Chương 6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ

Chươnng6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ 6 1 Khái quát về hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ 6 1 2 Lịch sử phát triển Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp ông Stevan đã nghỉ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén khí. Sau đó một thời gian một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả nên không được thực hiện. Tên Tiếng Anh của KJetronic là CIS (Continuous Injection System) đặc trưng cho các hãng xe Châu Âu và có 4 loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic, K –Jetronic – với cảm biến oxy và KE – Jetronic( có kết hợp điều khiển bằng điện tử) hoặc KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm).

Chương 6: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ 6.1 Khái quát hệ thống điều khiển lập trình cho động 6.1.2 Lịch sử phát triển Vào kỷ 19, kỹ sư người Pháp ông Stevan nghỉ cách phun nhiên liệu cho máy nén khí Sau thời gian người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy không mang lại hiệu nên không thực Tên Tiếng Anh K-Jetronic CIS (Continuous Injection System) đặc trưng cho hãng xe Châu Âu có loại cho CIS là: K – Jetronic, K –Jetronic – với cảm biến oxy KE – Jetronic( có kết hợp điều khiển điện tử) KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm) 6.1 Khái quát hệ thống điều khiển lập trình cho động Ngày nay, gần tất ô tô trang bị hệ thống điều khiển động xăng diesel theo chương trình chúng giúp động đáp ứng yêu cầu gắt gao khí xả tính tiết kiệm nhiên liệu Thêm vào đó, cơng suất động cải thiện rõ rệt Nhưng năm gần hệ động phun xăng đời Đó động phun trực tiếp : GDI (Gasoline Direct Injection) Trong tương lai gần, chắn GDI sử dụng rộng rãi 6.1.2 Phân loại ưu nhược điểm Loại CIS - Continuous Injection System kiểu sử dụng kim phun khí gồm loại bản: - Hệ thống K – Jetronic: việc phun nhiên liệu hồn tồn điều khiển khí - Hệ thống K – Jetronic có cảm biến khí thải: có thêm cảm biến oxy - Hệ thống KE – Jetronic: Hệ thống K-Jetronic với mạch điều chỉnh áp lực phun điện tử - Hệ thống KE – Motronic: kết hợp với việc điều khiển đánh lửa điện tử LoạiAFC-Air Flow Controlled Fuel Injection: Sử dụng kim phun điều khiển điện  D-Jetronic (Xuất phát từ chữ Druck Tiếng Đức áp suất)  L – Jetronic (Xuất phát từ chữ Luft Tiếng Đức khơng khí) Loại TBI -Throttle Body Injection: phun đơn điểm LoạiMPI-Multi Point Fuel Injection: phun đa điểm Điều khiển theo chương trình điều khiển phun xăng (EFI-Electronic Fuel Injection) điều khiển đánh lửa (ESA-Electronic Spark Advance) TCCS-Toyota Computer Control System Nissan gọi tên ECCS-Electronic Concentrated Control System Ưu nhược điểm hệ thống phun xăng : - Có cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đến xi lanh - Có thể đạt tỷ lệ khí nhiên liệu xác với tất dải tốc độ động - Đáp ứng kịp thời với thay đổi góc mở bướm ga - Khả hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu dễ dàng : làm đậm hỗn hợp nhiệt độ thấp cắt nhiên liệu giảm tốc - Hiệu suất nạp hỗn hợp khơng khí - Nhiên liệu cao 6.2 Cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình thuật tốn điều khiển 6.2.1 Sơ đồ cấu trúc khối chức INPUT (SENSORS) OUTPUT (ACTUATORS) Tốc độ động Tải đông cơ(MAP) Nhiệt độ nước làm mát E Nhiệt độ khí nạp Nhiệt độ nhiên liệu Kim phun nhiên liệu Hệ thống đánh lửa C Điêu khiển cầm chừng Vị trí bướm ga Cảm biến oxy Điện áp accu Các cảm biến khác U Hệ thống chẩn đoán Sơ đồ khối chức hệ thống điều khiển phun xăng Điều khiển hỗn hợp cầm chừng Hệ thống cấp khí Cảm biến lưu lượng gió Các cảm biến khác ECU Điều khiển tốc độ cầm chừng Cảm biến bướm ga Động Kim phun nhiên liệu Hệ thống cấp nhiên liệu Switch : dạng công tắc Công tắc OD: hộp số tự động vượt tốc Tranzitor dạng cơng tắc đóng mở Variable Resistor :biến trở Cãm biến nhiệt độ nước làm mát THW Cãm biến vị trí bướm ga VTA Cãm biến nhiệt độ khí nạp ambient air tempature Vs , VG tín hiệu cãm biến đo gió AC Hz : dạng tần số xoay chiều AC DC Hz : dạng tần số xoay chiều DC Tín hiệu Đo gió karmam (Ks) Variable voltage : cảm biến OXY Bộ chấp hành Sự cắt nhiên liệu Cắt nhiên liệu giảm tốc Khi tốc độ động giảm xuống tốc độ ấn định cánh bướm ga mở, nhiên liệu phun trở lại Tốc độ động ngăt nhiên liệu tốc độ động phun nhiên liệu trở lại cao nhiệt độ nước làm mát thấp đồ thị Cắt nhiên liệu tốc độ động cao kim phun ngừng phun tốc độ động tăng lên mức n Cắt nhiên liệu 2000 Thaá p Phun trở lại t0 nước làm mát Cao Sự hiệu chỉnh theo điện áp accu K(Hệ số điều chỉnh) 1.0 Low 14V Hight Điện áp ECU Có trì hỗn thời gian mà ECU gửi tín hiệu đến kim phun thời gian phun thực tế Sự trì hỗn dài thời gian mở kim phun ngắn so với lượng tính tốn ECU lượng nhiên liệu phun bị giảm ít, khơng đủ đáp ứng chế độ tải động Do đó, cần phải có hiệu chỉnh thời gian nhấc kim theo điện áp Trong hiệu chỉnh theo điện áp, ECU bù trừ cho trì hỗn cách kéo dài thời gian tín hiệu mở kim phun thêm đoạn tùy theo độ dài đoạn trì hỗn Điều khiển kim phun khởi động lạnh Mạch điện công tắc thời gian Thời gian mở (sec) Of On -20 (-4) (32) 20 (63) 40 (104) 60 (140) Nhiệt độ nước 0C (0F) Cấu tạovan điều khiển tốc độ cầm chừng Môtơ bước động điện, rôto nam châm vĩnh cửu 16 cực Số cực rơto cịn tùy thuộc vào loại động Stator gồm hai lõi 16 cực xen kẽ nhau, lõi quấn hai cuộn dây ngược chiều Mơtơ quay chiều ngược chiều kim đồng hồ để van di chuyển theo hướng đóng mở Mơtơ điều khiển ECU Mỗi lần dịch chuyển bước, từ vị trí van đóng hồn tồn đến mở hồn tồn có 125 bước Khi van di chuyển làm tăng giảm tiết diện cho gió qua Lưu lượng gió qua van lớn, hệ thống khơng cần dùng van gió phụ trội vít điều chỉnh tốc độ cầm chừng vặn kín hồn tồn Kiểu Solenoid A (On) (Off) B cycle Cuộn solenold ECU điều khiển theo độ hổng xung Khi có tín hiệu solenoid hoạt động làm thay đổi khe hở van solenoid bể van cho gió vào nhiều hay Cứ khoảng 120ms cuộn dây van nhận xung điện (ON/OFF) Vì tần số đóng mở lớn nên coi cuộn dây cấp điện liên tục, song giá trị trung bình dịng điện tính tỉ số thời gian cấp điện (ON) thời gian ngắt điện (OFF) Tỉ số gọi số làm việc W tính theo cơng thức A W= 100% A+ B Trong đó: A: Có dịng( ON) B: Khơng có dịng(OFF) Kiểu van xoay Cuộn lò xo lưỡng kim : dùng để điều khiển đóng mở van theo nhiệt dộ nước mạch điều khiển điện khơng làm việc Chốt xoay khơng kích hoạt hoạt động lò xo lưỡng kim hệ thống điều khiển cầm chừng hoạt động tốt lúc lị xo lưỡng kim khơng tiếp xúc với mặt cắt có vát rãnh tren chấu bảo vệ Cơ cấu thiết bị an tồn khơng cho tốc độ cầm chừng cao hay thấp mạch điện bị hư hỏng Loại điều khiển ECU động Loại điều khiển khố điện MẠCH NỐI MASS E2: NỐI MASS CẢM BiẾN E1: NỐI MASS ECU E01: NỐI MASS KIM PHUN Despiking/Clamping Circuits SỨC ĐIỆN ĐỘNG ĐẢO CHIỀU .. .6. 1 Khái quát hệ thống điều khiển lập trình cho động Ngày nay, gần tất ô tô trang bị hệ thống điều khiển động xăng diesel theo chương trình chúng giúp động đáp ứng yêu cầu... khí - Nhiên liệu cao 6. 2 Cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình thuật tốn điều khiển 6. 2.1 Sơ đồ cấu trúc khối chức INPUT (SENSORS) OUTPUT (ACTUATORS) Tốc độ động Tải đông cơ( MAP) Nhiệt độ nước... Hệ thống K – Jetronic: việc phun nhiên liệu hoàn tồn điều khiển khí - Hệ thống K – Jetronic có cảm biến khí thải: có thêm cảm biến oxy - Hệ thống KE – Jetronic: Hệ thống K-Jetronic với mạch điều