nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng dùng vi điều khiển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN QUỐC CƯỜNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ơ TƠ MÁY KÉO - 605246 S K C0 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN Chuyên ngành: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ÔTÔ Mã số ngành: 605246 Họ tên học viên: KS Trần Quốc Cường Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Văn Dũng TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2004 LỜI NÓI ĐẦU Ngày đa phần xe ô tô sử dụng động xăng thò trường giới sử dụng hệ thống phun xăng Đây hệ thống có nhiều ưu điểm so với hệ thống nhiên liệu sử dụng chế hòa khí tính kinh tế tính hiệu cao Hơn nhờ biện pháp giảm tối đa lượng khí thải độc hại động nhằm giảm mức ô nhiễm môi trường Hiện việc nghiên cứu hệ thống giới trọng tiêu chuẩn mức độ khí xả độc hại giới ngày khắc khe Việt nam chưa áp dụng nghiêm khắc tiêu chuẩn nồng độ ô nhiễm khí xả ô tô phải bắt buộc áp dụng tương lai gần Để áp dụng tiêu chuẩn biện pháp tối thiểu động phải điều khiển cấp nhiên liệu tự động theo lập trình Hiện Việt nam chưa có liên doanh hay nhà máy sản xuất hoàn chỉnh toàn ô tô kể hệ thống điều khiển nhiên liệu, mà giá thành nhập hệ thống điều khiển nhiên liệu đắt Hơn xe lưu hành Việt nam sử dụng hệ thống xảy hư hỏng thường phải đặt mua hãng với giá cao thay hệ thống qua sử dụng khác không loại làm cho tính kinh tế nhiên liệu, tính hiệu khả chống ô nhiễm khí thải không cao Luận văn hoàn thành sở thực nhiệm vụ nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng theo lập trình bước đầu áp dụng cho động Susuki sản xuất năm 1996 Đây loại động xylanh sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp phương pháp điều khiển vòng kín với tiêu chuẩn khí xả khắc khe phổ biến thò trường Châu âu Do đó, việc nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng cho loại động sở tiền đề cho việc nghiên cứu chế tạo loại ECU khác cho động khác Với 100 trang thuyết minh bao gồm chương phụ lục, luận văn đề cập tới vấn đề quan trọng trình thực chế tạo mạch điều khiển phun xăng theo lập trình Tuy nhiên việc nghiên cứu chế tạo ECU vấn đề rộng đòi hỏi phải có tập hợp nhiều chuyên ngành có đầy đủ thiết bò thực nghiệm, mặt khác trình độ thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý Thầy Cô bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Trần Quốc Cường TÓM TẮT Đề tài: “Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng dùng vi điều khiển” Nội dung đề tài trình bày chương: Chương 1: Chương dẫn nhập, chương trình bày lý chọn đề tài, mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu phương pháp nghiên cứu Chương 2: Lý thuyết hệ thống điều khiển phun xăng Chương chủ yếu nghiên cứu loại cảm biến, nghiên cứu điều khiển điện tử ECU cấu chấp hành Ngoài ra, chương trình bày thuật toán điều khiển lập trình cho động Chương 3: Phương pháp tính toán thời gian mở kim phun D-Jetronic : phương pháp tốc độ – tỷ trọng Ứng dụng phương pháp để tính toán lượng phun cho động SUZUKI Cappuccino (SX 306) Phương pháp tính toán đại lượng hiệu chỉnh như: hiệu chỉnh thời gian mở kim phun theo nhiệt độ động cơ, theo nhiệt độ khí nạp,… Chương 4: Chọn linh kiện để chế tạo mạch điều khiển phun xăng bao gồm: vi điều khiển, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số ADC, IC, transistor,… Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển, chuyển đổi AD Chương 5: Xây dựng sơ đồ khối mạch điều khiển phun xăng, thiết kế chế tạo mạch điều khiển phun xăng, đồng thời nghiên cứu thuật toán điều khiển phun xăng nhằm giúp cho trình lập trình ngôn ngữ Assembly dễ dàng Chương 6: Thực nghiệm động hiệu chỉnh bảng số liệu tính toán sở lý thuyết chương nhằm đạt giá trò tối ưu Kết luận đề nghò ABSTRACT Subject: “Design and manufacture fuel injection control module by using microcontroller” Chapter 1: Introduction, reasons for choosing issue, research objectives and research methodology Chapter 2: Theory of electronic fuel injection control system Structural analysis of ECU operations, types of sensors, actuators used in fuel injection system Besides, this chapter also provides programmed control algorithm of internal combustion engine Chapter 3: Method of calculating opening time of injector of D - Jetronic: speed – density method Using this method for calculating basic amount of fuel of SUZUKI Cappuccino (SX 306) engine How to calculate adjustable quantity such as: adjustment of opening time of injector according to parameters: water temperature, intake air temperature, …ect Chapter 4: Collecting component parts for making fuel injection control circuit: Microcontroller, Analog to Digital Converter (ADC), IC, transistor, …ect Theory of microcontroller, AD converter Chapter 5: Constructing block diagram of fuel injection control circuit, designing and manufacturing it Besides, studying fuel injection control algorithm in order to write programme by using Assembly language easily Chapter 6: Testing and adjusting values calculated in chapter in order to get optimal values Conclusion and suggestion for implementation MỤC LỤC Lời nói đầu……………………………….……………………………………………………………………………………………………….…1 Tóm tắt………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Mục lục……………………………………………………………………………………………………………………………………………………4 Các chữ viết tắt…………………………………….……………………………………………………………………………………………6 Chương 1: Chương dẫn nhập.………………………………………………………………………………………………………7 1.1 Đặt vấn đề tầm quan trọng vấn đề……………………………………………………………7 1.2 Mục đích nghiên cứu……………………………………….……………………………………………………………8 1.3 Đối tượng nghiên cứu………………………………………………………………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu……….……………………….……………………………………………………………8 1.5 Giới hạn đề tài…………………………………………………………………………………………………………………9 Chương 2: Hệ thống điều khiển lập trình cho động ô tô……………………………………….10 2.1 Khái quát hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ…………………………….10 2.1.1 Lòch sử phát triển………………………………………………………………………………………………10 2.1.2 Sơ đồ hệ thống điều khiển lập trình cho động thuật toán điều khiển………………………………………………………………………………………11 2.2 Phân tích cảm biến tín hiệu vào dùng cho hệ thống điều khiển lập trình cho động Suzuki cappucino – SX306……………………………………….….15 2.2.1 Những nguyên lý đặc trưng đo lường……………………………………15 2.2.2 Cảm biến áp suất đường ống nạp……………………………………………………………….16 2.2.3 Cảm biến tốc độ động vò trí piston…………………………………………………20 2.2.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ……………………………………….…….24 2.2.5 Cảm biến nhiệt độ khí nạp……………………………………………………………………………27 2.2.6 Cảm biến vò trí bướm ga…………………………………………………………………………………28 2.2.7 Cảm biến ôxy…………………………………………………………………………………………………….30 2.2.8 Tín hiệu máy khởi động…………………………………………………………………………………34 2.3 Các cấu chấp hành…………………………………………………………………………………………………34 2.3.1 Kim phun………………………………………………………………………………………………………………34 2.3.2 van điều khiển tốc độ cầm chừng………………………………………………………………41 2.4 Bộ điều khiển điện tử…………………………………………………………………………………………………43 2.4.1 Phân tích trình xử lý tín hiệu ECU…………………………………………….46 2.4.2 Sự cần thiết tín hiệu vào cho xung phun…………………………………49 2.4.3 Các chế độ vận hành vòi phun…………………………………………………………………….51 2.4.4 ECU điều khiển khoảng thời gian phun nhiên liệu…………………………….51 Chương 3: Tính toán điều khiển phun xăng………………………………………………………………………53 3.1 Tính toán độ rộng xung phun bản……………………………………………………………………58 3.2 Hệ số làm đậm trình sấy nóng động cơ………………………………………………………61 3.3 Hệ số làm đậm theo nhiệt độ khí nạp………………………………………………………………….62 3.4 Hệ số làm đậm phụ thuộc độ mở bướm ga……………………………………………………….63 3.5 Tính toán điều khiển trình phun nhiên liệu thời kỳ khởi động lạnh.64 3.6 Điều khiển cho trình sau khởi động…………………………………………………………….65 3.7 Điều khiển cho trình giảm tốc đột ngột …………………………………………………….65 3.8 Điều khiển cho trình tăng tốc đột ngột……………………………………………………….65 3.9 Điều khiển hạn chế tốc độ……………………………………………………………………………………….66 3.10 Điều chỉnh Lambda………………………………………………………………………………………………….66 3.11 Hiệu chỉnh theo điện áp ắc quy………………………………………………………………………… 68 Chương 4: Chọn linh kiện chế tạo mạch điều khiển phun xăng dùng vi điều khiển………………………………………………………………………………………………….69 4.1 Vi điều khiển…………………………………………………………………………………………………………………69 4.1.1 Giới thiệu khái quát họ vi điều khiển MSC - 51………………………… 69 4.1.2 Giới thiệu vi điều khiển AT89C52……………………………………………………………70 4.1.3 Bộ đònh thời (timer) ngắt……………………………………………………………….79 4.2 Giới thiệu ADC 0809………………………………………………………………………………………………….83 4.2.1 Giới thiệu ADC 0809………………………………………………………………………………………83 4.2.2 Nguyên lý hoạt động………………………………………………………………………………………85 4.2.3 Mạch tạo xung Clock cho ADC 0809………………………………………………………86 4.3 Các linh kiện khác……………………………………………………………………………………………………….86 Chương 5: Chế tạo mạch điều khiển phun xăng…………………………………………………………….88 5.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển phun xăng………………………………………………………………88 5.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển phun xăng………………………………………………….90 5.3 Sơ đồ mạch in bố trí linh kiện………………………………………………………………………… 92 5.3.1 Sơ đồ mạch in…………………………………………………………………………………………………….92 5.3.2 Sơ đồ bố trí linh kiện……………………………………………………………………………………….93 5.4 Thuật toán điều khiển phun xăng………………………………………………………………………….93 Chương 6: Thí nghiệm tạo số liệu cho hoạt động mạch điều khiển phun xăng (ECU)……………………………………………………….95 6.1 Giới thiệu động cơ……………………………………………………………………………………………………….95 6.2 Tạo đường đặc tính phun thời kỳ khởi động………………………………………………………97 6.3 Tạo bảng số liệu phun thời kỳ chạy ổn đònh…………………………………………….97 6.3.1 Độ rộng xung phun bản…………………………………………………………………………….97 6.3.2 Hiệu chỉnh theo nhiệt độ động cơ……………………………………………………………98 6.4 Một số hình ảnh thực nghiệm………………………………………………………………………………98 6.5 Phân tích khí xả chế độ không tải………………………………………………………………… 104 Phụ lục A………………………………………………………………………………………………………………………………………….105 Phụ lục B………………………………………………………………………………………………………………………………………….109 Phụ lục C………………………………………………………………………………………………………………………………………….112 Kết luận đề nghò 124 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………………………………………………… 126 CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADC : Analog to Digital Converter : Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số ĐCT : Điểm chết ECU : Electronic Control Unit : Bộ điều khiển điện tử EFI : Electronic Fuel Injection : Phun nhiên liệu điều khiển điện tử EGR : Exhaust Gas Recirculation : Lưu hồi khí thải EPA : Environmental Protection Agency : Cơ quan bảo vệ môi trường IDL : Idle : Không tải ISC : Idle Speed Contol : Điều khiển tốc độ cầm chừng ISCV : Idle Speed Control Valve : Van điều khiển tốc độ cầm chừng NTC : Negative Temperature Co-efficient : Hệ số nhiệt điện trở âm PIM : Pressure Intake Mannifold : p suất đường ống nạp PSW : Power Switch : Tiếp điểm toàn tải TDC : Top Dead Center : Điểm chết VTA : Voltage Throttle Angel : Điện áp báo góc quay bướm ga Chương CHƯƠNG DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề tầm quan trọng vấn đề: Đã 118 năm kể từ ô tô giới đời, đến ô tô trở thành phương tiện vận chuyển cần thiết không thay xã hội loài người So với phương tiện giao thông khác, ô tô có vò trí vô quan trọng tỉ lệ hành khách tham gia giao thông đường cao hẳn so với loại phương tiện giao thông khác, năm tỷ lệ tăng trưởng sản xuất ôtô đạt xấp xỉ 3% Trên giới ô tô tập trung vào sản xuất 14 nước, sản lượng công ty chiếm 60% lượng ô tô toàn giới Các công ty là: General, Motor, Ford, Toyota, Nissan, Honda, Misubishi… Ở Việt nam có 12 liên doanh lắp ráp ô tô 39 doanh nghiệp sản xuất lắp ráp nước chuyên lắp ráp dòng xe du lòch thương mại Năm 2002 ngành sản xuất ô tô nước sản xuất tiêu thụ 28.232 xe ô tô loại, tăng 54,37% so với năm trước, liên doanh nước chiếm 24.550 Đến quý năm 2003, ngành sản xuất tiêu thụ tổng cộng 28.8038 xe ô tô loại, liên doanh nước chiếm 22.699 (Số liệu Cục đăng kiểm Việt nam cung cấp) Như theo thời gian vào thời điểm này, mà kinh tế nước ta đà phát triển giai đoạn công nghiệp hóa đại hóa đất nước vấn đề xe ôtô gia tăng nhanh vấn đề cần quan tâm Như biết, phần lớn ô tô sử dụng Việt Nam giới trang bò hệ thống điều khiển điện tử để điều khiển hoạt động ô tô : điều khiển phun xăng, điều khiển đánh lửa, điều khiển hệ thống phanh ABS, điều khiển hộp số, điều khiển hệ thống treo… nhằm mục đích thỏa mãn nhu cầu ngày cao người sử dụng tiêu chuẩn môi trường Tuy nhiên, với tăng trưởng số lượng chất lượng ô tô làm nảy sinh vấn đề ôtô sử dụng hệ thống phun xăng điện tử Việt nam là:  Các xe ôtô sau thời gian sử dụng bò hư hỏng hộp điều khiển điện tử ECU hay bò dư xăng thiếu xăng nguyên nhân gây ECU (nếu thay giá thành đắt, Việt nam chưa chế tạo hộp điều khiển điện tử ECU) Dẫn đến tình trạng động không hoạt động làm giảm tính kinh tế nhiên liệu làm ô nhiễm môi trường xung quanh  Ô nhiễm khí thải từ ô tô trở thành nguồn ô nhiễm môi trường sống nay, đặc biệt thành phố lớn điều nghiêm trọng  Giá thành phụ tùng thay thế, đặc biệt hộp ECU đắt Chính từ nguyên nhân hướng dẫn Thầy PGS TS Đỗ Văn Dũng mà người nghiên cứu chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng theo lập trình” nhằm mục đích nghiên cứu chế tạo tiến tới chế tạo hoàn chỉnh để thay ECU bò hư hỏng ô tô, làm sở để nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển điện tử khác góp phần vào việc thực ước mơ ngày Việt nam tự sản xuất ô tô 1.2 Mục đích nghiên cứu: Thực đề tài ‚Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng theo lập trình‛ nhằm giúp cho người thực đề tài có điều kiện ứng dụng kiến thức trang bò nhà trường, đồng thời có hội để tìm hiểu kiến thức lập trình hợp ngữ thực hành Vi điều khiển… Sản phẩm đề tài ứng dụng rộng rãi, trước mắt phục vụ cho học viên, sinh viên ngành khí động lực nghiên cứu Vi điều khiển, chuyển đổi A/D… Nếu phát triển đề tài hoàn chỉnh (bao gồm điều khiển đánh lửa theo lập trình), tạo sản phẩm hữu dụng ngành ôtô Việt Nam 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài hệ thống điều khiển điện tử gồm thiết bò cảm biến liên tục đo điều kiện vận hành động cơ, điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) đánh giá tín hiệu cảm biến , sử dụng bảng liệu thực tính toán nhằm xác đònh tín hiệu cho thiết bò tác động Đồng thời nghiên cứu phận linh kiện điện tử : chip AT 89C52, chuyển đổi ADC, transistor… nhằm lắp ráp hoàn chỉnh mạch điện tử thay cho ECU để điều khiển phun xăng theo lập trình 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng theo lập trình dựa sở nghiên cứu:  Nghiên cứu cấu tạo mạch điện cảm biến tín hiệu vào : cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến áp suất đường ống nạp, cảm biến nhiệt độ khí nạp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến ô-xy, cảm biến vò trí bướm ga… MOV 5DH,#7 MOV R2,#6 REVER:CLR C JB P3.2,$ MOV TH0,#00 MOV TL0,#00 SETB TR0 JNB P3.2,$ CLR TR0 MOV 5FH,TH0 MOV A,5FH MOV R6,5EH SUBB A,R6 JC OK DJNZ R2,REVER LJMP FIND OK: MOV 5EH,5FH MOV 5DH,R2 DJNZ R2,REVER FIND: CLR C MOV A,#8 MOV R2,5DH SUBB A,R2 MOV R2,A INC R2 DELAY1: JB P3.2,$ JNB P3.2,$ DJNZ R2,DELAY1 SETB EX0 PRO: LCALL SEEK_EFI JB P3.1,CALCUL LJMP PRO CALCUL: LCALL C_EFI LJMP PRO ; ;CHUONG TRINH NGAT ; luu toc do, goi tin hieu phun xang ; -SPEED: PUSH ACC MOV 10H,C PUSH 02H PUSH 03H PUSH 04H JNB P3.0,ACTION LJMP EXIT ACTION: INC R1 ;kiem tra xem cong tac IGN co o vi tri ON hay khong 114 CJNE R1,#1,WORK2 JB P3.1,ACC1 LCALL START LJMP EXIT ACC1: LCALL ACCE LJMP EXIT WORK2:CJNE R1,#2,WORK3 CLR TR0 MOV 48H,TH0 ;luu toc dong co MOV TH0,#00 MOV TL0,#00 SETB TR0 ;cho bo dinh thoi hoat dong de luu toc dong co MOV TH1,3EH ;nap thoi gian phun MOV TL1,3FH CLR P0.5 ;phun xang cho may SETB TR1 LJMP EXIT WORK3:CJNE R1,#3,WORK4 JB P3.1,ACC3 LCALL START LJMP EXIT ACC3: LCALL ACCE LJMP EXIT WORK4:CJNE R1,#4,WORK5 CLR TR0 MOV 48H,TH0 ;luu toc dong co MOV TH0,#00 MOV TL0,#00 SETB TR0 MOV TH1,3EH ;nap thoi gian phun MOV TL1,3FH CLR P0.4 ;phun xang cho may SETB TR1 LJMP EXIT WORK5:CJNE R1,#5,WORK6 JB P3.1,ACC5 LCALL START LJMP EXIT ACC5: LCALL ACCE LJMP EXIT WORK6:CJNE R1,#6,WORK7 CLR TR0 MOV 48H,TH0 ;luu toc dong co MOV TH0,#00 MOV TL0,#00 SETB TR0 115 MOV TH1,3EH MOV TL1,3FH CLR P0.6 SETB TR1 LJMP EXIT ;nap thoi gian phun ;phun xang cho may WORK7:MOV R1,#0 EXIT: POP 02H POP 03H POP 04H POP ACC MOV C,10H RETI ; ;tinh toan thoi gian phun ; C_EFI: MOV R6,30H MOV R7,31H CLR C MOV A,R7 SUBB A,33H MOV R7,A MOV A,R6 SUBB A,32H MOV R6,A ;nuoc CLR C MOV A,R7 SUBB A,37H MOV R7,A MOV A,R6 SUBB A,36H MOV R6,A ;buom ga CLR C MOV A,R7 SUBB A,39H MOV R7,A MOV A,R6 SUBB A,#00H MOV R6,A ;dien ap accu EXIT3: MOV 4EH,R6 MOV 4FH,R7 RET ; ;ngat phun xang ; -EFI: CLR TR1 SETB P0.4 SETB P0.5 ;ngung phun may ;ngung phun may 116 SETB P0.6 ;ngung phun may RETI ; ;doc tin hieu tuong tu theo thu tu R5 ;R5 cam duoc su dung cac chuong trinh khac ; ADC: CLR TF2 PUSH ACC MOV 12H,C PUSH 00H SETB P1.7 NOP NOP MOV A,#40H ADD A,R5 MOV R0,A MOV @R0,P2 POP 00H INC R0 CJNE R5,#8,ADC_1 MOV R5,#0 ADC_1: CLR P1.7 ; -;dieu khien ADC ; -MOV A,R5 RRC A MOV P1.2,C RRC A MOV P1.3,C RRC A MOV P1.4,C SETB P1.6 NOP SETB P1.5 NOP NOP NOP CLR P1.6 NOP CLR P1.5 POP ACC MOV C,12H RETI ; -;CHUONG TRINH CON ; SEEK_EFI: MOV A,48H LCALL CAT6B MOV R4,A MOV DPTR,#TOCDO LCALL DOC2BD ;cho chan OE cua ADC0809 len ;luu data ADC vao o thu tu so R5 ;so vong quay 117 MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 MOV A,47H LCALL CAT5B MOV R4,A LCALL DOC2BD MOV 30H,R2 MOV 31H,R3 ; MOV A,45H LCALL CAT4B MOV R4,A MOV DPTR,#NUOC LCALL DOC2BD MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 ;CB ap suat MOV A,47H LCALL CAT4B MOV R4,A LCALL DOC2BD MOV 32H,R2 MOV 33H,R3 ; -MOV A,44H LCALL CAT4B MOV R4,A MOV DPTR,#BGA LCALL DOC2BD MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 ;CB ap suat ;xung co ban ;xung co ban ;cam bien nhiet nuoc ;Lam dam theo nhiet nuoc ;cam bien vi tri buom ga MOV A,47H ;CB ap suat LCALL CAT4B MOV R4,A LCALL DOC2BD MOV 36H,R2 ;Lam dam theo vi tri buom ga MOV 37H,R3 ; -MOV A,40H ;cam bien dien ap accu LCALL CAT5B MOV R4,A MOV DPTR,#D_AP LCALL DOCBD MOV 39H,R3 RET ; -;hieu chinh theo tang ga hay giam ga ; -ACCE: DEC R0 CJNE R0,#0,NO_MAL LJMP EXIT2 NO_MAL:CLR C 118 MOV A,44H LCALL CAT3B MOV 35H,A MOV R2,34H SUBB A,R2 JNC INC_ACCE LJMP DEC_ACCE ;cam bien vi tri buom ga ;luu vi tri buom ga moi vao 35H ;lay vi tri buom ga cu ;so sanh vi tri buom ga moi va cu ;neu vi tri buom ga moi lon hon thi nhay toi tang ga ;nguoc lai thi thuc hien giam ga INC_ACCE: CLR C MOV A,35H SUBB A,34H MOV R4,A MOV DPTR,#T_GA LCALL DOC2BD MOV 3AH,R2 MOV 3BH,R3 CLR C MOV A,4FH SUBB A,3BH MOV 3FH,A MOV A,4EH SUBB A,3AH MOV 3EH,A MOV 34H,35H MOV R0,#6 LJMP EXIT2 DEC_ACCE: CLR C MOV A,35H CJNE A,#1,NOMAL MOV A,48H LCALL CAT6B CLR C SUBB A,#27 JC NOMAL1 MOV 3EH,4EH MOV 3FH,4FH LJMP EXIT2 NOMAL1: MOV 3EH,#0FFH MOV 3FH,#0FFH LJMP EXIT2 NOMAL: MOV 3EH,4EH MOV 3FH,4FH EXIT2:MOV 34H,35H RET ; -;them thoi gian phun khoi dong ; ;so vong quay START: 119 MOV A,45H LCALL CAT4B MOV R4,A MOV DPTR,#ST LCALL DOC2BD CLR C MOV A,#2FH SUBB A,R3 MOV R3,A MOV A,#0F8H SUBB A,R2 MOV R2,A ;cam bien nhiet nuoc ;byte thap luong phun co ban 2000us ;byte cao luong phun co ban 2000us MOV 3EH,R2 MOV 3FH,R3 RET ; -;Chuong trinh cat bit cao A ;luu lai A ; -CAT6B: CLR C RRC A CLR C RRC A RET ; -;Chuong trinh cat bit cao A ;luu lai A ; -CAT5B: CLR C RRC A CLR C RRC A CLR C RRC A RET ; -;Chuong trinh cat bit cao A ;luu lai A ; -CAT4B: ANL A,#0F0H SWAP A RET ; -;Chuong trinh cat bit cao A ;luu lai A ; -CAT3B: ANL A,#0F0H SWAP A CLR C RRC A 120 RET ; -;doc data tu ban o dia chi DPTR ;vi tri cach DPTR R4x2 ; -DOC2BD: MOV A,R4 MOV B,#2 MUL AB MOVC A,@A+DPTR MOV R2,A INC DPTR MOV A,R4 MOV B,#2 MUL AB MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A RET ; -DOCBD: MOV A,R4 MOVC A,@A+DPTR MOV R3,A RET ; -;Ban nho lam dam khoi dong lanh ; -K_DONG:DW 0,2645,4025,5267,6015,7130,7613,8234 ; -;ban nho thoi gian phun ;ban thoi gian phun co ban ; -TOCDO: DW MAP0,MAP0,MAP0,MAP0,MAP0,MAP0 ;0-5 DW MAP1,MAP2,MAP3,MAP4,MAP5,MAP5,MAP6,MAP6 ;6-13 DW MAP7,MAP7,MAP7 ;14-16 DW MAP8,MAP8,MAP8 ;17-19 DW MAP9,MAP9 ;20-21 DW MAP10,MAP10 ;22-23 DW MAP11,MAP11,MAP11,MAP11 ;24-27 DW MAP12,MAP12,MAP12,MAP12 ;28-31 DW MAP13,MAP13,MAP13,MAP13,MAP13 ;32-36 DW MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14 ;37-42 DW MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14 DW MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14,MAP14 MAP0: DW -525,-525,-525,-525,-525,-690,-856,-1025,-1195,-1367,-1542,-1719,-898 DW -2079,-2262,-2448,-2637,-2828,-3021,-3218,-3417,-3619,-3824,-4041,-4041,-4041 MAP1: DW -565,-565,-565,-565,-565,-743,-922,-1103,-1286,-1472,-1660,-1850,-2043 DW -2238,-2435,-2635,-2838,-3044,-3252,-3464,-3678,-3896,-4117,-4350,-4350,-4350 MAP2: DW -582,-582,-582,-582,-582,-764,-948,-1135,-1323,-1514,-1708,-1903,-2102 121 DW -2302,-2506,-2712,-2920,-3132,-3346,-3564,-3785,-4008,-4236,-4476,-4476,-4476 MAP3: DW -590,-590,-590,-590,-590,-775,-962,-1151,-1342,-1536,-1732,-1930,-2131 DW -2335,-2541,-2750,-2962,-3176,-3394,-3614,-3838,-4065,-4296,-4539,-4539,-4539 MAP4: DW -594,-594,-594,-594,-594,-780,-968,-1158,-1351,-1546,-1743,-1943,-2145 DW -2350,-2558,-2768,-2981,-3197,-3416,-3638,-3863,-4092,-4324,-4569,-4569,-4569 MAP5: DW -595,-595,-595,-595,-595,-782,-970,-1161,-1354,-1549,-1747,-1947,-2150 DW -2355,-2563,-2774,-2987,-3204,-3423,-3646,-3872,-4101,-4333,-4578,-4578,-4578 MAP6: DW -593,-593,-593,-593,-593,-779,-966,-1156,-1349,-1543,-1740,-1940,-2142 DW -2346,-2553,-2763,-2976,-3192,-3410,-3632,-3857,-4085,-4316,-4561,-4561,-4561 MAP7: DW -588,-588,-588,-588,-588,-772,-958,-1146,-1337,-1529,-1725,-1922,-2122 DW -2325,-2530,-2738,-2949,-3163,-3380,-3599,-3822,-4048,-4278,-4520,-4520,-4520 MAP8: DW -582,-582,-582,-582,-582,-764,-949,-1135,-1324,-1515,-1709,-1904,-2103 DW -2304,-2507,-2713,-2922,-3134,-3348,-3566,-3787,-4011,-4238,-4478,-4478,-4478 MAP9: DW -579,-579,-579,-579,-579,-760,-943,-1129,-1317,-1507,-1699,-1893,-2091 DW -2290,-2492,-2697,-2905,-3116,-3329,-3545,-3765,-3988,-4214,-4452,-4452,-4452 MAP10: DW -576,-576,-576,-576,-576,-756,-938,-1123,-1310,-1499,-1690,-1883,-2080 DW -2278,-2479,-2683,-2890,-3099,-3311,-3527,-3745,-3966,-4191,-4429,-4429,-4429 MAP11: DW -570,-570,-570,-570,-570,-749,-930,-1112,-1297,-1485,-1674,-1866,-2060 DW -2257,-2456,-2658,-2863,-3070,-3280,-3494,-3710,-3930,-4152,-4387,-4387,-4387 MAP12: DW -566,-566,-566,-566,-566,-743,-922,-1104,-1287,-1473,-1661,-1851,-2044 DW -2239,-2437,-2637,-2840,-3046,-3255,-3467,-3681,-3899,-4120,-4353,-4353,-4353 MAP13: DW -561,-561,-561,-561,-561,-737,-915,-1095,-1277,-1461,-1648,-1837,-2028 DW -2222,-2418,-2617,-2818,-3022,-3229,-3439,-3652,-3868,-4087,-4319,-4319,-4319 MAP14: DW -557,-557,-557,-557,-557,-732,-908,-1087,-1267,-1450,-1635,-1823,-2012 DW -2205,-2399,-2597,-2796,-2999,-3204,-3413,-3624,-3838,-4056,-4286,-4286,-4286 NUOC: DW MAP_N0,MAP_N1,MAP_N2,MAP_N2,MAP_N3,MAP_N4,MAP_N5 DW MAP_N6,MAP_N6,MAP_N7,MAP_N7,MAP_N7,MAP_N0,MAP_N0 MAP_N0: DW 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10 DW 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10 MAP_N1: DW 11,11,11,11,11,15,19,22,26,30,34,38,41,45,49 DW 53,58,62,66,70,75,79,84,88,88,88 MAP_N2: DW 34,34,34,34,34,45,56,67,78,90,101,113,124,136 DW 148,160,173,185,198,211,224,237,251,265,265,265 MAP_N3: DW 57,57,57,57,57,75,93,112,130,149,168,188,207 DW 227,247,267,288,309,330,351,373,395,418,441,441,441 MAP_N4: DW 80,80,80,80,80,105,131,157,183,209,236,263,290,318 DW 346,374,403,432,462,492,522,553,585,618,618,618 MAP_N5: DW 103,103,103,103,103,136,168,201,235,269,303,338,373 DW 409,445,481,518,556,594,632,672,711,752,794,794,794 MAP_N6: DW 126,126,126,126,126,166,206,246,287,328,370,413,456 DW 499,543,588,633,679,726,773,821,869,919,971,971,971 MAP_N7: DW 149,149,149,149,149,196,243,291,339,388,438,488,539 DW 590,642,695,749,803,858,914,970,1027,1086,1147,1147,1147 BGA: DW MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0,MAP_B0 DW MAP_B0,MAP_B0,MAP_B1,MAP_B2,MAP_B3,MAP_B3,MAP_B3,MAP_B3 MAP_B0: DW 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10 DW 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10 MAP_B1: DW 21,21,21,21,21,28,34,41,48,55,62,69,76,83 DW 91,98,106,113,121,129,137,145,153,162,162,162 MAP_B2: DW 42,42,42,42,42,55,69,82,96,110,124,138,152,167 DW 181,196,211,227,242,258,274,290,306,324,324,324 MAP_B3: DW 63,63,63,63,63,83,103,123,144,164,185,206,228 DW 250,272,294,317,340,363,386,410,435,459,485,485,485 T_GA: DW 10,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000 122 D_AP: DB 250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250 DB 250,250,250,250,200,150,100,50,10,10,10,10,10,10,10,10 ST: DW 200,800,2000,2000,3200,4400,5600 DW 6800,6800,8000,8000,8000,8000,8000 END 123 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ  Kết luận Qua khoảng thời gian sáu tháng thực luận văn tốt nghiệp, với nỗ lực thân với hướng dẫn tận tình Thầy hướng dẫn, có nhận thức không nguyên lý hoạt động phần cứng, phần mềm linh kiện ECU, mà tìm hiểu kỹ vấn đề thuộc chất trình thông qua việc nghiên cứu thí nghiệm hiệu chỉnh Từ hiểu biết ECU kết hợp với kiến thức đào tạo động đốt điện tử chế tạo thành công mạch điều khiển phun xăng cho động Suzuki Mặc dù bước đầu nên nhiều thiếu sót cần phải hiệu chỉnh trước đưa thành phẩm áp dụng, kết có ý nghóa lớn vì:  Từ kết đạt đề tài đề tài nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển đánh lửa theo lập trình cho việc chế tạo ECU Việt nam hoàn toàn thực  Chỉ với linh kiện mạch thông dụng thò trường Việt nam chế tạo thành công ECU điều khiển phun xăng cho động Từ mở rộng nghiên cứu chế tạo ECU cho loại động có sử dụng hệ thống phun xăng điều khiển theo lập trình  Tạo tiền đề cho việc nghiên cứu chế tạo hệ thống điều khiển cho động phun xăng trực tiếp GDI (Gasoline Direct Injection), động Diesel, động xe máy vấn đề hãng xe giới đặc biệt quan tâm  Đề nghò Từ kết mở hướng tiếp tục phát triển đề tài mà chưa thể giải điều kiện thời gian làm luận văn, thiết bò thực nghiệm kinh phí có hạn, là:  Nghiên cứu tiếp tục viết hoàn thiện chương trình điều khiển  Nghiên cứu phương hướng biện pháp thí nghiệm tạo số liệu tối ưu cho tất chế độ vận hành Đây vấn đề quan trọng toàn đề tài vấn đế giải nhiều thời gian đề tài Thông thường hãng giới với đầy đủ thiết bò thực nghiệm để đưa ECU thò trường thời gian thí nghiệm chiếm tới 4/5 toàn thời gian thực thường kéo dài từ đến năm 124  Thiết kế chế tạo ECU hoàn chỉnh linh kiện sẵn có thò trường Việt nam lắp cho tất xe lưu hành Việt nam đặc biệt trọng khâu lắp lẫn Đặc điểm thò trường phụ tùng Việt nam có số lượng phụ tùng qua sử dụng nhập lậu lớn, phụ tùng có giá thành thấp 1/5 đến 1/10 so với phụ tùng nhập ECU không nằm phụ tùng Mặc dù ECU cũ có tuổi thọ không cao phải sử dụng ECU khác ECU loại nên động hoạt động không thiết kế lại phù hợp với điều kiện kinh tế người sử dụng xe với mục đích kinh doanh Việc chế tạo đại trà ECU với giá thành thấp cạnh tranh dễ dàng với hàng cũ nhập lậu tạo tiền đề cho việc chế tạo ô tô Việt nam tương lai Tôi hy vọng tiếp tục góp phần công sức nhỏ bế vào dự đònh mà mong tiếp tục thực nói Cuối lần xin chân thành cám ơn Thầy hướng dẫn PGS TS Đỗ Văn Dũng quý Thầy khoa Cơ khí động lực trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM bạn lớp đóng góp ý kiến vô quý báu tạo điều kiện thuận lợi để thực đề tài 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Aldefeld B, Numerical Calculation of Electromagnetic acutators, Archiv fur electrotechnik, Bd.61, 1979 [2] Budd John W, Alook at Pressure Transducers Sensors, July 1990 [3] Doeblin, Ernest O., Measurement Systems Application and Design, McGrawHill, New York, 1975 [4] PGS.TS - Đỗ Văn Dũng, Trang bò điện điện tử ôtô đại, NXB Thống kê Tp HCM, 2004 [5] Electronic Control Of Automotive Engines, Moscow, 1994 [6] Evans, P.G A Fast Data-acquisition System for Investigating, 1984 [7] Gregory’S, EFI and Engine Management (Volume4), a Division of Universal Press Pty Ltd, Sydney [8] Henry P.Baltes Nad popovic, Radivoje S, Integrated magnetic field sensors, Proceedings of the IEEE vol 74, no 8, Aug.1986 [9] Jonhn B.Heywood, Interual Combustion Engine Fundamentals [10] Kuo, B c, Theory and Applications of Stepmotors, West Publishing Co, New York, 1974 [11] Lynch, Terrence, Integrated Valve Meters EGR and Idle Air”, Design News, Feb.22.1993 [12] PGS-TS Nguyễn Lê Ninh, tô môi trường, 2002 [13] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, Đại học bách khoa Hà Nội, 2000 [14] Norton, Harry N, Transducers and Sensors Electronic Handbook, McGrawHill, New York [15] PGS-TS Nguyễn Văn Phụng, Các phương pháp xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu ôtô, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM, 1998 [16] P Hammond, Electromagnetism for Engineers, Pergamon PressLtd, Oxfor, England, 1965 [17] Phạm Minh Tuấn, Động đốt trong, Nhà xuất khoa học kỹ thuật– Hà Nội, 2001 [18] Phan Quốc Phổ Nguyễn Đức Chiến, Giáo trình cảm biến, Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Hà Nội, 2000 [19] Robert Bosch GmbH, Automotive Handbook, 1993 [20] Ronald K.Jurgen, Automotive Electronic Handbook [21] Stone, C.R and Green-Armytage, D.I Comparison of methods for the calculation of mass fraction burnt from engine presure, Proc.I.Mech.E, 201 (D1) 1987 [22] Saji, K, Characteristics of limiting Current-Type Oxygen sensor, J.Electrochem Soc:Electrocher Science and Technology, vol.134, nop.10,1987 [23] Saji, K, H Kondo, T Takeuchi and I Igarashi, EMF Characteristics off Zirconia Oxygen Sensor in No Equilibrium Gas Mixtures containing Combustible Gas and Oxygen, Proc 1st sensor Symposim Tsukuba, Japan, June 1981 126 [24] Takami A, Development of Titania Heated Exhaust-Gas Oxygen Sensor, Ceramic bulletin, vol.67, no.12,1988 [25] Tống Văn On – Hoàng Đức Hải, Họ vi điều khiển 8051, NXB Lao động – Xã hội Hà Nội – 2001 [26] Toyota Service Training, Tập1, Giai đoạn TOYOTA computer control system (TCCS) [27] Wiedenmann H M, “Characteristics of Oxygen Sensors for lean exhaust Gas’’ VDI Berichte 578, S.129-151, VDI-Verlag, Dusseldorf,1985 [28] Các Web sites http://www.autoshop101.com http://web1.mitsubishi-motors.co.jp/inter/technology/GDI http://Stealth316.com http://www.picotech.com/auto/waveform/inject.html 127 S K L 0 [...]... đưa ra các tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu và đánh lửa là tối ưu  Ngõ ra (outputs) là các cơ cấu chấp hành (actuators) như kim phun, bobine, van điều khiển cầm chừng,… nhận tín hiệu điều khiển từ ECU để phun nhiên liệu, đánh lửa, chỉnh tốc độ cầm chừng,… sao cho phù hợp nhất, 2.1.2.2 Thuật toán điều khiển lập trình Thuật toán điều khiển lập trình cho động cơ được nhà chế tạo vi t và cài đặt sẵn... khác nhau nên không thể nào dùng chung một ECU cho các loại động cơ khác nhau Do đó, được sự cho phép của Thầy hướng dẫn nên người thực hiện đề tài chỉ nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng cho một loại động cơ cụ thể – động cơ SUZUKI Cappuccino (SX 306) 9 Chương 2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ Trong chương này giới thiệu một số nét về hệ thống điều khiển tự động động cơ và đề... được trộn tốt hơn 2.1.2 Sơ đồ hệ thống điều khiển lập trình động cơ và thuật toán điều khiển 2.1.2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ Hệ thống điều khiển lập trình động cơ là một hệ thống điều khiển động cơ bằng điện tử và chương trình điều khiển đã được lập trình sẵn nhằm cung cấp một lượng nhiên liệu và một góc đánh lửa sớm tối ưu cho quá trình làm vi c của động cơ Hệ thống có thể được... hiệu điện thế gởi về ECU để điều chỉnh tỷ lệ hòa khí thích hợp trong một điều kiện làm vi c nhất đònh (chế độ điều khiển kín – Closed loop control) Cảm biến oxy được gắn ở đường ống thải (hình 2.20) Có hai loại cảm biến oxy, khác nhau chủ yếu ở vật liệu chế tạo: - Chế tạo từ Dioxide Zirconium (ZrO2) 30 - Chế tạo từ Dioxide Titanium (TiO2) Để nhanh chóng đưa động cơ vào chế độ vận hành vòng kín (vì... sau đó sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong vi c chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công trong vi c 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... Lý thuyết về hệ thống điều điều khiển phun xăng, cơ sở tính toán lượng nhiên liệu phun cơ bản và các hệ số làm đậm trong các điều kiện vận hành của ôtô  Trên cơ sở nghiên cứu như nêu trên, tiếp tục nghiên cứu các bộ phận, linh kiện điện tử và ngôn ngữ lập trình assembly  Thực nghiệm: lắp đặt trên board và vi t chương trình thử nghiệm 1.5 Giới hạn đề tài: Do các... và mạch điện điều khiển điện tử sẽ dựa vào sự chênh lệch này để hình thành xung Va(t) điều khiển cơ cấu chấp hành (chẳng hạn 13 kim phun) Vi c thay đổi sẽ tác động đến thông số đầu vào U(t) của động cơ (ví dụ tỉ lệ hòa khí) Ngày nay, có rất nhiều phương pháp điều khiển động cơ dựa trên cơ sở sử dụng máy tính để xử lý tín hiệu Thông thường các máy tính này giải bài toán tối ưu có điều kiện biên để điều. .. điểm tăng tốc Tín hiệu khởi động cho ECU biết phải phun xăng theo chế độ khởi động Tín hiệu bật điều hòa cho ECU biết thời điểm cần tăng tốc độ cầm chừng  ECU - Bộ điều khiển điện tử (hay Microcomputer) là bộ não của hệ thống điều khiển động cơ, là bộ phận thu nhận thông tin từ các cảm biến tín hiệu đầu vào, xử lý chúng và đưa ra các tín hiệu điều khiển các bộ tác động dựa trên cấu trúc chương trình... của ECU 12 Sử dụng máy vi tính (microcomputer) đã đưa khoa học điều khiển động cơ sang thời kỳ rất hiện đại bằng vi c gia tăng tốc độ xử lý thông tin nên cho phép hệ thống điều khiển động cơ điều khiển nhiều chức năng của động cơ Với khả năng xử lý thông tin cực kỳ nhanh cho phép các ECU hiện đại thực hiện chương trình đã được cài đặt sẵn một cách cực kỳ chính xác Với bất kỳ điều kiện hoạt động nào... tạo vi t và cài đặt sẵn trong CPU Tuỳ thuộc vào từng chế độ làm vi c hay tình trạng động cơ, mà ECU tính toán dựa trên lập trình có sẵn đó để đưa ra những tín hiện điều khiển sao cho động cơ làm vi c tối ưu nhất Các hệ thống điều khiển kiểu cổ điển trên ô tô thường được thiết kế với liên hệ ngược (feedback control) Mặc dù trong một hệ thống điều khiển có nhiều thông số phụ thuộc, đầu tiên ta hãy xem