ECM là một phần trong toàn bộ hệ thống của bộ xử lý trung tâm ECU. Chức năng chính của ECM là điều khiển toàn bộ hệ thống động cơ. Nếu bộ điều khiển động
co ECM giảm khả năng hoạt động hoặc mất luôn khả năng hoạt động sẽ làm cho các hệ thống liên quan như phun xăng điện tử cũng bị ngưng tiệ.
Bộ điều khiến động cơ ECM sử dụng các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến đo gió, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến nhiệt độ nước làm mát,... để xác định tình trạng của động cơ theo thời gian. Từ đó tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành.
Tín hiệu điều khiển của ECM dùng để điều khiển nhiều bộ phận trong động cơ
như kim phun, bô bin, van không tải, rơ-le nguồn, rơ-le bơm xăng, quạt làm mát, đèn check,...
2.2.2.9.1 Cac cuc cua ECM dong co 2ZR-FE
A382967E02 ‡
30/29/2827! 26/25/24) /23|22j21/20|19)18|17/16| [t5j4/1312/11è0j9l8) [Jƒ6/514[3J27]1] | 1312111879) [@]?]Đ[ST4@13/?1Tù
ĩ † ; } y + lạ at | ‡ +
60è99|58/61|%6.66|%4] 83152151 0/49 an lay 46) j46)4)442144446139138) 3736/35 20|25/24|23/22 ẽ2I|20/10è18/11116 15114 11)30123)24.2) : 46/45)44)41 42. [41/40/39)38'37Ì126]35Ì34/33 32
8/51 |§6/55)54/53152/61/50|49 48 47
1010 71061050041
14013913813 71
Hình 2.34 Giắc cắm của bộ điều khiển động cơ ECM động cơ 2ZR-EE.
Y nghĩa của các cực và các dạng tín hiệu giữa các cực của ECM động 2ZR-FE được thê hiện ở phụ lục I và phụ lục 2.
2.2.2.9.2 _ Các chế độ làm việc của bộ điều khiển động cơ ECM
a. Trong và sau khi khởi động
Trong quá trình khởi động và sau quá trình khởi động, ECM sẽ điều khiển tăng lượng phun để tỉ lệ hòa khí trở nên đậm hơn để giúp quá trình khởi động diễn ra dễ dàng hơn. Bên cạnh đó việc tăng lượng phun cũng giúp nhiệt độ của động cơ nhanh tăng lên đến nhiệt độ tối ưu để động cơ nhanh chóng đạt trạng thái làm việc ổn định.
Lượng phun nhiên liệu sẽ được điều chỉnh giảm dần về lượng phun cơ bản khi nhiệt độ động cơ dat gia tri lý tưởng.
45
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
b. Lam am may
Trong quá trình làm ấm động cơ, các xi lanh sẽ được nhận nhiều xăng hơn trong mỗi chu trình làm việc, quá trình làm ấm động cơ sẽ được diễn ra sau quá trình khởi động lạnh động cơ. Trong quá trình này động cơ được cung cấp hòa khí tương đối đậm vì lúc đó các thành vách của xi lanh còn lạnh và nhiên liệu có hiện tượng ngưng tụ chưa bay hơi hoàn toàn. Quá trình cung cấp hòa khí giàu xăng để làm ấm động cơ được chia làm hai giai đoạn:
Ở giai đoạn đầu, thời gian kéo dài trong khoảng 30 giây, khi đó động cơ sẽ cung cấp theo từ 30% cho đến 60% lượng xăng vào động cơ. Ở giai đoạn sau, động vẫn sẽ được cung cấp hòa khí giàu xăng nhưng ở mức độ loãng hơn so với giai đoạn làm âm máy ban đầu. Thời gian của giai đoạn sau sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ của động cơ.
c. Thích ứng theo điều kiện khí nạp
Nhiệt độ của không khí nạp có ảnh hưởng đến lượng khí nạp cần thiết cho quá trình cháy của hỗn hợp hòa khí. Khi không khí lạnh, thì lượng không khí có trong một đơn vị thể tích sẽ nhiều hơn so với khi nhiệt độ không khí cao. Nói cách khác, khi nhiệt độ không khí thấp thì lượng khí nạp sẽ đặc và khi nhiệt độ không khí cao thì lượng khí nạp sẽ loãng hơn.
Khi nhiệt độ của không khí giảm xuống, nếu cùng một vị trí bướm ga thì thể tích khí nạp sẽ giảm. Chính vì vậy nhiệt độ của khí nạp được ghi nhận nhờ cảm biến nhiệt độ khí nạp gửi về cho ECM. Và ECM xác định nhiệt độ khí của không khí nạp là 20 độ C là tiêu chuân.
Nếu nhiệt độ khí nạp dưới 20 độ C thì ECM sẽ điều khiển phun nhiên liệu nhiều hơn để làm đậm hòa khí. Nếu nhiệt độ khí nạp trên 20 độ C thì ECM sẽ điều khiển
phun nhiên liệu ít hơn để làm loãng hòa khí xuống.
d. Thích ứng theo điều kiện tải
Khi động cơ ở chế độ không tải, nếu hỗn hợp hòa khí cung cấp cho động cơ quá nhạt sẽ dẫn đến tình trạng động cơ hoạt động không ổn định hoặc làm tắt máy. Chính vì vậy, ở giai đoạn không tải cần phải cung cấp hỗn hợp hòa khí giàu xăng.
46
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường Khi động cơ hoạt động ở chế độ một phần tải. ECM sẽ tính toán lượng nhiên liệu
cần thiết và quyết định lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Ở chế độ nay, ECM sé tính toán sao cho có lợi nhât về tiêu thụ nhiên liệu.
Khi động cơ hoạt động ở chế độ toàn tải, động cơ cần phát ra được công suất cực đại. Cảm biến bướm ga sé bao cho ECM tín hiệu toàn tải và ECM sẽ điều khiển phun thêm xăng đề hòa khí đạt đến tỉ lệ được tính toán sẵn.
Khi động cơ ở chế độ tăng tốc, ECU nhận tín hiệu tăng tốc nhờ các cảm biến, lúc
này ECU sẽ điều khiển tăng lượng phun lên để đảm bảo khả năng tăng tốc của động cơ.
e.. Giới hạn toc độ động cơ
Động cơ 2⁄R-FE trên Toyota Corolla Cross nói riêng và động cơ xăng được trang bị trên ô tô nói chung đều được giới hạn tốc độ động cơ ở một mức có định. Việc giới hạn tốc độ động cơ sẽ giúp tăng độ bền của các chỉ tiết chuyển động và ma sát trong động cơ. Ngoài ra, khi tốc độ động cơ quá cao thì quán tính của các chỉ tiết chuyển động tịnh tiến như piston, xéc măng, đầu nhỏ của thanh truyền sẽ càng lớn, sinh các lực tác động lên các chỉ tiết khác như trục khuỷu, thân máy,... làm động cơ rung giật mạnh. Bên cạnh đó, khi quan sát hai đường đặt tính ngoài của động cơ, ta sẽ thấy giá trị của mô-men xoắn cực đại và công suất cực đại của động cơ sẽ đạt tại một giá trị tốc độ động cơ nhất định. Khi qua tốc độ động cơ đó thì momen xoắn và công suất của động cơ sẽ có xu hướng giảm đi do quá trình nạp và xả của động cơ diễn ra
không hoàn hảo do nhiêu yếu tố khác nhau. Vì vậy động cơ cần có giới hạn về tốc độ
động cơ.
Việc giới hạn tốc độ động cơ được thực hiện nhờ mạch giới hạn tốc độ trong ECM. Tín hiệu động cơ được so sánh với một giới hạn nhất định, nếu vượt qua giá trị đó thì ECM sẽ điều khiến hạn chế phun hoặc ngừng phun nhiên liệu.
f_ Khi giảm tốc
Tính hiệu từ các cảm biến như lượng khí nạp, tốc độ động cơ, vị trí bướm ga và
nhiệt độ nước làm mát giúp ECM biết được động cơ đang ở chế độ giảm tốc. Khi đó,
ECM sẽ điều khiên giảm lượng phun nhiên liệu để giảm tốc độ của động cơ xuông.
47
Luận Văn Tốt Nghiệp ứ. Chế độ dự phũng
SVTH: Lê Trí Tường
Khi xuất hiện các mã lỗi sau đây, thì bộ điều khiển động cơ ECM sẽ chuyển sang chế độ dự phòng đề cho phép xe có thể chạy tạm thời hoặc ngừng phun nhiên liệu.
Bảng 2.3 Mã lỗi và hoạt động của chế độ dự phòng của ECM.
Mã lỗi Các bộ phận Hoạt động của chế độ dự phòng
P0011 - Chế độ không tải tăng cao (kiểm soát sự xấu
Hệ thống VVT đi của quá trình cháy).
P0015 6 Ð ở
Đừng điêu khiên cắt nhiên liệu.
P0031 . - ‘ j sự
P0032 Bộ sây của cảm biên tỷ lệ |- ECM tắt bộ sây cảm biên tỷ lệ không khí không khí-nhiên liệu nhiên liệu.
P101D P0037
P0038 | Bộ sấy cảm biến oxy - ECM tắt bộ sấy cảm biến ôxy.
P102D
P0102 | - ECM tính toán thời điểm đánh lửa dựa trên
Cảm biên đo gió ,
P0103 tôc độ động cơ và vị trí bướm ga.
P0112 | Cảm biến nhiệt độ khí - RBCM sẽ ước lượng rằng nhiệt độ nước làm
POL13 |nạp mát động cơ là 20°C,
P0115 ơ `
P0117 Cảm biên nhiệt độ nước |- ECM sé ước lượng răng nhiệt độ nước làm làm mát động cơ mát động cơ là 80°C.
P0I18 P0120
P0121 ; . :
- ECM cat dong dién cua b6 chap hanh budém
P0122 5
ga và bướm ga sẽ trở vê vị trí bướm ga 5.5°
P0123 ‘ 3,
, ` , băng lò xo hôi.
P0220 | Hệ thông điêu khiên ˆ ,
- Sau đó, ECM điêu chỉnh công suât động cơ
P0222 | bướm ga điện tử ` 4 - 6
băng cách điêu khiên phun nhiên liệu (phun cắt
P0223 cua
quãng) và thời điêm đánh lửa theo góc của bàn
poems đ ạp ga, cho ho phép lái đ phép lái được xe ở tôc độ thâp*1. óc độ thấp* 1
P0606 Pg phep p
P060A
48
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường
P060B P060D P060E P0657 P1607 P2102 P2103 P2111 P2112 P2118 P2119 P2135
- Khi xảy ra bỏ máy làm hỏng bộ trung hòa khí xả (nháy đèn MIL), chế độ dự phòng dưới đây pores sẽ được thực hiện để trán làm quá nhiệt bộ trung ĐH | Cụm kim phun nhiên | hòa khí xả.
P0302 liệu - Dưới điêu kiện tải thâp và ở tôc độ động co - Hệ thông điêu khiên | thâp: Thực hiện cắt nhiên liệu của xy lanh bị lỗi.
P0508 bướm ga điện tử Dưới điều kiện tải cao và ở tốc độ động cơ cao:
rau thực hiện điều khiển góc mở bướm ga; Thực
hiện cắt nhiên liệu của tất cả các xi lanh hoặc xI lanh đang bị lỗi.
P0327 P0328
P0351 ,
D0359 Cuộn dây đánh lửa - ECM cắt việc phun nhiên liệu.
P0353 P0354
P2120 - Cảm biến vị trí bàn đạp ga có 2 mạch cảm
P2121 | Cảm biến vị trí bàn đạp | biến: Chính và Phụ.
P2I22 | ga - Nếu một trong các mạch bị trục trặc, thì ECM
P2123 sẽ giới hạn công suất của động cơ. Nếu cả hai
49
Luan Van Tét Nghiép SVTH: Lé Tri Twong
P2125 mach dién bi hong, ECM sé coi la ban dap ga da
P2127 được nhả ra. Kết quả là bướm ga đóng lại và
P2128 động cơ chạy không tải.
P2138 P2237
P2238 . \ . \
pase Cảm biên tỷ lệ không khí |- Điêu khiên phản hôi tỷ lệ không khí nhiên ee nhiên liệu A/F liệu bị ngừng.
P2253
50
Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lê Trí Tường