Cara Kerja electronic throttle control Mesin EFI

Cara Kerja electronic throttle control

Teknisimobil.com – Mobil keluaran terbaru memang benar-benar membingungkan. Semua dikomputerisasi, penuh dengan sensor, dan tak lupa gadget juga ikut terlibat di dalamnya. Kali ini, saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana sistem kontrol komputer otomotif modern bekerja. Secaha khusus, saya akan mencoba menjelaskan cara kerja electronic throttle control pada mesin EFI. Langsung saja kita bahas bersama-sama.

Sumber: fastnlow.net

Ingat pada mobil yang  menggunakan sistem karburator, throttle mobil melekat pada pedal akseleratornya melalui Kabel Bowden baja. Sekarang sistem karburator sepertinya mulai kehabisan umur mereka. Saat ini, hubungan mekanis tersebut telah menggantikan dodo dengan yang lebih baik yakni electronic throttle control. Mari kita lihat cara kerja electronic throttle control pada mesin EFI. Mungkin saja sebagian pembaca setia teknisimobil adalah untuk sekedar mengetahui sacara sekilas. Tetapi, jika Anda ingin generasi mendatang sebagai penggemar mobil, saya yakin Anda akan peduli untuk bagaimana menjelaskan sesuatu dengan baik. Begitu juga untuk menjelaskan cara kerja electronic throttle control yang saat ini sedang kita bahas.

Cara kerja electronic throttle control : Fly by wire

Electronic Throttle Control (ETC) adalah sistem “Fly by Wire” industri otomotif. Dalam sistem ETC, unit kontrol elektronik kendaraan menggunakan informasi dari throttle position sensor (TPS), accelerator pedal position sensor (sensor APP), wheel speed sensors, vehicle speed sensor, dan berbagai sensor lainnya untuk menentukan cara menyesuaikan posisi throttle.

Mari kita lihat dua sensor utama yang terdiri dari “Fly by Wire”: sensor APP dan TPS. Sementara banyak yang menganggap sensor mobil sebagai klip plastik hitam kecil yang menampung segala macam keajaiban, apa yang terjadi di dalam sensor ini cukup sederhana. Sensor APP dan TPS bekerja bersama untuk menerjemahkan input pengguna ke dalam gerakan pelat throttle. Sampai saat ini, sensor-sensor ini telah menggunakan potensiometer yang berfungsi sebagai pembagi tegangan. Pembagi tegangan menggunakan elemen resistif dan lengan penghapus untuk “membagi” tegangan input (disebut tegangan referensi). Mereka kemudian mengirim tegangan “terbagi” ini ke komputer, yang menggunakannya untuk mengatur posisi throttle.

Gambar di atas membantu menggambarkan prinsip dasar di balik cara kerja pembagi tegangan. Elemen resistif, juga disebut jalur karbon, pada dasarnya adalah sepotong grafit. Menggerakkan lengan melintasi elemen resistif secara efektif mengubah resistensi di kedua sisi lengan (R1 dan R2). Memindahkan wiper searah jarum jam meningkatkan R2 dan mengurangi R1 dan memindahkannya berlawanan arah jarum jam melakukan sebaliknya.

Mari kita tunjukkan bagaimana sensor APP bekerja sebagai pembagi tegangan. Ketika Anda menginjak pedal gas, Anda memindahkan lengan wiper lebih dekat ke ujung tegangan referensi elemen resistif (Vref). Apa yang dilakukan ini terhadap tegangan output yang dikirim ke ECU? Bayangkan arus yang mengalir dari positif (Vref) ke lengan wiper. Dengan menggerakkan lengan lebih dekat ke tegangan referensi, Anda mengurangi “jumlah hambatan” yang melaluinya arus harus mengalir sebelum mencapai lengan wiper. Ini meningkatkan tegangan output ke ECU. Hubungan yang tepat antara tegangan output, tegangan referensi, dan posisi lengan wiper dapat ditulis sebagai persamaan berikut ini.

Cara memperoleh persamaan ini sederhana. Ini melibatkan penggunaan hukum Ohm (V = IR) dan Hukum Arus atau Tegangan Kirchoff. Kita akan melupakan cara menurunkan persamaan ini, karena kuncinya di sini adalah memahami konsepnya. ECU memberikan tegangan referensi ke sensor APP. Gerakan fisis pedal menggerakkan penyapu melintasi elemen resistensi dan mengubah tegangan output ke ECU. ECU menerima sinyal ini, dan mengirimkan sinyal yang sesuai ke aktuator throttle, yang menggerakkan pelat throttle.

TPS bekerja dengan cara yang sama. Wiper potensiometer terhubung ke spindel katup kupu-kupu. Ketika katup kupu-kupu membuka dan menutup, itu memvariasikan tegangan output dari 0 ke tegangan referensi. Tegangan output ini dikirim ke ECU. Beginilah cara ECU mengetahui posisi pelat throttle.

Masalah dengan sensor berbasis potensiometer adalah bahwa, ketika lengan wiper dan elemen resistif bergesekan satu sama lain, mereka akhirnya aus. Sensor APP yang lebih baru dan TPS tidak memiliki masalah ini, karena mereka menggunakan efek Hall sebagai prinsip operasi dasar mereka. Sensor-sensor ini mengandung transduser yang mengubah medan magnet eksternal menjadi tegangan. Menggunakan magnet yang diletakkan pada pedal dan poros throttle sebagai titik referensi, sensor efek Hall menghasilkan tegangan yang berbeda tergantung pada intensitas medan magnet. Saat pedal atau throttle bergerak, magnet juga bergerak. Gerakan ini mengubah kekuatan medan magnet dan dengan demikian mengubah tegangan output dari sensor ke ECU.

Sekarang mari kita lihat bagaimana dua sensor ini berinteraksi. Electronic Throttle Control adalah sistem loop tertutup. Throttle terbuka berdasarkan input pengguna (yang ditransmisikan ke ECU melalui sensor APP), dan menyesuaikan berdasarkan pembacaan dari TPS (yang mengukur posisi spindel katup kupu-kupu).

Pertimbangkan putaran umpan balik di atas. Jika Anda tiba-tiba menginjak pedal gas, sensor posisi pedal akselerator memberikan “input referensi” – tegangan antara 0 dan Vref- ke ECU. Input referensi menunjukkan di mana Anda benar-benar menginginkan throttle Anda berada. ECU menginterpretasikan sinyal ini dan mengaktifkan aktuator (motor), yang membuka atau menutup katup kupu-kupu.

Output yang diukur adalah posisi throttle setelah gerakan awal aktuator. Posisi ini ditransmisikan ke komputer melalui tegangan output TPS. Perbedaan antara di mana pengguna menginginkan throttle (seperti yang ditunjukkan oleh sensor APP) dan posisi throttle saat ini (seperti yang ditunjukkan oleh TPS) adalah “kesalahan yang diukur”. Komputer membaca kesalahan ini, dan mengirimkan sinyal baru yang sesuai ke aktuator throttle untuk mendapatkan throttle di mana pengemudi menginginkannya. Posisi baru dibaca melalui TPS, dan proses berlanjut dalam satu lingkaran.

Manfaat utama dari sistem “Fly by Wire” adalah memungkinkan sistem integrasi yang mudah seperti adaptive cruise control, brake override systems, dan electronic stability control. Sistem Modern Fly by Wire mencakup beberapa TPS dan sensor APP, dan melemparkan kode kesalahan jika ada perbedaan antara sensor yang berlebihan.Jika Anda ingin melihat cara kerjanya, lihat video di bawah ini. Ini adalah video Toyota tentang kontrol throttle.

Share