1.6.1. Hệ thống xử lý thông tin điều khiển hệ thống nhiên liệu của động cơ:
Giới thiệu sơ đồ tổng quan chức năng điều khiển điện tử
ĐẾN GIẮC NGUỒN CUNG CẤP
ĐẾN GIẮC CHUẨN ĐOÁN VAÌ CẠC DÁY MẢNG
+ +
5 16 4 2 1 3
(+) (-)
6 7 8 9
10
15
13 12 11
1 2 3
4 1 2 3 4
14
Hình 1-28 Sơ đồ điều khiển
1- Cảm biến nhiệt độ dầu bô trơn; 2- Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; 4- Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu; 5- Bộ vòi phun; 6- Van EGR; 7- Cảm biến vi trí chân ga (APP); 8- Relay chính; 9- Cầu chì ắcquy; 10- Ácquy; 11- Cảm biến vi trí trục khuỷu (CKP); 12- Cảm
biến vi trí trục cam (CMP); 13- Cảm biến áp suất nhiên liệu; 14- Cảm biến áp suất khí nạp; 15- Bộ bugi xông máy; 16- Hộp PCM.
Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm các cảm biến cung cấp cho bộ điều khiển động cơ PCM, các thông tin về số vòng quay trục khuỷu (CKP), vị trí bàn đạp chân ga (APP), nhiệt độ và áp suất trên đường ống nạp, nhiệt độ làm việc của động cơ... các cảm biến làm việc theo nguyên tắc khác nhau. Các thông tin từ các cảm biến đưa về bộ điều khiển PCM dưới dạng các tín hiệu điện như: tín hiệu vào dạng số, tín hiệu vào dạng tương tư (analog),tín hiệu điện áp biến đổi, tín hiệu tần số... và được biến đổi sơ bộ trước khi đi vào bộ
xử lý.
- Bộ điều khiển động cơ PCM: (Powertrain Control Module)
Bộ điều khiển động cơ PCM điều khiển thời điểm và lượng nhiên liệu cần phun và hệ thống tuần hoàn khí thải. Bộ điều khiển PCM có 104 chân và được chia ra làm 3
ổ giắc nối, ổ C1= 32 chân, ổ C2= 48 chân, ổ C3 = 32 chân - Bộ điều khiển GEM:
Bộ điều khiển GEM đặt ở phía sau hộp cốp tay, hộp cốp tay có thể ttháo ra được.
Bộ điều khiển GEM bao gồm cả bộ phận phân phối nguồn (đó là phần rơ le và cầu chì phân phối nguồn). GEM là bộ điều khiển điện tử, điều khiển hầu như toàn bộ
những hệ thống điện tử với tính chất tiện nghi trên xe. Tuỳ theo các hệ thống trang bị trên xe, có 3 đời GEM được trang bị cho các xe.
-GEM đời thấp ký hiệu là A, mã số 6C1T - 14A073-AX
-GEM đời trung ký hiệu là B, mã số 6C1T- 14A073-BX (BK FVL) -GEM đời cao ký hiệu là C, mã số 6C1T-14A073-CX (CK FVL)
-GEM theo kênh Service ký hiệu là D (GEM theo kênh Service tương ứng với gem đời cao), mã số 6C1T-14A073-DX
Tất cả các đời GEM đều có chức năng báo động (Alarm) và chức năng báo giờ (Clock). Chức năng báo giờ sẽ chuyển đến các bộ điều khiển khác thông qua đường truyền CAN.
Bộ điều khiển GEM kiểm tra lại tất cả các dữ liệu đã cài đặt vào và lưu lại lỗi (mã báo hư hỏng DTCS) nếu có .Chức năng của bộ điều khiển GEM sẽ bị giới hạn nếu như bộ điều khiển GEM bị bất kỳ một lỗi nào đó.
Bộ điều khiển động cơ PCM kết nối với bộ điều khiển GEM qua đường truyền tốc độ HS-CAN. Bộ điều khiển GEM đóng vai trò như một cổng giao tiếp
(Gateway) cho việc trao đổi thông tin giữa đường truyền tốc độ cao HS-CAN và đường truyền tốc độ trung bình MS- CAN.
Trong động cơ, khi mở khoá điện hệ thống quản lý động cơ sẽ chuyển năng lượng ( tín hiệu) qua PCM và rơ-le năng lượng mở.
Trong khi động cơ tắt khoá điện thì PCM đóng và dừng động cơ, bởi van đóng ngắt điện lúc này bị mất năng lượng điện ( tín hiệu) sẽ cắt rơ-le điện từ nhờ PCM.
Trong khi động cơ chạy thì PCM tiếp tục nhận những tín hiệu về trạng thái thực tế của động cơ và bơm từ các cảm biến và khoá điện.
Các tần số tượng tự và tín hiệu từ khoá cho biết quá trình tiến triển của động cơ và PCM sẽ so sánh đối chiếu với chương trình lập trình có sẵn trong bộ nhớ, và những tín hiệu riêng biệt để đưa ra sự chênh lệch. Từ những giá trị này để đưa ra những giá trị thích hợp để điều khiển động cơ.
1.6.2. Hệ thống xử lý
Căn cứ vào các tín hiệu gởi về từ các cảm biến như cảm biến nhiệt độ
môi trường, cảm biến áp suất nhiên liệu, cảm biến tốc độ động cơ... tới cổng giao tiếp Gateway bộ GEM gửi tới bộ điều khiển PCM thông qua đường truyền tốc độ cao HS-CAN, hệ thống xử lý so sánh với các thông tin đã được cài đặt sẵn trong bộ nhớ PCM và xác định các thông số đầu ra để điều khiển các bộ phận thừa hành, đảm bảo điều kiện làm việc tối ưu cho động cơ.
1.6.3. Hệ thống chấp hành
Bao gồm các cơ cấu chấp hành được điều khiển bằng các tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển PCM kết nối với bộ điều khiển GEM thông qua đường truyền tốc độ cao HS-CAN. Các cơ cấu chấp hành như: vòi phun, bơm cao áp, van EGR... được điều khiển sao cho động cơ làm việc phù hợp với các tín hiệu đầu vào.
1.6.4. Bộ kiểm tra hệ thống
Chức năng tự kiểm tra thực ra chỉ một chương trình được lưu trữ trong bộ
nhớ của bộ điều khiển GEM. Chương trình này cho phép bộ điều khiển kiểm tra tín hiệu vào và ra khỏi hệ thống. Trong trường hợp tín hiệu có giá trị nằm ngoài giới hạn cho phép, bộ điều khiển ghi vào bộ nhớ dưới dạng mã hư hỏng. Sau đó, người ta dùng các thiết bị kiểm tra để đọc các mã hư hỏng này từ bộ điều khiển.
Bộ điều khiển PCM > cổng giao tiếp (gateway) > bộ GEM có thể tự động bật đèn báo hay có chuông báo nguy nếu phát hiện mã hư hỏng trong hệ thống, như báo lỗi động cơ (MIL), cảnh báo động cơ, ... Số khác thì cần phải qua một thủ tục đọc mã hư hỏng đơn giản có sử dụng thiết bị đọc. Tuỳ theo từng hệ thống mà chúng ta có cách đọc mã hư hỏng phù hợp.
Trong một số hệ thống của động cơ có khả năng tự kiểm tra, bộ điều
khiển GEM được lập trình theo kiểu Modul Trung Tâm, phương pháp lập trình Modul Trung Tâm dựa trên cơ sở: tất cả dữ liệu của các bộ điều khiển đều được nạp vào bộ điều khiển GEM. Từ bộ điều khiển GEM tất cả dữ liệu đều có thể truyền đến các bộ điều khiển khác thông qua các đường truyền CAN. Tất cả các dữ liệu không lấy ra từ máy chẩn đoán WDS mà nó được lấy ra từ bộ điều khiển GEM để truyền đến các bộ điều khiển liên quan. Máy chẩn đoán chỉ đóng vai trò như một thành viên giám sát cho quá trình lập trình Modul Trung Tâm được thực hiện.
Bộ điều khiển GEM kiểm tra lại tất cả những dữ liệu đã cài đặt vào và lưu lại những lỗi (mã báo hư hỏng DTCS) nếu có.
1.6.5. Bộ nhớ đầu ra
Sau khi bộ xử lý thực hiện xong các phép tính, kết quả được lưu trữ trong phần bộ nhớ dành riêng để ghi dữ liệu đầu ra, phần bộ nhớ này được đặt cùng một vùng với bộ nhớ đầu vào trong bộ nhớ RAM. Cũng như bộ nhớ đầu vào, bộ nhớ đầu ra lưu trữ các số nhị phân để chuyển cho bộ xử lý tín hiệu đầu ra nhằm tạo nên những tín hiệu điều khiển.