Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống điện thân xe trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN Ơ TƠ Mã số: TR:2020-19/KCN Chủ nhiệm đề tài: Hồ Xuân Trường Đồng Nai, tháng 05 năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN Ô TÔ Mã số: TR:2020-19/KCN Lãnh đạo Khoa Chủ nhiệm đề tài Lưu Hồng Quân Hồ Xuân Trường Đồng Nai, tháng 05 năm 2021 DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA PHỐI HỢP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ và tên Học vị, học hàm chuyên môn Cơ quan công tác Hồ Xuân Trường Thạc sĩ Trường ĐHCNĐN Ngô Duy Song Thạc sĩ Trường ĐHCNĐN MỤC LỤC Mục lục………………………………………………………………………….…… i Danh mục bảng biểu iii Danh mục hình iv Thông tin kết nghiên cứu v MỞ ĐẦU  LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI  MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI  NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI  ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ 1.1.1 ACCU 1.1.1.1 NHIỆM VỤ 1.1.1.2 KÝ HIỆU ACCU 1.1.2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ PHUN XĂNG 1.1.2.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA VÀ PHUN XĂNG 1.1.2.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MƠ HÌNH CHUẨN ĐỐN 2.1 CÁC CHI TIẾT DÙNG CHẾ TẠO MƠ HÌNH 2.1.1 ECU 2.1.1.1 VAI TRÒ CỦA ECU ĐIỀU KHIỂN 2.1.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 11 2.1.1.3 CẤU TRÚC BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 12 2.1.6.2 KIỂM TRA MẠCH CẤP NGUỒN 13 2.1.6.3 KIỂM TRA KIM PHUN 15 2.1.6.4 KIỂM TRA CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA 16 2.1.6.5 KIỂM TRA TÍN HIỆU G, NE 17 2.1.6.6 KIỂM TRA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT 18 2.2THIẾT KẾ SA BÀN 22 ii 2.3 LẮP ĐẶT VÀ BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN LÊN SA BÀN 23 2.4 THỬ NGHIỆM MƠ HÌNH 23 2.4.1 HƯỚNG DẪN CÁCH THỨC VẬN HÀNH MƠ HÌNH 23 2.4.1.1 CHUẨN BỊ 23 2.4.1.2 CÁC BƯỚC KẾT NỐI 25 2.4.1.3 CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH 27 2.4.2 KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 28 2.4.2.1 KIỂM TRA TỔNG QUÁT (HEALTH CHECK) 28 2.4.2.2 XEM DỮ LIỆU HIỆN HÀNH (DATA LIST) 29 2.4.2.3 BIỂU ĐỒ ĐẶC TÍNH 31 2.4.2.4 KÍCH HOẠT VÀ KIỂM TRA CƠ CẤU CHẤP HÀNH (ACTIVE TEST) 33 2.4.2.5 CHỨC NĂNG MỞ RỘNG 34 2.4.2.6 LƯU TRỮ DỮ LIỆU 34 2.4.3 MỘT SỐ PAN THƯỜNG GẶP ĐỐI VỚI HỆ THỐNG 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 iii DANH MỤC BẢNG BIỂU BẢNG 2-1: CÁC CHỨC NĂNG CỦA DỮ LIỆU HIỆN HÀNH 30 BẢNG 2-2: CÁC CHỨC NĂNG CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH 33 iv DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH 1-1: CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN TRÊN ACCU HÌNH 1-2: CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HÌNH 1-3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ HÌNH 1-4: KIM PHUN NHIÊN LIỆU HÌNH 1-5: IC TÍCH HỢP MƠBIN HÌNH 1-6: SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG HÌNH 2-1: HỘP ECU 10 HÌNH 2-2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ECU 11 HÌNH 2-3: SƠ ĐỒ KHỐI CẤU TRÚC CỦA ECU 12 HÌNH 2-4: CHUỖI TÍN HIỆU NHỊ PHÂN 13 HÌNH 2-5: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA MẠCH CẤP NGUỒN 14 HÌNH 2-6: RELAY 15 HÌNH 2-7: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA 16 HÌNH 2-8: KIỂM TRA ĐIỆN ÁP CỦA CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA 17 HÌNH 2-9: MẠCH ĐIỆN CỦA TÍN HIỆU G, NE 18 HÌNH 2-10: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT 19 HÌNH 2-11: KIỂM TRA ĐIỆN ÁP GIỮA HAI CỰC THW VÀ E2 20 HÌNH 2-12: KIỂM TRA NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT 21 HÌNH 2-13: THIẾT KẾ TRÊN MƠ HÌNH 22 HÌNH 2-14: CÁC PHẦN TRÊN MƠ HÌNH 23 HÌNH 2-15: CÁP MINI TECHTREAM 24 v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống điện thân xe ô tô - Mã số: TR:2020-19/KCN - Chủ nhiệm đề tài: ThS Hồ Xuân Trường Điện thoại: 0974.701.884 Email: hoxuantruong240190@gmail.com - Đơn vị quản lý chuyên môn: Khoa Công Nghệ / Bộ môn công nghệ ô tô - Thời gian thực hiện: từ tháng 08/2020 đến tháng 01/2021 Mục tiêu: Phục vụ việc nghiên cứu và đào tạo điện ô tô Nội dung chính: Thiết kế hệ thống tín hiệu cảm biến gửi hộp điều khiển điện tử ECU động ô tô, thiết lập lỗi điều khiển từ thơng thường đến phức tạp hệ thống, dùng để kết nối máy chẩn đoán với giắc OBD để kiểm tra mã lỗi xe ô tơ thực tế Kết đạt Sau thực đề tài đạt số kết sau: - Hoàn thành mơ hình chẩn đốn mã lỗi xe ô tô đại - Lắp đặt hệ thống Pan lỗi từ đơn giản đến phức tạp giúp người dủng thao tác chẩn đốn nhiều cấp độ khác - Mơ hình sử dụng phục vụ cho cơng tác đào tạo ngành công nghệ ô tô nhà trường vi MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, ngành công nghệ kỹ thuật ô tơ phát triển với tốc độ chóng mặt Để bắt kịp tiến kỹ thuật công nghệ ngành cơng nghiệp đại khác cần phải có phát minh tiến để giảm thời gian, kinh tế, sức lực… Vì chuẩn đoán hệ thống điện động xuất và có thay đổi vượt bậc, nhằm chuẩn đoán cho động để đảm bảo tăng công suất cho động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng tiện nghi và an toàn, giảm độ độc hại khí thải, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao người tiêu dùng và tiêu chuẩn ngày càng khắt khe Vì thế, Tơi chọn đề tài: ‘‘Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống điện thân xe ô tô”  Mục tiêu đề tài  Nhận biết thành phần hệ thống chuẩn đốn điện tơ, nhận biết cấu tạo cảm biến, hộp điều khiển và cấu chấp hành  Nắm hoạt động hệ thống chuẩn đoán điện động và chi tiết, giải thích hoạt động chúng  Hiểu rõ thuật toán chuẩn đoán hệ thống điện động  Nắm phương pháp chuẩn đoán hư hỏng  Thiết kế, lắp ráp, vận hành và thử nghiệm mơ hình  Nâng cao khả làm việc nhóm  Nhằm góp phần giúp sinh viên ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn đời sống thường ngày  Nhiệm vụ giới hạn đề tài  Nhiệm vụ đề tài Với đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống điện thân xe tơ”, Tôi tiến hành lắp ráp linh kiện, đảm bảo hoạt động, bảo dưỡng và hoàn thiện mơ hình cách hiệu Qua đánh giá thực trạng mơ hình sau thực việc lắp ráp, chuẩn đoán và đề xuất giải pháp, ý tưởng, tạo sở cho lần thực Đề tài giúp tìm hiểu hệ thống điện động và sau là kiểm tra, khắc phục hệ thống điều khiển động  Giới hạn đề tài Do thời gian và kinh phí có hạn nên Tôi kiểm tra và xây dựng theo phần sau:  Hệ thống điện  Hệ thống đèn báo  Hệ thống chuẩn đoán  Đối tượng nghiên cứu Lắp ráp và nghiên cứu mơ hình chuẩn đốn hệ thống điện động tơ đại  Đĩa CD phần mềm TIS techsteam Hình 2-16: Đĩa phần mềm TIS techstream  Cáp chuyển đổi 16 pin sang 22 pin Hình 2-17 Cáp chuyển đổi 16 pin sang 22 pin 2.4.1.2 Các bước kết nối Bước 1: Đầu tiên bật và khởi động máy tính sẵn sang Bước 2: Cắm cáp Techstream vào máy tính qua cổng USB cắm giắc DLC vào cổng O 25 Bước : Chạy phần mềm TIS Techstream cài đặt sẵn trước Giao diện phần mềm techstream 26 Bước 4: Nhấn nút Connect to Vehicle để vào phần Vehicle Connection Wizard Bước 5: Nhập thông tin xe: 2.4.1.3 Các chức Khi kết nối thành cơng với xe màn hình “System Selection” xuất với chức sau 27 Kiểm tra tổng quát (Health Thiết Lập hệ thống (Customize Để kết nối tới ECU:  Nhấn đúp chuột vào hệ thống danh sách phía chọn hệ Trước thực bước đọc mãrồilỗinhấn ta cần thống nútphải mũiCodes) tên “Live và vào mục đọc và xóa mã lỗi (Trouble Data” Lập trình lại ECU (ECU Reprogramming) Kiểm Tra Mạng Can (Can Bus Dễ dàng truy cậy vào ECU thông kết nối vào hệ thống 2.4.2 Kết hoạt động hệ thống 2.4.2.1 Kiểm Tra Tổng Quát (Health Check) 2.4.2.1.1 Đọc Và Xóa Mã Lỗi 28 Sau hệ thống báo lỗi ví dụ hình bên dưới: Trouble Data Active test Monit Lưu thông Utility Nhấn nút này để xóa lỗi lỗi 2.4.2.2 Xem Dữ Liệu Hiện Hành (Data List) Techstream biểu thị nhiều thông số màng hình so với máy chuẩn đốn cầm tay Trouble Data Mở tab “Stored Data để xem bảng chụp và liệu nào ta lưu Active Monit Utilit Chụp Biểu Đồ Sử dụng nút này để xem thông số không hiển thị List Quản lý Data Gỡ bỏ List tùy biến 29 Bảng 2-1: Các chức liệu hành Injector Thời gian phun xylanh số IGN Advance Thời điểm đánh lửa sớm xylanh MAF Lưu lượng dịng khí nạp từ cảm biến min:0g/sec ; max 665,25g/sec Engine SPD Tốc độ động Coolant Temp Nhiệt độ nước làm mát động Intake Air Nhiệt độ khí nạp Throttle POS Vị trí bướm ga Vehicle SPD Tốc độ xe IDL SIG Tín hiệu O2S B1S1 Điện áp phát cảm biến oxy Short FT #1 Hiệu chỉnh nhiên liệu ngắn hạn Long FT #1 Hiệu chỉnh nhiên liệu dài hạn O2FT B1 S1 Hiệu chỉnh nhiên liệu ngắn hạn FC IDL Điều khiển phun chế độ cầm chừng MIL status Trạng thái đèn MIL Starter SIG Tín hiệu khởi động A/C SIG Tín hiệu A/C PNP SW Cơng tắc vị trí dừng đỗ xe Stop light SW Đèn phanh PS Oil Press SW Công tắc báo áp suất dầu trợ lực lái PS signal Tín hiệu hệ thống lái Fuel Pump Bơm nhiên liệu EVAP VSV Van kiểm soát bay nhiên liệu VVT CTRL B1 Điều khiển van VVT Shift Công tắc chuyển số AT Fluid Temp Nhiệt độ dầu hộp số 30 2.4.2.3 Biểu Đồ Đặc Tính Biểu đồ đặc tính thời gian phun xylanh số Biểu đồ đặc tính CAL 31 Biểu đồ đặc tính khí nạp từ cảm biến Biểu đồ đặc tính tốc độ động 32 2.4.2.4 Kích Hoạt Và Kiểm Tra Cơ Cấu Chấp Hành (Active Test) Techsteam cho phép bạn kích hoạt để kiểm tra hoạt động cấu chấp hành Trouble Data ActiveTe st Utilit y Chấp cấu chấp hành và nhấn nút OK để bắt đầu Bảng 2-2: Các chức cấu chấp hành Injector volume Điều khiển lượng phun A/F Control Điều khiển tỉ lệ A/F IAC Duty Điều khiển tỉ số khí nạp Fuel Pump Bơm Xăng Purge VSV Van VSV VVT Control (Bank 1) Điều khiển VVT Shift Cơng tắc chuyển số Lock Up Solenoid Khóa solenoid Line Pressure Up Solenoid TE1 (TC) Dòng áp suất cơng tắc dừng lên số solenoid Kích hoạt chức chuẩn đoán tay 33 2.4.2.5 Chức Năng Mở Rộng Dùng để kiểm tra hệ thống và chức khác đăng kí chìa khóa Immobilizer… cách lựa chọn mục theo danh sách bên “Utility Selection Menu” Trouble Data Active Monito Utility 2.4.2.6 Lưu Trữ Dữ Liệu 2.4.2.6.1 Lưu Và Xuất File Dữ Liệu Tse 34 2.4.2.6.2 Danh Sách Dữ Liệu 2.4.2.6.3 Lưu Dữ Liệu 35 2.4.2.6.4 Truy Xuất Dữ Liệu 36  Chú ý: Ngoài sử dụng máy Scan phần chương giới thiệu và hướng dẫn để chuẩn đoán 2.4.3 Một số Pan thường gặp hệ thống P0115: Sự cố nhiệt độ nước làm mát động P0120: Sự cố hệ thống vị trí bướm ga P0130: Vấn đề mạch cảm biến oxy (dãy 1-cảm biến 1) P0134: Mạch cảm biến oxy không hoạt động (dãy cảm biến 1) P0201: Kim phun có vấn đề xy lanh P0202: Kim phun có vấn đề xy lanh P0203: Kim phun có vấn đề xy lanh P0204: Kim phun có vấn đề xy lanh P0213: Kim phun bị lạnh khởi động P0214: Kim phun bị lạnh khởi động P0215: Kim phun bị lạnh khởi động P0216: Kim phun bị lạnh khởi động P0300: Phát lỗi đánh lửa ngẫu nhiên 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Những vấn đề giải - Sau trình thực xây dựng đồ án “Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống điện thân xe tô ” đạt số kết sau: + Mơ hình hoàn thành song nhiên vẫn cịn sai sót nhỏ + Nâng cao khả làm việc nhóm, giải khó khăn và phát sinh trình thực đồ án Nắm bắt quy trình, học hỏi kinh nghiệm cho + thân để thực việc chuẩn đốn thực tế  Những vấn đề cịn tồn Bên cạnh kết đạt đồ án vẫn số vấn đề chưa giải sau: + Vì kinh phí và thời gian hạn hẹp nên chưa sử dụng số cảm biến quan trọng xe + Kiến thức hạn hẹp nên khơng tránh khỏi sai sót q trình làm + Khi tăng ga cảm biến tốc độ động vẫn khơng thay đổi + Khơng có nước làm nước làm mát nên nhiệt độ nước làm mát vẫn không thay đổi + Không đo lưu lượng gió  Hướng phát triển Tiến hành thực chuẩn đoán cụ thể xe thực tế 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Điện Động Cơ Và Điều Khiển Động Cơ, PGS.TS Đỗ Văn Dũng, NXB Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, 2013 Giáo trình Thực tập động xăng II, Nguyễn Tấn Lộc, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, 2007 Hệ thống điện và điện tử ô tô đại, PGS.TS Đỗ Văn Dũng, NXB Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, 2003 Tài liệu đào tạo TCCS( Hệ thống điều khiển máy tính TOYOTA ) http://www.oto-hui.com/ http://www.oto-hui.com/forum/ https://www.otosaigon.com/ https://www.otofun.net/forums/ i ... điện  Hệ thống đèn báo  Hệ thống chuẩn đoán  Đối tượng nghiên cứu Lắp ráp và nghiên cứu mơ hình chuẩn đốn hệ thống điện động ô tô đại CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Hệ thống điện ô tô 1.1.1... 24 v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống điện thân xe ô tô - Mã số: TR:2020-19/KCN... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN Ơ TƠ Mã số: TR:2020-19/KCN Lãnh