Bộ điều khiển ECU (Electronic Control Unit)

Bộ điều khiển kỹ thuật số ECU (Electronic Control Unit) là thiết bị cho phép kết nối các hệ thống cơ khí và điện tử trên xe ôtô, phân tích và tính toán các số liệu để điều khiển động cơ ôtô chạy hiệu quả nhất theo từng chế độ (chạy trên đường trường hay chạy trong phố...) nhằm giảm tối đa lượng khí xả độc hại phát ra môi trường.

Khác với kiểu cấp liệu bằng chế hòa khí, vốn tùy thuộc vào độ mở của bướm ga, ở PGM-FI, nhiên liệu được nén bằng bơm, phun vào cổ hút trước khi vào buồng đốt. Tổng số có 5 cảm biến trong hệ thống PGM-FI, chịu trách nhiệm giám sát các thông số như tình trạng động cơ, nhiệt độ và áp suất không khí.

Tất cả những thông tin này sẽ được gửi qua bộ điều khiển trung tâm ECU. Tại đây những tham số này được xử lý và tính toán ra lượng khí cần nạp, định lượng và thời điểm cần bơm nhiên liệu vào buồng đốt, thời điểm đánh lửa, đảm bảo quá trình đốt cháy nhiên liệu đạt hiệu quả tối ưu.

Lợi ích của PGM-FI là giúp động cơ vận hành trơn tru, hiệu suất cao. Lượng nhiên liệu được phun vừa đủ với nhu cầu vận hành nên có mức tiêu hao thấp hơn. Ngoài ra, nếu xe dùng chế hòa khí khó khởi động vào buổi sáng lạnh thì PGM-FI không bị tình trạng tương tự. Do hoàn toàn được điều khiển bằng ECU (hệ thống điều khiển trung tâm), tính năng vận hành và độ êm của động cơ được cải thiện.

Nguyên tắc từng bộ phận động cơ diesel điều khiển bằng điện (VE)

1- 1. Sơ lược về hệ thống
Hệ thống điều khiển động cơ diesel bằng điện tử trong một thời gian dài chậm phát triển so với động cơ xăng. Sở dĩ như vậy là vì bản thân động cơ diesel thải ra ít chất độc hơn nên áp lực về vấn đề môi trường lên các nhà sản xuất ô tô không lớn. Hơn nữa, do độ êm dịu không cao nên diesel ít được sử dụng trên xe du lịch. Trong thời gian đầu, các hãng chủ yếu sử dụng hệ thống điều khiển bơm cao áp bằng điện trong các hệ thống EDC (electronic diesel control). Hệ thống EDC vẫn sử dụng bơm cao áp kiểu cũ nhưng có thêm một số cảm biến và cơ cấu chấp hành, chủ yếu để chống ô nhiễm và điều tốc bằng điện tử. Trong những năm gần đây, hệ thống điều khiển mới – hệ thống VE bằng điện với việc điều khiển kim phun bằng điện đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi.
1- 2. Lĩnh vực áp dụng
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi (cho xe du lịch và xe tải nhỏ có công suất đạt đến 30 kW/xylanh, cũng như xe tải nặng, xe lửa, và tàu thuỷ có công suất đạt đến 200 kW/xylanh.
- Áp suất phun đạt đến khoảng 1400 bar.
- Có thể thay đổi thời điểm phun nhiên liệu.
- Có thể phun làm 3 giai đoạn: phun sơ khởi (pilot injection), phun chính (main injection), phun kết thúc (post injection).
- Thay đổi áp suất phun tùy theo chế độ hoạt động của động cơ.
1- 3. Hoạt động và chức năng
Trong bơm cao áp VE thì nguyên tắc của dầu thủy lực, bộ phận dẫn động. . .hoàn toàn giống bơm VE thường, nó chỉ khác nhau cơ chế định lượng, cách ghi nhận và phản hồi thông tin ở bộ ECU
Vì nhiên liệu phải phun vào động cơ ở áp suất cao nên dầu thủy lực, bơm cao áp và các bộ phận dẫn động được duy trì thành một hệ thống dưới sự kiểm soát của bộ điều khiển bằng điện tử. Bộ dẫn động bằng điện tử sẽ điều chỉnh vị trí van định lượng, nghĩa là điều chỉnh hành trình cung cấp nhiên liệu bơm. Việc phun sớm được dẫn động nhờ áp lực nhiên liệutrong bơm qua việc điều khiển của một van điện từ.
Việc tạo ra áp suất và việc phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống VE điều khiển bằng điện. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ động cơ và lượng nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong bộ tích áp áp suất cao (high-pressure accumulator) và sẵn sàng để phun. Lượng nhiên liệu phun ra được quyết
định bởi tài xế, và thời điểm phun cũng như áp lực phun được tính toán bằng ECU dựa trên các biểu đồ đã lưu trong bộ nhớ của nó. Sau đó, ECU sẽ điều khiển các kim phun tại mỗi xylanh động cơ để phun nhiên liệu. Một hệ thống diesel bằng điện tử có tỷ số nén (CR) bao gồm:
- ECU
- Kim phun (injector)
- Cảm biến tốc độ trục khuỷu (crankshaft speed sensor)
- Cảm biến tốc độ trục cam (camshaft speed sensor)
- Cảm biến bàn đạp ga (accelerator pedal sensor)
- Cảm biến áp suất tăng áp (boost pressure sensor)
- Cảm biến áp suất nhiên liệu trong ống (rail pressure sensor)
- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (coolant sensor)
- Cảm biến đo gió (air mass sensor)

Dầu có áp từ thanh tích áp được dẫn tới các kim phun bằng các ống dẫn cao áp. Bộ tín hiệu trung tâm được truyền tín hiệu đến mạch điều khiển của bộ khuyếch đại từ. Lúc này mạch khuyếch đại điện từ tạo ra tín hiệu cao áp làm nâng đót kim của vòi phun, dầu có áp được phun ra từ các lổ tia phun vào buồn cháy. Lượng phun và thời điểm phun được điều chỉnh bằng thời điểm nhấc kim phun và thời gian chốt kim phun

1- 4. Cơ cấu điều khiển.
Cơ cấu điều khiển trong hệ thống phun dầu điện tử được trình bày như hình 6.42 Có nhiệm vụ nhận tín hiều từ các cảm biến đầu vào
-Cảm biến tốc đô động cơ
-Cảm biến nhiệt đô làm mát
-Cảm biến vị trí bướm ga
-Cảm biến bàn đạp ga
-Cảm biến lưu lượng khí nạp
-Cảm biến áp suất nhiên liệu…vv
Sau đó, xử lý số liệu và chuyển tín hiệu điều khiển tới cơ cấu chấp hành gọi là tín hiệu ra
-Tín hiệu nhấc kim phun
-Tín hiệu áp suất nhiên liệu
-Tín hiệu sấy nóng không khí nạp
-Tín hiệu hạn chế tốc độ
-Tín hiệu hạn chế đường khí nạp…vv
Các tín hiệu vào và ra bộ xử lý trung tâm phải đồng bộ và linh hoat mới có khả năng đáp ứng được các chế độ hoạt động khắc nghiệt của động cơ diesel. Các động cơ diesel đời mới với xu hướng giảm ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nhiên liệu à độ ồn thấp thì các tín hiệu và cơ cấu chấp hành đồng ra ngoài các yếu tố đồng bộ và linh hoạt thì các cấu chấp hành còn có moat yêu cầu khác là độ nhạy phải cao. Ngoài các yếu tố trên để đáp ưng đầy đủ các yêu cầu điều khiển thì bộ điều khiển trung tâm còn có bộ nhớ lớn mới có đủ khả năng lưu giữ chương trình trinh khiển các chế độ cao động cơ.

hay. thanks you

thanks....................