Về mặt điều khiển điện tử, vai trò của ECU là xác định lƣợng phun nhiên liệu, định thời điểm phun nhiên liệu và lƣợng không khí nạp vào phù hợp với các điều kiện lái xe, dựa trên các tín hiện nhận đƣợc từ các cảm biến và công tắc khác nhau.
Ngoài ra, ECU chuyển các tín hiệu để vận hành các bộ chấp hành. Đối với hệ thống EFI-diesel thông thƣờng và hệ thống EFI-diesel ống phân phối.
Hình 2-117. Cảm biến lưulượng khí nạp
85 Điều khiển phun nhiên liệu bởi ECUđƣợc thực hiện nhƣ sau:
a) Xác định lượng phun và thời gian phun với EFI-diesel thông thường
Cảm biến bàn đạp ga, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nƣớc, áp suất tăng áp tua bin, cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, tín hiệu tốc độ xe, tín hiệu máy khởi động gửi tín hiệu tới ECU động cơ để sử lý và phát tín hiệu điều khiển các van SPV (thông qua EDU) và van TCV
Cảm biến bàn đạp ga
Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
ECU
EDU
TCV
SPV
Hình 2-119. Điều khiển phun nhiên liệu bởi ECU
86 - Điều khiển lƣợng phun
ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu, xử lý và điều khiển van TCV để điều khiển lƣợng phun.
- Điều khiển thời điểm phun
ECU tiếp nhận các tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, tín hiệu tốc độ xe và xử lý để điều khiển van SPV thông qua EDU để điều khiển thời điểm phun.
Cảm biến bàn đạp ga
Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
ECU EDU TCV Cảm biến bàn đạp ga Cảm biến tốc độ Cảm biến vị trí trục khuỷu CB áp suất tăng áp tua bin Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
ECU
EDU
TCV
SPV
Hình 2-121. Điều khiển lượng phun (EFI-disel thông thường)
87
b) Điều khiển lượng phun và thời điểm phun với EFI-Diesel ống phân phối
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến bàn đạp ga, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nƣớc, áp suất tăng áp tua bin, cảm biến nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, cảm biến tốc độ xe, tín hiệu máy khởi động để sử lý và thông quạ EDU phát tín hiệu điều khiển vòi phun. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Điều khiển lƣợng phun
Cảm biến bàn đạp ga
Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu)
Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/
Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào)
Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động
ECU EDU Vòi phun
Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
Hình 2-124. Điều khiển lượng phun (EFI-disel ống phân phối)
Cảm biến bàn đạp ga
Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu)
Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/
Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào)
Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động
ECU EDU Vòi phun
Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
88 ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu và xử lý để điều khiển lƣợng phun thông qua EDU và vòi phun
- Điều khiển thời điểm phun
ECU tiếp nhận các tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, cảm biến áp suất nhiên liệu và xử lý để để điều khiển thời điểm phun thông qua EDU và vòi phun.
2. Xác định lượng phun
ECU thực hiện 3 chức năng sau để xác định lƣợng phun: - Tính toán lƣợng phun cơ bản.
- Tính toán lƣợng phun tối đa.
- So sánh lƣợng phun cơ bản và lƣợng phun tối đa.
a) Tính toán lượng phun cơ bản
Hình 2-125. Điều khiển thời điểm phun (EFI-disel ống phân phối)
Hình 2-126. Sơ đồ tính toán lượng phun cơ bản
Cảm biến bàn đạp ga
Tốc độ động cơ (cảm biến vị trí trục khuỷu) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến áp suất tua bin/
Cảm biến lƣu lƣợng khí (lƣợng không khí nạp vào)
Cảm biến nhiệt độ nƣớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến tốc độ xe Tín hiệu mày khởi động
ECU EDU Vòi phun
Cảm biến áp suất nhiên liệu Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu
89 Việc tính toán lƣợng phun cơ bản đƣợc thực hiện trên cơ sở các tín hiệu tốc độ động cơ và lực bàn đạp tác dụng lên bàn đạp ga.
b) Tính toán lượng phun tối đa
Việc tính toán lƣợng phun tối đa đƣợc thực hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ (Cảm biến NE), cảm biến nhiệt độ nƣớc, cảm biến nhiệt độ khí hút, cảm biến nhiệt độ nhiên liệu và áp suất tua-bin. Đối với EFI-diesel kiểu ống phân phối, các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu cũng đƣợc sử dụng.
Điều chỉnh lượng phun
- Điều chỉnh áp suất không khí nạp vào:
Lƣợng phun đƣợc điều chỉnh phù hợp với áp suất không khí nạp vào (lƣu lƣợng).
Hình 2-127. Sơ đồ tính toán lượng phun tối đa
90 - Điều chỉnh nhiệt độ không khí nạp vào
Tỉ trọng của không khí nạp vào (lƣợng không khí) thay đổi phù hợp với nhiệt độ không khí nạp vào. (Nhiệt độ không khí nạp vào thấp → điều chỉnh tăng lƣợng phun)
- Điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu:
Nhiệt độ nhiên liệu cao → điều chỉnh tăng lƣợng phun.
Nhiệt độ nƣớc làm mát thấp → điều chỉnh tăng lƣợng phun (hình 2- 129).
- Điều chỉnh áp suất nhiên liệu:
Trong hệ thống nhiên liệu diesel kiểu ống phân phối, những thay đổi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối đƣợc phát hiện trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu. Nếu áp suất nhiên liệu thấp hơn áp suất dự định thì thời gian mở vòi phun sẽ đƣợc kéo dài.
c) So sánh lượng phun cơ bản và tối đa
ECU so sánh lƣợng phun cơ bản đã tính toán và lƣợng phun tối đa và xác định lƣợng nhỏ hơn làm lƣợng phun.
3. Xác định thời điểm phun
ECU thực hiện các chức năng sau đây để xác định thời điểm phun
Đối với EFI – Diesel thông thường:
- Xác định thờiđiểm phun mong muốn - Xác định thờiđiểm phun thực tế
91 - So sánh thời điểm phun mong muốn và thờiđiểm phun thực tế
Đối với EFI – Diesel ống phân phối:
- So sánh thời điểm phun mong muốn và thờiđiểm phun thực tế
a) EFI-diesel thông thường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xác định thời điểm phun mong muốn
Thời điểm phun mong muốn đƣợc xác định bằng cách tính thời điểm phun cơ bản thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm giá trị điều chỉnh trên cơ sở nhiệt độ nƣớc, áp suất không khí hút và nhiệt độ không khí hút vào.
92 Phát hiện thời điểm phun
thực tế
Việc phát hiện thời điểm phun thực tế đƣợc thực hiện thông qua tính toán trên cơ sở các tín hiêụ tốc độ động cơ và vị trí trục khuỷu. Đối với việc điều khiển lƣợng phun, những sự không
khớp suất hiện trong điều khiển thời điểm phun giữa các bơm sẽ đƣợc điều chỉnh thông qua sử dụng một điện trở hiệu chỉnh.
So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế
ECU so sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế và chuyển các tín hiệu thời điểm phun sớm và thời điểm phun muộn tới van điều khiển thời điểm phun sao cho thời điểm phun thực tế và thời điểm phun mong muốn khớp với nhau.
b) EFI-ống phân phối
So sánh thời điểm phun mong muốn và thời điểm phun thực tế
Nhƣ đối với EFI- diesel thông thƣờng, thời điểm phun phun cơ bản của EFI- diesel kiểu ống phân phối đƣợc xác định thông qua tốc độ động cơ và góc mở bàn đạp ga và bằng cách thêm một giá trị điều chỉnh dựa trên cơ sở nhiệt độ nƣớc và áp suất không khí hút (lƣu lƣợng).
ECU sẽ gửi các tín hiệu phun tới EDU và làm sớm hoặc làm muộn thời điểm phun để điều chỉnh thời điểm bắt đầu phun.
Hình 2-131. Sơ đồ phát hiện thời điểm phun thực tế
93
4. Điều khiển phun trong khi khởi động
Lƣợng phun khi khởi động đƣợc xác định bằng việc điều chỉnh lƣợng phun cơ bản phù hợp với các tín hiệu ON của máy khởi động (thời gian ON) và các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát. Khi động cơ nguội, nhiệt độ nƣớc làm mát sẽ thấp hơn và lƣợng phun sẽ lớn hơn
Để xác định rằng thời điểm bắt đầu phun đã đƣợc điều chỉnh phù hợp với tín hiệu của máy khởi động, nhiệt độ nƣớc và tốc độ động cơ.
Khi nhiệt độ nƣớc thấp, nếu tốc độ động cơ cao thì điều chỉnh thời điểm phun sẽ sớm lên
EDU
Hình 2-133. So sánh thời điểm phun mong muốn và thực tế với EFI-diesel ống phân phối
94
5. Điều khiển tốc độ phun
Phun ngắt quãng
Một bơm piston hƣớng kích thực hiện việc phun ngắt quãng (phun hai lần) khi khởi động cơ ở nhiệt độ quá thấp (dƣới -100) để cải thiện khả năng khởi động và giảm sự sinh ra khói đen và khói trắng.
Phun trƣớc
EFI-diesel kiểu ống phân phối có sử dụng phun trƣớc. Trong hệ thống phun trƣớc một lƣợng nhỏ nhiên liệu đƣợc phun đầu tiên trƣớc khi việc phun chính đƣợc thực hiện. Khi việc phun chính bắt đầu thì lƣợng nhiên liệu đƣợc bắt lửa làm cho nhiên liệu của quá trình phun chính đƣợc đốt đều và êm
Hình 2-135. Điều khiển thời điểm phun khi khởi động với nđc thấp, tn cao
95
6. Điều khiển tốc độ không tải
Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tính tốc độ mong muốn phù hợp với tình trạng lái xe. Sau đó, ECU so sánh gíá trị mong muốn với tín hiệu (tốc độ động cơ) từ cảm biến tốc độ động cơ và điều khiển bộ chấp hành (SPV/ vòi phun) để điều khiển lƣợng phun nhằm điều chỉnh tốc độ không tải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ECU thực hiện điều khiển chạy không tải (để cải thiện hoạt động làm ấm động cơ) trong quá trình chạy không tải nhanh khi động cơ lạnh, hoặc trong quá trình hoạt động của điều hòa nhiệt độ/ bộ gia nhiệt. Ngoài ra, để ngăn ngừa sự giao động tốc độ không tải sinh ra do sự giảm tải động cơ khi công tắc A/C đƣợc tắt, và lƣợng phun đƣợc tự động điều chỉnh trƣớc khi tốc độ động cơ dao động.
Hình 2-138. Điều khiển tốc độ không tải
Góc mở bàn đạp ga Nhiệt độ nƣớc làm mát
Nhiệt độ nhiên liệu mát
Tín hiệu tốc độ xe Tín hiệu của máyKĐ
Tín hiệu trung gian Công tắc A/C Công tăc bộ sƣởi
chạy điện
Tính toán tốc độ mong muốn So sánh Điều chỉnh lƣợng phun Phát hiện tốc độ Cảm biến tốc độ động cơ Bộ chấp hành (SPV/vòi phun)
96 - Điều khiển giảm rung động khi chạy không tải
Điều khiển này phát hiện các dao động về tốc độ động cơ khi chạy không tải sinh ra do các khác biệt trong bơm hoặc vòi phun và điều chỉnh lƣợng phun đối với từng xi lanh. Do đó, sự rung động và tiếng ồn không tải đƣợc giảm xuống
7. Các điều khiển khác
a) Điều khiển điều chỉnh tốc độđộng cơ
Triệu chứng:
Lƣợng phun tăng lên do tăng áp suất trong bơm
Mô tả điều khiển:
Lƣợng phun giảm theo tốc độ động cơ.
b) Điều khiển ECT
Triệu chứng:
Va đập xuất hiện trong quá trình sang số.
Mô tả điều khiển:
Lƣợng phun giảm xuống trong quá trình sang số.
c) Điều khiển bugi sấy
Triệu chứng:
Bật công tắc bugi sấy lên vị trí “ON” khi khởi động động cơ đang lạnh
Mô tả điều khiển:
Điều khiển tình trạng của bugi sấy phù hợp với nhiệt độ nƣớc làm mát
d) Điều khiển bộ sấy hút vào (bơm pisotn hướng kính)
Triệu chứng:
Bộ sấy hút vào bật lên “ON” để làm ấm không khí hút vào khi khởi động động cơ đang lạnh
Mô tả điều khiển: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Điều khiển tình trạng của bộ gia nhiệt mạp vào theo nhiệt độ nƣớc làm mát.
Hình 2-139. Điều khiển tốc độ
không tải
Hình 2-140. Điều khiển ECT
Hình 2-141. Điều khiển bugi sấy
97
e) Điều khiển ngắt điều hòa nhiệt độ
Triệu chứng:
Bộ sấy hút bật lên “ON” để làm ấm không khí hút vào khi khởi động động cơ đang lạnh.
Mô tả điều khiển:
Điều khiển tình trạng của bugi sấy theo nhiệt độ nƣớc làm mát động cơ.
f) Điều khiển sức ì
Triệu chứng:
Dao động mômen quay do sự thay đổi lƣợng phun trong quá trình tăng tốc Mô tả điều khiển:
Lƣợng phun đƣợc thay đổi dần và ngay sau khi bàn đạp ga đƣợc mở hoặc đóng
g) Điều khiển áp suất nhiên liệu
Một áp suất nhiên liệu đáp ứng các tình trạng vận hành của động cơ đƣợc tính toán phù hợp với lƣợng phun thực tế đã đƣợc xác định trên cơ sở tín hiệu từ các cảm
Hình 2-143. Điều khiển ngắt điều hòa nhiệt độ
98 biến và tốc độ động cơ. ECU sẽ phát các tín hiệu đến SCV để điều chỉnh áp suất nhiên liệu sinh ra bởi bơm cao áp.