Những Cảm Biến Trong Hệ Thống PGM-Fi

Những cảm biến trong hệ thống PGM-Fi

07-03-2019 47574 views

Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống PGM – Fi ( Programmed Fuel Injection System) là sử dụng một bộ điều khiển điện tử (ECM) để tính toán, kiểm soát quá trình cấp nhiên liệu ở điều kiện lý tưởng nhất tương ứng với từng điều kiện vận hành thực tế của xe thông qua các cảm biến.

Hệ thống gồm 03 thành phần cơ bản là:

- Các bộ phận cảm biến: MAP, TP, ECT, IAT, CKP, VS,...

- Bộ phận điều khiển trung tâm (ECU/ECM).

- Cơ cấu chấp hành: kim phun, bô bin, bơm xăng, van cầm chừng, rờ le đề...

Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu cơ bản về tất cả các cảm biến quan trọng liên quan đến hệ thống điện tử PMG- Fi.

Các cảm biến có nhiệm vụ cảm nhận và biến đổi tín hiệu hiện hành của xe như: nhiệt độ nước làm mát, áp suất, tốc độ động cơ, vị trí trục khuỷu, góc mở bướm ga thành 2 dạng là điện áp hoặc xung. Từ đó gửi các tín hiệu này đến ECM, ECM sẽ tổng hợp tất cả các thông tin từ các cảm biến để tính toán và đưa ra lượng nhiên liệu phun phù hợp nhất.

1. Cảm biến CKP

Loại cuộn kích

Loại cảm biến HALL

CKP (Crankshaft Position) cảm biến vị trí trục khuỷu động cơ. Phát hiện số vòng quay động cơ và góc của trục khuỷu, xác định vị trí piston và gửi tín hiệu về ECM dưới dạng xung. Phụ thuộc vào điện áp đầu ra, ECM điều khiển như sau:

- Xác định thời điểm phun xăng.

- Xác định thời gian phun ( kết hợp cùng cảm biến TP và MAP).

- Cắt nguồn cung cấp xăng khi giảm tốc ( với cảm biến TP).

- Xác định thời điểm đánh lửa.

Đây là cảm biến quan trọng liên quan đến sự hoạt động của xe, nếu CKP bị hư hỏng hoặc mất tín hiệu thì bơm xăng, kim phun, mobin sẽ không hoạt động từ đó xe không thể vận hành được.

2. Cảm biến TP.

TP ( Throttle Position) cảm biến vị trí bướm ga. Nó nhận biết độ mở của bướm ga thông qua một biến trở, phụ thuộc vào vị trí bướm ga dịch chuyển sẽ làm thay đổi giá trị điện trở. TP gửi tín hiệu dưới dạng điện áp đến ECM, từ đó tính toán thời gian phun nhiên liệu cơ bản vào buồng đốt để tương thích với lượng không khí được nạp vào.

Ngoài ra TP còn kết hợp với cảm biến CKP để tính tải động cơ như cắt cung cấp xăng khi tải nặng hoặc tăng lượng xăng khi ở chế độ tăng tốc.

3. Cảm biến VS

VS ( Vehicle Speed) cảm biến tốc độ xe, có các chức năng chính:

Một là gởi tín hiệu tới đồng hồ hiển thị trên bảng Táp lô, đồng thời gửi đến ECM để điều khiển tỉ lệ hỗn hợp không khí- nhiên liệu trong quá trình giảm tốc và tăng tốc.

Hai là để nhận biết tình trạng xe hiện tại có đứng yên hay không trên các dòng xe có hệ thống IDLING. Trên các dòng xe trang bị phanh ABS thì cảm biến tốc độ xe còn là bộ phận quan trọng gửi tín hiệu về bộ điều khiển ABS để hệ thống làm việc.

4. Cảm biến ECT

ECT ( Engine Coolant Temperature) cảm biến nhiệt độ nước làm mát, phát hiện nhiệt độ dung dịch làm mát động cơ. ECT bao gồm một điện trở nhiệt, điện trở của nó sẽ thay đổi tùy theo sự thay đổi của nhiệt độ và chuyển chúng thành điện áp.

Điện áp cao khi nhiệt độ dung dịch thấp và ngược lại, ECU nhận tín hiệu điện áp ECT để xác định thời gian phun cho phù hợp.

5. Cảm biến IAT hay TA

IAT ( Intake Air Temperature - Thermal Air) cảm biến nhiệt độ khí nạp. Cũng giống như ECT, cảm biến IAT phát hiện ra sự thay đổi nhiệt độ khí nạp do chuyển đổi nó thành sự thay đổi điện trở của điện trở nhiệt. ECM nhận tín hiệu giá trị điện trở do đã chuyển đổi nó thành sự thay đổi điện áp.

Phụ thuộc vào điện áp ra, ECM sẽ xác định thời gian phun phù hợp với nhiệt độ khí nạp.

6. Cảm biến Oxy

Cảm biến Oxy có chức năng đo lượng oxy dư trong khí thải động cơ và truyền tín hiệu về ECM. Điện áp ra của cảm biến ô xi khoảng từ 0.1V khi tỷ lệ khí/xăng rất nghèo và đạt được 0.9V khi tỷ lệ khí/xăng giàu.

Phụ thuộc vào điện áp ra, ECM xác định chính xác thời gian phun phù hợp với nồng độ ô xi trong khí xả.Nhờ đó công suất động cơ luôn được đảm bảo, tiết kiệm được nhiên liệu và giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường.

Hiện nay, một số xe không còn sử dụng cảm biến MAP mà chỉ dùng cảm biến OXY để ECM xác định lượng và tính toán lượng xăng phun vào phù hợp.

Ngoài các cảm biến thường gặp trên các dòng xe Fi như CKP, TP, IAT, ECT, VS, OXY thì tùy vào đặc điểm của từng loại xe mà có thêm cảm biến góc, MAP.

7. Cảm biến MAP.

MAP ( Manifold Absolute Pressure) cảm biến áp suất đường ống nạp, được tích hợp trong bộ 3 cảm biến (TP, IAT, MAP). MAP phát hiện ra sự thay đổi áp suất chân không bên trong cổ hút và chuyển chúng thành tín hiệu điện áp gửi đến ECM.

Điện áp vào ECM thấp khi áp suất chân không cổ hút thấp . Điện áp cao hơn khi áp suất chân không tăng lên. Phụ thuộc vào điện áp ra, ECM sẽ tính toán và xác định thời gian phun cơ bản cùng cảm biến CKP.

8. Cảm biến góc nghiêng

- Cảm biến góc có chức năng bảo đảm an toàn cho phương tiện cũng như người điều khiển trong trường hợp xe bị ngã. Nó sẽ gửi tín hiệu về ECM để ngắt dòng điện đến bơm xăng, ngưng phun xăng vào buồng đốt, động cơ không còn hoạt động. Nhằm tránh hiện tượng xe ngã mà bánh vẫn quay và gây mất an toàn cho người điều khiển.

Có thể thấy, cảm biến đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình làm việc của xe, ảnh hưởng trực tiếp tới công suất động cơ. Nó giống như các giác quan trong cơ thể con người vậy, thu thập các tín hiệu cần thiết giúp máy tính trung tâm ( ECM).Từ đó, ECM tính toán và điều khiển động cơ làm việc hiệu quả nhất.

Tuy nhiên, để phòng tránh trường hợp các cảm biến hư xe không hoạt động được, nhà sản xuất cài đặt những giá trị mặc định của cảm biến trong ECM, khi cảm biến hư ECM sẽ lấy tín hiệu mặc định để làm việc, do đó động cơ có thể tiếp tục hoạt động và kèm theo báo lỗi trên đèn MIL, ngoại trừ cảm biến CKP.