CHƯƠNG 5:

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ


NỘI DUNG

I

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ

II

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
1. Hoạt động cơ bản của động cơ
• Công suất đầu ra cao, tiết kiệm nhiên liệu, và lượng khí
thải sinh ra thấp nhất.
• Sử dụng một máy tính (ECM) để quản lý các hệ thống
khác nhau của động cơ. Có thể chia ra thành các vùng
cơ bản như :
 Hệ thống nạp khí.
 Hệ thống nhiên liệu.
 Hệ thống đánh lửa
 Hệ thống điều khiển khí thải

I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
2.Hệ thống nạp khí


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
3. Hệ thống nhiên liệu


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
4. Hệ thống đánh lửa


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
5. Hệ thống điều khiển không tải
Để giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu và tiếng ồn, một
động cơ phải hoạt động ở tốc độ càng thấp càng tốt trong
khi vẫn duy trì một chế độ chạy không tải ổn định. Hơn
nữa, tốc độ chạy không tải phải tăng lên để đảm bảo việc
hâm nóng và khả năng làm việc thích hợp khi động cơ lạnh
hoặc đang sử dụng máy điều hòa không khí.


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
6. Hệ thống chẩn đoán
Khi phát hiện một sự cố với một tín hiệu vào, ECU sẽ

ghi sự cố đó dưới dạng của những DTC (Mã chẩn đoán hư
hỏng) và làm sáng MIL (Đèn báo hư hỏng). Nếu cần ECU
có thể truyền tín hiệu của các DTC này bằng cách nhấp
nháy đèn MIL hoặc hiển thị các DTC hoặc các dữ liệu khác
trên màn hình của máy chẩn đoán cầm tay.


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7. Hệ thống điều khiển động
cơ bằng điện tử
7.1 Cấu tạo ECU


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7.1 Cấu tạo ECU
Bộ xử lý nhận các tín hiệu đầu vào, đối chiếu với các
thông số được lập trình sẵn sau đó đưa ra những hoạt
động cần thiết. ECM cũng lưu các thông tin về xe/động cơ
trong bộ nhớ của nó, mã lỗi khi xảy ra sự cố và các thông
tin chẩn đoán khác. ECM cũng có thể tích hợp nhiều tính
năng khác như điều khiển hộp số tự động.


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7.2 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra
Hệ thống điều khiển động cơ bao gồm các cảm biến để
phát hiện các điều kiện hoạt động khác nhau của động cơ,

một máy tính được gọi là bộ điều khiển điện tử (ECM), và
các cơ cấu chấp hành để điều khiển động cơ. Hệ thống
điều khiển động cơ chia làm 3 vùng :

 
INPUT
(SENSORS)

ECU
(PROCESSOR)

 

OUTPUT
(ACTUATORS)


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7.2 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra
Trong động cơ của các xe hiện đại có rất nhiều cảm
biến và các cơ cấu chấp hành, nhưng ở đây ta chỉ giới
thiệu một vài cảm biến và bộ chấp hành chính trên xe hiện
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
nay.
Hệ thống phun nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến vị trí trục khuỷu


Cảm biến vị trí trục cam

ECU

Hệ thống điều khiển cầm chừng

Cảm biến Oxy
Cảm biến kích nổ

Hệ thống đánh lửa

Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến áp suất khí nạp

Hệ thống chẩn đoán


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7.3 Mạch nguồn
 Loại điều khiển bằng khoá điện
Mạch nguồn là các mạch điện cung cấp điện cho ECU
của động cơ. Các mạch điện này bao gồm khoá điện, relay
chính EFI, v.v... Mạch nguồn được xe ô tô sử dụng thực sự
gồm có 2 loại sau đây:


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
7.3 Mạch nguồn

 Loại điều khiển bằng ECU động cơ


I.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ
- Nối mát để điều khiển ECU động cơ (E1)
Cực E1 này là cực tiếp mát của ECU động cơ.
- Nối mát cho cảm biến (E2, E21)
Các cực E2 và E21 là các cực tiếp mát của cảm biến, và
chúng được nối với cực E1 trong ECU động cơ. Chúng
tránh cho các cảm biến không bị phát hiện các trị số điện
áp lỗi bằng cách duy trì điện thế tiếp mát của cảm biến và
điện thế tiếp mát của ECU động cơ ở cùng một mức.
- Nối mát để điều khiển bộ chấp hành (E01, E02)
Các cực E01 và E02 là các cực tiếp mát cho bộ chấp hành,
như cho các bộ chấp hành, van ISC và bộ sấy cảm biến tỷ
lệ hòa khí.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1. Hệ thống nạp
khí
Nhiệm vụ của hệ
thống nạp khí là để
lọc, định lượng và đo
lượng khí nạp vào
động cơ. Không khí
được lọc bởi bộ lọc
đi vào đường ống

nạp, lượng khí nạp
đi vào động cơ phụ
thuộc vào góc mở
bướm ga và tốc độ
động cơ.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.1Phân loại
 Loại L-EFI.
 Loại D-EFI.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
L-Jetronic (Luft tiếng Đức là không khí): với lượng xăng
phun được xác định dựa vào lưu lượng khí nạp lấy từ cảm
biến đo gió loại cánh trượt.
D-Jetronic (Druck tiếng Đức là áp suất): với lượng xăng
phun được xác định bởi áp suất sau cánh bướm ga.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2 Phân loại
 Hệ thống phun đơn điểm(SPI)
 Hệ thống phun xăng đa điểm (MPI).
 Hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI)


SPI

MPI

GDI


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2.1Hệ thống phun đơn điểm
Đây là dạng đơn giản nhất, gồm 1 kim phun bố trí trước
bướm ga được điều khiển bởi ECM, và đảm bảo tỉ lệ
không khí – nhiên liệu chính xác được cung cấp vào buồng
cháy phù hợp với mọi điều kiện hoạt động của động cơ.
Lượng nhiên liệu phun được ECM xác định dựa vào tín
hiệu từ cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp MAP
(Manifold Absolute Pressure ), cảm biến nhiệt độ khí nạp
và cảm biến tôc độ động cơ.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2.2Hệ thống phun đa điểm
Trong hệ thống phun xăng đa điểm, mỗi kim phun được
bố trí trước xú páp nạp của từng xy lanh, nhiên liệu cung
cấp cho kim phun được từ ống phân phối.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ

1.2.3 Bộ điều áp
 Tổng áp suất xăng A và
độ chân không đường
ống nạp B phải được duy
trì tại 2,55 hay 2,9
kg/cm2.
 Khi độ chân không của
đường ống nạp tăng lên,
áp suất xăng sẽ giảm
tương ứng với sự giảm
áp đó. Vì vậy tổng áp
suất của xăng A và áp
suất của đường ống nạp
B được duy trì không đổi.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2.4 Bơm xăng
Có 2 loại bơm xăng, loại trong bình
và loại trên đường ống.
Loại lắp trong bình xăng: Là loại
bơm tua bin. Xăng từ cửa ra đi qua
mô tơ, qua van 1 chiều để được
bơm ra
-Van 1 chiều: Van 1 chiều và bộ
điều áp cùng làm việc để duy trì áp
suất dư trong hệ thống khi động cơ
ngừng chạy.
-Van an toàn: Mở khi áp suất bơm

ra đạt xấp xỉ 3,5 – 6 kg/cm2, Van an
toàn ngăn không cho áp xuất xăng
ra vượt quá mức này.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2.5 Bộ giảm rung động
Áp suất xăng được duy trì tại
2,55 hoặc 2,9 Kg/cm2 tùy theo độ
chân không đường nạp bằng bộ
điều áp. Tuy nhiên, vẫn có sự
dao động nhỏ trong áp suất
đường ống do phun xăng. Bộ
điều áp có tác dụng hấp thụ các
dao động này bằng 1 lớp màng.


II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐỘNG
CƠ
1.2.6 Kim phun
• Kim phun xăng phụ thuộc vào
tín hiệu từ bộ điều khiển điện
tử (ECU). Kim phun được lắp
vào đường ống nạp gần cổng
nạp của nắp máy qua.
• Khi cuộn dây nhận được tín
hiệu từ ECU, van kim sẽ bị
kéo lên tách khỏi bệ của nó
và xăng sẽ đượn phun ra. Do

hành trình của van kim là cố
định, việc phun xăng diễn ra
liên tục khi mà van kim còn
mở.

Đường xăng vào

Tấm lọc

Lò xo hồi

Điện điều
khiển

Solenoid

Van
Lỗ kim