Tài liệu được sinh viên học tập tại bộ môn công nghệ kỹ thuật ô tô, đại học Nông Lâm TP.HCM thực hiện. Tài liệu mô tả quá trình chẩn đoán và bảo dưỡng các cảm biến đầu vào, ECU động cơ, và các cơ cấu chấp hành đầu ra trên động cơ.
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG TÀI LIỆU PHỤC VỤ CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Toàn MSSV: 19154900 Ngành: Công nghệ-Kỹ thuật ô tô TP.HCM, Tháng Năm 2023 XÂY DỰNG TÀI LIỆU PHỤC VỤ CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE Tác giả NGUYỄN HUY TOÀN MSSV: 19154900 Tiểu luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn: Tiến sĩ NGUYỄN TRỊNH NGUYÊN TP.Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm 2023 ii LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô ngày phát triển cách vượt bậc hơn, việc nâng cấp xe để đạt đến tự động hóa việc tất yếu Đó cơng việc kỹ sư thợ máy chuyên ngành ô tô để đảm bảo công nghiệp ô tô phát triển Một lĩnh vực đầu việc ứng dụng tự động hóa tơ ứng dụng máy tính điều khiển động xe, vốn thành phần cốt lõi ô tô Tại Việt Nam, việc theo kịp trào lưu tự động hóa chưa phát triển nhiều, nhà máy sản xuất xưởng ô tô chưa thể sánh phân xưởng công ty xe tồn cầu Chính vậy, việc xây dựng tài liệu phục vụ việc bảo trì tu bổ hệ thống điều khiển động cần thiết thiết bị hệ thống phải nhập từ hải ngoại để đưa vào sử dụng Xuyên suốt quãng thời gian học tập, tìm hiểu, phát triển trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, em học hỏi nhiều thứ lĩnh vực tơ khí nói chung Thơng qua nhiệm vụ báo cáo giảng viên hướng dẫn giao cho này, em hy vọng thành tìm hiểu đúc kết lại đáp ứng kỳ vọng thầy dành cho em góp phần phát triển cho mơn Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ trường Em mong nhận đóng góp bảo tận tình thầy để đề tài hồn thiện từ giúp em có thêm tảng kiến thức để áp dụng việc làm sau Em xin chân thành cảm ơn thầy chúc thầy nhiều sức khỏe tâm huyết với nghề nghiệp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Tồn Tháng năm 2023 iii TĨM TẮT ĐỀ TÀI TÊN ĐỀ TÀI XÂY DỰNG TÀI LIỆU PHỤC VỤ CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Thời gian thực đề tài: Từ 08/03/2023 đến 05/06/2023 Đề tài thực xưởng thực hành-thí nghiệm tơ, Bộ Mơn Cơn Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ, Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ, Trường Đại Học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Chế tạo, lắp đặt, khảo sát, thử nghiệm, kiểm tra, chẩn đoán bảo dưỡng thiết bị, xây dựng tài liệu theo yêu cầu đề tài Phân tích, mơ điều kiện làm việc hệ thống điều khiển động mơ hình thực tế để xây dựng tài liệu phục vụ chẩn đoán bảo dưỡng hệ thống NỘI DUNG ĐỀ TÀI Thiết kế chế tạo lắp ráp vật dụng hỗ trợ đề tài Khảo sát điều kiện làm việc cảm biến, ECU cấu chấp hành đầu động PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DÙNG TRONG ĐỀ TÀI Phương pháp: Nghiên cứu lý thuyết cảm biến, ECU, cấu chấp hành đầu động Tra cứu nguồn tài liệu khác liên quan đến hệ thống điều khiển động Đo đạc khảo sàt thực nghiệm mơ hình động địa điểm thực đề tài Phương tiện: Dùng thiết bị phục vụ gia công (gồm máy cắt, máy mài, máy hàn), thiết bị phục vụ làm việc với thiết bị điện (đồng hồ VOM, ắcquy, mỏ hàn chì, board mạch điện, dây iv nối), máy tính có cài chương trình hỗ trợ thực đề tài (Word, Excel, Proteus, Labview, Draw.io) KẾT QUẢ ĐỀ TÀI Tìm hiểu nắm rõ điều kiện làm việc hệ thống điều khiển động để lên phương án chẩn đoán bảo dưỡng cho thành phần hệ thống Thiết kế chương trình máy tính phục vụ cho việc khảo sát hệ thống điều khiển động Tổng hợp kết tiến hành viết báo cáo v MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU _ iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI _ iv MỤC LỤC vi DANH MỤC ẢNH _ ix DANH MỤC BẢNG xii DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT _ xiii CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU _ 1.1 SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI 1.1.1 Tính cần thiết đề tài 1.1.2 Hướng báo cáo 1.2 PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN _ 2.1 TÌM HIỂU KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2.1.1 Bộ máy tính điều khiển động (engine control unit-ecu) 2.1.1.1 Cấu tạo bên ECU 2.1.1.2 Các mạch giao tiếp đầu vào ECU _ 2.1.2 HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN ĐẦU VÀO TRÊN ĐỘNG CƠ _9 2.1.2.1 Cảm biến TPS 10 2.1.2.2 Cảm biến CKPS _11 2.1.2.3 Cảm biến CMPS 12 2.1.2.4 Cảm biến ECTS _13 2.1.2.5 Cảm biến IATS _14 2.1.2.6 Cảm biến EGRTS _16 2.1.2.7 Cảm biến OxS 17 2.1.2.8 Cảm biến KS _ 19 2.1.2.9 Cảm biến MAPS 21 2.1.2.10 Cảm biến MAFS _22 2.1.2.11 Cảm biến APPS 24 2.1.2.12 Cảm biến VSS _26 2.1.3 CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH TIÊU BIỂU TRÊN ĐỘNG CƠ 30 2.1.3.1 Hệ thống ISC _ 30 2.1.3.2 Kim phun nhiên liệu 33 vi 2.1.3.3 Bobine đánh lửa _34 2.1.3.4 Máy chẩn đoán 35 2.1.4 KẾT HỢP PHƯƠNG ÁN LÀM ĐỀ TÀI VÀO KIỂM TRA HỆ THỐNG 38 2.1.4.1 Khái quát thiết bị/chương trình SOE3000B 38 2.1.4.2 Khái quát chương trình LabVIEW2023 _ 43 2.1.4.3 Khái quát chip điều khiển phát triển STM32F103C8T6 Blue Pill ARM Cortex-M3 _ 45 2.2 TÌM HIỂU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE _ 46 2.2.1 MẪU XE ỨNG DỤNG VÀ THÔNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ _46 2.2.2 BỐ TRÍ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN XE VÀ NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG 48 2.2.2.1 ECM 51 2.2.2.2 Các cảm biến đầu vào 52 2.2.2.3 Các cấu chấp hành đầu _ 54 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG THỰC HIỆN 57 3.1 THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU TỪ HỆ THỐNG _ 59 3.1.1 Công tác chuẩn bị 59 3.1.1.1 Thiết lập máy tính phần mềm 59 3.1.1.2 Thiết lập phần cứng 67 3.1.2 Thống kê kết khảo sát hệ thống điều khiển động _ 68 3.2 CHẨN ĐỐN NGUN NHÂN TRỤC TRẶC CĨ THỂ CÓ CỦA HỆ THỐNG VÀ LÊN PHƯƠNG ÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG _ 69 3.2.1 Xây dựng quy trình chẩn đốn hệ thống 69 3.2.2 Lên phương án bảo dưỡng hệ thống _ 72 3.2.2.1 Kiểm tra hoạt động cảm biến MAFS _ 72 3.2.2.2 Kiểm tra hoạt động cảm biến TPS _ 73 3.2.2.3 Kiểm tra hoạt động cảm biến CKPS _ 74 3.2.2.4 Kiểm tra hoạt động cảm biến CMPS _ 74 3.2.2.5 Kiểm tra hoạt động cảm biến ECTS 75 3.2.2.6 Kiểm tra hoạt động cảm biến OxS _ 75 3.2.2.7 Kiểm tra hoạt động cảm biến KS 77 3.2.2.8 Kiểm tra hoạt động cảm biến MAPS _ 77 vii 3.2.2.9 Kiểm tra hoạt động hệ thống ISC 78 3.2.2.10 Kiểm tra hoạt động kim phun 79 3.2.2.11 Kiểm tra hoạt động bobine đánh lửa 79 3.2.2.12 Kiểm tra hoạt động ECU _80 3.2.2.13 Kiểm tra hoạt động cảm biến APPS _ 82 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT _83 4.1 NHẬN XÉT VÀ ĐÚC KẾT VẤN ĐỀ _ 83 4.2 ĐỀ XUẤT ĐƯA RA _ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO _ 84 viii DANH MỤC ẢNH Hình 1: Hình dáng (trái) vị trí ECU (phải) hệ thống điều khiển động Hình 2: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển động .3 Hình 3: Liên hệ thành phần cấu tạo bên ECU .3 Hình 4: Cấu trúc làm việc CPU Hình 5: Các mạch điện hoạt động bên ECU Hình 6: Minh họa xung dựa theo giá trị bit (0 1) .6 Hình 7: Sơ đồ bên ADC Hình 8: Sơ đồ mạch điện đếm Hình 9: Sơ đồ mạch điện nhớ trung gian Hình 10: Sơ đồ mạch điện khuếch đại .8 Hình 11: Sơ đồ mạch điện ổn áp .8 Hình 12: Sơ đồ mạch giao tiếp đầu Hình 13: Minh họa sơ đồ liên hệ cảm biến đầu vào, ECU, cấu chấp hành Hình 14: Cảm biến TPS vị trí lắp động 10 Hình 15: Cấu tạo cảm biến TPS 10 Hình 16: Đồ thị quan hệ độ mở bướm ga giá trị điện áp 11 Hình 17: Cảm biến CKPS vị trí lắp động 11 Hình 18: Cấu tạo cảm biến CKPS 12 Hình 19: Cảm biến CMPS vị trí lắp động 12 Hình 20: Cấu tạo cảm biến CMPS 13 Hình 21: Cảm biến ECTS vị trí lắp động 13 Hình 22: Cấu tạo cảm biến ECTS 13 Hình 23: Đồ thị quan hệ nhiệt độ nước đo giá trị điện áp 14 Hình 24: Cảm biến IATS vị trí lắp động 14 Hình 25: Cảm biến IATS nằm cảm biến MAFS vị trí lắp động 15 Hình 26: Cấu tạo hoạt động cảm biến IATS 16 Hình 27: Sơ đồ quan hệ lý thuyết nhiệt độ điện trở cảm biến IATS .16 Hình 28: Cảm biến EGRTS vị trí lắp động 17 Hình 29: Quan hệ nhiệt độ điện trở loại phần tử NTC PTC 17 Hình 30: Cảm biến OxS vị trí lắp động 18 Hình 31: Cấu tạo cảm biến OxS 18 Hình 32: Nguyên lý làm việc cảm biến OxS 19 Hình 33: Cảm biến KS vị trí lắp động 19 Hình 34: Cấu tạo cảm biến KS 20 Hình 35: Phân loại phân tích hoạt động cảm biến KS .20 Hình 36: Cảm biến MAPS vị trí lắp động 21 Hình 37: Hoạt động cảm biến MAPS 21 Hình 38: Sơ đồ mạch điện cảm biến MAPS 22 Hình 39: Sơ đồ quan hệ lý thuyết điện áp áp suất cảm biến MAPS 22 Hình 40: Cảm biến MAFS vị trí lắp động 22 ix Hình 41: Hoạt động cảm biến MAFS 23 Hình 42: Cảm biến APPS vị trí lắp nội thất xe .24 Hình 43: Sơ đồ hoạt động lý thuyết cảm biến APPS 24 Hình 44: Minh họa cảm biến sinh tín hiệu cảm biến APPS 25 Hình 45: Hoạt động cảm biến APPS loại tuyến tính 25 Hình 46: Hoạt động cảm biến APPS loại Hall 26 Hình 47: Cảm biến VSS vị trí lắp động 26 Hình 48: Bố trí cảm biến APPS loại cơng tắc lưỡi gà 27 Hình 49: Bố trí cảm biến APPS loại cảm biến quang điện 28 Hình 50: Bố trí cảm biến APPS loại cảm biến từ 29 Hình 51: Hoạt động bên APPS loại cảm biến từ đển sinh điện áp 29 Hình 52: Bố trí cảm biến APPS loại điện trở từ 30 Hình 53: Cách sóng tín hiệu chuyển đổi để giá trị tốc độ đọc 30 Hình 54: Các yếu tố ảnh hưởng đến điều khiển cầm chừng động dùng ECM 31 Hình 55: Hướng khơng khí hệ thống ISC loại tắt 31 Hình 56: Sơ đồ hoạt động ISCV kiểu motor bước .32 Hình 57: Sơ đồ hoạt động ISCV kiểu cuộn dây quay 32 Hình 58: Hướng khơng khí hệ thống ISC loại điều khiển điện tử 33 Hình 59: Sơ đồ hệ thống EFI 33 Hình 60: Sơ đồ nguyên lý hệ thống EFI 34 Hình 61: Sơ đồ hệ thống ESA 35 Hình 62: số loại máy chẩn đốn động chuyên dụng sử dụng nhiều 36 Hình 63: Dây cổng kết nối chuẩn DLC3 để kết nối máy chẩn đoán với xe 36 Hình 64: số tài liệu tra cứu mã lỗi xe dạng phầm mềm máy tính 37 Hình 65: Tableau xe đại tích hợp đèn báo trục trặc hình mơ xe 38 Hình 66: Máy tính cấp để sử dụng thiết bị chương trình SOE3000B 39 Hình 67: Giao diện chung chương trình SOE3000B 42 Hình 68: Chức đo đánh lửa sơ cấp 42 Hình 69: Chức đo cảm biến lưu lượng khí 43 Hình 70: Chức ngắt xylanh để đo tốc độ máy 43 Hình 71: Giao diện VI LabVIEW Bên trái Front Panel, bên phải Block Diagram 44 Hình 72: Chip điều khiển STM32F103C8T6 46 Hình 73: Động 1ZZ-FE xưởng ô tô thuộc Đại Học Nơng Lâm TP.HCM .48 Hình 74: Mẫu xe Toyota Corolla đời 48 Hình 75: Bố trí động 1ZZ-FE hệ thống điều khiển động xe Toyota Corolla 49 Hình 76: Vị trí cảm biến cấu chấp hành gắn trực tiếp động 1ZZ-FE .50 Hình 77: Sơ đồ đấu dây hệ thống điều khiển động động 1ZZ-FE .51 Hình 78: ECM điều khiển động 1ZZ-FE 52 Hình 79: Cảm biến vị trí bướm ga động 1ZZ-FE 52 x Hình 21: Sơ đồ chẩn đoán cho hệ thống điều khiển động 1NZ-FE 71 C10 C3 C11 C10 C3 C11 C12 C14 C13 C14 C15 C13 C15 C6 C12 C6 C16 H7 C16 C8 C5 C8 C5 C19 H5 C19 C18 C18 C1 C17 C1 C2 C2 C7 C20 C17 H1 C7 H4;10 H8 C9 H7 H9 H2;5 H8 H1 H3;6; 11;12 H4;10;13 H1-3;5-9;11;12 H2;9;12;13 H3; 6;11 C20 C9 H1;3-8;10;11 C4 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 C18 C1 C17 C2 C7 H1-12 C20 C7 H7 H9 H2;5 H8 H1 H13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 C18 C1 C17 H1;2;5;7-9;13 H3; 4;6; C2 10-12 H13 H7 H9 H2;5 H8 H1 H3;4;6; 10-12 H10; 13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 C18 C1 C17 H2;4-10;13 C2 H6 H7 H9 H2; 4;5 H8 H1;3;11;12 C1 H6 H7 H9 H2; 4;5 H1; 3;8 H10; 13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 C18 H1 H6 H7 H9 H2;4; 5;11 H1;3;8;12 H2;4-7;9-11;13 H1-10;13 H10; 13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 H1-11;13 C18 H1 H6 H7 H9 H2-5; 8;11 H12 H10; 13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 H1-11;13 C19 C5 H1 H6 H7 H9 H10; 12;13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C8 H1 H6 H7 H9 H1 H4 H5 H6 H7 H2;8 H9 H3;11 H1013 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 H1-8;10-13 C16 H1 H3;4 H5 H6 H7 H2;8 H9 C6 H1 H3;4 H5 H6 H7 H2;8 Trường hợp triệu chứng không xảy H913 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 H1;3-7;9-13 Trường hợp triệu chứng có xảy Triệu chứng gặp phải H10; 12;13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 H1;2;4-10;12;13 H2-5;8;11 H1;6;7;9;10;12;13 H2-5; 8;11 H12 Lỗi chẩn đốn CHÚ THÍCH: H10; 13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 C15 C6 C16 C8 C5 C19 C18 C1 H11;12 C17 H2; 9-13 C3 C10 C11 C13 C12 C14 H1-7;9-13 C15 H5 H6 H7 H1 H3;4 H8 H2; 8-13 C3 C10 C11 C13 C12 H1-6;8-13 C14 H5 H6 H1 H3;4 H7 H2; 7-13 C3 C10 C11 C13 H1-5;7-13 C12 H5 H1 H3;4 H6 H2; 7-13 C3 C10 C11 H1-5;7-13 C13 H5 H1 H3;4 H6 H2; 6-13 C3 C10 H1-4;6-13 C11 H1 H3;4 H5 H2; 5-13 C3 H1;2;5-13 C10 H1 H3;4 H213 C3 H1 Thay hệ thống SƠ ĐỒ CÂY CHẨN ĐOÁN CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 3.2.2 Lên phương án bảo dưỡng hệ thống Khác với động cơ, hệ thống điều khiển động phần lớn gồm linh kiện có mạch điện tử cần quản lý kỹ độ nhạy cảm với môi trường thành phần Vì vậy, hướng bảo dưỡng dùng cho hệ thống kiểm tra xem thành phần chẩn đốn có cịn hoạt động tốt hay không tiến hành thay phận bị hư/lỗi Thông thường, cách nhanh để kiểm tra hệ thống cắm máy chẩn đoán hay máy đo sóng hay thiết bị SOE3000B vào hệ thống Tuy nhiên, có trường hợp khơng có sẵn máy để sử dụng hay hệ thống điều khiển khơng nhận diện máy chẩn đốn Trong tình đó, tham khảo thao tác kiểm tra bảo dưỡng bên Trong trường hợp phận chẩn đốn hoạt động bình thường trục trặc liên quan đến chúng xảy có khả cần phải tiến hành kiểm tra động hệ thống điện/điện tử động cơ, báo cáo không đề cập đến phần 3.2.2.1 Kiểm tra hoạt động cảm biến MAFS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Nước lọt vào cảm biến - ECU điều khiển khơng xác - Rị rỉ chân khơng, bụi bẩn lọt vào - Lọc khơng khí bẩn hay bị tắc Cách kiểm tra cảm biến: - Tắt động đo cảm biến VOM Để đồng hồ chế độ DCV, điện áp đầu khơng nằm khoảng 0.98÷1.02V cảm biến bị hư - Có thể đo điện áp cảm biến cách cấp nguồn cho thổi vào cảm biến hay đạp ga sau cho nổ động quan sát điện áp có thay đổi hay khơng (vì cảm biến giá trị điện áp có quan hệ biến thiên với lượng gió qua nó) - Để dễ so sánh lượng điện áp đầu tương đương với lượng khí qua cảm biến so sánh với bảng Nếu giá trị điện áp không đổi hay lệch nhiều so với bảng cảm biến bị lỗi/hư 72 Bảng 3: Bảng quan hệ lượng khí 1s giá trị điện áp cảm biến MAFS 3.2.2.2 Kiểm tra hoạt động cảm biến TPS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Chạm dây tín hiệu - Mạch điện tử bên hay IC điều khiển gặp cố - ECU hay mạch cảm biến trục trặc Cách kiểm tra cảm biến: - Đối với cảm biến TPS loại Hall động 1NZ-FE cần kiểm tra áp DCV chân tín hiệu âm (chân tín hiệu thường cung cấp lượng điện áp 5V cho ECU) Hình 22: Đấu dây VOM vào cảm biến TPS để kiểm tra 73 - Kết nối cảm biến với động cơ, sau bật công tắc máy, không nổ máy - Từ từ mở bướm ga (hay đạp bàn đạp ga) quan sát thay đổi điện áp VOM Sau bướm ga mở hết từ từ đóng lại để quan sát thay đổi điện áp Nếu cảm biến cịn hoạt động tốt giá trị điện áp VOM tuyến tính tăng dần mở bướm ga, giảm dần đóng bướm ga Trong trường hợp cảm biến bị hở mạch hay có hư hỏng giá trị điện áp khơng thay đổi hay tăng giảm bất thường 3.2.2.3 Kiểm tra hoạt động cảm biến CKPS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Răng tín hiệu bị gãy hay mịn - Khe hở từ chưa - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Chạm dây tín hiệu - ECU hay mạch cảm biến trục trặc - Giá trị điện áp bất thường vào mạch cảm biến Cách kiểm tra cảm biến: - Đối với cảm biến CKPS loại từ động 1NZ-FE trước hết cần kiểm tra điện trở cuộn dây cảm biến Giá trị điện trở biết cảm biến hoạt động rơi vào khoảng 400÷1500Ω - Sau kiểm tra khe hở từ cảm biến Ở động 1NZ-FE khảo sát khe hở nằm khoảng 0.5÷1.5mm 3.2.2.4 Kiểm tra hoạt động cảm biến CMPS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Khe hở từ chưa - Răng tín hiệu cam bị gãy hay mòn - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - ECU hay mạch cảm biến trục trặc - Chạm dây tín hiệu - Giá trị điện áp bất thường vào mạch cảm biến Cách kiểm tra cảm biến: - Đối với cảm biến CMPS động 1NZ-FE khảo sát trước hết cần thực đo điện trở thao tác với cảm biến CKPS Giá trị điện trở biết cảm biến hoạt động rơi vào khoảng 400÷1000Ω Sau kiểm tra khe hở từ thao tác với cảm biến CKPS 74 - Tiếp theo cần kiểm tra xem cảm biến có cịn tạo xung khơng cách dùng VOM chế độ DCV đặt vào chân cảm biến dùng kim loại quét qua cảm biến nhiều lần để xem xung có xuất khơng Nếu xung có xuất hiện, nghĩa cảm biến cịn tốt tạo xung bình thường 3.2.2.5 Kiểm tra hoạt động cảm biến ECTS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Chạm dây tín hiệu - Động nhiệt - Nước tràn vào cảm biến, hở mạch - Van nhiệt trục trặc Cách kiểm tra cảm biến: - Dùng VOM chế độ đo điện trở kiểm tra cảm biến suốt trình nhiệt độ dịng nước qua thay đổi Hình 23: Nối dây VOM vào cảm biến ECTS để kiểm tra - Có thể chọn thử cảm biến với nước nóng hay nước lạnh Nếu nước nóng khoảng điện trở 0.2÷0.3Ω; cịn nước lạnh 4.8÷6.6Ω Ngồi thử cảm biến với bật lửa, khoảng điện trở thử với nước nóng 3.2.2.6 Kiểm tra hoạt động cảm biến OxS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Vết bẩn bám vào đầu cảm biến - Cảm biến bị biến dạng 75 - Chạm dây tín hiệu - Nước tràn vào cảm biến - Hở mạch Cách kiểm tra cảm biến: - Cho nổ động đến động nóng lên tắt máy, sau tiến hành kiểm tra (chìa khóa máy để nấc bật) - Dùng VOM để chế độ DCV cho dây đỏ vào cực dương cảm biến, dây đen vào thành động (mass) Điện áp cảm biến rơi vào khoảng 0.4÷0.45V - Khi động nguội (với chìa khóa nấc bật) điện áp đo cảm biến tuột xuống cịn khoảng 0.1÷0.2V - Sau thử xong trường hợp thu kết ý, cho nổ động tiến hành đo điện áp cảm biến lần Điện áp cảm biến lúc nằm khoảng 0.1÷0.9V Ngồi quan sát lượng khí xả Nếu lượng xả (nồng độ oxy cao) tín hiệu DCV VOM 0.45V; cịn lượng xả nhiều (nồng độ oxy thấp) tín hiệu DCV VOM 0.45V Hình 24: Đấu dây VOM vào cảm biến OxS để kiểm tra - Nếu trường hợp mà điện áp VOM không thay đổi hay lệch nhiều so với khoảng kể cảm biến bị lỗi Ngoại trừ trường hợp cảm biến bị bẩn cần vệ sinh để kiểm tra lại, trường hợp khác cần phải thay cảm biến Các trường hợp cảm biến bị bẩn kèm giải thích liệt kê bên dưới: - Đầu có màu than đen: Hỗn hợp hịa khí đặc - Đầu có màu trắng phấn: Bị bẩn silicon - Đầu có màu trắng cát: Bị bẩn chất chống đơng 76 - Đầu có màu nâu sẫm: Mức độ dùng dầu cao 3.2.2.7 Kiểm tra hoạt động cảm biến KS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Chạm dây tín hiệu - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Buồng đốt có muội than Cách kiểm tra cảm biến: - Kết nối cảm biến với thiết bị SOE3000B hay thiết bị đo sóng - Cho nổ động kiểm tra xung điện áp chân tín hiệu, sau gõ nhẹ lên động để tạo “kích nổ” cho cảm biến ghi nhận Cũng đạp bàn đạp ga để kiểm tra cảm biến - Nếu cảm biến bị hư/lỗi đạp ga có tiếng kích nổ liên tục lớn không dứt Một cách khác để nhận biết quan sát sóng Nếu tiếng gõ từ việc gõ vào động hay từ bên động xảy mà sóng khơng chuyển động tương ứng cảm biến bị hư khơng ghi nhận tín hiệu 3.2.2.8 Kiểm tra hoạt động cảm biến MAPS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Ống chân không bị tuột, hay tắc - Cảm biến TPS bị lỗi/hư - Chạm dây tín hiệu - Mất mối nối âm - Hở mạch tín hiệu Cách kiểm tra cảm biến: - Dùng VOM chế độ DCV nối dây vào chân tín hiệu âm cảm biến (với dây đỏ vào chân tín hiệu dây đen vào chân âm) 77 Hình 25: Đấu dây VOM vào cảm biến MAPS để kiểm tra - Nối hệ cảm biến-đồng hồ với bơm chân không để kiểm tra Dùng lực rút chân không quan sát giá trị điện áp VOM độ chân khơng thay đổi Hình 26: Bộ bơm chân không dùng lực tay kết nối với chân áp suất cảm biến - Với động 1NZ-FE khảo sát cảm biến MAPS dùng, dựa vào hình 3.15 để kiểm tra mối quan hệ điện áp chân khơng Có thể dùng công thức 3.3 để kiểm tra - Nếu giá trị điện áp không đổi hay cho giá trị khác xa với giá trị sơ đồ hay công thức, chứng tỏ cảm biến bị lỗi/hư 3.2.2.9 Kiểm tra hoạt động hệ thống ISC Các hư hỏng hay trục trặc cấu chấp hành đến từ nguyên nhân sau: - Trục trặc cảm biến TPS khiến ECU hiểu bàn đạp ga đạp nên khơng có bù ga - ISCV bị kẹt - Hệ thống kết nối với ECU, dẫn đến tín hiệu khác lái hay phanh - Trục trặc cảm biến MAFS OxS gây rối loạn tín hiệu lượng hịa khí, dẫn đến kiểm soát cầm chừng 78 Cách kiểm tra hệ thống: - Cho nổ động với ISCV lấy để kiểm tra tốc độ vòng quay Nếu tốc độ vòng quay động giảm hay thay đổi bất thường hệ thống bị lỗi/hư - Để chắn dùng VOM chế độ đo điện trở để đo ISCV Nếu giá trị đo nằm ngồi khoảng 7÷13Ω hệ thống bị lỗi/hư 3.2.2.10 Kiểm tra hoạt động kim phun Các hư hỏng hay trục trặc cấu chấp hành đến từ nguyên nhân sau: - Bám bẩn dẫn đến nghẹt lỗ phun - Rị rỉ hịa khí - Đứt/lỏng dây tín hiệu hay giắc cắm - Trục trặc ECU - Đường kính lỗ phun chưa Cách kiểm tra: - Sau xác định trục trặc nằm kim phun thơng qua đèn báo hay máy chẩn đốn, cần tiến hành xác định rõ trục trặc đến từ kim phun - Cho động nổ dùng kim loại để lên kim phun lắng nghe Nếu kim loại phát tiếng gõ (truyền từ kim phun) kim phun cịn hoạt động tốt Ngược lại, không nghe tiếng hay nghe tiếng gõ khơng có chu kỳ hay gõ q nhanh so với tiếng từ kim khác kim phun bị lỗi/hư - Cũng dùng SOE3000B hay thiết bị đo sóng để kiểm tra kim phun thay cho phương pháp - Để chắn hơn, tiến hành đo điện trở kim phun Rút kim phun dùng VOM đo điện trở kim phun Nếu giá trị vượt khỏi khoảng 11÷24Ω nghĩa kim phun bị lỗi/hư - Để bảo đảm không nhận diện sai trục trặc, nên câu thêm đèn vào dây tín hiệu kim phun để kiểm tra xem dịng điện có truyền đến kim phun khơng Hình 27: Các kim phun câu thêm đèn để kiểm tra nguồn 3.2.2.11 Kiểm tra hoạt động bobine đánh lửa Các hư hỏng hay trục trặc cấu chấp hành đến từ nguyên nhân sau: 79 - Đứt/lỏng dây tín hiệu hay giắc cắm - Trục trặc ECU, chia - Góc đánh lửa không Cách kiểm tra: - Đảm bảo động tắt, sau lấy bougie ngồi Lưu ý phải cầm bougie vật liệu cách điện Sau lấy bougie ra, lỗ bougie phải bịt lại để tránh có vật thể hay chất lỏng rơi vào lỗ - Cho bougie gắn với bô chia dây cao áp, quẹt lên mass hay bề mặt kim loại để thử tiếp xúc (bước bỏ qua) - Tháo relay bơm nhiên liệu để tránh làm tổn hại động - Tiến hành nổ động quan sát khe hở bougie Nếu khe hở khơng có lửa bougie bị hư, dẫn đến bobine khơng dùng Nếu khe hở bougie có lửa cam boughie yếu, cần thay sớm Bobine hoạt động tốt khe hở bougie có tia lửa xanh - Sau kiểm tra xong bobine cần tắt động lắp thứ lại cũ - Nếu khơng muốn phải tháo bobine kiểm tra dùng SOE3000B hay thiết bị phân tích sóng để kiểm tra Tiến hành nổ động để quan sát Nếu khơng xuất sóng hay sóng khơng theo chu kỳ, hay sóng nhanh sóng bobine khác bobine bị hư/lỗi - Để đảm bảo khơng nhận diện sai trục trặc, nên câu thêm đèn vào dây tín hiệu bobine để kiểm tra xem dịng điện có truyền đến bobine khơng Hình 28: Bobine đánh lửa câu thêm đèn để kiểm tra nguồn 3.2.2.12 Kiểm tra hoạt động ECU Các hư hỏng hay trục trặc điều hành đến từ nguyên nhân sau: - Dòng điện áp cao chạy qua làm nổ mạch bên - Nước tràn vào mạch - Đứt/lỏng dây tín hiệu hay giắc cắm 80 - Làm việc điều kiện nhệt độ cao - Giật lắc, va đập trình động vận hành Cách kiểm tra: - Mở ECU kiểm tra xem mạch điện tử bên có mùi khét, có vết nứt/gãy, hay có đọng nước khơng Nếu có trường hợp xem ECU hư Tuy nhiên trường hợp mạch điện tử đọng nước, lựa chọn làm khơ máy sấy nhiệt độ vừa phải tiếp tục tiến hành bước kiểm tra - Khi xác định ECU khơng có vấn đề thi thực bước kiểm tra Các bước cần thực đo thông mạch relay EFI bên ECU chân nối mass, kiểm tra dòng điện vào khỏi ECU Hình 29: Sơ đồ mạch khởi động cấp nguồn áp dụng hệ thống điều khiển động 1NZ-FE - Dựa theo sơ đồ mạch nguồn cho ECU, relay EFI cần phải thông mạch để ECU thông qua chân +B (chân BATT phục vụ cho việc cấp nguồn để ECU lưu trữ liệu) nhận nguồn từ ắcquy Nếu relay khơng thơng mạch cần thay relay kiểm tra lại nguồn vào ECU Trong trường hợp bảo đảm relay cịn tốt ECU khơng nhận nguồn kiểm tra cầu chì Nếu cầu chì khơng có trục trặc ECU bị đứt mạch vùng nhận nguồn Dấu hiệu để nhận biết ECU có tín hiệu nhận nguồn mơ tả theo bảng dùng VOM chế độ DCV để kiểm tra: Điều kiện nhận nguồn Công tắc máy nấc “ON” Công tắc máy nấc “OFF” Chân +B E1 12V 0V Chân E1 BATT 12V 12V Bảng 4: Giá trị điện áp dây nguồn vào ECU - Sau xác nhận ECU có nhận nguồn, tiến hành kiểm tra tín hiệu điện áp cảm biến cấu chấp hành Nếu giá trị điện áp đo với giá trị chân tín hiệu phận kiểm tra (với máy sóng sóng dao động khoảng điện áp tín hiệu) ECU cịn điều khiển hệ thống tốt; cịn ngược lại ECU bị đứt mạch hay xảy lỗi mạch 81 - Khi xác định ECU dùng cần thay ECU cho hệ thống Tuy nhiên, ECU thay phải tương thích với động hệ thống để động vận hành tốt Các yếu tố để xác định tương thích ECU với hệ thống gồm đời xe, hãng xe, dòng xe, mã số OEM ECU Các yếu tố thường in ECU để quan sát Hình 30: Các thơng số ECU dùng để xác định độ tương thích với hệ thống điều khiển động 3.2.2.13 Kiểm tra hoạt động cảm biến APPS Các hư hỏng hay trục trặc cảm biến đến từ nguyên nhân sau: - Trục trặc ECU hay mạch điện tử bên - Đứt/lỏng dây điện hay giắc cắm - Chạm dây tín hiệu - Hở mạch - Bougie bẩn đánh lửa yếu Cách kiểm tra cảm biến: - Dùng VOM chế độ DCV đặt vào chân tín hiệu mass động Giá trị điện áp đo thực đạp bàn đạp nhả đạp phải thay đổi tuyến tính - Cảm biến bàn đạp ga có chân tín hiệu nên cần phải kiểm tra Với cảm biến động khảo sát thuộc loại tuyến tính, chân tín hiệu VPA VPA2 Cả chân tín hiệu động khảo sát biến thiên tỷ lệ nghịch với nhau, nghĩa đạp ga, tín hiệu điện áp chân tăng tín hiệu chân giảm Có thể dùng SOE3000B để kiểm tra sơ đồ biến đổi sóng chân - Nếu dây hay không thay đổi giá trị điện áp đạp nhả bàn đạp ga, hay giá trị điện áp dây khơng biến đổi tuyến tính cảm biến bị lỗi/hư 82 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 NHẬN XÉT VÀ ĐÚC KẾT VẤN ĐỀ Sau trình tìm hiểu thực đề tài với dạy giảng viên hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình bạn bè, đề tài “XÂY DỰNG TÀI LIỆU PHỤC VỤ CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1ZZ-FE” em hoàn thành Theo nhận xét thân, em cảm thấy học hỏi nhiều thứ hiểu rõ góp mặt máy tính cơng nghiệp tơ Vì giới hạn mặt kiến thức chun mơn mặt thời gian, tài liệu phục vụ chẩn đốn bảo dưỡng hệ th6óng điều khiển động em chưa thể khai thác hết thành phần, hy vọng tài liệu góp phần giúp thầy bạn sinh viên chẩn đoán bảo dưỡng hệ thống điều khiển động cách xác Đúc kết lại thành quả, tài liệu xây dựng quy trình chẩn đốn hệ thống điều khiển động 1NZ-FE (động giảng viên hướng dẫn định cho phép khảo sát), thao tác bảo dưỡng, thay nhiều thành phần hệ thống điều khiển động 4.2 ĐỀ XUẤT ĐƯA RA Để tối ưu hóa kết tổng hợp được, đề tài nên mở rộng phân tích yếu tố ảnh hưởng mơi trường đến với hệ thống điều khiển động phương hướng hạn chế tác động nhằm đảm bảo độ hiệu hệ thống Mặt khác, để tăng thêm tính thực tiễn đề tài, hệ thống điều khiển động xe thực tế nên dùng để khảo sát để từ việc quan sát xe chạy mà đưa kết chẩn đoán bảo dưỡng chi tiết Mặc dù cố gắng để hoàn thiện đề tài, kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế, đề tài lần em khơng tránh khỏi thiếu sót ứng dụng chương trình máy tính để chẩn đốn hệ thống điều khiển động Vì vậy, kính mong q thầy góp ý kiến xây dựng đề tài tốt Xin cảm ơn quý thầy dành thời gian công sức để xem qua tài liệu 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO MÔ ĐUN: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ-TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: CHẨN ĐỐN BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ-ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH 2002 TOYOTA COROLLA S SEDAN L4-1.8L (1ZZ-FE)-COPYRIGHT 2013ALLDATA GIÁO TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT ĐIỆN TRÊN ĐỘNG CƠ Ô TÔ ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: TÌM HIỂU THIẾT BỊ PHÂN TÍCH TỔNG HỢP ĐỘNG CƠ SOE3000B- ĐẠI HỌC NÔNG LÂM SOE3000B ENGINE MULTIPLEX ANALYZER MANUAL DEVELOPMENT OF TOYOTA 1ZZ-FE ENGINE-981087-SAE TECHNICAL TOYOTA TECHNICAL TRAINING KỸ THUẬT CHẨN ĐỐN Ơ TƠ-PGS TS.NGUYỄN KHẮC TRAI-NXB GIAO THÔNG VẬN TẢI 10 DIAGNOSIS AND TROUBLESHOOTING OF ELECTRICAL, ELECTRONIC, AND COMPUTER SYSTEMS-JAMES D HALDERMANSIXTH EDITION 84