a. Nguyên lý chung
Trên hình 3-31 trình bày sơ đồ nguyên lý điều khiển lượng phun nhiên liệu của
hệ thống nhiên liệu Common rail.
Dựa vào sơ đồ trên ta thấy việc điều khiển phun nhiên liệu được thực hiện
hoàn toàn nhờ vào ECM động cơ. ECM động cơ thực hiện việc tính toán dựa trên những tín hiệu nhận được từ các cảm biến, để xác định ba thông số cơ bản quyết định chất lượng quá trình phun nhiên liệu là:
+ Áp suất phun (quyết định bởi bộ điều khiển áp suất ống phân phối); + Lượng phun (quyết định bởi thời gian mở vòi phun);
+ Thời điểm bắt đầu phun.
Trong hệ thống nhiên liệu Common rail, ECM sẽ tối ưu hóa lượng phun bằng
cách dựa vào điều kiện hoạt động của động cơ như: nhiệt độ chất làm mát, nhiệt độ
nhiên liệu, nhiệt độ không khí vào, áp suất không khí vào, v.v., để điều chỉnh lượng
phun nhiên liệu cơ bản.
Lượng phun nhiên liệu cơ bản là lượng phun được ECM tính toán dựa vào tốc độ đông cơ và vị trí bàn đạp chân ga. Khi tăng tốc độ động cơ hoạt tăng góc bàn
đạp chân ga lượng phun cơ bản sẽ tăng.
Khi động cơ khởi động (công tắc bật sang vị trí Start), ECM sẽ điều khiển lượng phun nhiên liệu dựa vào thông tin của tốc độ động cơ và nhiệt độ chất làm
mát, trong điều kiện nhiệt độ chất làm mát thấp ECM điều chỉnh lượng phun tăng
lên. Chế độ này kết thúc khi việc khởi động động cơ hoàn thành, lúc đó ECM sẽ
chuyển sang chế độ điều chỉnh bình thường (chế độ mà lượng phun được xác định
b. Tính toán lượng nhiên liệu được phun
TÍN HIỆU RA VÀ
BỘ PHẬN CHẤP HÀNH
Hình 3-31. Sơ đồ nguyên lý điều khiển phun nhiên liệu.
1- Bơm cao áp, 2- Vòi phun.
ECM
Lượng phun cơ bản
Hiệu chỉnh Hiệu chỉnh Định thời gian đóng mở bộ điều chỉnh áp suất ống phân phối. Định thời gian và thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu. 1 2
TÍN HIỆU ĐẦU VÀO
●Tín hiệu áp suất ống phân phối. ●Tín hiệu vị trí bàn đạp ga. ●Tín hiệu tốc độ động cơ. ●Tín hiệu nhiệt độ chất làm mát. ●Tín hiệu nhiệt độ khí nạp. ●Tín hiệu nhiệt độ nhiên liệu. ●Tín hiệu lưu lượng khí nạp. ●Tín hiệu áp suất khí nạp.
Trong hệ thống nhiên liệu Common rail ECM sẽ điều khiển vòi phun tùy thuộc vào đặc điểm của mỗi vòi phun và điều kiện làm việc của xylanh, do đó mà lượng
nhiên liệu được đưa vào buồng đốt trong một chu trình hoạt động của mỗi xylanh có
thể không giống nhau.
c. Điều khiển thời gian và thời điểm phun nhiên liệu phun nhiên liệu
ECM sẽ điều khiển lượng phun bằng cách điều khiển thời gian phun. Thời gian
phun nhiên liệu trong một chu trình hoạt động của động cơ sẽ được chia thành hai
giai đoạn: giai đoạn phun thử nghiệm và giai đoạn phun chính.
Thời gian phun chính được tính từ tốc độ động cơ và lượng phun cuối cùng
được ECM tính toán.
Thời gian phun thử nghiệm được tính từ lượng phun cuối cùng, tốc độ động cơ, nhiệt độ chất làm mát, nhiệt độ không khí nạp và áp suất không khí nạp. Khi động cơ khởi động thời gian phun thử nghiệm được tính từ nhiệt độ chất làm mát và tốc độ động cơ.
Thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu được tính từ lượng phun cuối cùng được
ECM tính toán, tốc độ động cơ và nhiệt độ chất làm mát.
d. Điều khiển áp suất phun nhiên liệu
ECM động cơ tính áp suất phun nhiên liệu theo lượng phun cuối và tốc độ động cơ. Áp suất phun khi động cơ khởi động được tính từ nhiệt độ nước làm mát và tốc độ động cơ.
e. Điều khiển tốc độ không tải và độ rung không tải
Hệ thống điều khiển không tải điều khiển tốc độ động cơ khi không tải bằng cách tính tính lượng phun để tốc độ thực tế phù hợp với tốc độ đích mà ECM động cơ đã định sẵng. Tốc độ đích của động cơ phụ thuộc vào loại hộp số được lắp đặt
với động cơ và nó sẽ không thay đổi bất kể chế độ hoạt động của điều hòa, nhiệt độ
chất làm mát hay vị trí tay số. Trong trường hợp điện áp Ăc-quy thấp hơn 11V,
ECM sẽ lấy tốc độ đích khoảng 750rpm; nếu điện áp Ăc-quy cao hơn 11V, ECM sẽ
lấy tốc độ đích khoảng 700rpm.
ECM sẽ so sánh tốc độ ở góc (thời gian) của mỗi xylanh và điều chỉnh lượng phun
nếu có sự sai khác lớn (khoảng ±5 mm3/chu trình ).
Hình 3-32. Đồ thị điều chỉnh độ rung không tải.
Trục X- Tốc độ góc của trục khuỷu; Trục Y- Góc quay trục khuỷu; 1- Hành trình nổ của xylanh số 1; 2- Hành trình nổ của xylanh số 2; 3- Hành trình nổ của xylanh số 3; 4- Hành trình nổ của xylanh số 4;
A- Trước khi hiệu chỉnh; B- Sau khi hiệu chỉnh.