Nếu một trong hai tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga hoặc bướm ga bị hỏng thì hệ thống sẽ điều khiển cho bướm ga hoạt động trong giới hạn từ vị trí cầm chừng cho đến vị trí mở 25% độ mở tối đa của bướm ga nhằm duy trì sự hoạt động của động cơ để có thể tiếp tục chạy về chỗ sửa chữa. Cịn nếu mất cả hai tín hiệu thì ECM sẽ cho rằng bàn đạp ga ở vị trí thấp nhất nên chỉ điều khiển động cơ hoạt động ở chế độ không tải.
Hình 3.14: Trường hợp mất tín hiệu ở cảm biến bướm ga hoặc bàn đạp ga ga
3.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ mở của bướm ga trong quá trình điều khiển chế độ cầm chừng trên dòng xe Toyota Vios đời 2014 điều khiển chế độ cầm chừng trên dòng xe Toyota Vios đời 2014
3.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng
Bảng 3.1: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến độ mở của bướm ga Yếu tố Quá trình ảnh hưởng Điều khiển Yếu tố Quá trình ảnh hưởng Điều khiển
32
Khi khởi động
Khi người lái bật chìa khóa để khởi động xe thì tín hiệu STA gửi về cho ECM và ECM hiểu rằng động cơ cần khởi động và sẽ điều khiển bướm ga mở lớn hoàn toàn để giúp động cơ khởi động một cách dễ dàng. Vòng tua máy khi khởi động sẽ tăng từ 0 – 1500 vòng/phút, sau đó sẽ giảm xuống cịn 750 vịng/phút. Ngoài ra, việc điều khiển bướm ga mở khi khởi động ECM cịn dựa vào tín hiệu cảm biến trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Hâm nóng động cơ
Sau khi động cơ khởi động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát gửi tín hiệu về ECM báo rằng nhiệt độ động cơ đang cịn nguội thì lúc này ECM sẽ điều khiển bướm ga mở lớn làm cho động cơ hoạt động nhanh đến nhiệt độ làm việc ổn định để đạt hiệu suất tối ưu nhất (khoảng 80 - 90°). Lúc này ta có thể thấy vịng tua máy ở mức từ 750 – 800 vòng/phút.
33
nhiệt độ ổn định, ECM sẽ gửi tín hiệu đến bướm ga điện tử giảm bớt độ mở bướm ga để phù hợp ở chế độ cầm chừng (vòng tua máy tiêu chuẩn 600 vòng/phút)
Điều khiển phản hồi
Trong ECM đã được lưu số vòng tua máy tiêu chuẩn (từ 600 – 800 vòng-phút). Khi động cơ hoạt động ở chế độ cầm chừng, ECM sẽ so sánh vòng tua máy hiện tại trên xe là bao nhiêu, nếu vòng tua máy trên xe thấp hơn hoặc cao hơn vịng tua tiêu chuẩn thì ECM sẽ điều khiển bướm ga mở lớn hoặc đóng bớt lại để hiệu chỉnh tốc độ cầm chừng trên xe sao cho số vòng tua đạt đúng tiêu chuẩn
Độ trễ bàn đạp ga
Khi đạp ga tăng tốc, ECM sẽ phân tích tín hiệu bàn đạp ga rồi điều khiển Motor bướm ga mở với góc mở phù hợp. Sau đó, khi gió đi vào bướm ga ECM sẽ tiếp tục phân tích lưu lượng khí nạp, vịng tua máy, vị trí tay số để hiệu chỉnh việc phun nhiên liệu và đánh lửa sao cho chính
34
xác, nâng cao hiệu suất động cơ và giúp tiết kiệm nhiên liệu Qua đó, ta có thể thấy khi đạp ga ta muốn xe di chuyển tức thời thì những tín hiệu đầu vào và đầu ra gửi về ECM để tính tốn điều khiển là cả một đoạn đường dài. Do đó độ trễ bàn đạp ga có thể mất 1 – 2s khiến cho người lái vô cùng khó chịu và đây cũng là điều không thể tránh khỏi.
Tải máy phát
Dòng điện do máy phát sinh ra
phụ thuộc vào tốc độ của động
cơ và cũng sẽ thay đổi theo tốc độ quay của động cơ. Khi bật các phụ tải điện trên xe (Radio,
đèn pha, xơng kính,...) thì tải động cơ sẽ tăng do lực cản của máy phát điện lớn, từ đó động cơ cần hoạt động với công suất lớn để bù ga ở chế độ cầm chừng.
Để tốc độ cầm chừng ổn định thì ECM sẽ bù ga bằng cách mở bướm ga lớn hơn để đưa khí nạp nhiều hơn vào trong động cơ
35
giúp động cơ hoạt động với công suất tối ưu tránh hiệu tượng xe bị yếu dần hoặc chết máy ở chế độ không tải.
Tín hiệu thay đổi số
Khi cần số thay đổi (P – R - N – D) thì ECM nhận được một tín hiệu về tải trọng của động cơ, ECM sẽ điều khiển bướm ga mở lớn hoặc đóng bớt sao cho phù hợp. Ta có thể nhìn thấy khi sang số thì vịng tua máy sẽ tăng lên hoặc giảm xuống.
Giả sử khi vào số lùi R, nếu người lái xe cần lùi gấp mà nếu xe phản ứng chậm thì sẽ như thế nào? Khi đó, xe cần cơng suất và momen xoắn cao để đáp ứng di chuyển theo tay số và giảm đi độ trễ chân ga. Muốn momen xoắn cao thì động cơ cần có lượng khí nạp vào nhiều thì lúc này khi vào số lùi R, tín hiệu sang số sẽ gửi về ECM, sau đó ECM điều khiển mở bướm ga khá lớn đưa lượng khí nạp vào động cơ để giúp tăng tốc độ cầm chừng và làm cho động cơ tăng
36
thêm momen xoắn giúp xe bắt đầu tăng sức kéo và di chuyển khi có tải.
A/C điều hịa
Khi khởi động xe, nếu ta bật điều hịa thì tải của máy nén sẽ lớn làm cho tốc độ cầm chừng bị tụt xuống. Lúc này, ECM sẽ gửi tín hiệu đến bướm ga điện tử mở lớn hơn để tăng lượng khí nạp vào động cơ nhằm mục đích bù ga. Vịng tua máy khi bật điều hòa lúc này sẽ tăng lên từ 600 – 750 vòng/phút.
Ở xe Toyota Vios có trang bị ly hợp máy lạnh điều khiển bằng tốc độ cầm chừng, giúp động cơ không bị khựng đột ngột.
3.4.2 Kết luận quá trình khảo sát
Dựa vào kết quả khảo sát đã được phân tích trên dịng xe Toyota Vios 2014, nhóm em đưa ra nhận xét như sau:
Theo như tìm hiểu và khảo sát thì hầu hết các dịng xe phổ thông hiện nay khi đứng yên thường có sức ỳ rất lớn, muốn xe di chuyển mà tiết kiệm nhiên liệu thì ta phải tăng ga một cách nhẹ nhàng. Lúc này, động cơ rất dễ bị tắt đột ngột, đặc biệt là trong trường hợp tải trọng xe ô tô lớn hoặc sức cản của mặt đường quá lớn. Cách khắc phục tình trạng này chính là nhấn ga thật nhiều nhưng không nên quá mạnh. Khi muốn tăng tốc của xe hãy đạp ga thật chậm rãi để tốc độ của xe tăng dần dần
37
chứ không phải tăng đột ngột. Tăng tốc độ đột ngột có thể gây ra nguy cơ xảy ra tai nạn, bên cạnh đó cịn có thể khiến xe hao tổn tuổi thọ và tốn nhiều nhiên liệu hơn. Nhà sản xuất cố tình xây dựng độ trễ chân ga như vậy là vì:
Đáp ứng nhu cầu an toàn cho người lái tránh tình trạng đạp nhầm chân ga.
Giúp tiết kiệm nhiên liệu, đối với một dòng xe phổ thông mà không phải xe thể thao thì độ trễ như thế là rất cần thiết.
Một số người lái xe muốn giảm độ trễ chân ga đã lắp cái gọi là chip. Chúng có thể được mua với giá từ từ vài triệu cho đến mười mấy triệu. Chip điện tử này khơng làm thay đổi vị trí của bàn đạp trong xe mà chỉ có chức năng thay đổi điện áp gửi từ bàn đạp chân ga về ECM bằng cách đánh lừa, giúp ECM hiểu rằng người lái cần ga nhiều giúp rút ngắn hành trình của chân ga.
Đối với một chiếc xe tiêu chuẩn thì các phụ tải trên xe là rất cần thiết và được vận hành bởi công suất của động cơ, dây đai truyền động phụ uốn khúc chạy máy phát điện, máy bơm nước, máy nén, máy bơm trợ lực lái và các phụ kiện khác. Các phụ tải trên xe rất là ảnh hưởng đến mặt công suất của cộng cơ và ảnh hưởng tới tiêu mức tiêu hao nhiên liệu, vì để cho các phụ tải đó hoạt động hết cơng suất thì bắt buộc động cơ phải hoạt động với vòng tua máy cao, mà để hoạt được cao thì cánh bướm ga phải mở lớn hơn so với lúc bình thường, mà đã mở lớn thì lượng gió sẽ vơ nhiều và lượng nhiên liệu sẽ phun đậm hơn. Không chỉ ở tốc độ cầm chừng, ở các chế độ tay số khác cũng vậy thậm chí cịn nhiều hơn vì vịng tua ở các tay số khác lớn.
Điều hòa là một trong những yếu tố gây mất công suất động cơ và ảnh hưởng tới tiêu mức tiêu hao nhiên liệu. Vì để cho điều hịa hoạt động hết cơng suất thì bắt buộc động cơ phải hoạt động với vòng tua máy cao, mà để hoạt động được cao thì bướm ga phải mở lớn hơn so với lúc bình thường, mà khi đã mở lớn hơn bình thường thì lượng khí nạp sẽ vào nhiều hơn và lượng nhiên liệu sẽ phun đậm hơn. Do đó, muốn động cơ hoạt động với công suất tối ưu hơn và tiết kiệm nhiên liệu
38
hơn thì chúng ta nên hạn chế sử dụng điều hịa khi khơng cần thiết hoặc khi sử dụng nên hạn chế bật hết cơng suất điều hịa.
3.5 Giới thiệu về phần mềm Matlab 3.5.1 Matlab là gì 3.5.1 Matlab là gì
Matlab là phần mềm cung cấp mơi trường tính tốn số và lập trình. Matlab cho phép tính tốn số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao diện người dùng và liên kết với những chương trình máy tính viết trên nhiều ngơn ngữ lập trình khác.