Giáo trình thực tập động cơ xăng II - Phần 7 pptx

 Nguồn 5 vôn cấp qua điện trở cho các cảm biến và tín hiệu khác như: cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nhiệt độ không khí nạp, tín hiệu IGF, tín hiệu IGT… Ban quyen © Truong DH S

Trang 1

HỆ THỐNG MOTRONIC

I Điện nguồn cung cấp cho ECU

Nguồn điện cung cấp đến cực +B và +B1 của ECU được lấy từ rơ le chính (Main Relay) Có hai phương pháp điều khiển rơ le chính

- Điều khiển từ contact máy

- Điều khiển từ ECU

A Điều khiển từ contact máy

Điện nguồn cung cấp thường trực đến cực BATT và E1 của ECU để lưu trử các dữ liệu trong bộ nhớ trong suốt quá trình xe hoạt động Khi tháo cầu chì EFI với thời gian khoảng 15 giây thì các dữ liệu trong bộ nhớ sẽ bị xóa

Khi contact máy ở vị trí IG có dòng điện đi qua cuộn dây rơ le chính làm cho tiếp điểm rơ le đóng Dòng điện cung cấp cho ECU từ + ắc quy  cầu chì EFI  tiếp điểm rơ le chính  cực +B và B1 của ECU

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP HCM

Trang 2

B Điều khiển từ ECU

Khi contact máy On, điện áp từ ắc quy cung cấp đến cực IG-SW của ECU động cơ, mạch điện điều khiển rơ le chính trong ECU cung cấp dòng điện qua cuộn dây rơ le chính ở cực M-REL làm

rơ le đóng và điện nguồn sẽ được cung cấp cho ECU ở cực +B và B1 Phương pháp này hiện nay được sử dụng khá phổ biến

Kiểm tra rơ le chính:

 Kiểm tra điện trở cực 1 – 2: Điện trở ∞

 Kiểm tra điện trở cực 3 – 4: 60 - 90Ω

 Cấp nguồn ắc quy 12 vôn vào hai cực 3 và 4:

Điện trở cực 1 – 2: 0Ω

II Mạch 5 vôn

Khi có điện nguồn cung cấp cho ECU ở cực +B, mạch nguồn 5 vôn trong ECU được hình thành Nguồn 5 vôn dùng để:

 Cấp nguồn cho bộ vi xử lý

 Cấp nguồn 5 vôn cho các cảm biến như: cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến chân không, cảm biến độ cao, cảm biến bàn đạp ga

 Nguồn 5 vôn cấp qua điện trở cho các cảm biến và tín hiệu khác như: cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nhiệt độ không khí nạp, tín hiệu IGF, tín hiệu IGT…

Trang 3

III Mạch nối mát

 E1: các cực ECU nối với âm ắc quy

 E01 và E02: các cực nối mát của các bộ chấp hành như kim phun, van ISC, điện trở cảm biến ôxy…

 E2, E21: mát cảm biến

Trang 4

IV Mạch điện của các cảm biến

1 Dạng biến trở

nguồn 5 vôn cung cấp vào hai đầu của điện trở, tùy theo vị trí con trượt trên điện trở mà ECU xác định được vị trí của nó qua thông số điện áp gởi về bộ vi xử lý Kiểu này được sử dụng cho cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến bàn đạp ga, vit điều chỉnh A/F…

2 Dạng nhiệt điện trở

Đối với cảm biến dạng nhiệt điện trở, khi điện trở của cảm biến thay đổi làm cho điện áp tại điểm A thay đổi theo Bộ vi xử lý xác định trị số điện áp này để nhận biết nhiệt độ làm việc của cảm biến Loại này được sử dụng cho cảm biến nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp…

Trang 5

3 Dạng contact

Tín hiệu bộ vi xử lý tiếp nhận dạng On-Off Khi Transistor Off hoặc contact mở thì bộ vi xử lý nhận được tín hiệu điện áp là 5 vôn Khi contact đóng hoặc transistor On, tín hiệu sẽ nhận là 0 Dạng contact được áp dụng cho cảm biến bướm ga kiểu tiếp điểm, tiếp điểm cầm chừng trong cảm biến bướm ga kiểu tuyến tính, contact tay số NSW… Một số cảm biến sử dụng nguồn 12 vôn

Loại transistor được sử dụng cho cảm biến tốc độ xe SPD, tín hiệu IGF

4 Dùng nguồn điện khác

ECU nhận tín hiệu điện áp từ bên ngoài để kiểm tra một số thiết bị có hoạt động hay không Kiểu này được sử dụng để nhận biết tải điện, hệ thống điều hoà không khí, tín hiệu khởi động STA…

5 Dạng tạo tín hiệu

Một số cảm biến không sử dụng nguồn 5 vôn từ trong ECU, khi chúng làm việc thì chúng tự tạo ra tín hiệu dạng xung gởi về ECU Ví dụ như cảm biến ôxy, cảm biến kích nổ, tín hiệu G và Ne dạng cảm biến điện từ

Trang 6

V Các tín hiệu đầu vào của hệ thống Motronic

A Bộ đo gió:

Hiện nay, bộ đo gió sử dụng trên động cơ có 4 kiểu sau:

- Bộ đo gió van trượt

- Bộ đo gió dây nhiệt

- Bộ đo gió Karman

- Cảm biến chân không

1 Bộ đo gió van trượt

Bộ đo gió van trượt có hai kiểu:

- Kiểu điện áp tín hiệu VS tăng khi lượng không khí nạp tăng

- Kiểu điện áp tín hiệu VS giảm khi lượng không khí nạp tăng

a Kiểu điện áp tăng

Cấu trúc-Nguyên lý và phương pháp kiểm tra của bộ đo gió kiểu điện áp tăng được trình bày kỹ trong phần hệ thống L-Jetronic

Trang 7

b Kiểu điện áp giảm

Về hình dạng và kết cấu nó tương tự như kiểu điện áp tăng Chúng chỉ khác nhau về mạch điện bố trí trong bộ đo gió Phía trước bộ đo gió có bố trí cảm biến nhiệt độ không khí nạp và bên trong thường được bố trí contact điều khiển rơ le bơm Bộ đo gió có 3 cực

- VC: Nguồn 5 vôn từ ECU cung cấp đến bộ đo gió

- E2: Mát cảm biến

- VS: Tín hiệu điện áp gởi về ECU để xác định lưu lượng không khí nạp

Theo sự bố trí sơ đồ mạch điện, khi lượng không khí nạp gia tăng thì con trượt dịch chuyển sang phải, tín hiệu điện áp từ cực VS gởi về ECU sẽ giảm

Kiểm tra bộ đo gió:

Động cơ sử dụng bộ đo gió van trượt thì đòi hỏi mạch không khí từ bộ đo gió đến các xy lanh của động cơ phải thật kín Khi có sự rò rỉ, lượng không khí này vào xy lanh của động cơ sẽ không được bộ đo gió kiểm tra, do vậy hỗn hợp cung cấp cho động cơ bị nghèo và động

cơ khó hoạt động nhất là ở tốc độ thấp

a Tháo lọc gió và kiểm tra sự di chuyển nhẹ nhàng và êm dịu của tấm cảm biến

b Xác định các cực của bộ đo gió

c Kiểm tra điện áp và điện trở

Khi kiểm tra điện trở tín hiệu VS, đẩy tấm cảm biến thật chậm để xác định các vị trí điện trở thay đổi bất thường

Trang 8

3S – FE (Toyota)

Kiểm tra điện áp (V)

Kiểm tra điện trở (Ω)

2VZ – FE, 3VZ-FE (Toyota)

4A – GE (Toyota)

Trang 9

THA – E2 20°C 2000 - 3000

MR2 (Toyota)

Toyota Camry 1987-1992 3S-FE

VS – E2

Van mở hoàn toàn 0,02 - 0,5

2VZ – FE 1998-1992 (ToYoTa)

Van mở hoàn toàn 20 - 1200 Kiểm tra điện áp (V)

Trang 10

1FZ – FE 1992 – 1994 (Toyota)

Kiểm tra điện trở và điện áp

FORD LASER 1987 - 1990

2 Bộ đo gió dây nhiệt

Kiểu bộ đo gió này kiểm tra khối lượng không khí nạp vào động cơ Nó có thể là loại dây nhiệt hoặc màng nhiệt, loại này có các ưu điểm sau:

 Phạm vi đo khối lượng không khí nạp từ tốc độ cầm chừng đến chế độ tải lớn là rất rộng, đặc biệt là khi dùng turbo để tăng áp cho động cơ

 Đặc tính làm việc không phụ thuộc vào sự hoạt động của xe ở vùng cao hay vùng thấp

 Trọng lượng bé, kích thước nhỏ gọn

 Không sử dụng cơ cấu cơ khí nên nó có độ nhạy rất cao

 Kiểm tra trực tiếp khối lượng không khí nạp

 Sức cản dòng khí qua bộ đo gió nhỏ hơn kiểu van trượt

Bộ đo gió dây nhiệt gồm một nhiệt điện trở (Thermister), dây nhiệt bằng platin (Platinum Hot Wire) đặt trên đường di chuyển của không khí và mạch điều khiển điện tử Nhiệt điện trở dùng để kiểm tra nhiệt độ không khí nạp vào bộ đo gió

Ở hãng Nissan bộ đo gió dây nhiệt dùng cho động cơ 6 xy lanh có thể 6 cực, dây nhiệt được bố trí ở giữa bộ đo gió và nhiệt độ hoạt động của dây nhiệt từ 100 - 120C Động cơ 4

xy lanh dây nhiệt được bố trí ở bên hông, bộ đo gió có 4 cực và nhiệt độ làm việc của dây nhiệt là 200C

Dây nhiệt và nhiệt điện trở được bố trí trên đường di chuyển của không khí Nếu lượng không khí nạp qua dây nhiệt càng nhiều, lượng nhiệt mang đi càng lớn và nó càng nguội

Trang 11

Trong thực tế dây nhiệt được mắc trong một mạch cầu và nó có đặc điểm điện thế tại điểm

A và B bằng nhau Do vậy, khi dây nhiệt bị làm nguội bởi không khí nạp thì điện trở của nó giảm, nên điện áp tại điểm B cũng giảm theo và làm cho bộ khuếch đại hoạt động, transistor mở để cho dòng điện vào mạch điện và dòng điện qua dây nhiệt tăng  điện trở dây nhiệt tăng cho đến khi điện thế tại điểm A bằng điểm B

Bằng cách sử dụng tính năng của mạch cầu, lượng không khí nạp VG có thể xác định bằng cách đo điện áp tại điểm B Trong thiết kế, nhiệt độ dây nhiệt được duy trì cao hơn nhiệt độ của khí nạp ở một mức không đổi, khi độ chênh lệch nhiệt độ càng cao thì cảm biến càng nhạy

Trong quá trình làm việc nếu nhiệt độ không khí nạp tăng một đại lượng là T thì nhiệt độ dây nhiệt cũng gia tăng một đại lượng tương ứng, để giải quyết vấn đề này bằng cách người ta lắp một điện trở nhiệt ở nhánh khác của cầu Do vậy trong hệ thống không cần có cảm biến nhiệt độ không khí nạp để hiệu chỉnh lưu lượng phun

Khi xe chạy ở độ cao càng cao thì mật độ không khí nạp giảm, nên khả năng làm nguội dây nhiệt cũng kém theo, nên không cần phải hiệu chỉnh phun theo độ cao của xe đang hoạt động

Trang 12

Trong bộ đo gió có lắp một cảm biến nhiệt độ không khí nạp (Intake Air Thermistor) để sử dụng cho các hệ thống điều khiển khác của động cơ

Hình dáng bộ đo gió dây nhiệt

Hiệu chỉnh tỉ số không khí và nhiên liệu:

Ở một số bộ đo gió vít này được bố trí ở bên hông Khi xoay vít hiệu chỉnh thì trị số điện trở sẽ thay đổi, làm thay đổi tín hiệu gởi về ECU Từ đó ECU sẽ thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho phù hợp với tỉ lệ hổn hợp ở tốc độ cầm chừng

Làm sạch dây nhiệt:

Thường ở động cơ 6 xy lanh, sau khi động cơ dừng thì ECU sẽ cung cấp dòng điện nung nóng sợi dây nhiệt với nhiệt độ khỏang 1000C để đốt sạch bụi bám trên dây nhiệt trong một khoảng thời gian là 1 giây

Kiểm tra bộ đo gió dây nhiệt:

Tùy theo kiểu xe và đời xe mà số lượng cực của bộ đo gió dây nhiệt sẽ khác nhau Nguồn cung cấp cho bộ đo gió dây nhiệt có điện áp là 12 vôn Hiện nay bộ đo gió dây nhiệt được sử dụng rất phổ biến hầu hết ở các hãng xe

 Hãng Toyota:

Vị trí các cực bộ đo gió của hãng Toyota thay đổi tùy theo kiểu xe và đời xe Thường nó có

5 cực gồm:

 +B : Chân điện nguồn cung cấp từ rơ le chính

 E2G: Mát bộ đo gió

 VG: Tín hiệu xác định khối lượng không khí nạp

Trang 13

 THA: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ không khí

 E2: Mát cảm biến nhiệt độ không khí

a Xoay contact máy On

b Đo điện áp tại cực +B và E2G: 12 vôn

c Kiểm tra điện áp VG – E2G: 0,6 vôn

d Thổi không khí qua bộ đo gió, tín hiệu điện áp VG sẽ gia tăng khi lượng khí nạp tăng

1MZ – FE 1997 – 2003 (ToYoTa)

VG – E2 Cầm chừng – Tay số N hoặc P 1,1 – 1,5

1FZ – FE 1995 – 1998 (Toyota)

 Hãng Nissan:

Số lượng cực và vị trí của bộ đo gió thay đổi theo từng loại xe và đời xe

Loại xe – Năm sx cực Điều kiện Điện áp (Vôn)

Maxima 92

VG - E2G

Trang 14

300ZX 92 Cầm chừng 0.8 – 1.6

Atima 93

Contact On

0.2

Trang 15

Không đúng thì hiệu chỉnh

Contact Off sau 5 giây 6 vôn trong 1 giây

Trang 18

3 Cảm biến chân không

Cảm biến chân không hay còn gọi là cảm biến áp suất trong đường ống nạp MAP (Manifold Air Pressure) Đây là loại xác định lưu lượng khí nạp bằng cách kiểm tra độ chân không trong đường ống nạp Cảm biến được bố trí bên ngoài động cơ, cấu trúc của nó gọn nhẹ, không làm cản trở chuyển động dòng khí nạp như các cảm biến khác Nó thường được sử dụng cho hãng Honda, Toyota, Dahatsu, Ford, Holden, Nissan…

Nguyên lý đo của cảm biến dựa vào mối quan hệ giữa độ chân không trong đường ống nạp và lưu lượng không khí nạp Khi lượng không khí nạp giảm thì độ chân không trong đường ống nạp tăng và ngược lại Độ chân không trong đường ống nạp được chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ một IC bố trí bên trong cảm biến và gởi về ECU để xác định lưu lượng không khí nạp

Trang 19

Cảm biến dạng phần tử áp điện, gồm một màng silicon có bề dày ở ngoài rìa mép khoảng 0,25mm và ở trung tâm khoảng 0,025mm, kết hợp với buồng chân không và một con IC Một mặt của màng silicon bố trí tiếp xúc với độ chân không trong đường ống nạp và mặt khác của nó bố trí ở trong buồng chân không được duy trì một áp thấp cố định trước trong cảm biến

Khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi làm cho màng silicon biến dạng, điện trở của nó sẽ thay đổi Khi điện trở thay đổi thì tín hiệu điện áp từ IC gởi về ECU thay đổi theo áp suất trong đường ống nạp Điện áp từ ECU luôn cung cấp cho IC không đổi là 5 vôn Khi áp suất trong đường ống nạp càng lớn thì tín hiệu điện áp từ cọc PIM gởi về ECU càng cao và ngược lại

Kiểm tra cảm biến chân không

Cảm biến chân không có 3 cực:

 VC: nguồn 5 vôn cung cấp từ ECU

 PIM: điện áp tín hiệu xác định lưu lượng không khí nạp

 E2: mát cảm biến

Toyota:

- Xoay contact máy On

- Kiểm tra điện áp VC và E2 của đầu gim cảm biến: Từ 4 – 6 vôn

- Kiểm tra điện áp tại cực PIM của cảm biến: 3,6 vôn

Trang 22

1 E2

2 PIM 3.Vcc

A: E2 B: PIM C: VCc

PULSAR 1987 - 1991

Trang 23

4 Bộ đo gió Karman

So với bộ đo gió kiểu van trượt, kiểu dòng xoáy Karman có nhiều ưu điểm hơn, loại này nhỏ gọn, trọng lượng bé, đồng thời giảm được sức cản trên đường ống nạp Bộ đo gió Karman có hai kiểu:

- Kiểu Karman siêu âm

- Karman quang

a Karman siêu âm

Bộ đo gió kiểm tra lượng không khí nạp vào động cơ bằng cách dùng dòng xoáy Karman để xác định lưu lượng không khí nạp Tín hiệu KS và tín hiệu số vòng quay động cơ dùng để xác định thời gian phun cơ bản Trong bộ đo gió còn bố trí cảm biến nhiệt độ không khí nạp và cảm biến áp suất nạp

Cấu trúc bộ đo gió bao gồm:

- Bộ hướng dòng khí nạp

- Trụ tạo xoáy

- Bộ phát sóng siêu âm

- Bộ tiếp nhận sóng siêu âm

- Bộ khuếch đại sóng siêu âm

- Bộ biến đổi sóng siêu âm thành các xung điện

- Vật liệu cách âm

Trang 24

Không khí sau khi đi qua lọc gió sẽ qua bộ hướng dòng khí nạp có dạng hình tổ ong Dòng khí sẽ chạm vào trụ tạo xoáy và tạo ra các dòng xoáy gọi là dòng xoáy Karman Số lượng dòng xoáy sẽ tăng khi lượng không khí nạp tăng

Khi không có không khí nạp thì không có dòng xoáy Thời gian T truyền từ bộ phát sóng đến bộ tiếp nhận là cố định

Dòng xoáy theo chiều kim đồng hồ: Khi các dòng xoáy theo chiều kim đồng hồ đi ngang qua bộ phát sóng và bộ tiếp nhận, sẽ làm cho thời gian truyền sóng sẽ nhanh hơn thời gian truyền

T Thời gian này gọi là T1

Dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ: Khi dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ đi qua bộ phát sóng và bộ tiếp nhận sẽ làm cho thời gian truyền sóng ngắn hơn thời gian truyền T Thời gian này được gọi là T2

Như vậy khi có các dòng xoáy theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ đi ngang qua bộ phát sóng và bộ tiếp nhận sẽ làm cho thời gian truyền sóng thay đổi

T1

Trang 25

Bộ biến đổi xung sẽ biến đổi xung xoay chiều thành xung vuông Tần số xung sẽ gia tăng khi lượng không khí nạp đi qua bộ đo gió càng nhiều ECU sẽ xác nhận tần số này từ đó suy

ra lưu lượng không khí nạp

Các cực của Karman siêu âm:

Cực 1: Tín hiệu Ks của bộ đo gió

2: Nguồn 12 vôn cung cấp cho bộ đo gió

3: Nguồn 5 vôn cung cấp cho cảm biến độ cao

4: Mát cảm biến E2

5: Tín hiệu cảm biến độ cao HAC

6: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ không khí nạp

Mitsubishi

b Karman quang

Lít/s kHz

Trang 26

Cấu trúc gồm một trụ đứng gọi là bộ tạo dòng xoáy, nó được đặt ở giữa dòng không khí nạp Khi dòng khí đi qua bộ tạo xoáy nó sẽ tạo ra các dòng xoáy giống như bộ đo gió Karman siêu âm, gọi là dòng xoáy Karman

Dòng xoáy Karman sẽ đi theo một rãnh hướng để làm rung một màng mỏng bằng kim loại (gương), sự rung động của màng làm thay đổi hướng chiếu sáng của đèn led Phía trên gương người ta bố trí một cặp quang học bao gồm một con led và một transistor quang, transistor quang sẽ mở khi nhận ánh sáng phản xạ từ led qua gương

Dưới tác dụng của các dòng xoáy vào bề mặt của gương sẽ làm cho gương rung động, nên transistor quang lúc nhận được ánh sáng lúc không, sự on và off của transistor sẽ tạo ra các xung điện có tần số f Nhờ tần số f ECU sẽ xác định được lưu lượng không khí nạp

Khi lượng không khí nạp càng nhiều thì số lượng dòng xóay sẽ gia tăng và tần số f sẽ càng lớn Ngược lại, khi lượng không khí nạp ít, tấm kim loại rung ít và tần số f sẽ nhỏ

Trong bộ đo gió cũng có bố trí cảm biến độ cao và cảm biến nhiệt độ không khí nạp như kiểu Karman siêu âm

Mitsubishi (Karman quang)

Cực 1: Nguồn 5 vôn từ ECU cung cấp cho cảm biến áp suất nạp Vcc 2: Tín hiệu cảm biến áp độ cao HAC

3: Tín hiệu Ks 4: Nguồn 12 vôn cấp từ Engine control relay

5: Mát cảm biến E2

6: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ không khí nạp THA 7: Nối với ECU

8: Không sử dụng

Trang 27

Kiểm tra

Bộ đo gió Karman được kiểm tra như sau:

1 Kiểm tra điện nguồn cung cấp cho bộ đo gió: 12v hoặc 5v

2 Tháo giắc nối điện đến bộ đo gió Kiểm tra điện áp KS – E2: 5 vôn

3 Lắp giắc nối, kiểm tra tín hiệu KS khi có dòng khí qua bộ đo gió và so sánh với thông số cho của nhà chế tạo

HYUNDAI EXEL 1990 – 1992

Trang 28

Cực Điều kiện Thông số

SONATA 1993 – 1996

B.Cảm biến nhiệt độ không khí nạp

1 Cấu trúc – Nguyên lý

Cảm biến nhiệt độ không khí nạp được bố trí sau lọc gió hoặc trên đường ống nạp nếu động

cơ sử dụng cảm biến chân không, nó được bố trí trong bộ đo gió nếu là bộ đo gió kiểu dây nhiệt, van trượt hoặc Karman

Cảm biến nhiệt độ không khí nạp được kí hiệu là THA , TA hoặc MAT ( Manifold Air Temperature Sensor), nó dùng để xác định mật độ không khí nạp vào động cơ khi nhiệt độ không khí thay đổi ECU dùng tín hiệu này kết hợp với cảm biến lưu lượng không khí nạp để xác định khối lượng không khí nạp vào động cơ

Phần chính của cảm biến là một chất bán dẩn có trị số nhiệt điện trở âm, có nghĩa là khi nhiệt độ không khí nạp thấp thì điện trở của cảm biến cao và ngược lại Chuẩn làm việc của cảm biến là 20ºC, khi nhiệt độ không khí nạp cao hơn 20ºC thì ECU điều khiển giảm lượng phun Khi nhiệt độ không khí dưới 20 ºC thì ECU sẽ gia tăng lượng phun nhiên liệu

Khi mạch điện của cảm biến bị bất thường thì ECU sẽ định một giá trị cố định là 20ºC để động cơ tiếp tục hoạt động và bật đèn Check sáng Lượng nhiên liệu phun thay đổi theo nhiệt độ không khí nạp là không lớn lắm

Nguồn điện cung cấp cho cảm biến là nguồn 5 vôn cung cấp qua một điện trở Khi điện trở của cảm biến thay đổi thì điện áp từ cực THA sẽ thay đổi theo Bộ vi xử lý dùng tín hiệu THA để nhận biết nhiệt độ không khí nạp

2 Phương pháp kiểm tra

- Kiểm tra nguồn 5 vôn từ ECU cung cấp cho cảm biến

- Kiểm tra điện trở của cảm biến khi nhiệt độ thay đổi

Trang 29

Cực Điều kiện Điện áp

Contact On - Cảm biến ngắn mạch 0v

TOYOTA 5S – FE 97 - 03

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	3,02 MB