğünden oluşur ve basınç bölmesine yerleştirilmişlerdir. Basınç değişimlerine bağlı olarak diyafram körükleri şişer veya büzülür. Diyafram körük uzunluklarının değişimi bunlara dayanan bir çubuğu bobin içine iter. Çubuğun bobin içindeki hareketi nedeniyle bobinin endüksiyonu değişir. Bu endüksiyon değişimi ölçülür ve değerlendirilir. Bu değişimler, I.A.W. kontrol ünitesi tarafından ölçülerek emme manifoldundaki hava basıncının hesaplanmasında kullanılır. Havanın basıncı ve sıcaklığı göz önüne alınarak, havanın yoğunluğu hesaplanır. Böylece, geçen havaya ne kadar yakıt püskürtüleceği hesaplanır. 64 Şekil 3:Mutlak basınç sensörünün yapısı Motor çalışmazken sensör içindeki diyafram, atmosfer basınç değerine bağlı olarak eğilir. Kontak MARŞ konumundayken atmosfer basıncı hakkında bilgi alınır. Motorun çalışmasıyla, oluşan vakum; mutlak basınç sensörünü etkileyerek manifold içerisindeki hava basıncı kesin olarak hesaplanır. Şekil 4:Çıkış uçları Şekil 5:Basınç voltaj ilişkisi Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.4.3. Motor Soğutma Suyu Sıcaklık Sensörü( ECT ) Bu sensör bir iç termistör (ısıl direnç) vasıtasıyla soğutma suyu sıcaklığını tespit eder. Sıcaklık düşük olduğu zaman yakıtın buharlaması zordur dolayısıyla daha zengin bir Karışıma ihtiyaç duyulur. Bu nedenden dolayı, soğutma suyu sıcaklığı düşük iken termistörün direnci artar ve yüksek voltajlı bir THW sinyali ECU’ ya gönderilir. Bu sinyali esas alarak ECU, soğuk motor çalışmasını iyileştirebilmek için yakıt enjeksiyon hacmini arttırır. Soğutma suyu sıcaklığı yüksek olduğu zaman düşük voltajlı bir THW sinyali ECU’ ya gönderilerek yakıt enjeksiyon hacmi azaltılır. Şekil 6:Motor soğutma suyu sıcaklık sensörü Su sıcaklık müşiri ECU’ ya bağlanmıştır. ECU’ nun içindeki R direnci ile su sıcaklık müşiri içindeki termistör seri olarak bağlı olduğundan termistörün direnç değeri değiştiği zaman THW sinyalinin de voltajı değişir. Eğer su sıcaklık müşirinin soketi ayrılmış ya da arızalanmış ise, ECU soğutma suyu sıcaklığının a ve uygun bir çalışma sıcaklığında ise karışım aşırı zenginleşecektir ve motor boğulacaktır. 7.4.4. Eksantrik Mili Pozisyon Sensörü ( CMP ) Bu sensör silindirin Ü.Ö.N ya yaklaştığını bildirir. İmalatçı firmaya bağlı olarak analog veya dijital olabilir. Bu sensörün verdiği sinyaller aynı zamanda enjeksiyon sisteminden yakıt enjeksiyonunu da sağlar. Şekil 7:Kam mili pozisyon sensörü CMP Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 65 7.4.5. Krank Mili Pozisyon Sensörü ( CKP ) Krank milinin üzerindeki bir müşir dişlisinin yardımıyla yapılan bu hız ve Ü.Ö.N. tanıma prensibi; bir endüktif müşir olarak tasarımlanan ve motorun üstünde bir Hall müşiri olarak bulunmaktadır. Frekansı motor hızına bağlı olarak değişen alternatif akım voltajı; krank milinin üzerine takılmış olan müşir dişlisi Hail müşirinin üzerinden geçerken üretilir. Şekil 8:Krank Mili Pozisyon Sensörü ( CKP ) 7.4.5.1.Sinyalin uygulamaları: Birinci ve dördüncü silindirin üst ölü noktası bir diş boşluğu tarafından ÜÖN’ ya yaklaşık 80˚ kala algılanır. Her iki silindir üst ölü noktada iken, kontrol ünitesi iki silindirden hangisinin önce ateşleme yapacağını anlayamaz. Kontrol ünitesi 1 ve 4 nolu silindirlerin arasındaki farkı anlayabilmesi için Hall vericisinin sinyaline ihtiyaç duyar. ÜÖN tanıma ile ateşleme arasındaki zaman, ateşleme noktasının hesaplanması kontrol ünitesi için gereklidir. Eğer motor hız sinyali hatalı olursa sinyalden sonra bir saniye içinde yakıt pompası devre dışı bırakılır. 7.4.6. Hall müşiri: Distribütörün içindeki Hall müşirinin diyagram halkası sadece bir tane Hall penceresine sahiptir. Bu Hall penceresi 1. silindirin pistonu 1. silindirin ÜÖN’ sına 80˚ kala veya bir başka ifade ile krank milinin her iki devrinde, Hall IC’ nin (IC= Endüktif bobin) üzerinden geçecek şekilde düzenlenmiştir. Eğer Hall müşiri sinyali ile motor hızı müşirinin ÜON sinyali uyuşuyorsa, kontrol ünitesi motorun 1 nolu silindirin ÜÖN’ ya yaklaşık 80˚ konumunda bulunduğunu algılar. Hall verici sinyaller sıralandırmalı yakıt enjeksiyonu ve seçmeli silindir vuruntu kontrolü için gereklidir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 66 Şekil 9:Hall müşiri 7.4.7. Araç hız sensörü( V V S ) Aracın hız sensörü; elektronik kontrol modülüne aracın hangi hızda seyrettiğini bildiren puls tipi bir input'tur (girdi). Araç hız sensörü sistemi, elektrik pulslarını elektronik kontrol modülüne göndermek için bir Hall Switch kullanır. Sensör, çekişi sağlayan tekerleklerin hızına orantılı bir frekans üretmek için transmisyon dişli kutusunun kilometre saati tahrik dişlisi çıkış şaftında bulunmaktadır. Bu sensör rölanti hava kontrolünün kontrol edilmesinde yardımcı olur . Değişik manyetik alan algılama prensibine göre çalışır. Değişken manyetik alan içerisinde sabit duran bobin üzerinde gerilim indüklenir. Tekerlekle beraber tambur dönerken daimi mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan tamburun girinti ve çıkıntılarından etkilenerek bobin üzerinde tamburun hızına bağlı olarak değişen farklı voltaj üretir. Bu gerilim, frenlemeye bağlı kalmaksızın tekerlek döndükçe ECU’ ya iletilir. 67 Şekil 10:Araç hız sensörü 7.4.7.1.Devrenin çalışması: Elektronik kontrol modülü, araç hız sensörü giriş sinyali teline 12 voltluk bir sinyal tatbik eder ve bunu izler. Araç hız sensörü de. Çekişi sağlayan tekerlekler döndüğü zaman, araç hızı giriş sinyali devresini sıra ile topraklar. Bu puls lama işlemi kilometrede yaklaşık 6000 sefer tekrarlanır ve elektronik kontrol modülü, "pulslar" arasında geçen zamana dayalı olarak araç hızını hesaplar. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.4.8. Vuruntu sensörü (K S ) Mümkün olan en iyi motor çalışması ve aynı zamanda bütün çalışma şartlarında yüksek randıman elde edebilmek için ateşleme noktasının mümkün olduğu kadar vuruntu limitine yakın bir şekilde kontrol edilmesi zorunludur. Elektronik ateşleme kontrol sistemi iki temel unsura sahiptir. Vuruntu senseni filtre ünitesi Elektronik ateşleme kontrolü vuruntu sensörü Vuruntu sensörü: motorun çalışması esnasında piezo kristallerin titreşimi sonucunda oluşan gerilim sayesinde motordaki vuruntuyu tespit eder. Vuruntu sensörü daha sonra, vuruntunun şiddeti ile artan bir alternatif akım voltajı üretecektir. Vuruntu sensörü içerisindeki şönt rezistans, elektronik kontrolün 5 voltunun aşağı çekilmesine neden olur böylece yaklaşık 2.5 volt ölçüm verecektir. Vuruntu sensörü 2.5 voltluk direkt akım voltajında taşınan bir alternatif akım sinyali üretir. Bu alternatif akım voltajı filtre ünitesine gönderir. Ardından filtre ünitesi, vuruntuyu azaltmak için elektronik ateşleme avansını ayarlar. Avans 0.5˚’den 2˚’ ye kadar devam eden adımlarla vuruntu sona erinceye kadar azaltılır. Sinyalin alınamaması durumunda ateşleme avansı ECU tarafından 15˚’ye kadar azaltılır. 68 Şekil 11:Vuruntu sensörü 7.4.8.1.Vuruntu sensörü filtre ünitesi: Vuruntu sensörü filtre ünitesi elektronik kontrol modülü içerisinde bulunmaktadır. Bu filtre ünitesi vuruntu sensörü ile elektronik kontrol modülü arasında bir giriş ara yüzü olarak işlev görür. Vuruntu sensörü, filtre ünitesine gönderilen bir ham sinyal üretir. Filtre ünitesi, daha sonra, bu ham sinyali süzer ve işlenmek üzere, bir dijital sinyali haline dönüştürür. Elektronik kontrol modülü, detanasyon vuruntusunun bulunup bulunmadığını, vuruntunun seviyesini ve hangi silindirin vuruntuya sebep olduğunu belirleyecektir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.4.9. MAP / IAT Sensörü Bu sensör manifolda giren havanın basıncıyla beraber sıcaklığını da ECU’ ya bildiren sensördür. Şekil 12:MAP/IAT Sensörü 7.4.10. Yüksek rakım dengeleme (İrtifa müşiri)( HAC ): Yükseklik derecesi motor kontrol ünitesi sehven bulunur. Bu müşir ECU’ ya o andaki güncel hava basıncını bildirir. Çevre basıncı yükselme basınç ayarında düzeltme değeri olarak kullanılır. Çünkü havanın yoğunluğu artan yükseklik ile birlikte azalmaktadır. 69 Şekil 13:Yüksek rakım dengeleme (İrtifa müşiri)( HAC ) 7.4.11. Silindir Kapağı Sıcaklık (CHT) Sensörü Silindir kapağının sıcaklığının sürekli kontrol altında tutulması istenen yüksek devirli içten yanmalı motorlarda kullanılan bir termistör tipi sensördür. Şekil 14:Silindir Kapağı Sıcaklık (CHT) Sensörü ve aksesuarları Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.4.12. Hava akış sensörü: Hava akış ölçer emme havası hacmini tespit eder ve esas enjeksiyon hacmine karar veren ECU’ ya bir sinyal gönderir. Hava-akış ölçer ölçme klapesi, geri getirme yayı ve potansiyometreden meydana gelir. Ayrıca, hava-akış ölçerde rölanti karışım ayar vidası, emme havası sıcaklığını tespit eden bir emme havası sıcaklık sensörü, bir yakıt pompası anahtarı, bir sönümleme odası, bir dengeleme levhası ve bir tam-yük tahdidi vardır. Şekil 15:Hava akış sensörünün yapısı Silindir içine emilen havanın hacmi gaz kelebeğinin açıklığı ve motor devri tarafından belirlenir. Hava-akış ölçer içerisinden emilen emme havası geri getirme yayının direncini yenerek ölçme klapesini açar. Ölçme klapesi ile potansiyometre aynı eksen üzerinde hareket eder. Dolayısıyla ölçme klapesinin açılma açısı potansiyometre tarafından bir voltaj oranına çevrilir. ECU bu voltaj sinyaline (Vs) tespit eder ve böylece ölçme klapesinin açılma açısını potansiyometre den öğrenir. Şekil 16:Potansiyometre devresi Şekil de görüldüğü gibi, P1’ den P5’ e kadar olan dirençler (direnç değerleri eşittir) seri olarak bağlanmışlardır ve devreye 12 volt tatbik edildiği zaman P5’e 12 volt, P4’e 9 volt, P3’e 6 volt, P2’ye 3 volt ve P1’E ise 0 volt tatbik edilmiş olur. Potansiyometrenin ölçme plakası ile birlikte hareketli olan noktası mevcut voltajı tespit eder ve ECU’ ya bir sinyal gönderir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 70 Şekil 17:Potansiyometrenin yeri 7.4.13. Motor Yağ Basınç Sensörü Motorun karterine yakın olan bir bölgede motor bloğuna monte edilmiş dijital bir sensördür. 71 Şekil 18:Motor yağ basınç sensörü ( Müşiri ) 7.5. Güç, Aktarma Sistemi Sensörleri (Otomatik Vites) Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 7.5.1. Şanzıman Yağ Basınç Sensörü: Sensör, şanzıman karteri üzerine yerleştirilmiştir. Sensör, şanzıman elektronik beynine (ECU) ana hidrolik hattı basıncı hakkında bilgi gönderir. Gönderilen bu sinyal ile ECU; ana basınç hattı basınç değerini ayarlayarak düzen sokar. Bu basınç ayarı, ana basınç ayarlama elektro vanası aracılığı ile yapılır. Sensör, ana basınç karşısında şekil alan, karşılıklı iki ölçme kamı ile donatılmıştır. Sensör 0 ve 5 volt arasında bir gerilim üretir. Besleme gerilimi:5 V’ tur. Şekil 19:Şanzıman yağ basınç sensörü 7.5.2. Türbin Mili Devri Sensörü (TSS) Türbin mili devri (TSS) sensörü vites kutusu giriş mili üzerinde vites kutusu gövdesine yerleştirilmiştir. Giriş hızı (türbin mili devri) sensörü bir manyetik çekirdek ve bir bobinden oluşur. ECU’ ya gönderilen bilgi, şanzıman giriş mili dönme hızına göre değişiklik kazanan bir alternatif akımdır. Bu alternatif akımın besleme gerilimi 12 volttur. TSS sensörünün gönderdiği bilgiyi ECU şu işlevler için kullanılır: Vites işlemlerinin kumandası, tork dönüştürücüsü kavraması kaçırması kontrolü ve belirsizlik kontrolü için kullanılır. 7.5.3. Şanzıman Çıkış Mili Sensörü (OSS) Çıkış mili devri (OSS) sensörü vites kutusunun diferansiyel içindeki rotor üzerine gelen kısmına yerleştirilmiştir. OSS sensörü, ana hızını, diferansiyel üzerine yerleştirilmiş rotor (tahrik pinyonu) aracılığı ile ölçen endüktif bir sensördür. Şanzıman elektronik beynine (ECU) iletilen bilgi, şanzıman çıkış mili dönme hızına göre değişiklik kazanan bir alternatif akımdır. Bu değişiklik rotorun dişlerinin manyetik çekirdeğe yaklaşıp uzaklaşmasına göre değişen bir alan oluşturur. Bu alan değişimine göre bobin bir sinyal üreterek ECU’ ya gönderir. OSS sensörünün besleme gerilimi 12V’tur. ECU bu sinyalleri şu amaçlar için de kullanır: Vites değişim işlemlerinin zamanlamasının belirlenmesi, ECU’ ya araç hızı ile ilgili giriş sinyali sağlanması, vites değiştirme süresinin ayarlanmasında ve belirsizlik kontrolünün yapılmasında kullanılmaktadır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 72 7.5.4. Vites Kolu Konum Sensörü ( TR ) Vites kolu konum sensörü (TR) vites kutusunun vites milinin üzerine gelen kısmına yerleştirilmiştir. Vites milinin vites kolu kablosu aracılığı ile hareket ettirilmesi durumunda;TR algılayıcısı içinde yer alan sürgülü kontaklar yer değiştirir. Vites kolu “P” ve “N” konumunda ilk hareket sırasında marş motoruna akım sağlanması amacıyla farklı kontaklar söz konusu olmaktadır. TR algılayıcısı sinyalleri, aşağıdaki amaçlarla kullanılır: Vites kolu konumunun belirlenmesi, Vites kolunun “R” konumuna getirilmesi durumunda, geri vites lambasının devreye alınması, Vites kolunun “P” ve “N” konumuna getirilmesi durumunda, marş motoruna akım verilmesi. 7.5.5. Otomatik vites kutusu Yağ Sıcaklığı Sensörü Yağ sıcaklık sensörü, hidrolik bloğu içerisine yerleştirilmiştir. Sıcaklık sensörü bir eksi sıcaklık katsayılı dirence sahiptir. Sıcaklık arttıkça sıcaklık sensörünün direnci düşer. Sensörün gönderdiği bilgi ECU’ nun şunları düzenlemesini sağlar: Ana hidrolik hattı basıncını düzenler, Hava sıcaklığının yüksek olduğu durumlarda şanzımana uygun bir çalışma sağlar. 7.6. Fren Sisteminde Kullanılan Sensörler (Abs, Emb) 7.6.1. ABS Fren Sisteminde Kullanılan Hız Sensörleri Hız sensörü değişken, manyetik duyarlılık esasına göre çalışır. Bu prensipte silindirik bir daimi mıknatıs üzerine sarılmış bobin bulunmakta ve tekerlek göbeği taşıyıcısı, aks muhafazası veya fren tavlası üzerine monte edilebilmektedir. Ürettiği manyetik olan sönen bir çember şeklindeki uyarıcıya etki eder. Uyarıcı, üzerine çıkıntılı kanallar açılmış bir halka veya dişli şeklinde çentikler açılmış bir çember olabilir ve dönen tekerlekler poryası üzerine veya şaftta monte edilebilir. Uyarıcı çevresine açılmış yarık veya kanallar, tekerlek devrine göre belirli bir sinyal frekansının elektronik kontrol ünitesine iletilmesini sağlar. Tekerlekler ve uyarıcı dönerken uyarıcı üzerindeki dişli çıkıntı ve girintileri veya manyetik alanından geçerken, daimi mıknatıs ve girintileri veya manyetik alanından geçerken, daimi mıknatıs üzerinde sarılı bobin, uyarıcının dönüşü ile değişen manyetik olan yoğunluğunu algılar ve üzerinde, frekansı tekerlek devri ile orantılı olan değişken voltajlı gerilim indüklenir. Bu gerilim frenlemeye bağlı kalmaksızın tekerlekler döndükçe kontrol ünitesine iletilir. Hız sensörü ile ölçülen tekerlek hızı, ECU için yavaşlama veya hızlanma durumunu gösteren sinyaller sağlar. ECU’ nun toplayıp işlediği her bir tekerlek için hız sensörü ile ölçülen tekerlek hızı ECU için yavaşlama veya hızlanma durumunu gösteren sinyaller sağlar. ECU’ nun toplayıp işlediği her bir tekerlek için hız sensörü sinyalleri, yaklaşık araç hızına eşit olan tek referans hızı gösterir. Referans hızı ile her bir tekerleğin hızı arasındaki farklılık yol tekerlek kayma sinyalini verir. Yani tekerleğin kilitlenmeye eğilimini gösterir. Tek tekerlek (arka), küçük/ büyük aks ve çift tekerlekli tipler için farklı tekerlek sensörleri kullanılır. 7.6.1.1.Pedal Hareket Mesafesi Sensörü Kontrollü frenin başlangıcında pedal hareket mesafesi sensörü, ABS modülünde fren pedalının o andaki pozisyonunu bildirir. Pedal hareket mesafesi sensörünün, anti- blokaj modülasyonu üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Yalnızca kontrollü fren sırasında rahat bir pedal hissi sağlamak için konulmuş ilave bir parçadır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 73 7.6.2. Elektro Mekanik Fren (EMB) Sisteminde Kullanılan Sensörler Bu sistemde hidrolikten tamamen vazgeçilmiştir. Fren pedalından gelecek olan algılama sistemi hardware (bilgisayar) bölümüne aktarılıyor ve sensörlere gönderilen sinyallerle lastiklerdeki elektro motorlar sayesinde frenleme yapılıyor. Bu fren sisteminde de ABS ‘de bulunan sensörler bulunmaktadır. Çalışmaları ABS’ deki sensörlerle aynıdır. 7.7. Yakıt Sisteminde Kullanılan Sensörler 7.7.1. Hava Akış (MAF) Sensörü MAF sensörü, hava filtresi yuvası ve hava giriş borusu gaz kelebeği gövdesi bağlantısı arasında yer almaktadır. Bu bir sıcak film tipi hava akış sensörüdür. MAF sensörü bir sıcak film sensörü, yuvası, ölçüm borusundan meydana gelir. Hava akış oranı sıcak film ucundan aktarılan sıcaklığın tespit edilmesi ile ölçülür ve hava akım oranındaki değişiklik sıcak film ucu düzeyinden hava akımına aktarılan sıcaklıkta değişikliklere sebep olur. Bu değişiklikler sıcak film ucunun sıcaklığının değişmesine ve direncinin değişmesine sebep olur. Bu değişen dirençle ECU’ ya sinyal gönderir ve havanın akış miktarına göre, yakıt oranı ayarlanır. 7.7.2. Emme Havası Sıcaklık (IAT) Sensörü Emme havası sıcaklık (IAT) sensörü, hava emme hortumunun içerisindedir. Bazı araçlarda ise MAF sensörü gövdesi içine yerleştirilmiştir. IAT sensörü, negatif sıcaklık katsayılı (NTC) bir ısıya duyarlı rezistansıdır. Sıcaklık arttıkça, IAT sensörünün direnci azalır. ECU’ dan 5 Voltluk bir voltaj alır. Hava sıcaklık değeri azaldığı zaman yoğunluğu artar, enjeksiyon beyni(ECU) hava /yakıt oranını düzeltmek için yakıt miktarını artırır. ECU 20˚’ lik sıcaklık değerini bir standart olarak kullanır ve sıcaklık bu değerden az ise enjeksiyon hacmini arttır, fazla ise enjeksiyon hacmini azaltır. ECU’ nun IAT sensöründen aldığı bilgi yardımı ile birim hacimde bulunan hava miktarı ECU tarafından hesap edilir ve yakıt püskürtme miktarı ayarlanır. Ayrıca IAT sensörünün çalışma aralığı yalnızca soğuk motorla çalıştırma ve motor ısınma aşamasıyla sınırlı değildir. IAT sensörünün sağladığı voltaj ECU tarafından MAP sensörünün düzeltmesi olarak gereklidir. Bu şekilde farklı hava sıcaklıkları ve farklı silindir şarj dereceleri (silindirlerle farklı oranlarda hava/ yakıt alınması) dengelenebilir. Sonuç olarak ECU voltaj değişimlerini değerlendirerek emme havası sıcaklığı hakkında bilgi edinir. Böylece gerekli hava yakıt-hava oranı ortam sıcaklığından bağımsız olarak sağlanmış olur. IAT sensörünün elektriksel özellikleri şöyledir: - 20 0C’de direnç = 6250 ohm - 80 0C’de direnç = 600 ohm Şekil 20:Emme havası sıcaklık sensörü Emme havası sıcaklık sensörü ile sensörün ECU ile olan bağlantılarının karakteristikleri su sıcaklık sensörünün karakteristikleriyle temel olarak aynıdır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 74 7.7.3. Fakir Karışım Sensörü Fakir karışım sensörünün yapısı, zirkon di oksit elemanlı tip oksijen sensörü ile temelde aynıdır, ancak kullanımı farklıdır. Zirkon di oksit elemanlı fakir karışım sensörü, sıcaklık yükseldiği zaman (6500 C veya daha fazla ) zirkon di oksit elemana bir voltaj tatbik edilerek, sonuçta egzoz gazı içindeki oksijen konsantrasyonu ile doğru orantılı olarak bir akımın geçmesi sağlanmış olur. Bir başka deyişle, hava/ yakıt karışımı zengin olduğu zaman egzoz gazı içinde oksijen olmayacaktır, dolayısıyla zirkon di oksit elemanın içinden hiçbir akım geçişi olmayacaktır. Hava- yakıt karışımı fakir olduğu zaman, egzoz gazı içinde çok fazla oksijen gazı bulunacak ve zirkon di oksit elemanının içinden akan akım miktarı yüksek olacaktır. Fakir karışım sensörü, hava- yakıt oranını belli bir aralıkta tutması temin eder, böylece sürüş kabiliyetinin yanı sıra yakıt ekonomisi de sağlar. Yukarda görüldüğü üzere, sensör içinde zirkon di oksit elemanının sıcaklığını artıran bir de ısıtıcı vardır. Isıtıcı aynı oksijen sensöründe olduğu gibi kumanda edilir. 7.7.4. Yakıt Kontrol Anahtarı: Bu anahtar bir sensör gibi davranarak yakıtın normal veya süper benzin olduğu hakkında motor ECU’ suna bilgi verir. Motor ECU’ su değişik oktan sayılarında olan normal ve süper benzin için iki set halinde avans açısı bilgisi ile donatılmıştır. Motor ECU’ su normal benzin kullanıldığı bilgisi aldığı zaman, daha küçük avans açısı ile ilgili bilgileri kullanır. Eğer motor ECU’ suna süper benzin kullanıldığı bilgisi gelirse daha büyük avans açısı ile ilgili bilgileri kullanır. 7.7.5. Yakıt Sıcaklık Sensörü Yakıt galerisi ile basınç regülâtörü arasına konulmuştur. Bu sensör, bir moladan sonra motor sıcakken çalıştırıldığı zaman yakıt galerisinin sıcaklığı preset (standart) seviyesinin ötesine çıkarsa açılan bimetal bir disk içerir. Sıcaklık sensörü, yakıt galerisi sıcaklığı standart seviyenin altına düşerse devreyi keser. Motor sıcakken çalıştırıldığı zaman, sıcaklık sensörü ECU’ ya bir topraklama sinyali gönderir. Bu sinyalle ve diğer sensörlerden (örneğin; IAT, krank mili konum sensörü, soğutma suyu sıcaklık sensörü) gelen sinyallerle birlikte ECU, yakıt enjektörlerinin açılış zamanını belirler ve dolayısıyla motorun sıcakken çalıştırma karakteristiklerini optimize eder. Sıcaklık sensörü galerideki yakıtla doğrudan temas kurmaz. Yakıt sıcaklığı galerideki bir ara plakayla ölçülür. 7.7.6. Turbo şarj Basınç Sensörü Turbo şarj basınç sensörü turbo şarj basıncını (emme manifoldu basıncı)tespit eder. Yapısı ve çalışması manifold mutlak basınç sensörü ile aynıdır. Eğer turbo şarj basıncı anormal bir şekilde yükselirse, motor ECU’ su motoru korumak için yakıt göndermeyi keser. 7.7.7. Mutlak Basınç Sensörü Kontak açıkken atmosfer basıncını, motor çalıştıktan sonra ise emme manifoldu basınç veya vakumunu ölçerek ECU’ ya elektriksel olarak bildiren bir elemandır. ECU’ ya gelen bu bilgi ile ECU emilen hava miktarını algılar, buna göre enjektörün açılma süresini ayarlar. Sensörün içinde basınca göre direnci değişen bir eleman (load- cell) bulunmaktadır. Bu direnç sabit hava kabı üzerine yerleştirilmiştir. Manifoltdaki vakum değiştikçe direncin değeri değişir, bu direnç değişime göre beyin (ECU) manifold vakumunu algılar. Sensöre (5 V ile 0V) enerji beslemesi ECU tarafından yapılır. ECU’ ya ise 0 –4.75 V arasında değişen gerilim bilgisi gelir. ECU manifold vakumunu gerilim cinsinden değerlendirir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 75 ECU tarafından algılanan bu voltaj değerine göre enjektörlerin açık kalma süresi ayarlanır. Mutlak basınç sensörünün yaptığı bir diğer görev ise; kontak ilk açıldığı anda emme manifoldundaki basınç, atmosfer basıncına eşit olduğu için bu andaki basınç bilgisi, enjeksiyon beyni tarafından hafızaya referans bilgi olarak alınır. Motor çalıştığı zaman bu bilgiye göre çalışma düzenlenir. Araç seyir halinde iken rakım farklılığı olursa, gaz pedalına bir defa tam basılırsa, değişmiş olan rakım farkı mutlak basınç sensörü tarafından ECU ’ya bildirilir ve yeniden ateşleme avansı ve yakıt püskürtme düzenlemesi yapılır. Gerilim iletimi şu şekildedir: Turbo araçlarda normal çalışma anında manifold vakumu 0 – 950 mbar arasında iken 0 – 2.5 V arasında değişen bir gerilim ECU’ ya iletilir. Turbo türbinin aşırı besleme anında manifold basıncı 1000- 1950 mbar arasında 2.5 – 4.75 V arasında bir gerilim ECU’ ya iletilir. 7.8. Egzoz Sisteminde Kullanılan Sensörler 7.8.1. Oksijen Sensörü (HO2 S) için Oksijen sensörü katalitik konvertörden önce egzoz manifolduna mümkün olduğu kadar yakın bir yere monte edilmiştir. Bu sensör egzoz gazındaki artık karışım oranını ölçer. Bu oran motora yanma için gönderilen yakıt- hava karışım oranına ait ölçü olarak oksijen payının oluşmasını mümkün kılar. Sensörün bu oksijen miktarına bağlı olarak gönderdiği sinyale göre ECU karışımın zengin veya fakir olduğuna karar verir. Böylece enjektörlerin açık kalma sürelerini ayarlar. Karışım oranının kontrolü her saniye yapılır ve egzoz gazlarının iyi şekilde yanmış olarak atılmasını ve katalizöre gelen gazların içinde yanmamış gaz oranının en düşük seviyede olmasını sağlar. Sensörün içerisinde bulunan zirkonyum dioksit (ZrO2 – seramik madde) çok ince mikro delikli, platinyum tabakasıyla kaplıdır. Dış kısmı egzoz gazına maruz olan sensörün iç kısmı atmosfere doğru havalandırılmış olup bilgisayara bir kablo ile bağlıdır. Bu farklı ortamlarda bulunan (egzoz gazı elektrodu ve dış hava elektrodu) elektrotlar gerilim üretirler. Sadece kurşunsuz benzinle kullanılabilen sensör aslında galvanik bir pildir. ZrO2 elektrolit olarak görev yapmaktadır ve elektrotlar platinyum tabaklarından yapılmışlardır. ZrO2, 300 0C’ye ulaştığında elektriksel olarak iletken hale gelmekte ve oksijenin negatif yüklü iyonlarını çekmeye başlamaktadır. Bu iyonlar platinyuma iç ve dış yüzeylerinde toplanmaktadır. Havada, egzozdakinden daha çok oksijen bulunmaktadır. Bu nedenle, iç kısımdaki elektrodun dışarıdaki elektroda oranla daha fazla sayıda iyona sahip olması voltaj potansiyelini etkilemektedir. Egzoz gazındaki oksijen konsantrasyonu dış elektrottaki iyon sayısını ve buna bağlı olarak voltaj miktarını belirlemektedir. Delik büyüklükleri ısıya (250 0C) bağlıdır. Sensör ısınınca yüzeyde bulunan toplama maddesinin gözenekleri büyür. Egzozda iyonlaşan gazlar büyüyen gözeneklerden geçer egzoz gazı elektrodu ile temas eder. Sensör elektrotlarının birisi egzoz gazı içindeki maddelerle temas ederken, diğer elektrot dış hava ile temas ettiği ve elektrotların birer yüzeyleri de birbiri ile temas ettiği için gerilim üretilir. Üretilen voltaj her zaman küçük olup 1.3 voltu (1300mV) geçmemektedir. Tipik çalışma aralığı ise 100–900 mV arasındadır. Bu miktar bilgisayarın anlayabilmesi için yeterlidir. Eğer üretilen gerilim 450 mV’tan büyük ise karışım zengin, küçük ise karışım fakir anlamındadır. Bu sonuçlar doğrultusunda beyin enjektör açılma zamanını ayarlar ve ideal karışım oranını tutturmaya çalışır. Böylece atılan çiğ gaz miktarı en aza indirgenir. Geriye kalan çiğ gazlar ise katalizör yardımıyla ikinci bir kimyasal yanmaya tabi tutularak dışarıya atılacak çiğ gaz miktarı sıfıra yakın değere gelir. Her saniye ECU ile oksijen sensörü arasında bilgi alış-verişi devam eder. Sensör düşük bir voltaj düzeyi (200mV’dan az) sağlarsa, ECU karışımın fakir olduğunu (λ >> 1) algılar ve püskürtülen yakıtın miktarını artırır. Sensör yüksek bir voltaj düzeyi (800 mV’dan daha yüksek) sağlarsa ECU karışımın zengin olduğunu (λ<<1) algılar ve püskürtülen yakıt miktarını azaltır. Bu yüzden oksijen sensörü püskürtme süresini motorun devamlı olarak 0.80 ile 1.20 arasında iniş çıkış yapan bir oksijen katsayısına göre olacak şekilde çalışmasını sağlar. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 76 7.8.2. Isıtılmış Oksijen (Lambda) Sensörü (O2 Sensörü) Bu sensörün de çalışması ve görevi oksijen sensörü ile aynıdır. Tek fark sensör içerisine konmuş olan ısı rezistansıdır. Egzoz gazı ölçümlerinde alınan değerler ya motor tam soğuduktan sonra ya da motor tamamen ısındıktan sonra alınmaktadır. Hâlbuki araştırmalar egzoz emisyonunun önemli bir kısmının motor çalıştıktan 1 dakika içerisinde oluştuğunu saptamıştır. Oksijen sensörü ise motor çalıştıktan 40 – 50 saniye sonra ölçüme başlar. Bu da demek oluyor ki ilk anda oksijen sensörü yetersiz kalıyor. İşte bu yetersizliği gidermek için oksijen sensörü içerisine ısı rezistansı takılarak oksijen sensörünün çalışma sıcaklığına (250oC – 300oC) ulaşma süresi düşürülerek daha iyi bir emisyon sağlanıyor. Isı rezistansı bağlantısı motor kontrol modülünün bağlantı fişi ile sağlanmaktadır. Isıtılmış oksijen sensörüne gelen elektrik sadece ısı rezistansı tarafından kullanılır. 7.8.3. Egzoz Geri Basınç Bildirim (DPFE) Sensörü Bu sensör bölme duvarının yanında, emme manifoldu akış kontrolü elektrik motorunun tam arkasında yer alır. Egzoz gazındaki basıncı ölçen sensör egzoz gazı basıncına göre sinyal üreterek ECU’ ya bildirir. ECU aldığı sinyalle enjektörleri kontrol eder. 7.8.4. EGR Valfi Konum Sensörü EGR valfi içinde yer alan sensör, valfin herhangi bir andaki konumunu belirler ve güç aktarma kontrol modülüne (PCM) valfin konumunu bildirir. Böylece EGR valfinin konumunu algılayan ECU valfin ne kadar açık olacağına karar verir. 7.8.5. Elektronik Basınç(EPT) Sensörü EPT sensörü, egzoz gazındaki basıncı ölçen seramik bir direnç Transducer’ idir. Bu sensöre +5 ‘lik bir referans voltajı verilir ve sensör, egzoz gazı basıncına bağlı olarak 0.5 V ile 4.75 V arasında bir doğru akım voltajı sağlar. Rölantide voltaj 3.25 volttadır, daha yüksek voltaj hava emme yolunda hiç EGR akışı olmadığını ya da çok az olduğunu gösterir. EPT’ nin gönderdiği sinyal ECU tarafından işlenir ve optimum egzoz gazı resirkülasyonunu belirlemek ve ateşleme noktasını düzeltmek için kullanılır. 7.8.6. EGR Isı Sensörü (EGRT) EGR valfi içerisinde bulunan sensör, EGR gazının ve EGR sistemindeki arızaları gözlemek ve teşhis etmek için kullanılır. EGR ısı sensörü bir termistörden meydana gelmiştir ve çalışması su sıcaklık sensörü ile emme havası sıcaklık sensörlerine çok benzer. Sensörün gönderdiği sinyaller di agnostik (gösterge) sisteminde kullanılır. EGR teknik değerleri EGRT sensöründe sabit bir ısı oluşturacak şekilde tespit edilmiştir. EGR sistemi devrede iken EGR gazının sıcaklığı belli bir seviyenin altında olduğu bu sensör tarafından tespit edildiği zaman, motor ECU’ su EGR sisteminin arızalı çalıştığına karar verir (EGR valfi düzgün çalışmıyor) ve gösterge panelinde bulunan “MOTOR KONTROL” ışığını yakarak sürücüyü uyarır. Aynı şekilde EGR ısısı çok yüksek ise EGR valfi sürekli olarak açık demektir ve yine sürücüyü uyarır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 77 7.9. Sürüş Ve Konfor Sensörleri 7.9.1. Oto Radar Sistemi Sürüş güvenliğinin sağlanması konusunda yapılan yeni bir çalışma, güvenli takip mesafesinin korunmasıyla ilgili, "oto radar sistemi" dir. Bununla, uzun yolculukların daha az yorucu olması, sürücüleri yoran ve kaza riskinin yüksek olduğu alacakaranlık ve yağışlı havalardaki araç kullanımı da kolaylaşmaktadır. Şekil 21:Mesafe (radar)sensörlerinin araç üzerindeki yeri Radar sistemi, aracın önünde 8° genişliğinde ve 150 m boyundaki koni biçimli bir alanın içerisinde bulunabilecek 30 kadar nesneyi algılayabilmekte ve önceliği en yakındaki nesneye vererek, hız ve mesafe bilgilerini kaydetmektedir. Daha hızlı taşıtlar sorun oluşturmadığından (sollayan araçlar da hızlıdır), sadece aynı hızdaki ve daha yavaş taşıtlar dikkate alınmaktadır. Oto radar sistemini kullanan taşıt, sollama şeridine çıkıncaya kadar hızlanamamaktadır. Sistemde otoyol için belirlenmiş olan güvenli takip mesafesi, 100 km/h hızla seyreden taşıtlar için 50 m dir. Şekil 22:Mesafe (radar)sensörlerinin araç içindeki yeri Benzer bir sistem Mercedes tarafından da uygulanmaktadır. Mercedes' in yakınlık kontrol (Proximity Control) sisteminde, taşıtın ön ızgarasının içine yerleştirilen küçük bir radar sensörü, yaklaşık 120 m mesafe içerisinde ilerleyen taşıtları algılayarak, iki taşıt arasındaki mesafeyi ve taşıtların bağıl hızlarını saniyenin kesirlerinde hesaplamaktadır. Sistem 35-150 km/h hızlar arasında çalışmaktadır. Radar ışınları çok kısa bir sürede gidip geldiğinden, sistem öndeki taşıtın hızındaki ani değişikliği algılayabilmekte ve frenleme ile buna uygun yavaşlama sağlamaktadır. Koşullar bilgisayarın başa çıkamayacağı kadar çok riskli hale geldiğinde ise, sürücüyü frenleme yapması için uyarmaktadır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 78 7.9.2. Geri Yanaşma Sensörü Bu sistem arka tampona yerleştirilmiş dört yakınlık algılayıcısı ve ön konsolu içine yerleştirilmiş özel bir hoparlörden oluşur. Aracın arkasındaki her tip engeli algılar.(insan, araç, ağaç, bariyer, kaldırım) Şekil 23:Geri yanaşma sensörünün araçlar üzerindeki yeri Bu işlev bir römork çekme veya bisiklet taşıyıcısı takıldığında otomatik olarak devre dışı kalacaktır. (Firmanın desteklediği römork veya bisiklet taşıyıcılarında). Kışın aracın sensörlerinin kar, buz ya da çamurla kaplı olmadığından emin olmak gerekir. Değişik otomobil üreticileri bu sistemi farklı isimler altında müşterilerine sunmaktadırlar. Bunların başlıcaları park sensörü, parktronic, poron, vb. Sistem parçaları 1) Park yardım beyni 2) Dört tane park sensörü 3) Hoparlör 4) Geri vites kondüktörü Şekil 24:Geri yanaşma sensörü şeması. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 79 Devreye sokma: Geri vitese takıldığı anda sistem çalışmaya başlar. Sesli bir bip sinyali sistemin devrede olduğunu gösterir. Sistemin çalışması için gerekli diğer şart ise aracın hızının 15 km/saat’in altında olması gerekir. Yakınlık bilgisi araba engele yaklaştıkça hızlanan sesli bir sinyal tarafından verir. Sistem aracın cisme 1m yaklaşmasıyla sürücüye bip sesi vermeye başlar. Arabanın arkası ile engel arasındaki mesafe 25 cm’nin altına indiğinde ses devamlı olur. Bazı araçlarda ise araç ile engel arasındaki mesafe 25 cm’ nin altına indiğinde gaza basılsa bile araç frenleme yapar ve çarpmayı engeller. Mesafe ayarları yapılabilir. Bu ise geri yanaşma beyninin özelliklerine, programlanabilirliğine ve aracın ana beyni ile çalışabilirliğine bağlıdır. Devreden çıkarma: Vites boşa alındığında sistem devreden çıkar. İşlemesinde sorun varsa geri vitese takıldığında kısa bipten sonra uzun bip sesi duyulur. 7.9.3. Lastik basınç sensörleri Geri yanaşma sensörleriyle entegre çalışan bu sensörlerde 4 tanedir. Aracın standart yüksekliğine set edilmişlerdir. Bu yükseklikte oluşan aşırı değişiklikler lastik basıncı değişikliği olarak iletilir. 7.9.4. Yoldan Çıkma Sensörü Araçların hareketi esnasında yolun sınır çizgilerinden aldığı sinyalleri işleyerek yolun sınırları dışına çıktığında uyarı veren ( Özellikle sürücünün uyuduğu durumlar için yararlıdır) bir devreye sahip sensördür. Sensör yollara çizilen reflektif çizgileri algılama özelliğine sahiptir. Şekil 25:Yoldan çıkma sensörü 7.9.5. Buz Uyarı Sensörü (NTC) Aracın ön travestinde bulunur. Yoldaki gizli buzlanmayı hissederek şoför kabinine ikaz gönderir. Böylece şoförde bu uyarıyı dikkate alarak sürüşe devam eder. Malzeme özellikleriyle ilgili olarak sensörün direnci düşüyor. Isı düşmesi nedeniyle yerden çıkan buzun çıkarmış olduğu buhar (duman) sonucu yerdeki buzu hisseder. Malzeme özelliklerinin farklılıkları sayesinde ısı değişikliği sonucu malzemeler üzerindeki genleşme ve daralmayı kullanarak buzu hissetmektedir. Sensörün içindeki malzemeler ısı düşmesi nedeniyle daralma (küçülme) sonucu malzemeler arasındaki boşluk artarak iletkenlik kalkar ve bu iletkenliğin kalkması sonucu da sensör iletken parçalar sayesinde şoför kabinindeki ışık veya herhangi bir uyarı yardımıyla şoförü ikaz eder ve şoförde buna göre tedbirini alır. Seyahat bilgisayarı bulunmayan araçlarda bu devre harekete geçerek buzu hisseder ve şoföre iletir. Araç hareket halindeyken –1 , 6 arasındaki ısı değişikliğini 10 saniye gibi kısa bir sürede hissederek şoför kabinine bildirir. Buza girildiği andan itibaren bu ısı değişikliğini 10 saniyede hissedilir. Bu sitem negatif ısı katsayısı olarak ta adlandırılabilir. Günümüzde bu sistem hızla yaygınlaşmaktadır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 80 7.9.6. Işık Sensörü: Işığa ( Aydınlığa ) duyarlı rezistör kullanan bir devre ile gerçekleştirilmektedir. Devre ışıktaki azalma ve artmaya göre açılır veya kapanır. Farlar, İç ışıklar, iç ayna ışığına ve park lambalarına (karanlıkta otomatik yanan) uygulanırlar. 7.9.7. Kick- Down Sensörü: Bu sensör bir anahtar görevi görmektedir. Gaz pedalının hemen altındaki taban döşemesinin üstüne yerleştirilmiştir. Gaz kelebeğinin tam açılma açısı sınırını aşacak kadar gaz pedalına basıldığı zaman, kick- down anahtarı (sensörü) devreye girer ve motor ECU’ suna bir sinyal gönderir. Bu sinyal ECU tarafından güç zenginleştirmesi için kullanılır. Özellikle otomatik transmisyonlu araçlarda roketleme anahtarı olarak ta bilinir. 7.9.8. Stop Lambası Sensörü: Bu sensör frenlere basıldığını tespit etmek için kullanılır. Bu sensör de bir anahtar gibi kullanılır. Sensörün ürettiği sinyal(STP) voltajı stop lambalarına gönderilen voltaj ile aynıdır. STP (sensörün gönderdiği sinyal) sinyali esas olarak yakıt kesme esnasındaki motor devrinin kontrolü için kullanılır. Yakıt kesme devri frenlere basıldığı anda düşük tutulur. 7.9.9. Hidrolik Direksiyon Sensörü: Hidrolik direksiyon sensörü, park etme manevrası esnasında enjeksiyon hesaplayıcısının motor rölanti devrini yükseltmesini sağlar. Bu sensör, hidrolik direksiyon pompası ile valfı arasındaki bağlantının üstündedir. Araç hızı 4 km/ h ‘in altında ise hidrolik direksiyon sensörü uyarı sinyali üretmeye başlar. 7.9.10. Süspansiyon Yükseklik Sensörü: Süspansiyon yükseklik sensörü, amortisörlerin içine yerleştirilmiştir. Hem hava süspansiyon sistemlerinde hem de klasik süspansiyon sistemlerinde amortisör yüksekliğini algılayarak ECU’ ya bildirir. Klasik süspansiyon sisteminde yükseklik sensörü, bilgisayara tekerleklerin karşılaştığı önemli engebeleri bildirerek, amortisör içindeki supapların açılıp-kapanma miktarının ayarlanmasıyla sertleşmesi sağlanmakta ve yol yüzeyi normale döndüğünde tekrar yumuşatmaktadır. Havalı süspansiyon sistemlerinde yükseklik sensörleri (her tekerlek için ayrı bir sensör), aracın yüksekliğinin düşük seviyede olduğunu ECU’ ya bildirirler. ECU bu durumda hava yaylarında bulunan selenoid; supaplara açılma emri vererek basıncın içeri alınmasını ve gövdenin gereken kısmının yükseltilmesini sağlamaktadır. Tersi bir durumda örneğin, bagajdaki yük azaltıldığında yükseklik sensörü ECU’ ya aracın yerden yüksekliğinin arttığını bildirerek her iki boşaltma supabını açıp, basıncı boşaltarak aracı normal seviyesine getirmektedir. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 81 7.9.11. Direksiyon Açı Sensörü: Bu sensörler direksiyon pozisyonunu bildirmektedir. Hidrolik direksiyonlarda kullanılan sensör, virajlarda takviyeyi (hidroliği) azaltmakta veya park ederken araç hızı sensörüyle birlikte çalışarak takviyeyi artırmaktadır. Şekil 26:Direksiyon Açı sensörünün yeri 7.9.12. İnfrared Lazer mesafe Sensörü: Bu sensör öndeki araç ile aradaki mesafeyi ölçer. Bu sensör akıllı hız sabitleyici sistemine (Intelligent Cruise Control –ICC) sahip olan araçlarda kullanılıyor. ICC’ de bulunan ve “drive- by- wire throltle control” yöntemiyle çalışan motor ve frenleme sistemi yöntemi sürücünün hızını değiştirmesini gerektiren veya hız sabitleyicinin devreden çıkmasını gerektiren durumlarda otomatik olarak ayarlamaları gerçekleştiriyor. 7.9.13. Debriyaj Sensörü (Anahtarı): Bu sensör bir anahtar gibi çalışır. Debriyaj pedalının altına yerleştirilmiştir ve debriyaj pedalına basılıp basılmadığını algılar. Gönderdiği sinyal egzoz emisyonlarını azaltmak için yakıt kesme esnasındaki motor devrinin kontrolü için kullanılır. 7.9.14. Darbe Sensörü: Kaza durumunda, otomobilde bulunanların güvenliğini artırmak için, kabin içinde sürücü koltuğunun altında bir darbe sensörü mevcuttur. Bu sensör, yakıt besleme pompasını devre dışı bırakarak, yakıt enjeksiyon sisteminden dışarı sızacak yakıt sebebi ile yangın çıkması ihtimalini azaltır. Darbe sensörü, konik bir yuvaya oturtulmuş çelik bir bilye ve bu bilyeyi yerinde tutması için bir mıknatıstan oluşur. Şiddetli bir çarpışma halinde, bilye manyetik kuvvetin etkisinden kurtulur ve yakıt pompasının şasi bağlantısını keserek normalde kapalı olan elektrik devresini açar. Dolayısıyla da enjeksiyon sisteminin yakıt beslemesini keser. Yakıt pompasının şasi bağlantısını tekrar eski haline döndürmek için koltuk geri çekilir ve sensör üzerine bastırılır. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 82 7.9.15. Hava Yastığı Sensörleri 7.9.15.1. Yan Algılayıcılar (Sensörler ): Yan hava yastıklı araçlarda yandan gelen bir darbeyi hızla algılayabilmek için aracın her iki yanındaki direklerin yakınında, döşeme paneli üzerinde ilave algılayıcılar vardır. Bu yan algılayıcılar (her bir tarafta birer adet); 2 adet çarpışma algılayıcısından, bir mikro işlemciden ve bir hava yastığı modülü ara biriminden oluşur. Yan algılayıcıdaki çarpma algılayıcıları, sürücü hava yastığı da kullanılan algılayıcıların aynısıdır. Bir tanesi çarpma algılayıcısı, bir tanesi ise güvenlik algılayıcısı olarak vazife görür. Güvenlik algılayıcısının mekanik çalışması yan hava yastıkları için çok yavaş kaldığından, elektronik olarak çalışan güvenlik algılayıcısı kullanılmıştı. Her iki algılayıcının verdiği sinyaller mikro işlemci tarafından değerlendirilir. Yeterli güce sahip bir yan darbe algılandığında, mikro işlemci, hava yastığı kumanda modülüne bir ateşleme komutu yollar. 7.9.15.2. Yolcu ağırlık sensörü Ön yolcu koltuğuna yerleştirilen bu sensör, koltuğa oturanın bir köpek mi, bir çocuk mu, yoksa yetişkin mi olduğunu algılayıp, hava yastığının ona göre açılmasını düzenliyor. 7.9.15.3. Çarpma Algılayıcıları (Sensörleri): Araçların (hava yastığı bulunanlarda) ön taraflarında, 2 tanesi panjurun alt kısmında (birisi sağ tarafta ve birisi sol tarafta), bir tanesi radyatör şasesine takılmış üç algılayıcıdan (sensörden) oluşan çarpma algılayıcıları mıknatıslı algılayıcıdır. Çarpma algılayıcıları, belirlenmiş şiddetteki bir darbe esnasında iki elektrik kontağı arasında köprü kurarlar. Güvenlik algılayıcısı ile birlikte gaz üreticini ateşleyen devreyi kapatırlar. 7.9.15.4. Çarpma şiddeti sensörü Yolcu ağırlık sensörüne bağlı olarak şiddeti ayarlanabilen hava yastıkları geldi. Çarpmanın şiddetine göre hava yastığının açılma hızı da değişebiliyor. Hafif bir çarpmaysa açılma hızı azalıyor. Bu da, hava yastığı yüzünden yaralanma olmasını engelliyor. 7.9.16. Yağmur Sensörü: Bu sensörler silecekleri, yağmur yağdığı zaman otomatik olarak devreye sokmak için ECU’ ya sinyal yollayarak sileceklerin çalışmasını sağlarlar. Sistemin çalışması yansıyan ışık prensibine dayanır. Cihaz ön cama yerleştirilir ve camın arka kısmındaki LED’den yansıyan ışık ölçülür. Eğer cam ıslaksa yansıyan ışık miktarında değişme olur ve bunun için ufak yağmur damlaları bile yeterlidir. Ölçülen ışık miktarına göre sileceklerin çalışma hızı da kontrol edilir. Aşağıdaki şekilde yansıyan ışık prensibinin basit şeması verilmiştir. 7.9.17. Klima kumanda paneli üzerinde yolcu kabini hava sıcaklık sensörü Araç içi sıcaklığını gösteren dijital termometreye bağlı termistör dür. Sadece pozitif sıcaklıklar için dizayn edilmiştir 7.9.18. Yolcu kabininde, iklimlendirilmiş hava sıcaklık sensörü Araç içi sıcaklığını gösteren dijital termometreye bağlı termistör dür. Hem pozitif ve hem de negatif sıcaklıklar için dizayn edilmiştir Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN 83 7.9.19. Klima donma önleme sensörü Klimaların gazlar 4 0C in altına düştüğünde donar. Klima gazının sıcaklığının kritik sıcaklığa düştüğünü bildirir. Bu durumun önüne geçilebilmesi için araç çalışırken anında ısıtma moduna geçerken gaz sıcaklığını korur. 7.9.20. Dış hava sıcaklık sensörü Sağ dış kapı aynası üzerine yerleştirilmişlerdir. Aracın bulunduğu yerdeki dış ortam sıcaklığını iklimlendirme sistemine bildirir. 84 Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN
