1. Mô tả chức năng điều khiển đánh lửa sớm
Việc điều khiển thời điểm đánh lửa gồm có hai điều khiển cơ bản.
1) Điều khiển đánh lửa khi khởi động: Điều khiển đánh lửa lúc khởi động được thực hiện bằng việc đánh lửa ở góc quay trục khuỷu được xác định trước tùy thuộc vào từng điều kiện làm việc của động cơ. Góc quay trục khuỷu này được gọi là “góc đánh lửa ban đầu
”.
2) Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động: Việc điều chỉnh đánh lửa sau khi khởi động được thực hiện bởi góc đánh lửa ban đầu
, góc đánh lửa sớm cơ bản
được tính toán theo trọng tải và tốc độ của động cơ, và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh
là tổng của tất cả các góc đánh lửa được hiệu chỉnh theo các chế độ làm việc của động cơ.
2. Điều khiển đánh lửa khi khởi động
Khi khởi động, tốc độ của động cơ thấp và khối lượng không khí nạp chưa ổn định, nên không thể sử dụng tín hiệu lưu lượng khí nạp (PIM) làm các tín hiệu điều chỉnh.
Vì vậy, thời điểm đánh lửa khi khởi động được đặt ở thời điểm đánh lửa ban đầu.
Góc đánh lửa ban đầu được điều chỉnh trong IC dự trữ ở ECU động cơ.
Ngoài ra, tín hiệu NE được dùng để xác định khi động cơ đang được khởi động, và tốc độ của động cơ là 500 vòng/phút hoặc nhỏ hơn cho biết rằng việc khởi động đang xảy ra.
3. Điều khiển đánh lửa sau khi khởi dộng
Điều chỉnh đánh lửa sau khi khởi động là việc điều chỉnh được thực hiện trong khi động cơ đang chạy sau khi khởi động. Việc điều chỉnh này được thực hiện bằng cách tiến hành các hiệu chỉnh khác nhau đối với góc đánh lửa sớm cơ bản và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh.
Thời điểm đánh lửa=góc đánh lửa ban đầu + góc đánh lửa sớm cơ bản + góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh.
Góc đánh lửa sớm cơ bản
được tính toán theo trọng tải và tốc độ của động cơ. Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh
là tổng của tất cả các góc đánh lửa được hiệu chỉnh tùy theo các điều kiện làm việc của động cơ.
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát của động cơ.
- Hiệu chỉnh theo sự ổn định của động cơ trong chế độ cầm chừng.
- Hiệu chỉnh theo sự kích nổ.
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp.
- Hiệu chỉnh theo các điều kiện khác (như điều kiện khí thải, chế độ ga tự động, chế độ vượt dốc, quá trình thay đổi lực kéo của động cơ khi xe có hiện tượng trượt…)
Tùy theo động cơ mà một số chức năng hiệu chỉnh của ECU có hoặc không. Ví dụ chức năng hiệu chỉnh theo sự kích nổ và sự trượt của xe chỉ có trên một số loại xe sang.
Để ngăn ngừa các trường hợp xấu ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ của động cơ do đánh lửa quá sớm hoặc quá trễ, ECU chỉ thực hiện việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm (bao gồm
) trong giới hạn từ 100 đến 450 trước tử điểm thượng.
a) Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ của động cơ
Tùy thuộc vào nhiệt độ của động cơ, được nhận biết từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát, góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh tăng hoặc giảm phù hợp với điều kiện cháy của hòa khí trong buồng đốt. Khi nhiệt độ của động cơ nằm trong khoảng -20oC đến 60oC, thì góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh sớm hơn từ 0o – 15o trước tử điểm thượng. Nếu nhiệt độ động cơ nhỏ hơn -20oC thì góc đánh lửa sớm cũng chỉ được cộng thêm 15o. Phải tăng góc đánh lửa sớm khi động cơ nguội là vì, ở nhiệt độ thấp tốc độ cháy chậm, nên phải kéo dài thời gian để nhiên liệu cháy hết nhằm tăng hiệu suất động cơ.
Khi nhiệt độ động cơ nằm trong khoảng từ 60oC đến 110oC, ECU động cơ không thực hiện sự hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ.
Trong trường hợp động cơ quá nóng (trên 110oC) sẽ dễ gây ra hiện tượng kích nổ và tăng hàm lượng NOx trong khí thải. Vì vậy, ECU động cơ sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa xuống một góc tối đa là 5o trước tử điểm thượng.
b) Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo sự ổn định của động cơ ở chế độ cầm chừng
Ở chế độ cầm chừng, tốc độ động cơ bị dao động do tải của động cơ thay đổi, việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm có tác dụng làm ổn định tốc độ động cơ.
Khi cánh bướm ga đóng hoàn toàn, tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga báo về ECU động cơ cho biết động cơ đang làm việc ở chế độ cầm chừng, kết hợp với tín hiệu tốc độ động cơ, ECU động cơ sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm và ngược lại. Góc hiệu chỉnh tối đa trong trường hợp này là ±5o. Khi tốc độ tăng cao, ECU động cơ sẽ không hiệu chỉnh. Trên một số loại động cơ, việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm này phụ thuộc vào điều kiện sử dụng máy lạnh, hoặc chỉ hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm khi tốc độ cầm chừng bị giảm xuống dưới mức quy định.
Ghi chú:
o = độ
Việc điều khiển thời điểm đánh lửa gồm có hai điều khiển cơ bản.
1) Điều khiển đánh lửa khi khởi động: Điều khiển đánh lửa lúc khởi động được thực hiện bằng việc đánh lửa ở góc quay trục khuỷu được xác định trước tùy thuộc vào từng điều kiện làm việc của động cơ. Góc quay trục khuỷu này được gọi là “góc đánh lửa ban đầu
2) Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động: Việc điều chỉnh đánh lửa sau khi khởi động được thực hiện bởi góc đánh lửa ban đầu
2. Điều khiển đánh lửa khi khởi động
Khi khởi động, tốc độ của động cơ thấp và khối lượng không khí nạp chưa ổn định, nên không thể sử dụng tín hiệu lưu lượng khí nạp (PIM) làm các tín hiệu điều chỉnh.
Vì vậy, thời điểm đánh lửa khi khởi động được đặt ở thời điểm đánh lửa ban đầu.
Góc đánh lửa ban đầu được điều chỉnh trong IC dự trữ ở ECU động cơ.
Ngoài ra, tín hiệu NE được dùng để xác định khi động cơ đang được khởi động, và tốc độ của động cơ là 500 vòng/phút hoặc nhỏ hơn cho biết rằng việc khởi động đang xảy ra.
Hình 1: Điều khiển góc đánh lửa sớm ở chế độ khởi động
Điều chỉnh đánh lửa sau khi khởi động là việc điều chỉnh được thực hiện trong khi động cơ đang chạy sau khi khởi động. Việc điều chỉnh này được thực hiện bằng cách tiến hành các hiệu chỉnh khác nhau đối với góc đánh lửa sớm cơ bản và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh.
Thời điểm đánh lửa=góc đánh lửa ban đầu + góc đánh lửa sớm cơ bản + góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh.
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát của động cơ.
- Hiệu chỉnh theo sự ổn định của động cơ trong chế độ cầm chừng.
- Hiệu chỉnh theo sự kích nổ.
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp.
- Hiệu chỉnh theo các điều kiện khác (như điều kiện khí thải, chế độ ga tự động, chế độ vượt dốc, quá trình thay đổi lực kéo của động cơ khi xe có hiện tượng trượt…)
Tùy theo động cơ mà một số chức năng hiệu chỉnh của ECU có hoặc không. Ví dụ chức năng hiệu chỉnh theo sự kích nổ và sự trượt của xe chỉ có trên một số loại xe sang.
Để ngăn ngừa các trường hợp xấu ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ của động cơ do đánh lửa quá sớm hoặc quá trễ, ECU chỉ thực hiện việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm (bao gồm
a) Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ của động cơ
Tùy thuộc vào nhiệt độ của động cơ, được nhận biết từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát, góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh tăng hoặc giảm phù hợp với điều kiện cháy của hòa khí trong buồng đốt. Khi nhiệt độ của động cơ nằm trong khoảng -20oC đến 60oC, thì góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh sớm hơn từ 0o – 15o trước tử điểm thượng. Nếu nhiệt độ động cơ nhỏ hơn -20oC thì góc đánh lửa sớm cũng chỉ được cộng thêm 15o. Phải tăng góc đánh lửa sớm khi động cơ nguội là vì, ở nhiệt độ thấp tốc độ cháy chậm, nên phải kéo dài thời gian để nhiên liệu cháy hết nhằm tăng hiệu suất động cơ.
Khi nhiệt độ động cơ nằm trong khoảng từ 60oC đến 110oC, ECU động cơ không thực hiện sự hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ.
Hình 2: Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ động cơ
b) Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo sự ổn định của động cơ ở chế độ cầm chừng
Ở chế độ cầm chừng, tốc độ động cơ bị dao động do tải của động cơ thay đổi, việc hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm có tác dụng làm ổn định tốc độ động cơ.
Hình 3: Hiệu chỉnh góc góc đánh lửa sớm theo sự ổn định của động cơ ở chế độ cầm chừng
Ghi chú:
o = độ
