Hệ thống điều khiển điện xe máy PGM-FI (Programmed Fuel Injection) là công nghệ tiên tiến giúp cải thiện hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
I – Khái quát:
So với chế hòa khí, xe của Honda được trang bị hệ điều khiển điện tử kim phun nhiên liệu, hay hệ thống PGM-FI, luôn kiểm soát tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu và thời điểm đánh lửa thích hợp và thay đổi liên tục tương ứng với tốc độ động cơ. ECM kiểm soát, nó nhận biết tốc độ động cơ, áp suất đường ống nạp, vị trí bướm ga và nhiệt độ dung dịch làm mát và sau đó đưa ra những thông tin rất nhanh tương ứng với công suất động cơ từ thấp tới cao. Hơn nữa, hệ thống tiêu thụ nhiên liệu ít hơn và giảm sự độc hại của khí thải.
Với chế hòa khí, nhiên liệu được hút vào bởi áp suất âm trong buồng đốt. Với hệ thống PGM-FI, nhiên liệu được phun vào qua kim phun do có áp suất trong đường nhiên liệu.
II – Hệ thống điều khiển điện tử
1. Cấu tạo hệ thống:
(1) Hệ thống PGM-FI được cấu tạo chủ yếu gồm ECM cùng với các cảm biến và nhiều bộ phận chấp hành khác.
(2) ECM tiếp nhận những tín hiệu điện từ mỗi cảm biến (sensor) và điều khiển kim phun, môbin sườn, đèn báo lỗi MIL và các bộ phận chấp hành, đó là cách điều khiển động cơ.
2. Sơ đồ mạch điện tử hệ thống PGM – FI:
3. Điều khiển phun nhiên liệu:
Để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu thì yêu cầu hòa trộn nhiên liệu và không khí phải ở tỉ lệ thích hợp nhất. Đối với chế hòa khí, áp suất âm trong buồng đốt tương ứng với tốc độ dòng khí nạp từ đó hút nhiên liệu từ buồng phao. Tỉ lệ hòa trộn nhiên liệu thiết lập bởi vận hành của họng ga. Ngược lại, với hệ thống PGM-FI, lượng khí vào được xác định rõ ràng và tương ứng với lượng nhiên liệu được phun ra. Tuy nhiên, lượng khí vào không thể đo trực tiếp. Hệ thống PGM-FI được trang bị một hệ thống kiểm soát mà có thể dò tìm dòng khí dựa vào quan hệ giữa độ mở bướm ga và tốc độ động cơ khi họng ga được mở rộng và dựa vào quan hệ áp suất dòng khí nạp và tốc độ động cơ khi độ mở bướm ga nhỏ. Lượng khí nạp, lượng phun nhiên liệu được thiết lập dựa vào biểu đồ kiểm soát và liên tục được điều chỉnh theo tỉ lệ thích hợp nhất theo điều kiện động cơ và dòng khí nạp dựa vào các cảm biến.
III – Bộ điều khiển kim phun nhiên liệu
1. Biểu đồ phun nhiên liệu cơ bản:
Ở chế độ tải cao: độ mở bướm ga (phát hiện bởi cảm biến vị trí bướm ga TP) và tốc độ động cơ (phát hiện bởi cảm biến tốc độ), các cảm biến này gửi tín hiệu đến ECM. Sau đó, thông qua các chương trình có sẵn trong ECM, ECM xác định lượng phun và điều chỉnh theo tín hiệu từ mỗi cảm biến.
Ở chế độ tải thấp: cảm biến áp suất khí nạp MAP và cảm biến tốc độ, gửi tín hiệu đến ECM. Sau đó, thông qua các chương trình có sẵn trong ECM, ECM xác định lượng phun và điều chỉnh theo tín hiệu từ mỗi cảm biến.
Thời điểm đóng mở xupáp xả và nạp được điều chỉnh trước từ nhà máy, cả hai biểu đồ đều xác định lượng nhiên liệu phun vào tương ứng với dòng khí nạp độ mở bướm ga, tốc độ động cơ áp suất khí nạp.
Vì vậy, khi tốc độ động cơ hoặc xupáp hút hoặc xả hoặc các bộ phận khác bị thay đổi thì dòng khí nạp trở nên không tương thích với lượng phun nhiên liệu. Do đó, khác với xe trang bị chế hòa khí, ở đây khí xả sẽ giảm nhưng không bao giờ cải thiện, trừ khi chương trình sửa lại cho phù hợp với sự thay đổi đó
2. Sự hiệu chỉnh lượng phun:
– Cảm biến và chức năng cảm biến:
| Thành phần điều chỉnh | Quan hệ cảm biến và thông tin vào | Nội dung |
| Nhiệt độ khí nạp | Cảm biến IAT | Điều chỉnh lượng phun nhiên liệu theo nhiệt độ khí |
| Sự thay đổi áp suất | Cảm biến BARO | Điều chỉnh lượng phun theo áp suất khí |
| Áp suất khí nạp | Cảm biến MAP | Xác định lượng phun theo chế độ tải động cơ |
| Nhiệt độ nước làm mát | Cảm biến ECT | Điều chỉnh lượng phun theo nhiệt độ động cơ |
| Tốc độ động cơ | Tốc độ động cơ | Xác định lượng phun và thời điểm đánh lửa theo tốc độ động cơ |
| Vị trí bướm ga | Cảm biến TP | Xác định lượng phun theo vị trí bướm ga |
| Điện áp cung cấp | Điện áp bình điện | Xác định lại nguồn điện |
3. Vị trí hệ thống ( ví dụ ):
4. Điều khiển thời điểm đánh lửa:
ECM đáp ứng được yêu cầu phun nhiên liệu cho tất cả các xilanh độc lập khi động cơ ở tốc độ cao.
Phát xung và máy phát xác định được vị trí của piston trong mỗi xi lanh, kim phun nhiên liệu vào mỗi xilanh, phun liên tục cho tất cả các xilanh. Dựa vào tín hiệu gửi về từ các cảm biến, ECM xác định được lượng phun nhiên liệu và thời diiểm đánh lửu tối ưu. Đối với động cơ nhiều xilanh, tín hiệu từ phát xung gửi về sẽ phân biệt được xilanh. Tốc độ động cơ và góc quay được xác định từ tín hiệu máy phát.
5. Điều khiển khởi động:
Khi môtơ khởi động quay, nó làm quay trục khuỷu và tín hiệu từ máy phát và phát xung được gửi tới ECM. Sau đó, ECM gửi tín hiệu tới tất cả kim phun và cho phép kim phun bắt đầu cùng một thời điểm. Khi trục khuỷu quay thì tín hiệu chuyển liên tục tới kim phun.
IV – Những vận hành đặc trưng
1. Hoạt động của bơm nhiên liệu:
Với xe trang bị PGM-FI, khi khóa điện bật và trục khuỷu quay thì tín hiệu gửi về ECM, sau đó ECM đóng rơle nhiên liệu làm bơm hoạt động, sẽ có tiếng bơm hoạt động ở trong bình nhiên liệu sau khi khóa điện bật được vài giây.
Với xe trang bị chế hòa khí có bơm nhiên liệu, không có tiếng bơm khi nhiên liệu được phun bởi vì không cần tăng áp suất trừ phi đó là xe trang bị PGM-FI.
2. Đèn báo sự cố và chức năng tự chuẩn đoán (MIL):
Hệ thống PGM-FI được trang bị hệ thống dò tìm và cảnh báo lỗi điện tử. Bình thường, đèn MIL sáng khi khóa điện bật ON và hiển thị do lỗi của đèn hay trong hệ thống. Nếu hệ thống làm việc bình thường thì đèn MIL sẽ tắt sau vài giây khi không có lỗi trong hệ thống nếu phát sinh lỗi trong hệ thống thì đèn MIL sẽ tiếp tục sang hay nhấp nháy để báo lỗi đang xảy ra hay tồn tại.
Khi bật khóa điện mà đèn MIL không sáng thì đèn MIL hay ECM hay hệ thống điện tử hỏng.
3. Điều khiển quạt làm mát:
Hệ thống PGM-FI nâng cao hiệu suất và hiệu quả của xe máy. Hiểu rõ về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống này giúp người dùng vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa xe một cách hiệu quả, kéo dài tuổi thọ và tăng cường hiệu suất xe.