2. Câc hệ thống nhiín liệu Diesel điều khiển điện tử
2.4.3. Hệ điều khiển trong hệ thống nhiín liệu Diesel điều khiển điện tử
a. Bộ xử lý trung tđm ECU (Electric Control Unit).
Hình 2.28: ECU
Về mặt điều khiển điện tử, vai trò của ECU lă xâc định lượng phun nhiín liệu, định thời điểm phun nhiín liệu dựa trín câc tín hiệu nhận được từ câc cảm biến vă câc công tắc khâc nhau. Ngoăi ra, ECU chuyển câc tín hiệu để vận hănh câc bộ chấp hănh.
Câc loại điều khiển phun nhiín liệu như sau :
+ Điều khiển lượng phun nhiín liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động cơ (NE) vă vị trí băn đạp ga (VPA).
+ Điều khiển thời gian phun nhiín liệu : Hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ động cơ (NE) vă vị trí băn đạp ga (VPA).
+ Điều khiển tỉ lệ phun nhiín liệu : Hiệu chỉnh tỉ lệ phun nhiín liệu từ cảm biến van đường nạp (VLU) trong một thời gian năo đó.
+ Điều khiển âp suất phun : Sử dụng cảm biến âp suất ống phđn phối đo âp suất nhiín liệu, rồi truyền dữ liệu năy đến ECU động cơ để điều khiển lượng nhiín liệu bơm.
+ Điều khiển thời điểm phun : Hiệu chỉnh từ tín hiệu vị trí cam G, NE vă VPA Điều khiển lượng phun nhiín liệu :
ECU thực hiện câc chức năng để xâc dịnh lượng phun: - Tính toân lượng phun cơ bản
- Điều chỉnh lượng phun
- So sânh lượng phun cơ bản vă lượng phun tối đa.
ECU tính toân lượng phun cơ bản dựa văo điều kiện của động cơ bằng câch điều chỉnh lượng phun cơ bản cho phù hợp với nhiệt độ nước lăm mât, nhiệt độ nhiín liệu, nhiệt độ không khí văo vă âp suất không khí văo.
Câch tính lượng phun : Khi tính cần so sânh hai giâ trị sau :
+ Lượng phun nhiín liệu cơ bản theo mẫu của bộ điều tốc, tính theo vị trí chđn ga vă tốc độ động cơ.
+ Lượng phun nhiín liệu điều chỉnh từ lượng phun tối đa dựa văo tốc độ động cơ. Trong hai trường hợp năy, lượng nhỏ hơn lăm cơ sỡ cho lượng phun nhiín liệu cuối cùng.
Lượng phun cơ bản : Lượng phun nhiín liệu cơ bản do tốc độ động cơ NE vă góc chđn ga quyết định. Khi tốc độ động cơ không đổi, tăng góc chđn ga sẽ lăm tăng lượng nhiín liệu phun.
Lượng phun nhiín liệu tối đa : Lượng phun nhiín liệu tối đa được tính bằng câch cộng câc lượng điều chỉnh từ lượng phun tối đa cơ bản do tốc độ động cơ quyết định. Câc lượng điều chỉnh đó lă : Điều chỉnh âp suất không khí văo, điều chỉnh nhiệt độ không khí văo, điều chỉnh âp suất không khí, vă điều chỉnh lượng phun nhiín liệu tối đa khi động cơ nguội.
Lượng phun ban đầu : Lượng phun ban đầu được tính từ khi bật bộ khởi động dựa trín lượng phun ban đầu cơ bản vă thời gian bộ khởi động bật. Lượng phun nhiín liệu cơ bản giảm, lượng tăng, vă giảm sẽ thay đổi theo nhiệt độ chất lăm mât vă tốc độ động cơ.
Điều khiển thời gian phun : Thời gian phun được điều khiển theo thời gian dòng tâc dụng lín vòi phun
Điều khiển thời gian phun chính thức vă thời gian phun thử nghiệm. 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 âp suất phun
+ Thời gian phun chính thức : Thời gian phun cơ bản được tính từ tốc độ động cơ vă lượng phun cuối cùng (đê điều chỉnh) để quyết định thời gian phun chính tối ưu.
+ Thời gian phun thử nghiím : Thời gian phun thử nghiệm được tính bằng câch cộng quêng thử nghiệm văo thời gian phun chính thức. Quêng thử nghiệm được tính từ lượng phun cuối cùng, tốc độ động cơ, nhiệt độ chất lăm mât, nhiệt độ không khí vă âp suất không khí nạp. Khi động cơ khởi động, quêng thử nghiệm được tính từ nhiệt độ chất lăm mât vă tốc độ động cơ.
Điều khiển âp suất phun.
ECU tính toân âp suất phun nhiín liệu do lượng phun cuối cùng vă tốc độ động cơ quyết định. Âp suất phun khi khởi động được tính từ nhiệt độ chất lăm mât vă tốc độ động cơ.
Đồ thị quan hệ giữa âp suất ống phđn phối (1), tốc độ động cơ (2), lượng phun cuối cùng (3). Như trín đồ thị ta thấy khi tốc độ động cơ tăng lượng phun tăng
Hiệu chỉnh Thời gian
phun cơ bản
Thời gian phun chính
Thời gian phun thử nghiệm NE
Lượng phun
Hiệu chỉnh điện âp
Hiệu chỉnh âp suất không khí văo
Hiệu chỉnh nhiệt độ không khí văo
Hiệu chỉnh nhiệt độ nước lăm mât
theo lăm âp suất phun tăng. Âp suất trong ống phđn phối điều khiển bỡi van SCV phụ thuộc văo tốc độ động cơ.
Điều khiển tỉ lệ phun nhiín liệu.
Việc điều khiển tỉ lệ phun nhiín liệu dựa văo cảm biến vị trí van cắt đường nạp trong một khoảng thời gian nhất định. Bỡi vì động cơ diesel khâc so với động cơ xăng. Động cơ xăng không khí nạp phu thuộc hoăn toăn văo vị trí bướm ga, ngược lại động cơ diesel lại không phụ thuộc hoăn toăn văo vị trí van cắt đường nạp mă chỉ phụ thuộc một khoảng nhất định vì động cơ diesel tự tạo ra dòng khí trong buồng đốt để hoă trộn nhiín liệu.
b. Khâi quât về EDU (Electronic Driver Unit).
EDU lă một thiết bị phât điện cao âp được lắp giữa ECU vă bộ chấp hănh.EDU khuếch đại điện âp của ắcquy vă trín cơ sở câc tín hiệu từ ECU sẽ kích hoạt SPV kiểu tâc động trực tiếp trong hệ thống EFI- Diesel thông thường, hoặc vòi phun trong hệ thống EFI – Diesel dùng ống phđn phối.
EDU dùng điện thế cao bộ đôi DC/DC để mở câc van từ với tốc độ cao . Câc tín hiệu điều khiển :
+ IJt#1 đến 4 : Đầu văo cho câc tín hiệu khởi động vòi phun từ ECU động cơ + IJf : Đầu ra cho câc tín hiệu kiểm tra khởi động vòi phun (đến ECU động cơ) + COM : Đầu ra cao âp để tạo ra dòng không đổi đến câc vòi phun.
+ IJ #1 đến 4 : Đầu ra để khởi động câc vòi phun. + 1 Mạch cao thế. + 2 Mạch điều khiển. B C D E F G M K J I H L A 1 2 +B COM IJt#1 GND GND IJt#2 IJt#3 IJt#4 IJf IJt#1 IJt#1 IJt#1 IJt#1
Thiết bị phât điện âp cao sẽ chuyển điện âp ắc quy thănh điện âp cao cho ra đầu COM ổn định vă không đổi đến vòi phun. ECU nhận câc tín hiệu từ câc 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 năy vă 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 xâc định phun IJf đến ECU thông qua F, ECU nhận tín hiệu năy sẽ kết thúc quâ trình phun.