thiết kế, thi công mô hình động cơ hệ thống đánh lửa kiểu vast

 Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được hình dạng và vị trí các chi tiết lắp đặt trên hệ thống đánh lửa kiểu VAST Variable Advance Spark Timing..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KIỂU VAST

MÃ SỐ: T2010 - 13

S 0 9

S 0 0

S KC 0 0 3 0 5 7

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KIỂU VAST

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KIỂU VAST

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

-

U VAST

MÃ SỐ: T2010-13

THUỘC NHÓM NGÀNH: KHOA HỌC KỸ THUẬT

NGƯỜI CHỦ TRÌ : ThS PHAN NGUYỄN QUÍ TÂM

ĐƠN VỊ : KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TP HỒ CHÍ MINH – 09/2010

ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KIỂ

MỤC LỤC

Trang

Bảng tóm tắt kết quả nghiên cứu 2

I Tính cấp thiết của đề tài 4

II Mục tiêu của đề tài 4

III Cách tiếp cận đề tài 4

IV Phương pháp nghiên cứu 5

V Phạm vi nghiên cứu 5

VI Nội dung nghiên cứu 5

VI.1 Quy trình thực hiện đề tài 5

VI.2 Khái quát hệ thống điều khiển động cơ Toyota 22-RE 5

VI.3 Ý tưởng chế tạo mô hình 6

VI.4 Thi công, chế tạo mô hình 7

VI.5 Đặc điểm hệ thống điều khiển động cơ Toyota 22-RE 10

VI.5.1 Các tín hiệu đầu vào 10

VI.5.2 Các tín hiệu điều khiển đầu ra 16

VI.5.3 Hệ thống đơn nguyên thực hành 24

VII Kết quả nghiên cứu 67

VII.1 Tính khoa học 68

VII.2 Khả năng triển khai ứng dụng vào thực tiễn 68

VII.3 Hiệu quả kinh tế, xã hội 68

VIII Kết luận và đề nghị 70

VIII.1 Kết luận 70

VIII.2 Đề nghị 70

Tài liệu tham khảo 71

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài: Thiết kế, thi công mô hình động cơ hệ thống đánh lửa kiểu VAST

Mã số: T2010-13

Chủ nhiệm đề tài: ThS Phan Nguyễn Quí Tâm

Đơn vị: Bộ môn Động Cơ, khoa cơ Khí Động Lực, ĐHSPKT TP.HCM

Tel: 0909690124

E-mail: quitamckd@yahoo.com

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM

Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện:

Thời gian thực hiện: 03/05/2010 đến 15/11/2010

1 Mục tiêu:

Thiết kế, thi công mô hình động cơ hệ thống đánh lửa kiểu VAST, thực hiện qui trình chẩn

đoán hệ thống điều khiển động cơ Toyota 22-RE lắp trên xe Toyota 4RUNNER

2 Nội dung chính:

 Thiết kế, chế tạo mô hình động cơ phun xăng Toyota 22-RE

 Nghiên cứu về hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng Toyota 22-RE

 Thiết kế hệ thống đánh Pan-qui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ thông qua các đơn nguyên thực hành

1 Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v…)

 Hệ thống đánh Pan-qui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ thông qua các đơn nguyên thực hành

5 Địa chỉ ứng dụng:

 Các xưởng giảng dạy thực hành tại các trường đại học, cao đẳng nghề, THCN, các trường dạy nghề nhằm nâng cao chất lượng dạy và học của các sinh viên học sinh ngành ôtô

 Các cơ sở đào tạo nhân lực tại chổ của các công ty, xí nghiệp dịch vụ sửa chữa ôtô

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:

- Hệ thống đánh lửa kiểu Vast, hệ thống đánh lửa đặc biệt có nhiều ưu điểm đã và đang được sử dụng trên nhiều hảng xe nổi tiếng như: Toyota, Ford, Daewoo…Nhưng các thiết bị và bài giảng thực hành tại xưởng động cơ – khoa CKĐ hiện nay chưa đáp ứng được

việc giảng dạy hệ thống này

- Việc cung cấp kiến thức cho sinh viên ngành cơ khí ôtô về mỗi hệ thống là điều vô cùng quan trọng

- Với mong muốn cung cấp cho sinh viên nhiều hơn nữa thông tin chuyên ngành và

có nhiều cơ hội học tập, tiếp cận thực tế, người nghiên cứu quyết định thực hiện đề tài

“Thiết kế, thi công mô hình động cơ hệ thống đánh lửa kiểu VAST”

- Kết quả khả quan của đề tài góp phần cải thiện tính trực quan học tập cho sinh viên chuyên ngành nhằm nâng cao chất lượng dạy và học tại khoa CKĐ- ĐHSPKT TPHCM

II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

 Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình học thực tập động cơ II tại xưởng Động Cơ, khoa Cơ Khí Động Lực

 Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài học thực hành

 Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận được hình

dạng và vị trí các chi tiết lắp đặt trên hệ thống đánh lửa kiểu VAST (Variable

Advance Spark Timing)

 Giúp sinh viên kiểm tra và đo đạc các thông số của hệ thống phun xăng, đánh lửa và một số hệ thống khác trên động cơ TOYOTA 22-RE

dục-đào tạo

III CÁCH TIẾP CẬN ĐỀ TÀI:

Người nghiên cứu tiếp cận nội dung đề tài thông qua nhu cầu cung cấp kiến thức học tập cho sinh viên ngành cơ khí ôtô, thông qua các mô hình mẫu đã có tại xưởng và các mô hình được ưa chuộng từ các công ty chuyên cung cấp thiết bị đồ dùng dạy học Thông qua các yếu tố sư phạm và khoa học trong giảng dạy nhằm đảm bảo hiệu quả trao đổi kiến thức

là hiệu quả nhất

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Để hoàn thành nội dung đề tài, người nghiên cứu đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu Trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan, học hỏi kinh nghiệm của đồng nghiệp, nghiên cứu các mô hình giảng dạy hiện có, nghiên cứu các mô hình giảng dạy hiện có trên thị trường… từ đó tìm ra những ý tưởng mới

để hình thành đề cương của đề tài, cũng như cách thiết kế mô hình Song song với nó, chúng tôi còn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực nghiệm để hoàn thành hệ thống đánh Pan-qui trình chẩn đoán hệ thống hệ thống đánh lửa kiểu VAST

V PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

 Thiết kế hệ thống đánh Pan-qui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ thông qua các đơn nguyên thực hành

VI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

V 1 Quy trình thực hiện đề tài:

 Tham khảo tài liệu

 Thiết kế khung đỡ động cơ và gá đặt động cơ

 Thiết kế khung đỡ các thiết bị tự thiết kế

 Thiết kế hệ thống các Pan

 Tiến hành đo đạc, kiểm tra, thu thập các thông số

 Thi công mạch điện điều khiển động cơ

 Nghiệm thu các thông số kiểm tra

 Thiết kế các bài giảng cho mô hình

 Viết báo cáo

VI.2 Khái quát hệ thống điện điều khiển động cơ TOYOTA 22RE

Hệ thống điện điều khiển động cơ TOYOTA 22RE bao gồm: các cảm biến: vị trí bướm ga loại tuyến tính, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến kích nổ, cảm biến đo gió loại cánh trượt điện áp tăng, cảm biến vị trí piston

Các cảm biến được bố trí xung quanh để xác định tình trạng làm việc của động cơ Tín hiệu từ các cảm biến được ECU tiếp nhận và nó sẽ tính toán để điều khiển các bộ tác động như hệ thống phun nhiên liệu, hệ thống đánh lửa điện tử, hệ thống điều khiển cầm chừng và chẩn đoán hoạt động sao cho động cơ làm việc là tối ưu nhất

Hệ thống điều khiển động cơ ở hãng Toyota có tên gọi là TCCS (Toyota Computer Control System)

Hình 1: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ

VI.3 Ý tưởng thực hiện đề tài

Trên cơ sở nắm vững lý thuyết hoạt động hệ thống điện điều khiển động cơ TOYOTA 22RE dùng cảm biến vị trí piston loại điện từ, người nghiên cứu thiết kế một mô hình đa năng vừa trực quan, thẩm mĩ, vừa an toàn, dễ thao tác, tiện lợi, dễ di chuyển

Hệ thống các Pan giúp người học tự gặp trở ngại trên hệ thống điện điều khiển và tự tìm ra nguyên nhân hư hỏng qua đó nâng cao tư duy sáng tạo của sinh viên

Đề tài thực hiện trên mô hình gồm 4 phần chính:

1 Phần khung

2 Phần sa bàn

3 Phần động cơ

4 Công tắc tạo Pan

VI.4 Thi công, chế tạo mô hình

Một số hình ảnh của mô hình sau khi hoàn thành:

Hình 2: Mô hình sau khi thi công

Hình 3: Mô hình nhìn từ trên xuống

Hình 4: Các chi tiết bên trong thùng phụ

Phần khung để gá đặt các chi tiết như: động cơ, sa bàn, thùng nhiên liệu, két nước, bàn đạp ga, khóa điện Phần khung được chế tạo đúng theo kích thước nhờ vậy bố trí động

cơ dễ dàng và di chuyển tiện lợi

Phần sa bàn được bố trí hợp lý giúp cho người học trực quan hơn với bảng chân giắc ECU được mắc song song tương ứng với các chân trong các giắc ECU giúp cho người học

có thể dễ dàng, thuận tiện trong việc kiểm tra các thông số như: điện trở, điện áp, xung điện Việc bố trí hộp cầu chì trực tiếp trên sa bàn tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh PAN Giắc chẩn đoán DLC được bố trí ngay trên sa bàn thuận tiện cho việc kết nối với máy chẩn đoán cầm tay Táplô được bố trí ngay trung tâm của sa bàn, giúp cho người học dễ dàng quan sát được các tín hiệu hoạt động của đèn báo cũng như đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe

Mô hình tích hợp nhiều hệ thống như:

1 ECU

2 Táp-lô bao gồm các đồng hồ và các đèn báo

3 Giắc chẩn đoán DLC

4 Hộp cầu chì bao gồm các cầu chì và rơle

5 Bảng chân giắc ECU

6 Công tắc tạo Pan

Phần động cơ TOYOTA 22RE được thiết kế nhỏ gọn có dung tích 1.8l với hệ thống điều khiển phun xăng đa điểm kết hợp với hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến điện từ Trên động cơ gồm có:

 Cảm biến đo gió kiểu cánh trượt điện áp tăng

 Cảm biến vị trí cánh bướm ga loại tuyến tính có tiếp điểm cầm chừng

 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

 Cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu loại điện từ

 Công tắc nhiệt độ nước

 Công tắc áp suất nhớt

 Igniter đánh lửa

 Bobine đánh lửa

 Các kim phun

 Hệ thống điều khiển tăng áp suất nhiên liệu

 Hộp rơle, cầu chì

 Đèn báo lỗi “check engine”

Ngoài ra trên mô hinh động cơ còn có các bộ phận khác như: bộ phận truyền đai, các mô-tơ truyền động, các đường ống nhiên liệu, đường ống nước làm mát…

VI.5 Đặc điểm hệ thống điện điều khiển động cơ TOYATA 22RE

VI.5.1 Các tín hiệu đầu vào

VI.5.1.1 Tín hiệu nhiệt độ nước

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát phát hiện tình trạng nhiệt độ động cơ một cách gián tiếp Cảm biến này gồm có một nhiệt điện trở âm bên trong Tín hiệu nhiệt độ nước được đưa vào cực THW của ECU động cơ

Hình 5: Vị trí và đường đặc tính cảm biến nhiệt độ nước

VI.5.1.2 Tín hiệu lưu lượng khí nạp

Cảm biến lưu lượng khí nạp (loại cánh trượt điện áp tăng tức điện áp tín hiệu VS tăng khi lượng không khí nạp tăng) đặt trên đường di chuyển của không khí Bộ đo gió bao gồm một tấm cảm biến (van trượt) đặt trên đường di chuyển của không khí, lò xo xoắn hoàn lực và một điện thế kế Ngoài ra trên bộ đo gió còn bố trí vít điều chỉnh tỉ lệ cầm chừng (vít CO), cảm biến nhiệt độ không khí nạp, contact điều khiển bơm nhiên liệu, buồng giảm dao động

và cánh cân bằng

Hình 6: Cấu tạo bộ đo gió

Nguyên lý của bộ đo gió dựa vào cơ sở kiểm tra hợp lực của dòng không khí nạp tác dụng lên cánh cảm biến.Tấm cảm biến được giữ bằng một lò xo, lò xo luôn có khuynh hướng chống lại sự tác động của không khí Khi khối lượng không khí nạp gia tăng thì tấm cảm biến sẽ di chuyển nhiều và tiết diện mở của nó sẽ lớn ra Khi vị trí của tấm cảm biến thay đổi, tiết diện lưu thông của bộ đo cũng thay đổi theo Như vậy có sự thay đổi giữa góc vạch của tấm cảm biến và lưu lượng không khí nạp

Điện áp nguồn VB cung cấp cho bộ đo gió có điện áp 12.47V, điện áp tín hiệu VS từ con trượt gởi về ECU để xác định lưu lượng không khí nạp.ECU xác định lượng không khí nạp vào động cơ theo biểu thức

Lượng không khí nạp

Khi VB = 0 : lượng không khí nạp không xác định

Khi VS = 0 : hiệu số VC và VS là lớn nhất Do vậy lượng nhiên liệu phun ra là tối thiểu

Khi VC = 0 : lượng nhiên liệu phun ra sẽ rất lớn khi bướm ga mở nhỏ và sẽ giảm dần khi bướm ga mở lớn Điều này sẽ làm cho động cơ không thể hoạt động được

VB: Điện áp nguồn cung cấp cho bộ đo gió

VC: Điện áp so sánh từ bộ đo gió gửi về ECU

VS: Điện áp tín hiệu dùng để xác định lưu lượng không khí nạp

E2: Mát cảm biến

Hình 7: Sơ đồ nguyên lý và đường đặc tính cảm biến lưu lượng khí nạp

VI.5 1.3 Tín hiệu số vòng quay động cơ và vị trí piston

Cảm biến vị trí piston hay còn gọi là tín hiệu G và cảm biến số vòng quay động cơ hay còn gọi là tín hiệu Ne được tích hợp với nhau và cùng lắp trong bộ chia điện để tính toán góc đánh lửa và lượng phun nhiên liệu tối ưu cho từng xilanh Cả hai là cảm biến dạng điện

từ loại nam châm đứng yên và được dẫn động bởi trục cam

Hình 8: Cấu tạo cảm biến G, Ne

Cảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương ứng với số xylanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanh nam châm vĩnh cữu Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rotor và được cố định trên vỏ delco Khi rotor quay, các răng cảm biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây Khe hở nhỏû

nhất giữa răng cảm biến của rotor và lõi thép từ vào khoảng 0,2  0,5 mm

Khi rotor ở vị trí như hình dưới, điện áp trên cuộn dây cảm biến bằng 0 Khi răng cảm biến của

rotor tiến lại gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa rotor và lõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên của từ thông xuyên qua cuộn dây sẽ tạo nên một sức điện động





d

dnk

e 

Trong đó:

k : hệ số phụ thuộc chất liệu từ của lõi thép và khe hở giữa lõi thép và

răng cảm biến của rotor

 : số vòng dây quấn trên lõi thép từ

n : tốc độ quay của rotor



d

d: độ biến thiên của từ thông trong lõi thép từ

Khi răng cảm biến của rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từ trường bằng 0 và sức

điện động trong cuộn cảm biến nhanh chóng giảm về 0

Khi rotor đi xa ra lõi thép, từ thông qua lõi thép giảm dần và sức điện động xuất hiện trong cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại Sức điện động sinh ra ở hai đầu dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của động cơ

VI.5.1.4 Tín hiệu vị trí cánh bướm ga

Cảm biến bao gồm một con trượt, một điện trở, một tiếp điểm cầm chừng và các tiếp điểm cho tín hiệu VTA được cung cấp tại các đầu của mỗi tiếp điểm

Một điện áp khơng đổi 5V được cấp cho cực VCC từ ECU động cơ

Điên áp +B qua một điện trở từ cực IDL của ECU đến cực IDL của cảm biến

Khi cánh bướm ga đĩng hồn tồn, con trượt ở phía trên nối cực IDL với E2, nên điện áp tại cực IDL là 0V, tín hiệu này được ECU xác định

Khi cánh bươm ga mở, ECU dùng tín hiệu điện áp tại cực VTA để xác định từng vị trí mở của bướm ga Tín hiệu điện áp tại cực VTA càng tăng khi cánh bướm gamở càng lớn Tín hiệu điện áp VTA phụ thuộc vào vị trí con trượt bên dưới, khi cánh bướm ga mở càng lớn thì con trượt tiến gần đến cực VC, nên điện áp tại cực VTA gia tăng theo

Hình 9: Vị trí, cấu tạo và đường đặc tính cảm biến vị trí cánh bướm ga

VI.5 1.5 Tín hiệu nhiệt độ khí nạp

Cảm biến bao gồm một điện trở nhiệt có trị số nhiệt điện trở âm Khi nhiệt độ khí nạp tăng thì điện trở giảm dẫn đến điện áp gửi về ECU động cơ giảm, ECU điều khiển giảm lượng nhiên liệu phun và ngược lại sẽ gia tăng lượng nhiên liệu phun khi nhiệt độ khí nạp tăng

Hình 10: Cấu tạo và đặc tính cảm biến nhiệt độ khí nạp

Điện áp 5V từ ECU cung cấp qua điện trở cố định R đến cực THA để cung cấp cho cảm biến Khi nhiệt độ khí nạp thay đổi thì điện trở của cảm biến nhiệt độ khí nạp thay đổi theo Điện áp tại cực THA cũng thay đổi theo sự thay đổi đó và ECU sẽ dùng tín hiệu này để xác định nhiệt độ khí nạp

Hình 11: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp

VI.5.1.6 Hệ thống tín hiệu điện áp accu

Điện áp thường xuyên được cấp đến cực BATT ECU động cơ để nuôi bộ nhớ Điện áp

để cho ECU động cơ hoạt động được cấp đến cực +B của ECU động cơ qua rơle EFI khi khóa điện bật ON

Hình 12: Sơ đồ mạch cấp nguồn cho ECU động cơ VI.5.2 Tín hiệu điều khiển đầu ra

VI.5.2.1 Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu EFI (Electronic Fuel Injection)

Hệ thống EFI theo dõi tình trạng của động cơ thông qua các tín hiệu được gửi đến từ các cảm biến Điện áp accu được cấp trực tiếp đến các kim phun qua khóa điện Khi có tín hiệu G, NE gửi đến thì ECU điều khiển transistor (Tr1, Tr2) trong ECU bật, dòng điện chạy

từ cực #10, #20 đến E01, E02 về mass Khi đó có dòng chạy qua kim phun, kim phun hoạt động và nhiên liệu được phun ra

Lượng phun nhiên liệu được xác định dựa trên các dữ liệu này và chương trình được lưu trữ trong ECU động cơ để kích hoạt các kim phun Hệ thống EFI điều khiển hoạt động phun nhiên liệu thực hiện bằng ECU động cơ theo tình trạng lái xe

Hình 13: Vị trí và sơ đồ mạch điều khiển kim phun

VI.5 2.2 Hệ thống điều khiển đánh lửa điện tử kiểu VAST

Trên hệ thống đánh lửa kiểu VAST (Variable Advance Spark Timing), rotor tín hiệu

của cảm biến từ bố trí trong bộ chia điện có 4 răng Khi khởi động, các xung AC từ bộ chia

điện gởi tín hiệu trực tiếp về igniter, bộ A/D sẽ chuyển đổi các xung xoay chiều thành các xung vuông gởi về ECU ở cực Ne và transistor công suất của igniter để điều khiển thời điểm đánh lửa sớm ban đầu

Hệ thống VAST, igniter nhận tín hiệu trực tiếp từ bộ chia điện khi khởi động, nên ngay cả khi tín hiệu IGT bị hở mạch thì động cơ vẫn khởi động được và tiếp tục chạy với góc đánh lửa sớm ban đầu

Khi số vòng quay trục khuỷu đạt gía trị qui định trước thì ECU sẽ dùng tín hiệu IGT

để điều khiển thời điểm đánh lửa Góc đánh lửa sớm ban đầu phụ thuộc vào vị trí của bộ chia điện lắp đặt trên động cơ

Hình 14: Sơ đồ mạch điện điều khiển đánh lửa kiểu VAST

Hình 15: Vị trí các chi tiết hệ thống đánh lửa kiểu VAST

ECU động cơ gửi tín hiệu IGT đến IC đánh lửa dựa trên tín hiệu từ các cảm biến sao cho đạt được thời điểm đánh lửa tối ưu Trong một chu kì làm việc của động cơ ECU phát ra

4 tín hiệu IGT, mỗi xung cách nhau 180 ̊ C

Hình 16: Tín hiệu IGT và góc đánh lửa

Tín hiệu IGT được đưa đến IC đánh lửa và điều khiển dòng qua cuộn sơ cấp của bobine Tín hiệu IGT này chỉ phát ra ngay trước thời điểm đánh lửa được tính toán bởi bộ vi

xử lý, sau đó tắt ngay Bugi sẽ phát ra tia lửa điện khi tín hiệu này tắt đi

Suất điện động đảo chiều tạo ra khi dòng điện trong cuộn sơ cấp bị ngắt sẽ làm cho mạch điện này gửi một tín hiệu IGF đến ECU, nó sẽ biết được việc đánh lửa có thực sự xảy

ra hay không nhờ tín hiệu này

Hình 17: Xung tín hiệu IGF

VI.5 2.3 Hệ thống điều khiển tốc độ cầm chừng nhanh kiểu Wax

Hệ thống ISC tăng số vòng quay và tạo ra sự ổn định không tải cho chế độ không tải nhanh khi động cơ còn nguội và khi tốc không tải bị giảm xuống do tải điện v.v…

Trên động cơ trang bị van không khí kiểu Wax được bố trí bên dưới thân bướm ga Được điều khiển bởi nhiệt độ nước làm mát, dùng để tăng hay giảm lượng không khí đi tắt qua cánh bướm ga do đó làm thay đổi tốc độ cầm chừng của động cơ

Van không khí kiểu Wax là kiểu van nhiệt Nó bao gồm một van nhiệt,lò xo ngoài, lò

xo trong Van nhiệt được bố trí bên trong van không khí và nó sẽ giản nở theo nhiệt độ của nước làm mát

Hình 18: Cấu tạo van không khí

Khi nhiệt độ động cơ thấp thì van nhiệt thu lại làm cho lực đàn hồi của lò xo trong yếu, lò xo ngoài đẩy cho van mở để cho một lượng không khí đi tắt qua cánh bướm ga làm cho tốc độ cầm chừng của động cơ được gia tăng

Khi nhiệt độ của nước làm mát gia tăng,van nhiệt giản nở làm tăng lực đàn hồi của lò

xo trong nên van khép lại và lượng không khí đi tắt qua cánh bướm ga giảm, tốc độ cầm chừng của động cơ giảm theo

Khi nhiệt độ nước làm mát đạt 800 C van đóng hẳn và động cơ hoạt động ổn định ở số vòng quay thấp nhất, gọi là tốc độ cầm chừng Khi nhiệt độ nước làm mát gia tăng thì van càng đóng chặt lại

Hình 19: Hình dáng và vị trí van không khí

VI.5 3 Công tắc tạo Pan

Sử dụng công tắc tạo Pan như hình để tạo Pan các tín hiệu sau: tín hiệu đánh lửa, tín hiệu kim phu 4, nguồn ECM, tín hiệu vị trí trục cam, tín hiệu vị trí trục khuỷu, tín hiệu vị trí bướm ga, tín hiệu bộ đo gió

Hình 20: Công tắc tạo Pan

Bảng hoạt động của công tắc tạo pan

Hình 21: Sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ 22RE, Toyota 4Runner

Hình 21: Sơ đồ vị trí chân ECU Toyota 22RE

`

VI.6 Hệ thống các đơn nguyên thực hành

Với mỗi đơn nguyên được phân bố hợp lý và trình bày rõ ràng giúp cho người học có thể tiếp thu nhanh chóng và thuận tiện trong việc thực hành

VI.6 1 Hệ thống các dụng cụ cần sử dụng kèm theo các đơn nguyên thực hành

 Dây điện có đầu nối

 Máy đo dạng sóng

VI.6.2 Một số lưu ý an toàn khi thực hiện các đơn nguyên thực hành

 Không được lắp sai các đầu dây cáp cực Accu

 Phải tắt công tắc máy trước khi tháo lắp các bộ phận

 Luôn để bình cứu hỏa bên cạnh khi thao tác với mô hình

ĐƠN NGUYÊN HỌC TẬP MÃ SỐ

A MỤC TIÊU

 Vẽ được sơ đồ mạch cấp nguồn, mạch ổn áp VCC

 Trình bày được nguyên lý hoạt động của sơ đồ mạch cấp nguồn, mạch VCC

 Thực hiện được các thao tác kiểm tra các chi tiết trong mạch cấp nguồn, mạch VCC

B DỤNG CỤ

 Nguồn điện Accu 12V

 ECU động cơ

 Dây điện có đầu nối

 Đồng hồ đo: dùng đồng hồ vạn năng VOM

C AN TOÀN

 Không được lắp sai các đầu dây cáp cực Accu

 Phải tắt công tắc máy trước khi tháo lắp các bộ phận

 Sử dụng đồng hồ VOM đúng ở thang cần đo

Hình 22 Sơ đồ mạch cấp nguồn ECU

Khi bật khóa điện ON, dòng điện chạy đến cuộn dây rơle EFI chính về mass làm tiếp điểm đóng, cấp nguồn điện đến cực +B của ECU động cơ để ECU hoạt động Điện áp Accu luôn cấp đến cực BATT của ECU động cơ để tránh cho các mã chẩn đoán và các dữ liệu khác lưu trong bộ nhớ ECU khỏi bị xóa khi khóa điện tắt

ECU động cơ có 3 loại nối đất cơ bản như sau:

Cực E1, nối đất ECU động cơ

Cực E2, nối đất các cảm biến

Cực E01, E02…nối đất cơ cấu chấp hành, mạch dẫn động kim phun

Bật khóa điện sang vị trí ON

Dùng Vôn kế đo điện áp giữa cực BATT – E1, +B – E1

Hình 25: Kiểm tra điện áp cấp cho ECU động cơ

1.2 Kiểm tra rơle EFI chính:

 Tháo rơle chính ra

 Dùng Ohm kế kiểm tra điện trở giữa chân số 1 và số 3

 Kiểm tra sự hở mạch giữa chân số 4 và số 2 như hình vẽ

Hình 25 Kiểm tra rơle EFI chính

 Sau khi kiểm tra điện trở, cấp nguồn 12V vào chân số 1 và số 3 của rơle để kiểm tra hoạt động của rơle

Kiểm tra sự đóng mạch chân số 4 và số 2

 Lắp lại rơle

Hình 26 Kiểm tra hoạt động của rơle EFI chính

1.3 Kiểm tra khóa điện:

Dùng Ohm kế kiểm tra thông mạch giữa các cực của khóa điện (R = 0Ω)

2 Mạch VCC

Dùng Vôn kế đo điện áp cực VCC

Điện áp: 4.96V

E01 E02

#10

#20 STA E1 OX1 OX2 THG NE THA IDL VCC VTA E2 STJ HT2 VF AS ECT SPD STP E21 W +B

IGF IGT VC VS THWNSW HT1 TE1 TE2 FPU EGR Batt +B1

ĐƠN NGUYÊN HỌC TẬP MÃ SỐ

A MỤC TIÊU

 Trình bày được cấu tạo, chức năng của bộ đo gió

 Giải thích được nguyên lý hoạt động

 Thực hiện được các thao tác kiểm tra khả năng hoạt động của bộ đo gió

 Không được lắp sai các đầu dây cáp cực Accu

 Phải tắt công tắc máy trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến

 Sử dụng đồng hồ VOM đúng ở thang cần đo

Hình 28 Cấu tạo bộ đo gió

II KIỂM TRA

1 Vị trí cảm biến

Hình 29 Hình dáng và vị trí của bộ đo gió

2 Qui trình kiểm tra

2.1 Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến:

 Tắt khóa điện OFF

 Tháo giắc nối bộ đo gió

 Bật khóa điện sang vị trí ON

 Dùng Vôn kế đo điện áp giữa cực VB và E2 trên giắc của bộ đo gió

Điện áp chuẩn

Hình 30 Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến 2.2 Kiểm tra điện áp và điện trở của bộ đo gió

 Tắt khóa điện OFF

 Tháo giắc nối bộ đo gió

 Đo điện trở của bộ đo gió

Cực đo Điện trở Điều kiện van trƣợt

 Bật khóa điện sang vị trí ON

 Dùng Vôn kế đo điện áp các cực của bộ đo gió

Cực đo Điện áp (V) Điều kiện van trƣợt

A MỤC TIÊU

 Trình bày được cấu tạo, chức năng của cảm biến

 Giải thích được nguyên lý hoạt động của cảm biến

 Thực hiện được các thao tác kiểm tra khả năng hoạt động của cảm biến

 Không được lắp sai các đầu dây cáp cực Accu

 Phải tắt công tắc máy trước khi tháo giắc ra khỏi cảm biến

 Sử dụng đồng hồ VOM đúng ở thang đo cần đo

D NỘI DUNG

I LÝ THUYẾT

1 Chức năng

Cảm biến vị trí bướm ga xác định góc mở bướm ga

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cảm biến bao gồm một con trượt, một điện trở, một tiếp điểm cầm chừng và các tiếp điểm cho tín hiệu VTA được cung cấp tại các đầu của mỗi tiếp điểm

Một điện áp không đổi 5V được cấp cho cực VCC từ ECU động cơ

Điên áp 5V qua một điện trở từ cực IDL của ECU đến cực IDL của cảm biến

Khi cánh bướm ga đóng hoàn toàn, con trượt ở phía trên nối cực IDL với E2,nên điện

áp tại cực IDL là 0V, tín hiệu này được ECU xác định

Khi cánh bươm ga mở, ECU dùng tín hiệu điện áp tại cực VTA để xác định từng vị trí mở của bướm ga.Tín hiệu điện áp tại cực VTA càng tăng khi cánh bướm ga mở càng lớn.Tín hiệu điện áp VTA phụ thuộc vào vị trí con trượt bên dưới, khi cánh bướm ga mở