Từ tốc độ cầm chừng đến tốc độ cao, một lượng nhiên liệu được cài đặt trước được phun ra từ kim phun tương ứng với lượng không khí nạp, kim phun được điều khiển bởi ECM và ECM nhận tín
Trang 1Crankshaft Position sensor
TP sensor Throttle Position sensor IACV Idle Air Control Valve
ECT sensor Engine Coolant Temperature
II SO SÁNH GIỬA BỘ CHẾ HÒA KHÍ VÀ HỆ THỐNG PGM-FI
Trang 21 SỰ VẬN HÀNH CƠ BẢN TỪ TỐC ĐỌ CẦM CHỪNG ĐẾN TỐC ĐỘ CAO.
a SỰ VẬN HÀNH CƠ BẢN
Bộ chế hòa khí và hệ thống PGM-FI điều khiển công suất của động cơ bằng cách điều chỉnh thể tích hổn hợp xăng/không khí được đưa vào trong động cơ bằng cách đóng/mở bướm ga Cả hai loại được thiết kế để cung cấp tỉ lệ không khí – nhiên liệu phụ thuộc vàothể tích không khí đi vào
b SỰ VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Ở tốc độ cầm chừng và tốc độ thấp, bướm ga mở ra một khoảng nhỏ, nhiên liệu được kéo xuống từ gic lơ cầm chừng và gic lơ tốc độ thấp dưới dạng sưng và đượchòa trộn với dòng khí đi vào Hổn hợp được đưa đến động cơ
Trong khoảng từ tốc độ thấp đến trung bình, độ chân không tăng lên tương ứng với vị trí bướm ga Chân không trong ống khuếch tán lớn hơn khi piston đi lên, kéo lượng nhiên liệu lớn hơn từ gic lơ chính và kết hợp với khí nạp Hổn hợp nhiên liệu dưới dạng sương từ gic lơ chính/gic lơ tốc độ thấp và không khí được truyền vào trong động cơ
Ở tốc độ cao, áp suất chân không trong xylanh và bướm ga mở hoàn toàn, kích thước ống khuếch tán là lớn nhất Bởi vậy lượng nhiên liệu lớn nhất được kéo xuống từ gic lơ chính dưới dạng sương kết hợp với không khí nạp Hổn hợp được đưa vào trong động cơ
c SỰ VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PGM-FI
Từ tốc độ cầm chừng đến tốc độ cao, một lượng nhiên liệu được cài đặt trước được phun ra từ kim phun tương ứng với lượng không khí nạp, kim phun được điều khiển bởi ECM và ECM nhận tín hiệu điện áp từ các cảm biến
Trang 3 Kim phun phun một lượng nhiên liệu chính xác vào trong ống góp nạp, phụ thuộc vào thể tích không khí nạp, bằng cách thêm vào khoảng thời gian phun chính xác (*2) đến khoảng thời gian phun cơ bản(*1).
*1: Khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản được tính bởi 2 loại bản đồ được lưu trong bộ nhớ ECM mà được tìm bởi số vòng quay động cơ và lượng khí nạp (đượctính theo công thức được cài đặt trước mà dùng hiệu điện thế ngỏ ra của cảm biến MAP, IAT, TP để tính.)
*2: khoảng thời gian phun nhiên liệu chính xác được tính toán bởi ECM theo hiệu điện thế ngỏ ra của mỗi cảm biến và điều kiện vận hành của động cơ
2 SỰ LÀM GIÀU NHIÊN CHO VIỆC KHỞI ĐỘNG LẠNH
Động cơ vận hành trong điều kiện khởi động lạnh
Nhiên liệu không hóa hơi tốt trong động cơ lạnh làm cho tỉ lệ không khí- nhiên liệu nghèo làm cho cầm chừng không êm
a Khởi động lạnh với bộ chế hòa khí (với van nhiệt SE).
Khi động cơ lạnh, tỉ lệ không khí/nhiên liệu chính xác và tốc độ càm chừng nhanh được duy trì bởi van nhiệt SE, nó đưa thêm lượng không khí/nhiên liệu vào qua cổng khởi động, bổ sung cho lượng nhiên liệu phun ra từ gic lơ cầm chừng
Trang 4b Khởi động lạnh với PGM-FI.
Khi động cơ lạnh ECM điều
chỉnh lượng nhiên liệu bằng cách
kéo dài thời gian mở kim phun
tương ứng với tín hiệu ddienj áp
từ cảm biến ECT, phụ thuộc vào
điều kiện động cơ, trong khi đó
điều khiển van IACV để đưa
thêm lượng không khí vào để
duy trì tốc độ cầm chừng nhanh
3 SỰ LÀM GIÀU NHIÊN LIỆU CHO VIỆC TĂNG TỐC NHANH.Động cơ vận hành dưới điều kiện tăng tốc nhanh
Khi bướm ga dược mở đột
ngột, lượng lớn khí nạp đi vào
trong động cơ Áp suất chân
không đường ống nạp nhỏ hơn
làm thiếu nhiên liệu và làm cho
tỉ lệ không khí – nhiên liệu
nghèo, kết quả là công suất
động cơ yếu
a Tăng tốc nhanh với bộ
chế hòa khí.
Trang 5Khi bướm ga mở đột ngột, chân không trong xylanh đáp ứng chậm, làm cho chân không trong ống khuếch tán lớn, kết quả là có nhiều nhiên liệu được hút ra khỏi gic lơ chính Sựcung cấp thêm nhiên liệu này tạo ra tỉ lệ không khí – nhiên liệu lý tưởng.
b Tăng tốc nhanh với PGM-FI.
phụ thuộc vào điều
kiện hoạt động của
động cơ, kim phun
được mở lâu hơn để
phun nhiều nhiên liệu
hơn vào trong xylanh,
tạo ra tỉ lệ lý tưởng
4 CẮT NHIÊN LIỆU KHI PHANH BẰNG ĐỘNG CƠ
Động cơ vận hành dưới điều kiện phanh bằng động cơ
Khi bướm ga đóng và phanh bằng động cơ được sử dụng, động cơ thiếu không khí nạp Kết quả là sự mất lửa xảy ra, hổn hợp không cháy được thải ra ngoài không khí
a Giảm tốc với bộ chế hòa
khí.
Khi bướm ga đóng hoàn toàn và
phanh bằng động cơ được sử dụng,
áp suất chân không trong đường
ống nạp tăng lên Vì khối lượng
không khí nhẹ hơn nhiên liệu nên
nhiều không khí được hút vào trong
ống nạp và tỉ lệ nhiên liệu – không
khí không đúng, kết quả là bỏ lửa
Van cắt không khí bằng cách đóng
mạch không khí cầm chừng/tốc độ
thấp để ngăn mất lửa, kết quả là hổn hợp không cháy hết thải ra ngoài không khí
Trang 6b Giảm tốc độ với PGM-FI.
Khi bướm ga đóng và phanh động cơ được sử dụng, ECM phát hiện bướm ga dóng hoàn toàn theo tín hiệu cảm
biến TP và cảm biến
CKP ECM cắt nguồn
nhiên liệu đến xylanh
bằng cách đặt thời gian
phun nhiên liệu về
không, ngăn nhiên liệu
chưa cháy hết thải ra
ngoài không khí để
tránh tiêu hao nhiên
liệu
III MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PGM – FI
ECM điều khiển điều kiện vận hành của động cơ bằng cách vận hành những bộ phận nhưkim phun và bơm xăng phụ thuộc vào tín hiệu từ cảm biến
Trang 71 ĐIỀU KHIỂN KHOẢNG THỜI GIAN PHUN NHIÊN LIÊU/ 2 BẢN ĐÒ
“bản đồ”: chương trình tính toán khoảng thời gian phun nhiên liệu phụ thuộc vào 2 yếu tố(tốc độ động cơ và áp suất chân không trong đường ống nạp hay độ mở bướm ga), minh họa trên ba chiều ở hình bên dưới
Bản đồ chương trình của hệ thống được điều chỉnh cho động cơ, hệ thống nạp và thải mà được kết hợp với xe máy Việc thay thế bất kỳ bộ phận nào của động cơ, hệ thống nạp và thải bằng bất kỳ bộ phận nào không được thiết kế cho loại xe máy này sẻ gây lổi
a ĐỘ MỞ BƯỚM GA NHỎ/ÁP SUẤT CHÂN KHÔNG TRONG ĐƯỜNG ỐNG NẠP CAO
Thời gian phun cơ bản dược tính
bởi bản đồ “speed – density” mà
áp suất chân không trong đường
ống nạp được phát hiện bở cảm
biến MAP và tôc sđộ động cơ
được phát hiện bởi cảm biến
Trang 8IV VAI TRÒ CỦA MỔI CẢM BIẾN.
Mỗi cảm biến cung cấp thông tin cho ECM bằng cách chuyển những thông tin vật lý như nhiệt độ và áp suất thnahf tín hiệu điện
1 CẢM BIẾN
Có hai loại ngỏ ra của cảm biến: một loại chuyển sự thay đổi điện áp thành sự thay đổi điện áp, một loại khác cung cấp điện áp hay cường độ dòng điện của chính nó
a HIỆU ĐIỆN THẾ NGỎ RA CỦA CẢM BIẾN
Minh họa ở sơ đồ bên dưới, hai điện trở chia
điện áp nguồn thành khi nối với nguồn trong
dãy
Khi điện trở A và B có cùng giá trị điện trở,
điện áp nguồn sẻ được chia thành phần bằng
nhau Khi một trong số chúng có giá trị điện
trở lớn hơn cái kia thì chúng có điện áp rơi
lớn hơn
Cảm biến ECT và cảm biến IAT sử dụng nguyên lý này
Trang 9ECM nhận được thông tin thay đổi vật lý (thay đổi của nhiệt độ, áp suất…) bằng sự thay đổi điện áp bằng cách đọc nó ở 2 đầu của điện trở B (điện trở A: điện trở cố định, điện trởB: biến trở mà nó phản ứng với sự thay đổi vật lý).
Ví dụ: điện áp nguồn là 5V, giá trị điện trở A là 1.5kΩ, giá trị điện trở B là 2.5kΩ, điện
áp đo được ở điểm C là 3.125V như hình bên dưới Nếu điện trở B là 0.1kΩ thì giá trị điện áp đo được ở C là 0.3125V
2 CẢM BIẾN CKP
Cảm biến CKP xác định tốc độ động cơ và góc của trục khuỷu
Trang 10 Cảm biến CKP bao gồm những từ trở trên bánh đà (9 mấu) và bộ cảm biến được cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu và cuộn dây.
Khi từ trở cắt ngang cảm biến CKP khi truch khuỷu quay, làm thay đổi đường từthông trong cuộn dây Cảm biến CKP nhận biết sự thay đổi này bằng cách chuyểnđổi chúng thành sự thay đổi điện áp và gửi xung điện áp đến ECM (9 xung trênmột vòng quay)
Phụ thuộc điện áp ngỏ ra, ECM điều khiển như sau:
- Xác định thời điểm phun nhiên liệu
- Xác định khoảng thời gian phun cơ bản ( với cảm biến TP và cảm biến MAP)
- Cắt đường cung cấp nhiên liệu khi giảm tốc (cảm biến TP)
- Xác định thời điểm đánh lửa
Trang 11 Điện áp ngỏ ra gửi về ECM thấp khi độ mở bướm ga nhỏ Điện áp cao hơn khi bướm ga mở lớn hơn
Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra, ECM điều khiển như sau:
- Xác định khoảng thời gian phun cơ bản và cắt nguồn cung cấp nhiên liệu khi giảmtốc.( với cảm biến CKP)
- Tăng thêm nhiên liệu phun ra khi tăng tốc
4 CẢM BIÊN MAP
MAP xácđịnh sự thay đổi
áp suât chân không trong đường ống nạp
Cảm biến MAP bao gồm: thiết bị cảm nhận áp suất (màng silicon) nó thay đổi điện trở khi có áp suất tác dụng lên nó, và bộ khuếch đại để khuếch đại sự thay đổiđiện áp rất nhỏ
Trang 12 Ngỏ ra của cảm biến MAP là sự
thay đổi của áp suất chân không
được biến đổi thành sự thay đổi của
điện trở và khuếch đại chúng lên
Ngỏ vào của ECM là giá trị được
chuyển thành sự thay đổi điện áp
Điện áp ngỏ ra trong ECM thấp khi
áp suất chân không chân không trong
đường ống nạp thấp Điện áp cao hơn
khi áp suát chân không cao hơn
Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra, ECM tính toán khoảng thời gian phun cơ bản với cảm biến CKP
5 CẢM BIẾN ECT
Cảm biến ECT xác định nhiệt độ nước làm mát động cơ
Cảm biến ECT bao gồm nhiệt điện trở mà điện trở thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ
Trang 13 Cảm biến ECT xác định nhiệt độ nước làm mát của động cơ bằng cách chuyển chúng thành sự thay đổi giá trị điện trở của nhiệt điện trở ECM nhận tín hiệu ngỏ
ra của cảm biến như sự thay đổi điện áp
Điện áp ngỏ ra trong ECM cao khi nhiệt độ nước làm mát động cơ thấp Điện áp thấp hơn khi nhiệt độc tăng
Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra, ECM chính xác khoảng thời gian phun nhiên liệu ứng với nhiệt độ nước làm mát động cơ
6 CẢM BIẾN IAT
Cảm biến IAT xác định nhiệt độ khí nạp vào động cơ
Trang 14 Cảm biến IAT bao gồm một nhiệt điện trở mà nó thay đổi giá trị điện trở theo sự thay đổi nhiệt độ.
Cảm biến IAT xác định sự
thay đổi nhiệt độ khí nạp
bằng cách biến đổi chúng
thành sự thay đổi của giá trị
điện trở Ngỏ vào của ECM
biến đổi giá trị điện trở thành
điện áp
Điện áp ngỏ ra trong ECM
cao khi nhiệt độ khí nạp thấp
Điện áp thấp hơn khi nhiệt độ
Trang 15 Điện áp ngỏ ra của cảm biến Oxi khoảng 0V khi sự chêch lệch nồng độ oxi giữa không khí và khí thải rất nhỏ (khi tỉ lệ không khí/nhiên liệu nghèo), khoảng 1V khichênh lệch lớn (tie lệ không khí/ nhiên liệu là giàu)
Phụ thuộc vào điện áp ngỏ ra, ECM xác định khoàng thời gian phun nhiên liệu tương ứng với nồng độ oxi có trong khí thải
8 KIM PHUN
a Tóm tắt
Kim phun là một van điện từ mà bao gồm van kim, cuộn dây điện từ, lò xo và lọc
Nhiên liệu được nén ở một áp suất
không đổi (294 kPa (3 kgf/cm2, 43
psi) được cung cấp đến kim
phun.nó phun một lượng nhiên liệu
chính xác từ cầm chừng đến tốc độ
động cơ lớn nhất
Kim phun đóng hoàn toàn hay mở
hoàn toàn với hành trình cố định
Lượng nhiên liệu được phun ra phụ
thộc vào kim phun được giử mở trong bao lâu
Công tắt máy cấp nguồn cho kim phun Khi ECM kích transistor điều khiển thì có dòng đi qua cuộn dây và kim phun mở
Trang 16V HỆ THỐNG BƠM NHIÊN LIỆU
Trang 17 Khi motor quay, những rãnh hình cánh quạt trên chu vi cánh bơm tạo ra áp suất khác nhau bởi lực ma sát nhớt, nhiên liệu được hút vào trong bơm sau đó được truyền ra khỏi bơm.
Nhiên liệu được hút qua lọc lưu thông trong motor và đi qua van kiểm tra áp suất
dư sau đó truyền qua cổng nạp
Khi động cơ bật OFF và bơm xăng không hoạt động van kiểm tra duy trì áp suất
dư để động cơ khởi động lại dể dàng
Bộ điều áp giử áp suất nhiên liệu không đổi nhờ van điều áp, nó mở ra khi áp suất nhiên liệu bên trong mạch phun (giửa bơm và kim phun) cao hơn áp suất nhất định
3 RELAY BƠM XĂNG
Relay bơm xăng dung để bật ON/OFF bơm xăng
Khi relay ngừng động cơ bật ON, nguồn từ acquy được cấp đến cuộn dây bên trong relay bơm xăng Cuộn dây tạo ra lực đện từ khi ECM nối mass cho nguồn và bật ON công tắt relay bơm xăng
Trang 18Bơm xăng được cấp nguồn từ acquy qua relay ngừng động cơ và relay bơm xăng khi công tắt relay bơm xăng bật ON.
4 CẢM BIẾN GÓC
Khi một xe được trang bị bộ chế hòa khí bị đổ, động cơ tự động ngừng bởi vì sự thay đổi của mức nhiên liệu trong buồng phao và nhiên liệu không được cung cấp, nhưng động cơ trang bị hệ thống PGM-FI sẻ không dừng khi nhiên liệu được nén vẫn được phun
Để ngừng động cơ trang bị hệ thống PGM-FI khi xe bị đổ, xe được trang bị cảm biến góc để xác định góc của xe Khi xe bị nghiêng hơn 49±4o, nó cắt nguồn cấp đến bơm xăng và hệ thống PGM-FI bằng cách cắt dòng đến relay ngừng động cơ
Đường tâm của con lắc bên trong cảm biến góc sẻ được giử thẳng hang với đường tâm của xe khi quay vòng vì lực ly tâm tác dụng lên con lắc, trong khi đó nó sẻ bị lệch khi xe
bị đổ vì lực ly tâm không làm việc
Trang 19Khi đường tâm của con lắc và đường tâm của xe bị lệch lớn hơn một góc xác định, cảm biến góc ngừng động cơ bằng cách cắt nguồn cấp đến relay ngừng động cơ.
Để bật transistor điều khiển ON, cài đặt lại mạch latch – up bằng cách bật công tắt máy OFF
VI MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BƠM XĂNG
1 Khi công tắt máy bật ON
Trang 20Khi công tắt máy bật ON, nguồn từ acquy được cấp đến cảm biến góc qua cầu chì chính (20A),công tắt máy và cầu chì phụ (10A) Khi cảm biến góc ON, dòng đi qua cuộn dây của relay ngừng động cơ và relay bật ON.
Nguồn từ acquy cấp đến ECM khi relay ngừng động cơ bật ON ECM điều khiển relay bơm xăng để vận hành bơm xăng Dòng điện đi qua cuộn dây bơm xăng trong khoàng 2 giây và relay bật ON trong khoảng 2 giây và kết quả là bơm xăng vận hành trong khoảng
2 giây
2 TRONG QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG
Khi trục khuỷu quay, ECM nhận tín hiệu ngỏ vào từ cảm biến CKP ECM bật ON relay bơm xăng để vận hành bơm xăng
3 KHI CÔNG TẮT MÁY ĐƯỢC BẬT OFF
Khi công tắt máy bật OFF, sự vận hành của bơm xăng ngừng vì nguồn cấp đến ECM và relay bơm xăng bị cắt
4 KHI XE BỊ ĐỔ (CẢM BIẾN GÓC BỊ BẬT OFF)
Khi xe bị đổ và cảm biến góc xác định nó, relay ngừng động cơ OFF
Trang 21Khi relay ngừng động cơ OFF, sự vận hành bơm xăng dừng vì nguồn cấp đến ECM và relay bơm xăng bị cắt.
5 KHI ECM DỪNG HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM XĂNG VÌ LỖI CỦA CẢM BIẾN CKP… ĐƯỢC PHÁT HIỆN(VẬN HÀNH CHỨC NĂNG DỰ PHÒNG)
Relay bơm xăng bật OFF vì ECM cắt nguồn cấp đến cuộn dây relay bơm xăng
Sự vận hành bơm xăng dừng
VII VAN ĐIỀU KHIỂN CẦM CHỪNG (IACV)
1 Tóm tắt
IACV bap gồm ECM, motor bước, van trượt và mạch tắt
IACV điều chỉnh lượng không khí đi qua bướm ga bằng cách vận hành van trượt tương ứng với tín hiệu ngỏ vào từ ECM để giử cho tốc độ cầm chừng động cơ ở giá trị xác định 1700±100 rpm
2 KHI CÔNG TẮT MÁY BẬT ON
Trang 22Khi công tắt máy bật ON, ECM bật motor bước và nó đẩy van trượt tới trước Trong khi xác định nhiệt độ nước làm mát động cơ, ECM dẫn động motor để đẩy van phía sau đến
vị trí chính xác nơi mà lượng khí nạp cần thiết để khởi động động cơ
3 TRONG QUÁ TRÌNH LÀM ẤM ĐỘNG CƠ
Khi động cơ vẫn còn lạnh, ECM điều khiển vị trí van trượt để tăng lượng khí nạp Kết quả tốc độ cầm chừng động cơ được giử ở 1900±100 rpm
Khi động cơ ấm, van trượt hồi lại tới trước đến vị trí bình thường ECM giảm lượng khí nạp bằng cách điều khiển vị trí van trượt để đạt được tốc độ cầm chừng xác định
1700±100 rpm
VIII CHỨC NĂNG TỰ CHẨN ĐOÁN
• Khi công tắt máy bật ON, đèn báo hỏng hệ thống PGM – FI sẻ sáng trong vài giây,sau đó tắt
• Khi ECM xác định sự bất thường từ hệ thống điện, đèn MIL nhấp nháy theo chức năng tự chẩn đoán của hệ thống để nhắc nhở người sử dụng về vấn đề
• Đèn MIL nhấp nháy chỉ khi công tắt máy bật ON với động cơ ngừng hay tốc độ động cơ dưới 2200 vòng/phút
• Lỗi được xác định bởi chức năng tự chẩn đoán như lỗi ngắn mạch hay hở mạch