Ngày nay, Động cơ của những chiếc xe mới ra đời hầu hết đều được trang bị hệ thống điều khiển điện tử được điều khiển bởi ECU, và chức năng điều khiển phun xăng (phun nhiên liệu) là một trong những chức năng quan trọng của ECU điều khiển động cơ, vì vậy mà muốn sửa chữa được những hư hỏng của nó cần có được sự hiểu sâu sắc về hệ thống, thực hành sửa chữa liên tục các pan bệnh của hệ thống, đồng thời các kỹ thuật viên cũng phải biết sử dụng kết hợp với cả các thiết bị chẩn đoán, máy chẩn đoán và các cẩm nang hướng dẫn sửa chữa cho hệ thống.
Bài viết này , Trung tâm dạy nghề ô tô – Trung tâm huấn luyện kỹ thuật ô tô Việt Nam VATC sẽ chia sẻ với các bạn kiến thức của Chức năng điều khiển phun xăng trên ECU điều khiển động cơ ô tô. Hy vọng sẽ giúp bạn có thể hiểu tổng quan hơn về chức năng điều khiển phun xăng của ECU điều khiển động cơ xăng trên ô tô hiện nay.
1. Chức năng điều khiển phun xăng của ECU
ECU của động cơ có hai chức năng chính trong việc điều khiển phun xăng đó là: Điều khiển thời điểm phun của nhiên liệu và điều khiển lưu lượng phun nhiên liệu.
ECU của động cơ sẽ tính toán được khoảng thời gian phun nhiên liệu cũng như lượng nhiên liệu phun dựa vào hai tín hiệu cơ bản sau gửi về:
– Tín hiệu của áp suất trên đường ống nạp.
– Tín hiệu của tốc độ động cơ.
Dựa trên những phép tính của các chương trình lưu trong bộ nhớ, ECU cũng xác định được khoảng thời gian phun tối ưu cho từng chế độ hoạt động của động cơ ô tô dựa vào các tín hiệu gửi về từ các cảm biến khác.
2. Phun nhiên liệu và thời điểm phun
Phun nhiên liệu bao gồm các phương pháp đó là:
Phương pháp bằng cách dùng vòi phun để phun nhiên liệu đồng thời vào tất cả các xylanh của động cơ. Phương pháp phân các xylanh thành một vài nhóm và lúc này, nhiên liệu được phun theo nhóm vào xy lanh. Và cuối cùng là phương pháp phun độc lập vào từng xylanh của động cơ.
Thời điểm phun nhiên liệu
Thời điểm phun nhiên liệu sẽ tùy vào động cơ mà có sự khác nhau. Ở một số loại động cơ có sự bắt đầu vào một thời điểm xác định. Trong khi đó, ở một số loại động cơ khác, nhiên liệu bắt đầu phun tại thời điểm được điều khiển bởi ECU theo lượng khí nạp, tốc độ của động cơ,… Ngoài ra, khi lượng phun càng lớn thì thời điểm bắt đầu phun càng nhanh.
Cụ thể của phương pháp phun nhiên liệu cơ bản và thời điểm phun:
a. Phun độc lập theo trình tự:
Nhiên liệu lúc này được phun độc lập cho trên từng xylanh và mỗi sau 2 vòng quay của trục khuỷu thì phun 1 lần.
b. Phun theo nhóm:
Khi phun theo nhóm, nhiên liệu được phun 1 lần sau 2 vòng quay của trục khuỷu cho mỗi nhóm.
c. Phun đồng thời:
Với phương pháp này sau mỗi vòng quay của trục khuỷu, nhiên liệu sẽ được phun đồng thời vào các xylanh tương ứng một lần. Lượng nhiên liệu cần thiết để đốt cháy được phun trong hai lần phun.
3. Điều khiển thời gian phun nhiên liệu
ECU động cơ sẽ điều khiển làm thay đổi lượng phun nhiên liệu bằng cách thay đổi thời gian phun của vòi phun. Khoảng thời gian phun nhiên liệu thực tế trên xe được xác định theo hai yếu tố sau:
– Thứ nhất là khoảng thời gian phun cơ bản (tb), được xác định bằng lượng khí nạp và tốc độ động cơ.
– Thứ hai là khoảng thời gian phun hiệu chỉnh (tc) khác nhau, được xác định bằng các cảm biến khác nhau.
a. Điều khiển kim phun khi khởi động
Khi khởi động, lúc này rất khó để xác định được chính xác lượng khí nạp vào, bởi do có sự thay đổi về tốc độ động cơ lớn. Vì vậy, ECU động cơ sẽ lấy trong bộ nhớ thời gian phun cơ bản sao cho phù hợp với nhiệt độ của động cơ hiện tại và không tính đến lượng khí nạp vào. Sau khi tính toán và cộng thêm thời gian hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp cùng với điện áp acquy, ECU sẽ hiệu chỉnh để tạo ra thời gian phun thực tế.
b. Điều khiển kim phun nhiên liệu sau khởi động
Sau khi khởi động xong động cơ, lúc này ECU động cơ sẽ xác định thời gian phun bằng cách:
Trong đó giá trị tc bị ảnh hưởng bởi: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí nạp, cảm biến bướm ga, …
Giá trị tb chịu ảnh hưởng bởi: tín hiệu lượng gió nạp và tốc độ của động cơ.
c. Hiệu chỉnh thời gian phun
Ở mọi lúc, ECU động cơ luôn được thông báo về điều kiện vận hành của động cơ, với những tín hiệu từ cảm biến để hình thành xung hiệu chỉnh khác nhau trong thời gian phun thực tế của động cơ.
* Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp
ECU của động cơ sẽ phải xác định thật chính xác về nhiệt độ của khí nạp để duy trì được tỷ lệ hòa khí mà động cơ yêu cầu đồng thời điều chỉnh thời gian phun bởi mật độ của khí nạp sẽ thay đổi theo nhiệt độ.
20độ C là nhiệt độ chuẩn mà ECU động cơ xác định khi phun nhiên liệu, và sự thay đổi của nhiệt độ khí nạp so với nhiệt độ này sẽ quyết định sự tăng giảm của nhiên liệu. Khi ECU của động cơ hiệu chỉnh sẽ dẫn đến việc tăng lên hoặc giảm đi của lượng phun nhiên liệu tối đa vào khoảng 10%.
– Làm giàu nhiên liệu sau khi khởi động
ECU của động cơ điều khiển phun thêm nhiên liệu phụ trong một giai đoạn xác định trước, để hỗ trợ việc ổn định sự vận hành của động cơ ngay sau khi khởi động. Việc hiệu chỉnh làm giàu nhiên liệu sau khi khởi động ban đầu này được xác định bởi nhiệt độ nước làm mát động cơ. Khi nhiệt độ của động cơ thấp, việc làm giàu về cơ bản sẽ tăng gấp đôi lượng nhiên liệu phun vào.
Làm giàu nhiên liệu để hâm nóng động cơ
Lúc trời lạnh, sự bốc hơi nhiên liệu không tốt, lúc này động cơ sẽ hoạt động không ổn định nếu không được cung cấp hỗn hợp giàu xăng. Vì vậy, khi nhiệt độ nước làm mát thấp, cảm biến nhiệt độ sẽ gửi tín hiệu đến ECU động cơ để điều khiển tăng lượng phun nhiên liệu cho đến khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ xác định trước là khoảng 60độ C.
>>> Tham khảo: Khóa học sửa chữa hệ thống phun xăng – phun dầu điện tử
Làm giàu nhiên liệu khi động cơ đầy tải
Ở chế độ này, lượng nhiên liệu phun vào sẽ tăng lên tùy theo tải để đảm bảo sự vận hành ổn định của động cơ. Tín hiệu đầy tải được lấy từ góc mở của bướm ga, hay thể tích khí nạp tùy theo từng loại động cơ. Sự làm giàu có thể tăng từ 10–30% tổng lượng nhiên liệu.
Hiệu chỉnh tỷ lệ hòa khí khi thay đổi tốc độ động cơ
Khi động cơ tăng hoặc giảm tốc, lượng nhiên liệu phun vào phải được tăng hay giảm để đảm bảo sự vận hành chính xác của động cơ.
Hiệu chỉnh lúc tăng tốc: Khi ECU động cơ nhận ra sự tăng tốc của động cơ dựa theo tín hiệu của cảm biến bướm ga, lượng nhiên liệu phun được tăng để cải thiện sự hoạt động tăng tốc của động cơ.
Hiệu chỉnh lúc giảm tốc: Khi ECU động cơ nhận ra sự giảm tốc, lúc này nó hiệu chỉnh làm giảm đi lượng nhiên liệu phun vào để ngăn ngừa hỗn hợp quá đậm trong suốt quá trình giảm tốc.
Cắt nhiên liệu khi giảm tốc: Nếu bướm ga đóng hoàn toàn trong quá trình giảm tốc, ECU động cơ sẽ ngắt kim phun để cải thiện tính kinh tế nhiên liệu và lượng khí thải. Khi tốc độ của động cơ giảm xuống dưới tốc độ ước định hoặc bướm ga mở thì nhiên liệu được phun trở lại.
Sự cắt nhiên liệu tại tốc độ động cơ cao: Kim phun sẽ ngừng phun nếu tốc độ động cơ tăng lên trên mức giới hạn nhằm ngăn ngừa động cơ vượt tốc. Khi tốc độ động cơ giảm xuống mức giới hạn, quá phun nhiên liệu sẽ được phục hồi.
Hiệu chỉnh theo điện áp acquy
Giữa thời gian mà ECU gửi tín hiệu điều khiển đến kim phun và thời gian phun thực tế có một sự trì hoãn. Thời gian mở của kim phun càng ngắn khi sự trì hoãn càng dài so với lượng đã tính toán trong ECU, lượng nhiên liệu phun sẽ giảm đi một ít, không đủ đáp ứng chế độ tải của động cơ. Do đó, cần phải có sự hiệu chỉnh thời gian mở kim theo điện áp.
ECU động cơ sẽ bù trừ cho sự trì hoãn này bằng việc kéo dài thời gian tín hiệu mở kim phun, tùy theo độ dài của đoạn trì hoãn trong khi hiệu chỉnh theo điện áp.
>>> Đón xem bài viết : Chức năng của ECU điều khiển đánh lửa sớm trên ô tô
Trung tâm dạy nghề ô tô VATC chúc các bạn có được những trải nghiệm quý giá với bài viết này và:
Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng gửi về!
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam VATC
Địa chỉ: số 50 đường 12, P.Tam Bình, Q.Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại: 0945.71.17.17
Email: info@oto.edu.vn
