Các cảm biến liên tục đo đạc các trạng thái hoạt động của động cơ đốt trong. Một bộ điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) đánh giá các tín hiệu vào của các cảm biến bằng các so sánh với giá trị tối ưu trong bộ nhớ, sau đó tính toán và hình thành các xung điều khiển đưa đến các thiếu bị thực hiện (Actuator).
Ta có thể chia EFI ra thành 3 hệ thống nhỏ: hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống nhiên liệu và hệ thống nạp khí. Nguyên lý hoạt động của hệ thống có thể được thể hiện dưới dạng sơ đồ khối như trên hình dưới.
+ Hệ thống điều khiển điện tử: đảm bảo hỗn hợp khí cháy có tỷ lệ lý tưởng (14,7 :1). Bộ phận chính của hệ thống điều khiển điện tử là bộ điều khiển trung tâm (ECU), nó nhận thông tin từ các cảm biến (nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu khởi động và cảm biến ô xy) cùng với tín hiệu đánh lửa và thông tin từ bộ phận đo lượng khí nạp. Sau khi xử lý các tín hiệu thu được ECU sẽ phát tín hiệu điều khiển vòi phun (thông tin về thời điểm phun và lượng phun). Nhờ đó mà lượng nhiên liệu phun vào luôn luôn tỷ lệ với lượng khí nạp.
+ Hệ thống nhiên liệu : bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa và đẩy vào hệ thống qua một bầu lọc. Như vậy, khi động cơ hoạt động, trong đường ống phân phối nhiên liệu tới các vòi phun luôn luôn thường trực một áp suất khôg đổi (khoảng 2,5 ¸ 3 kg/cm2), đây cũng chính là áp suất phun. Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện mở và nhiên liệu được phun vào trong đường ống nạp. Để giữ áp suất ổn định trên đường ống nhiên liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí một van điều áp. Ngoài ra đường ống nhiên liệu còn được nối tới vòi phun khởi động nguội bố trí trong buồng khí nạp. Tín hiệu điều khiển vòi phun này được lấy từ công tắc báo khởi động nguội. Công tắc này đặt trong áo nước của xi lanh và đóng, mở tuỳ theo nhiệt độ nước.
+ Hệ thống nạp khí: bắt đầu từ một bộ lọc khí, sau khi đi qua nó không khí được lọc sạch và được dẫn qua một bộ đo lưu lượng khí nạp (lưu lượng kế hoặc cảm biến đo
lưu lượng) rồi đi qua bướm ga, đi tiếp tới buồng khí và đi vào cụm ống nạp của động
cơ. Tại đây, nhiên liệu được phun vào, hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp rồi được hút vào các xi lanh.
Hệ thống phun xăng điện tử EFI cũng có thể được chia thành điều khiển phun nhiên liệu cơ bản và điều khiển hiệu chỉnh.
4.1.3.1 Điều khiển phun cơ bản:
Các thiết bị phun cơ bản duy trì một tỷ lệ tối ưu (gọi là tỷ lệ lý thuyết) của không khí và nhiên liệu hút vào trong các xylanh. Để thực hiện được điều đó, nếu có sự gia tăng lượng khí nạp, lượng nhiên liệu phun vào cũng phải gia tăng tỷ lệ hoặc là nếu lượng khí nạp giảm xuống, lượng nhiên liệu phun ra cũng giảm xuống.
Hình 1.3 - Sơ đồ điều khiển phun cơ bản.
Lượng không khí cảm nhận tại cảm biến đo lưu lượng gió được chuyển hoá thành điện áp, điện áp này được gửi đến ECU như một tín hiệu.
Tín hiệu đánh lửa sơ cấp theo số vòng quay động cơ cũng được gửi đến ECU từ cuộn dây đánh lửa. ECU sau đó tính toán bao nhiêu nhiên liệu cần cho lượng khí đó và thông báo cho mỗi vòi phun bằng thời gian mở van điện. Khi van điện của vòi phun mở ra, nhiên liệu sẽ được phun vào đường ống nạp.
4.1.3.2 Điều khiển hiệu chỉnh:
Động cơ sẽ không hoạt động tốt chỉ với lượng phun cơ bản. Đó là bởi vì động cơ phải vận hành dưới nhiều chế độ và do đó nó cần có một vài thiết bị hiệu chỉnh để điều chỉnh tỷ lệ khí- nhiên liệu tuỳ theo chế độ khác nhau này. Ví dụ, khi động cơ còn lạnh dưới tải nặng, cần có hỗn hợp đậm hơn. Hệ thống EFI sẽ thay đổi tỷ lệ khí- nhiên liệu theo các chế độ hoạt động của động cơ theo cách giống như chế hoà khí thay đổi hỗn
hợp khí- nhiên liệu bằng bướm gió và hệ thống trợ tải. Có 2 phương pháp để hiệu chỉnh tỷ lệ khí- nhiên liệu. Một được coi là “hiệu chỉnh đậm”, ECU hoạt động để tăng lượng phun.
Phương pháp khác là các thiết bị phụ trợ sẽ thực hiện cùng một chức năng mà không liên quan đến ECU.
Hình 1.4 - Sơ đồ hiệu chỉnh phun.