MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm

M-STEP MPI – Hệ thống phun xăng đa điểm STEP - II MPI 2008 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 1-1 1. Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng 1-1 2. Tổng quan về cấu tạo hệ thống MPI 1-3 2.1 Sơ đồ điển hình của hệ thống MPI 1-3 2.2 Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu 1-4 2.3 Tổng quan về hệ thống đánh lửa 1-5 2.4 Tổng quan về hệ thống điều khiển không khí 1-6 2.5 Hệ thống kiểm soát khí thải 1-8 3. Tổng quan về các bộ phân của hệ thống MPI 1-9 3.1 Tổng quan về Engine-ECU 1-10 3.2 Cơ cấu chấp hành 1-11 4. Tổng quan về sự hoạt động của hệ thống MPI 1-12 4.1 Đầu vào 1-13 4.2 Ra lệnh 1-17 4.3 Thực thi 1-18 4.4 Điều khiển tín hiệu phản hồi 1-20 4.5 Hoạt động của bộ Engine-ECU 1-23 5. Kiểm tra kiến thức 1-28 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU 2-1 1. Hoạt động của hệ thống 2-1 1.1 HT cung cấp nhiên liệu 2-1 1.2 HT điều khiển điện tử 2-3 1.3 Phun nhiên liệu đa điểm (MPI – Multipoint Fuel Injection) 2-3 1.4 Các chế độ của phun nhiên liệu đa điểm 2-4 1.5 Phun đồng loạt 2-5 1.6 Phun theo thứ tự 2-6 1.7 Phun không đồng loạt 2-9 2. Điều khiển phun nhiên liệu 2-11 2.1 Quá trình điều khiển lượng phun nhiên liệu 2-11 2.2 Thời gian mở kim phun cơ bản 2-12 2.3 Xác định số vòng quay trục khuỷu 2-15 2.4 Điều khiển tín hiệu phản hồi 2-15 2.5 Hiệu chỉnh phu dựa trên thông tin từ các cảm biến và các nguồn khác 2-19 2.6 Điều khiển nhiên liệu khác 2-24 2.7 Chất lượng của nhiên liệu sử dụng 2-26 3. Hoạt động của các bộ phận trên HT nhiên liệu 2-28 3.1 Bơm nhiêm liệu 2-29 3.2 Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu 2-32 3.3 Lọc nhiên liệu 2-35 3.4 Vòi phun nhiên liệu 2-36 3.5 CB vị trí trục khuỷu 2-39 3.6 CB vị trí trục cam 2-41 3.7 CB lưu lượng khí nạp 2-45 3.8 CB nhiệt độ trên đường ống nạp 2-48 3.9 CB khối lượng khí nạp 2-49 3.10 CB áp suất tuyệt đối (chân không) 2-50 3.11 CB áp suất khí trời 2-50 3.12 CB nhiệt độ nước làm mát 2-51 3.13 CB vị trí bướm ga 2-51 3.14 CB vị trí bàn đạp ga 2-54 3.15 CB Oxy 2-58 3.16 CB tốc độ xe 2-60 4. Kiểm tra kiến thức 2-62 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 3-1 1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa 3-1 1.1 HT đánh lửa dùng bộ chia điện 3-1 1.2 HT đánh lửa không dùng bộ chia điện 3-2 2. Điều khiển phân phối tia lửa đến các xilanh 3-4 2.1 Статическая система зажигания с двухвыводными катушками зажигания 3-4 2.2 Статическая система зажигания с индивидуальными катушками зажигания 3-5 3. Управление углом опережения зажигания 3-7 3.1 Расчет времени рабочего цикла 3-8 3.2 Управление моментом открывания силового транзистора 3-8 3.3 Управление моментом закрывания силового транзистора 3-9 3.4 Управление углом опережения зажигания 3-10 3.5 Коррекция угла опережения зажигания 3-11 3.6 Управление детонацией 3-14 3.7 Совместное управление двигателем и коробкой передач 3-16 4. Управление временем накопления энергии в катушке зажигания 3-16 4.1 Ток в первичной обмотке катушки зажигания 3-16 4.2 Блок-схема управления временем накопления в первичной обмотке катушки зажигания 3-17 5. Hoạt động của các bộ phận trong HT đánh lửa 3-18 5.1 CB góc quay trục khuỷu 3-18 5.2 CB vị trí trục cam 3-18 5.3 CB kích nổ 3-19 5.4 Transistor công suất 3-20 5.5 CB báo sự cố HT đánh lửa 3-21 6. Kiểm tra kiến thức 3-22 Глава 4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОСТЫМ ХОДОМ ДВИГАТЕЛЯ 4-1 1. Управление частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода 4-1 2. Принцип действия системы 4-2 2.1 Алгоритм управления оборотами холостого хода 4-2 2.2 Управление расходом воздуха 4-3 2.3 Управление оборотами холостого хода 4-7 2.4 Управление положением шагового электродвигателя 4-11 3. Принцип действия элементов системы холостого хода 4-16 3.1 Сервопривод регулятора оборотов холостого хода 4-16 3.2 Количество воздуха проходящего через байпасный канал и количество шагов шагового электродвигателя 4-16 3.3 Принцип действия шагового электродвигателя 4-17 3.4 Выключатель кондиционера 4-20 3.5 Вывод FR генератора 4-20 3.6 Вывод G генератора 4-22 3.7 Управление током генератора 4-23 3.8 Датчик давления рабочей жидкости в рулевом управлении 4-24 3.9 Датчик положения селектора АКПП 4-25 4. Проверка полученных знаний 4-26 Глава 5 СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ 5-1 1. Отработавшие газы 5-1 1.1 Состав отработавших газов 5-2 1.2 Вредные компоненты в отработавших газах и их влияние на человеческий организм 5-2 1.3 Механизм образования вредных компонентов 5-3 1.4 Другие компоненты отработавших газов 5-6 1.5 Причины превышения концентрации вредных выбросов в отработавших газах 5-7 2. Принцип действия системы снижения токсичности 5-10 2.1 Система принудительной вентиляции картера 5-10 2.2 Система улавливания паров топлива 5-12 2.3 Система рециркуляции отработавших газов (EGR) 5-14 2.4 Каталитический нейтрализатор 5-16 2.5 Винт регулировки состава смеси 5-19 3. Система бортовой диагностики (OBD) 5-20 3.1 Диагностические коды неисправности 5-20 3.2 Принцип действия системы определения неисправностей 5-21 3.3 Контрольная лампа индикации неисправностей двигателя 5-22 3.4 Данные «стоп-кадр» 5-22 3.5 Диагностические коды 5-24 3.6 Основные контролируемые элементы 5-27 3.7 Проверка кислородного датчика 5-27 3.8 Проверка состояния каталитического нейтрализатора 5-29 3.9 Проверка системы топливоподачи 5-31 3.10 Контроль пропусков воспламенения 5-35 3.11 Ездовой цикл управления автомобилем 5-39 3.12 Диагностические режимы системы E-OBD 5-44 4. Проверка полученных знаний 5-46 Глава 6 ТЕХНИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ НА АВТОМОБИЛЕ 6-1 1. Общие сведения 6-1 1.1 Управление при возникновении неисправности 6-1 2. Диагностические коды неисправности 6-3 2.1 Методика считывания и стирания диагностических кодов неисправностей 6-3 2.2 Система самодиагностики 6-4 2.3 Таблица поиска причин неисправностей по признакам 6-14 2.4 Справочная таблица данных 6-16 2.5 Справочная таблица проверки исполнительных устройств 6-22 2.6 Проверки на выводах разъема электронного блока управления двигателем 6-23 2.7 Диагностика с использованием осциллографа 6-25 2.8 Специальный инструмент 6-27 3. Технические операции, выполняемые на автомобиле 6-29 3.1 Очистка корпуса дроссельной заслонки 6-29 3.2 Регулировка базовой частоты вращения холостого хода 6-31 3.3 Обучение работе на холостом ходу 6-32 3.4 Инициализация значений, сохраненных в блоке управления двигателем 6-33 3.5 Инициализация электронно-управляемой дроссельной заслонки 6-33 3.6 Проверка угла опережения зажигания 6-33 3.7 Регулировка датчика положения дроссельной заслонки 6-35 3.8 Проверка сервопривода регулятора оборотов холостого хода 6-36 3.9 Проверка работы топливного насоса 6-37 3.10 Сброс давления топлива 6-38 3.11 Измерение давления топлива 6-38 3.12 Проверка форсунки 6-42 3.13 Проверка датчика расхода воздуха 6-43 3.14 Проверка вакуумного датчика 6-44 3.15 Проверка датчика положения распределительного вала и датчика положения коленчатого вала 6-45 3.16 Проверка датчика температуры воздуха на впуске 6-45 3.17 Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости 6-46 3.18 Проверка кислородного датчика 6-48 3.19 Проверка вакуумных линий 6-50 3.20 Проверка системы принудительной вентиляции картера 6-51 3.21 Проверка системы улавливания паров топлива 6-53 3.22 Проверка системы рециркуляции ОГ 6-56 5. Проверка полученных знаний 6-60 Глава 7 СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ВПРЫСКИВАНИЯ БЕНЗИНА GDI 7-1 1. Общие сведения 7-1 2. Основные элементы конструкции 7-1 3. Особенности двигателей с системой GDI 7-2 3.1 Движение воздушного потока внутри цилиндра 7-2 3.2 Способы смесеобразования двигателей с системой GDI 7-3 4. Устройство и основные элементы 7-7 4.1 Головка блока цилиндров 7-7 4.2 Поршень 7-7 4.3 Впускная система 7-8 5. Система топливоподачи 7-11 5.1 Элементы топливной системы 7-12 5.2 Системы снижения токсичности 7-16 Глава 1 Общие сведения о системе MPI 1. Системы подачи топлива бензиновых двигателей Для нормальной работы бензинового двигателя необходимо подавать в камеру сгорания топливовоздушную смесь, которая должна обладать следующими свойствами: • находиться в газообразной фазе (жидкость не горит) • быть гомогенной (однородной, хорошо перемешанной) • тщательно дозирована (отношении массы бензина к массе воздуха должно поддерживаться таким образом, чтобы обеспечить наиболее полное сгорание). Коэффициент избытка воздуха λ λ > 1 смесь обеднённая λ < 1 смесь обогащённая Рис.1.1 Стехиометрическое соотношение Установлено, что идеальное количество воздуха необходимое для полного сгорания топлива, в весовых единицах составляет 14,7:1(стехиометрическое соотношение). Коэффициент избытка воздуха λ - показывает во сколько раз действительное количество воздуха, отличается от теоретически необходимого количества. Стехиометрическое отношение массы топлива к массе воздуха λ = Действительное отношение массы топлива к массе воздуха В зависимости от режима работы двигателя оптимальная величина воздушно-топливного отношения меняется и может отличаться от идеального стехиометрического значения: • (λ > 1) - экономичный состав смеси (обеднённая смесь) - в этой смеси имеется избыток воздуха, обеспечивающий сгорание всего топлива, содержащегося в смеси. • (λ < 1) - мощностной состав смеси (обогащённая смесь) - в этой смеси имеется избыток топлива, что позволяет увеличивать скорость сгорания. 1 - 1 Общие сведения о системе MPI Рис.1.2 Состав топливовоздушной смеси при различных условиях движения автомобиля На большинстве режимов движения автомобиля состав топливной смеси близок к стехиометрическому, однако при изменении режимов и условий работы двигателя его необходимо корректировать. При запуске двигателя топливо подаётся с избытком (отношение от 1:1 до 5:1), т.к. в холодном двигателе оно плохо испаряется и конденсируется на стенках впускного коллектора, но при этом свечи зажигания заливаться не должны. Для устойчивой работы при прогреве двигателя смесь должна быть обогащённой (отношение примерно 11:1). Степень обогащения зависит от температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. После прогрева в режиме холостого хода и установившемся режиме движения, двигатель работает на стехиометрическом составе смеси. В переходных режимах, т.е. при резком изменении нагрузки, дроссельная заслонка открывается достаточно быстро и во впускной коллектор поступает больше воздуха, поэтому смесь необходимо кратковременно обогащать. При движении автомобиля с полной нагрузкой, для получения максимальной мощности смесь необходимо обогащать (отношение от 12:1 до 13:1). В режиме торможения двигателем топливоподача полностью прекращается. При снижении частоты вращения коленчатого вала ниже заданной величины топливоподача восстанавливается. 1 - 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2. Tổng quan về cấu tạo hệ thống MPI 2.1. Sơ đồ điển hình của hệ thống MPI Hình.1.3 Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu đa điểm MPI tiêu biểu Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử được sử dụng trên ô tô của Mitsubishi Motors, gồm có: • HT nhiên liệu; • HT đánh lửa; • HT điều khiển khí nạp; • HT điều khiển khí xả. Trong hệ thống MPI của hãng Mitsubishi, trong việc tính toán tỉ lệ nhiên liệu-không khí thường sử dụng ba cách để xác định lượng khí nạp: 1. Trong hầu hết trường hợp, (xe dùng động cơ dòng 4G6,4G9, 6G7) sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp loại Karman (dòng xoáy Karman). Đây là loại cảm biến chuyển đổi dòng chảy của không khí sang mã kĩ thuật số, giúp cải thiện được độ chính xác và độ nhạy, được ứng dụng vào việc đo lượng khí nạp đi vào động cơ. Lưu lượng dòng khí được xác định dựa vào mật độ không khí. 2. Trên các động cơ hiện đại (4G69, 4B1, 6B3) sử dụng bộ đo trực tiếp để đo lượng khí nạp (MAF - Mass Air Flow). 3. Trên một số hệ thống thì áp dụng nguyên khí đo lượng khí nạp gián tiếp (với xe sử dụng động cơ 4G1, 3A9, 4A9) dùng cảm biến áp suất tuyệt đối đặt bên trong đường ống nạp, phía sau bướm ga (MAP sensor - Manifold Absolute Pressure Sensor) .Ở loại này, khối lượng khí nạp là không đo được mà phải dựa trên các thông số cơ bản khác (áp suất đường ống nạp, nhiệt độ không khí nạp). 1 - 3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2.2 Tổng quan về hệ thống nhiên liệu CB lưu lượng khí nạp CB nhiệt độ khí nạp CB áp suất đường ống nạp CB nhiệt độ nước làm mát động cơ CB vị trí bướm ga Engine-ECU CB vị trí bàn đạp ga CB góc quay trục khuỷu CB vị trí trục cam CB tốc độ xe Công tắc đánh lửa - ST CB kích nổ CB Oxy Hình. 1-4 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu tiêu biểu Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng trên xe của Mitsubishi được thiết kế để phân phối chính xác lượng nhiên liệu cần thiết để đảm bảo đạt được sự cân bằng giữa công suất, tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế tối đa lượng khí thải độc hại. Bộ Engine-ECU (bộ điều khiển điện tử) nhận các tín hiệu từ các cảm biến liên quan và điều khiển các vòi phun cung cấp tỉ lệ nhiên liệu-không khí phù hợp với các tình trạng hoạt động khác nhau của động cơ. Khi các tình trạng động cơ thay đổi, thì sự cung cấp nhiên liệu phải được điều chỉnh kịp thời. 1 - 4 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2.3 Tổng quan về hệ thống đánh lửa CB lưu lượng khí nạp CB nhiệt độ khí nạp CB áp suất đường ống nạp CB nhiệt độ nước làm mát động cơ CB vị trí trục cam CB góc quay trục khuỷu Công tắc đánh lửa - ST CB kích nổ CB tốc độ xe Công tắc, khóa khởi động (Công tắc cần số ở hộp số tự động) CB lưu lượng khí nạp CB nhiệt độ khí nạp CB áp suất đường ống nạp CB nhiệt độ nước làm mát động cơ CB vị trí trục cam Engine-ECU CB góc quay trục khuỷu Công tắc đánh lửa - ST CB kích nổ CB tốc độ xe Công tắc, khóa khởi động (Công tắc cần số ở hộp số tự động) Engine-ECU Hình. 1.5 Sơ đồ hệ thống đánh lửa tiêu biểu Để đảm bảo cho sự cháy diễn ra triệt để nhất, hệ thống đánh lửa phải đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu- không khí ngay tức thì. Thời điểm đánh lửa chính xác bảo đảm cho nhiệt độ và áp suất tạo ra từ quá trình cháy tác dụng đúng ngay thời điểm tối ưu nhất theo vị trí của piston. Bộ Engine-ECU nhận tín hiệu từ cảm biến góc quay trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam… để điều khiển khí nạp và thời điểm đánh lửa. Thời điểm đánh lửa sớm được điều chỉnh phù hợp với từng điều kiện làm việc của động cơ dựa vào các yếu tố như nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí nạp, áp suất khí trời, kích nổ…. 1 - 5 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2.4 Tổng quan về hệ thống kiểm soát khí nạp 2.4.1 Hệ thống kiểm soát tốc độ cầm chừng CB lưu lượng khí nạp CB nhiệt độ khí nạp CB áp suất đường ống nạp CB nhiệt độ nước làm mát CB vị trí bướm ga CB vị trí trục khuỷu Engine-ECU Công tắc điều hòa không khí CB-Công tắc nhiệt điều hòa không khí CB tốc độ xe CB áp suất dầu trợ lực lái Công tắc, khóa khởi động (công tắc cần số ở hộp số tự động) Chân tín hiệu đưa ra từ máy phát - FR Công tắc đánh lửa - IG Công tắc khởi động - ST Hình. 1.6 Sơ đồ hệ thống kiểm soát tốc độ cầm chừng Hệ thống kiểm soát bao gồm hệ thống kiểm soát khí nạp và hệ thống kiểm soát tốc độ cầm chừng. Hệ thống kiểm soát khí nạp điều hòa lượng không khí tối ưu khi lái xe trong điều kiện bình thường thông qua việc kiểm soát độ dịch chuyển của bướm ga. Hệ thống kiểm soát tốc độ cầm chừng điều hòa tốc độ dòng không khí nạp khi bướm ga đóng hoàn toàn. Hệ thống này kiểm soát số vòng quay động cơ thông qua vị trí bướm ga và các tín hiệu đầu vào khác. Khi động cơ nguội, từng 2 van riêng lẻ sẽ điều chỉnh tốc độ cầm chừng (trên hầu hết các đời xe). Bộ hạn chế kiểu lưỡng kim (bimetal type limiter) hoạt động tùy thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động cơ. Khi khởi động ở tình trạng nguôi, bộ giới hạn cho phép không khí đi vào đường ống nạp nhiều hơn, làm tăng số vòng quay của động cơ. Khi động cơ ở nhiệt độ hoạt động bình thường, thì bộ giới hạn đóng và tốc độ cầm chừng được kiểm soát chỉ bởi một van điều khiển bằng motor bước. 1 - 6 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2.4.2. Hệ thống với bướm ga điều khiển bằng điện tử CB lưu lượng khí nạp CB nhiệt độ khí nạp CB nhiệt độ nước làm mát CB vị trí bướm ga CB góc quay trục khuỷu Công tắc điều hòa không khí CB-Công tắc điều hòa không khí CB tốc độ xe CB áp suất dầu trợ lực lái Công tắc, khóa khởi động (công tắc cần số ở hộp số tự động) Chân tín hiệu đưa ra từ máy phát - FR Công tắc đánh lửa - IG Công tắc khởi động - ST Hình. 1.7 Sơ đồ tiêu biểu của hệ thống điều khiển bướm ga điện tử Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử điều khiển độ mở bướm ga theo độ nhấn của bàn đạp ga. Bộ Engine-ECU xác định góc nhấn của bàn đạp ga nhờ tín hiệu gửi về từ cảm biến vị trí bàn đạp ga. Qua đó ECU tính toán độ mở của bướm ga và cấp xung điện đến motor bước điều khiển bướm ga với góc mở tương ứng. 1 - 7 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 2.5 Hệ thống kiểm soát khí thải Hình. 1.8 Sơ đồ hệ thống kiểm soát khí thải tiêu biểu Hệ thống kiểm soát khí thải nhằm hạn chế các thành phần độc hại trong khí thải như Hydrocarbons (HC), Carbon Monoxide (CO), và Oxides Nitrogen (NOx). Dưới đây là các hệ thống kiểm soát khí thải trang bị trên xe Mitsubishi. Hệ thống thông khí hộp trục khuỷu (PCV - Positive Crankcase Ventilation) Khí cháy từ buồng đốt rò rỉ qua các xecmang đi xuống hộp cacte. Đây là các khí độc, nếu thải ra ngoài sẽ gây ô nhiễm môi trường. Do đó phải có hệ thống thông khí hộp trục khuỷu với bộ phận chính là van PCV. Hệ thống này đưa ngược những khí cháy bên trong hộp cacte về cổ góp nạp, hòa trộn với hòa khí và đưa lại vào buồng đốt. Hệ thống kiểm soát hơi nhiên liệu Hệ thống này sẽ đưa hơi nhiên liệu vào lưu trữ ở bình hấp thụ hơi nhiên liệu, thành phần chủ yếu là Hydro Carbon (HC) bốc hơi từ bình chứa nhiên liệu. Hơi nhiên liệu được lưu trữ ở đó cho đến khi được hòa trộn với khí nạp và được đốt cháy trong động cơ. Hệ thống tuần hoàn khí xả (EGR – Exhaust Gas Recirculation) Hệ thống này sẽ cho hồi lưu một phần khí xả về lại đường nạp vào một thời điểm nào đó để làm giảm nhiệt độ bên trong buồng đốt, qua đó giảm được lượng Oxit Nitơ (NOx) sinh ra từ các khí do sự cháy ở nhiệt độ cao. Bộ xúc tác khí xả Catalytic Converter Bộ Catalytic Converter giúp giảm bớt lượng khí độc hại thoát ra bằng cách thực hiện như là một buồng cháy thứ 2. Bộ Catalytic Converter giúp tạo ra một phản ứng hóa học để tiếp tục đốt cháy cá khí cháy, làm giảm phần lớn các khí thoát ra từ quá trình cháy. Để bộ Catalytic Converter hoạt động với hiệu suất cao nhất thì tỉ lệ không khí nhiên liệu phải được điều chỉnh một cách chính xác. Để phục vụ trong việc kiểm tra và chẩn đoán hệ thống kiểm soát khí thải, trên một số đời xe còn trang bị hệ thống chẩn đoán EOBD (Enhance On Board Diagnostic) 1 - 8 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 3. Tổng quan về các bộ phận trên hệ thống MPI Hệ thống phun xăng đa điểm MPI được điều khiển bởi bộ Engine-ECU. Bộ Engine-Ecu sử dụng tín hiệu từ các cảm biến khác nhau để tính toan thời điểm phun nhiên liệu tối ưu, lượng nhiên liệu cần phun, thời điểm đánh lửa, và hệ số hiệu chỉnh tốc độ cầm chừng… Nó đưa ra các tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành liên quan tương ứng với các kết quả đã tính toán. Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Cảm biến góc quay trục khuỷu Hình. 1.9 Các cảm biến ghi lại các thông số về tình trạng động cơ để xác định các yêu cầu cho việc cung cấp nhiên liệu, thời điểm đánh lửa, dòng không khí điều khiển tốc độ cầm chừng. Một trong số các tình trạng đó là nhiệt đô nước làm mát động cơ, và lươngj không khí đi qua đường ống nạp, Các cảm biến này đo các tình trạng của động cơ và cung cấp thông tin cho bộ Engine-ECU. 1 - 9 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 3.1 Tổng quan về bộ điều khiển điện tử (Engine-ECU) Chương trình xử lý Các tình trạng hoạt động của động cơ (Các cảm biến) Bôbin đánh lửa Vòi phun nhiên liệu Bugi Hình. 1.10 Một động cơ được điều khiển bằng máy tính sẽ thích ứng nhanh với các thay đổi về điều kiện hoạt động, đặc biệt là yêu cầu về công suất của người lái. Một động cơ được điều khiển bằng máy tính sẽ nhận biết được các điều kiện môi trường xung quanh mà các động cơ dùng bộ chế hòa khí không thể nhận biết được. Chính vì vậy sự cung cấp nhiên liệu cho động cơ sẽ chính xác hơn nhiều. Bộ Engine-ECU nhận biết đựoc các tình trạng hoạt động, điều kiện môi trường và sử dụng chương trình xử lý được lưu bên trong để tính toán chính xác sự cung cấp nhiên liệu và thời điểm đánh lửa, sau đó thực hiện các quyết định điều chỉnh khác. Sau khi thực hiện các công việc tính toán, bộ Engine-ECU truyền tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành (Actuator) để cung cấp lượng nhiên liệu chính xác và đốt cháy nhiên liệu ở thời điểm chính xác, phù hợp với tình trạng hoạt động của động cơ ở thời điểm hiện tại. Khi cá điều kiện hoạt động của động cơ thay đổi, bộ Engine-ECU tiếp tục cập nhật các tính toán của nó và điều chỉnh việc cung cấp nhiên liệu, thời điểm đánh lửa, và các quyết định điều chỉnh khác khi cần thiết. Quá trình này cứ tiếp tục khi động cơ còn làm việc. 1 - 10 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 3.2 Cơ cấu chấp hành (Actuator) Transistor công suất và bôbin đánh lửa Motor bước điều khiển tốc độ không tải Vòi phun nhiên liệu Hình. 1.11 Cơ cấu chấp hành là thiết bị dùng để thực hiện các lệnh bộ Engine-ECU ra quyết định điều khiển. Có ba cơ cấu chấp hành chính trong hệ thống phun nhiên liệu đa điểm: • Vòi phun nhiên liệu (Béc phun) • Motor bước điều khiển tốc độ cầm chừng (Van điện từ không tải) • Transistor công suất và bôbin đánh lửa. Giả sử, nếu bạn muốn tăng tốc độ cầm chừng, thì bộ Engine-ECU sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến ISC – Idle Speed Control servo để tăng lượng không khí đi qua bướm ga. Các cơ cấu chấp hành hoạt động dựa trên tín hiệu cấp đến từ Engine-ECU. Hầu hết chúng không gửi tín hiệu phản hồi về cho bộ Engine-ECU. 1 - 11 3.3 Sự khác nhau giữa hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí và hệ thống phun xăng Để giúp bạn hiểu được hệ thống MPI, dưới đây sẽ trình bày sự khác nhau cơ bản giữa một hệ thống phun nhiên liệu (MPI) và một hệ thống dùng bộ chế hòa khí. Mục Hệ thống dùng bộ chế hòa khí Hệ thống phun nhiên liệu Cấu tạo Bao gồm một ống khuếch tán, vòi phun chính, bướm ga, phao, và các bộ phận khác Bao gồm các bộ phận của hệ thống nạp không khí (chẳng hạn như bướm ga), các bộ phận của hệ thống phun nhiên liệu (như các vòi phun), các bộ phận của hệ thống điều khiển (chẳng hạn như ECU và các cảm biến), và các bộ phận khác Phương pháp cung cấp nhiên liệu - Tốc độ của không khí đi qua ống khuếch tán thay đổi phù hợp với độ mở bướm ga. - Áp suất chân không tạo ra ở ống khuếch tán thay đổi phụ thuộc vào tốc độ của dòng khí. - Nhiên liệu được hút bởi áp suất chân không qua vòi phun chính từ buồng phao. Lượng nhiên liệu được hút vào thay đổi phù hợp với mức độ của áp suất chân không. - Nhiện liệu được hút qua vòi phun chính không đủ dưới các điều kiện nào đó, vì vậy phải được bổ sung khi cần thiết bằng cách dùng lỗ cầm chừng và bơm tăng tốc. - Tốc độ không khí đi vào động cơ được xác định trực tiếp bởi Engine-ECU (phù hợp với tín hiệu của cảm biến lưu lượng khí nạp) hoặc gián tiếp (phù hợp với tín hiệu cảm biến áp suất đường ống nạp). - Bộ Engine-Ecu tính toán được lượng nhiên liệu cần thiết để đốt cháy phù hợp với tỉ lệ của không khí. - Bộ Engine-ECU sử dụng một tín hiệu để kích mở vòi phun trong một thời gian phù hợp với lượng nhiên liệu đã tính toán. - Bộ Engine-ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phun nếu như các tín hiệu từ cảm biến liên quan cho thấy sự cần thiết để hiệu chỉnh. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4. Tổng quan về sự hoạt động của hệ thống MPI Bộ phận nhận biết Bộ phận ra lệnh Bộ phận thực thi Hình. 1.12 Hệ thống phun nhiên liệu đièu khiển điện tử sẽ điều khiển chính xác việc cung cấp nhiện liệu, thời điểm đánh lửa, tốc độ cầm chừng và kiểm soát lượng khí nạp bằng một quá trình ”Nhận biết – Ra lệnh – Thực thi” Engine-ECU nhận biết tình trạng làm việc tại một thời điểm nào đó dựa vào các tín hiệu đầu vào lấy từ các cảm biến và các công tắc. Engine-ECU sử dụng các thông tin thu thập được từ các cảm biến để đưa ra các lệnh điều khiển tương ứng với các dữ liệu được lập trình sẵn bên trong nó. Sau đó Engine-ECU sẽ phát ra các tín hiệu điều khiển đến các thành phần tương ứng để thực hiện các lệnh được đưa ra. 1 - 12 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.1 Đầu vào Các hệ thống phu nhiên liệu sử dụng các loại cảm biến khác nhau. Các cảm biến có thể được phân loại thành bốn nhóm theo loại tín hiệu điện mà chúng cung cấp như là tín hiệu đầu vào của bộ ECU độgn cơ. 4.1.1. Các cảm biến loại ON/OFF Hình. 1.13 Các cảm biến ON/OFF mà chúng ta thường hay nói đến giống như các công tắc, có thể được tim thấy trong các ứng dụng như công tắc A/C, công tắc vị trí không tải, công tắc báo áp suất dầu trợ lực lái… Tín hiệu của chúng là tín hiệu đầu vào gửi đến bộ Engine-Ecu thường là 5V và SV (System Volt – điện áp hệ thống) tương ứng với “OFF” và 0V tương ứng vơi “ON” (ON được định nghĩa như công tắc thực hiện hoàn thành một đường đi của điện). Kiểm tra cảm biến Những thiết bị dưới đây có thể sử dụng để kiểm tra cảm biến loại này: • Đồng hồ đo hiệu điện thế Voltmeter • Đông fhồ đo kiểu kĩ thuật số (logic) • Đồng hồ MUT-II hoặc MUT-III (một số tín hiệu) • Máy đo hiện sóng Oscilloscope 1 - 13 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.1.2. Các cảm biến phát ra tần số Nơi bộ Engine-ECU “nhận biết” tín hiệu Hình. 1.14 Các cảm biến phát ra tần số có thể được tìm thấy trong các ứng dụng như Cảm biến lưu lượng khí nạp, Came biến góc quay trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam, và cảm biến tốc độ xe. Tín hiệu của loại này đưa đến bộ Engine-ECU là một dạng sóng vuông (5V – 0V – 5V – 0V…) với tần số thay đổi. Kiểm tra cảm biến Những thiết bị dưới đây có thể sử dụng để kiểm tra cảm biến loại này: • Đồng hồ đo hiệu điện thế Voltmeter • Đông fhồ đo kiểu kĩ thuật số (logic) • Đồng hồ MUT-II hoặc MUT-III (một số tín hiệu) • Máy đo hiện sóng Oscilloscope Máy MUT-II, MUT-III và các đồng hồ vôn chỉ có thể cung cấp hạn chế về chất lượng của loại tín hiệu cảm biến này. 1 - 14 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.1.3. Các cảm biến có điện trở thay đổi Bộ Engine-ECU “nhận biết” tín hiệu Hình. 1.15 Các cảm biến có điện trở thay đổi cũng được xem như các nhiệt điện trở và các biến trở, có thể gặp trong các cảm biến như: CB vị trí bướm ga, CB nhiệt độ nước làm mát và CB nhiệt độ khí nạp. Cảm biến loại này là một bộ phận của mạch phát tín hiệu đầu vào cho Engine-ECU ở dạng điện áp thay đổi, thường trong khoảng 5V – 0V. Trong hình 1.15, khi điện trở thay đổi thi dòng điện đi về mass thay đổi, làm ảnh hưởng đến điện áp gửi về Engine-ECU. Kiểm tra tín hiệu cảm biến Những thiết bị dưới đây có thể sử dụng để kiểm tra cảm biến loại này: • Đồng hồ đo hiệu điện thế Voltmeter • Đồng hồ MUT-II hoặc MUT-III (một số tín hiệu) • Máy đo hiện sóng Oscilloscope 1 - 15 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.1.4. Cảm biến tạo ra điện áp Hình. 1.16 Các cảm biến tạo ra điện áp được tìm thấy trong các ứng dụng như: cảm biến Oxy, Cảm biến kích nổ. Tín hiệu đầu vào đến bộ Engine-ECU ở dạng của một tín hiệu điện áp thay đổi theo một thông số đã được đo. Ví dụ, tín hiệu cảm biến Oxy có thể ở một giá trị bất kì giữa 0 và 1V, phụ thuộc vào tỉ lệ không khí - nhiên liệu trong quá trình cháy. Kiểm tra tín hiệu cảm biến Những thiết bị dưới đây có thể sử dụng để kiểm tra tín hiệu cảm biến loại này: • Đồng hồ đo hiệu điện thế Voltmeter • Đồng hồ MUT-II hoặc MUT-III (một số tín hiệu) • Máy đo hiện sóng Oscilloscope 1 - 16 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.2 Ra lệnh Hình. 1.17 Bộ Engine-ECU nhận biết điều kiện làm việc của động cơ nhờ tín hiệu cảm biến gửi về và ra lệnh cho cơ cấu chấp hành dựa trên thông tin đã được lập trình vào bộ nhớ của nó ứng với điều kiện làm việc đó. Bộ Engine-ECU bao gồm một bộ vi xử lý, bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM, bộ nhớ chỉ đọc ROM, bộ nhớ ghi-xóa bằng điện EEPROM và các bộ giao tiếp vào-ra. Việc tính toán các lệnh điều khiển dựa trên chương trình được lưu sẵn trong bộ nhớ của ECU. Bộ Engine-ECU có ba loại bộ nhớ: • ROM – Read-Only Memory (bộ nhớ chỉ đọc). Đây là loại bộ nhớ chỉ dùng để đọc, không cần cấp điện và tất cả thông tin lưu trên nó không bị mất đi khi ngắt nguồn điện. • RAM – Random Access Memory . Đây là loại bộ nhớ dung để lưu các kết quả tính toán tạm thời, những giá trị tín hiệu nhận được từ các cảm biến và những dữ liệu nhất định của động cơ yêu cầu phải cấp điện để duy trì thông tin. Khi ngắt nguồn điện, dữ liệu chứa trong RAM sẽ mất đi. • EEPROM – Electrically Ereasable Programmable Read Only Memory là loại bộ nhớ có thể xóa được bằng lập trình và khi ngắt nguồn điện thì dữ liệu bên trong bộ nhớ này không mất đi. 1 - 17 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.3 Thực thi Để hoàn thành quá trình “nhận biết – ra lệnh – thực thi”, thì bộ Engine-Ecu điều khiển các hệ thống của động cơ thông qua việc sử dụng các thiết bị điện được gọi là cơ cấu chấp hành. Để điều khiển các cơ cấu chấp hành, bộ Engine-ECU có thể điều khiển mạch điện nguồn cung cấp đến, hoặc mạch nối mass từ các cơ cấu chấp hành. Hầu hết các cơ cấu chấp hành của Mitsubishi sử dụng kiểu điều khiển Ground Circuit (điều khiển mạch nối mass) bởi bộ Engine-ECU. 4.3.1. Mạch điều khiển vòi phun Ắc quy Rơle điều khiển ON OFF No.1 No.2 No.3 No.4 Engine-ECU Hình. 1.18 Mạch vòi phun dùng cho động cơ phun xăng là một ví dụ của bộ Engine-ECU điều khiển mạch nối mass. Điện áp dương của ắc quy được cung cấp qua một rơle đến các vòi phun, khi công tắc IG bật mở ở vị trí “ON” hoặc ”START”. Để kích hoạt một vòi phun, bộ Engine-ECU chỉ cần nối mass mạch tương ứng. Điều này làm cho dòng điện đi qua cuộn dây điện từ của vòi phun, làm nhấc kim phun và vòi phun phun nhiên liệu. Bộ Engine- ECU cho phép dòng điện đi qua vòi phun chỉ trong một khoảng thời gian chính xác. Lượng nhiên liệu cung cấp được xác định bởi thời gian kích mở vòi phun. 1 - 18 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.3.2. Mạch transistor công suất (Transistor đánh lửa) CB lưư lượng khí nạp CB áp suất khí trời CB nhiệt độ khí nạp CB nhiệt độ nước làm mát Engine-ECU Công tắc vị trí không tải CB góc quay trục khuỷu Công tắc đánh lửa - ST CB kích nổ CB vị trí trục cam CB tốc độ xe Công tắc hãm A/T (hộp số tự động) Hình. 1.19 Mạch transistor công suất là một ví dụ khác của bộ Engine-ECU điều khiển nối mass một actuator qua một transistor. Bộ Engine-ECU mở và đóng điện mạch nối mass của bôbin đánh lửa bằng cách điều khiển transistor công suất. Transistor công suất được kích hoạt tại cực nền (Base) bởi bộ Engine-ECU qua điện áp điều khiển. Khi transitor công suất bật “ON” thì có dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bôbin đánh lửa về mass. Bộ Engine-ECU điều khiển điện áp dựa trên các tín hiệu đầu vào và chương trình lưu sẵn trong bộ nhớ. 1 - 19 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.4 Điều khiển hồi tiếp (Feedback control) Bộ Engine-ECU sử dụng tín hiệuvào từ cảm biến Oxy để điều chỉnh sự phân phối nhiên liệu tốt nhất Hình. 1.20 Cảm biến Oxy, cảm biến kích nổ và một số loại cảm biến vị trí sẽ theo dõi kết quả từ các lệnh của bộ Engine-ECU và cung cấp ngược trở lại Engine-ECU về kết quả của các lệnh điều khiển vừa được xuất ra từ Engine-ECU. Sự hồi tiếp cho phép Engine-ECU điều khiển chính xác nhất việc cung cấp nhiên liệu, thời điểm đánh lửa và kiểm soát lượng khí nạp khi ở chế độ cầm chừng. 4.4.1. Điều khiển hồi tiếp việc cung cấp nhiên liệu Cảm biến Oxy được lắp trên đường khí thải và phát ra một tín hiệu điện áp giữa 0V và 1V, tùy thuộc vào lượng oxy còn lại trong khí thải (một hàm số của tỷ lệ không khí-nhiên liệu trong khí cháy). Bộ Engine-ECU sử dụng tín hiệu điện áp này để thực hiện các lệnh điều chỉnh cho chương trình cung cấp nhiên liệu. Một tín hiệu điện áp giữa 0,5V và 1V cho biết một hỗn hợp không khí-nhiên liệu giàu. Một tín hiệu điện áp giữa 0V và 0,5V cho biết một hỗn hợp không khí-nhiên liệu nghèo. Vì vậy cung cấp nhiên liệu được điều chỉnh theo tín hiệu của cảm biến Oxy, tín hiệu này cập nhật ngay lập tức nếu có bất kì sự thay đổi nào trong thành phần hỗn hợp. Hình. 1.21 Bộ Engine-ECU giám sát một cách liên tục tín hiệu gửi về từ cảm biến Oxy và điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu ứng với tín hiệu hồi tiếp (điều khiển khép kín). 1 - 20 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.4.2. Điều khiển thời điểm đánh lửa Cảm biến kích nổ nhận biết sự kích nổ trong động cơ (sự cháy không bình thường) Bộ Engine-ECU làm trễ thời điểm đánh lửa Hình. 1.22 Came biến kích nổ được lắp trên thân máy, để nhận biết sự rung động của động cơ theo một tần số quy định (cho biết xảy ra kích nổ). Khi sự kích nổ xảy ra thì cảm biến kích nổ tăng tín hiệu điện áp ra của nó một cách đáng kể và đưa đến bộ Engine-ECU. Bộ Engine-ECU ngay lập tức đáp ứng lại bằng cách làm trễ thời điểm đánh lửa. Khi sự rung động giảm về lại mức độ bình thường thì thời điểm đánh lửa sẽ được tăng sớm trở lại theo sự điều khiển của bộ Engine-ECU. Quá trình nhận biết kích nổ và điều chỉnh thời điểm đánh lửa xảy ra liên tục như một quá trình khép kín. 1 - 21 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.4.3. Điều khiển sự hồi tiếp kiểm soát tốc độ cầm chừng Cảm biến tốc độ trục khuỷu Điều chỉnh số vòng quay động cơ Hình. 1.23 Motor bước điều khiển tốc độ cầm chừng Khi bộ Engine-ECU truyền tín hiệu đến Motor điều khiển tốc độ cầm chừng để tăng lượng khí nạp nhằm tăng tốc độ động cơ lên, thì tín hiệu ra của cảm biến tốc độ trục khuỷu báo cho bộ Engine-ECU biết khi số vòng quay mong muốn đã đạt được. Bộ Engine-ECU điều chỉnh lưu lượng gió một cách liên tục theo tín hiệu vào từ Cảm biến tốc độ trục khuỷu bất cứ lúc nào chương trình điều khiển tốc độ cầm chừng của Engine-ECU được kích hoạt (khi bướm ga đóng hoàn toàn). 1 - 22 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.5 Nguyên lý hoạt động của bộ Engine-ECU 4.5.1. Các loại bộ nhớ (a) ROM – Read Only Memory (Bộ nhớ chỉ dùng để đọc). • Thông tin được lập trình trước • Không thay đổi trong quá trình hoạt động • Không cần cấp điện để duy trì Bộ nhớ ROM chứa đựng thông tin được lưu trữ vĩnh viễn và bộ Engine-ECU sử dụng để đáp ứng với dữ liệu của tín hiệu vào. Nguồn điện ắc quy không cần thiết để duy trì dữ liệu của ROM. ROM được lập trình vào trong bộ Engine-ECU bởi nhà sản xuất và không thay đổi khi bộ ECU hoạt động. Bộ Engine-ECU có thể đọc thông tin từ ROM nhưng không thể Đưa thông tin vào trong nó. Một số kiểu Engine-ECU sau này có thể được “chép vào”, đó là quá trình cập nhật bộ nhớ ROM bằng cách sử dụng máy MUT II/III và thiết bị chuyên dùng. (b) RAM – Random Access Memory (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) • Engine-ECU có thể đọc hoặc ghi • Lưu trữ tạm thời dữ liệu • Dữ liệu được lưu trữ bằng cách sử dụng điện ắc quy Bộ Engine-ECU có thể đọc và truyền thông tin hoặc lưu trữ thông tin ở trong bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM. RAM lưư trữ dữ liệu tạm thời và chờ cho nó được sử dụng hoặc cập nhật. Một số thông tin được lưu trữ trong RAM được sử dụng để cập nhật chương trình xử lý được cất trong ROM. Nếu điện áp ắc quy bị mất vì một lý do nào đó, tùy thuộc vào sự khởi động lúc ban đầu, bộ Engine-ECU sẽ hoạt động theo chương trình bên trong ROM cho đến khi dữ liệu mới được lưu trữ vào trong RAM trong quá trình hoạt động. 1 - 23 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI (c) EEPROM – Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (Bộ nhớ ROM cho phép lập trình xóa bằng điện) Dùng để lưu trữ dữ liệu và dữ liệu không bị mất đi khi ngắt nguồn điện vì vậy các thông số thích ứng, mã lỗi và những dữ liệu khác lưu trữ trong bộ nhớ này không thể bị xóa nếu không sử dụng các công cụ chẩn đoán. 4.5.2. Mã chẩn đoán trục trặc Diagnostic Code • Đọc được qua máy MUT II hoặc MUT III • Nhận ra một mạch hư hỏng • Nhận ra bộ Engine-ECU không thể thực hiện một chức năng nào đó • Đèn “Check engine” bật sáng với hầu hết mã • Bộ Engine-ECU có thể hoạt động ở chế độ Fail safe (chế độ tự khắc phục) (a) Nhận diện ra một mạch trục trặc Bởi vì bộ Engine-ECU được lập trình để nhận ra sự hiện diện và giá trị của các tín hiệu điện vào nên nó có thể nhận ra các tín hiệu vào không đúng. Một khi bộ Engine-Ecu tìm ra một sự hư hỏng với thời gian hơn 4s (trong hâu hết các trường hợp), một mã trục trặc sẽ được lưu vào bộ nhớ của nó . Các mã trục trặc có thể đọc qua máy MUT II/III. Việc chẩn đoán và khắc phục các trục trặc đòi hỏi phải xác định chính xác các nguyên nhân gây nên sự trục trặc đó. (b) Bộ Engine-ECU không thể thực hiện một chức năng nào đó Một mã báo trục trặc cũng có thể chỉ ra rằng bộ Engine-ECU không thể thực hiện một chức năng nào đó như đã được thiết kế. Ví dụ như chức năng “thời gian quá nhiều để thực hiện ở chế độ điều khiển hồi tiếp” có thể nhận ra một trục trặc trong hệ thống. Loại mã báo trục trặc này có thể xuất hiên ngay cả khi bộ Engine-ECU không thể tìm ra bất kì các trục trặc nào trong mạch điện của các bộ phận. Kiến thức về sự hoạt động của bộ Engine-ECU giúp bạn phán đoán ra và cô lập loại trục trặc này. 1 - 24 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.5.3. Đèn “Check engine” Hình. 1.24 Khi một mã báo trục trặc được lưu trữ thì bộ Engine-ECU sẽ bật đèn “Check engine”. Mã báo trục trặc được lưu trữ sử dụng trực tiếp nguồn ắc quy và không mất đi khi tắt công tắc đánh lửa. Trong trường hợp Hoạt động của chức năng failsafe (chức năng tự khắc phục) : • Nếu một bộ phận trục trặc là bộ phận quan trọng, nhưng không ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự hoạt động của động cơ thì bộ Engine-ECU sẽ chuyển sang chế độ failsafe. • Chế độ failsafe là một bộ các giá trị tiêu chuẩn được lập trình trước sẽ cho phép động cơ chạy trong khi một số bộ phận bị trục trặc. Ở chế độ này, động cơ sẽ hoạt động ở hiệu suất bị giảm và khả năng vận hành của xe có khả năng bị ảnh hưởng xấu. • Nếu như sự trục trặc của các bộ phận nào đó xảy ra nghiêm trọng, chẳng hạn như cảm biến góc quay trục khuỷu, bộ Engine-ECU không thể cung cấp tín hiệu đánh lửa và tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu. 1 - 25 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 4.5.4 OBD – On Board Diagnostics • Được dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế • Kiểm soát khí thải • Nhận biết được sự thông mạch của các cảm biến và các bộ phận Các hệ thống chẩn đoán trục trặc OBD được dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế thích hợp đã được ứng dụng trên một số kiểu xe với mục đích tiêu chuẩn hóa các chẩn đoán trục trặc của xe. Hệ thống sử dụng mã chẩn đoán hư hỏng được thay đổi phù hợp với việc áp dụng vào một hệ thống OBD. Hệ thống OBD nhận biết được mức độ độc hại của thành phần khí thải ngoài ra còn nhận biết được mạch điện của các thiết bị hệ thống thông thường. Có ba loại OBD: • OBD-II dùng cho các xe theo tiêu chuẩn kỹ thuật của Mỹ; • Е - OBD dùng cho các xe theo tiêu chuẩn kỹ thuật của EU • J - OBD dùng cho các xe theo tiêu chuẩn kỹ thuật của Nhật Bản. Ba loại này sử dụng các phương pháp nhận biết khác nhau. Ở Mỹ, cơ quan bảo vệ môi trường (EPA) bắt buộc các nhà sản xuất ô tô phải trang bị hệ thống kiểm soát khí thải trong hệ thống OBD phù hợp với tinh thần Clean Air Act. Việc triển khai hệ thống OBD ở Mỹ và Canada 1) OBD-I (89 - 93) Nhận biết trục trặc trong hệ thống kiểm soát khí thải và: • Báo cho người lái xe biết qua đèn báo MIL - Malfunction Indicator Lamp • Lưu trữ các trục trặc ở dạng báo mã trục trặc DTC – Diagnostic Trouble Code 2) OBD-II (94 - ) (1) Bảo đảm cho việc sửa chữa tin cây hơn А: Các trình tự dưới đây phải được thực hiện để báo mã trục trặc cũng có thể được đọc tại một xưởng sửa chữa thông thường • Dụng cụ đó hiện sóng tiêu chuẩn (GST - General Scan Tool) • Các đầu nối đúng tiêu chuẩn (MMC hiện sử dụng đầu nối 16 chân) • Sử dụng dạng mã báo trục trặc DTC chung • ECU có thể đọc được bằng GST • Các hạng mục đều theo tiêu chuẩn ARB – Air Resources Board В: Tiêu chuẩn hóa các sổ tay hướng dẫn sửa chữa (2) Các xe có hệ thống kiểm soát khí thải phải được đưa vào giám sát (I/M check). E-OBD Ở Châu Âu một số tiêu chuẩn tương ứng với OBD-II ở Mỹ bắt buộc phải tuân theo để phù hợp với yêu cầu của EC là 98/69/EC. Các tiêu chuẩn này được gọi là On Board Diagnostic của Châu Âu hay còn gọi là E-OBD. Các quốc gia tham gia tiêu chuẩn này bào gồm 15 nước Châu Âu, Thụy Sỹ, Na Uy và Iceland. 1 - 26 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI Hình. 1.25 4.5.5. Kết nối với các máy chẩn đoán MUT-II hoặc MUT-III Các thiết bị MUT-II hoặc MUT-III có thể kết nối trực tiếp với Engine-ECU. Sau khi kết nối giắc đực 12 chân hay 16 chân ta có thể thực hiện được một số công việc sau: • Đọc mã lỗi • Kiểm tra các dữ liệu về bảo dưỡng (thông tin nhận được từ các cảm biến), • Xóa mã lỗi DTC • Lập trình lại ROM bên trong Engine-ECU • Điều khiển bằng tay một số cơ cấu chấp hành. Tất cả những điều này chủ yếu giúp cho việc chẩn đoán và xác định nhanh chóng những lỗi trục trặc từ động cơ. 1 - 27 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPI 5. Kiểm tra kiến thức 1) Отметьте правильное утверждение (а) Для полного сгорания 14,7 кг топлива необходим 1 кг воздуха. (b) При запуске холодного двигателя необходимо подавать топливо с избытком (отношение 11:1). (с) После прогрева, двигатель всегда работает на стехиометрическом составе смеси. (d) При движении автомобиля с полной нагрузкой или при резком ускорении топливовоздушную смесь необходимо обогащать. 2) Отметьте неправильное утверждение (а) Система MPI фирмы Mitsubishi состоит из четырех подсистем: системы топливоподачи, системы зажигания, системы управления токсичностью отработавших газов и системы управления расходом воздуха. (b) Система подачи топлива обеспечивает точную дозировку топлива и наилучший состав смеси на всех режимах работы двигателя. (с) Системы управления токсичностью отработавших газов состоят из системы улавливания паров топлива и системы рециркуляции отработавших газов. 3) Отметьте правильное утверждение (а) Основными элементами системы MPI являются: датчики, исполнительные устройства и электронный блок управления двигателем (b) Электронный блок управления двигателем управляет различными датчиками. (с) Исполнительные устройства управляются соответствующими датчиками. 4) Отметьте правильное утверждение (а) Для управления моментом зажигания, блок управления двигателем непосредственно подаёт электрический ток на первичную обмотку катушки зажигания. (b) Система управления расходом воздуха холостого хода двигателя управляет оборотами холостого хода двигателя путем изменения количества воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. (с) Каталитический нейтрализатор эффективно работает при любом составе смеси. 5) Отметьте правильное утверждение (а) Для диагностики система MPI необходимо использовать диагностический прибор. В самой системе не предусмотрена функция самодиагностики. (b) В системе MPI предусмотрен аварийный режима работы (fail-safe). В этом режиме двигатель продолжает эффективно работать, даже при наличии неисправностей. (с) Система MPI имеет функцию самодиагностики. 1 - 28