Khai thác hệ thống điện phun xăng đánh lửa trên Honda Civic 2010. Chế tạo hệ thống điện phun xăng đánh lửa trên ô tô Hyundai Grand I10

Ngày nay, nền kinh tế đất nước ngày càng phát triển và ngành công nghiệp ô tô đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển đó. Do đó ô tô được sử dụng rộng rãi nhằm mục đích phục vụ cho nhu cầu vận chuyển hàng hóa và cũng là một trong những phương tiện đi lại thiết yếu của người dân các nước trên thế giới. Cùng sự phát triển của ngành công nghệ kỹ thuật ô tô nên các trang thiết bị, bộ phận trên ô tô hiện đại và độ an toàn cho người vận hành cũng ngày càng hoàn thiện hơn

TỔNG QUAN

Tổng quan hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử trên Ô Tô

Ngày nay công nghệ phun xăng và đánh lửa điện tử được áp dụng phổ biến trên các ô tô con, gồm nhiều hãng phát triển và phân ra làm nhiều loại hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử khác nhau

Trong các hệ thống đó thì hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và đánh lửa điện tử trực tiếp có nhiều tính năng nổi trội, ưu việt hơn cả và là hướng phát triển của tương lai, nên nhóm đề tài lựa chọn xây dựng mô hình “hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và đánh lửa điện tử trực tiếp”

Trên hệ thống phun xăng điện tử và hệ thống đánh lửa điện tử thì các cảm biến giữ vai trò đặc biệt quan trọng quyết định đến khả năng làm việc, tính chính xác, hiệu quả của hệ thống Vì vậy ngoài nhiệm vụ chung, tham gia cùng nhóm đề tài xây dựng mô hình hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử, nhiệm vụ riêng của đề tài là tìm hiểu lý thuyết về “ đặc điểm cấu tạo và làm việc của các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử trên ô tô”

1.1.1 Tổng quan về hệ thống phun xăng

1.1.1.1 Công dụng, phân loại a Công dụng:

Cung cấp hỗn hợp (hỗn hợp xăng và không khí) cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của khí hỗn hợp luôn phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ b Phân loại:

- Theo nguyên tắc làm việc của hệ thống phun:

+ Hệ thống phun xăng cơ khí

+Hệ thống phun xăng cơ khí kết hợp điện tử

+ Hệ thống phun xăng điện tử

- Theo nguyên lý đo lưu lượng khí nạp:

+ Hệ thống phun xăng với lưu lượng kế

+ Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu áp suất tốc độ

+ Hệ thống phun xăng với thiết bị đo lưu lượng kiểu siêu âm sử dụng Karman- Vortex

- Theo số vòi phun sử dụng:

+ Hệ thống phun xăng nhiều điểm

+ Hệ thống phun xăng một điểm (hệ thống phun xăng trung tâm)

+ Hệ thống phun xăng hai điểm

1.1.2 Tổng quan về hệ thống đánh lửa điện tử

1.1.2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa điện tử a Công dụng:

Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều có hiệu điện thế thấp (từ 12V hoặc 24V) thành các xung điện cao áp (từ 15kV đến 35kV) Các xung điện cao áp này sẽ được phân bố đến bugi của các xilanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hoà khí trong xilanh b Yêu cầu:

Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ mạnh để phóng điện qua khe hở điện cực bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ

- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp

- Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ

- Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn

- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép c Phân loại:

Hiện nay, trên hầu hết các loại ô tô đều sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn vì loại này có ưu thế là tạo được tia lửa mạnh ở điện cực bugi, đáp ứng tốt các yêu cầu làm việc

10 của động cơ, tuổi thọ cao…Quá trình phát triển, hệ thống đánh lửa điện tử được chế tạo, cải tiến với nhiều loại khác nhau, song có thể chia ra làm hai loại chính như sau:

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp

Trong hệ thống này, các linh kiện điện tử được tổ hợp thành một cụm mạch được gọi là igniter Bộ phận này có nhiệm vụ đóng ngắt mạch sơ cấp nhờ các tín hiệu đánh lửa (tín hiệu điện áp) đưa vào Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại này còn chia làm hai loại là:

+ Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển: vít điều khiển có cấu tạo giống như hệ thống đánh lửa thường nhưng chỉ làm nhiệm vụ điều khiển đóng mở

+ Hệ thống đánh lửa không có vít điều khiển: công suất được điều khiển bằng một cảm biến đánh lửa

- Hệ thống đánh lửa bằng kỹ thuật số

Hệ thống đánh lửa bằng kỹ thuật số còn gọi là hệ thống đánh lửa chương trình Dựa vào các tín hiệu như: tốc động động cơ, vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga, nhiệt độ động cơ mà bộ vi xử lý (ECU- electronic control unit) sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa

- Mô tả chung hệ thống đánh lửa điện tử

Tiếp điểm của hệ thống đánh lửa thông thường yêu cầu bảo dưỡng định kỳ vì chúng bị oxy hoá bởi các tia lửa trong quá trình sử dụng

Hệ thống đánh lửa điện tử được phát triển để xoá bỏ yêu cầu bảo dưỡng định kỳ, như vậy giảm được giá thành bảo dưỡng cho người sử dụng Trong hệ thống đánh lửa điện tử, bộ phận phát tín hiệu được đặt trong bộ chia điện thay thế cho cam và tiếp điểm, nó sinh ra một điện áp, mở đánh lửa để ngắt dòng điện sơ cấp trong cuộn dây đánh lửa Do dùng để đóng mạch điện sơ cấp không có tiếp xúc giữa kim loại nên nó không mòn hay điện áp không sụt áp Để ECU có thể xác định được chính xác thời điểm đánh lửa cho từng xy lanh của động cơ theo thứ tự thì nổ, ECU cần phải nhận được các tín hiệu cần thiết như số vòng

11 quay động cơ, vị trí cốt máy, lượng gió nạp, nhiệt độ động cơ… Tín hiệu vào càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu càng chính xác

1- Tín hiệu số vòng quay động cơ (NE)

2- Tín hiệu vị trí cốt máy (G)

4- Tín hiệu từ cảm biến vị trí cánh bướm ga

5- Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát

Ngoài ra còn có các tín hiệu vào từ cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến tốc độ xe, cảm biến oxy Sau khi nhận tín hiệu từ hiệu từ các cảm biến ECU sẽ xử lý đưa ra xung điều khiển đến Igniter để điều khiển đánh lửa Trong các loại tín hiệu vào trên, tín hiệu số vòng quay, vị trí cốt máy và tín hiệu tải là tín hiệu quan trọng nhất.

Lịch sử phát triển của hệ thống phun xăng, đánh lửa trên Ô Tô

Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Pháp – ông Stevan – đã nghĩ ra cách phun nhiên liệu cho một máy nén khí Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả Đầu thế kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thống phun nhiên liệu trong động cơ 4 thì tĩnh tại (nhiên liệu dùng trên động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu suất rất thấp) Tuy nhiên, sau đó sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí Trong hệ thống phun xăng này, nhiên liệu được phun liên tục vào trước supap hút nên có tên gọi là K – Jetronic (K – Konstant – liên tục, Jetronic – phun) K – Jetronic được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên các xe của hãng Mercedes và một số xe khác, là nền tảng cho việc phát triển các hệ thống phun xăng thế hệ sau như KE – Jetronic, Mono – Jetronic, L – Jetronic, Motronic…

Tên tiếng Anh của K – Jetronic là CIS (continuous injection system) đặc trưng cho các hãng xe Châu Âu và có 4 loại cơ bản cho CIS là: K – Jetronic, K – Jetronic với các

12 cảm biến oxy và KE – Jetronic (có kết hợp điều khiển bằng điện tử) hoặc KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm) Do hệ thống phun cơ khí còn nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80, BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun sử dụng kim phun điều khiển bằng điện Có hai loại: hệ thống L – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) và D – Jetronic (lượng nhiên liệu phun được xác định dựa vào áp suất trên đường ống nạp) Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã ứng dụng hệ thống phun xăng L – Jetronic và D – Jetronic trên các xe của hãng Toyota (dùng với động cơ 4A – ELU) Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L– Jetronic thay cho bộ chế hoà khí của xe Nissan Sunny

Song song với sự phát triển của hệ thống phun xăng, hệ thống điều khiển đánh lửa theo chương trình (ESA – Electronic Spark Advance) cũng được đưa vào sử dụng vào những năm đầu thập kỷ 80 Sau đó, vào đầu những năm 90, hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS – Direct Ignition System) ra đời, cho phép không sử dụng delco và hệ thống này đã có mặt trên hầu hết các xe thế hệ mới

Ngày nay, gần như tất cả các ôtô đều được trang bị hệ thống điều khiển động cơ cả động cơ xăng và động cơ Diesel theo chương trình, giúp động cơ đáp ứng được các yêu cầu gắt gao về khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu Thêm vào đó công suất động cơ cũng được cải thiện rõ rệt

Những năm gần đây, một thế hệ mới của động cơ phun xăng đã ra đời Đó là động cơ phun xăng trực tiếp GDI (Gasoline Direct Injection) Trong tương lai gần, chắc chắn GDI sẽ được sử dụng rộng rãi.

Tìm hiểu hệ thống phun xăng, đánh lửa điện tử trên Honda Civic 2010

1.3.1 Giới thiệu về Ô Tô Honda Civic

Honda Civic là một dòng xe cỡ nhỏ được phát triển và sản xuất bởi tập đoàn Honda Civic cùng với Honda Accord và Honda Prelude, chính là bao gồm những xe của Honda được bán ở Bắc Mỹ cho đến thập niên 1990, khi số các mẫu được mở rộng Trải qua nhiều thế hệ, Civic trở nên lớn hơn và được cải tiến hơn, hiện nay Civic nằm giữa Honda Fit và Honda Accord

Civic được giới thiệu lần đầu vào tháng 7 năm 1972 với một chiếc coupe hai cửa, sau đó là một chiếc hatchback ba cửa vào tháng 9 năm đó Nó trang bị hệ dẫn động cầu trước.Những mẫu ban đầu của Civic thường có AM radio cơ bản, bộ phận tạo nhiệt, đệm bằng chất dẻo, cần gạt nước hai tốc độ, và vành bánh xe bằng thép Theo thời gian, nó được cải tiến với nhiều tùy chọn như điều hòa nhiệt độ, khóa điện, cửa sổ điện, ghế bọc da, hộp truyền động sáu cấp Những thế hệ ban đầu của Civic thường nổi tiếng với vai trò là mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu, nhiều phiên bản sau này được biết đến với công suất động cơ và tính thế thao, đặc biệt là Civic Type-R, Civic Si và Civic SiR

Civic được thay đổi nhãn mác cho nhiều thị trường quốc tế ví dụ như với nhiều mẫu dưới tên Honda Ballade và Honda Domani/Acura EL Khung gầm của Civic được ứng dụng cho nhiều mẫu xe như CR-X sport compact, CR-X del Sol targa convertible và mẫu thể thao đa dụng cỡ nhỏ Honda CR-V

Như chúng ta đã tìm hiểu ở các tài liệu khác về hệ thống điều khiển trên động cơ Bất kỳ 1 hệ thống điều khiển cũng phải có 3 phần cơ bản: Bộ phận thu thập thông tin, Bộ phận xử lý thông tin và bộ phận cơ cấu chấp hành Trong hệ thống điều khiển động cơ và cụ thể là hệ thống phun xăng điện tử và hệ thống đánh lửa của động cơ FN 2.0l Type-R trang bị trên Honda Civic 2010, bộ phận thu thập thông tin đó chính là các cảm biến, các cảm biến này sẽ giúp xác định tình trạng hoạt động của động cơ và gửi tín hiệu về bộ điều khiển động cơ ECU Vậy, bộ phận xử lý thông tin trong hệ thống này chính là ECU

14 điều khiển động cơ Tiếp theo đó, bộ phận cơ cấu chấp hành tín hiệu điều khiển đó chính là các kim phun, bộ Bobin đánh lửa và các hệ thống phụ khác…

Hầu hết trong tất cả các hệ thống điều khiển động cơ đều sử dụng các cảm biến thông dụng như cảm biến đo lưu lượng khí nạp MAF hoặc cảm biến áp suất đường ống nạp MAP để xác định lượng khí nạp đi vào động cơ (như trên Honda Civic 2010 trang bị cảm biến MAF và MAP), cảm biến áp suất đường ống nạp và nhiệt độ khí nạp để xác định thể tích khí nạp để giám sát tình trạng hoạt động của cảm biến MAF Cảm biến nhiệt độ nước làm mát để xác định nhiệt độ động cơ và điều khiển lượng phun, góc đánh lửa khi động cơ khởi động Cảm biến trục khuỷu và trục cam để xác định thời điểm phun xăng, đánh lửa và để làm tín hiệu để điều khiển góc phối khí trong hệ thống phân phối khí thông minh CVVT (CVVT kép chỉ là 2 bộ cam thông minh điều khiển cùng lúc trục cảm nạp và thải),… Còn một số cảm biến để xác định được các tình trạng vận hành khác của động cơ như cảm biến kích nổ để hệ thống đánh lửa ô tô thay đổi thời điểm đánh lửa để tránh hiện tượng kích nổ động cơ Cảm biến vị trí chân ga và cảm biến bướm ga để xác định tải động cơ trong tình huống tăng tốc của người lái để hệ thống phun xăng điện tử phun nhiên liệu đậm đặc hơn

1.3.3 Sơ đồ khối và sơ đồ điện của hệ thống a) Sơ đồ khối hệ thống:

Tín Hiệu Đầu Vào Bộ Xử Lý Trung Tâm Các Cơ Cấu Chấp Hành

Nguồn ACCU ECM( Engine Control

Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp ( Manifold

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Cảm biến vị trí trục cam

(Ignition) Cảm biến nhiệt độ không khí nạp (Intake Air Temperature

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (Coolant Temperature

Cảm biến vị trí bướm ga

(ETC Motor) Cảm biến bàn đạp ga

Hệ Thống Chuẩn đoán Và Các Hệ Thống Phụ Khác Cảm biến kích nổ (Knock

Hình 1.2: Sơ đồ khối hệ thống b) Sơ đồ điện hệ thống:

Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (MAP)

Cảm biên nhiệt độ nước làm mát (ECT)

Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)

Cảm biến vị trí bướm ga (TPS)

Cảm biến bàn đạp ga APS

Cảm biến vị trí trục cam CMP

TÍN HIỆU VÀO BỘ PHẬN CHẤP HÀNH Điều khiển cầm chừng

Cảm biên lưu lượng khí nạp (MAF)

Cảm biến vị trí trục khuỷu CKP

17 Hình 1.3: Sơ đồ điện hệ thống

18 Hình 1.4: Sơ đồ điện hệ thống chi tiết thứ nhất.

19 Hình 1.5: Sơ đồ điện hệ thống chi tiết thứ hai

20 Hình 1.6: Sơ đồ điện hệ thống chi tiết thứ ba

CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHUN XĂNG, ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ TRÊN HONDA CIVIC 2010

Các cảm biến tín hiệu đầu vào của hệ thống

2.1.1 Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) a) Mô tả và hoạt động:

Cảm biến lưu lượng khí nạp (Mass Air Flow Sensor - MAF) có nhiệm vụ xác định tốc độ, khối lượng của không khí khi đi vào hệ thống phun nhiên liệu của động cơ đốt trong

Theo đó, trong động cơ đốt trong, khối lượng không khí đạt chuẩn sẽ giúp bộ điều khiển trung tâm (ECU) cân bằng và cung cấp thông tin chính xác đến buồng đốt Do đó, nếu bộ phận này gặp trục trặc, động cơ sẽ hoạt động không ổn định, công suất giảm và tiêu tốn nhiên liệu hơn bình thường

Cảm biến MAF gồm dây dẫn điện nhỏ (dây nhiệt) và thiết bị đo nhiệt độ khí Khi động cơ ở trạng thái không tải, một lượng nhỏ không khí sẽ chạy xung quanh dây nhiệt Lúc này, động cơ xuất hiện một dòng điện cường độ thấp để giữ nóng dây

Khi nhấn ga, van tiết lưu mở tạo điều kiện để không khí đi qua và làm nguội dây dẫn Lượng khí càng lớn thì cường độ dòng điện càng cao, càng tăng hiệu quả giữ nóng cho dây Lúc này, một con chip điện tử được lắp bên trong cảm biến MAF sẽ chuyển năng lượng điện thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi đến hộp điều khiển hệ thống truyền động (PCM) Tại đây, mức nhiên liệu cần nạp sẽ được tính toán chính xác nhằm đảm bảo tỷ lệ cháy tối ưu trong buồng đốt

Ngoài ra, PCM cũng sử dụng các thông tin về lưu lượng gió để xác định thời điểm sang số hợp lý Nếu cảm biến MAF trục trặc, hộp số sẽ không hoạt động ổn định

Hình 2.1: Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp MAF b) Chức năng:

Cảm biến đo khối lượng khí nạp MAF (Mass Air Flow Sensor) được dùng để đo khối lượng (lưu lượng) dòng khí nạp đi vào động cơ và chuyển thành tín hiệu điện áp gửi về ECU động cơ ECU sẽ sử dụng tín hiệu cảm biến MAF để tính toán lượng phun xăng cơ bản và tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản c) Thông số kỹ thuật và tín hiệu gửi về:

Tín hiệu đầu ra của cảm biến đo khối lượng khí nạp MAF là 1-5V, nó có giá trị phụ thuộc vào khối lượng của lượng khí nạp vào qua cảm biến Khi động cơ dừng, điện áp đầu ra của cảm biến là 0.98V-1.02V d) Vị trí chi tiết trên ô tô:

Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF nằm ở giữa bộ lọc và đường ống nạp

Hình 2.2: Vị trí cảm biến MAF trên Honda Civic 2010

2.1.2 Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (MAP) a) Mô tả và hoạt động:

Cảm biến MAP có tên tiếng anh là Manifold Absolute Pressure, thường được biến đến với tên thông dụng là cảm biến áp suất khí nạp, pressure sensor hay cảm biến áp suất đường ống nạp Được thiết kế và trang bị để giúp phần điều khiển cho động cơ hoạt động ổn định, giảm lượng khí xả, ổn định hiệu suất và giảm tiêu hao nhiên liệu Đúng với cái tên cảm biến đo áp suất đường ống nạp, MAP sinh ra để thực hiện đo áp suất tuyệt đối của khí nạp vào động cơ và được lắp đặt trên bể tăng áp Nó cảm nhận áp suất tuyệt đối của bể tăng áp và chuyển tín hiệu tương tự tỷ lệ với áp suất đến ECM Bằng cách sử dụng tín hiệu này, ECM sẽ tính toán lượng khí nạp và tốc độ động cơ

MAP bao gồm một lưới lọc, một phần tử điện áp và một vi mạch lai khuếch đại tín hiệu đầu ra (chíp IC) của phần tử Phần tử là loại màng silicon nằm cạnh một buồng chân không nhỏ và thích ứng với hiệu ứng biến trở nhạy áp của chất bán dẫn

Hình 2.3: Cấu tạo cảm biến MAP b) Chức năng:

Dựa vào cấu tạo chúng ta sẽ đọc nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất đường ống nạp như sau: Khi động cơ hoạt động, độ chân không nằm ở sau bướm ga sẽ đưa đến màng silicon làm cho màng này biến dạng, đồng thời làm thay đổi điện trở của màng

Sự thay đổi điện trở ở trên sẽ gửi về cho IC xuất ra một tín hiệu điện áp tương ứng trong thời điểm này, rồi gửi về ECU Hộp điều khiển dựa trên tín hiệu điện áp này để sử dụng làm thông tin nhận biết áp suất khí nạp là bao nhiêu và hiệu chỉnh lượng phun nhiên liệu c) Thông số kỹ thuật và tín hiệu gửi về:

Nguồn cấp không đổi cho cảm biến là 5V Áp suất trong buồng chân không gần như là tuyệt đối và nó không bị ảnh hưởng bởi sự dao động của khí quyển, khi độ cao thay đổi Áp suất (kPA) Điện áp đầu ra (V)

Khi On chìa khóa điện áp chân Signal: xấp xỉ 3.8V– Khi nổ máy điện áp chân Signal: khoảng 1.6-1.8V d) Vị trí chi tiết trên ô tô:

Vị trí của cảm biến MAP trên Honda Civic 2010 được đặt ở sau bướm ga – trên cổ hút

Hình 2.4: Vị trí cảm biến MAP trên Honda Civic 2010

2.1.3 Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) a) Mô tả và hoạt động:

Cảm biến trục khuỷu tên tiếng anh là Crankshaft Position Sensor – CPS là một trong những cảm biến quan trọng ở động cơ xe hơi Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển góc đánh lửa cũng như hiệu chỉnh thời gian phun xăng

Cấu tạo của cảm biến vị trí trục khuỷu cũng khá đơn giản, và được biết đến với 3 loại thường gặp, đó là: loại cảm biến từ, loại cảm biến hall và loại cảm biến quang

Tùy thuộc vào từng loại cảm biến, cảm biến trục khuỷu loại cảm biến từ bao gồm cuộn cảm ứng, nam châm vĩnh cửu và vành răng tạo xung Trong khi đó với loại cảm biến Hall, ở đầu cảm biến có phần tử Hall, bên trong có lõi nam châm vĩnh cửu và IC

Hệ thống xử lý thông tin và điều khiển (ECM)

2.2.1 Mô tả và hoạt động a) Mô tả:

ECU là viết tắt của cụm từ Electronic Control Unit - hệ thống điều khiển điện tử của xe (ô tô, xe tải, xe khách) Để dễ hình dung, ECU (hay còn gọi là hộp đen) được ví

48 như một “bộ não” có thể tiếp nhận thông tin, chi phối và ghi lại các hoạt động của xe ô tô “ Bộ não” điều khiển chi phối tất cả mọi hoạt động của động cơ thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến trên động cơ hoặc ô tô, sau đó được truyền về ECU xử lý tín hiệu và đưa ra “mệnh lệnh” buộc các cơ cấu chấp hành phải thực hiện như việc điều khiển nhiên liệu, góc đánh lửa, góc phối cam, ga tự động, lực phanh ở mỗi bánh

Tóm lại, ECU ngày nay trên những mẫu ô tô hiện đại có thể hiểu đó là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, gửi đi các tín hiệu thích hợp và quyết định chức năng làm việc của xe sao cho hiệu quả nhất trong các tình huống khác nhau b) Cấu tạo:

ECU được tạo nên từ 3 bộ phận chính:

Bộ nhớ trong được cấu thành bởi 4 yếu tố: RAM, ROM, KAM, PROM, mỗi yếu tố lại đảm nhiệm một vai trò khác nhau

RAM: viết tắt của cụm từ Random Access Memory , có vai trò lưu giữ các thông tin mới

ROM: viết tắt của cụm từ Read Only Memory, nắm vai trò lưu trữ thông tin thường trực ROM được mặc định và cài đặt sẵn cho xe mà không thể tiếp nhận thêm các thông tin chuyển vào từ bên ngoài Vì vậy, đây chính là nơi cung cấp mọi thông tin cho bộ vi xử lý

PROM: viết tắt của cụm từ Programmable Read Only Memory, có cấu trúc tương tự như ROM Điểm khác biệt của PROM so với ROM đó chính là khả năng ghi nhớ và thu nạp các thông tin, dữ liệu từ bên ngoài mà không phải thông tin mặc định từ nhà sản xuất Ngoài ra, PROM còn có thể sửa đổi các chương trình điều khiển với những lựa chọn khác nhau

KAM: viết tắt của cụm từ Keep Alive Memory, là nơi lưu trữ tất cả các thông tin mới nhất để cung cấp cho bộ vi xử lý KAM còn có thêm chức năng duy trì bộ nhớ của xe mặc dù động cơ đã ngưng hoạt động hoặc ngay cả khi bạn đã tắt máy xe Thế nhưng

49 không phải KAM sẽ tồn tại được mãi, KAM sẽ biến mất nếu bạn tháo nguồn cung cấp từ acquy đến máy tính

Bộ vi xử lý có tên tiếng Anh là Microprocessor, là bộ phận quan trọng nhất được coi như “cánh tay phải” của ECU, có khả năng tiếp nhận mọi thông tin và các tín hiệu khác nhau Khi nhận được thông tin từ bộ nhớ trong của ECU, bộ vi xử lý sẽ có những tính toán hợp lý để đưa ra những yêu cầu, mệnh lệnh chính xác nhất cho các bộ phận khác

 Đường truyền BUS Đúng như cái tên của nó, Đường truyền BUS dùng để truyền và phát đi các số liệu và lệnh của ECU BUS truyền thông tin từ bộ vi xử lý tới các cơ quan, bộ phận chấp hành một cách nhanh nhất Máy tính điều khiển động cơ cần phải sử dụng loại 4,8, 16 bit hoặc 8,16,32 bit thì mới đáp ứng được nhu cầu truyền tin nhanh và chính xác cho ECU

Hình 2.24: Cấu tạo ECU c) Nguyên lý hoạt động:

Nhờ vào cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston, ECU xác định được chính xác thời điểm đánh lửa và phun xăng tối ưu để tạo ra khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất xe được tốt nhất

ECU còn có quá trình tính toán để đưa ra các góc đánh lửa theo các chế độ hoạt động khác nhau của động cơ tùy thuộc vào các loại cảm biến Với những cảm biến khác như vị trí bướm ga: Bướm ga xác định lưu lượng khí nạp, gửi đến ECU tính toán lượng nhiên liệu phun thích hợp với từng chế độ tải, song song với các dữ liệu về tốc độ động cơ, tải, nhiệt độ… nhờ các cảm biến mã hoá tín hiệu đưa vào ECU xử lý và tính toán, ECU sẽ đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu theo từng chế độ hoạt động của động cơ

Trên thế giới hiện nay, nhiều nước châu Âu hướng đến tiêu chuẩn khí thải (EURO4, EURO 5, EURO 6) hạn chế gây hại ô nhiễm môi trường Chính vì vậy, ECU đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc làm giảm khí thải, một cách phổ biến hiện nay là việc ô tô được trang bị thêm bộ hoá khử (TWC – Three way catalyst), bộ hoá khử này sẽ hoạt động cao nhất ở tỷ lệ hoà khí lý tưởng, thông qua cảm biến Oxy xác định phần hoà khí tức thời trong khí nạp gửi tín hiệu về ECU nhằm điều chỉnh tỷ lệ hoà khí thích hợp ở từng điều kiện nhất định

Ngoài ra, ECU còn can thiệp sâu vào các hệ thống an toàn trên ô tô có thể kể đến như: hệ thống cân bằng ESP, hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, hệ thống phân bổ lực phanh EBD… thông qua việc cảm biến chịu trách nhiệm liên tục ghi lại và truyền tín hiệu về ECU, nhiệm vụ của ECU sẽ so sánh dữ liệu với những chương trình đã tính toán trước

Do đó, khi gặp những sự cố nguy hiểm, người lái có khuynh hướng phản xạ đột ngột như đánh lái gấp, lực phanh tăng nhanh, hiện tượng trượt bánh khi phanh… lập tức ECU sẽ nhận tín hiệu, buộc xe phải hoạt động theo những chương trình lập trình sẵn như điều chỉnh góc xoay, kiểm soát tốc độ từng bánh xe, lực phanh mỗi bánh nhằm hạn chế tối đa sự mất kiểm soát của người lái

Hình 2.25: Các cảm biến, hộp ECU và cơ cấu chấp hành

ECU là một trong những bộ phận có chức năng quan trọng nhất của xe ô tô chính bởi lẽ đó mà chi tiết này lại được ví như “bộ não” của con người ECU có rất nhiều các vai trò khác nhau, đều là những chức năng, vai trò đặc biệt quan trọng không thể thiếu đối với tất cả mọi loại xe ô tô, xe tải, xe khách

Vai trò tiếp nhận mọi dữ liệu, thông tin quan trọng của xe Mọi hoạt động của xe ô tô, xe khách hay xe tải đều do ECU theo dõi và kiểm soát để tạo ra sự ổn định và thống nhất đối với sự vận hành của xe đúng như tên gọi “hệ thống điều khiển điện tử” của mình Thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến trên động cơ hoặc ô tô, sau đó được truyền về ECU xử lý tín hiệu và đưa ra “mệnh lệnh” buộc các cơ cấu phải thực hiện theo yêu cầu như việc: điều khiển nhiên liệu, ga tự động, lực phanh ở các vị trí bánh xe, góc phối cam, hay góc đánh lửa,

Các cơ cấu chấp hành của hệ thống

2.3.1 Hệ thống phun nhiên liệu a) Ống phân phối nhiên liệu: Ống phân phối là nơi chứa nhiên liệu để cung cấp cho các vòi phun, nhiên liệu được đưa từ thùng nhiên liệu qua bơm lên đợi ở ống phân phối và khi có tín hiệu khiển kim từ ECM thì kim phun mở ra, nhiên liệu từ ống phân phối sẽ cung cấp cho kim phun và phun nhiên liệu vào buống đốt

Trên ống phân phối sẽ gắn một đường ống dẫn nhiên liệu từ bình nhiên liệu lên và gắn 4 cây kim phun, áp suất mà bơm tạo ra duy trì áp nhiên liệu trên ống từ 3.5 – 6 bar Ống được chế tạo từ hợp kim nhôm nên khá là nhẹ b) Kim phun:

* Mô tả và hoạt động:

Kim phun nhiên liệu là bộ phận đầu ra cuối cùng trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ ô tô, giúp bơm nhiên liệu trực tiếp vào xi lanh để động cơ vận hành tốt Kim phun ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tăng tốc của xe, muốn xe di chuyển nhanh ổn định thì kim phun phải đảm bảo chất lượng, không bị bám cặn hay tắc nghẽn

Dựa trên thông tin từ các cảm biến khác nhau, ECM có thể tính toán lượng nhiên liệu sẽ được bơm vào Kim phun nhiên liệu là một van hoạt động bằng điện từ và lượng nhiên liệu phun được điều khiển bởi thời gian phun

ECM sẽ điều khiển từng kim phun, giắc kim phun sẽ có 2 dây gồm 1 dây nối mass và dây còn lại là dây từ ECM điều khiển ra Khi ECM cung cấp năng lượng cho kim phun bằng cách nhịp xung mạch điều khiển, điện áp mạch phải ở mức thấp (về mặt lý thuyết là 0V) và nhiên liệu sẽ được phun vào Khi ECM khử năng lượng kim phun bằng cách mở mạch điều khiển, kim phun nhiên liệu sẽ đóng và điện áp mạch sẽ đạt đỉnh trong giây lát

Hình 2.31: Kim phun trên Honda Civic 2010

Mục Cụ thể Điện trở kháng (Ω) 13.8 ~ 15.2 [20℃(68℉)]

* Vị trí chi tiết kim phun trên ô tô:

Nằm gần cổ gió nạp động cơ và được gắn vào ống phân phối nhiên liệu

Hình 2.32: Vị trí bố trí các kim phun trên Honda Civic.

2.3.2 Hệ thống đánh lửa a) Bobine đánh lửa:

* Mô tả, cấu tạo và hoạt động:

Bô bin đánh lửa được thiết kế hoạt động như một biến áp cao thế đặc biệt nhằm biến nguồn điện xoay chiều, một chiều có hiệu điện thế thấp (6, 12 hoặc 24V) thành các xung điện có hiệu điện thế cao (12,000 ÷ 40,000V) để thực hiện đánh lửa trong ôtô Nói một cách đơn giản, bobin thực hiện nhiệm vụ sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa

Bobin được cấu tạo bao gồm một lõi thép được chèn chặt trong ống các tông cách điện và được quấn các cuộn sơ cấp và thứ cấp quanh lõi

Cuộn thứ cấp có nhiều vòng, gấp khoảng 100 lần cuộn sơ cấp

Một đầu của cuộn thứ cấp nối với các bugi đánh lửa và đầu còn lại nối với IC

Toàn bộ khối gồm các cuộn dây và lõi thép đó được đặt trong ống thép từ, ghép bằng những lá thép biến thế uốn cong theo mặt trụ hở và các khe hở của những lá thép này đặt chệch nhau

Tất cả được đặt trong vỏ thép và cách điện ở phía đáy bằng miếng sứ, nắp được dùng là nắp cách điện với vật liệu cách điện cao cấp

Trước đây các bô bin đánh lửa ô tô có đổ dầu biến thế để tăng tính an toàn của biến áp, nhưng khó làm kín

Hiện nay, các bobine ít nóng hơn do được điều khiển thời gian ngậm điện bằng điện tử

Ngoài ra nó cũng được tăng cường độ dòng ngắt và giảm độ tự cảm cuộn dây sơ cấp để đảm bảo năng lượng đánh lửa lớn ở tốc độ cao

Vì vậy các bô bin đánh lửa ngày nay có kích thước rất nhỏ, có mạch từ kín và không cần dầu biến áp để giải nhiệt

Hình 2.33: Hệ thống đánh lửa sử dụng Bobine đơn

Dòng điện trước tiên sẽ đi qua cuộn sơ cấp và sẽ bị ngắt đột ngột do Transistor ngắt nên dòng điện trong cuộn sơ cấp sẽ bị mất đi, từ trường do chính nó sinh ra bị giảm mạnh

Theo nguyên lý cảm ứng điện từ thì cuộn thứ cấp sẽ tự sinh ra dòng điện để có thể chống đỡ được sự biến đổi trong từ trường

Vì số vòng trên cuộn thứ cấp lớn hơn rất nhiều so với số vòng sơ cấp nên dòng điện cuộn thứ cấp sinh ra sẽ vô cùng lớn, dòng điện này sẽ được chuyển tới bugi

ECU sau khi xử lý tín hiệu từ các cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến cực B của từng transistor công suất trong IC đánh lửa theo thứ tự thì nổ và thời điểm đánh lửa

Hình 2.34: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp (DIS)

Các Bobine có điện trở bên trong, trong khi các cuộn dây khác dựa vào dây điện trở hoặc điện trở bên ngoài để hạn chế dòng điện chạy vào cuộn dây từ nguồn cung cấp

12 V của Accu nên không được thử trực tiếp bằng điện áp 12 V vì xung điều khiển đã được xén sẵn trong ECU, nếu thử bobine bằng cách này thì có thể gây chết ECU

Mục Cụ thể Điện trở cuộn sơ cấp (Ω) 0.74 ± 10％ [20℃ (68℉)] Điện trở cuộn thứ cấp (kΩ) 5.9 ± 15％ [20℃ (68℉)]

* Vị trí chi tiết trên ô tô:

Bobine đánh lửa trên Honda Civic được đặt trên đỉnh nắp dàn cò cắm thẳng vào bugi b) Bugi đánh lửa:

* Mô tả và hoạt động:

Bugi là thiết bị dẫn dòng điện từ hệ thống đánh lửa đến buồng đốt của động cơ đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu / không khí nén trong đó bằng tia lửa điện, đồng

62 thời chứa áp suất cháy trong động cơ Bugi có vỏ bằng ren kim loại, cách điện với điện cực trung tâm bằng sứ cách điện

Có 2 loại bugi đó là bugi nóng và bugi lạnh:

CHUẨN ĐOÁN VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG PHUN XĂNG, ĐÁNH LỬA HONDA CIVIC 2010

Một số hư hỏng và triệu chứng của động cơ Honda Civic 2010

Hiện tượng hư hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục

Máy khởi động kéo động cơ quay bình thường nhưng không nổ (bugi không có tia lửa điện hoặc có tia lửa điện nhưng yếu)

- Mất điện trên mạch sơ cấp

- Dây nối bobin đánh lửa bị lỏng, tuột hoặc chạm mát

- Các đầu nối trong mạch điện sơ cấp không chặt

- Dây phin bị đứt hoặc chập mạch

- Cảm biến đánh lửa hỏng

- Nắp chia điện hoặc con quay chia điện hỏng

- Kiểm tra ắc quy, khóa điện mạch sơ cấp

- Kiểm tra và nối lại

- Làm sạch và nối chặt lại

Khi khởi động động cơ, có hiện tượng nổ ở ống xả nhưng động cơ không nổ được

- Góc đánh lửa sai nhiều

- Nắp chia điện ướt hoặc bám nhiều hơi nước

- Nắp chia điện bị lọt điện

- Cắm sai thứ tự dây phin

- Sấy khô nắp chia điện

- Thay nắp chia điện mới

- Cắm lại cho đúng Động cơ chạy nhưng một số xylanh bỏ lửa

- Nắp chia điện hoặc con quay chia điện hỏng

- Các mối nối không chặc

- Làm sạch, điều chỉnh khe hở hoặc thay bugi mới

- Cơ cấu điều chỉnh tự động góc đánh lửa sớm bị hỏng

- Làm sạch các đầu nối và nối chặt lại

- Kiểm tra nắp chia điện, con quay chia điện và dây phin

- Kiểm tra, sửa chữa Động cơ chạy nhưng có hiện tượng nổ ở ống xả

- Góc đánh lửa sớm sai

- Dùng không đúng loại bugi

- Kiểm tra, điều chỉnh lại

- Kiểm tra nắp chia điện, con quay và dây cao áp

- Thay đúng loại bugi Động cơ quá nóng - Góc đánh lửa sớm nhỏ - Điều chỉnh lại góc đánh lửa sớm

Công suất động cơ giảm

- Góc đánh lửa sai - Điều chỉnh lại

Có tiếng gõ khi động cơ làm việc

- Góc đánh lửa sớm sai

- Dùng không đúng loại bugi

- Cơ cấu điều chỉnh tự động góc đánh lửa sớm hỏng

- Sửa chữa hoặc thay mới.

Một số mã lỗi thông dụng và kiểm tra

3.2.1 Mã lỗi DTC P0113: mạch cảm biến IAT có điện áp cao

Hình 3.1: Lỗi P0113 của Honda Civic trên máy OBD

B1 BẬT công tắc đánh lửa (II)

B2 Kiểm tra cảm biến IAT trong danh sách dữ liệu bằng HDS Khoảng -40°F (-40°C) trở xuống, hoặc 4,92V trở lên xem có được chỉ định không:

 KHÔNG - Lỗi gián đoạn, hệ thống vẫn ổn tại thời điểm này Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến IAT và ECM

B3 Tắt công tắc đánh lửa

B4 Ngắt kết nối cảm biến MAF/đầu nối 5P của cảm biến IAT

B5 Kết nối cảm biến MAF/cảm biến IAT đầu nối 5P đầu nối số 4 và số 5 bằng dây jumper

B6 BẬT công tắc đánh lửa (II)

B7 Kiểm tra cảm biến IAT trong danh sách dữ liệu bằng HDS Khoảng -40°F (-40°C) trở xuống, hoặc 4,92V trở lên có được chỉ định không?

B9 Tháo dây jumper khỏi đầu nối 5P của cảm biến MAF/IAT sensor

B10 Bật công tắc đánh lửa (II)

B11 Đo điện áp giắc nối 5P của cảm biến MAF/IAT đầu nối số 5 và đất thân máy xem có được 5V không

B13 Nhảy dòng SCS với HDS

B14 Ngắt kết nối ECM với đầu B (44P)

B15 Kiểm tra giắc nối 5P của cảm biến MAF/IAT qua đầu nối số 4 và đầu nối B33 của ECM có thông mạch không

 KHÔNG - Sửa lỗi hở trong dây giữa ECM (B31) và cảm biến IAT, sau đó chuyển sang bước 22

B21 Thay thế cảm biến MAF/cảm biến IAT

B22 Kết nối lại tất cả các đầu nối

B24 Đặt lại ECM bằng HDS

B25 Thực hiện quy trình học ở chế độ nhàn rỗi ECM

B26 Kiểm tra các DTC tạm thời hoặc DTC với HDS DTC P0113 có được chỉ định không?

 CÓ - Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến MAF/cảm biến IAT và ECM, sau đó chuyển sang bước 1

 KHÔNG - Khắc phục sự cố đã hoàn tất Nếu bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ định, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

B28 Cập nhật ECM nếu nó không có phần mềm mới nhất hoặc thay thế một ECM tốt đã biết

 CÓ - Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến MAF / cảm biến IAT và ECM Nếu ECM đã được cập nhật, hãy thay thế một ECM tốt đã biết, sau đó kiểm tra lại Nếu ECM đã được thay thế, hãy chuyển sang bước 1

 KHÔNG - Nếu ECM đã được cập nhật, việc khắc phục sự cố đã hoàn tất Nếu ECM đã được thay thế, hãy thay thế ECM ban đầu Nếu bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ định, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

3.2.2 Mã lỗi DTC P0122: Mạch cảm biến TPS A có điện áp thấp

B3 Kiểm tra TP SENSOR A trong danh sách dữ liệu bằng HDS

Nếu ít hơn hoặc bằng 0.3V

 KHÔNG - Lỗi ngắt quãng, hệ thống vẫn ổn tại thời điểm này Kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu nối lỏng lẻo ở thân van tiết lưu và ECM

B4 Kiểm tra các DTC tạm thời hoặc DTC với HDS DTC P0122 và P0222 có được chỉ ra cùng một lúc không?

B6 Ngắt kết nối đầu 6P của thân van tiết lưu

B8 Ngắt kết nối ECM đầu nối C (44P)

B9 Kiểm tra tính liên tục giữa đầu nối 6P của thân van tiết lưu số 1 và mặt đất của thân van

Xem có thông mạch không:

 CÓ - Sửa chữa chập dây giữa thân van tiết lưu và ECM (C20), sau đó chuyển sang bước 18

B10 Đo điện áp giữa đầu nối 6P của thân van tiết lưu số 2 và mặt đất của thân van

B13 Ngắt kết nối đầu nối ECM C (44P)

B14 Ngắt kết nối 6P của thân van tiết lưu

B15 Kiểm tra tính liên tục giữa đầu nối C12 của ECM và đầu nối 6P của thân van tiết lưu số 2

 KHÔNG - Sửa chữa hở trong dây giữa thân van tiết lưu và ECM (C12), sau đó chuyển sang bước 18

B20 Đặt lại ECM với HDS

B21 Thực hiện quy trình học ở chế độ nhàn rỗi ECM

 CÓ - Kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu nối lỏng lẻo ở thân van tiết lưu và ECM, sau đó chuyển sang bước 1

 KHÔNG - Khắc phục sự cố đã hoàn tất Nếu có bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ định, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

B24 Cập nhật ECM nếu nó không có phần mềm mới nhất hoặc thay thế một ECM tốt đã biết

 CÓ - Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến TP A và ECM Nếu ECM đã được cập nhật, hãy thay thế một ECM tốt đã biết, sau đó kiểm tra lại Nếu ECM đã được thay thế, hãy chuyển sang bước 1

 KHÔNG - Nếu ECM đã được cập nhật, việc khắc phục sự cố đã hoàn tất Nếu ECM đã được thay thế, hãy thay thế ECM ban đầu Nếu có bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ định, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

3.2.3 Mã lỗi DTC P0133: Cảm biến Oxy A/F (Cảm biến 1) Trục trặc / Phản hồi chậm

B3 Khởi động động cơ Giữ tốc độ động cơ ở mức 3.000 vòng/phút không tải (ở chế độ trung tính) cho đến khi quạt tản nhiệt hoạt động, sau đó để nó ở chế độ không tải B4 Lái thử trong các điều kiện sau:

- Nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECT SENSOR 1) trên 158°F (70°C)

- Truyền động ở bánh răng thứ 3 hoặc thứ 4

- Lái xe ở tốc độ 25 dặm/giờ (40 km/h) hoặc ít hơn trong 5 phút, sau đó lái xe với tốc độ ổn định trong khoảng 26-81 dặm/giờ (41-130 km/h)

B5 Theo dõi trạng thái OBD cho DTC P0133 trong MENU DTC bằng HDS Màn hình hiển thị FAILED?

 KHÔNG - Nếu màn hình cho biết đã mở (PASSED), lỗi ngắt quãng, hệ thống lúc này vẫn ổn Kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu nối bị lỏng ở cảm biến A/F

(Cảm biến 1) và ECM Nếu màn hình cho biết đang thực hiện (EXECUTING), hãy tiếp tục lái xe cho đến khi có kết quả Nếu màn hình cho biết hết điều kiện (OUT OF CONDITION), hãy chuyển sang bước 3 và kiểm tra lại

B7 Thay thế cảm biến A/F (Cảm biến 1)

B9 Đặt lại ECM với HDS

B10 Thực hiện quy trình ở chế độ nhàn rỗi ECM

B11 Khởi động động cơ Giữ tốc độ động cơ ở mức 3.000 vòng/phút không tải (ở chế độ trung tính) cho đến khi quạt tản nhiệt hoạt động, sau đó để nó ở chế độ không tải B12 Lái thử trong các điều kiện sau:

- Nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECT SENSOR 1) trên 158°F (70°C)

- Truyền động ở bánh răng thứ 3 hoặc thứ 4

- Lái xe ở tốc độ 25 dặm/giờ (40 km/h) hoặc ít hơn trong 5 phút, sau đó lái xe với tốc độ ổn định trong khoảng 26-81 dặm/giờ (41-130 km/h)

 CÓ - Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến A/F (Cảm biến 1) và ECM, sau đó chuyển sang bước 1

B14 Theo dõi trạng thái OBD cho DTC P0133 trong MENU DTC bằng HDS Màn hình có cho biết đã thông qua không?

 CÓ - Khắc phục sự cố hoàn tất Nếu bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ ra trong bước 13, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

 KHÔNG - Nếu màn hình cho biết FAILED, hãy kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu nối bị lỏng ở cảm biến A/F (Sensor 1) và ECM, sau đó chuyển sang bước

1 Nếu màn hình cho biết EXECUTING, hãy tiếp tục lái xe cho đến khi có kết quả Nếu màn hình cho biết HẾT ĐIỀU KIỆN, hãy chuyển sang bước 11

3.2.4 Mã lỗi DTC P0116: Cảm biến ECT (Cảm biến 1) phạm vi mạch/ Vấn đề hiệu suất

B2 Kiểm tra cảm biến ECT 1 trong danh sách dữ liệu với HDS

Khoảng 176°F (80°C) trở lên hoặc 0,78V trở xuống có được chỉ định không?

B3 Lưu ý giá trị của cảm biến ECT 1 trong danh sách dữ liệu với HDS

B4 Khởi động động cơ Giữ tốc độ động cơ ở mức 3.000 vòng/phút không tải (ở chế độ trung tính) cho đến khi quạt tản nhiệt hoạt động, sau đó để nó ở chế độ không tải B5 Kiểm tra cảm biến ECT 1 trong danh sách dữ liệu với HDS

ECT SENSOR 1 có thay đổi 18°F (10°C) trở lên không?

 CÓ - Lỗi gián đoạn, hệ thống vẫn ổn tại thời điểm này Kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu cuối lỏng lẻo ở cảm biến ECT 1 và ECM

B6 Lưu ý giá trị của cảm biến ECT 1 trong danh sách dữ liệu với HDS

B8 Mở mui xe và để động cơ nguội trong 3 giờ

B10 Kiểm tra cảm biến ECT 1 trong danh sách dữ liệu với HDS

Cảm biến ECT 1 có đạt 18°F (10°C) trở lên không?

 CÓ - Lỗi gián đoạn, hệ thống vẫn ổn tại thời điểm này Kiểm tra các kết nối kém hoặc các đầu cuối lỏng lẻo ở cảm biến ECT 1 và ECM

 KHÔNG - Chuyển đến bước 11 B11 TẮT công tắc đánh lửa

B12 Thay thế cảm biến ECT 1

B14 Đặt lại ECM bằng HDS

B15 Thực hiện quy trình học ở chế độ ECM

 CÓ - Kiểm tra kết nối kém hoặc đầu nối lỏng lẻo ở cảm biến ECT 1 và ECM, sau đó chuyển sang bước 1

 KHÔNG - Khắc phục sự cố đã hoàn tất Nếu bất kỳ DTC hoặc DTC tạm thời nào khác được chỉ định, hãy chuyển đến phần khắc phục sự cố DTC được chỉ định

XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG, ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ

Mục đích, yêu cầu đối với mô hình

Phục vụ giảng dạy và học tập cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử tại trường Đại học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh

Do mô hình là một thiết bị sử dụng trong công tác học tập và giảng dạy, nên có những yêu cầu chính sau:

- Phải thể hiện rõ ràng, dễ hiểu nguyên lý mà nó trình bày

- Dễ dàng sử dụng và điều khiển

- Kích thước và khối lượng không lớn lắm

- Có độ bền vững cao hoạt động tin cậy và ổn định

- Mang tính tổng quát và phổ biến

- Ít khác biệt so với lý thuyết

- Có thể học tập và giảng dạy chẩn đoán

Các thiết bị phục vụ quá trình xây dựng mô hình

4.2.1 Máy cắt (mài) cầm tay MAKITA a Công dụng: Dùng để cắt và mài sắt khi làm khung mô hình b Cấu tạo:

Hình 4.1: Cấu tạo máy mài cầm tay MAKITA c Thông số kỹ thuật:

4.2.2 Máy khoan cầm tay Makita a Công Dụng: Dùng để khoan gỗ, khoan sắt b Cấu Tạo:

Hình 4.2: Cấu tạo máy khoan cầm tay Makita

4.2.3 Máy hàn điện Jasic arc 200 a Công dụng: Dùng để hàn sắt, hàn giáp nối khi chế tạo khung mô hình b Cấu tạo:

Hình 4.3: Cấu tạo máy hàn điện Jasic arc 200 d Thông số kỹ thuật:

Chi tiết/Model Đ/vị Maxx200 Điện áp vào V AC 85V-265V (50-60Hz)

Phạm vi điều chỉnh dòng hàn A 10 – 200 Điện áp hàn V 26.2

Hệ số công suất Cos φ 0.997 Đường kính que hàn Mm 1.6 – 4.0

4.2.4 Dụng cụ phục vụ quá trình làm mô hình

Trình tự các bước xây dựng mô hình

Căn cứ vào thực trạng các mô hình, công tác đào tạo tại trường cao đẳng công nghệ và kỹ thuật ô tô và căn cứ vào mục đích và yêu cầu của mô hình để xây dựng ý tưởng

4.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho mô hình

Mô hình học cụ hệ thống phun xăng và đánh lửa điện tử được chế tạo nhằm mục đích giúp sinh viên có thể quan sát được đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phun xăng điện tử và đánh lửa điện tử một cách dễ dàng nhằm tránh những bỡ ngỡ và khó khăn khi tiếp xúc với thực tế

Hiện nay, mô hình thiết kế phục vụ cho công tác giảng dạy gồm các dạng sau:

- Thứ nhất là: mô phỏng giống như trên xe Dạng này có ưu điểm là dễ quan sát vị trí bố trí lắp ghép trên xe, nhưng lại có nhược điểm khó quan sát, hình dung được tổng thể, khó quan sát được cấu tạo và làm việc của các cảm biến

- Thứ hai là: Dàn trải trên một bảng, nhưng không làm việc được Dạng này thường dùng để thể hiện các cơ cấu của hệ thống quá phức tạp, do hệ thống được tách ra hoặc cắt ẳ hay ẵ để thể hiện đầy đủ cỏc bộ phận nằm ở bờn trong Dạng mụ hỡnh này giỳp cho sinh viên trong quá trình học tập được phần nào hiểu hơn về tác dụng và cấu tạo của từng cơ cấu trong hệ thống Tuy nhiên, hình thức này không thể hiện nguyên lý làm việc của hệ thống một cách cụ thể, khó quan sát được vị trí lắp ghép trên xe, không thực hiện được các bài tập đo kiểm tra cảm biến

- Thứ ba là: Dàn trải trên một bảng và hoạt động được là dạng mô hình có kết cấu của chi tiết giống thật và hoạt động được nhờ các nguồn dẫn động hay các tác động khác

Mô hình này rất thuận tiện cho công tác giảng dạy vì thông qua nó sinh viên dễ dàng quan sát hình dung được tổng quan sơ đồ đấu ghép, nắm bắt được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống Thực hiện được các bài tập đo kiểm tra các cảm biến, có thể học tập và giảng dạy chẩn đoán hệ thống phun xăng và hệ thống đánh lửa điện tử

Qua các phân tích trên, ta chọn phương án thứ ba: thiết kế mô hình hệ thống phun xăng điện tử đa điểm và hệ thống đánh lửa điện tử trực tiếp dàn trải trên một bảng và làm việc được

4.3.3 Thiết kế khung mô hình a Yêu cầu khung mô hình

Khung mô hình là nơi lắp các thiết bị của hệ thống: ECU, bộ trục cơ–cam, các cảm biến, giàn bécphun, giàn đánh lửa, đồng hồ tapblo, các rơle, cầu chì, khóa điên, động cơ dẫn động trục cơ…vì vậy, khung mô hình phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- Kết cấu chắc chắn, khối lượng nhẹ

- Được sơn lót chống gỉ và sơn thẩm mỹ

- Độ lớn của khung phải đảm bảo bố trí một cách thích hợp các thiết bị trên sa bàn

- Chiều cao vừa đủ để tiện quan sát và vận hành

- Có bánh xe để di chuyển một cách dễ dàng

- Giá thành thích hợp b Lựa chọn vật liệu chế tạo khung mô hình

Chọn vật liệu chế tạo khung mô hình là sắt vuông hộp, để mô hình gọn nhẹ nhưng vẫn đảm bảo được độ cững vững của mô hình c Chế tạo khung mô hình

Hình 4.4: Hình dáng khung mô hình

Khung được ghép lại với nhau bằng phương pháp hàn điện Khung hình hộp chữ nhật để lắp đặt các thiết bị và trang trí mô hình d Bố trí chung trên mô hình Để thiết kế mô hình ta có nhiều cách bố trí khác nhau theo nhiều nguyên tắc khác nhau Nhưng để mô hình thực sự là một công cụ giúp người khác dễ tiếp thu và tìm hiểu hoạt động thì ta phải bố trí các chi tiết sao cho nó gần giống với lý thuyết nhất, nhưng cũng không quá xa thực tế Ta chọn cách bố trí các chi tiết theo cụm chi tiết Các chi tiết có nhiệm vụ gần giống nhau hoặc cùng làm một nhiệm vụ nào đó thì đặt gần với nhau Đồng thời để đảm bảo không xảy ra hỏa hoạn, ta bố trí giàn đánh lửa càng xa thùng xăng và giàn béc phun càng tốt, có các biện pháp che chắn thích hợp

Hình 4.5: Xác định vị trí sắp xếp các chi tiết trên khung

Hình 4.6: Tổng thể mô hình nhìn từ phía trước

Trên mô hình bố trí các cơ cấu, các cảm biến và các cụm chi tiết:

+ Giàn béc phun xăng: dùng đèn led để đo lượng xăng phun trong một khoảng thời gian nhất định

Hình 4.7: Giàn béc phun và đèn tín hiệu để đo lượng xăng phun

+ Các IC và bobine đánh lửa:

Hình 4.8: Bố trí dàn bugi, bobine và IC đánh lửa

+ Bộ tạo tín hiệu (G) và (Ne):

Hình 4.9: Cơ cấu dẫn động và các đĩa tạo xung tín hiệu G và NE

+ Cảm biến vị trí trục khuỷu:

Hình 4.10: Cảm biến vị trí trục khuỷu và đĩa tạo xung tín hiệu NE

+ Cảm biến vị trí trục cam:

Hình 4.11: Cảm biến vị trí trục cam và đĩa tạo xung tín hiệu G.

+ Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp MAP:

Hình 4.12: Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

+ Cảm biến kích nổ KS:

Hình 4.13: Cảm biến kích nổ KS

+ Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

Hình 4.14: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

+ Cảm biến vị trí bướm ga và bướm ga:

Hình 4.15: Cảm biến vị trí bướm ga và mô tơ bướm ga

+ Mô hình dùng ECU động cơ lắp trên xe Hyundai Grand I10:

Hình 4.16: ECU động cơ Hyundai Grand I10

4.3.4 Hướng dẫn sử dụng mô hình

B1 - Để vận hành mô hình, ta phải đấu nối 2 giắc cắm vào 2 cực của ắc quy (chú ý nối ắc quy phải đúng âm dương, ắc quy phải được nạp đầy)

B2 - Điều chỉnh núm vặn 2 triết áp về vị trí Min

B3 - Bật khóa điện về vị trí khởi động rồi thả tay về vị trí IG

B4- Vặn triết áp điều chỉnh thay đổi tốc độ motor dẫn động bộ đĩa tạo tín hiệu (G) và (NE) rồi quan sát các bugi đánh lửa và các vòi phun nhiên liệu qua đèn led

B5- Kéo cần mở bướm ga để thay đổi tải trọng động cơ và quan sát sự làm việc của hệ thống đánh lửa và hệ thống phunn xăng

B6- Để kiểm tra lỗi ta cắm dây vào giắc OBDII để kiểm tra lỗi và sửa chữa

B7- Khi không sử dụng mô hình thì vặn núm triết áp về min sau đó tắt khóa điện và tháo các cọc ắc quy ra khỏi mô hình

Chú ý : do mô hình phun xăng đánh lửa điện tử nên khi cắm giắc cắm vào 2 cực của bình acquy phải đúng âm dương nếu không sẽ làm chập cả hệ thống làm hư Ecu động cơ

Tiêu đề	Khai Thác Hệ Thống Điện Phun Xăng Đánh Lửa Trên Honda Civic 2010. Chế Tạo Hệ Thống Điện Phun Xăng Đánh Lửa Trên Ô Tô Hyundai Grand I10
Tác giả	Nguyễn Lục Mai Quân
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn Giao
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	5,69 MB