Chế tạo ECU điều khiển phun xăng đánh lửa cho xe gắn máy và giới thiệu mạch điện xe SHi

Chế tạo ECU điều khiển phun xăng đánh lửa cho xe gắn máy giới thiệu mạch điện xe SHi Để xe gắn máy đáp ứng tiêu chuẩn Euro 2, cần phải ứng dụng kỹ thuật điều khiển phun xăng đánh lửa cho động xe máy Hiện có HONDA tiên phong lịnh vực với xe Shi, Psi, SCR, Future Neo FI Trong thời gian tới, cục đăng kiểm bắt buộc xe phải kiểm tra khí thải chắn hãng lại phải trang bị hệ thống nêu Trình độ công nghệ Việt nam hoàn toàn thiết kế chế tạo hộp điều khiển điện tử cho hệ thống phun xăng đánh lửa Thuật toán điều khiển Để điều khiển hoạt động động xe gắn máy, chia chương trình điều khiển làm hai phần bao gồm: Khối chương trình chương trình phục vụ Hình Sơ đồ khối điều khiển Khối chương trình chương trình xoay vòng thường xuyên trình hoạt động Nó có nhiệm vụ cập nhật thông số hoạt động động cơ, so sánh xoay vòng lấy liệu phục vụ cho chương trình Cụ thể khối chương trình có nhiệm vụ đọc giá trị cảm biến vị trí cánh bướm ga, tốc độ động cập nhật sẵn RAM Sau so sánh với liệu nhớ để đưa thông số điều khiển góc đánh lửa sớm thời gian phun Khối chương trình phục vụ bao gồm chương trình đo tốc độ động (đo chu kỳ xung kích), Chương trình điều khiển đánh lửa chương trình điều khiển phun xăng Chương trình đo tốc độ động chương trình phục vụ ngắt INT0 Khi có sườn âm chân này, vi điều khiển tắt Timer hoạt động, lưu giá trị vào RAM sau thiết lập lại giá trị cho Timer kích hoạt động trở lại tiếp tục đo Chương trình phục vụ đánh lửa có nhiệm vụ nạp liệu chương trình gửi tới vào ghi liệu Timer để xác định khoảng thời gian Delay Sau cấp xung kích SCR hoạt động để đánh lửa Chương trình phục vụ phun xăng có nhiệm vụ nạp giá trị thời gian phun cho Timer, kích kim phun chờ Timer tràn sau đóng kim phun Từ sơ đồ khối điều khiển, ta có lưu đồ thuật toán điều khiển ngắt sau: Hình Lưu đồ thuật toán điều khiển ngắt Tính toán liệu cho vi điểu khiển Atmega8 có ba Timer có khả chia tần số xung tùi ý người lập tình lựa chon Các chế đô chia xung bao gồm: CK/1 ; CK/8 ; CK/64 ; CK/ 256 CK/1024 Ba Timer bao gồm Timer0 bit ; Timer1 16 bit Tiner2 bit Chọn thạch anh dử nhịp cho VĐK 12 Mhz Thiết lập đếm đo tốc độ động Chọn Timer1 16 bit làm đo tốc đô động với chế độ CK/1024 Với chế độ ta có thông số sau: Thời gian lần tràn định thời: t = 216 = 5592405 μS Chu kỳ xung nhịp là: Tx = =85 μS Khi động chạy với tốc độ n (v/p), Ta có chu kỳ trục khỷu động là: Tn= μS Từ ta có số xung Timer1 đếm vòng tua tốc độ n (v/p) nx1: nx1 = (xung) Timer1 tràn t = Tn n= = 10 V/phut Vậy với chế độ Timer1 không tràn đọc tốc độ động Thiết lập đếm cân góc đánh lửa sớm Chọn Timer0 làm định thời cân góc đánh lửa sớm với chế độ CK/1024 Tương tự ta có chu kỳ xung Timer0 là: Tx = 85 μS Với tốc độ động n vòng / phút Thời gian để trục khỷu quay góc α là: tα= ( μS) Xung kích sau nắn thành xung vuông ta có thông số sau: Hình Sơ đồ xung kích sau nắn Từ sơ đồ xung kích công thức tính tα ta có: Þ Tdelay = Trong đó: Txungk: chu kỳ xung kích hay Tn (s) Tdelay: thời gian delay (μs) qdelay: góc delay (°) qdl : goc đánh lửa sớm (°) n ; tốc độ động ( vòng/phút) Ta gọi số lượng xung Timer0 để delay thời gian Tdelay nx0, với chế độ CK/1024 ta có: nx0 = ( xung) Bảng liệu gồm 02 hàm: Công thức nx1 hàm tuyến tính theo biến tốc độ động n: nx1=f(n) Công thức nx0 hàm tuyến tính theo hai biến n θdl : nx0 = f( n, θdl) Thiết kế mạch điều khiển Mạch cấp nguồn: Mạch cấp nguồn sử dụng ổn áp LM7805 Mức điện áp vào từ ACCU 12V, điện áp V cấp cho vi điều khiển Vcc cảm biến vị trí cánh bướm ga Hình Mạch cấp nguồn Nguồn 12 V lấy từ ACCU cho qua diode để bảo đảm an toàn mắc lộn cọc bình Ở đầu vào, ta đặt hai tụ C1 C3 để dập xung nhọn bảo đảm an toàn cho ổn áp 7805 Tương tự đầu ta đặt hai tụ C2 C4 để chống nhiểu nguồn Tụ C3 C4 tụ DC có giá trị 1000 μF 470 μF Tụ C1 C2 hai tụ xoay chiều có giá trị 0,1 μ F Ở đầu mạch có LED báo nguồn Mạch xử lý xung kích Xung kích từ mâm lửa có dạng hình sin sau: Hình Hình dạng xung kích Để làm tín hiệu báo vi điều khiển sử dụng bán kỳ dương xung kích nắn thành xung vuông với mức cao V Mạch xử lý tín hiệu sau: Hình Mạch nắn xung kích Ở mạch diode D1 có tác dụng loại bỏ bán kỳ âm xung kích Diod Zener D2 (4.7V) để ổn áp hiệu diện xung kích mục đích giữ an toàn cho trasistor T2 Ban đầu xung kích qua diod D1, qua điện trở R1 = 100 nạp tụ C1 dòng nạp tụ làm cho transistor T1 mở nhanh Sau C1 nạp đầy, dòng kích từ R1 qua R2 = 4,7 K trì dòng IBEO làm cho T1 tiếp tục dẩn bảo hòa Khi xung kích kết thúc, xuất dòng xả tụ từ cực dương tụ qua R2 cực âm tụ C1 dòng làm giảm nhanh dòng kích T1 làm cho T1 chuyển nhanh từ trạng thái dẩn bảo hòa sang trạng thái đóng Khi có dòng kích, T1 dẩn bào hòa nên tín hiệu đưa viều khiển mức thấp Khi dòng kích, T1 đóng lúc tín hiệu đưa mức cao Xung kích sau nắn có dạng xung vuông với mức thấp có xung kích Xung kích Mạch điều khiển đánh lửa Mạch đánh lửa CDI bao gồm hai phận quan trọng phận tích trử lượng đánh lửa mạch điểu khiển đánh lửa Hình Mạch đánh lửa Xung nạp tụ từ bô bin chỉnh lưu bán kỳ nhờ diode D3 nạp vào tụ C2 Ở trạng thái bình thường (trạng thái nạp tụ), vi điều khiển kích dòng qua R4 làm cho T2 dẫn bão hòa Dòng điện từ nguồn V qua R3 = k nối thẳng xuống mát Khi vi điều khiển không kích dòng qua R4, T2 đóng , dòng từ nguồn V qua R3 kích SCR mở cho dòng điện cao áp từ cực dương tụ C2 chạy qua mát, vòng qua cuộn sơ cấp bô bin sườn cực âm C2 Dòng điện cảm ứng lên cuộn thứ cấp mộ suất điện động cao áp gây tia lửa điện đầu bougie Diode D4 có nhiệm vụ dập dòng điện ngược bán kỳ âm trình phóng tụ giúp đóng nhanh SCR giảm trình dao động dòng sơ cấp Mạch điều khiển phun xăng: Mạch phun xăng bao gồm Transistor công suất TIP 142, diode dập dòng ngược Hình Mạch phun xăng Tại thời điểm phun xăng, vi điều khiển kích dòng qua điện trở R = 330 Dòng điện kích TIP 142 dẩn bảo hòa nối cực âm kim phun xuống mát cấp dòng qua cuộn dây kim phun Khi vi điều khiển không kích dòng vào cực B TIP142 TIP đóng làm cho kim dứt phun Mạch cảm biến vị trí cánh bướm ga Cánh bướm ga sử dụng loại có ba chân bao gồm Vcc, mass VTA Hình Mạch cảm biến vị trí cánh bướm ga Chân Vcc cấp nguồn V từ mạch cấp nguồn Chân VTA nối qua điện trở R trườc đưa vào kênh ADC vi điều khiển để bảo đám an toàn cho vi điều khiển Khi ta quay cánh bướm ga làm cho biến trở dịch chuyển phân áp cho chân VTA Mức điện áp chân VTA dịch chuyển khoảng từ V đến V Vi điều khiển đo mức điện áp để nhận vị trí cánh bướm ga Tích hợp mạch thành phần ta có sơ đồ mạch hộp điều khiển sau: Hình 10 Sơ đồ mạch điều khiển ECU hoạt động tốt cải tạo xe SuperDream sang phun xăng đánh lửa theo chương trình Trong thời gian tới hoàn thiện chuyển giao công nghệ cho công ty rap1 xe máy trường dạy nghề Trong khuôn khổ báo này, nhóm tác giả giới thiệu thêm sơ đồ hệ thống điều khiển động xe HONDA SHi để bạn đọc tham khảo Hình 11 Sơ đồ bố trí chi tiết cuả hệ thống điều khiển động SHi Cách đọc mã lỗi xe SHi: Khi đèn FI tableau sáng lúc xe nổ máy cho thấy hệ thống điều khiển bị trục trặc Để đọc code xe SHi, ta thao giắc chẩn đóan (phía accu) dùng đoạn dây điện nối dây màu xanh với dây màu nâu bật công tắc máy Đèn FI chớp Đếm số lần chớp tra bảng để biết hư hỏng Bảng mã lỗi cuả xe SHi Số lần chớp đèn MIL Hư hỏng 01 MAP sensor 07 Cảm biến nhiệt độ nước 08 CB vị trí bướm ga 09 CB nhiệt độ khí nạp 12 Kim phun 21 CB Oxy 23 CB Oxy 29 Van cầm chừng (không tải) Hình 12 Sơ đồ mạch ECU xe SHi ... thấp có xung kích Xung kích Mạch điều khiển đánh lửa Mạch đánh lửa CDI bao gồm hai phận quan trọng phận tích trử lượng đánh lửa mạch điểu khiển đánh lửa Hình Mạch đánh lửa Xung nạp tụ từ bô bin... θdl) Thiết kế mạch điều khiển Mạch cấp nguồn: Mạch cấp nguồn sử dụng ổn áp LM7805 Mức điện áp vào từ ACCU 12V, điện áp V cấp cho vi điều khiển Vcc cảm biến vị trí cánh bướm ga Hình Mạch cấp nguồn... Hình Mạch phun xăng Tại thời điểm phun xăng, vi điều khiển kích dòng qua điện trở R = 330 Dòng điện kích TIP 142 dẩn bảo hòa nối cực âm kim phun xuống mát cấp dòng qua cuộn dây kim phun Khi vi điều