6. Hệ thống điều khiển công suất động cơ
6.3. Hệ thống quản lý động cơ
6.3.4. Điều chỉnh lượng nhiên liệu
Sự đốt cháy hỗn hợp không khí / nhiên liệu trong xi lanh là một trong nhiều quá trình ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ, hiệu suất nhiệt và lượng khí thải của động cơ.
Thành phần hỗn hợp của không khí nạp và nhiên liệu được phun vào là rất quan trọng.
Cho đến nay nguyên lý đốt cháy hỗn hợp nghèo đã không được thiết lập bởi vì
lượng phát thải chất ô nhiễm không thể giảm xuống tới mức để có thể sử dụng các bộ chuyển đổi khí thải có kiểm soát lambda. Ngoài ra, sự phát thải NOX ở tốc độ động cơ cao do không khí dư thừa rất cao.
Vì vậy, PCM sử dụng bộ chuyển đổi khí thải ba chiều (TWC) do lambda kiểm soát để giảm thiểu chất gây ô nhiễm. Việc xác định đo lượng nhiên liệu (và kết quả của hỗn hợp không khí / nhiên liệu) được thực hiện thông qua điều khiển vòng kín hoặc vòng mở.
Điều khiển vòng lặp kín
Trong điều khiển vòng lặp kín, việc phun nhiên liệu được kiểm soát qua lambda đảm bảo chuyển đổi các chất ô nhiễm tối ưu trong bộ chuyển đổi khí thải.
Điều khiển vòng lặp mở
Trong điều khiển vòng lặp mở, việc điều khiển phun nhiên liệu sẽ được kiểm soát.
Nghĩa là việc phun nhiên liệu được kiểm soát qua lambda sẽ không xảy ra ở trạng thái này. Hoạt động của động cơ trong điều khiển vòng lặp mở bắt buộc phải tuân theo các điều kiện sau:
66 - Bướm ga mở rộng.
- Giai đoạn khởi động.
Tính toán lượng phun nhiên liệu
Thời gian tín hiệu phun nhiên liệu được tính toán từ các số liệu sau:
- Vị trí trục khuỷu.
- Tín hiệu từ các cảm biến oxy (chỉ được sử dụng khi điều khiển lambda ở chế độ vòng kín).
- Giá trị khối lượng không khí từ cảm biến MAF hoặc MAPT.
- Tốc độ động cơ.
- Tải trọng động cơ.
Điều chỉnh lượng nhiên liệu
Trong suốt cuộc đời của một chiếc xe, động cơ và các thành phần khác nhau trong bộ phận kiểm soát động cơ sẽ phải chịu sự hao mòn. Sự hao mòn này dẫn đến sai lệch so với dữ liệu được lập trình ban đầu để tính hỗn hợp không khí / nhiên liệu.
Những sai lệch được điều chỉnh ở một giới hạn nào đó thông qua việc chỉnh lượng nhiên liệu. Trong đó, PCM phát hiện ra độ lệch từ dữ liệu được lập trình ban đầu, bổ sung một yếu tố hiệu chỉnh cố định và lưu dữ liệu mới vào một bảng điều chỉnh. Đây được gọi là sự điều chỉnh lượng nhiên liệu lâu dài.
Các bảng điều chỉnh cho tất cả các điều kiện hoạt động của động cơ được đặt trong PCM. Hỗn hợp không khí / nhiên liệu tối ưu được bảo đảm bởi sự điều chỉnh lượng nhiên liệu trong suốt thời gian sử dụng của động cơ. Bảng điều chỉnh nhiên liệu có thể
được xem bằng cách sử dụng IDS.
Ngắt nhiên liệu ngắn hạn
Nếu các cảm biến oxy ở nhiệt độ hoạt động và PCM xác định động cơ có thể vận hành gần tỷ lệ không khí/nhiên liệu là 14,7:1, máy PCM sẽ cho động cơ hoạt động ở chế độ kiểm soát nhiên liệu vòng kín.
Vì một cảm biến oxy chỉ có thể cho thấy hỗn hợp đậm hay nhạt, Việc kiểm soát nhiên liệu liên tục điều chỉnh tỷ lệ không khí / nhiên liệu mong muốn giữa đậm và nhạt làm cho cảm biến oxy chuyển qua điểm cân bằng. Nếu thời gian giữa việc điều chỉnh hỗn hợp đạm nhạt là như nhau, thì hệ thống thực sự hoạt động ở chế độ cân bằng. Thông
67
số kiểm soát không khí mong muốn được gọi là ngắt nhiên liệu ngắn hạn (SHRTFT1 và 2), ở đó chỉ số cân bằng được biểu diễn bằng 0%
Hỗn hợp đậm được biểu diễn bằng một số dương và hỗn hợp nhạt được biểu diễn bằng một số âm. Phạm vi hoạt động bình thường đối với việc cắt giảm nhiên liệu ngắn hạn nằm giữa -25% và 25%. Một số hiệu chỉnh có thời gian giữa các lần chuyển đổi qua ngắt nhiên liệu ngắn hạn không bằng nhau. Tỷ lệ hỗn hợp có thể bị điều chỉnh lệch trong quá trình ngắt nhiên liệu ngắn hạn là có thể hơi nhạt hoặc hơi đậm.
Điều này được gọi là thiên vị sử dụng. Ví dụ, hệ thống nhiên liệu có thể được thiên vị điều chỉnh hỗn hợp hơi đậm trong kiểm soát vòng kiến vòng kín để giúp giảm oxit nitơ (NOx). Các giá trị cho SHRTFT 1 và 2 có thể thay đổi đáng kể đối với IDS vì động cơ được vận hành ở tốc độ và tải khác nhau. Điều này là do SHRTFT1 và 2 phản ứng với biến đổi lượng nhiên liệu thay đổi theo tốc độ động cơ và tải của động cơ. Các giá trị ngắt nhiên liệu ngắn hạn không được lưu lại ở PCM sau khi động cơ đã tắt.
Cắt nhiên liệu dài hạn
Trong khi động cơ đang hoạt động trong điều khiển nhiên liệu vòng kín, điều chỉnh cắt nhiên liệu ngắn hạn sẽ được PCM hiểu là việc cắt nhiên liệu dài hạn (LONGFT1 và 2).
Những sự chỉnh sửa này được lưu trữ trong bảng cắt nhiên liệu ở Keep Alive Memory (KAM). Bảng cắt nhiên liệu dựa trên tốc độ và tải của động cơ. Các sửa chữa trong KAM cải thiện kiểm soát tỷ lệ không khí/nhiên trong cả chế độ kiểm soát vòng lặp mở và vòng lặp kín.
Ưu điểm bao gồm:
- Việc cắt ngắn nhiên liệu ngắn hạn không phải tạo ra những sự sửa đổi mới mỗi khi động cơ đi vào vòng lặp kín.
- Có thể sử dụng các bảng cắt nhiên liệu dài hạn trong khi ở chế độ vòng lặp mở và chế độ vòng lặp kín.
Việc cắt giảm nhiên liệu dài hạn được thể hiện dưới dạng phần trăm, tương tự như việc cắt giảm nhiên liệu ngắn hạn, tuy nhiên nó không phải là một tham số. Một giá trị ngắt nhiên liệu dài hạn riêng biệt sẽ ứng với mỗi tốc độ động cơ và tải động cơ. Việc điều chỉnh ngắt nhiên liệu dài hạn có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của động cơ (tốc độ động cơ và tải động cơ), nhiệt độ môi trường xung quanh và chất lượng
68
nhiên liệu (% cồn, oxy hoá). Khi xem các PIDs LONGFT1 / 2, giá trị có thể thay đổi rất nhiều khi động cơ hoạt động ở tốc độ động cơ và tải khác nhau. Các PIDs LONGFT1 / 2 hiển thị việc điều chỉnh ngắt nhiên liệu dài hạn dựa vào hoạt động tốc độ động cơ và tải động cơ.
69