Mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa trên xe toyota vios 2012, tích hợp tạo pan bằng smartphone

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS 2012, TÍCH HỢP TẠO PAN BẰNG SMARTPHONE NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN ĐỖ MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: Mã SV: Lớp: Bùi Thanh Toàn 1811251163 18DOTB1 Trần Hữu Phúc 1811251444 18DOTA5 Bùi Hồng Long Vũ 1811251385 18DOTB1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv LỜI MỞ ĐẦU v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC HÌNH ẢNH x DANH MỤC BẢNG BIỂU xiii Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.1.3 Ý nghĩa đề tài .3 1.1.4 Lý chọn đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Các kết hướng tới đề tài 1.5 Nhiệm vụ đề tài 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp Chương 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP, PHÂN TÍCH ĐƯA RA HƯỚNG GIẢI QUYẾT 2.1 Thực trạng vấn đề vi 2.2 Tổng quan đề tài nghiên cứu 2.3 Đề xuất phương pháp giải nhóm 10 2.4 Tổng quan hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử 12 2.4.1 Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI 12 2.4.2 Tổng quan hệ thống đánh lửa trực tiếp .13 2.4.3 Các cảm biến sử dụng hệ thống 14 Chương 3: .16 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH .16 3.1 Tính tốn, thiết kế 16 3.1.1 Tính tốn, thiết kế bảng gá đặt chi tiết .16 3.1.2 Tính tốn thiết kế khung đỡ bảng mơ hình 18 3.1.3 Thiết kế mạch điện mơ hình 20 3.1.4 Mơ hoạt động mơ hình 26 3.1.5 Sơ đồ thuật tốn mơ hình 31 3.1.6 Chọn thiết bị linh kiện 32 3.2 Mơ mơ hình hệ thống 38 3.3 Thi cơng mơ hình 39 3.3.1 Thi công bảng mica gá đặt mơ hình .39 3.3.2 Thi cơng khung mơ hình 40 3.3.3 Thi cơng lắp linh kiện lên mơ hình 41 3.3.4 Những khó khăn thi cơng mơ hình 46 Chương 4: .50 THIẾT KẾ MẠCH TẠO LỖI 50 4.1 Lên ý tưởng thiết kế ứng dụng cho mơ hình .50 4.2 Thiết kế phần mềm điều khiển Bluetooth 50 4.2.1 Thiết kế giao diện app điều khiển Bluetooth 50 4.2.2 Gán giá trị cho nút bấm điều khiển 51 4.3 Thiết kế mạch phần cứng Fritzing, chọn linh kiện 52 4.3.1 Thiết kế mạch phần cứng 52 vii 4.3.2 Chọn linh kiện 53 4.4 Viết chương trình cho mạch tạo lỗi .56 4.5 Sơ đồ học thuật mạch .57 4.5.1 Trường hợp Relay ON .57 4.5.2 Trường hợp Relay OFF 59 4.6 Một số thực hành liên quan đến mơ hình .59 4.6.1 Bài tập thực hành tạo lỗi 1, (Bô bin số 2) 60 4.6.2 Bài tập thực hành tạo lỗi 5, 6, 7, (kim phun số 1, 2) 64 4.6.3 Bài tập thực hành tạo lỗi 12 (Cảm biến trục khuỷu NE+) 64 Chương 5: .66 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 66 5.1 Kết luận 66 5.2 Đánh giá kết 67 5.3 Hướng phát triển đề tài 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC PHẦN MỀM 70 PHỤ LỤC CHÂN GIẮC ECM 79 PHỤ LỤC BẢN VẼ 84 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT EFI: Electronic Fuel Injection ECU: Electronic Control Unit LCD: Liquid-Crystal Display LED: Light – Emitting Diode ĐATN: Đồ Án Tốt Nghiệp TDC: Điểm chết ESA: Electronic Spark Advance IC: Integrated Circuit ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hệ thống phun xăng đánh lửa ô tơ .1 Hình 1: Thực trạng nhiễm mơi trường khí thải ô tô .7 Hình 2: Sơ đồ khối hệ thống phun xăng đánh lửa tích hợp tạo lỗi 11 Hình 3: Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử EFI 13 Hình 4: Hệ thống đánh lửa trực tiếp .13 Hình 1: Kẻ bảng gá đặt chi tiết 16 Hình 2: Bảng sau thiết kế .17 Hình 3: Bảng sau hồn thành 18 Hình 4: Khung giá hình chữ L .19 Hình 5: Thép hộp 2x2 cm 20 Hình 6: Thép chữ V 3x3 cm 20 Hình 7: Sơ đồ mạch hệ thống đánh lửa mơ hình 21 Hình 8: Sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng mơ hình 23 Hình 9: Sơ đồ mạch điện cảm biến mơ hình 25 Hình 10: Mô mạch tạo lỗi Proteus 27 Hình 11: Mơ hoạt động hệ thống phun xăng đánh lửa 30 Hình 12: Sơ đồ thuật tốn toàn hệ thống 31 Hình 13: Mơ mơ hình tồn hệ thống 38 Hình 14: Mơ khung mơ hình 38 Hình 15: Mơ bảng mica gá đặt chi tiết mơ hình 39 Hình 16: Bảng mica sau khắc laser .39 Hình 17: Đo kích thước đánh dấu lên vật liệu .40 Hình 18: Hàn cố định khung 41 Hình 19: Tra cứu chân giắc phần mềm Toyota Tis 41 Hình 20: Chân giắc cảm biến sau xác định chân 42 Hình 21: Gá bảng mica lên khung mơ hình 43 Hình 24: Nối chân cảm biến vào giắc bắp chuối 44 x Hình 25: Cố định mối nối co nhiệt 44 Hình 26: Hàn mối nối dây điện 45 Hình 27: Mơ hình sau hồn thành 45 Hình 28: Van giảm áp lực bơm xăng 46 Hình 29: Sử dụng cổ dê siết chặt điểm nối 47 Hình 30: Dùng dây rút cố định lại kim phun .47 Hình 31: Đĩa xung sau xử lý 48 Hình 32: Đĩa xung cảm biến trục cam sau gia cơng .48 Hình 1: Mạch Arduino đóng ngắt đèn relay 50 Hình 2: Giao diện thiết kế app điều khiển bluetooth 50 Hình 3: Giao diện sau hồn thành 51 Hình 4: Gán giá trị cho nút bấm 52 Hình 5: Thiết kế mạch tạo lỗi Fritzing 52 Hình 6: Các chân mạch Arduino 53 Hình 7: Module Relay 55 Hình 8: Mạch Bluetooth HC 06 55 Hình 9: Mạch điều khiển tạo lỗi thực tế .56 Hình 10: Viết chương trình cho hệ thống Arduino IDE .56 Hình 11: Sơ đồ học thuật Relay ON 57 Hình 12: Sơ đồ học thuật Relay OFF .59 Hình 13: Mã lỗi bô bin số 1, .60 Hình 14: Kết nối giắc chẩn đoán 60 Hình 15: Chọn mã xe cho phần mềm chẩn đoán 61 Hình 16: Chọn chẩn đốn mã lỗi động 61 Hình 17: Mã lỗi phần mềm chẩn đốn 62 Hình 18: Phần mềm sửa chữa Toyota 62 Hình 19: Tài liệu sửa chữa Toyota 63 Hình 20: Chọn chẩn đốn hệ thống EFI .63 Hình 21: Tìm kiếm mã lỗi tài liệu sửa chữa 64 xi Hình 22: Mã lỗi cảm biến trục khuỷu 65 xii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Tiêu thụ điện tải điện hoạt động liên tục 32 Bảng 2: Chọn thiết bị linh kiện mơ hình 33 xiii Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.1.1 Đặt vấn đề Hình 1: Hệ thống phun xăng đánh lửa ô tơ (Nguồn: Internet) Trong thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa, bước hồn thành tốt mục tiêu hàng đầu nhằm đưa sản xuất vật chất đời sống văn hóa - xã hội đất nước lên trình độ Trong có đóng góp khơng nhỏ suốt 120 năm qua ngành công nghiệp ô tô Công nghệ phun xăng đánh, đánh lửa ô tô không phận để cấu thành hoàn thiện nên sản phẩm mà cịn đóng vai trị tim động góp phần giúp động hoạt động được, chủ đề đáng quan tâm trọng nghiên cứu Để đánh bật đối thủ, công nghệ phun xăng đánh lửa ô tô phải ngày đại, cho thấy nhà sản xuất khơng ngừng nghiên cứu, tìm tịi, cải thiện, ln đón đầu xu hướng, phát triển cách mạnh mẽ Sự diện hệ thống phun xăng điện tử dần chiếm ưu với khả vận hành { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay3, HIGH); } if (kitu == 'd') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay4, LOW); } if (kitu == 'D') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay4, HIGH); } if (kitu== 'e') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay5, LOW); } if (kitu == 'E') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay5, HIGH); } if (kitu == 'f') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay6, LOW); } 73 if (kitu == 'F') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay6, HIGH); } if (kitu == 'g') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay7, LOW); } if (kitu == 'G') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay7, HIGH); } if (kitu == 'h') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay8, LOW); } if (kitu == 'H') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay8, HIGH); } if (kitu == 'i') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay9, LOW); 74 } if (kitu == 'I') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay9, HIGH); } if (kitu == 'k') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay10, LOW); } if (kitu == 'K') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay10, HIGH); } if (kitu == 'l') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay11, LOW); } if (kitu == 'L') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay11, HIGH); } if (kitu == 'm') { Serial.println(kitu); 75 digitalWrite(relay12, LOW); } if (kitu == 'M') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay12, HIGH); } if (kitu == 'n') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay13, LOW); } if (kitu == 'N') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay13, HIGH); } if (kitu == 'o') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay14, LOW); } if (kitu == 'O') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay14, HIGH); } if (kitu == 'p') { 76 Serial.println(kitu); digitalWrite(relay15, LOW); } if (kitu == 'P') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay15, HIGH); } if (kitu == 'q') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay16, LOW); } if (kitu == 'Q') { Serial.println(kitu); digitalWrite(relay16, HIGH); } if (kitu=='0'){ Serial.println(kitu); digitalWrite(relay1, HIGH); digitalWrite(relay2, HIGH); digitalWrite(relay3, HIGH); digitalWrite(relay4, HIGH); digitalWrite(relay5, HIGH); digitalWrite(relay6, HIGH); digitalWrite(relay7, HIGH); digitalWrite(relay8, HIGH); digitalWrite(relay9, HIGH); 77 digitalWrite(relay10, HIGH); digitalWrite(relay11, HIGH); digitalWrite(relay12, HIGH); digitalWrite(relay13, HIGH); digitalWrite(relay14, HIGH); digitalWrite(relay15, HIGH); digitalWrite(relay16, HIGH); } if (kitu=='W'){ Serial.println(kitu); digitalWrite(relay1, HIGH); digitalWrite(relay2, HIGH); digitalWrite(relay3, HIGH); digitalWrite(relay4, HIGH); digitalWrite(relay5, HIGH); digitalWrite(relay6, HIGH); digitalWrite(relay7, HIGH); digitalWrite(relay8, HIGH); digitalWrite(relay9, HIGH); digitalWrite(relay10, HIGH); digitalWrite(relay11, HIGH); digitalWrite(relay12, HIGH); digitalWrite(relay13, HIGH); digitalWrite(relay14, HIGH); digitalWrite(relay15, HIGH); digitalWrite(relay16, HIGH); }} 78 PHỤ LỤC CHÂN GIẮC ECM Bảng tra chân ECM: Điện áp Ký Hiệu (Số Mô tả cực cực) BATT (A21-20) - E1 (C20-104) IGSW (A21-28) - E1 (C20-104) +B (A21-2) - E1 (C20-104) +B2 (A21-1) E1 (C20-104) Điều kiện (V) Ắc quy (điện áp ắc quy dùng cho nhớ Ln ln – 14 Khóa điện Khóa điện ON – 14 Nguồn cấp ECM Khóa điện ON – 14 Nguồn cấp ECM Khóa điện ON – 14 Mọi điều kiện – 14 Khóa điện ON – 14 ECU) +BM (A21-3) - Nguồn cấp chấp ME01 (C20-43) hành bướm ga MREL (A21-44) - E1 (C20-104) tiêu chuẩn Relay EFI VG (C20-118) - Cảm biến lưu lượng khí E2G (C20-116) nạp Động chạy không tải, tay số vị trí trung 79 – 14 gian, cơng tắc A/C tắt OFF Duy trì tốc độ động OX1B (C20-64) - EX1B (C20- Cảm biến oxy (có sấy) 87) 2500v/p phút sau Tạo xung điện hâm nóng cảm biến HT1B (C20-47) – E03 (C20-86) Cảm biến oxy (có sấy) VCP2 (A21-58) Nguồn cấp cảm biến – EPA2 (A21- vị trí bàn đạp ga (cho 60) VPA2) Khóa điện ON 11 – 14 Khơng tải Dưới Khóa điện ON 4,5 – 5,5 Khóa điện ON 4,5 – 5,5 VCPA (A21-57) Nguồn cấp cảm biến - EPA2 (A21- vị trí bàn đạp ga (cho 60) VPA) Khóa điện ON, VPA (A21-55) - Cảm biến vị trí bàn đạp ga EPA (A21-59) (để điều khiển động cơ) nhả bàn đạp ga 0,5 – 1,1 Khóa điện ON, đạp hết bàn đạp 2,6 – 4,5 ga Khóa điện ON, VPA2 (A21-56) Cảm biến vị trí bàn đạp ga nhả bàn đạp ga – EPA2 (A21- (để phát hư hỏng Khóa điện ON, 60) cảm biến) đạp hết bàn đạp 1,2 – 2,0 3,4 – 5,0 ga FC (A21-7) E01 (C20-45) Khóa điện bật Điều khiển bơm xăng ON Không tải 80 – 14 Dưới 1,5 W (A21-24) E1 (C20-104) STA (A21-48) E1 (C20-104) Khóa điện bật Đèn Check ON Tín hiệu máy đề STAR (C20-52) Điều khiển relay máy - E1 (C20-104) khởi động THW (C20-97) ETHW (C20-96) G2+(C20-99) – NE (C20-121) NE+ (C20-122) – NE (C20-121) THA (C20-65) ETHA (C20-88) VCTA (C20-67) – ETA (C20-91) Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động – 14 Quay khởi động 5,5 hay Khóa điện ON Dưới 1.5 Quay khởi động 5.5 trở lên Không tải nhiệt độ nước làm mát 0,2 – 10 80 độ C Cảm biến vị trí trục cam Khơng tải Cảm biến vị trí trục khuỷu Không tải Tạo xung điện Tạo xung điện Khơng tải, nhiệt Cảm biến nhiệt độ khí nạp độ khí nạp 20 0,5 – 3,4 độ C Nguồn cảm biến VTA2 (C20- Cảm biến vị trí bướm ga 114) – ETA (để phát hư hỏng (C20-91) cảm biến) Khóa điện ON Khóa điện ON, nhả bàn đạp ga Khóa điện ON, đạp bàn đạp ga 4,5 – 2,1 – 3,1 4,6 – 5,5 Khóa điện bật VTA1 (C20115) – ETA (C20-91) ON bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga đóng hồn tồn (để điều khiển động cơ) Khóa điện bật ON bướm ga mở hoàn toàn 81 0,5 – 1,1 3,3 – 4,9 #10 (C20-108) E01 (C20-45) #20 (C20-107) E01 (C20-45) #30 (C20-106) E01 (C20-45) #40 (C20-105) E01 (C20-45) Khóa điện bật Vịi phun ON Khóa điện bật Vịi phun ON Khóa điện bật Vịi phun ON Khóa điện bật Vịi phun ON IGT1 (C20-85) - IC cuộn dây đánh lửa E1 (C20-104) (Tín hiệu đánh lửa) IGT2 (C20-84) - IC cuộn dây đánh lửa E1 (C20-104) (Tín hiệu đánh lửa) IGT3 (C20-83) - IC cuộn dây đánh lửa E1 (C20-104) (Tín hiệu đánh lửa) IGT4 (C20-82) - IC cuộn dây đánh lửa E1 (C20-104) IGF1 (C20-81) E1 (C20-104) TC (A21-27) E1 (C20-104) TACH (A21-15) - E1 (C20-104) (Tín hiệu đánh lửa) Không tải Không tải Không tải Không tải (Tín hiệu phản hồi đánh - E1 (C20-104) – 14 – 14 Tạo xung điện Tạo xung điện Tạo xung điện Tạo xung điện Khóa điện ON 4,5 – 5,5 Khóa điện ON 11 – 14 lửa) Cực TC giắc DLC3 Tốc độ động Không tải Đường truyền CAN Khóa điện ON Đường truyền CAN Khóa điện ON 104) CANL (A21-49) – 14 IC cuộn dây đánh lửa CANH (A2141) - E1 (C20- – 14 82 Tạo xung điện Tạo xung điện Tạo xung điện STSW (A21-14) Tín hiệu vận hành relay – E1 (C20-104) IGSW (A20-28) - E1 (C20-104) máy khởi động Khóa điện 83 Khóa điện ON Dưới 1,5 Quay khởi động Từ 11 – 14 Khóa điện ON Từ 11 – 14 PHỤ LỤC BẢN VẼ 84 1200,00 1400,00 20,00 850,00 130,00 20,00 140,00 20,00 550,00 GV Hướng dẫn ThS Nguyễn Đỗ Minh Triết ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế Bùi Thanh Tồn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HCM SL:01 TỈ LỆ 1:20 KHUNG ĐỠ MƠ HÌNH TỜ SỐ: SỐ TỜ: 03 GV Hướng dẫn ThS Nguyễn Đỗ Minh Triết Thiết Kế Bùi Hoàng Long Vũ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN VẼ MƠ HÌNH HỆ THỐNG SL : 01 Tỉ lệ 1:10 Tờ số : Số tờ : 03 MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE TOYOTA VIOS 2012, THỰC HIỆN TẠO PAN BẰNG SMARTPHONE COMBINATION METER SMARTPHONE PAN 10 10 135 440 IGNITION COIL WITH IGNITER 200 ECM +B IGF IGT1 GND +B IGF IGT2 GND +B IGF IGT3 GND +B IGF IGT4 GND 200 20 FUEL INJECTION 1200 60 B+ B+ #10 #20 B+ B+ #30 CRANKSHAFT POSSITION MAF 190 160 25 +B +B2 BATT MREL IGSW FC THA E2G VG ETHA EC E1 ME01 E01 E02 E03 KNK1 EKNK OC1+ OC1- IGT1 IGT2 IGT3 IGT4 IGF1 NE+ NE- G2+ THW ETHW #10 #20 #30 #40 ETA VCTA1 VTA1 VTA2 M+ M- VCP2 VPA2 EPA2 VCPA VPA EPA HT1A EX1A OX1A #40 ENGINE TEMPRATURE HEATED OXYGEN ACCELERATOR PEDAL +B +B 150 E2 HT1A E2 NE+ VG THW NE- E2 E2G VCP2 OX1A THA VPA2 EPA2 CAMSHAFT TIMMING OIL CONTROL VALVE CAMSHAFT POSSITION KNOCK SENSOR THROTTLE BODY VCPA M+ VPA 150 MG2+ OC1+ KNK1 NE- OC1- EKNK EPA E2 VC VTA 140 VTA2 _ PUMP GVHD: TH.S NGUYỄN ĐỖ MINH TRIẾT 100 120 EFI RELAY 28 10,5 IGNITION SWITCH + BATTERY 25 DLC3 18 24 SINH VIÊN THỰC HIỆN: BÙI THANH TOÀN TRẦN HỮU PHÚC BÙI HỒNG LONG VŨ IG2 RELAY 120 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM C/OPN RELAY FUSE 7,5A IG2 RELAY FUSE 15A EFI RELAY FUSE 20A 43 850 GV Hướng dẫn Thiết kế ThS Nguyễn Đỗ Minh Triết Trần Hữu Phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SL: 01 TỈ LỆ 1:5 SƠ ĐỒ BẢNG IN MÔ HÌNH TỜ SỐ: SỐ TỜ: 03 ... động hệ thống phun xăng đánh lửa hệ thống tạo lỗi phần mềm mơ máy tính 2.4 Tổng quan hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử 2.4.1 Tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI Hệ thống phun xăng xe Toyota. .. chế tạo mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa xe BMW 318i” [8] Nội dung đề tài chủ yếu nghiên cứu hệ thống phun xăng đánh lửa lý thuyết cảm biến hệ thống Thi cơng mơ hình hệ thống phun xăng đánh lửa. .. thống phun xăng đánh lửa ô tô cách khoa học, hiệu nhất; − Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống phun xăng – đánh lửa xe Toyota Vios 2012; − Lắp đặt hệ thống phun xăng đánh lửa Toyota Vios