4. KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ 2KD-FTV
4.2. Khảo sát hệ thống nhiên liệu
4.2.2. Kết cấu hệ thống nhiên liệu
4.2.2.3. Mạch điều khiển phun nhiên liệu ECU
EDU làm nhiệm vụ khởi động cao các vòi phun. EDU là thiết bị dùng điện thế cao bộ đôi DC/DC để mở các van từ với tốc độ cao .
Các tín hiệu điều khiển :
+ IJt#1 đến 4 : Đầu vào cho các tín hiệu khởi động vòi phun từ ECU động cơ + IJf : Đầu ra cho các tín hiệu kiểm tra khởi động vòi phun (đến ECU động cơ) + COM : Đầu ra cao áp để tạo ra dòng không đổi đến các vòi phun.
+ IJ #1 đến 4 : Đầu ra để khởi động các vòi phun.
+ 1 Mạch cao thế.
+ 2 Mạch điều khiển.
BC DE F
G M
K J I H A L
1
2
+B COM
IJt#1
GND GND
IJt#2 IJt#3 IJt#4 IJf
IJt#1 IJt#1 IJt#1 IJt#1
Hình 4 – 18 Sơ đồ mạch điều khiển phun nhiên liệu
Thiết bị phát điện áp cao sẽ chuyển điện áp ắc quy thành điện áp cao cho ra đầu COM ổn định và không đổi đến vòi phun. ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến truyền đến xử lý rồi truyền tín hiệu đến đầu nối B thông qua E của EDU, mạch điều khiển EDU nhận tín hiệu này và xử lý truyền tín hiệu đến vòi phun từ đầu nối H thông qua K, khởi động vòi phun. Khi vòi phun khởi động EDU sẽ truyền tín hiệu xác định phun IJf đến ECU thông qua F, ECU nhận tín hiệu này sẽ kết thúc quá trình phun.
Điều khiển phun nhiên liệu ECU và EDU
Quá trình điều khiển ECU và EDU này điều khiển thời gian và lượng nhiên liệu phun chính xác vào động cơ. ECU thực hiện những tính toán cần thiết dựa vào những tín hiệu nhận được từ các cảm biến. Sau đó ECU điều khiển khoảng thời gian dòng tác dụng lên các vòi phun để đạt thời gian và lượng phun nhiên liệu tối ưu.
Các loại điều khiển phun nhiên liệu như sau :
+ Điều khiển lượng phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động cơ (NE) và vị trí bàn đạp ga (VPA).
+ Điều khiển thời gian phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động cơ (NE) và vị trí bàn đạp ga (VPA).
+ Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu : Hiệu chỉnh tỉ lệ phun nhiên liệu từ cảm biến van đường nạp (VLU) trong một thời gian nào đó.
+ Điều khiển áp suất phun : Sử dụng cảm biến áp suất ống phân phối đo áp suất nhiên liệu, rồi truyền dữ liệu này đến ECU động cơ để điều khiển lượng nhiên liệu bơm.
+ Điều khiển thời điểm phun : Hiệu chỉnh từ tín hiệu vị trí cam G, NE và VPA ◊ Điều khiển lượng phun nhiên liệu : ECU tính toán lượng phun cơ bản dựa vào điều kiện của động cơ bằng cách điều chỉnh lượng phun cơ bản cho phù hợp với nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ nhiên liệu, nhiệt độ không khí vào và áp suất không khí vào.
Cách tính lượng phun : Khi tính cần so sánh hai giá trị sau :
+ Lượng phun nhiên liệu cơ bản theo mẫu của bộ điều tốc, tính theo vị trí chân ga và tốc độ động cơ.
+ Lượng phun nhiên liệu điều chỉnh từ lượng phun tối đa dựa vào tốc độ động cơ. Trong hai trường hợp này, lượng nhỏ hơn làm cơ sỡ cho lượng phun nhiên liệu cuối cùng.
Lượng phun cơ bản : Lượng phun nhiên liệu cơ bản do tốc độ động cơ NE và góc chân ga quyết định. Khi tốc độ động cơ không đổi, tăng góc chân ga sẽ làm tăng lượng nhiên liệu phun.
VPA NE
Lượng phun cơ bản
Lượng phun tối đa
Lượng phun nhỏ Lượng phun cuối
EDU tính chọn lượng phun
Hiệu chỉnh lượng phun cho1xylanh Hiệu chỉnh tốc độ động cơ
HIệu chỉnh áp suất phun
Lượng phun nhiên liệu tối đa : Lượng phun nhiên liệu tối đa được tính bằng cách cộng các lượng điều chỉnh từ lượng phun tối đa cơ bản do tốc độ động cơ quyết định. Các lượng điều chỉnh đó là : Điều chỉnh áp suất không khí vào, điều chỉnh nhiệt độ không khí vào, điều chỉnh áp suất không khí, và điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối đa khi động cơ nguội.
Lượng phun ban đầu : Lượng phun ban đầu được tính từ khi bật bộ khởi động dựa trên lượng phun ban đầu cơ bản và thời gian bộ khởi động bật. Lượng phun nhiên liệu cơ bản giảm, lượng tăng, và giảm sẽ thay đổi theo nhiệt độ chất làm mát và tốc độ động cơ.
◊ Điều khiển thời gian phun : Thời gian phun được điều khiển theo thời gian dòng tác dụng lên vòi phun
Điều khiển thời gian phun chính thức và thời gian phun thử nghiệm.
+ Thời gian phun chính thức : Thời gian phun cơ bản được tính từ tốc độ động cơ và lượng phun cuối cùng (đã điều chỉnh) để quyết định thời gian phun chính tối ưu.
+ Thời gian phun thử nghiêm : Thời gian phun thử nghiệm được tính bằng cách cộng quãng thử nghiệm vào thời gian phun chính thức. Quãng thử nghiệm được tính từ lượng phun cuối cùng, tốc độ động cơ, nhiệt độ chất làm mát, nhiệt độ không khí và áp suất không khí nạp. Khi động cơ khởi động, quãng thử nghiệm được tính từ nhiệt độ chất làm mát và tốc độ động cơ.
◊ Điều khiển áp suất phun.
Hiệu chỉnh Thời gian
phun cơ bản
Thời gian phun chính
Thời gian phun thử nghiệm NE
Lượng phun
Hiệu chỉnh điện áp
Hiệu chỉnh áp suất không khí vào
Hiệu chỉnh nhiệt độ không khí vào
Hiệu chỉnh nhiệt độ nước làm mát
ECU tính toán áp suất phun nhiên liệu do lượng phun cuối cùng và tốc độ động cơ quyết định. Áp suất phun khi khởi động được tính từ nhiệt độ chất làm mát và tốc độ động cơ.
Hình 4 – 19 Quan hệ giữa áp suất phân phối, tốc độ động cơ và lượng phun cuối cùng
Đồ thị quan hệ giữa áp suất ống phân phối (1), tốc độ động cơ (2), lượng phun cuối cùng (3). Như trên đồ thị ta thấy khi tốc độ động cơ tăng lượng phun tăng theo làm áp suất phun tăng. Áp suất trong ống phân phối điều khiển bỡi van SCV phụ thuộc vào tốc độ động cơ.
◊ Điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu.
Việc điều khiển tỉ lệ phun nhiên liệu dựa vào cảm biến vị trí van cắt đường nạp trong một khoảng thời gian nhất định. Bỡi vì động cơ diesel khác so với động cơ xăng. Động cơ xăng không khí nạp phu thuộc hoàn toàn vào vị trí bướm ga, ngược lại động cơ diesel lại không phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí van cắt đường nạp mà chỉ phụ thuộc một khoảng nhất định vì động cơ diesel tự tạo ra dòng khí trong buồng đốt để hoà trộn nhiên liệu.