Việc tính tốn và thiết kế board mạch phun xăng, đánh lửa là một chương trình phức tạp, vì vậy cần phải cĩ một sơ đồ thuật tốn để thể hiện khái quát nội dung của chương trình. Sơ đồ thuật tốn sẽ là cơ sở tính tốn để viết phần mền cho chương trình và thiết kế phần cứng. Từ những phân tích và lựa chọn phương án ở chương 2 và kiến thức đã học, tìm hiểu các thơng tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu, sách báo đã cĩ sẵn bằng tư duy logic để rút ra kết luận cần thiết. Dựa vào giáo trình trang bị điện điện tử trên ơ tơ hiện đại - Đỗ Dũng, căn cứ vào bố cục của một giải thuật để xây dựng thuật tốn điều khiển phun xăng, đánh lửa theo chương trình, thuật tốn gồm 3 khối cơ bản sau:
- Tín hiệu đầu vào. - Kiểm tra tín hiệu. - Xử lý tín hiệu.
Khối tín hiệu đầu vào dùng để đưa tín hiệu về vi điều khiển được lấy từ các cảm biến của động cơ, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến vị trí piston, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến lưu lượng, cảm biến nhiệt độ nước, tín hiệu điện áp.
Khối kiểm tra cĩ nhiệm vụ theo dõi các chế độ của động cơ, chế độ lúc khởi động và sau khởi động.
Khối xử lý cĩ nhiệm vụ xử lý các kết quả tín hiệu đầu vào để truy xuất tín hiệu đầu ra, ở đây khối xử lý thực hiện cơ bản việc tìm ra gĩc đánh lửa ban đầu, cơ bản và hiệu chỉnh, tín hiệu điện áp, tìm thời gian phun, phun cơ bản, phun hiệu chỉnh, phun theo tín hiệu điện áp…. Sau khi xử lý được tín hiệu theo các giá trị của cảm biến thì từ kết quả việc tính tốn trên khối xử lý sẽ truyền tín hiệu đến các cơ cấu chấp hành.
Động cơ chƣa khởi động
Đ
Cảm biến tốc độ động cơ
Cảm biến nhiệt độ nước
Gĩc đánh lửa cơ bản Tính gĩc ngậm cơ bản ở chế độ
khởi động
Hiệu chỉnh gĩc đánh lửa sớm theo tín hiệu khởi động
Xác định thứ tự phun xăng, đánh lửa theo thứ tự nổ (1-3-4-2)
Xuất tín hiệu điều khiển kim phun, bobine
Động cơ đang khởi động
Đ S
S
Cảm biến vị trí piston
Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến lưa lượng
Tín hiệu điện áp
Tính lượng phun ở chế độ khởi động
Hiệu chỉnh thời gian phun theo nhệt độ động cơ
Nhiệt độ động cơ
Start
Hình 3.1 Thuật tốn điều khiển phun xăng đánh lửa theo chương trình
Tải hoặc tốc độ thay đổi
Tìm thời gian phun
Tra bảng thời gian phun cơ bản theo Ne, Vs
Hiệu chỉnh theo nhiệt độ động cơ
Hiệu chỉnh theo tín hiệu điện áp
Giải thích thuật tốn
Tín hiệu STA = On (tín hiệu điện áp) và động cơ tốc độ Ne dưới 80 (vịng/phút) nghĩa là động cơ đang khởi động, ta kích vịi phun khởi động lạnh trong thời gan 8s, ứng với nhiệt độ động cơ lúc đĩ là 200 C. Tiến hành đánh lửa khi cĩ xung kích G (cảm biến vị trí piston), tín hiệu đánh lửa sẽ lấy từ vị trí xung kích G ( đánh lửa ban đầu), tín hiệu khởi động.
Nếu động cơ khơng nổ thì ta khởi động lại lần 2.
Nếu động cơ nổ thì ta thực hiện đồng thời hai việc là đọc xung kích G và các tín hiệu từ cảm biến, sau đĩ tra bảng tìm ra gĩc đánh lửa cơ bản, gĩc đánh lửa hiệu chỉnh, cộng hai gĩc đánh lửa này sẽ tìm ra gĩc đánh lửa thực tế. Đồng thời điều khiển phun xăng, tín hiệu phun xăng sẽ lấy từ tín hiệu đánh lửa sơ cấp, thời gian phun xăng thực tế sẽ bao gồm thời gian phun cơ bản và thời gian hiệu chỉnh.
Gĩc đánh lửa cơ bản được điều chỉnh theo tín hiệu Ne và VTA, nếu tốc độ động cơ, cảm biến vị trí bướm ga nhỏ thì gĩc đánh lửa tăng và ngược lại. Gĩc đánh lửa hiệu chỉnh được điều khiển theo nhiệt độ nước làm mát THW và theo tín hiệu điện áp, nếu nhiệt độ nước làm mát tăng thì gĩc đánh lửa giảm.
Sau khi tra bảng gĩc đánh lửa cơ bản và gĩc đánh lửa hiệu chỉnh thì ECU sẽ cộng lại, để cĩ gĩc đánh lửa ứng với chế độ hoạt động đĩ.
Thời gian phun cơ bản sẽ được điều chỉnh theo tín hiệu Ne và Vs. Tốc độ động cơ và cảm biến lưu lượng tăng, thì thời gian phun tăng, để động cơ phát huy hết cơng suất.
Thời gian phun hiệu chỉnh được điều khiển theo tín hiệu THW và tín hiệu điện áp, nếu THW càng lớn nghĩa là động cơ đang mang tải hoặc đang tăng tốc, nên hịa khí lúc này địi hỏi nhạt, do đĩ thời gian hiệu chỉnh phải giảm lại. Hiệu chỉnh theo tín hiệu điện áp nếu tín hiệu điện áp giảm thì thời gian phun sẽ tăng lên và ngược lại.
Sau khi tra bảng được thời gian phun cơ bản và thời gian phun hiệu chỉnh thì ECU sẽ cộng lại, để cĩ thời gian mở kim phun cho chế độ hoạt động đĩ.