- Giao tiếp ngõ ra
3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
Sau quá trình tìm hiểu tổng quan về hệ thống điều khiển, cơng dụng, cấu tạo và
ngun lí làm việc của các cảm biến sử dụng trong hệ thống điều khiển qua đó là cơ sở để thiết kế được hệ thống điều khiển động cơ
3.1. Hệ thống phun xăng điều khiển bằng điện tử
Sơ đồ mạch nhiên liệu điều khiển bằng điện tử được mơ tả dưới hình 3.1
Hình 3.1 Sơ đồ mạch nhiên liệu điều khiển điện tử
Nhiên liệu được hút từ bình xăng bằng bơm xăng điện qua bộ lọc xăng để lọc sạch các tạp chất. Sau đó qua ống phân phối, ở cuối ống phân phối có bộ ổn định áp suất nhằm điều khiển áp suất của dịng nhiên liệu và giữ cho nó ln ổn định.
Tiếp điến nhiên liệu sẽ được đưa đến vịi phun, từ các tín hiệu của cảm biến ECU sẽ tính tốn thời điểm phun và thời gian phun nhiên liệu để giữ cho tỷ lệ xăng và không khí ln đạt gần lý tưởng với mọi chế độ làm việc của động cơ, vòi phun sẽ mở ra nhiên liệu được phun vào đường khí nạp rồi vào buồng cháy để động cơ hoạt động. Sau đó ECU quyết định thời điểm đánh lửa phù hợp để động cơ đạt hiệu quả cao nhất với mọi chế độ làm việc.
3.2. Hệ thống điều khiển đánh lửa
Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ biến đối dòng điện 1 chiều hiệu điện thế thấp hoặc các xung điện xoay chiều hiệu điện thế thấp thành các xung điện cao thế đủ để tạo nên tia lửa phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xilanh của động cơ vào
những thời điểm thích hợp tương ứng với trình tự xilanh và các chế độ làm việc của động cơ. Sơ đồ mô tả hệ thống điều khiển đánh lửa được mơ tả dưới hình 3.2
Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống điều khiển đánh lửa
Nguyên lí chung
Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử trên động cơ về cơ bản được chia thành ba bộ phận chính
+ Các cảm biến : có nhiệm vụ nhận biết các hoạt động khác nhau của động cơ và phát ra các tín hiệu gởi đến ECU hay cịn gọi là nhóm tín hiệu vào.
+ECU : có nhiệm vụ xử lý và tính tốn các thơng số đầu vào từ đó phát ra thơng số điều khiển đầu ra.
+Các cơ cấu chấp hành : Trực tiếp điều khiển lực phun thơng qua các tín hiệu điều khiển được từ ECU
Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp. Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài. Hệ thống đánh lửa điện tử luôn luôn gắn liền với hệ thống phun nhiên liệu, nó điều khiển tia lửa, góc đánh lửa ln phù hợp với góc phun của nhiên liệu nhờ các cảm biến để thực hiện quá trình đốt cháy tốt hơn và nhiên liệu được cháy hồn tồn, ít tốn nhiên liệu, tăng cơng suất động cơ, chất thải ít độc hại.
ECU căn cứ vào tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí trục khuỷu và căn cứ vào góc đánh lửa cơ sở đã ghi sẵn trong bộ nhớ cũng như trong các thông số hiệu chỉnh để xác định góc đánh lửa sớm cho động cơ. Việc tạo ra các tín hiệu dạng xung để cung cấp dịng
điện cho cuộn dây đánh lửa được lập trình sẵn để các cuộn dây cung cấp dịng điện trong thời gian định mức trước với giá trị tính tốn để đảm bảo cho:
Từ thông sinh ra trong các cuộn dây đạt giá trị lớn nhất, đảm bảo cuộn dây đủ năng lượng để đánh lửa.
Điều khiển sự phát ra và chấm dứt tia lửa được ECU tính tốn sau khi các dữ liệu được nhập vào bởi:
- Tốc độ động cơ.
- Cảm biến vị trí trục khuỷu. - Cảm biến vị trí trục cam. - Cảm biến nhiệt độ động cơ. - Cảm biến vị trí bướm ga. - Cảm biến vị trí bàn đạp ga. - Cảm biến kích nổ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hướng dẫn Đồán thiết kếĐơngg̣ cơ đốt trong -TS.Nguyễn Quang Trung [2]Kết cấu vàtính tốn Đơngg̣ cơ đốt trong-HồTấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú. [3]Nguyên lýĐôngg̣ cơ đốt trong – GS.TS. Nguyễn Tất Tiến.
[4] Bài giảng mơn hocg̣ tính tốn thiết kế đơngg̣ cơ đốt trong – PGS.TS. Trần Thanh HảiTùng.