Bộ điều khiển điện tử đảm nhiện nhiều chức năng khác nhau tùy theo từng loại của nhà chế tạo. Chung nhất là bộ tổng hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, lưu trử thông tin, tính toán, quyết định chức năng hoạt động và gửi các tín hiệu đi thích hợp. Những bộ phận phụ hỗ trợ cho nó là các bộ ổn áp, điện trở hạn chế dòng. Vì lí do này bộ điều khiển có nhiều tên gọi khác nhau tùy theo nhà chế tạo. Trong đồ án này ta thường dùng ECU để chỉ chung cho bộ điều khiển điện tử.
4.1 . Chức năng của ECU ECU có hai chức năng chính
• Điều khiển thời điểm phun: được quyết định theo thời điểm đánh lửa.
• Điều khiển lượng xăng phun: tức là xác định thời điểm phun, thời gian này quyết định theo:
-Tín hiệu phun cơ bản: được xác định theo tín hiệu tốc độ động cơ và tín hiệu lượng gió nạp.
-Tín hiệu hiệu chỉnh: được xác định từ các cảm biến (nhiệt độ, vị trí, mức độ tải, thành phần khí thải và từ các điều kiện của động cơ như: điện áp bình).
4.2 . Các bộ phận của ECU
ECU được đặt trong vỏ kim loại để tránh nước văng. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch kín. Các linh kiện công suất của tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU mục đích để tản nhiệt tốt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn, sự tổ hợp các nhóm chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao. Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện trên xe, với kim phun và các cảm biến.
4.3. Các thông số hoạt động của ECU a. Các thông số chính.
Là tốc độ động cơ và lượng gió nạp. Các thông số này là thước đo trực tiếp tình trạng tải của động cơ.
b. Các thông số thích nghi
Điều kiện hoạt động của động cơ luôn thay đổi thì tỷ lệ hoà khí phải thích ứng theo. Chúng ta sẽ đề cập đến các điều kiện hoạt động sau:
-Khởi động.
-Làm ấm.
-Thích ứng tải.
Đối với khởi động và làm ấm ECU sẽ tính toán xử lý các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ động cơ. Đối với tình trạng thay đổi tải thì mức tải không tải, một phần tải, toàn tải được chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga.
c. Các thông số chính xác.
• Để đạt được chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm các yếu tố ảnh hưởng
• Trạng thái chuyển tiếp khi gia tốc.
• Sự giới hạn tốc độ tối đa.
• Sự giảm tốc.
• Những yếu tố này được xác định từ các cảm biến đã nêu, nó có quan hệ và tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun một cách tương ứng.
• ECU sẽ tính toán các thông số thay đổi cùng với nhau, mục đích cung cấp cho động cơ một lượng xăng cần thiết theo từng thời điểm.
4.4. Các chế độ làm việc
a. Làm đậm trong và sau khi khởi động.
Quá trình làm đậm này sẽ tăng lượng phun phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát (lượng phun sẽ lớn khi nhiệt độ nước làm mát thấp) để nâng cao khả năng khởi động và cải thiện tính ổn định hoạt động trong một khoảng thời gian
nhất định sau khi động cơ đã khởi động. Lượng phun sẽ giảm dần đến lượng phun cơ bản.
b. Chạy ấm máy
Trong suất quá trình làm ấm, động cơ nhận thêm nhiều xăng hơn, quá trình làm ấm sẽ tiếp theo sau quá trình khởi động lạnh. Trong quá trình này động cơ cần một lượng hỗn hợp tương đối giàu xăng, vì khi đó vách thành xylanh còn lạnh và xăng còn ngưng tụ chưa bay hơi hết. Quá trình cấp xăng chạy ấm máy được chia thành hai thời kỳ:
Thời kỳ đầu: việc làm giàu xăng khi chạy ấm máy sẽ phụ thuộc vào thời gian được gọi là làm giàu xăng khi khởi động, thời kỳ này được kéo dài 30s và tuỳ thuộc động cơ mà cung cấp thêm khoảng 30 - 60 % lượng xăng.
Thời kỳ sau: động cơ cần hỗn hợp loãng hơn, phần này được điều khiển theo nhiệt độ động cơ.
Đồ thị cho ta liên hệ giữa đường cong làm giàu xăng lý tưởng tính theo thời gian khởi động 200C.
Hình 3.30 Đồ thị làm giàu xăng.
Khi động cơ đạt đến nhiệt độ hoạt động bình thường thì cảm biến nhiệt độ gửi nhiệt độ đến ECU, từ đó ECU sẽ ngừng quá trình chạy ấm máy.
c. Thích ứng theo điều kiện tải
Các mức tải khác nhau sẽ cần thành phần hỗn hợp khác nhau, đường cong về lượng xăng cần thiết được xác định từ đường cong của bộ đo gió trong từng điều kiện hoạt động của từng động cơ riêng.
+ Không tải
Khi không tải vì hỗn hợp xăng - không khí quá loãng có thể dẫn đến không tải không ổn định hoặc thậm chí động cơ không nổ. Vì vậy cần phải có hỗn hợp giàu xăng cho điều kiện này.
+ Một phần tải
Một phần thời gian động cơ sẽ hoạt động ở chế độ một phần tải. ECU sẽ lập trình đường cong lượng xăng cần thiết và quyết định lượng xăng cung cấp.
+ Toàn tải
Động cơ phát ra công suất cực đại, tín hiệu toàn tải được cảm biến vị trí bướm ga gửi đến ECU, mức độ giàu xăng được định sẵn chương trình trong ECU.
+ Tăng tốc
Khi ECU nhận thấy xe đang tăng tốc bằng tín hiệu từ các cảm biến, nó tăng lượng phun để nâng cao tính năng tăng tốc. Giá trị hiệu chỉnh ban đầu được xác định bằng nhiệt độ nước làm mát và mức độ tăng tốc. Lượng phun tăng dần tính từ thời điểm này.
d. Thích ứng theo nhiệt độ khí nạp
Lượng xăng phun sẽ thích hợp với nhiệt độ gió. Lượng gió cần thiết cho quá trình cháy sẽ tuỳ thuộc vào nhiệt độ gió hút vào, không khí lạnh sẽ đặc hơn, điều này có nghĩa là với cùng một vị trí cánh bướm ga thì hệ số dung tích gió trong xylanh sẽ giảm, khi nhiệt độ tăng, thông tin ghi nhận nhờ cảm biến nhiệt độ không khí nạp tại bộ đo gió gửi về ECU. ECU xem nhiệt độ ở 200C là mức chuẩn.
Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 200c lượng xăng phun tăng.
Nếu nhiệt độ lớn hơn 200c lượng xăng phun giảm.
e. Giới hạn tốc độ động cơ.
Thực hiện nhờ một mạch giới hạn trong ECU. Tín hiệu tốc độ động cơ được so sánh với một giới hạn cố định. Nếu vượt quá ECU điều khiển việc hạn chế phun hoặc ngưng phun. Việc này đảm bảo an toàn cho động cơ.
f. Giảm tốc.
Khi ECU động cơ nhận thấy động cơ đang giảm tốc, nó giảm lượng phun để tránh cho hỗn hợp quá đậm trong khi giảm tốc.
Các tín hiệu điều khiển: lượng khí nạp, tốc độ động cơ, vị trí bướm ga, nhiệt độ nước làm mát.
g. Điều khiển tốc độ không tải:
Khi động cơ chạy ở tốc độ không tải ECU nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khi đó ECU tự động điều khiển bướm ga đến vị trí tối ưu nhất. Tại vị trí này động cơ nổ với tốc độ thấp nhất và lượng nhiên liệu phun vào thấp.
CHƯƠNG 4
Quy trình tháo lắp kim phun xăng điện , các hư hỏng thường gặp và chẩn đoán