Hệ thống điện điều khiển động cơ 1ww trên xe toyota auris

Trải qua nhiều cuộc cách mạng về kỹ thuật, sự bùng nổ về điện tử, …, động cơ ô tô ngày nay không chỉ đơn thuần là cỗ máy thuần cơ khí như lúc trước, nó đã được tích hợp nhiều hệ thống điều khiển điện tử nhằm tăng công suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm phác thải khí độc ra môi trường. Luận văn này tập trung đánh giá về hệ thống điện động cơ và hệ thongos kiểm soát khí thải trên xe TOYOTA AURIS. Bố cục luận văn gồm 5 chương như sau: Chương 1: Giới thiệu về xe TOYOTA AURIS. Trình bày về quá trình hình thành và được sản xuất rộng rãi. Chương 2: Hệ thống điện điều khiển động cơ 1WW. Giới thiệu động cơ Toyota Auris 1WW: Các thông số kỹ thuật của xe, sơ đồ và mạch điện nguồn cấp cho hệ thống. Chương 3: Sơ đồ chân ECU và chức năng của các cực ECU. Trình bày số chân, kí hiệu và chức năng của chân giắc A76 và chân giắc C112. Chương 4: Các cảm biến và các tín hiệu đầu vào. Trình bày cấu tao, chức năng, nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch điện, cách kiểm tra cảm biến của các cảm biến thông minh. Chương 5: Các bộ phận chấp hành. Khái quát về các bộ phân.trình bày chức năng, sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động, các giai đoạn của xe Toyota Auris động cơ 1WW.

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ -  - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1WW TRÊN XE TOYOTA AURIS Ngành : KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành : CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn : Th.S Cao Đào Nam Sinh viên thực : Phạm Tấn Sang MSSV : 1851080119 Lớp : CO18B TP.Hồ Chí Minh, năm 2023 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG LỜI CẢM ƠN Trong công nghệ ôtô giới có phát triển lớn tạo đà cho khả phát triển nhanh chóng tương lai tới Cùng với phát triển khoa học, ngành công nghệ ôtô không ngừng đưa đến cho người tiêu dùng công nghệ Nó khiến xe ơtơ khơng trở nên tiện nghi an tồn mà cịn thân thiện với mơi trường Ngành công nghệ ôtô đưa vào sử dụng công nghệ tiên tiến vào chế tạo lắp đặt ôtô Đặc biệt mảng điện điều khiển động sử dụng hệ thống nhiên liệu, hệ thống chuẩn đoán, hệ thống kiểm soát khí thải, cảm biến thơng minh,… Trong phạm vi trường “Đại học Giao Thông Vận Tải TP HCM” năm gần khoa Cơ khí có nhiều đổi công nghệ kỹ thuật phục vụ giảng dạy Các tài liệu mơ hình sử dụng công tác đào tạo luôn đổi giúp cho học sinh, sinh viên có điều kiện tiếp xác học tập tốt bắt kịp với công nghệ đại sử dụng ngành công nghệ ôtô Nhận thấy lĩnh vực cần thiết quan trọng ngành công nghệ ôtô em định hướng thực đề tài “Hệ thống điện điều khiển động TOYOTA AURIS 1WW” Đề tài thực hướng dẫn thầy Cao Đào Nam với thầy cô khác khoa Đề tài thực hồn thành khoa khí trường Đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM Tuy đề tài cịn nhiều thiếu sót kính mong thầy đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 01 năm 2023 Tác giả/Sinh viên thực Phạm Tấn Sang Trang i LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Trải qua nhiều cách mạng kỹ thuật, bùng nổ điện tử, …, động ô tô ngày không đơn cỗ máy khí lúc trước, tích hợp nhiều hệ thống điều khiển điện tử nhằm tăng công suất, tiết kiệm nhiên liệu giảm phác thải khí độc mơi trường Luận văn tập trung đánh giá hệ thống điện động hệ thongos kiểm sốt khí thải xe TOYOTA AURIS Bố cục luận văn gồm chương sau: Chương 1: Giới thiệu xe TOYOTA AURIS Trình bày trình hình thành sản xuất rộng rãi Chương 2: Hệ thống điện điều khiển động 1WW Giới thiệu động Toyota Auris 1WW: Các thông số kỹ thuật xe, sơ đồ mạch điện nguồn cấp cho hệ thống Chương 3: Sơ đồ chân ECU chức cực ECU Trình bày số chân, kí hiệu chức chân giắc A76 chân giắc C112 Chương 4: Các cảm biến tín hiệu đầu vào Trình bày cấu tao, chức năng, nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch điện, cách kiểm tra cảm biến cảm biến thông minh Chương 5: Các phận chấp hành Khái quát phân.trình bày chức năng, sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động, giai đoạn xe Toyota Auris động 1WW Trang ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v MỤC LỤC HÌNH ẢNH / SƠ ĐỒ vi MỤC LỤC BẢNG BIỂU ix PHẦN MỞ ĐẦU x Lý chọn đề tài .x Nội dung nghiên cứu x Đối tượng nghiên cứu x Mục đích nghiên cứu .xi CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ TOYOTA AURIS……………………………… CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 1WW 2.1 Giới thiệu tổng quan động 1WW 2.2 Mạch điện nguồn cấp cho hệ thống điều khiển động 1WW CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CHÂN ECU VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC CỰC ECU .16 3.1 Giắc A76 ECU điều khiển động 1WW 16 3.2 Giắc C112 ECU điều khiển động 1WW 18 CHƯƠNG 4: CÁC CẢM BIẾN VÀ CÁC TÍN HIỆU ĐẦU VÀO 23 4.1 Cảm biến vị trí trục khuỷu .23 4.2 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 26 4.3 Cảm biến áp suất tăng áp 29 4.4 Cảm biến vị trí cánh hướng dòng Turbo 30 4.5 Cảm biến vị trí trục cam .32 4.6 Cảm biến chênh lệch áp suất bầu lọc xúc tác 34 4.7 Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 37 Trang iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG 4.8 Cảm biến nhiệt độ bầu lọc xúc tác .40 4.9 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 43 4.10 Cảm biến A/F .46 4.11 Cảm biến áp suất khí xả 50 4.12 Cảm bin nhiệt độ van EGR .52 4.13 Cảm biến vị trí van EGR 53 4.14 Cảm biến khối lượng khí nạp .55 4.15 Cảm biến áp suất ống phân phối 59 CHƯƠNG 5: CÁC BỘ CHẤP HÀNH .61 5.1 Hệ thống nhiên liệu 61 5.1.1 Bơm nhiên liệu (Bơm áp suất thấp) 63 5.1.2 Bộ lọc nhiên liệu 64 5.1.3 Bugi xông máy 65 5.1.4 Bơm cao áp .66 5.1.5 Bơm tiếp vận 69 5.1.6 Van điều áp 70 5.1.7 Van phân phối .73 5.2 Ống phân phối 73 5.3 Kim phun 76 5.4 Công tắc áp suất dầu 80 5.5 Hệ thống kiểm sốt khí thải DPNR 81 5.6 Hệ thống tuần hồn khí xả EGR 87 5.7 Hệ thống điều khiển tạo xoáy lốc 92 5.8 Cơ cấu điều khiển Turbin tăng áp……………………………………….…… 95 5.9 Hệ thống chuẩn đoán……………………………………………………… …98 KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO .102 Trang iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT EFI Electronic Fuel Injection Phun xăng điện tử CRDI Common Rail Direct Injection Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp VVT-i Variable Valve Timing intelligent Van nạp nhiên liệu biến thiên thông minh ECU Electronic Control Units Hộp điều khiển động VC Voltage Constant Hằng số điện áp ECU Electronic Control Module Module điều khiển động cơ(hộp đen) MAF Mass Air Flow Luồng không khí khối lượng MAP Manifold Absolute Pressure Áp suất tuyệt đối cổ hút ECT Engine Coolant Temperature Nhiệt độ nước làm mát 10 DIS Direct Ignition System Hệ thống đánh lửa trực tiếp 11 ETCS- Electronic Throttle Control System i intelligent Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh 12 ACIS Acoustic Control Induction System Hệ thống cảm ứng điều khiển âm 13 TPS Throttle Position Sensor Cảm biến vị trí bướm ga 14 VSV Vacuum Switching Valve Van chuyển mạch chân không 15 EVAP Evaporative Emission Control Hệ thống chuyển tải khí xả 16 DPNR Diesel Particulate and NOx Reduction Hệ thống kiểm soát khí thải 17 EGR Exhausted Gas Recirculation Van luân hồi khí xả 18 NSR NOx Storage Reduction Giảm lưu trữ Nox 19 EDU Electronic Driving Units Đơn vị lái xe điện tử 20 SCV Suction Control Valve Van điều khiển hút Trang v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG MỤC LỤC HÌNH ẢNH / SƠ ĐỒ Hình 1.1: Xe Toyota Auris Blade Hình 1.2: Xe Toyota Auris 1.6l (Germany) .2 Hình 2.1: Động Toyota Auris 1WW common rail injection .3 Hình 2.2: Tổng qua hệ thống điều khiển động Toyota Auris 1WW Hình 2.3: Sơ đồ mạch nguồn cung cấp cho hệ thống điều khiển động 1WW 11 Hình 2.4: Mạch điện nguồn cấp cho ECU 14 Hình 3.1: Sơ đồ giắc chân A76 ECU động 16 Hình 3.2: Sơ đồ giắc chân C112 ECU động 1WW 19 Hình 4.1: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu loại Hall 23 Hình 4.2: So sánh tín hiệu đầu cảm biến điện từ Hall 24 Hình 4.3: Sơ đồ mạch điện cảm biến trục khuỷu 25 Hình 4.4: Đồ thị xung cảm biến trục khuỷu loại hall 26 Hình 4.10: Cấu tạo cảm biến vị trí bàn đạp ga loại phần tử Hall 26 Hình 4.11: Sơ đồ nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí bàn đạp ga 27 Hình 4.12: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga .27 Hình 4.13: Sự cố mạch cảm biến bàn đạp ga 28 Hình 4.14: Sự cố mạch cảm biến bàn đạp ga 28 Hình 4.19: Cấu tạo cảm biến áp suất tăng áp 29 Hình 4.20: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất tăng áp 30 Hình 4.21: Vị trí cảm biến vị trí cánh hướng dịng .30 Hình 4.22: Sơ đồ nguyên lý cảm biến vị trí cánh hướng dịng 31 Hình 4.23: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí cánh hướng dịng 31 Hình 4.24: Vị trí cảm biến vị trí trục cam .32 Hình 4.25: Cấu tạo cảm biến vị trí trục cam loại phần tử Hall 33 Hình 4.26: Hình dạng xung phát cảm biến vị trí trục cam 33 Hình 4.27: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí trục cam 34 Hình 4.28: Vị trí cảm biến chênh lệch áp suất lọc 35 Hình 4.29: Cấu tạo cảm biến chênh lệch áp suất lọc .35 Hình 4.30: Sơ đồ nguyên lý cảm biến chênh lệch áp suất .36 Hình 4.31: Sơ đồ mạch điện cảm biến chênh lệch áp suất bầu lọc 36 Hình 4.32: Đồ thị giá trị cảm biến chênh lệch áp suất 37 Hình 4.33: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 38 Hình 4.34: Sơ đồ nguyên lý cảm biến nhiệt độ nhiên liệu .38 Hình 4.35: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nhiên liệu 39 Hình 4.36: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí xả 41 Hình 4.37: Sơ đồ nguyên lý cảm biến nhiệt độ bầu lọc 41 Hình 4.38: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí xả (trước lọc) 42 Hình 4.39: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí xả (sau lọc) 42 Hình 4.40: Đồ thị tương quan nhiệt độ khí nạp điện áp 43 Hình 4.41: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp 44 Hình 4.42: Sơ đồ mạch điện cảm biến khí nạp 45 Hình 4.43: Cấu tạo cảm biến A/F 47 Hình 4.44: Nguyên lý làm việc cảm biến A/F 47 Trang vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG Hình 4.45: Dữ liệu cảm biến A/F 48 Hình 4.46: Sơ đồ mạch điện cảm biến A/F số 49 Hình 4.47: Sơ đồ mạch điện cảm biến A/F số 49 Hình 4.48: Cấu tạo cảm biến áp suất khí xả 51 Hình 4.49: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất khí xả 51 Hình 4.50: Đồ thị giá trị cảm biến áp suất khí xả 52 Hình 4.51: Vị trí cảm biến nhiệt độ van EGR cảm biến vị trí van EGR 52 Hình 4.52: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ van EGR .53 Hình 4.53: Vị trí cảm biến vị trí van EGR .54 Hình 4.54: Nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí van EGR 54 Hình 4.55: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí van EGR 54 Hình 4.56: Cấu tạo cảm biến đo khối lượng khí nạp kiểu dây nhiệt 55 Hình 4.57: Sơ đồ nguyên lý cảm biến khối lượng khí nạp 56 Hình 4.59: Sơ đồ mạch điện cảm biến đo khối lượng khí nạp kiểu dây sấy 57 Hình 4.60: Sơ đồ mạch điện cảm biến khối lượng khí nạp 58 Hình 4.61: Cấu tạo cảm biến áp suất ống phân phối 59 Hình 4.62: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất ống phân phối 60 Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp 62 Hình 5.2: Sơ đồ mạch điện giắc chân bơm áp suất thấp 63 Hình 5.3: Sơ đồ mạch điện giắc chân lọc tích hợp xơng nóng nhiên liệu 64 Hình 5.4: Sơ đồ bugi xơng máy .65 Hình 5.5: Đèn báo xơng máy 66 Hình 5.6: Cấu trúc bơm cao áp HP3 66 Hình 5.7: Cấu tạo cấu bơm cao áp 67 Hình 5.8: Cấu tạo tổng thể bơm cao áp HP3 68 Hình 5.9: Nguyên lý làm việc bơm cao áp HP3 .69 Hình 5.10: Cấu tạo bơm tiếp vận 70 Hình 5.11: Cấu tạo van điều áp 70 Hình 5.12: Sơ đồ mạch điện van định lượng SCV .71 Hình 5.13: Cấu tạo cách vận hành van định lượng 71 Hình 5.14: ECU cấp dịng điều chỉnh van định lượng 72 Hình 5.15: Nguyên lý hoạt động van SCV tăng lượng phun 72 Hình 5.16: Nguyên lý làm việc van SCV giảm lượng phun 73 Hình 5.17: Cấu tạo van phân phối 73 Hình 5.18: Cấu tạo ống phân phối 74 Hình 5.19: Cấu tạo van hạn chế áp suất ống phân phối .74 Hình 5.20: Cấu tạo nguyên lý hoạt động dập dao động 75 Hình 5.21: Sơ đồ mạch điện bốn kim phun 76 Hình 5.22: Khái quát điều khiển kim phun 76 Hình 5.23: Cấu tạo kim phun 77 Hình 5.24: Nguyên lý điều khiển kim phun 78 Hình 5.25: Các giai đoạn hoạt động kim phun 79 Hình 5.26: Mã hiệu chỉnh kim phun 80 Hình 5.27: Sơ đồ mạch điện giắc chân công tắc điều khiển áp suất dầu .80 Hình 5.28: Cơng tắc áp suất dầu 80 Trang vii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: PHẠM TẤN SANG Hình 5.29: Sơ đồ hệ thống kiểm sốt khí thải 82 Hình 5.30: Các phận hệ thống kiểm sốt khí thải .83 Hình 5.31: Cấu tạo bầu lọc xúc tác .83 Hình 5.32: Vị trí cảm biến chênh lệch áp suất bầu lọc 84 Hình 5.33: Nguyên lý làm việc hấp thụ NOx .84 Hình 5.34: Vị trí cảm biến nhiệt độ lọc 85 Hình 5.35: Vị trí kim phun đường ống xả 85 Hình 5.36: Nguyên lý hoạt động hệ thống kiểm soát khí thải 86 Hình 5.37: Chương trình điều khiển hệ thống DPNR 87 Hình 5.38: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tuần hồn khí xả 88 Hình 5.39: Các phận hệ thống hồi lưu khí xả 89 Hình 5.40: Nguyên lý làm việc tản nhiệt EGR 89 Hình 5.41: Cơ cấu van tắt 90 Hình 5.42: Sơ đồ mạch điện van EGR tích hợp 91 Hình 5.43: Cơ cấu van EGR 91 Hình 5.44: Sơ đồ mạch điện van tạo xoáy lốc 92 Hình 5.45: Vị trí van điều khiển xoáy lốc 93 Hình 5.46: Cấu tạo cụm van xốy lốc 94 Hình 5.47: Hiệu ứng dịng khí van đóng 94 Hình 5.48: Hiệu ứng dịng khí van mở 94 Hình 5.49: Sơ đồ mạch điện van điều khiển cánh hướng dòng 95 Hình 5.50: Vị trí phận cấu điều khiển Turbin 96 Hình 5.51: Cấu tạo cấu điều chỉnh cánh hướng dịng .97 Hình 5.52: Nguyên lý làm việc cấu thay đổi cánh hướng dịng 97 Hình 5.53: Sơ đồ mạch đèn CHECK ENGINE 99 Hình 5.56: Đèn check engine 100 Hình 5.57: Sơ đồ mạch điện sơ đồ giắc chẩn đoán DLC3 động 1WW .100 Trang viii