commit to user 22
2.3 Sistem Kontrol Elektronik
ECS Elektronik Control System berfungsi agar sistem injeksi bahan bakar dapat bekerja dengan baik, tepat dan selalu sesuai dengan kondisi operasional
mesin, sehingga diperoleh engine dengan performansi yang tinggi, efisien terhadap pemakaian bahan bakar dan gas buang yang dihasilkan ramah
lingkungan tingkat polusinya rendah.
Gambar 2.29 Sistem Kontrol Elektronik pada EFI Pada dasarnya ECS Elektronik Control System terdiri dari tiga bagian
utama, yaitu : Sensor : berfungsi untuk mendeteksi kondisi dan kerja mesin. Sensor-sensor ini
mengukur jumlah udara yang dihisap, beban mesin, temperatur air pendingin, temperatur udara, dan lain-lain. Sensor juga sebagai sistem koreksi air fuel
ratio dan juga sebagai ignition control system. ECU : berfungsi sebagai processor atau pengolah data dari semua masukan
sensor, yang selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk kesimpulan yang akan dilaksanakan actuator.
Actuator : berfungsi melaksanakan semua kesimpulan atau perintah ECU dalam bentuk kerja.
2.3.1 Prinsip Kerja Sistem Kontrol Elektronik
Pada sistem kontrol elektronik menggunakan sensor untuk mendeteksi nilai- nilai fisik menjadi nilai listrik, sehingga ECU menerima nilai tersebut sebagai data
masukan. Dimana masukan tersebut pada range voltage 0 - 5 volt. ECU akan
commit to user 23
mengolah data berdasarkan masukan dari sensor-sensor tersebut. Oleh karena itu aktuator akan bekerja berdasarkan masukan yang telah diolah oleh ECU.
Gambar 2.30 Prinsip Kerja Sistem control Elektronik
2.3.2 Sensor
Sensor merupakan bentuk dari pendeteksi atau pengindra berpresisi tinggi suatu keadaan. Hasil deteksi oleh sensor tersebut akan mengeluarkan bentuk
sinyal tertentu, dimana sensor tersebut bekerja dalam satu kesatuan sistem sensor dan dapat mengontrol suatu kerja sistem yang lebih besar.
Dalam istilah mesin, kesatuan sistem sensor ini sering disebut ECU, dimana di dalam ECU ini terdapat micro computer yang berfungsi untuk mengontrol
seluruh sistem kerja mesin berdasarkan sinyal-sinyal dari sensor yang mendeteksi kondisi dan kerja mesin tersebut. Dengan menggunakan metode sensor ini
tentunya kerja mesin semakin efisien, karena mesin akan bekerja sesuai dengan segala bentuk kondisi dan kerja yang terjadi.
Sensor-sensor yang terdapat pada sistem injeksi adalah sebagai berikut : a
Intake Air Temperature Sensor IAT
Gambar 2.31 Intake Air Temperature Sensor
commit to user 24
Sensor temperatur udara masuk Intake air temperature merupakan sensor koreksi yang biasanya terletak pada air cleaner atau hose antara air
cleaner dengan throttle body. Sensor ini berupa thermistor dengan bahan semikonduktor yang mempunyai sifat semakin panas temperatur maka nilai
tahanannya semakin kecil. Sensor Intake air temperature memiliki 2 kabel yang keduanya dari
ECU. ECU akan mensuplai tegangan maksimal sebesar 5 volt dan memberi ground untuk sensor. Karena nilai tahanan pada sensor bervariasi akibat
perubahan temperatur maka tegangan yang mengalir dari ECU juga bervariasi. Variasi tegangan inilah yang dijadikan dasar bagi ECU untuk menentukan
temperatur udara masuk yang tepat sebagai input untuk menentukan koreksi jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh injektor.
Gambar 2.32 IAT Circuit b
Air Flow Meter Sensor untuk sistem L-EFI MAF Massa Air Flow Meter salah satu jenis sensor dengan tipe
measuring plate, yang terdiri atas plat pengukur, pegas pengembali, dan potensiometer.
Gambar 2.33 Air Flow Meter Udara yang masuk ke intake air chamber akan dideteksi dengan gerakan
membuka dan menutup plat pengukur. Plat pengukur ini ditahan oleh sebuah
commit to user 25
pegas pengembali. Plat pengukur dan potensiometer bergerak pada poros yang sama sehingga sudut membuka plat pengukur ini akan diubah nilai tahanan
potensiometer. Variasi nilai tahanan ini akan dirubah menjadi tegangan output sensor ke ECU sebagai dasar untuk menentukan jumlah udara yang masuk ke
intake air chamber.
Gambar 2.34 Air Flow Meter Circuit c
Manifold Absolute Pressure Sensor untuk sistem D-EFI Manifold Absolute Pressure MAP adalah sensor yang mendeteksi
tekanan udara yang masuk ke intake air chamber sebagai dasar penghitungan jumlah udara melalui IC integrated circuit yang terdapat di dalam sensor ini.
MAP sensor menghasilkan sinyal tegangan yang segera dikirim ke ECU. Oleh ECU sinyal tegangan ini digunakan untuk menentukan koreksi penginjeksian
bahan bakar.
Gambar 2.35 MAP sensor MAP sensor terdiri dari semi konduktor tipe pressure converting element
yang berfungsi merubah fluktuasi tekanan manifold menjadi perubahan tegangan dan IC yang memperkuat perubahan tegangan. Pada MAP sensor
juga terdapat 3 jenis kabel yaitu input 5 volt reverence voltase dari ECU, ground dan output dari sensor ke ECU bervariasi antara 0- 5 volt.
commit to user 26
Gambar 2.36 MAP Sensor Circuit d
Throttle Position Sensor Throttle Position Sensor TPS adalah sensor pada sistem EFI yang
berfungsi mendeteksi besarnya pembukaan throttle valve dengan menggunakan potensiometer.
Gambar 2.37 Throttle Position Sensor Throttle position sensor terletak menempel pada throttle body dan
wujudnya adalah potensiometer variable resistor yang dihubungkan dengan poros throttle valve, untuk mendeteksi besarnya pembukaan katup gas throttle
valve tersebut secara akurat, dengan keluarannya adalah tegangan 0 – 5 volt
yang dikirim ke electronic control unit ECU.
Gambar 2.38 Throttle Position Sensor Circuit
commit to user 27
e Water Temperatur Sensor THW
Cairan pendingin pada radiator dideteksi oleh sensor ini, kemudian sensor ini mengirim sinyal ke ECU dan ECU memerintahkan untuk mengatur
pembukaan katup by pass ISC – Idle Speed Control agar putaran idle tetap
terjaga. Selain itu, suhu cairan pendingin juga menentukan banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan.
Gambar 2.39 Water Temperature Sensore Circuit f
Cam Position Sensor Sensor G
Gambar 2.40 Sensor pendeteksi camshaft Cam Position Sensor disebut juga dengan sensor G, karena sinyal yang
dihasilkan adalah G signal. Pada beberapa sensor ini berfungsi untuk mengontrol Variable Valve Timing System VVT-I, ECU akan mengubah
kedudukan camshaft dengan cara mengrimkan sinyal ke OCV oil control valve untuk mengatur tekanan oli yang akhirnya camshaft akan berubah
posisinya yang diinginkan oleh ECU.
commit to user 28
g Crankshaft Position Sensor Sensor NE
Gambar 2.41 Sensor pendeteksi crankshaft Crankshaft Position Sensor disebut juga dengan Sensor NE, karena
sinyal yang dihasilkan adalah NE signal. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi posisi crankshaft, dan kecepatan putaran rpm mesin. Sinyal NE
dikombinasikan dengan sinyal G akan menunjukkan silinder yang sedang melakukan langkah kompresi dan dari itu ECU dapat memprogram engine
firing order pengapian. Beberapa tipe kendaraan konstruksi CKP Crankshaft Position Sensor
terdapat di dalam distributor. h
Starter Signal STA
Gambar 2.42 Starter signal Signal STA ini digunakan jika poros engkol mesin diputar oleh starter
motor. Pada saat awal mesin dinyalakan, aliran udara lambat dan suhu udara rendah, sehingga penguapan bahan bakar tidak baik campuran akan kurus.
Untuk meningkatkan kemampuan start mesin agar mesin mudah hidup
commit to user 29
diperlukan campuran mesin yang kaya. Signal STA akan digunakan untuk menambah volume injeksi selama start engine.
i Knock Sensor
Gambar 2.43 Sensor pendeteksi knocking Knock sensor dipasang pada cylinder block dan berfungsi mendeteksi
getaran pada cylinder block untuk mencegah terjadinya knocking. Knocking terjadi ketika campuran udara dan bahan bakar yang terkompresi terbakar
dengan sendirinya karena panas yang tinggi didalam ruang bakar, dan biasanya terjadi pada putaran tinggi. Bila terjadi knocking, ECU akan mengeluarkan
perintah untuk mengundurkan timing pengapian agar tidak terjadi knocking. Bila knocking berhenti, ECU akan memajukan timing pengapian kembali pada
posisi semula. Pada koreksi ini saat pengapian dimundurkan maksimum ± 10 ,
Ketika terjadi knocking pembakaran yang terjadi tidak sempurna dan menghasilkan kadar NOx yang tinggi pada gas buang. Sehingga ECU
memerintahkan EGR Exhaust Gas Recirculation untuk menyirkulasikan kembali gas buang ke dalam intake manifold. Kandungan oksigen pada gas
buang tesebut adalah rendah, sehingga dapat mengurangi panas pada kompresi dan pembakaran untuk menghindari terjadinya knocking.
j Oxygen Sensor
Setiap mesin yang memiliki efisiensi tinggi harus mampu menghasilkan asap pembuangan yang sebersih mungkin. Untuk menghasilkan asap
pembuangan tersebut perbandingan udara dan bahan bakar perlu dijaga agar mendekati pembakaran sempurna stoichiometric. Dalam hal ini, sensor
commit to user 30
oksigen mendeteksi apakah perbandingan udara dan bahan bakar terlalu gemuk atau terlalu kurus. Sensor ini terletak pada exhaust manifold.
Gambar 2.44 Oxigen sensor Cara Kerja :
Sifat titania tahanannya akan berubah sesuai dengan konsentrasi pada gas buang. Tahanan ini berubah secara tiba-tiba pada batas antara perbandingan
teoritis gemuk dan kurus. Tahanan titania berubah apabila temperaturnya berubah. Oleh karena itu, pemanas heater pada sensor berfungsi agar
temperatur pada tahanan titania konstan. Pemanas berhubungan dengan terminal HT dan +B pada ECU.
ECU selalu mensuplai tegangan keterminal OX, karena perubahan tahanan titanius, tegangan tersebut akan berubah dikisaran tegangan reverensif
±0,45 volt. ECU akan mengolah perubahan tegangan tersebut. Apabila hasilnya menunjukan tegangan diatas 0,45 volt, yaitu bila tahanan sensor oksigen
rendah, ECU menyimpulkan bahwa perbandingan campuran adalah kaya. Bila tegangan OX kurang dari 0,45 volt tahanan sensor oksigen besar, ECU
menyimpulkan bahwa perbandingan campurannya kurus.
Gambar 2.45 Oxigen Sensor Circuit
commit to user 31
k Vehicle Speed Sensor VSS
Vehicle Speed Sensor dipasang pada output transmisi dan berfungsi mendeteksi kecepatan putar poros output transmisitransaxle atau kecepatan
roda. Sensor ini terdiri dari magnet permanen, koil, dan core. Sinyal yang dihasilkan dalam bentuk tegangan AC yang kemudian dikirim ke ECU. Pada
beberapa tipe kendaraan hasil sinyal Vehicle Speed Sensor digunakan untuk menggerakkan speedometer. Pada beberapa kendaraan lainnya yang dilengkapi
anti-lock brake system ABS, sinyal yang dihasilkan akan dikirim ke ECU untuk mengontrol kerja rem pada kendaraan tersebut.
Gambar 2.46 Vehicle Speed Sensor
2.3.3 ECU Electronic Control Unit