Bài giảng Động cơ đốt trong - Chương 3: Hệ thống phun nhiên liệu

à được lưu trữ vào trong bộ nhớ hiệu ROM của bộ ECU. chỉnh Các cảm biến liên quan: Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) và Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu). Tốc độ động cơ (vòng/phút) Hình TT3-15 3-14 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 8) Hệ số bù làm giàu hỗn hợp Khi việc mở Throttle Valve (Cánh bướm ga) lớn, thì việc bù nhiên liệu được thực hiện để tăng lượng phun nhiên liệu. Việc bù này đạt được chỉ khi nó lớn hơn so với sự bù của tỷ lệ không khí/nhiên liệu. Cảm biến liên quan: Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) (vi) Các điều khiển nhiên liệu khác 1) Điều khiển khi khởi động Khi khởi động động cơ (động cơ được quay), các giá trị gốc đặt trước dành cho nhiệt độ nước làm mát động cơ được xem như là thời gian dẫn động cơ bản. Sự bù của áp suất khí trời được thêm vào cho thời gian dẫn động cơ bản. Các cảm biến liên quan: Engine Coolant Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát), Ignition Switch ST(Công tắc khởi động ở vị trí ST/START), điện áp Battery (Ắc-quy) và Barometric Pressure Thời gian dẫn động cơ bản (ms) bản cơ động dẫn gian Thời Sensor (Cảm biến áp suất khí trời). Nhiệt độ nước làm mát (0C) Hình TT3-16 2) Điều khiển cắt nhiên liệu để ngăn sự chạy vượt tốc. Khi tốc độ động cơ vượt quá giá trị tốc độ được cài đặt trước, thì nhiên liệu được cắt để ngăn sự chạy vượt tốc và bảo vệ động cơ. 3) Điều khiển cắt nhiên liệu để ngăn sự quá nạp (động cơ dùng Turbocharger) Khi chỉ số A/N lớn vượt quá giá trị được cài đặt trước, thì nhiên liệu được cắt để ngăn áp suất của turbo tăng áp không tăng lên quá mức. Điều này bảo đảm rằng nếu như van cửa thải của turbo tăng áp hỏng thì áp suất của turbo tăng áp không tăng quá mức. 4) Điều khiển cắt nhiên liệu để ngăn tốc độ xe tăng lên quá mức. Khi tốc độ xe tăng lên tốc độ tối đa (180 km/h), thì nhiên liệu được cắt để ngăn tốc độ xe không vượt quá mức tốc độ tối đa cho phép. (Điều khiển này chỉ được sử dụng cho các xe theo tiêu chuẩn kỹ thuật của Nhật.) 3-15 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 5) Điều khiển ổn định chạy cầm chừng khi nhiệt độ nước làm mát động cơ cao. Khi động cơ được khởi động, nếu như nhiệt độ không khí nạp là 500 C hoặc cao hơn và nhiệt độ nước làm mát động cơ là 1000 C hoặc hơn, thì hệ số bù cho tỉ lệ không khí/nhiên liệu sau khi hoàn thành việc khởi động được tăng lên nhiều hơn giá trị được cài đặt trước, và lượng bù sẽ được giảm dần sau đó. Các cảm biến liên quan: Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ khí nạp), Engine Coolant Temperature (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát) và Ignition Switch ST (Công tắc khởi động ở vị trí ST/START). Hình TT3-17 6) Điều khiển hỗn hợp cầm chừng Khi động cơ chạy ở cầm chừng (ở tốc độ xấp xỉ 950 vòng/phút hoặc thấp hơn ở chế độ Giàu không tải) sau khi ấm lên [nhiệt độ nước làm mát động cơ xấp xỉ 700C (1580F) hoặc cao Tỉ lệ không hơn], thì lượng nhiên liệu được phun (tỉ lệ khí-nhiên liệu không khí/nhiên liệu) được điều khiển phù hợp với điện áp ra của biến trở. Nghèo Điện áp ra của biến trở (V) Hình TT3-18 (9) Chất lượng nhiên liệu  • Tính chất của nhiên liệu có thể ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe: - Chỉ số Octane - Lượng cồn/nước - Các chất phụ gia - Sự bốc hơi Chất lượng nhiên liệu là một yếu tố rất quan trọng liên quan đến hiệu suất và khả năng vận hành của xe. Các quy định khắc khe liên quan đến khí thải của xe (cả khí xả và hơi nhiên liệu bay ra) làm hạn chế một vài tính chất của nhiên liệu. Các vấn đề về khả năng vận hành của xe liên quan đến tính chất nhiên liệu thì rất khó chẩn đoán, vì vậy sự hiểu biết về tính chất cơ bản của nhiên liệu là rất hữu ích. 3-16 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (a) Chỉ số octane  Xác định khả năng của nhiên liệu để chống lại sự kích nổ.  Chỉ số càng cao, thì khả năng chống kích nổ càng cao  Sự kích nổ lớn có thể làm ảnh hưởng xấu đến khả năng vận hành của động cơ và thậm chí có thể làm hư hỏng động cơ Tỷ số Octane của nhiên liệu có thể được định nghĩa như là khả năng để chống lại sự kích nổ. Nhiên liệu có chỉ số Octane cao (ví dụ như 95 RON) có khả năng chống kích nổ cao hơn nhiên liệu có chỉ số Octane là 91 ROM. Các hệ thống đánh lửa sử dụng Detonation Sensor (Cảm biến kích nổ) có thể hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa theo các thay đổi về chỉ số Octane. Khi sự kích nổ ở mức độ cao xảy ra, thì bộ Engine-ECU (ECU động cơ) cố gắng điều chỉnh bằng cách làm trễ thời điểm đánh lửa. Điều này xảy ra được xem như là một vấn đề hoạt động động cơ hoặc vấn đề về sự tiết kiệm nhiên liệu. Nếu như sự kích nổ đủ lớn thì động cơ có thể bị hư hỏng. (b) Lượng cồn  Cồn được thêm vào để giảm khí CO sinh ra và cải thiện chỉ số Octane.  Hầu hết các loại cồn thông thường bao gồm Ethanol, Methanol và cồn Isopropyl.  Lượng cồn thêm vào quá mức có thể dẫn đến các thay đổi về khả năng vận hành của xe và làm hư hỏng các bộ phận của hệ thống nhiên liệu. Các nhiên liệu bị ôxy hóa (có chứa cồn) chứa ôxy trong thành phần cấu trúc hóa học của nó và kết quả là giảm khí Carbon monoxide CO sinh ra, cải thiện lại sự chống kích nổ và hoàn thành tốt quá trình cháy hơn. Hầu hết nhiên liệu tạo ra ôxy hóa được sử dụng là Ethanol, Methanol và Isopropyl. Ethanol (cồn ngũ cốc) được phép cho vào với mức độ tối đa là 10% thể tích. Methanol được phép tối đa 5% thể tích. Luôn luôn tuân theo các hướng dẫn đề nghị ở trong sổ tay hướng dẫn liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu có chứa thành phần ôxy hóa. Các phàn nàn về khả năng vận hành của một xe nào đó có thể liên quan đến việc sử dụng cồn quá mức trong nhiên liệu. Sự chạy ngập ngừng, thiếu công suất, chết máy, và không khởi động có thể là nguyên nhân do một bộ phận của hệ thống nhiên liệu bị ăn mòn và có thể do Fuel Filter (Lọc nhiên liệu) bị nghẹt do nguyên nhân trên. (c) Các chất phụ gia Các chất phụ gia được thêm vào trong xăng chủ yếu là để tăng tỷ số Octane. Lượng phụ gia quá mức có thể tạo ra chất mụi carbon bám trên các Intake Valve (xu-páp nạp) mà điều này có thể dẫn đến hiệu suất kinh tế của việc sử dụng nhiên liệu giảm, công suất giảm, và thải ra khí cháy quá mức. (d) Sự bốc hơi . • Sự bốc hơi thấp - Khởi động nguội kém - Làm ấm chậm - Hiệu suất làm việc khi thời tiết lạnh kém - Có các chất bám ở trong lòng động cơ, buồng đốt, Spark Plug (Bu-gi). . Bốc hơi cao - Nhiên liệu bay hơi nhiều khí độc - Bộ canister của hệ thống kiểm soát nhiên liệu bay hơi quá tải - Gây nên sự nghẹt hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu. Sự bốc hơi định nghĩa là khả năng của nhiên liệu thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi. Xăng ở dạng lỏng không cháy, vì vậy nó phải bốc hơi trước khi đi vào trong buồng đốt. Tuy nhiên, tỷ lệ bốc hơi của xăng cũng liên quan trực tiếp đến lượng hơi nhiên liệu được thải ra bởi hệ thống nhiên liệu. Bởi vì nhiệt độ có một ảnh hưởng về khả năng vận hành của xe, nên các nhiên liệu khác nhau phải được sử dụng ở trong các thời tiết khác nhau trong năm. Vì thế, các thay đổi về nhiệt độ đột ngột cũng có thể gây nên sự bốc hơi liên quan đến các vấn đề về vận hành của xe. 3-17 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (e) Lượng nước  • Các tình trạng hoạt động có liên quan đến lượng nước chứa trong nhiên liệu - Khó khởi động hoặc không khởi động được - Chạy ngập ngừng hoặc chết máy - Sự tiết kiệm nhiên liệu kém - Các khí thải thoát ra quá nhiều - Chạy cầm chừng không đều Nước trong nhiên liệu có thể gây nên một mức độ ảnh hưởng lớn về các vấn đề vận hành của xe. Nếu như nước được xác định là nguyên nhân của vấn đề về hiệu suất làm việc của động cơ, thì chỉ có phương pháp duy nhất để giải quyết vấn đề là xả nước ra khỏi Fuel Tank (Thùng nhiên liệu) và làm sạch các đường ống nhiên liệu. 3-18 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 2. Hoạt động của các bộ phận trên xe Hệ thống nhiên liệu bao gồm các Injector (Kim phun) loại điện từ, một đường ống phân phối nhiên liệu, Fuel Pressure Regulator (Bộ điều áp nhiên liệu), motor dẫn động bơm cung cấp nhiên liệu có áp lực, và một bộ điều khiển điện tử (ECU), nó kích hoạt và điều khiển các Injector (Kim phun) và Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) dựa trên dữ liệu được cung cấp bởi các cảm biến khác nhau. Có hai Fuel filter (Bộ lọc nhiên liệu) được lắp vào trong hệ thống, một cái lắp ở trong Fuel tank (Thùng nhiên liệu) và cái kia nằm ở trong khoang động cơ. (Trên các kiểu xe sau này, tất cả các Fuel Filter (Bộ lọc nhiên liệu) được lắp vào trong Fuel Tank (Thùng nhiên liệu)). Một hệ thống kiểm soát sự bay hơi nhiên liệu (Evaporative Emission Control) được lắp vào trên một số đời xe bao gồm một đường ống bốc hơi nhiên liệu, Canister (Bộ hấp thụ hơi nhiên liệu), và các bộ phận liên quan k hác. Các xe sử dụng hệ thống MPI được mô tả ở đây bao gồm đời xe Grandis 2005. Bộ đo mức nhiên liệu (Phao xăng) Bộ Canister Bộ điều áp nhiên liệu Ống phân phối nhiên liệu Thùng nhiên liệu Kim phun nhiên liệu Bơm nhiên liệu và lọc nhiên liệu Hình TT3-19 3-19 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (1) Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) Bơm cánh gạt Relief valve Nhiên liệu Nhiên liệu Lỗ nhiên liệu ra Motor một chiều Lỗ nhiên liệu vào Check valve Hình TT3-20 (a) Cấu tạo Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) được mô tả trong hình TT3-20 là loại bơm cánh gạt. Bơm này thường được đặt ở trong Fuel Tank (Thùng nhiên liệu). Loại bơm đặt ở trong Fuel Tank (Thùng nhiên liệu) có lợi trong việc cản lại sự hóa hơi nhiên liệu và rò rỉ nhiên liệu. (b) Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) loại cánh gạt Cánh bơm Vỏ Rãnh cánh gạt Lỗ vào Lỗ ra Hình TT3-21 1) Loại bơm cánh gạt có một cánh bơm, khi lực kéo được truyền đến cánh bơm do motor dẫn động, tạo ra một sự sai biệt về áp suất giữa phía trước và phía sau các cánh gạt. Lực đẩy này được tạo ra bởi nhiều cánh gạt làm tăng áp suất nhiên liệu. 2) Các đặc trưng Tiếng ồn và sự dao động thấp, do cánh quạt và vỏ bơm không tiếp xúc với nhau. Sự dao động của đường ra nhiên liệu nhỏ, nhiên liệu không bị thiếu hụt áp lực, loại việc phải dùng một bộ giảm dao động áp suất, cho phép giảm kích cỡ và trọng lượng. (c) Relief Valve (Van giảm áp) Relief Valve ngăn ngừa việc vỡ ống và ngăn ngừa rò rỉ nhiên liệu của bơm nếu như đường ống bị kẹt cứng. (d) Check Valve (Van một chiều) Check Valve đóng khi động cơ dừng và Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) ngưng phân phối nhiên liệu đi. Vì vậy nó duy trì áp suất giữa bơm và Pressure Regulator (Bộ điều áp). Chức năng của Check Valve như là “một bộ phận duy trì áp suất dư” nhằm cải thiện khả năng khởi động nóng của động cơ nhằm ngăn xăng trong đường ống khỏi bốc hơi khi nóng. (Sự bốc hơi có thể ảnh hưởng lớn đến chức năng làm việc của Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) và Injector (Kim phun).) 3-20 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (e) Nguồn điện cung cấp cho Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) C o n t r o l Hình TT3-22 Khi dòng điện đi qua Fuel Pump Relay (Rơ-le bơm nhiên liệu), rơ-le đóng “ON” và Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) được dẫn động. Đồng thời, do 2 rơ-le mắc nối tiếp nên nguồn điện có thể được cấp từ Ignition Switch (Công tắc khởi động) cùng một lúc. Điều này đảm bảo sự ổn định và nguồn điện được cung cấp trực tiếp từ ắc-quy. Khi nhận tín hiệu khởi động từ Ignition Switch-ST (Công tắc khởi động ở vị trí ST/START), Engine-ECU (ECU động cơ) sẽ kích hoạt Power Transistor (Transistor công suất) bật “ON” để điều khiển Fuel Pump Relay (Rơ-le bơm nhiên liệu). Kết quả là nguồn điện được cung cấp đến Fuel Pump (Bơm nhiên liệu). Mặc khác, nếu tốc độ động cơ hạ thấp hơn giá trị cài đặt, Fuel Pump Relay (Rơ-le bơm nhiên liệu) sẽ được ngắt “OFF”. Đây là cách đối phó với việc ngừng đột ngột của động cơ chẳng hạn như kẹt động cơ.v.v...bằng cách ngừng hoạt động bơm nhiên liệu. Tham khảo: 3-21 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (2) Fuel pressure regulator (Bộ điều áp nhiên liệu) Fuel Filter Intake Manifold Ống phân phối Fuel Pressure Fuel Tank Regulator Fuel Pump Injector Injector Injector Injector Injector Filter Động cơ Hình TT3-23 (a) Cấu tạo Vùng không gian bên trong của bộ Fuel Pressure Regulator (Bộ điều áp nhiên liệu) được phân chia làm hai phần bởi một màng, một bên là buồng lò xo và một bên là buồng nhiên liệu. Nhiên liệu cung cấp từ Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) đi vào buồng nhiên liệu qua ống phân phối. Áp suất nhiên liệu ở trong buồng nhiên liệu đẩy vào màng và nhấc van lên cho đến khi nó tiến đến mức can bằng với lực lò xo. Nhiên liệu thừa di chuyển về thùng chứa qua van. Buồng lò xo được nối với Intake Manifold (Ống góp hút/nạp) của động cơ qua một ống cao su. Hình TT3-24 3-22 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (b) Chức năng Áp suất nhiên liệu trong đường ống phân phối Fuel pressure regulator là một van điều hòa áp suất nhiên liệu với chức năng duy trì áp suất nhiên liệu không đổi theo áp lực chân không của Intake Manifold (Ống góp hút/nạp). (Tham khảo hình TT3- Áp suất 25). nhiên liệu (c) Áp suất nhiên liệu và lượng phun Lượng phun nhiên liệu yêu cầu bởi động cơ được kiểm soát theo thời gian khi dòng điện cung cấp từ bộ ECU động cơ đến Injector (Kim phun). Vì vậy, nếu như áp suất nhiên liệu không được kiểm soát thì Thời gian áp suất nhiên liệu cao hơn sẽ tăng lượng phun nhiên liệu, và nếu như áp suất nhiên liệu thấp thì sẽ làm giảm lượng phun, ngay cả khi có cùng thời gian mở kim phun. Hình TT3-25 cho thấy mối quan hệ giữa áp suất Cầm chừng Throtle valve mở Áp lực chân nhiên liệu và chân không tại Intake Manifold (Ống (-450mmHg) rộng (40mmHg) không trên Intake -59.8kPa Manifold góp hút/nạp). Áp suất chân không trong Intake Manifold Hình TT3-25 (d) Đường ống phân phối Fuel Tank (Thùng nhiên liệu) Intake Manifold Đường ống phân phối Fuel Tank (Thùng nhiên liệu) Fuel Pressure Regulator (Bộ điều áp nhiên liệu) Động cơ Hình TT3-26 Delivery Pipe (Đường ống phân phối) phân phối nhiên liệu đến các Injector (Kim phun) được lắp trên đó. Nó cũng có chức năng hấp thụ các dao động nhỏ của áp suất nhiên liệu xảy ra trong quá trình phun. 3-23 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (3) Fuel Filter (Bộ lọc nhiên liệu) (a) Vai trò Ra Lấy đi Oxit kim loại, chất rỉ sét và các chất rắn lạ khác có trong nhiên liệu cung cấp cho động cơ, vì thế nó ngăn chặn hiện tượng nghẹt đường ống nhiên liệu, kim phun,.v.v... và mòn cơ khí để bảo đảm sự hoạt động ổn Lõi lọc định và lâu dài của động cơ. (b) Cấu tạo Fuel Filter (Bộ lọc nhiên liệu) được lắp trên đường ống của Fuel Pump (Bơm nhiên liệu). Bởi vì áp suất từ 200 đến 300 kPa luôn luôn được cung cấp ở bên trong của bộ lọc, cho nên bộ lọc phải có một sức chịu đựng áp suất cao khoảng 540 kPa hoặc lớn hơn. Trên một số đời xe, Fuel Filter (Bộ lọc nhiên Hình TT3-27 liệu) lắp chung với Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) thành một cụm Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) Module được đặt ở trong Fuel Tank (Thùng nhiên liệu). Cụm mô đun bơm Fuel filter (Lọc nhiên liệu) Fuel Pump (Bơm nhiên liệu) Hình TT3-28 3-24 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (4) Kim phun nhiên liệu - Fuel Injector Hình TT3-29 trình bày hình vẽ mặt cắt ngang của một Fuel Injectior (Kim phun nhiên liệu). (a) Hoạt động Khi Engine-ECU (ECU động cơ) cung cấp một dòng điện đến cuộn dây solenoid của kim phun, thì van sẽ di chuyển lên, mở lỗ tia ra để cho nhiên liệu được phun ra ngoài. Hình TT3-29 (b) Đặc tính phun Như trong hình TT3-30, đặc tính phun của một Injector (Kim phun) được diễn tả bằng mối quan hệ giữa thời gian kích điện của cuộn dây solenoid của Injector (Kim phun) Ti (ms) và số lượng nhiên liệu được phun q (mm3/hành trình). Hình TT3-30 3-25 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (c) Mạch điện điều khiển Chỗ nối cầu chì (i) Các Injector (Kim phun) được phân loại theo điện trở cuộn dây như sau: 1) Injector (Kim phun) điện trở thấp Injector (Kim phun) điện trở thấp có điện trở cuộn dây 0.3- 3.0 Ω 2) Injector (Kim phun) điện trở cao Kim phun điện trở cao có điện trở cuộn dây 12- 17 Ω.Loại Injector (Kim phun) này có thể được xem như loại kim phun điện trở thấp với một Engine Control Relay điện trở lắp bên trong (điện trở cuộn solenoid). Nó có ưu điểm về giá thành và việc lắp đặt trên động cơ dễ dàng. Động cơ 4G93 dùng các Injector (Kim phun) điện trở cao với giá trị điện Injector trở là 13 – 16 Ω (ở 200C) (ii) Sơ đồ mạch điện điều khiển Injector (Kim phun) ECU tiêu biểu (của động cơ 4G18-MPI) được cho trong hình TT3-31. 1) Công tắc trong Engine Control Relay trong mạch minh họa bật mở khi Transistor Tr1 trong bộ Engine-ECU (ECU động cơ) được bật mở. 2) Transistor Tr2 trong bộ Engine-ECU (ECU động cơ) điều khiển thời gian kích hoạt Injector (Kim phun). Khi Transistor này được bật mở, thì dòng điện được cung cấp đến cuộn dây Injector (Kim phun). Hình TT3-31 Tham khảo: Engine Control Relay Đối với kim phun của động cơ trang bị Turbo tăng áp, cuộn dây của kim phun sẽ có số vòng dây quấn nhỏ để có thể đáp ứng nhanh chóng tín hiệu phun nhiên liệu. Tuy nhiên, số vòng dây Điện trở kim phun quấn nhỏ làm tăng nhiệt độ cuộn dây khi nhiều dòng điện đi qua nó, kết quả làm kim phun bị quá nhiệt. Để hạn chế việc này, một điện trở được nối giữa nguồn điện (+) và mỗi kim phun để hạn chế dòng điện chạy qua cuộn dây của kim phun. Engine-ECU 3-26 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (5) Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) Crank angle Oil pump case (a) Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) nhận sensor biết góc quay của trục khuỷu bằng phần tử Hall. Bộ Engine-ECU (ECU động cơ) điều khiển các Injector Crankshaft sprocket Sensing blade (Kim phun) dựa trên tín hiệu từ tìn hiệu này. Crankshaft (b) Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) bao gồm một Sensing Blade (Đĩa cảm biến) lắp trên Crankshaft (Trục khuỷu) và một cảm biến lắp vào Oil Pump Case (Thân bơm dầu). Bởi vì việc nhận biết chính xác góc quay trục Hình TT3-32 khuỷu đã được cải thiện một cách đáng kể, nên các công việc điều chỉnh thời điểm đánh lửa theo các góc đánh lửa cơ sở là không cần thiết nữa. (c) Phần tử Hall là một phần tử bán dẫn tạo ra hiệu ứng Hall. Nó có thể được sử dụng để biết được mật độ và cực của vector từ trường. Phần tử Hall làm việc như sau: Khi một dòng điện (IH) đi qua phần tử Hall và mật độ của vectơ từ trường (B) được tạo ra theo hướng vuông góc với hướng của dòng điện như trong hình TT3-33, một lực đẩy điện tử (VH) được hình thành qua các đầu cực ra c và d. Điện áp ra này tỷ lệ với mật độ vectơ từ trường (B). Hình TT3-33 (d) Hình TT3-34 trình bày mạch điện của Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu). Hoạt động của mạch điện này có thể được kiểm tra bằng cách nối một đồng hồ vôn hoặc máy đo Oscilloscope (Máy đo hiện sóng) giữa mỗi ba đầu cực (A-77) và cực nối đất. Hình TT3-34 3-27 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Tham khảo: Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) kiểm soát sự quay của Crankshaft Sensing Blade (36 răng gồm 4 răng bị khuyết) lắp trên trục khuỷu và chuyển đổi thành điện áp (tín hiệu xung) để gửi đến Engine- ECU (ECU động cơ). Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu xung phát ra của Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) để phát hiện góc quay/vị trí của trục khuỷu. Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) sử dụng một một Magnetic Resistance Element (Phần tử điện trở từ). Khi Vane (Vấu) của Crankshaft Sensing Blade đi qua phía trước bề mặt của phần tử điện trở từ, thì Magnet Flux (Thông lượng của từ trường) sẽ đi qua phần tử điện trở từ. Vì vậy, điện trở của phần tử điện trở từ tăng lên. Khi vấu của Crankshaft Sensing Blade không đi qua phía trước bề mặt của phần tử điện trở từ, thì thông lượng của từ trường sẽ không đi qua phần tử điện trở từ và điện trở sẽ giảm. Crank Angle Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu) sẽ chuyển đổi sự thay đổi điện trở này của phần tử điện trở từ thành tín hiệu xung 5V và gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Mạch điều khiển của Crank Angle Sensor 3-28 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 2 vòng quay trục khuỷu (1 vòng quay trục cam) Thời gian (thời gian một chu kỳ) T giảm khi tốc độ động cơ tăng Dạng xung ngỏ ra của Crank Angle Sensor Hình TT3-35 (6) Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) (a) Tổng quát (i) Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) phát hiện điểm chết trên vào kỳ nén của Cylinder số 1. (ii) Có hai loại Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam); một loại là phần tử Hall và loại còn lại là phần tử điện trở từ. (iii) Cả hai loại Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) đều bao gồm một Camshaft Sensing Cylinder (Đĩa cảm biến hình trụ) được lắp vào đầu của Camshaft (Trục cam) và phần cảm nhận được gắn trên Cylinder Head (Nắp quy-lát). Hình TT3-36 3-29 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (b) Hoạt động (i) Loại phần tử Hall 1) Phần cánh chắn của Sensing Cylinder đi qua phía trước phần tử Hall, làm cho Magnetic Flux (Từ thông) được tạo ra khi từ trường đi qua phần tử Hall. Kết quả là phần tử Hall tạo ra một điện áp. 2) Khi phần cánh chắn của Sensing Cylinder (Đĩa cảm biến) không đi qua phía trước của phân tử Hall, thì từ trường không đi qua phần tử Hall. Vì vậy phần tử Hall không tạo ra điện áp. 3) Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) chuyển đổi điện áp tạo ra bởi phần tử Hall thành tín hiệu xung điện áp 5 V và gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Tín hiệu xung này hoàn toàn giống như xung thông thường, ngoại trừ xung HIGH và LOW phát ra bị đảo ngược. Hình TT3-37 Dạng sóng ra của Camshaft Position Sensor Thời gian No.1 TDC No.3 TDC No.4 TDC No.2 TDC Hình TT3-38 3-30 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (ii) Loại phần tử điện trở từ 1) Khi cánh chắn của Camshaft Sensing Cylinder (Đĩa cảm biến hình trụ) đi qua phần phía trước của phần tử điện trở từ, thông lượng của từ trường sẽ đi qua phần tử điện trở từ. Vì thế, điện trở của phần tử điện trở từ tăng lên. 2) Khi cánh chắn của Camshaft Sensing Cylinder (Đĩa cảm biến hình trụ) không thẳng hàng với phần tử điện trở từ, thì thông lượng của từ trường sẽ không đi qua phần tử điện trở từ. Vì thế, điện trở của phần tử điện trở từ giảm xuống. 3) Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) gởi các tín hiệu xung điện áp 5V tương ứng với các sự thay đổi khác nhau về điện trở của phần tử điện trở từ. Hình TT3-39 Engine-ECU Một vòng quay Camshaft Phần tử điện trở từ Sự thay đổi của từ trường Điện áp Tín hiệu ra chuẩn Tín hiệu ra Hình TT3-40 Hình TT3-41 3-31 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (c) Kiểm tra Sự hoạt động của Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam) có thể được kiểm tra bằng cách đo điện áp tại cực số 2 bằng cách sử dụng máy hiện sóng để biết dạng sóng phát ra tại cực số 2. Camshaft Position Sensor Hình TT3-42 (7) Air Flow Sensor – AFS (a) Tổng quát (i) Air Flow Sensor – AFS (Cảm biến lưu lượng khí Sensor Bộ chỉnh lưu nạp) đo lượng không khí nạp và được lắp trên đường không khí nạp. AFS sử dụng hiện tượng xoáy lốc Kármán để biết được lượng không khí nạp đi qua Air Clearner Element (Bộ lọc gió) và tạo ra tín hiệu cho biết lượng không khí nạp để báo về Engine-ECU (ECU động cơ). Bộ Engine-ECU (ECU động cơ) dùng tín hiệu này và tín hiệu tốc độ động cơ (vòng/phút) (Tín hiệu từ Crank Angle Sensor) để tính và xác định thời gian Đường á p Cột tạo xoáy suất xoáy lốc mở Injector (Kim phun) cơ bản. Đường By-pass Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ (Đường đi tắt) khí nạp) và Barometric Pressure Sensor (Cảm biến áp suất khí trời) được lắp trên thân của AFS. Hình TT3-43 3-32 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (ii) Khi một cột tạo xoáy được lắp đặt cùng với đường không khí đi vào, thì các xoáy lốc được tạo ra ở hai mặt bên của cột tạo xoáy. Các dòng xoáy này được gọi là xoáy lốc Kármán. Hình TT3-44 (iii) Tần số của xoáy lốc Kármán được tạo ra tỷ lệ với tốc độ dòng không khí nạp đi vào. Vì vậy, tốc độ dòng không khí nạp vào động cơ có thể được xác định bằng cách đo tần số mà các xoáy lốc Kármán được tạo ra. (iv) Các xe Mitsubishi Motors có ba loại hệ thống cảm biến tần số xoáy lốc Kármán: loại siêu âm, loại cảm biến áp suất và loại dây nhiệt. Loại siêu âm đã không được sử dụng trong các xe mới kể từ năm 1990, vì thế chỉ có hai loại được mô tả chi tiết dưới đây. Hình TT3-45 (b) Hoạt động (i) Loại cảm biến áp suất Cảm biến áp suất Không khí Đến Throttle Body Xoáy lôùc Karman Điện áp ra khuếch đại Điện áp ra AFS Hình TT3-46 3-33 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Nếu một luồng xoáy lốc được tạo ra từ cột tạo xoáy lốc đặt trên đường ống nạp và áp suất được nhận biết thì áp suất này thay đổi mỗi khi xoáy lốc đi qua ống nạp và khi số lượng các xoáy lốc tăng lên, thì số lượng các thay đổi về áp suất cũng tăng lên tương ứng với sự thay đổi này. Nói cách khác, tần số của các thay đổi áp suất này tỷ lệ với lượng không khí đi vào. Loại AFS nhận biết áp suất thì khác so với loại AFS nhận biết kiểu sóng siêu âm thông thường, và nó nhận biết các thay đổi áp suất tạo ra xoáy lốc Karmán bằng việc sử dụng một cảm biến áp suất dùng chất bán dẫn. Cảm biến AFS chuyển đổi các sự thay đổi áp suất sang dạng sóng vuông và gửi các tín hiệu tín hiệu xung tương ứng với lượng không khí nạp được đưa vào đến bộ Engine-ECU (ECU động cơ). (ii) Cảm biến loại dây nhiệt (MUKAS) Hệ thống cảm biến tần số xoáy lốc Kármán loại dây nhiệt của Mitsubishi Motors được gọi là cảm biến đo gió Kármán tân tiến của Mitsubishi (MUKAS - Mitsubishi Ultimate Kármán Air Flow Sensor). Trong hệ thống này, một đường bypass được phân nhánh trên đường ống nạp tại điểm mà các dòng xoáy Kármán được tạo ra. Một dây nhiệt được đặt tại đường by pass. Xoáy lốc Kármán tạo ra các thay đổi áp suất trong đường không khí nạp đi qua. Các thay đổi áp suất Hình TT3-47 này tạo ra các thay đổi về tốc độ của dòng không khí trong đường bypass. Điện trở của dây nhiệt cũng sẽ thay đổi tương ứng theo. Cảm biến MUKAS cung cấp cho bộ Engine-ECU (ECU động cơ) các xung điện từ cho biết tần số thay đổi điện trở của dây nhiệt. Air Flow Sensor Engine-ECU Hình TT3-48 Hình TT3-49 3-34 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (c) Điều khiển Reset lại Air Flow Sensor Filter Engine Control Unit (ECU) Air Flow Sensor Cực Reset Idle Position Switch or TPS Hình TT3-50 Khi Idle Position Switch (Công tắc vị trí cầm chừng) mở ON, bộ Engine-ECU (ECU động cơ) kích hoạt Transistor công suất, bằng cách đó sẽ gửi tín hiệu reset lại Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp). Sau khi nhận tín hiệu reset, Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) cài đặt lại mạch điện, bằng cách đó sẽ cải thiện việc nhận biết chính xác thể tích không khí nạp của Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) trong vùng hoạt động có thể tích không khí nạp thấp. (d) Mạch AFS Hình TT3-51 Hình TT3-51 cho thấy một mạch AFS tiêu biểu. Mạch AFS có thể được kiểm tra bằng cách đo điện áp (dùng đồng hồ vôn) hoặc biết được dạng sóng (dùng máy đo hiện sóng - Oscilloscope) ở cực số 3 của AFS hoặc cực số 90 của bộ Engine-ECU (ECU động cơ). 3-35 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Tham khảo: Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) được lắp trên đường ống nạp. Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) được làm từ một Heat Sensing Resistor (Điện trở cảm biến nhiệt) rất nhỏ. Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) kiểm soát dòng điện chạy qua Heat Sensing Resistor (Điện trở cảm biến nhiệt) để giữ cho Heat Sensing Resistor (Điện trở cảm biến nhiệt) ở một nhiệt độ không đổi so với nhiệt độ khí nạp. Khi khối lượng khí nạp tăng lên, tốc độ khí nạp cao hơn và lượng nhiệt di chuyển từ Heat Sensing Resistor (Điện trở cảm biến nhiệt) ra không khí cũng tăng lên. Do đó Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) tăng dòng điện cho Heat Sensing Resistor (Điện trở cảm biến nhiệt). Dòng điện này tăng tương ứng với khối lượng không khí đi qua. Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp) đo khối lượng không khí đi qua bằng cách nhận biết dòng điện này và khuếch đại chúng để đưa đến Engine-ECU (ECU động cơ). Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng dòng điện ra này và tốc độ động cơ để tính toán và quyết định thời gian phun cơ bản. Đặc tính của cảm biến được trình bày ở hình bên dưới. 3-36 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (8) Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ khí nạp) (a) Cảm biến này cung cấp thông tin cho bộ Engine-ECU (ECU động cơ) về nhiệt độ không khí nạp. Vì vậy nó có thể giúp Engine-ECU (ECU động cơ) điều chỉnh lượng nhiên liệu phun phù hợp với các thay đổi nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi về mật độ của không khí nạp. (b) Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ khí nạp) sử dụng một điện trở nhiệt mà điện trở của nó giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Hình TT3-52 k Ω û n trơ ä Đie Hình TT3-53 (c) Điện áp ra của cảm biến (điện trở nhiệt) được gửi đến bộ Engine-ECU (ECU động cơ), điện áp này giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Hình TT3-54 3-37 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Tham khảo: Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ khí nạp) được lắp trong Air Flow Sensor (Cảm biến lưu lượng khí nạp). Intake Air Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ khí nạp) nhận biết nhiệt độ khí nạp thông qua sự thay đổi điện trở của Thermistor (điện trở nhiệt) và xuất ra một tín hiệu điện áp tương ứng với nhiệt độ khí nạp để gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu điện áp này để bù cho việc điều khiển phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa. Đặc tính của cảm biến được trình bày ở hình bên dưới. (9) Manifold Absolute Pressure Sensor (Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp) (a) Manifold Absolute Pressure Sensor (Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp) được lắp trên đường ống nạp. (b) Manifold Absolute Pressure Sensor (Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp) sử dụng một chất bán dẫn thay đổi điện trở theo áp lực để xuất ra tín hiệu điện áp tương ứng với áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Engine- ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu điện áp này để bù lượng phun nhiên liệu tương ứng với áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp. (c) Đặc tính của cảm biến được trình bày ở hình Hình TT3-55 TT3-56. 3-38 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Hình TT3-56 (10) Barometric Pressure Sensor (Cảm biến áp suất khí trời) (a) Barometric Pressure Sensor (Cảm biến áp suất khí trời) được lắp trong Engine-ECU (ECU động cơ). (b) Barometric Pressure Sensor (Cảm biến áp suất khí trời) là một phần tử khuếch tán áp suất loại bán dẫn, nó phát ra tín hiệu điện áp ra gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ) tương ứng với áp suất khí trời. Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu điện áp này để nhận biết độ cao của xe so với mặt nước biển và bù lượng phun nhiên liệu để đạt được tỉ lệ không khí/nhiên liệu thích hợp với độ cao đó. Hình TT3-57 (c) Đặc tính của Barometric Pressure Sensor (Cảm biến áp suất khí trời) được trình bày như hình TT3-58. Hình TT3-58 3-39 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (11) Engine Coolant Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ) (a) Engine Coolant Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ) được lắp trong vỏ bộ Thermostat (Bộ điều chỉnh nhiệt). (b) Engine Coolant Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ) sử dụng sự thay đổi điện trở của Thermistor (Nhiệt điện trở/điện trở nhiệt) để nhận biết nhiệt độ nước làm mát và xuất ra một tín hiệu điện áp tương ứng với nhiệt độ nước làm mát để gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Engine-ECU Hình TT3-59 (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu điện áp này để điều khiển lượng phun nhiên liệu, tốc độ cầm chừng và thời điểm đánh lửa cho phù hợp. (c) Đặc tính của Engine Coolant Temperature Sensor (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ) được trình bày như hình TT3-60. Hình TT3-60 (12) Throttle Position Sensor – TPS (Cảm biến vị trí cánh bướm ga) Hình TT3-61 3-40 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (a) Hình TT3-61 trình bày cấu tạo của một TPS có Idle Position Switch (Công tắc vị trí cầm chừng). Có hai tiếp điểm di động di chuyển cùng với Throttle Valve (Cánh bướm ga). (b) Một trong các tiếp điểm di động trượt trên điện trở được in trong bản mạch để điện áp tại cực ra thay đổi tuyến tính với sự thay đổi vị trí góc mở của Throttle Valve (Cánh bướm ga) (hình TT3-62). Độ mở của Throttle Valve (Cánh Hình TT3-62 bướm ga) có thể được xác định từ điện áp ra này. Đồng thời, nó cũng có thể xác định tỷ lệ tăng tốc độ động cơ từ tỷ lệ thay đổi về điện áp ra này. (c) Một tiếp điểm di động khác đóng mạch chỉ khi Throttle Valve (Cánh bướm ga) đóng (ở vị trí cầm chừng). Tiếp điểm này cho phép bộ Engine-ECU (ECU động cơ) xác định xem động cơ có đang chạy cầm chừng hay không. Tiếp điểm này không có trong một số kiểu xe. Ví dụ, nó không dùng trong động cơ 4G64 của Zinger và Triton. Trong các động cơ này, bộ Engine- ECU (ECU động cơ) luôn luôn ghi nhận giá trị TPS để có thể xác định vị trí cầm chừng của Throttle Valve (Cánh bướm ga). (d) Cảm biến TPS có thể được kiểm tra bằng cách dùng đồng hồ vôn để đo điện áp ra giữa cực số 2 và cực nối đất (xem hình TT3-63). Hình TT3-63 Tham khảo: Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) được lắp trên Throttle Body (Thân bướm ga). Tín hiệu điện áp ra của Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ) dựa trên góc quay của trục bướm ga. Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu này để nhận biết góc mở cánh bướm ga để thực hiện điều khiển hồi tiếp Throttle Valve Control Servo (Mô-tơ điều khiển cánh bướm ga). Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) này sử dụng Hall IC (Cảm biến Hall) và là loại không tiếp xúc. Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) gồm một nam châm vĩnh cửu lắp cố định trên trục bướm ga, một Hall IC phát ra điện áp tương ứng với mật độ từ thông, và một Stator hướng từ thông của nam châm vĩnh cửu vào trong Hall IC. 3-41 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Mật độ từ thông ở Hall IC tỉ lệ với điện áp phát ra. Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) có hai hệ thống xuất tín hiệu ra là Throttle Position Sensor (chính) và Throttle Position Sensor (phụ) và tín hiệu điện áp ra này được gửi đến Engine-ECU (ECU động cơ). Khi cánh bướm ga xoay thì điện áp ra của Throttle Position Sensor (chính) và Throttle Position Sensor (phụ) thay đổi. Điều này cho phép Engine-ECU (ECU động cơ) nhận biết góc mở thực tế của bướm ga. Engine-ECU (ECU động cơ) sử dụng tín hiệu điện áp ra này để điều khiển hồi tiếp Throttle Valve Control Servo (Mô-tơ điều khiển cánh bướm ga). Đồng thời, Engine-ECU (ECU động cơ) cũng so sánh tín hiệu điện áp ra của Throttle Position Sensor (chính) và Throttle Position Sensor (phụ) để kiểm tra sự bất thường trong Throttle Position Sensor và củng cố chức năng dự phòng (Failsafe Function) nhằm đảm bảo độ an toàn. Mối quan hệ giữa góc mở bướm ga và điện áp phát ra của Throttle Position Sensor (chính) và Throttle Position Sensor (phụ) được trình bày như hình bên. Đặc tính Throttle Position Sensor trên xe Grandis 2008 Đặc tính Throttle Position Sensor trên xe Pajero Sport 2012 3-42 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU KIỂM SOÁT GÓC MỞ BƯỚM GA VÀ TỐC ĐỘ CẦM CHỪNG Engine–ECU nhận biết lượng nhấn bàn đạp ga (theo ý định của người điều khiển) thông qua Accelerator Pedal Position Sensor (Cảm biến vị trí bàn đạp ga). Dựa vào các góc mở mục tiêu đã cài đặt trước, nó điều khiển góc mở Throttle Valve (Cánh bướm ga) và thêm các sự bù khác nhau theo góc mở mục tiêu. Khi khởi động Engine-ECU (ECU động cơ) dựa vào nhiệt độ nước làm mát mà thêm vào những sự bù khác nhau cho góc mở mục tiêu đã được cài đặt, để lượng không khí là lý tưởng cho việc khởi động. Khi cầm chừng Engine-ECU (ECU động cơ) điều khiển Throttle Valve (Cánh bướm ga) để đạt được góc mở mục tiêu đã cài đặt dựa trên nhiệt độ nước làm mát. Cách này sẽ đạt được cầm chừng tốt nhất khi động cơ nguội và nóng. Đồng thời những sự bù sau đây cũng đảm bảo kiểm soát tối ưu. Khi đang chạy Những sự bù được thực hiện để góc mở mục tiêu cài đặt theo góc mở Accelerator Pedal (Bàn đạp ga) và tốc độ động cơ nhằm kiểm soát góc mở Throttle Valve (Cánh bướm ga). 3-43 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU Danh sách các sự bù chính cho việc điều khiển góc mở bướm ga và tốc độ cầm chừng Những sự bù Nội dung Bù cầm chừng ổn định (Ngay sau khi Để ổn định tốc độ cầm chừng ngay sau khi khởi khởi động) động, góc mở mục tiêu được giữ lớn và sau đó giảm từ từ. Những giá trị bù được cài đặt dựa trên nhiệt độ nước làm mát động cơ. Bù hồi tiếp tốc độ quay vòng (khi Trong trường hợp có sự chênh lệch giữa tốc độ cầm cầm chừng) chừng mục tiêu và tốc độ động cơ thực tế, Eninge- ECU bù góc mở bướm ga theo sự chênh lệch đó. Bù áp suất khí trời Áp suất khí quyển ở vùng cao (độ cao so với mặt nước biển cao) thì thấp hơn và mật độ khí nạp thấp. Vì vậy góc mở mục tiêu được bù dựa trên áp suất khí quyển. Bù nhiệt độ nước làm mát động cơ Sự bù được thực hiện theo nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nhiệt độ nước làm mát thấp hơn thì góc mở bướm ga lớn hơn. Bù tải điện Góc mở bướm ga được bù theo tải điện. Tải điện lớn hơn thì góc mở bướm ga lớn hơn. Bù khi sang số ở số D Khi hộp số được chuyển từ P hoặc N sang vị trí khác, góc mở bướm ga được tăng lên để ngăn việc giảm tốc độ động cơ. Bù khi máy điều hòa (A/C) hoạt Góc mở bướm ga được bù theo sự hoạt động của A/C động Compressor (Máy nén điều hòa). Khi A/C Compressor được dẫn động thì góc mở bướm ga được tăng lên. Bù áp lực dầu trợ lực lái Góc mở bướm ga được bù theo sự hoạt động của trợ lực lái. Khi áp lực dầu trợ lực lái tăng và Power Steering Fluid Pressure Switch (Công tắc áp lực dầu trợ lực lái) bật “ON” thì góc mở bướm ga được tăng lên. Điều khiển thiết lập ban đầu Sau khi Ignition Switch bật “OFF”, Engine-ECU (ECU động cơ) dẫn động Throttle Valve (Cánh bướm ga) từ vị trí đóng hoàn toàn đến vị trí mở hoàn toàn và lưu lại giá trị ghi nhận đóng/mở hoàn toàn của các tính hiệu ra của Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga) (chính và phụ). Giá trị ghi nhận đã lưu đó được dùng cho việc bù góc mở mục tiêu cơ bản khi động cơ được khởi động lầøn tiếp theo. 3-44 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (13) Cảm biến ôxy (Oxygen Sensor) (a) Cấu tạo Hình TT3-64 Hình TT3-65 Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) có một bộ nung platin lắp vào trong phần tử cảm biến. Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) bảo đảm sự đáp ứng tốt hơn thậm chí khi nhiệt độ khí xả thấp nhờ vào bộ nung lắp bên trong. Vì vậy, điều khiển hồi tiếp tỷ lệ không khí/nhiên liệu có thể đạt được trong một thời gian ngắn sau khi động cơ đã khởi động. (b) Nguyên lý hoạt động Chất điện cực rắn (phần tử zirconia) miêu tả ở trong hình TT3-65 tạo ra một lực điện khi có một sự chênh lệch về sự tập trung oxi tại bề mặt bên trong của nó (bề mặt này tiếp xúc với các khí xả) và sự tập trung oxi ở bề mặt bên ngoài của nó (bề mặt này tiếp xúc với không khí bên ngoài). Khi nồng độ oxi trong khí xả tương đối thấp thì một lượng lớn các ion oxi di chuyển từ không khí bên ngoài sang bên khí xả. Sự di chuyển của các ion oxi này tạo ra một lực điện được tạo ra giữa điện cực bên ngoài không khí và điện cực bên khí thải. (c) Đặc tính của Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) Sử dụng các đặc tính đã trình bày trên, Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) biết được nồng độ ôxi trong khí xả và phản hồi về bộ Engine-ECU (ECU động cơ) bằng điện áp. Điện áp đưa đến bộ Engine-ECU (ECU động cơ) để xác định xem tỷ lệ không khí/nhiên liệu có giàu hơn hoặc nghèo hơn so với tỷ lệ không khí/nhiên liệu lý tưởng hay không. Bằng việc ra lệnh điều khiển, bộ Engine-ECU (ECU Hình TT3-66 động cơ) cung cấp sự điều khiển hồi tiếp chính xác cao để hiệu chỉnh tỷ lệ không khí/nhiên liệu đi đến tỷ lệ không khí/nhiên liệu lý tưởng để giúp cho bộ xử lý khí thải Three Way Catalyst đạt tỷ lệ làm sạch tốt nhất. Phạm vi tỷ số không khí-nhiên liệu đạt được tỷ lệ lọc sạch cao nhất cho tất cả các khí CO, HC và NOx được gọi là “cửa sổ’. Hình TT3-67 3-45 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (d) Sơ đồ mạch điện Hình TT3-68 trình bày mạch điện Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) của xe Pajero Sport 2012 với động cơ 6B31. Dòng điện Battery (ắc-quy) được cung cấp đến bộ nung qua cực số của Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy). Khi Oxygen Sensor (Cảm biến ôxy) được nung nóng lên đến nhiệt độ hoạt động, điện áp ra của nó thay đổi theo các sự thay đổi của tỷ lệ không khí/nhiên liệu. Hình TT3-68 (14) Vehicle Speed Sensor (Cảm biến tốc độ xe) (a) Cấu tạo Trục quay của Vehicle Speed Sensor (Cảm biến tốc độ xe) được bắt trực tiếp vào Speedometer Driven Gear (Bánh răng dẫn động đồng hồ đo tốc độ) trong hộp số. Khi Speedometer Driven Gear (Bánh răng dẫn động đồng hồ đo tốc độ) quay, trục quay làm cho nam châm cũng quay theo. Đặt trên nam châm là một mạch IC tích hợp với phần tử điện trở từ (MRE). IC nhận biết sự quay của nam chââm và tạo ra một tín hiệu 4 xung cho mỗi vòng quay của Speedometer Driven Gear (Bánh răng dẫn động đồng hồ đo tốc độ). Các tín hiệu từ cảm biến này được sử dụng cho các mục đích như điều khiển cắt nhiên liệu khi chạy xe với tốc độ tối đa và là một trong các tín hiệu đánh giá việc điều khiển tốc độ cầm chừng. Hình TT3-69 3-46 Pub. No. PTEE0011T-V0313 HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU (b) Hoạt động Hình TT3-70 Khi nam châm quay, kết quả gây ra các thay đổi trong từ trường xung quanh MRE và tạo ra các thay đổi về điện trở của MRE. Điện áp ra của IC thay đổi tương ứng theo. Điện áp ra được định dạng bởi bộ so sánh và được xử lý bởi bộ chia tần số để tạo ra một tín hiệu 4 xung cho một vòng quay. Tín hiệu được đưa đến cực B (Base) của Transistor, làm cho Transistor chuyển trạng thái ON-OFF qua đó nó tạo ra một tín hiệu có 4 xung cho mỗi vòng quay của Speedometer Driven Gear (Bánh răng dẫn động đồng hồ đo tốc độ). (c) Kiểm tra Vehicle Speed Sensor (Cảm biến tốc độ xe) có thể được kiểm tra bằng cách đo điện áp tại cực số 86 của bộ Engine-ECU (ECU động cơ) hoặc cực số 3 của Vehicle Speed Sensor (Cảm biến tốc độ xe). Hình TT3-71 Hình TT3-72 3-47 Pub. No. PTEE0011T-V0313