Project MSII BMW sensoren

Onderwerpen:

  • Krukaspositiesensor (CPS)
  • Lambdasonde
  • Koelvloeistoftemperatuursensor (CLT)
  • Inlaatluchttemperatuursensor
  • Gaskleppositiesensor (TPS)

Krukaspositiesensor (CPS):
De krukaspositiesensor zit bij de BMW-motor aan de voorzijde van de motor boven de tandkrans van de krukaspoelie gemonteerd. Uit het signaal van deze sensor kan de ECU het volgende bepalen:

  • het krukastoerental: wordt bepaald aan de hand van de snelheid waarmee de tandjes langs de sensor bewegen.
  • de krukaspositie dat aan de hand van het referentiepunt van de tandkrans wordt bepaald. Eén of meerdere weggeslepen tanden dienen als het referentiepunt.

De krukaspoelie is van het type “60-2”. De schijf bevat 60 tandjes, waarvan er twee zijn weggeslepen. De weggeslepen tanden dienen als referentiepunt. Het werkelijke BDP van de zuiger van cilinder 1 vindt 16 tandjes later plaats.

Het aantal graden tussen het referentiepunt en het werkelijke BDP kan met een eenvoudige berekening worden vastgesteld:

Iedere keer als er een tandje langs de sensor beweegt, is de krukas (360 / 60) = 6 graden verdraaid.
Als het referentiepunt en het werkelijke BDP 18 tandjes uit elkaar liggen, is dat (6 * 16) = 96 graden.

Dit gegeven is heel belangrijk voor het motormanagementsysteem. Nadat het referentiepunt is geregistreerd, kan de ECU door middel van het tellen van de tandjes bepalen op welk moment er ingespoten of ontstoken dient te worden. In de situatie waarbij de ontsteking 30 graden moet worden vervroegd, moet de ECU zorgen dat 5 tandjes voor het werkelijke BDP (5 tandjes * 6 graden = 30), dus 13 tandjes ná het referentiepunt, de bougie vonkt. Hierbij is nog geen rekening gehouden met de laadtijd van de primaire spoel in de bobine, wat ook tijd kost, dus in werkelijkheid begint de ECU nog een paar krukasgraden eerder met het opladen van de primaire spoel. Hier komen we in de paragraaf over de bobine in het hoofdstuk over actuatoren op terug.

Lambdasonde:
De standaard lambdasonde is vervangen door een Bosch LSU 4.2 5-draads breedbandsensor. De sensor is aangesloten op de Innovate LC-2 digitale lambda-controller. Deze controller zet het signaal van de lambdasonde om in een digitaal signaal en stuurt deze door naar de MegaSquirt ECU.

Specifications Innovate LC-2 O2-controller:

Power

 
Operating Voltage9.8V to 16V DC
Input Current, O² heater initial warm-up2.0A nominal, 3A max
Input Current, O² normal operation0.8A nominal, 1.1A max

Environmental

 
Operating ambient temperature0° to 140° F (−17.78° to 60° C)
Storage ambient temperature−40° to 185° F (−40° to 85° C)
Water resistanceSplash resistant, non-submersible

Sensors

 
Compatible TypesBosch™ LSU4.2 & Bosch™ LSU4.9
Bosch™ Heater ControlDigital PID via pump-cell impedance
Measurements
 
Lambda.5 to 8.0
Air/Fuel Ratio7.35 to 117 (gasoline), Fuel Type Programmable
Accuracy
 
For LambdaAccurate to +/- .007 (.1 AFR)

Response Time

 
Free Air to Lambda< 100 mS ( < 25 mS typical)
Inputs
 
Serial1, Innovate MTS Compatible
Outputs
 
Analog

2, 0-5VDC, 10 bit resolution, programmable

Serial1, Innovate MTS Compatible
Communication
 
SerialMTS (Innovate Modular Tuning System) compatible

Koelvloeistoftemperatuursensor (CLT):
De motor is van origine uitgevoerd met twee sensoren die beide de koelvloeistoftemperatuur meten. De onderstaande afbeelding toont het thermostaathuis met twee koevloeistoftemperatuursensoren een thermoschakelaar voor de koelventilator. De linker sensor gebruiken we niet. De middelste is verbonden met de MegaSquirt ECU. De reden dat we slechts één sensor gebruiken wordt hieronder toegelicht. De thermoschakelaar gebruiken we ook niet; we schakelen op dit moment de koelventilator aan of uit met een handbediende schakelaar. Later zal de aansturing ook door de MegaSquirt worden verzorgd.

Waarom twee koelvloeistoftemperatuursensoren? En waarom gebruiken we er maar één?
Een NTC-sensor heeft een logaritmisch verloop. De weerstand neemt af bij toenemende temperatuur. De blauwe karakteristiek in de afbeelding toont de grootste weerstandverandering tussen de 0 en 40 graden Celsius. Bij een toenemende temperatuur daalt de weerstand minder snel.

De rode karakteristiek daalt ook bij toenemende temperatuur, maar hier is de grootste verandering tussen de 40 en 80 graden te zien.

Wij zijn voornamelijk geïnteresseerd in de temperatuur tot 60 graden Celsius in verband met de instellingen voor de koude start. Denk daarbij aan de brandstofverrijking en de luchtomloop via de stationair stelmotor. Boven de 60 graden Celsius hoeft er niet meer te worden verrijkt.

Inlaatluchttemperatuursensor:
De originele sensor zit in de luchthoeveelheidsmeter ingebouwd. Echter, deze luchthoeveelheidsmeter is verwijderd. Dat betekent dat er elders een temperatuursensor moet worden aangebracht.
We gebruiken een universele NTC-sensor. Het merk en de afkomst zijn onbekend. Het belangrijke is dat we de weerstandwaarden bij een temperatuurverandering meten, en vervolgens in het programma TunerStudio invoeren.

De temperatuursensor is gemonteerd in de luchtaanzuigbuis nabij de stelmotor van de stationairregeling. De sensor is in de slang geklikt. Het meetelement bevindt zich in de luchtaanzuigbuis en meet de temperatuur van de passerende lucht.

Omdat er geen stekker bij de sensor aanwezig was, zijn de draden op de contacten gesoldeerd en met krimpkous beschermd.

Gaskleppositiesensor (TPS):
Informatie volgt later…