Page3 ELECTRONIC CONTROL SYSTEM
• Selain ECM yang berfungsi untuk mengontrol besarnya penginjeksian bensin dan mengontrol seluruh aktifitas electronic pada mesin terdapat pula sensor – sensor selain yang sudah dijelaskan di atas yang berfungsi sebagai system koreksi air fuel ratio dan juga sebagai ignition control system. Sensor – sensor yang dimaksud akan dijelaskan bersama dengan electronic control system yang juga akan membahas lebih detail kerja daripada ECM.
• Karakteristik ECT
• ECT Sensor terbuat dari thermistor jenis NTC, yaitu sebuah variable resistor yang dipengaruhi oleh temperatur. Kerja ECT Sensor sama dengan IAT Sensor, hanya fungsi pendeteksiannya yang berbeda. ECT Sensor berfungsi mendeteksi temperatur air pendingin mesin sebagai input ECM untuk mengoreksi besarnya penginjeksian bensin pada injector. ECT Sensor juga berfungsi sebagai kontrol temperatur air pendingin mesin kepada pengemudi melalui temperature gauge pada instrument panel.
• Throttle Position Sensor
• Throttle Position Sensor (TPS) dihubungkan dengan throttle valve shaft pada throttle body untuk mendeteksi pembukaan throttle valve.
• Pembukaan throttle valve tersebut dideteksi dengan potensiometer sebagai berikut :
– Tegangan sebesar 5 volt (input) dialirkan dari ECM ke TPS, dan brush bergerak melalui resistance sesuai dengan pembukaan throttle valve, sehingga tegangan yang keluar (output) berubah-ubah besarnya.
– Dengan memonitor output voltage sensor, ECM mendeteksi pembukaan throttle valve.
• Pada teknologi terdahulu, TPS masih menggunakan 4 kabel yaitu : input 5 volt dari ECM, output dari sensor ke ECM (0~5 volt), ground dan tegangan 12 volt dari main relay untuk ON/OFF signal (posisi throttle valve tertutup penuh).
• Teknologi sekarang TPS hanya dilengkapi 3 kabel yaitu : input (5 volt), output (0~5 volt) dan ground.
• Vehicle Speed Sensor
• Sensor ini dipasangkan pada transmisi dan digerakkan oleh driver gear poros output. Jenis VSS yang digunakan adalah type MRE (Magnetic Resistance Element). Signal yang dihasilkan oleh VSS berupa gelombang bolak – balik, oleh komparator (yang terdapat di speed sensor pada panel instrument) gelombang bolak – balik tersebut dirubah menjadi sinyal digital yang kemudian dikirim ke ECM.
• Camshaft Position Sensor
• CMP sensor terdiri dari komponen electronic yang terdapat di dalam sensor case dan tidak dapat distel maupun diperbaiki, sensor ini mendeteksi posisi piston pada langkah kompresi, melalui putaran signal rotor yang diputar langsung oleh camshaft, untuk mengetahui posisi pembukaan dan penutupan intake dan exhaust valve.
• Signal digital dari CMP ini, oleh ECM digunakan untuk memproses kerja dari sistem EPI bersama-sama dengan signal dari CKP sensor.
• Pada beberapa type kendaraan, CMP sensor ini digunakan untuk menghitung putaran mesin sebagai input dasar penginjeksian oleh ECM.
• Apabila CMP sensor digunakan untuk menghitung putaran mesin, maka CMP sensor juga digunakan sebagai sensor utama sistem pengapian yang akan mengirimkan signal putaran mesin ke ECM untuk mengaktifkan igniter.
• Crankshaft Position Sensor
• CKP terdiri dari magnit dan coil yang ditempatkan di bagian bawah timing belt pulley atau dibelakang V-belt pulley, saat mesin berputar CKP menghasilkan pulsa tegangan listrik seperti pada grafik.
• CKP sensor digunakan sebagai sensor utama untuk mendeteksi putaran mesin, output signal dari CKP sensor dikirim ke ECM untuk menentukan besarnya basic injection volume.
• Selain digunakan untuk mendeteksi putaran mesin, CKP sensor juga digunakan sebagai sensor utama sistem pengapian. Output signal dari CKP sensor digunakan ECM untuk menentukan ignition timing.
• CO Adjusting Resistor
• Untuk kendaraan yang tidak dilengkapi dengan oksigen sensor, maka diperlukan CO adjuster yang ditempatkan dibawah dash board, karena alasan kwalitas bahan bakar, jumlah udara, maupun kondisi kerja mesin sehingga adjuster ini dilengkapi.
• Idle Mixture Adjusting
• Selain menggunakan CO adjusting resistor , pada mobil tertentu dilengkapi dengan idle mixture adjustment yang fungsinya sama dengan CO adjusting resistor. Apabila pada CO adjusting resistor kita dapat menyetel kadar CO dengan cara memutar adjuster, maka pada type ini kita dapat menyetel kadar CO dengan cara mengganti resistor yang digunakan. Resistor ini diletakkan pada bagian kiri bawah dashboard. Semakin tinggi nilai resistor yang kita gunakan maka semakin besar kadar CO yang dihasilkan. Sebaliknya semakin kecil nilai resistor yang digunakan maka semakin rendah kadar CO gas buangnya.
• Resistor yang tersedia ada 6 jenis yaitu: R3, R2, R1, L1, L2, L3
R : Richer
L : Leaner
• Oksigen Sensor
• Sensor O2 dipasangkan di exhaust manifold yang berfungsi untuk mendeteksi konsentrasi oksigen pada gas buang kendaraan, menghitung perbandingan udara dan bensin, dan menginformasikan hasilnya pada ECM.
• Apabila kadar oksigen pada gas buang tinggi maka ECM akan menyimpulkan bahwa campuran terlalu kurus (lebih banyak udaranya)
• Apabila kadar oksigen pada gas buang rendah maka ECM akan menyimpulkan bahwa campuran terlalu gemuk (lebih banyak bensinnya)
• Oksigen Sensor
• Oksigen sensor terdiri dari element yang terbuat dari zirconium dioksid (semacam keramik), yang sisi luar dan dalamnya dilapisi platinum tipis. Sifat element ini adalah pada temperatur rendah tahanan listriknya tinggi, sehingga arus yang mengalir akan kecil. Pada temperatur tinggi ion oksigen melalui element karena perbedaan konsentrsi oksigen di udara luar dan di gas buang. Hal ini menyebabkan perbedaan potensial listrik yang diperkuat oleh platinum.
• Dengan demikian apabila campuran lebih gemuk dari nilai teoritis perbedaan konsentrasi oksigen antara element sisi udara luar dengan element sisi gas buang akan besar, sehingga sensor menghasilkan tegangan yang relatif kuat (kira-kira 1 V). sebaliknya apabila campuran lebih kurus daripada nilai teoritis maka perbedaan konsentrasi oksigennya kecil sehingga oksigen sensor menghasilkan tegangan yang relatif lemah (mendekati 0 V)
• Berdasarkan informasi dari oksigen sensor inilah ECM akan mengatur perbandingan udara dan bensin supaya tetap mendekati nilai teoritis.
• Apabila oksigen sensor menginformasikan campuran terlalu gemuk, maka ECM akan secara bertahap mengurangi bensin yang diinjeksikan (mengurangi lebar pulsa penginjeksian) sehingga campuran menjadi lebih kurus dari nilai teoritis. Bila hal ini terjadi maka oksigen sensor akan menginformasikan ke ECM bahwa campuran lebih kurus daripada nilai teoritis, maka ECM akan menambah bensin yang diinjeksikan (menambah lebar pulsa penginjeksian), sehingga campuran menjadi lebih gemuk. Demikian siklus ini terjadi secara berulang-ulang. Dengan cara ini ECM akan menjaga agar perbandingan udara dan bensin selalu mendekati perbandingan teoritis.
• ECM (Engine Control Module)
• ECM terdiri dari micro computer, A/D (analog/digitall) converter, I/O (input/output) unit, dll. Secara keseluruhan kelengkapan ECM ini di bawah kontrol sistem electronic yang berfungsi tidak hanya mengontrol fuel injector, IAC valve, fuel pump relay, dll, tetapi juga untuk mendiagnosa masalah-masalah pada sistem electronic fuel injecion dan fungsi-fungsi yang lain, seperti dijelaskan di bawah ini:
• On-board diagnostic system
(self diagnostic fungtion)
(self diagnostic fungtion)
• ECM mendiagnosa masalah-masalah yang mungkin terjadi ketika kendaraan berjalan atau kunci kontak pada posisi ON, hasil dari diagnostic system ini akan ditunjukkan dengan interval lampu indicator (CHECK ENGINE) untuk masalah-masalah di bawah ini :
– Oxygen sensor
– Engine coolant temperatur sensor
– Throttle position sensor
– Intake air temperatur sensor
– Manifold absolute pressure sensor
– Mass air flow sensor
– Camshaft position sensor
– Ignition fail safe signal
– Vehicle speed sensor
– CPU (central processing unit) pada ECM
• ECM dan fungsi lampu indikator
(CHECK ENGINE)
(CHECK ENGINE)
• Untuk mengetahui apakah bohlam lampu indicator putus atau circuitnya rusak, adalah dengan memutarkan kunci kontak pada posisi ON (tanpa mesin hidup) dan tanpa menghubungkan diagnostic switch terminal denga ground. Jika lampu indikator menyala berarti circuit atau bohlamnya baik.
• Jika terdapat masalah pada sistem EFI, ketika mesin dihidupkan lampu indikator akan mati (OFF)
• Ketika ECM mendeteksi masalah saat kunci kontak di-ON-kan atau saat kendaraan berjalan, maka lampu indikator akan menyala untuk memberikan isyarat pada pengemudi. Pada saat yang sama kejadian dari masalah yang terdeteksi tadi disimpan oleh memory pada ECM.(Memory menyimpan setiap masalah walaupun masalah yang ada sifatnya sementara, memory tersebut tidak akan hilang atau terhapus kecuali jika sumber arus power supply ke ECM dilepas selama 30 detik.
• ECM juga menunjukkan adanya masalah yang dapat dilihat dari penyalaan pada lampu indikator sesuai dengan data memory yang tersimpan, pada saat diagnostic switch dihubungkan ke ground dan kunci kontak di-ON-kan.
• CATATAN:
• Hanya trouble ignition circuit yang tidak tersimpan di dalam memory pada ECM atau dengan ECM mendeteksi trouble pada ignition circuit ketika kunci kontak dalam keadaan OFF dan lampu indikator (CHECK ENGINE) tidak memberikan tanda (tidak menyala) meskipun diagnostic switch terminal dihubungkan dengan ground dan kunci kontak pada posisi ON. Selanjutnya untuk memeriksa diagnostic trouble code ketika mesin sulit distarter, hubungkan diagnostic switch terminal dengan ground dan kunci kontak pada posisi ON.
• Meskipun terdapat masalah di dalam sensor putaran mesin atau idle switch circuit (open circuit), ECM tidak dapat menunjukkan masalahnya dan lampu indikator (CHECK ENGINE) juga tidak menyala selama mesin hidup. Dan jika circuit – circuit yang mengalami kerusakan sudah diatasi (diperbaiki) dengan hasil yang baik, memory akan terhapus secara otomatis meskipun sumber arus listrik ke ECM tidak terputus selama 30 detik atau lebih
• FAIL-SAFE FUNCTION
• Jika terjadi trouble pada sistem elctronic fuel injection, signal kerusakannya dideteksi oleh ECM. Sesuai basic program pada ECM signal kerusakan tersebut akan diatasi oleh ECM dengan ”fail safe function”, atau terjadinya trouble tidak mempengaruhi performance mesin.Trouble tersebut mungkin terjadi diantaranya dari :
• ECTS
• TPS
• VSS
• IATS
• MAFS
• MAPS
• CPU in ECM
• Mode Operasi Mesin pada Kontrol ECM
• Mode Start
• Mode pembersih saat banjir bensin
• Mode jalan
• Mode akselerasi
• Mode deselerasi
• Mode pemutus bensin
• Mode pemutus bensin selektif
• Mode backup/fail safe
• Mode koreksi tegangan batteray
• Mode Start
• Ketika kunci kontak pertama kali di”ON” kan, ECM akan mengaktifkan relay pompa bensin dengan cara memberi massa arus pengendali relay selama 2-3 detik, akibatnya pompa bensin dapat menaikkan tekanan dalam sistem bahan bakar. Apabila selama 2-3 detik ECM tidak menerima sinyal start maka ECM akan memutuskan massa relay, sehingga relay pompa bensin akan ”OFF”
• Sebelum mesin berputar saat kunci kontak ”ON”, ECM menerima sinyal untuk pembacaan-pembacaan data sensor seperti: ECT, IAT, MAP dan TPS untuk menentukan perbandingan campuran udara bensin yang pertama.
• Selama mesin berputar saat start, ECM mengirim pulsa ke injektor berdasarkan pulsa refernsi rpm. Bila temperatur air pendingin yang lebih rendah, lebar pulsa lebih panjang dan terjadilah pengayaan perbandingan campuran udara dan bensin. Jika temperatur air pendingin naik, lebar pulsa menjadi lebih pendek dan perbandingan campuran udara dan bensin menjadi lebih kurus.
• Mode Start
• Pada saat mesin di start ECM memungkinkan untuk mengaktifkan semua injektor, agar mesin mudah untuk dihidupkan.
• Pada waktu start perbandingan udara dan bensin ditentukan oleh ECM berkisar dari 1,5 : 1 pada 36o C sampai 14,7 : 1 pada 94o C.
• Mode start normal injektor menyemprotkan bensin mengikuti prosedur di atas selama throttle valve tertutup penuh. Jika throttle valve dibuka, walaupun kecil, perbandingan campuran udara dan bensin akan berubah
• Pada saat ECM menerima signal start dan signal putaran mesin kurang dari 500 rpm, maka ECM akan mengaktifkan semua injektor supaya mesin mudah dihidupkan.
• Mode Start
Terlihat adanya perbedaan pada masing-masing type kendaraan, hal ini karena program pada ECM dan perkembangan dari teknologi itu sendiri.
• Mode Pembersih Saat Banjir Bensin
• Jika mesin menjadi banjir bensin, pengemudi dapat menekan pedal gas sebesar 80% atau lebih besar untuk mengaktifkan Mode Pembersih Saat Banjir. Agar lebih yakin untuk mengaktifkan mode ini maka kita dapat menekan penuh pedal gas ke lantai (throttle valve akan terbuka penuh )
• Pada saat throttle valve terbuka penuh dan putaran mesin kurang dari 600 rpm (ECM menerima sinyal start) maka ECM akan memberikan pulsa injektor dengan perbandingan 20:1 atau bahkan memungkinkan pula beberapa saat ECM akan menghentikan penyemprotan secara total dengan jalan ECM akan memutus sinyal ke semua injektor.
• Mode Jalan
• Mode Jalan mempunyai 2 kondisi, yaitu :
– Loop Terbuka
– Loop Tertutup
• Open Loop
• Ketika mesin pertama kali dihidupkan (temperatur mesin masih dingin), sistem yang bekerja adalah Loop Terbuka. Pada kondisi Loop Terbuka, ECM tidak menggunakan sinyal oksigen sensor (O2S). sebagai pengganti, ECM menghitung rasio campuran udara dan bensin dari sensor-sensor : TPS, ECTS, MAPS/MAFS, IATS dan CKPS/CMPS.
• Sistem akan berjalan dalam Loop Terbuka sampai kondisi-kondisi berikut ditemui:
– tegangan keluar (output voltage) oksigen sensor bervariasi, suhu mesin sudah mencapai temperatur kerja dan oksigen sensor telah mengirimkan sinyal secara akurat ke ECM
– sensor air pendingin mesin telah mengirimkan sinyalnya ke ECM dan suhu kerja mesin telah tercapai
– lamanya waktu setelah start sudah tercapai, besaran waktu ini telah disimpan dalam memori ECM sedemikian rupa dan disesuaikan dengan keadaan operasional mesin saat itu.
• Closed Loop
• Ketika sinyal O2S, sensor temperatur air pendingin dan kondisi-kondisi seperti di atas telah ditemui, sistem berubah ke Loop Tertutup.
• Loop Tertutup berarti ECM memperbaiki rasio campuran udara dan bensin berdasarkan perubahan sinyal tegangan dari O2S.
• Bila sinyal O2S di bawah 450 mV, ECM akan menaikkan lebar pulsa injektor untuk memperkaya campuran. Ketika sinyal O2S naik di atas 450 mV ECM akan mengurangi lebar pulsa injektor membuat perbandingan campuran lebih kurus.
• Pada Loop Tertutup sensor yang lain tetap bekerja sebagaimana mestinya untuk memberikan input ke ECM.
• Dengan kekonstanan penginderaan oksigen yang terkandung dalam gas buang, ECM dapat mempertahankan perbandingan campuran udara dan bensin untuk mendekati rasio ideal 14,7:1, agar katalitik konverter dapat bekerja secara effisien.
• Mode Jalan
• Semi Loop Tertutup
• Untuk meningkatkan penghematan bensin dalam beberapa model, sub-mode loop tertutup digunakan. Sub-mode ini disebut semi loop tertutup, terjadi selama pengendaraan kecepatan tinggi dan beban ringan. ECM akan mengatur rasio udara dan bensin lebih kurus dari 14,7:1
• Converter Protection Mode (Mode Perlindungan Converter)
• ECM memonitor secara tetap operational mesin melalui input-input sensor seperti oksigen sensor dan kondisi-kondisi perkiraan yang dapat menyebabkan katalitik konverter mencapai temperatur yang berlebihan. Jika ECM mendeteksi kondisi temperatur konverter terus naik, maka ECM akan mengurangi campuran udara dan bensin untuk menurunkan temperatur.
• Mode Akselerasi
• Ketika throttle valve dibuka secara tiba-tiba, maka akan terjadi perubahan yang cepat pada sudut throttle valve, dan menyebabkan penambahan secara simultan tekanan dalam Manifold Absolute Pressure (MAP).
• Penyemprotan bensin harus ditingkatkan untuk mengimbangi udara yang berlebih juga untuk merespon perubahan tiba-tiba sinyal TPS dan MAPS/MAFS, ECM mengatur pulsa injektor yang lebih panjang atau memungkinkan untuk mengaktifkan semua injektor agar campuran tidak menjadi kurus.
• Mode Deselerasi (Decceleration Enleanment Mode)
• Ketika mesin diperlukan untuk menurunkan kecepatan, campuran udara dan bensin diperlukan untuk mengurangi emisi hidrokarbon (HC) dan karbon monoksida (CO) dan mencegah detonasi saat pengurangan kecepatan.
• ECM menggunakan pengurangan tekanan udara dalam MAP sensor atau pengurangan kecepatan aliran pada MAF sensor dan pengurangan posisi sudut throttle valve untuk menghitung pengurangan dalam lebar pulsa penginjeksian.
• Pengurangan kecepatan mungkin sebagian atau penuh atau mungkin pengemudi mungkin tiba-tiba mengembalikan throttle valve pada posisi akselerasi atau posisi idel ECM akan dapat menyesuaikan dengan tepat waktu dari segala operasional tersebut.
• Apabila pengurangan kecepatan sampai throttle valve pada posisi tertutup, ECM mendeteksi bahwa pengemudi bermaksud ke putaran idel, penyemprotan bensin mungkin diputus sama sekali, dan jika mendekati putaran idel kembali penyemprotan bensin dilakukan lagi untuk mempertahankan putaran idel.
• Mode Pemutus Bensin (Fuel Cut-off Mode)
• Salah satu tujuan pemutusan bensin adalah untuk menghentikan penyemprotan bensin dari mesin selama kondisi-kondisi pengurangan kecepatan secara ekstrem/khusus.
• ECM memungkinkan juga untuk memutuskan aliran bensin dengan alasan keamanan ketika putaran mesin mencapai batas yang sudah ditentukan (berkisar 6800 rpm). Nilai putaran maksimum ini berbeda pada setiap kendaraan.
• Pemutusan bensin juga terjadi ketika pengapian dimatikan. Tanpa pulsa-pulsa referensi pengapian, ECM tidak mengaktifkan injektor sehingga tidak ada bensin yang disemprotkan untuk mencegah dieseling atau running-on.
• Mode Pemutusan Bensin Selektif (Selective Fuel Cut-off)
• Pemutusan bensin selektif digunakan dalam beberapa penerapan untuk pengaturan torsi mesin dan perlindungan mesin. Dalam penerapan ini ECM dapat mematikan injektor apabila terjadi kondisi-kondisi di bawah ini :
– Torque management enable (pengaturan torsi), digunakan untuk mengurangi torsi selama transmisi berganti kecepatan.
– Traction Control Enable (kontrol traksi), terjadi untuk mengurangi torsi saat pengereman.
– Low Coolant Condition (kondisi sistem pendinginan kurang sempurna), apabila ECM mendeteksi temperatur mesin di atas temperatur kerja maka untuk melindungi mesin dari over heating ECM akan mengurangi atau memutus penginjeksian ke silinder-silinder tertentu, sedikit panas yang dibangkitkan akan mengurangi temperatur mesin.
• Mode Backup / Fail Safe Mode
• Dalam mode ini ECM bekerja melalui kalibrasi internal yang mengijinkannya menjalankan mesin dengan hanya melalui input-input rpm, posisi throttle valve dan temperatur air pendingin untuk merubah penghitungan penyemprotan bensin. Peristiwa ini hanya terjadi saat ECM tidak dapat beroperasi secara normal melalui masukan sensor yang lain.
• ECM bekerja melalui mode ini jika ada beberapa, atau kombinasi kondisi-kondisi seperti berikut di bawah ini :
– Tegangan sumber daya ECM di bawah 9 volt
– Tegangan saat start di bawah 9 volt
– PROM hilang atau tidak berfungsi
– Rangkaian sinyal lain gagal untuk memberikan input.
• Mode Koreksi Tegangan Battery
• Mode ini akan mengimbangi variasi-variasi tegangan battery ke pompa bensin dan injektor, ECM mengubah lebar pulsa guna mengoreksi tegangan yang bervariasi pada batterai.
• Ketika tegangan batteri turun (saat start), pompa bensin melambat dan volume bensin turun. Untuk mengimbangi, ECM menambah lebar pulsa injektor. Mode koreksi tegangan batterai ini selalu bekerja dengan akurat pada setiap kondisi operational mesin.
• ECM juga melakukan mode ini saat tegangan batterai rendah pada waktu putaran idel.
• Pada sistem pengapian elektronik, ECM mengatur arus primer dengan penambahan waktu dwell, agar kemampuan percikan bunga api pada busi tetap stabil.
Tolong apabila ingin Copy paste artikel ini ,dengan persetujuan pemilik Blog ini ,Silahkan melalui Komentar...Trims
Cukup sekian dan trimakasih Pge4-5 Hilang harap di maklumi kemungkinan akan di dapetkan lagi.
