Giới thiệu tổng quan về hệ thống điều khiển động cơ. Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ 2GRFSE lắp trên xe Lexus RX 350 2008. Tìm hiểu hiện tượng, nguyên nhân và cách chẩn đoán, bảo dưỡng, kiểm tra, sửa chữa hệ thống điều khiển động cơ 2GRFSE lắp trên xe Lexus RX 350 2008.
MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRÊN Ô TÔ 1.1 Tổng quan hệ thống điều khiển lập trình cho động 1.1.1 Lịch sử phát triển động phun xăng 1.1.2 Ưu điểm hệ thống phun xăng 1.2 Cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình thuật toán điều khiển 1.2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình 1.2.2 Thuật toán điều khiển lập trình 1.3 Tổng quan hệ thống điện điện tử ô tô 11 1.3.1 Hệ thống điện ô tô gồm có 11 1.3.2 Các ký hiệu màu dây sơ đồ mạch điện 16 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2GR-FSE TRÊN XE LEXUS RX 350 2008 18 2.1 Tổng quan động 2GR-FSE xe Lexus RX 350 2008 18 2.1.1 Giới thiệu xe Lexus RX 350 2008 18 2.1.2 Động 2GR-FSE 19 2.1.3 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển động 2GR-FSE 20 2.2 Các cảm biến tín hiệu đầu vào động 2GR-FSE .22 2.2.1 Cảm biến vị trí trục khuỷu .22 2.2.2 Cảm biến vị trí trục cam 23 2.2.3 Cảm biến Oxy 24 2.2.5 Cảm biến vị trí bướm ga 27 2.2.6 Cảm biến vị trí bàn đạp ga .29 i 2.2.7 Cảm biến kích nổ .30 2.2.8 Cảm biến tỷ lệ khơng khí nhiên liệu (A/F) 32 2.3 Bộ điều khiển trung tâm 33 2.3.1 Cấu tạo 33 2.3.2 Nguyên lý hoạt động điều khiển động ECM 34 2.3.3 Mạch cấp nguồn – Mạch VC – Mạch nối đất 36 2.4 Hệ thống nhiên liệu xe xe Lexus RX 350 2008 .38 2.4.1 Cấu tạo hệ thống phun xăng .38 2.4.2 Hệ thống điều khiển bơm nhiên liệu nguyên lý hoạt động 40 2.5 Hệ thống đánh lửa .44 2.5.1 Cấu tạo hệ thống đánh lửa trực tiếp 44 2.5.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa trực tiếp 48 2.7 Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử 49 2.8 Hệ thống điều khiển góc phân phối khí thơng minh (VVT-i) 53 2.9 Hệ thống thay đổi chiều dài hiệu dụng đường ống nạp ACIS .57 2.9.1 Cấu tạo hệ thống ACIS 57 2.9.2 Hoạt động hệ thống ACIS 58 2.10 Hệ thống phun khí .59 2.10.1 Bơm phun khí 60 2.10.2 Van chuyển mạch khơng khí 61 2.10.3 Cảm biến áp suất khơng khí 61 2.10.4 Mạch điều khiển phun khí 63 2.11 Chức kiểm soát khởi động 64 2.12 Hệ thống kiểm soát nhiên liệu bay (EVAP) 66 2.12.1 Chức thành phần .67 2.12.2 Cấu trúc hoạt động thành phần .68 2.12.3 Hệ thống EVAP .71 CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2GR-FSE 74 3.1 Bố trí hệ thống điện xe Lexus RX 350 2008 74 3.2 Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng 76 3.3 Kiểm tra sửa chữa hư hỏng tín hiệu khởi động mạch nguồn 79 ii 3.3.1 Mạch tín hiệu máy khởi động 79 3.3.2 Mạch nguồn .81 3.4 Kiểm tra sửa chữa hư hỏng cảm biến .82 3.4.1 Cảm biến vị trí trục khuỷu .82 3.4.2 Cảm biến vị trí trục cam 84 3.4.3 Cảm biến lưu lượng nhiệt độ không khí nạp .86 3.4.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động 88 3.4.5 Cảm biến vị trí bướm ga 89 3.4.6 Cảm biến vị trí bàn đạp ga .91 3.4.7 Cảm biến kích nổ .93 3.4.8 Cảm biến tỷ lệ khơng khí nhiên liệu A/F .94 3.4.9 Cảm biến oxy 97 3.5 Kiểm tra sửa chữa hệ thống nhiên liệu 99 3.5.1 Kiểm tra sửa chữa mạch điều khiển bơm nhiên liệu 99 3.5.2 Kiểm tra sửa chữa mạch phun nhiên liệu .101 3.6 Kiểm tra sửa chữa hệ thống đánh lửa 102 3.7 Chẩn đoán hệ thống điều khiển động 103 3.7.1 Sử dụng máy chẩn đoán 103 3.7.2 Mã lỗi hệ thống điều khiển động 2GR-FSE 108 KẾT LUẬN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình cho động Hình 1.2: Sơ đồ khối chức hệ thống điều khiển phun xăng Hình 1.3: Thuật toán điều khiển động 10 Hình 1.4: Hệ thống khởi động 11 Hình 1.5: Hệ thống nạp 11 Hình 1.6: Hệ thống đánh lửa 12 Hình 1.7: Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu .12 Hình 1.8: Hệ thống đo đạt kiểm tra .13 Hình 1.9: Hệ thống điều hịa khơng khí .13 Hình 1.10: Hệ thống gạt nước rửa kính 14 Hình 1.11: Hệ thống nâng hạ kính Hình 1: Lexus RX 350 2008……………………………………………………… 17 Hình 2: Động 2GR-FSE 18 Hình 3: Kết cấu chung đông 18 Hình 4: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển động cơ 2GR-FSE 20 Hình 5: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu 21 Hình 6: Sơ đồ cảm biến vị trí trục khuỷu .21 Hình 7: Cảm biến vị trí trục cam 22 Hình 8: vị trí cảm biến Oxy 23 Hình 9: cấu tạo cảm biến Oxy 23 Hình 10: nguyên lý hoạt động cảm biến Oxy 24 Hình 11: Sơ đồ mạch điện cảm biến oxy .24 Hình 12: Cảm biến khí oxi dải điện áp 25 Hình 13: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động .25 Hình 14: Đường đặt tính sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát .26 Hình 15: Đường đặt tuyến cảm biến nhiệt độ nước làm mát động 26 Hình 16: Vị trí cảm biến vị trí bướm ga 27 Hình 17: Cấu tạo sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 27 Hình 18: Cảm biến vị trí bàn đạp ga 28 Hình 19: Cấu tạo sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 28 Hình 20: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ điện áp vị trí bàn đạp ga 29 iv Hình 21: Cảm biến kích nổ 30 Hình 22: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ điện áp tần số .30 Hình 23: Sơ đồ cảm biến kích nổ 30 Hình 24: Sơ đồ tín hiệu NNK điều chỉnh đánh lửa sớm xảy kích nổ 31 Hình 25: Cấu tạo cảm biến A/F .31 Hình 26: Sơ đồ cảm biến A/F 32 Hình 27: Sơ đồ cấu trúc chung ECM .33 Hình 28: Hoạt động điều khiển ECM 34 Hình 29: Mạch nguồn điều khiển ECM 35 Hình 30: Mạch VC 36 Hình 31:Sơ đồ mạch nối đất 36 Hình 32: Cấu tạo hệ thống nhiên liệu xe 37 Hình 33: Cấu tạo hệ thống nhiên liệu .38 Hình 34: Cấu tạo bơm 39 Hình 35: Sơ đồ điều khiển bơm nhiên liệu .39 Hình 36: Sơ đồ điều khiển bơm nhiên liệu BẬT/TẮT ECM 40 Hình 37: Sơ đồ điều khiển BẬT/TẮT Công tắc bơm nhiên liệu 40 Hình 38: Sơ đồ điều khiển hai tốc độ điện trở tốc độ thấp 41 Hình 39: Sơ đồ điều khiển hai tốc độ điện trở tốc độ cao 42 Hình 40: Sơ đồ BẬT/TẮT điều khiển hai tốc độ ECU bơm nhiên liệu 42 Hình 41: Sơ đồ điều khiển ba tốc độ BẬT/TẮT với ECU bơm nhiên liệu .43 Hình 42: Hoạt động Bơbin 44 Hình 43: Hoạt động IC đánh lửa 45 Hình 44: Cấu tạo bugi 46 Hình 45: Làm mát bugi nước 46 Hình 46: Hệ Thống đánh lửa trực tiếp 47 Hình 47: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp 48 Hình 48: Cấu tạo cổ họng gió 49 Hình 49: Sơ đồ nguyên lý hệ thống ETCS-i 50 Hình 50: Sơ đồ hệ thống ETCS-i 51 Hình 51: Hệ thống điều khiển góc phân phối khí thơng minh 53 Hình 52: Sơ đồ điều khiển VVT-i 53 v Hình 53: Cấu tạo điều khiển VVT-i 54 Hình 54: Cấu tạo van điều khiển dầu phối khí trục cam OCV .54 Hình 55: Hoạt động điều khiển mở sớm trục cam nạp 55 Hình 56: Hoạt động điều khiển mở sớm trục cam xả 55 Hình 57: Bộ điều khiển cam van điều khiển dầu vị trí trung tính 56 Hình 58: Cấu tạo van điều khiển khí nạp .56 Hình 59: Cấu tạo hệ thống ACIS 57 Hình 60: Hoạt động trạng thái đóng .57 Hình 61: Hoạt động trạng thái mở 58 Hình 62: Hệ thống phun khí 58 Hình 63: Cấu tạo bơm phun khí .59 Hình 64: Van chuyển mạch khơng khí 60 Hình 65: Cảm biến áp suất khơng khí 60 Hình 66: Bơm khơng khí bật van chuyển mạch đóng 61 Hình 67:Bơm khơng khí bật van chuyển mạch mở 61 Hình 68: Bơm khơng khí tắt van chuyển mạch đóng .61 Hình 69: Bơm khơng khí tắt van chuyển mạch mở 62 Hình 70: Mạch điều khiển phun khí .62 Hình 71: Hệ thống kiểm sốt khởi động 63 Hình 72: Hoạt động hệ thống kiểm sốt khởi động 64 Hình 73: Cấu tạo hệ thống EVAP 65 Hình 74: Bố trí thành phần hệ thống EVAP 67 Hình 75: Van tiếp nhiên liệu 68 Hình 76: Đầu vào nhiên liệu đầu vào khơng khí .68 Hình 77: Mơ-đun bơm 69 Hình 78: Sơ đồ điều khiển bơm .69 Hình 79: Hệ thống EVAP điều khiển ECM 70 Hình 80: Kiểm sốt luồng lọc 71 Hình 81: Phục hồi nhiên liệu tiếp nhiên liệu 71 Hình 82: Hơi nước thoát khỏi hộp đốt cháy động 72 Hình 83: Hơi nước thoát khỏi hộp đốt cháy động 72 Y vi Hình 1: Sơ đồ vị trí giắc xe Lexus RX 350 2008 73 Hình 2: Sơ đồ vị trí giắc xe Lexus RX 350 2008 73 Hình 3: Sơ đồ vị trí giắc xe Lexus RX 350 2008 74 Hình 4: Sơ đồ vị trí giắc xe Lexus RX 350 2008 74 Hình 5: Sơ đồ mạch khởi động 78 Hình 6: Sơ đồ mạch nguồn 80 Hình 7: Giắc A38 ECM 81 Hình 8: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục khuỷu 81 Hình 9: Giắc cảm biến vị trí trục khuỷu (D21) 82 Hình 10: Hình lắp cảm biến vị trí trục khuỷu 82 Hình 11: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam .83 Hình 12: Giắc cảm biến vị trí trục cam (C99) 83 Hình 13: Hình lắp cảm biến vị trí trục cam 84 Hình 14: Sơ đồ mạch điện cảm biến lưu lượng khơng khí nạp 85 Hình 15: Giắc cảm biến đo gió (D3) 85 Hình 16: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát động 87 Hình 17: Giắc cảm biến nhiệt độ nước làm mát động (D11) .87 Hình 18: Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát động 88 Hình 19: Cảm biến vị trí bướm ga 88 Hình 20: Giắc cảm biến vị trí bướm ga (D28) .89 Hình 21: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga 90 Hình 22: Giắc cảm biến vị trí bàn đạp ga (A46) 90 Hình 23: Sơ đồ mạch điện cảm biến kích nổ 92 Hình 24: Giắc cảm biến kích nổ (b1, b2) .92 Hình 25: Sơ đồ mạch điện cảm biến tỷ lệ khơng khí nhiên liệu A/F 93 Hình 26: Giắc cảm biến A/F (D19, D20) .94 Hình 3.27: Sơ đồ mạch điện cảm biến oxy 96 Hình 28: Sơ đồ mạch điện cảm biến Oxy 96 Hình 29: Giắc cảm biến oxy (S1, D36) 96 Hình 30: Giắc Bơm xăng ECU điều khiển bơm (P11, A43) 98 Hình 31: Sơ đồ mạch điều khiển bơm nhiên liệu 99 Hình 32: Sơ đồ mạch điều khiển phun xăng 100 vii Hình 33: Giắc kim phun nhiên liệu 100 Hình 34: Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa 101 Hình 35: Giắc bô bin đánh lửa .102 Hình 36: Chọn chức chẩn đoán 103 Hình 37: Khai báo hãng xe 103 Hình 38: Chọn nơi sản xuất 104 Hình 39: Chọn cổng kết nối 104 Hình 40: Chọn hệ thống cần kiểm tra 105 Hình 41: Chọn mục kiểm tra động hộp số 105 Hình 42: Chọn phân tích mã DTC .106 Hình 43: Màn hình phân tích mã lỗi 106 viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1: Ký hiệu màu dây sơ đồ mạch điện Bảng 2: Thông số kỷ thuật động 19Y Bảng 3.1: Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng 75 Bảng 3.2: Đọc giá trị 79 ix MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trên ô tô hệ thống có quan hệ mật thiết với có tính quan trọng khơng thể thiếu Nhưng quan trọng nhất, thể sức mạnh xe đảm bảo tính bảo vệ mơi trường khối động Các hãng xe không ngừng cải tiến động để đạt công suất tối đa, tiết kiệm nhiên liệu không gây ô nhiễm môi trường Hãng Lexus hãng ưa chuộng thị trường Việt Nam, cho sản phẩm ô tô với khối động đảm bảo tính chất Để vận hành xe động làm việc tối ưu chế độ tải khác nhau, điều kiện hoạt động cần có hệ thống điều khiển động Hệ thống có vai trị phát điều kiện hoạt động xe tự động điều khiển động qua hệ thống phun xăng đánh lửa Đây hệ thống thông minh quan trọng xe, đề tài tác giả chọn “Nghiên cứu hệ thống điều khiển động 2GR-FSE lắp xe Lexus RX 350 2008” Mục đích nghiên cứu Giới thiệu tổng quan hệ thống điều khiển động Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển động 2GRFSE lắp xe Lexus RX 350 2008 Tìm hiểu tượng, nguyên nhân cách chẩn đoán, bảo dưỡng, kiểm tra, sửa chữa hệ thống điều khiển động 2GR-FSE lắp xe Lexus RX 350 2008 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: hệ thống điều khiển động 2GR-FSE lắp xe Lexus RX 350 2008 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều khiển động 2GR-FSE xe Lexus RX 350 2008 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối củng cố kiến thức, tổng hợp nâng cao kiến thức chuyên ngành, kiến thức thực tế xã hội, đề tài giúp cho sinh viên nâng cao khả tự tìm tịi, sáng tạo Đề tài “Nghiên cứu hệ thống điều khiển động 2GR-FSE lắp xe Lexus RX 350 2008” Giúp cho tác giả tìm hiểu