6. TRÌNH BÀY CÁC CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH CHÍNH TRÊN XE
6.3.5. Van ISC điều khiển tốc độ không tải (Idle Speed Control)
Chức năng và nhiệm vụ
Hệ thống ISC (Idle Speed Control – Điều khiển tốc độ không tải) điều khiển cho một lượng gió đi tắt qua bướm ga khi không đạp ga để điều khiển tốc độ không tải phù hợp với các điều kiện khác nhau của động cơ.
a,Cấu tạo và nguyên lí làm việc van ISC Cấu tạo van ISC
Hình 6.47: Hệ thống van ISC
Hệ thống ISC bao gồm van ISCV, ECU động cơ, các cảm biến và công tắc khác nhau.
Nguyên lý hoạt động van ISC
Hình 6.48: Nguyên lý hoạt động van ISC
Hệ thống bao gồm các tín hiệu đầu vào gửi tới ECU sau đó ECU hiểu được điều kiện làm việc của động cơ hiện tại và đưa ra tín hiệu điều khiển cho cơ cấu chấp hành là van không tải (ISCV) hoặc Bướm ga điện tử để điều khiển lượng gió đi vào động cơ cho phù hợp khi không đạp ga.
Các chế độ hoạt động của hệ thống điều khiển tốc độ không tải: Khi khởi động
Khi ECU động cơ nhận được một tín hiệu khởi động (STA), nó xác định rằng động cơ đang khởi động và điều khiển van ISC hoặc bướm ga mở lớn để động cơ dễ dàng khởi động,
– Tín hiệu đầu vào gửi về ECU gồm có: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát, Tín hiệu STA, tín hiệu NE, Tín hiệu IDL từ cảm biến bướm ga.
Hình 6.49: Nguyên lý hoạt động van ISC khi khởi động
Chế độ hâm nóng động cơ (chạy không tải nhanh )
Khi động cơ nguội, tốc độ chạy không tải không ổn định do những yếu tố như độ nhớt của dầu động cơ cao và độ tơi nhiên liệu kém. Vì vậy phải làm cho tốc độ chạy không tải cao hơn bình thường để làm cho nó ổn định. Điều này được gọi là chạy không tải nhanh
Sau khi mới khởi động động cơ, nếu cảm biến nhiệt độ nước báo về là nhiệt động động cơ còn thấp, ECU sẽ điều khiển mở lớn van ISCV hay bướm ga ra nhằm cho động cơ nhanh chóng đạt tới nhiệt độ vận hành để đạt hiệu suất tốt nhất (khoảng 80-90 độ C), khi nhiệt độ tăng lên tốc độ không tải sẽ dần giảm xuống.
Hình 6.50 Nguyên lý hoạt động van ISC Chế độ hâm nóng động cơ (chạy không tải nhanh )
Chế độ điểu khiển phản hồi
Để điều khiển phản hồi, tốc độ không tải chuẩn(600-800v/p) được lưu trong ECU động cơ so sánh với tốc độ không tải thực. Sau đó ISCV được điều khiển để hiệu chỉnh tốc độ chạy không tải thực đến tốc độ chạy không tải chuẩn.
(Khi tốc độ chạy không tải thực thấp hơn tốc độ chạy không tải chuẩn: ISCV được mở ra để hiệu chỉnh tốc độ chạy không tải này đến tốc độ chạy không tải chuẩn. Khi tốc độ chạy không tải thực cao hơn tốc độ chạy không tải chuẩn: ISCV này đóng lại để hiệu chỉnh tốc độ chạy không tải đến tốc độ chạy không tải chuẩn).
Chế độ điều khiển dự tính
Điều khiển dự tính sự thay đổi tốc độ của động cơ sẽ dự tính sự thay đổi tốc độ không tải tương từ tải trọng của động cơ và điều khiển van ISC tương ứng.
Khi cần sang số được thay đổi (P-R-N-D), hoặc khi có một thay đổi về tải trọng của động cơ khi một bộ phận điện hoạt động (bật đèn, xông kính, đánh lái, bật điều hòa…) tốc độ chạy không tải sẽ tăng lên hoặc giảm xuống, Vì vậy, khi ECU động cơ nhận được một tín hiệu về tải trọng của động cơ , ISCV này được điều khiển để giảm mức thay đổi của tốc độ chạy không tải.
Tín hiệu đầu vào: Tín hiệu NE, NSW, A/C, PS, ELS…
Hình 6.52: Nguyên lý hoạt động van ISC Chế độ điều khiển dự tính
Chế độ điều khiển khác
ECU động cơ mở van ISC khi tiếp điểm IDL của cảm biến vị trí bướm ga đóng lại (khi nhả bàn đạp ga) để ngăn không cho tốc độ của động cơ giảm đột ngột.
Hình 6.53: Nguyên lý hoạt động van ISC Chế độ điều khiển khác
b, Vị trí van ISC
Hình 6.58 Vị trí van ISC trên động cơ ô tô
c, Các hư hỏng thường gặp trên van ISC Tốc độ tải bất thường
Đèn Check Engine bật sáng Động cơ hoạt động chậm
6.2.6 Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử ETCS-i Nhiệm vụ và chức năng
ETCS-i là một hệ thống sử dụng máy tính để điều khiển bằng điện góc mở bướm ga. Góc mở bướm ga thời kỳ đầu thường được điều khiển trực tiếp bằng dây cáp nối từ bàn đạp ga đến bướm ga để mở và đóng. Trong hệ thống này, dây cáp được loại bỏ và ECU động cơ dùng motor điều khiển bướm ga để điều khiển góc mở bướm ga đến một giá trị tối ưu tương ức với mức độ đạp bàn đạp ga
Hình 6.54: Sơ đồ hoạt động
Hình 6.55: Cấu tạo bướm ga điện tử ETCS-i
Khi tài xế đạp chân ga, cảm biến vị trí bàn đạp ga sẽ gởi tín hiệu (điện áp) về bộ xử lý, bộ xử lý nhận tín hiệu này và kết hợp so sánh với các tín hiệu khác ( tín hiệu máy điều hoà, tín hiệu sang số, tín hiệu điều khiển tốc độ cầm chừng, tín hiệu điều khiển lực kéo..) sau đó xuất tín hiệu điều khiển bộ chấp hành ( một motor DC).Tín hiệu hồi tiếp về bộ xử lú nhờ vào cảm biến vị trí cánh bướm ga giúp xác định chính xác vị trí của bướm ga.
a) Vị trí lắp đặt
Hình 6.56: vị trí lắp đặt hệ thống điều khiển bướm ga điện tử ETCS-i
Gắn ở bướm ga b) Hư hỏng thường gặp
Nếu ECU động cơ phát hiện thấy có trục trặc trong hệ thống ETCS-i, nó bật đèn check engine trên đồng hồ taplo để báo cho lái xe.
Cảm biến vị trí bàn đạp ga có mạch cảm biến cho 2 hệ thống, chính và phụ. Nếu hư hỏng xảy ra trong một mạch cảm biến, và ECU phát hiện thấy có sự chênh lệch điện áp không bình thường trong tín hiệu giữa 2 mạch cảm biến, ECU động cơ sẽ chuyển sang chế độ hoạt động hạn chế. Trong chế độ hoạt động hạn chế, mạch còn lại được sử dụng để tính toán góc của bàn đạp ga và xe vận hành với góc mở bướm ga hạn chế hơn so với bình thường. Ngoài ra, nếu có vẻ như hư hỏng xảy ra trong cả 2 mạch, ECU động cơ sẽ đặt bướm ga ở trạng thái không tải, Lúc này xe chỉ có thể chạy ở trong phạm vi không tải.
Cảm biến vị trí bướm ga cũng có 2 mạch cảm biến, chính và phụ. Nếu hư hỏng xảy ra ở trong mạch cảm biến, và ECU động cơ phát hiện thấy điện áp không bình thường giữa 2 mạch cảm biến, ECU động cơ sẽ cắt dòng điện đến mô tơ điều khiển bướm ga, sau đó chuyển sang chế độ hoạt động hạn chế. Lúc này bướm ga được mở ở góc độ định bằng lo xo hồi, lượng phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng tín hiệu bàn đạp ga. Công suất của động cơ sẽ bị hạn chế đi nhiều nhưng xe vẫn có thể chạy được.
Khi ECU động cơ phát hiện thấy có hư hỏng trong hệ thống mô tơ điều khiển bướm ga, khi đó nó sẽ điều khiển giống như khi có hư hỏng về cảm biến vị trí bướm ga.