4.2.3.2 Tín hiệu điều khiển kim phun (IJT):
4.2.3.3 Tín hiệu phản hồi kim phun (INJF):
4.2.3.5 Tín hiệu điều khiển tuần hoăn khí xả EGR
4.2.3.7 Tín hiệu tốc độ xe (SPD):
4.2.3.8 Tín hiệu đương truyền CANH, CAN+
4.2.4 Mạch cấp nguồn ECU
Khi bật khóa điện về vị trí ON, điện âp từ (+) ắc quy qua khóa điện rồi đến cầu chì IGN vă tiếp tục sang chđn IGW của ECU. Khi đó, ECU cấp điện âp (+) ra chđn MREL đến cuộn dđy relay MAIN lăm tiếp điểm relay MAIN đóng vă điện âp (+) sẽ được cấp đến chđn B+ của ECU qua tiếp điểm relay
Hình 4.3 Mạch cấp nguồn ECU
4.2.5 Câc chức năng điều khiển chính của ECU
ECU đảm nhiệm một số chức năng điều khiển chính như sau: - Điều khiển lượng phun vă thời điểm phun nhiín liệu - Điều khiển âp suất nhiín liệu
- Điều khiển không tải
- Điều khiển tuần hoăn khí xả EGR
4.2.5.1 Điều khiển lượng phun vă thời điểm phun nhiín liệu
a. Điều khiển lượng nhiín liệu phun
Lượng phun thực thực tế bằng tổng lượng phun cơ bản với lượng phun hiệu chỉnh. ECU tính toân lượng phun cơ bản dựa văo điều kiện của động cơ bằng câch điều chỉnh lượng phun cơ bản cho phù hợp với nhiệt độ nước lăm mât, nhiệt độ nhiín
Lượng phun cơ bản dựa trín tín hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ vă cảm biến băn đạp ga. Còn lượng phun hiệu chỉnh dựa văo câc tín hiệu: nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiín liệu, âp suất tua bin tăng âp, âp suất nhiín liệu.
- Hiệu chỉnh theo âp suất: dựa trín tín hiệu từ cảm biến âp suất khí nạp, ECU điều chỉnh tăng lượng phun nếu âp suất khí nạp cao vă ngược lại.
Hình 4.4 Hiệu chỉnh âp suất khí nạp
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nhiín liệu: lượng nhiín liệu được phun văo tỷ lệ thuận với nhiệt độ nhiín liệu
Hình 4.5 Hiệu chỉnh nhiệt độ nhiín liệu
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp: Khi nhiệt độ khí nạp giảm xuống thì nhiín liệu được phun văo tăng lín.
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước lăm mât: Lượng nhiín liệu được phun văo tỷ lệ nghịch với nhiệt độ nước lăm mât.
Hình 4.7 Hiệu chỉnh theo nhiệt độ lăm mât động cơ
-Hiệu chỉnh theo âp suất nhiín liệu: Dựa trín tín hiệu của cảm biến âp suất nhiín liệu, nếu âp suất nhiín liệu thấp hơn âp suất yíu cầu, thời gian mở kim phun dăi để bù lại lượng nhiín liệu thiếu do âp suất nhiín liệu thấp.
b. Điều khiển thời điểm phun
Thời điểm phun thực tế lă kết quả của quâ trình tính toân thời điểm phun cơ bản vă giâ trị hiệu chỉnh. ECU sử dụng tín hiệu tốc độ động cơ vă vị trí băn đạp ga để tính toân thời điểm phun cơ bản, tín hiệu nhiệt độ nước vă âp suất khí nạp được dùng để lăm giâ trị hiệu chỉnh thời điểm phun.
Hình 4.8 Điều khiển thời điểm phun
Ngoăi ra, để cải thiện khả năng khởi động, khi nhận được tín hiệu truyền từ STA, ECU sẽ điều khiển lượng phun vă thời điểm phun theo chế độ phun khởi động để lượng phun tăng lín, thời điểm phun sớm hơn.
Hình 4.9 Điều khiển lượng phun vă thời điểm phun sớm
4.2.5.2 Điều khiển âp suất nhiín liệu
Khi tốc độ động cơ tăng lượng phun tăng theo lăm âp suất phun tăng. Âp suất trong ống phđn phối điều khiển bởi van SCV phụ thuộc văo tốc độ động cơ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ECU chủ yếu dựa trín tín hiệu tốc độ của động cơ để tính toân âp suất phun tối ưu vă truyền tín hiệu điều khiển ra van SCV để điều khiển lượng nhiín liệu nạp văo buồng piston bơm vă theo dõi âp suất nhiín liệu trín ống phđn phối có đúng với âp suất mong muốn nhờ văo tín hiệu phản hồi từ cảm biến âp suất nhiín liệu.
4.2.5.3 Điều khiển tốc độ không tải
Khi nhận được câc tín hiệu từ câc cảm biến, ECU tính toân tốc độ mong muốn phù hợp với điều kiện hoạt động của động cơ, sau đó ECU so sânh tốc độ động cơ thực lấy từ tín hiệu trục khuỷu Ne với tốc độ mong muốn vă điều khiển hoạt động của van SCV vă lượng nhiín liệu phun ra để điều chỉnh tốc độ động cơ đạt như mong muốn.
Hình 4.11 Điều khiển tốc độ không tải
ECU còn có chức năng điều khiển không tải nhanh để ổn định tốc độ động cơ trong thời gian hđm nóng. Ngoăi ra, để giảm rung động động cơ khi tăng tải cho động cơ khi nổ cầm chừng, ECU điều khiển tăng tốc độ động cơ trước khi tải tăng ( khi bật điều hòa, quay vô lăng, bật sấy kính…).Giâm sât sự dao động của tín hiệu NE, ECU điều chỉnh lượng phun từng xylanh thích hợp để giảm tối đa sự dao động tốc độ động cơ khi chạy không tải, lăm cho động cơ nổ ím hơn vă giảm tối đa sự rung động động cơ khi chạy không tải.
4.2.5.4 Điều khiển tuần hoăn khí xả EGR
Khi không có EGR, khí NOxsinh ra vượt mức quy định về khí thải, ngược lại muội than sinh ra sẽ nằm trong giới hạn. EGR lă một phương phâp để giảm lượng NOx sinh ra mă không lăm tăng nhanh lượng khói đen. Điều năy có thể thực hiín rất hiệu quả với hệ thống Common Rail với tỷ lệ hòa khí mong muốn đạt được nhờ văo âp suất phun cao. Với EGR, một phần của khí thải được đưa văo ống nạp ở chế độ tải nhỏ của động cơ. Điều năy không chỉ lăm giảm lượng Oxy mă còn lăm giảm hiệu quả của quâ trình chây vă nhiệt độ cực đại. Kết quả lă lăm giảm lượng NOx. Nếu có quâ nhiều khí thải được nạp lại (quâ 40% thể tích khí nạp), thì khói đen, CO vă HC sẽ sinh ra nhiều cũng như tiíu hao nhiín liệu sẽ tăng vì thiếu Oxy.
Hình 4.12 Điều khiển tuần hoăn khí xả
ECU điều khiển van điều khiển chđn không để cấp chđn không đến van EGR để dẫn khí xả ngược văo buồng chây nhằm giảm nhiệt độ buồng chây, giảm khí NOx. Van EGR mở nhiều hay ít lă do lượng chđn không cấp đến nó, van điều khiển chđn không được điều khiển bằng xung thay đổi hệ số tâc dụng. Lượng khí xả tuần hoăn về lệ thuộc văo âp suất trong đường ống nạp, sự thay đổi âp suất năy nhờ văo mức độ mở của bướm ga.
4.3 Cấu tạo, hoạt động của bộ khuếch đại tín hiệu EDU
Vòi phun của hệ thống nhiín liệu Common Rail hoạt động với điện âp cao (khoảng 85V). EDU lă thiết bị dùng điện thế cao bộ đôi DC/DC khuếch đại điện âp từ 12V lín 85V để mở câc van từ với tốc độ cao để dẫn động mở kim phun.
4.3.1 Cấu tạo bộ điều khiển điện tử EDU
EDU có cấu tạo gồm 2 phần: 1. lă mạch khuếch đại điện âp, có công dụng nđng điện âp từ 12V lín khoảng 85V khi dẫn động kim phun; 2.lă mạch điều khiển dẫn động kim phun khi nhận được câc tín hiệu IJT#... từ ECU, vă gửi tín hiệu xâc nhận IJF ngược về ECU lăm thông tin phản hồi việc điều khiển kim phun.
Câc tín hiệu điều khiển :
+ IJt#1 đến 4: Đầu văo cho câc tín hiệu khởi động vòi phun từ ECU động cơ + IJf: Đầu ra cho câc tín hiệu kiểm tra khởi động vòi phun (đến ECU động cơ) + COM: Đầu ra cao âp để tạo ra dòng không đổi đến câc vòi phun.
+ IJ #1 đến 4: Đầu ra để khởi động câc vòi phun.
1. Mạch khuyếch đại điện âp; 2. Mạch điều khiển kim phun Hình 4.14 Sơ đồ cấu tạo EDU
Thiết bị phât điện âp cao sẽ chuyển điện âp ắc quy thănh điện âp cao. Dựa văo tín hiệu từ câc cảm biến, ECU sẽ truyền tín hiệu đến đầu nối B thông qua E của ECU.
Khi nhận được những tín hiệu năy, EDU truyền câc tín hiệu đến câc ống phun từ đầu nối H thông qua K. Khi đó, đầu nối F sẽ truyền tín hiệu xâc định phun lJf đến ECU.
4.3.2 Mạch cấp nguồn EDU
Bật khóa điện về vị trí ON, ECU tiếp mass chđn IREL lăm tiếp điểm rơ le EDU đóng, khi đó điện âp accuy sẽ cấp đến chđn ắc quy của EDU.
Hình 4.15 Mạch cấp nguồn EDU
4.3.3 Ý nghĩa của câc chđn EDU
Bảng 4.2 Bảng ý nghĩa câc chđn của EDU
KÝ HIỆU CHĐN CHỨC NĂNG
Ắc Quy Nguồn dương EDU
GND Mass
IJT#1, IJT#2, IJT#3, IJT#4 Tín hiệu điều khiển phun từ ECM đến IJF Tín hiệu phản hồi điều khiển phun về ECM COM1, COM2 Chđn chung cho vòi phun #1-#4 vă #2-#3 INJ#1, INJ#2, INJ#3, INJ#4 Điều khiển kim phun
4.4 Câc cảm biến vă câc tín hiệu đầu văo của hệ thống
4.4.1 Cảm biến vị trí băn đạp ga VPA (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cảm biến vị trí của băn đạp ga biến đổi mức đạp xuống của băn đạp ga (góc) thănh một tín hiệu điện được chuyển đến ECU động cơ thông qua chđn VPA,VPA2 để điều khiển phun dầu. Dùng lăm tín hiệu để điều khiển lượng phun nhiín liệu, vă thời gian phun nhiín liệu. Đđy lă loại cảm biến Hall có độ bền cao.
1. Phần tử IC Hall, 2. Nam chđm, 3. Cần băn đạp ga Hình 4.16 Cảm biến vị trí băn đạp ga.
Hình 4.17 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí băn đạp ga
Cảm biến vị trí băn đạp ga gồm câc nam chđm điện 2 lắp trín trục cần băn đạp ga 3 quay cùng với sự biến đổi góc của cần băn đạp ga. Khi cần băn đạp ga đạp xuống
1
2
(biến đổi góc) thì nam chđm quay cùng trục cần có nghĩa lă thay đổi vị trí của chúng. Văo lúc đó, IC Hall phât hiện sự thay đổi từ thông gđy ra bởi sự thay đổi vị trí nam chđm vă tạo ra điện âp ra của hiệu ứng Hall từ cực VPA1 vă VPA2 theo mức thay đổi năy. Vị trí cực VCP1, VCP2 lă vị trí mở hoăn toăn, EP1, EP2 vị trí đóng hoăn toăn Tín hiệu năy được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu đạp ga. Cảm biến năy không chỉ phât hiện chính xâc thay đổi vị trí băn đạp ga, mă còn sử dụng phương phâp không tiếp điểm vă có cấu tao đơn giản, vì thế nó không dễ bị hỏng ,giảm việc chỉnh cần ga như chđn ga cổ điển.
4.4.2 Cảm biến vị trí bướm ga (van cắt cửa nạp) VTA (VLU)
Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trín cổ họng gió nạp của động cơ, nó dùng phât hiện góc mở của bướm ga (cânh van cắt cửa nạp) vă gửi tín hiệu về ECU bằng tín hiệu điện âp. Cảm biến năy sử dụng loại cảm biến Hall
Hình 4.18 Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến
vị trí van cắt cửa nạp
Hình 4.19 Sơ đồ mạch vă đặc tuyến của cảm biến vị trí bướm ga
Khi khóa điện ở vị trí ON, ECU cấp nguồn Vcc 5V cho cảm biến văo cặp chđn VC – E2, chđn tín hiệu ra VAF của cảm biến được nối văo chđn VLU của ECU, khi cânh bướm ga (cắt cửa nạp) mở dần từ vị trí đóng hoăn toăn thì điện âp ra chđn VAF cũng tăng dần từ 0V~5V. Nhờ sự thay đổi điện âp của tín hiệu ra đó mă ECU biết được góc mở thực tế của cânh bướm ga (van cắt cửa nạp).
Bảng 4.3 Thông số hoạt động cảm biến vị trí bướm ga
KÝ HIỆU CHĐN CHỨC NĂNG ĐIỀU KIỆN
KIỂM TRA
GIÂ TRỊ TIÍU CHUẨN
VC-E2 Nguồn cảm biến Khóa điện OFF
ON 0V5V
VAF-E2 Tín hiệu ra cảm biến
Khóa điện ON, bướm ga mở tăng dần đến vị trí tối đa
0.34.2V
4.4.3 Cảm biến vị trí trục cam G (TDC)
Cảm biến vị trí trục cam sử dụng loại cuộn dđy điện từ, được lắp phía đầu động cơ, gần bơm cao âp, roto cảm biến có 5 răng. Cảm biến năy phât hiện vị trí TDC của
xylanh để gửi tín hiệu về ECU, cứ 2 vòng quay trục khuỷu động cơ sẽ có 5 xung tín hiệu xoay chiều phât ra vă gửi về ECU.
Hình 4.20 Cảm biến vị trí trục cam vă tín hiệu
Bảng4.4 Thông số tiíu chuẩn của cảm biến G
KÝ HIỆU CHĐN ĐIỀU KIỆN ĐO GIÂ TRỊ TIÍU CHUẨN
TDC-TDC- Nguội:10
0C~500C 1630~2740Ω Nóng: 50oC~100oC 2065~3225Ω (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.4.4 Cảm biến vị trí trục khuỷu NE
Đĩa tạo tín hiệu NE được lăm liền với puly trục bộ tạo xung với xung khoảng câch 10 độ, gồm 34 răng vă 2 răng thiếu (cho 2 xung).
Cứ mỗi 3600 CA cảm biến tạo ra 34 xung. (số răng cưa, do đó cả số xung lực khâc nhau ở mỗi loại xe). Cảm biến vị trí trục khuỷu thăm dò vị trí của trục khuỷu.
Cảm biến vị trí trục khuỷu thăm dò câc bộ tạo xung NE gắn liền với bânh răng trục khuỷu khi chúng đi qua cảm biến, vă truyền tín hiệu thăm dò đến ECU động cơ. Bânh răng bộ tạo xung với xung khoảng câch 10 độ, gồm 34 răng vă 2 răng thiếu (cho 2 xung). Loại tín hiệu NE năy có thể nhận biết được cả tốc độ động cơ vă góc quay trục khuỷu tại vị trí răng thiếu của đĩa tạo tín hiệu, nhưng không xâc định được điểm chết trín của kỳ nĩn hay kỳ thải.
1. Dđy có bọc 2. Cảm biến vị trí trục khuỷu 3. Bộ tạo xung NE 4. Bộ tạo xung Hình 4.21 Cảm biến trục khủy NE
Khi trục khủyu động cơ lăm việc, câc đĩa roto của cảm biến vị trí trục cam vă cảm biến vị trí trục khuỷu cũng quay theo, câc cựa lồi trín roto cảm biến quĩt ngang qua cảm biến khi quay lăm biến thiín từ trường đi qua cuộn dđy cảm biến, cuộn dđy cảm biến sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng hình sin, câc tín hiệu năy được đưa về ECU để bâo tốc độ động cơ, góc trục khuỷu vă vị trí TDC.
1. Mạch đầu văo TDC 2. Mạch đầu văo NE 3. 34 xung mỗi 360oCA 4. 180oCA
Hình 4.22 Tín hiệu cảm biến NE vă cảm biến G
Bảng 4.5 Bảng thông số tiíu chuẩn cảm biến NE
KÝ HIỆU
CHĐN ĐIỀU KIỆN ĐO
GIÂ TRỊ TIÍU CHUẨN TDC-TDC- Nguội:100C~500C 1630~2740Ω Nóng: 50oC~100oC 2065~3225Ω
4.4.5 Cảm biến nhiệt độ nước lăm mât THW(ECT)
Cảm biến năy nhận biết nhiệt độ của nước lăm mât bằng một nhiệt điện trở bín trong có hệ số nhiệt đm. Khi nhiệt độ nước lăm mât tăng, giâ trị điện trở cảm biến giảm vă ngược lại, ECU dùng tín hiệu năy để phât hiện tình trạng nhiệt độ động cơ.
1.Điện trở ; 2. Thđn cảm biến ; 3. Chất câch điện ; 4. Giắc cắm ; 5. Đầu cắm điện Hình 4.14 Cảm biến nhiệt độ nước lăm mât
Nhiín liệu sẽ bay hơi kĩm khi nhiệt thấp, vì vậy cần có hỗn hợp đậm hơn. Vì thế khi nhiệt độ nước lăm mât thấp, điện trở của nhiệt điện trở tăng lín vă tín hiệu điện âp THW cao được đưa tới ECU. Dựa trín tín hiệu năy, ECU sẽ tăng lượng nhiín liệu phun văo lăm cải thiện khả năng tải trong quâ trình hoạt động của động cơ lạnh. Ngược lại, khi nhiệt độ nước lăm mât cao, một tín hiệu điện âp thấp THW được gửi đến ECU lăm giảm lượng phun nhiín liệu.
Do điện trở R trong ECU vă nhiệt điện trở trong cảm biến nhiệt độ nước lăm mât được nối tiếp nín điện âp của tín hiệu THW thay đổi khi giâ trị điện trở của nhiệt điện trở thay đổi.
Hình 4.23 Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ nước
Khi bật khóa điện về vị trí ON, ECU cấp điện âp 5V đến chđn THW của cảm biến, khi nhiệt độ nước thay đổi, điện trở cảm biến thay đổi, điện âp rơi trín 2 đầu điện trở cảm biến thay đổi như sau: khi nhiệt độ tăng ,điện trở cảm biến giảm lăm điện âp tại chđn THW giảm vă ngược lại. ECU xâc định được nhiệt độ động cơ thông qua giâ trị điện âp rơi năy.
4.4.6 Cảm biến nhiệt độ khí nạp (THA)
Cảm biến nhiệt độ không khí văo thăm dò nhiệt độ không khí văo đi qua bộ nạp tua bin tăng âp. Phần cảm biến thăm dò nhiệt độ gồm có một themistor. Themistor