Đề tài Tìm hiểu hệ thống phun xăng điện tử

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ (PGM – FI) MÔ TẢ HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ (PGM – FI). Sơ đồ khối. Hệ thống phun xăng điện tử (PGM-FI – Programmed Fuel Injection) chia làm 3 nhóm chính: Các cảm biến (Đưa tín hiệu vào), ECM động cơ (Bộ xử lý trung tâm) và các cơ cấu chấp hành (Tín hiệu ra). Các cảm biến và cơ cấu chấp hành tạo nền tảng cho hệ thống phun xăng điện tử, sự điều khiển đó được mô tả như sau: ECM nhận tín hiệu từ các cảm biến đặt trên động cơ để biết chế độ hoạt động của động cơ. Sau đó đưa tín hiệu điện áp đến điều khiển các cơ cấu chấp hành và nhận tín hiệu phản hồi từ các cơ cấu chấp hành. Nguyên lý điều khiển chung của hệ thống. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử. Vị trí các bộ phận hệ thống phun xăng điện tử. / Hình 1.3: Vị trí các bộ phận của hệ thống PGM-FI xe Future Neo FI / Hình 1.4: Bộ cảm biến và thân bướm ga (Future Neo FI) / Hình 1.5: Vị trí các bộ phận hệ thống PGM – FI (Air Blade) / Hình 1.6: Vị trí các bộ phận hệ thống PGM – FI (SCR) / Hình 1.7: Vị trí các bộ phận hệ thống PGM – FI (SHi) / / Hình 1.9: Vị trí các bộ phận của hệ thống PGM – FI (Honda CBR 600 F4) / Hình 1.10: Vị trí các bộ phận của hệ thống PGM – FI (Honda VFR 800 VTEC) / Hình 1.11: Vị trí các bộ phận của hệ thống PGM – FI (Honda VTX 1800 C) / Hình 1.12: Vị trí các bộ phận hệ thống phun xăng điện tử (Suzuki GSX1300R) Sơ đồ hệ thống và sơ đồ mạch điện / Hình 1.13: Sơ đồ hệ thống PGM – FI (Future Neo FI) (1)Công tắc máy. (2)Cầu chì chính (15A). (3)Cầu chì phụ (10A). (4)Bình điện. (5)Tiết chế/Chỉnh lưu. (6)Đồng hồ báo xăng. (7)Đèn báo sự cố. (8)Đèn báo vị trí số Neutral. (9)Cảm biến góc. (10)Đầu nối dữ liệu (DLC). (11)Bơm xăng. (12)Cuộn đánh lửa. (13)Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT). (14)Cảm biến vị trí bướm ga (TP). (15)Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP). (16)Kim phun. (17)Bugi. (18)Công tắc vị trí số. (19)Cuộn phát xung. (20)Cảm biến nhiệt độ dầu động cơ. (21)Cuộn sạc . / Hình 1.15: Sơ đồ mạch điện Air Blade / Hình 1.16: Sơ đồ mạch điện trên SCR / Hình 1.17: Sơ đồ mạch điện trên xe Shi / Hình 1.18: Sơ đồ hệ thống PGM – FI trên Honda CBR 600 F Relay ngừng động cơ. Cầu chì PGM – FI. Công tắc ngừng động cơ. Cầu chì hệ thống (10A). Công tắc máy. Cầu chì chính (30A). Cảm biến góc. Cầu chì hệ thống (10A). Bộ mã hóa khóa động cơ. Accu. Bộ điều áp. Cảm biến nhiệt đố khí nạp (IAT). Bô bin/Bugi Van điện từ PAIR. Cảm biến vị trí bướm ga (TP). Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP). Kim phun.  Cảm biến cốt cam. Van kiểm tra PAIR. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT). Cảm biến vị trí trục khuỷu. Cảm biến O2. (loại G) Màn hình báo nhiệt độ nước (LCD). Relay ngắt nhiên liệu. Bơm xăng. Cảm biến tốc độ xe. Công tắc số Neutral. Công tắc ly hợp. Công tắc chân chống bên. Đèn báo sự cố. Đèn mã hóa khóa động cơ. Giắc chẩn đoán. Đồng hồ tốc độ động cơ.   / Hình 1.19: Sơ đồ mạch điện hệ thống PGM-FI xe Honda CBR 600F / Hình 1.20: Sơ đồ hệ thống PGM – FI trên Honda CBR 600 F4 Relay ngừng động cơ. Cầu chì PGM – FI (20A). Công tắc ngừng động cơ. Cầu chì hệ thống (10A) Công tắc máy. Cầu chì chính (30A) Cảm biến góc. Cầu chì hệ thống (10A) Accu Bộ điều áp. Bầu lọc than hoạt tính của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu. Cảm biến nhiệt độ khí nạp Bô bin đánh lửa trực tiếp và bugi. Van điện từ PAIR. Cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến MAP. Kim phun.  Cảm biến trục cam. Van kiểm tra PAIR. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến đánh lửa. Cảm biến O2. Màn hình nhiệt độ nước làm mát. Relay ngắt nhiên liệu. Van điều khiển lọc của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu. Bơm xăng. Cảm biến tốc độ xe. Công tắc số Neutral. Công tắc ly hợp. Công tắc chân chống bên. Đèn báo hỏng. Giắc chẩn đoán. Đồng hồ tốc độ động cơ.   / Hình 1.21: Sơ đồ mạch điện PGM – FI trên Honda CBR 600 F4 / Hình 1.22: Sơ đồ hệ thống PGM – FI trên Honda VFR 800 VTEC Relay ngừng động cơ. Cầu chì chính B (30A). Công tắc ngừng động cơ. Cầu chì hệ thống (10A) Công tắc máy Cầu chì chính A (30A). Cảm biến góc. Cầu chì hệ thống (10A). Accu. Bộ điều áp. Màng điều khiển thay đổi cổng nạp. Cảm biến IAT. Bô bin đánh lửa trực tiếp. Van điện từ điều khiển đường Bypass. Van một chiều. Buồng chân không. Van điện từ PAIR. Cảm biến TP. Cảm biến MAP. Van điện từ VTEC.  Kim phun. Cảm biến trục cam. Van kiểm tra PAIR. Cảm biến ECT. Cảm biến đánh lửa. Đèn báo nhiệt độ nước làm mát. Relay ngắt nhiên liệu. Bơm xăng. Cảm biến O2 số 1. Cảm biến O2 số 2. Bình chứa của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu. Van điều khiển lọc của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu. Cảm biến tốc độ. Công tắc số Neutral. Công tắc ly hợp. Công tắc chân chống bên. Đèn báo hỏng. Giắc chẩn đoán. Đồng hồ tốc độ động cơ.   / Hình 1.23: Sơ đồ hệ thống PGM – FI trên Honda VFR 800 VTEC / Hình 1.24: Sơ đồ hệ thống trên Honda VTX1800 C Relay ngừng động cơ. Cầu chì PGM – FI (30A) Công tắc ngừng động cơ Cầu chì hệ thống.(10A) Công tắc máy Cầu chì chính (30A) Cảm biến góc. Cầu chì hệ thống (10A). Accu Bộ điều áp. Bầu lọc than hoạt tính của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu. Cảm biến IAT Bugi. Van điện từ PAIR. Cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến MAP. Cảm biến áp suất khí trời.  Kim phun. Cảm biến trục cam. Van kiểm tra PAIR. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến đánh lửa. Relay cắt nhiên liệu. Van điện từ điều khiển lọc của hệ thống kiểm soát sự bốc hơi nhiên liệu Bơm xăng Đèn báo nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến tốc độ Công tắc số Neutral. Công tắc ly hợp Công tắc chân chống bên. Đèn báo hỏng. Giắc chẩn đoán. Cảm biến O2 phía trước Cảm biến O2 phía sau.   / Hình 1.25: Sơ đồ mạch điện PGM-FI xe Honda VTX 1800C / Hình 1.26: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử trên Suzuki GSX1300R / Hình 1.27: Sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng điện tử trên Suzuki GSX1300R. ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT So sánh giữa bộ chế hòa khí và hệ thống PGM – FI. Sự vận hành cơ bản từ tốc độ cầm chừng đến tốc độ cao. Sự vận hành cơ bản. Bộ chế hòa khí và hệ thống PGM-FI điều khiển công suất của động cơ bằng cách điều chỉnh hổn hợp xăng – không khí được đưa vào trong động cơ bằng cách đóng/mở bướm ga. Cả hai loại được thiết kế để cung cấp tỉ lệ không khí – nhiên liệu phụ thuộc vào thể tích không khí đi vào. Sự vận hành cơ bản của bộ chế hòa khí Ở tốc độ cầm chừng và tốc độ thấp, bướm ga mở ra một khoảng nhỏ, nhiên liệu được kéo xuống từ gic lơ cầm chừng và gic lơ tốc độ thấp dưới dạng sương và được hòa trộn với dòng khí đi vào. Hổn hợp được đưa đến động cơ. Trong khoảng từ tốc độ thấp đến trung bình, độ chân không tăng lên tương ứng với vị trí bướm ga. Chân không trong ống khuếch tán lớn hơn khi piston đi lên, kéo lượng nhiên liệu lớn hơn từ gic lơ chính và kết hợp với khí nạp. Hổn hợp nhiên liệu dưới dạng sương từ gic lơ chính/gic lơ tốc độ thấp và không khí được truyền vào trong động cơ. Ở tốc độ cao, piston chân không và bướm ga mở hoàn toàn, kích thước ống khuếch tán là lớn nhất. Bởi vậy lượng nhiên liệu lớn nhất được kéo xuống từ gic lơ chính dưới dạng sương kết hợp với không khí nạp. Hổn hợp được đưa vào trong động cơ. / Hình 1.28: Sự vận hành của bộ chế hòa khí Sự vận hành cơ bản của hệ thống PGM – FI Từ tốc độ cầm chừng đến tốc độ cao, một lượng nhiên liệu được cài đặt trước được phun ra từ kim phun tương ứng với lượng không khí nạp, kim phun được điều khiển bởi ECM và ECM nhận tín hiệu điện áp từ các cảm biến. Kim phun phun một lượng nhiên liệu chính xác vào trong ống góp nạp, phụ thuộc vào thể tích không khí nạp, bằng cách thêm vào khoảng thời gian phun chính xác (*2) đến khoảng thời gian phun cơ bản(*1). *1: Khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản được tính bởi 2 loại bản đồ được lưu trong bộ nhớ ECM mà được tìm bởi số vòng quay động cơ và lượng khí nạp (được tính theo công thức được cài đặt trước mà dùng hiệu điện thế ngỏ ra của cảm biến MAP, IAT, TP để tính.). *2: khoảng thời gian phun nhiên liệu chính xác được tính toán bởi ECM theo hiệu điện thế ngỏ ra của mỗi cảm biến và điều kiện vận hành của động cơ. / Hình 1.29: Sự vận hành của hệ thống PGM-FI Sự làm giàu nhiên liệu ở chế độ khởi động lạnh. Động cơ vận hành trong điều kiện khởi động lạnh. Nhiên liệu không hóa hơi tốt trong động cơ lạnh làm cho tỉ lệ không khí- nhiên liệu nghèo dẫn đến cầm chừng không êm. Khởi động lạnh với bộ chế hòa khí (Với van nhiệt SE) Khi động cơ lạnh, tỉ lệ không khí/nhiên liệu chính xác và tốc độ càm chừng nhanh được duy trì bởi van nhiệt SE, nó đưa thêm lượng không khí/nhiên liệu vào qua cổng khởi động, bổ sung cho lượng nhiên liệu phun ra từ gic lơ cầm chừng. / Hình 1.30: Khởi động lạnh với PGM-FI Khi động cơ lạnh ECM điều chỉnh lượng nhiên liệu bằng cách kéo dài thời gian mở kim phun tương ứng với tín hiệu điện áp từ cảm biến ECT, trong khi đó ECM điều khiển van IACV để đưa thêm lượng không khí vào để duy trì tốc độ cầm chừng nhanh. / Hình 1.31 Sự làm giàu nhiên liệu ở chế độ tăng tốc nhanh Động cơ vận hành dưới điều kiện tăng tốc nhanh. Khi bướm ga dược mở đột ngột, lượng lớn khí nạp đi vào trong động cơ. Áp suất chân không đường ống nạp nhỏ hơn làm thiếu nhiên liệu và làm cho tỉ lệ không khí – nhiên liệu nghèo, kết quả là công suất động cơ yếu. Tăng tốc nhanh với bộ chế hòa khí. Khi bướm ga mở đột ngột, chân không trong xylanh đáp ứng chậm, làm cho chân không trong ống khuếch tán lớn, kết quả là có nhiều nhiên liệu được hút ra khỏi gic lơ chính. Sự cung cấp thêm nhiên liệu này tạo ra tỉ lệ không khí – nhiên liệu lý tưởng. / Hình 1.32 Tăng tốc nhanh với PGM-FI Bướm ga bị mở đột ngột, ECM điều chỉnh lượng nhiên liệu theo điện áp ngỏ ra của cảm biến TP, phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ, kim phun được mở lâu hơn để phun nhiều nhiên liệu hơn vào trong xylanh, tạo ra tỉ lệ lý tưởng. / Hình 1.33 Cắt nhiên liệu khi phanh bằng động cơ. Động cơ vận hành dưới điều kiện phanh bằng động cơ. Khi bướm ga đóng và phanh bằng động cơ được sử dụng, động cơ thiếu không khí nạp. Kết quả là sự mất lửa xảy ra, hổn hợp không cháy được thải ra ngoài không khí. Giảm tốc với bộ chế hòa khí. Khi bướm ga đóng hoàn toàn và phanh bằng động cơ được sử dụng, áp suất chân không trong đường ống nạp tăng lên. Vì khối lượng không khí nhẹ hơn nhiên liệu nên nhiều không khí được hút vào trong ống nạp và tỉ lệ nhiên liệu – không khí không đúng, kết quả là bỏ lửa. Van cắt không khí bằng cách đóng mạch không khí cầm chừng/tốc độ thấp để ngăn mất lửa, kết quả là hổn hợp không cháy hết thải ra ngoài không khí. / Hình 1.34 Giảm tốc độ với PGM-FI Khi bướm ga đóng và phanh động cơ được sử dụng, ECM phát hiện bướm ga đóng hoàn toàn theo tín hiệu cảm biến TP và cảm biến CKP. ECM cắt nguồn nhiên liệu đến xylanh bằng cách đặt thời gian phun nhiên liệu về không, ngăn nhiên liệu chưa cháy hết thải ra ngoài không khí để tránh tiêu hao nhiên liệu. / Hình 1.35 Điều khiển khoảng thời gian phun nhiên liệu.(**) Khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản được tính theo tốc độ động cơ và lượng không khí nạp, mà nó được đo bởi điện áp ngỏ ra của cảm biến TP, MAP, CKP. Nó sử dụng hai loại bản đồ chương trình của hệ thống để điều chỉnh khoảng thời gian phun nhiên liệu:loại “SPEED-DENSITY MAP”được sử dụng cho độ mở bướm ga nhỏ/áp suất chân không trong đường ống nạp lớn, loại “SPEED-THROTTLE MAP” được sử dụng cho độ mở bướm ga lớn/áp suất chân không đường ống nạp nhỏ. “Bản Đồ”: chương trình tính toán khoảng thời gian phun nhiên liệu phụ thuộc vào 2 yếu tố (Tốc độ động cơ và Áp suất chân không trong đường ống nạp hay Độ mở bướm ga), minh họa trên ba chiều ở hình bên dưới. Bản đồ chương trình của hệ thống được điều chỉnh cho động cơ, hệ thống nạp và thải mà được kết hợp với xe máy. Việc thay thế bất kỳ bộ phận nào của động cơ, hệ thống nạp và thải bằng bất kỳ bộ phận nào không được thiết kế cho loại xe máy này sẽ gây lỗi. Độ mở bướm ga nhỏ áp suất chân không trong đường ống nạp cao. Thời gian phun cơ bản được tính bởi bản đồ “SPEED – DENSITY” mà áp suất chân không trong đường ống nạp được nhận biết bởi cảm biến MAP và tốc độ động cơ được nhận biết bởi cảm biến CKP. / Hình 1.36 Độ mở bướm ga lớn/áp suất chân không trong đường ống nạp nhỏ Khoảng thời gian phun cơ bản được tính bởi bản đồ “SPEED – THROTTLE” mà vị trí cánh bướm ga được phát hiện bởi cảm biến TP và tốc độ động cơ được phát hiện bởi cảm biến CKP. / Hình 1.37 Điều khiển thời điểm và thời gian phun trên Suzuki. ECM ECM bao gồm CPU (Central Processing Unit), Bộ nhớ (ROM) và phần I/O (Input/Output). Tín hiệu từ mỗi cảm biến được gửi đến phần thu dữ liệu và sau đó gửi đến CPU. Dựa trên thông tin vừa nhận được, CPU tính toán lượng nhiên liệu cần thiết bằng cách sử dụng những bản đồ chương trình theo những điều kiện vận hành khác nhau của động cơ. Sau đó tín hiệu vận hành của kim phun được gửi đến phần xuất dữ liệu đến kim phun. Có 8 loại bản đồ chương trình độc lập được lưu trong bộ nhớ. Tám loại bản đồ này được thiết kế để điều chỉnh cho sự khác nhau của hệ thống nạp/thải và làm mát. Tải nhẹ: Khi động cơ vận hành ở tải nhẹ, lượng nhiên liệu được phun vào được xác định dựa trên áp suất khí nạp và tốc độ động cơ. Tải nặng: Khi động cơ vận hành dưới chế độ tải nặng, lượng nhiên liệu được phun vào được xác định dựa trên độ mở bướm ga và tốc độ động cơ. / Hình 1.38 Thời gian phun (Lượng phun) Những nhân tố xác định thời gian phun bao gồm thời gian phun cơ bản được tính toán dựa trên áp suất khí nạp, tốc độ động cơ và độ mở bướm ga và những sự điều chỉnh khác mà được xác định theo những tín hiệu từ những cảm biến khác nhau để xác định điều kiện vận hành của động cơ. / Hình 1.39: Những nhân tố xác định thời gian phun Sự bù trừ thời gia phun (Lượng phun) Theo những tín hiệu khác nhau từ những cảm biến tương ứng để điều chỉnh thời gian phun. Cảm biến  Diễn tả   Tín hiệu cảm biến áp suất khí trời  Khi áp suất khí trời thấp, cảm biến gửi tín hiệu đến ECM để giảm thời gian phun.   Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ.  Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, thời gian phun được tăng lên.   Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp.  Khi nhiệt độ khí nạp thấp, thời gian phun được tăng lên.   Tín hiệu điện áp bình.  ECM vận hành dựa trên điện áp bình và ở cùng thời điểm, nó giám sát tín hiệu điện áp để điều chỉnh thời gian phun.Thời gian phun lâu hơn khi điện áp thấp.   Tín hiệu tốc độ động cơ.  Ở tốc độ cao thời gian phun được tăng lên. Đây là sự điều chỉnh của SRAD.   Tín hiệu khởi động.  Khi động cơ khởi động, nhiên liệu được phun thêm vào trong quá trình khởi động động cơ.   Tín hiệu tăng tốc/tín hiệu giảm tốc.  Trong quá trình tăng tốc thời gian phun được tăng lên, tương ứng với độ mở bướm ga và tốc độ động cơ. Trong quá trình giảm tốc, sự phun nhiên liệu bị ngắt. Nhiên liệu được phun trở lại sau khi bướm ga mở lại.   Điều khiển ngắt phun. Tín hiệu  Diễn tả   Tín hiệu cảm biến nghiêng  Khi xe bị nghiêng, cảm biến nghiêng gửi tín hiệu đến ECM. Đây là tín hiệu ngắt dòng cấp đến bơm xăng, kim phun và bô bin   Tín hiệu tốc độ giới hạn.  Kim phun ngừng hoạt động khi tốc độ động cơ tiến đến tốc độ giới hạn.   Thời điểm phun Hệ thống sử dụng hệ thống phun độc lập cho 4 xylanh, sử dụng cảm biến vị trí trục khuỷu để xác định vị trí piston (Thời điểm phun và Thời điểm đánh lửa) và cảm biến vị trí trục cam để xác định xylanh trong quá trình hoạt động, và những thông tin này được gửi đến ECM. Điều này làm cho nó có thể phun lượng nhiên liệu tối ưu ở thời điểm tốt nhất theo những điều kiện vận hành của động cơ. Khi trục khuỷu bắt đầu quay ở thời điểm khởi động, ECM gửi tín hiệu đến 4 kim phun #1, #2, #3 và #4 để chúng phun đồng thời. Từ vòng quay thứ 2 , sự phun như hình vẽ dưới: / Hình 1.40 Vai trò của mỗi cảm biến / Hình 1.41 Cảm biến áp suất đường ống nạp (Manifold Absolute Pressure) Cảm biến áp suất đường ống nạp đo áp suất đường ống nạp và gởi tín hiệu điện áp về ECM, ECM nhận tín hiệu này để biết được chế độ tải của động cơ cùng với tín hiệu số vòng quay động cơ từ đó tính toán thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm. / Hình 1.42: Cấu tạo và vị trí cảm biến MAP. Hoạt động và chức năng. Gồm một chip silicon gắn liền với buồng chân không được duy trì độ chân không chuẩn, tất cả đặt trong bộ cảm biến. Một phía của chip tiếp xúc với đường ống nạp phía kia được tiếp xúc với độ chân không trong buồng chân không. Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dáng của chip thay đổi làm giá trị điện trở của nó thay đổi theo mức độ biến dạng. Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó tín hiệu này được gởi về ECM. / Hình 1.43: Đường đặc tuyến cảm biến MAP. Cảm biến vị trí bướm ga. (TP - Throttle Position) Cảm biến vị trí cánh bướm ga được lắp đồng trục với cánh bướm ga. Cảm biến này chuyển góc mở bướm ga thành tín hiệu điện áp và gửi về ECM. Khi cánh bướm ga thay đổi, cảm biến sẻ đưa tín hiệu điện áp về ECM, ECM sẽ xác định khoảng thời gian phun cơ bản và điều khiển ngắt nhiên liệu khi giảm tốc (cánh bướm ga đóng đột ngột đồng thời số vòng quay động cơ cao), tăng nhiên liệu khi tăng tốc. / Hình 1.44: Cấu tạo và đường đặc tuyến cảm biến vị trí cánh bướm ga. Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT - Intake Air Temperature). Cảm biến dùng để xác định nhiệt độ khí nạp vào động cơ. Cấu tạo gồm một nhiệt điện trở âm lắp bên trong cảm biến, khi nhiệt độ khí nạp thay đổi thì giá trị điện trở sẽ thay đổi làm điện áp gởi về ECM thay đổi. / Hình 1.45: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp Tỉ trọng không khí sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Nếu nhiệt độ không khí cao thì hàm lượng oxy trong không khí thấp và ngược lại. ECM sẽ xác định khoảng thời gian phun (lượng phun) theo nhiệt độ khí nạp. / Hình 1.46: Đường đặc tuyến cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT - Engine Coolant Temperature) Cảm biến dùng để xác định nhiệt độ động cơ. Cấu tạo gồm một nhiệt điện trở âm lắp bên trong cảm biến, khi nhiệt độ nước làm mát thay đổi thì giá trị điện trở sẽ thay đổi làm điện áp gởi về ECM thay đổi. ECM nhận tín hiệu từ cảm biến và gởi tín hiệu đến điều khiển: Đánh lửa sớm. Điều khiển tốc độ cầm chừng. Điều khiển khoảng thời gian phun theo nhiệt độ động cơ. / Hình 1.47: Cấu tạo và đường đặc tuyến cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP - Crankcase Position) Cảm biến CKP xác định tốc độ động cơ và góc của trục khuỷu. Cảm biến CKP bao gồm những từ trở trên bánh đà (9 mấu) và bộ cảm biến được cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu và cuộn dây. Khi từ trở cắt ngang cảm biến CKP khi trục khuỷu quay, làm thay đổi đường từ thông trong cuộn dây. Cảm biến CKP nhận biết sự thay đổi này bằng cách chuyển đổi chúng thành sự thay đổi điện áp và gởi xung điện áp đến ECM (9 xung trên một vòng quay). / Hình 1.48: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu (dòng xe Honda) / Hình 1.49: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu trên dòng xe Suzuki GSX1300R ECM nhận tín hiệu từ cảm biến và gởi tín hiệu đến điều khiển như sau: Xác định thời điểm phun nhiên liệu. Xác định khoảng thời gian phun cơ bản (với cảm biến TP và cảm biến MAP). Cắt đường cung cấp nhiên liệu khi giảm tốc (Cảm biến TP). Xác định thời điểm đánh lửa. Cảm biến cốt cam (*) Tín hiệu này gởi về ECM để nhận biết số xylanh động cơ và thứ tự hoạt động của chúng. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cuẩ cảm biến này giống cảm biến vị trí trục khuỷu chỉ khác về số răng trên rotor. / Hình 1.50: Cảm biến cốt cam trên dòng xe Suzuki GSX1300R Cảm biến O2. Cảm biến O2 xác định lượng oxi có trong khí thải. Cảm biến O2 bao gồm ống hình trụ, được mạ một lớp zirconia. Bên trong tiếp xúc khí trời, bên ngoài tiếp xúc với khí thải. Thiết bị zirconia tạo ra một sức điện động bởi sự khác nhau giửa nồng độ oxi giửa không khí và khí thải ở một nhiệt độ xác định. Cảm biến oxi xác định nồng độ oxi có trong khí thải bằng cách đo sức điện động. Điện áp ngỏ ra của cảm biến Oxi khoảng 0V khi sự chêch lệch nồng độ oxi giữa không khí và khí thải rất nhỏ (khi tỉ lệ không khí/nhiên liệu nghèo), khoảng 1V khi chênh lệch lớn (tỉ lệ không khí/ nhiên liệu là giàu). ECM nhận tín hiệu từ cảm biến và ECM xác định khoàng thời gian phun nhiên liệu tương ứng với nồng độ oxi có trong khí thải. / Hình 1.51: Đường đặc tuyến cảm biến O2. Cảm biến góc. Khi một xe trang bị bộ hòa khí bị đổ, thì động cơ sẽ tự động ngừng vì sự thay đổi mức nhiên liệu trong buồng phao và nhiên liệu không được cung cấp, nhưng động cơ sử dụng hệ thống PGM – FI sẽ không ngừng vì bơm xăng vẫn cung cấp xăng đến kim phun. Để ngừng hoạt động của động cơ khi xe bị đổ, xe được trang bị cảm biến góc để xác định góc của xe. Khi xe bị nghiêng hơn 49±4o, cảm biến sẽ điều khiển cắt nguồn cấp đến bơm xăng và hệ thống PGM –FI. / Hình 1.52: cảm biến góc Đường tâm của con lắc bên trong cảm biến sẽ được giữ thẳng hàng với đường tâm của xe khi xe quay vòng nhờ tác dụng của lực ly tâm tác dụng lên con lắc, và nó sẽ bị lệch khi xe bị đổ do không có lực ly tâm tác dụng lên con lắc. Khi đường tâm của con lắc và đường tâm của xe bị lệch lớn hơn một góc xác định thì cảm biến sẽ cắt nguồn cấp cho hệ thống PGM – FI. Nguyên lý hoạt động. Khi công tắc máy bật ON, nguồn cấp qua mạch Latch – up đến transistor điều khiển làm cho transistor chuyển sang trạng thái bão hòa(ON). Khi transistor điều khiển dẫn bão hòa, sẽ có dòng đi từ cuộn dây relay ngừng động cơ qua transistor về mass làm cho relay ON. Lúc này có nguồn cấp cho hệ thống PGM – FI. Khi xe bị nghiêng hơn 49±4o, nam châm trong con lắc cảm biến đóng công tắc lưỡi gà. Khi công tắc lưỡi gà ON, transistor điều khiển chuyển sang trạng thái OFF nên ngắt dòng qua cuộn dây relay ngừng động cơ. Điều này sẽ cắt nguồn cấp cho hệ thống PGM – FI. Khi xe bị nghiêng hơn 49±4o, mạch Latch – up vẫn giữ cho transistor điều khiển OFF thậm chí khi xe đã được dựng lên. Để bật transistor điều khiển ON phải cài đặt lại mạch Latch – up bằng cách bật công tắc máy OFF sau đó bật ON. / Hình 1.53: Sơ đồ hoạt động của cảm biến góc Hệ thống thông hơi cacte (PCV - Positive Crankcase Ventilation System). (Trên xe SCR, SHi và dòng xe phân khối lớn) Dòng xe SCR sử dụng hệ thống hơi cacte (PCV system) để thông hơi cacte bằng cách phun không khí. Việc thông hơi cacte để ngăn sự ứ đọng khí thoát có chứa hơi xăng và hơi nước không làm nhiểm bẩn dầu động cơ. Dầu động cơ khi bị bẩn do khí thoát thì sẽ làm giãm nhiệt độ sôi của dầu. Hệ thống hơi cacte bao gồm: Lọc gió, van điện từ PCV, van kiểm tra PCV và van lưỡi gà PCV. Van lưỡi gà PCV có tác dụng ngăn dòng khi thải hồi về lọc gió. Van điện từ PCV giữ tốc độ cầm chừng bằng cách điều khiển dòng không khí cacte phụ thuộc vào độ mở bướm ga và tốc độ động cơ. / Hình 1.54: Đường đặc tuyến của hệ thống PCV ECM điều khiển van điện từ PCV ngắt dòng không khí để giữ cho tốc độ cầm chừng ổn định. Khi độ mở bướm ga tăng lên thì ECM điều khiển van điện từ PCV mở và thông hơi cacte. Van điện từ sẽ đóng khi tốc độ động cơ đạt đến giá trị xác định. / Hình 1.55: Sơ đồ hệ thống thông hơi cacte (SCR) / Hình 1.56: Sơ đồ hệ thống thông hơi cacte (SHi) / Hình 1.57: Sơ đồ hệ thống thông hơi cacte (Honda CBR 600) / Hình 1.58: Sơ đồ hệ thống thông hơi cacte (Honda VFR 800 VTEC) / Hình 1.59: Sơ đồ hệ thống thông hơi cacte (Honda VTX 1800 C) Hệ thống dùng rung động khí thải để nạp không khí vào đường thải. (PAIR - Pulse Secondary Air Injection System). (Trên SHi và dòng xe phân khối lớn). Hệ thống PAIR hay còn gọi là hệ thống cung cấp không khí thứ cấp kết hợp với hệ thống PGM – FI tạo thành hệ thống điều khiển khí thải. Hệ thống cung cấp không khí thứ cấp có chức năng đưa không khí đã được lọc vào trong khí thải ở cửa thải. Không khí được kéo vào trong cửa thải bởi chức năng của van điện từ PAIR. Sự nạp không khí này đẩy mạnh sự đốt cháy của khí thải chưa cháy hết và thay đổi một lượng khí HC và CO đáng kể thành CO2 và hơi nước. Van kiểm tra PAIR ngăn dòng không khí đi ngược lại vào hệ thống. Van điện tử PAIR được điều khiển bởi ECM và đường ống không khí được đóng hay mở theo điều kiện vận hành.