GIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

GIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠGIÁO ÁN CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

GIÁO ÁN SỐ: 05 Thời gian thực hiện: 630 phút Mơn học: ĐIỆN- ĐIỆN TỬ Ơ TƠ Chương 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau hồn tất chương này, sinh có khả năng:  Trình bày hệ thống điện điều khiển tơ, thành phần chức hệ thống  Mô tả cấu tạo giải thích nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển động  Mô tả nguyên lý hoạt động, chức phân loại tín hiệu đầu vào điều khiển động  Trình bày hệ thống chẩn đốn tơ đại ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Đồ dùng dạy học: - Phấn, bảng - Bài giảng điện tử ắc quy khởi động (Power Point) - Giáo trình ( tham khảo nội dung có liên quan tài liệu) Phương pháp dạy học : - Thuyết trình có minh họa giải thích - Phát vấn I ỔN ĐỊNH LỚP: Thời gian: 2’ Kiểm tra sỉ số lớp: Số sinh viên vắng: Tên: Tài liệu phát tay ( số hình vẽ sơ đồ khối) II THỰC HIỆN BÀI HỌC: Bài giảng TT NỘI DUNG Dẫn nhập: Hệ thống điều khiển động giữ vai trò quan trọng xe tơ đại Nó giúp q trình điều khiển đánh lửa, phun nhiên liệu tối ưu từ tín hiệu cảm biến gửi ECU Giảng mới: 5.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển động 5.1.1 Hoạt động động Yêu cầu động phải đạt công suất đầu cao, tiết kiệm nhiên liệu, lượng khí thải sinh thấp nhất, động ngày hướng đến sử dụng hệ thống điều khiển tinh vi Sử dụng máy tính (ECM) để quản lý hệ thống khác động Có thể chia thành vùng : - Hệ thống nạp khí - Hệ thống nhiên liệu - Hệ thống đánh lửa - Hệ thống điều khiển khí thải Các hệ thống kể điều khiển ECM, ECM cảm biến, cấu chấp hành gọi hệ thống điều khiển điện tử hệ thống có nhiệm vụ giữ cho động hoạt động tối ưu ( tỉ lệ hòa khí, hiệu suất nhiên liệu thời điểm đánh lửa) 5.1.2 Hệ thống nạp khí (Hình 5.1) HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO CỦA SINH VIÊN VIÊN THỜI GIAN 10’ 20’ + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống điều khiển động Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép Không khí lọc lọc khí đo cảm biến đo lượng khí nạp ( thường gọi cảm biến lưu lượng khí nạp ) Thể tích khơng khí điều tiết bướm ga Van điều khiển cầm chừng điều tiết lượng khơng khí tắt vào động mà không qua bướm ga để điều chỉnh tốc độ cầm chừng Có nhiều dạng hệ thống nạp khí khác nhau, gồm hệ thống nạp khí khơng tăng áp số động sử dụng hệ thống tang áp nhằm tăng hiệu suất nạp 5.1.3 Hệ thống nhiên liệu (Hình 5.2) Hệ thống nhiên liệu cần cung cấp lượng nhiên liệu xác vào xy lanh theo điều kiện khác động Nhiên liệu tạo áp suất bơm nhiên liệu chuyển đến kim phun Có van điều áp bố trí thùng chứa nhiên liệu ống phân phối để điều chỉnh áp suất nhiên liệu phù hợp ECM điều khiển thời gian mở kim phun, kim phun mở cho phép nhiên liệu phun vào đường ống nạp ECM tính tốn lượng phun dựa thơng số khác nhau, nhiệt độ thể tích khí nạp 5.1.4 Hệ thống đánh lửa (Hình 5.3) Dựa vào điều kiện hoạt động động cơ, ECM xác định thời điểm đốt cháy hỗn hợp khơng khí – nhiên liệu theo chương trình lập trình sẵn Bộ điều khiển đánh lửa điều khiển đóng mở dòng sơ cấp bơ bin dựa tín hiệu từ ECM Điện cao áp sinh bô bin tạo tia lửa điện + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống nạp khí Sinh viên ý 20’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống nhiên liệu Sinh viên ý lắng nghe, quan 20’ sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống đánh lửa Sinh viên ý 20’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép 5.1.5 Hệ thống điều khiển không tải Hệ thống ISC điều khiển tốc độ không tải cho ln ln thích hợp điều kiện thay đổi (hâm nóng, phụ tải điện, v.v ) Để giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu tiếng ồn, động phải hoạt động tốc độ thấp tốt trì chế độ chạy không tải ổn định Hơn nữa, tốc độ chạy không tải phải tăng lên để đảm bảo việc hâm nóng khả làm việc thích hợp động lạnh sử dụng máy điều hòa khơng khí 5.1.6 Hệ thống chẩn đốn ECU động có hệ thống chẩn đốn ECU ln ln giám sát tín hiệu chuyển vào từ cảm biến khác Nếu phát cố với tín hiệu vào, ECU ghi cố dạng DTC (Mã chẩn đốn hư hỏng) làm sáng MIL (Đèn báo hư hỏng) Nếu cần ECU truyền tín hiệu DTC cách nhấp nháy đèn MIL hiển thị DTC liệu khác hình máy chẩn đốn cầm tay Các chức chẩn đoán phát DTC liệu cố máy chẩn đốn có dạng tiên tiến hoàn chỉnh cao hệ thống điện tử 5.1.7 Hệ thống điều khiển động điện tử + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống không tải Sinh viên ý 20’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống chẩn đoán Sinh viên ý lắng nghe, quan 10’ sát, tiếp thu ghi chép (Hình 5.4) Hệ thống điều khiển động bao gồm cảm biến để phát điều kiện hoạt động khác động cơ, máy tính gọi điều khiển điện tử (ECM), cấu chấp hành để điều khiển động Hệ thống điều khiển động chia làm vùng : (Hình 5.5) 5.1.7.1 Tín hiệu đầu vào Các cảm biến sử dụng để chuyển điều kiện hoạt động động nhiệt độ, số vòng quay, vị trí bướm ga, thong số khác thành tín hiệu điện áp để ECM giám sát Với thông tin này, ECM chạy chương trình để điều khiển hoạt động động khí thải (Hình 5.6) 5.1.7.2 Bộ xử lý Bộ xử lý nhận tín hiệu đầu vào, đối chiếu với thơng số lập trình sẵn sau đưa hoạt động cần thiết ECM lưu thông tin xe/động nhớ nó, mã lỗi xảy cố thong tin chẩn đoán khác ECM tích hợp nhiều tính khác điều khiển hộp số tự động Những ECM có thơng tin xe số VIN ( Vehicle identification number) , mã phần mềm cài đặt ECM CALID ( Calibration identification), số xác minh phần mềm xe CVN ( Calibration verification number) Những thông tin nhằm đảm bảo thông số phần mềm với kiểu xe (Hình 5.7) 5.1.7.3 Tín hiệu đầu + Giảng viên giới thiệu với sinh viên hệ thống điều khiển động điện tử Sinh viên ý 10’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên tín hiệu đầu vào Sinh viên ý 10’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên vi xử lý ECU Sinh viên ý 10’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép Những lệnh đầu điều khiển cấu chấp hành gửi từ xử lý đặt ECM điều khiển transistor, loại cấu chấp hành đầu gồm : - Cuộn dây solenoid : kim phun, van điều khiển chân không… - Rờ le : mạch mở rờ le… - Transistor : điều khiển đánh lửa… - Các bóng đèn : đèn báo lỗi… - Mô tơ : mô tơ điều khiển bướm ga… - Bộ xơng : xơng cảm biến xy… (Hình 5.8) 5.1 Hệ thống điều khiển điện tử động 5.2.1 Hệ thống nạp khí 5.2.1.1 Khái niệm Nhiệm vụ hệ thống nạp khí để lọc, định lượng đo lượng khí nạp vào động Khơng khí, lọc lọc vào đường ống nạp, lượng khí nạp vào động phụ thuộc vào góc mở bướm ga tốc độ động (Hình 5.9) Thể tích khí nạp đo cảm biến lưu lượng khí nạp loại L – EFI, loại D – EFI, thể tích khí nạp đo cách giám sát áp suất đường ống nạp, giá trị biến đổi tương đương với thể tích khí nạp vào động (Hình 5.10) Bướm ga điều khiển trực tiếp thể tích khí nạp vào động dựa yêu cầu người lái Thêm vào đó, động lạnh, cần cung cấp them lượng khí tắt vào động mà 10’ + Giảng viên giới thiệu với sinh viên tín hiệu đầu Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép Liệt kê tín SV trả lời câu hiệu đầu ra? hỏi + Giảng viên giới thiệu với sinh viên HT nạp khí Sinh viên ý lắng nghe, quan 20’ sát, tiếp thu ghi chép không qua bướm ga để điểu chỉnh cầm chừng nhanh Tính điều khiển van điều khiển cầm chừng 5.2.1.2 Phân loại (Hình 5.11)  Loại L – EFI : Loại sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp để phát lượng khơng khí chạy vào đường ống nạp Có hai phương pháp phát hiện: Một loại trực tiếp đo khối khơng khí nạp, loại thực hiệu chỉnh dựa vào thể tích khơng khí  Loại D – EFI : Loại đo áp suất đường ống nạp để phát lượng khơng khí nạp theo tỷ trọng khơng khí nạp 5.2.2 Hệ thống phun nhiên liệu điện tử Hệ thống phun xăng điện tử ngày sử dụng phương pháp thông thường cung cấp nhiên liệu tạo thành hỗn hợp dễ cháy vào buồng cháy động Mặc dù phun trực tiếp nhiên liệu vào xy lanh giống động diesel, nhiên lại sinh nhiều vấn đề cần giải nên ô tô sử dụng phương pháp phun nhiên liệu vào đường ống nạp Do đó, có phương pháp phun nhiên liệu đường ống nạp, cách sử dụng kim phun để phun nhiên liệu vào trước bướm ga, cách thứ hai sử dụng kim phun cho xy lanh, kim phun đặt trước xú páp nạp xy lanh Hai hệ thống gọi hệ thống phun xăng đơn điểm phun xăng đa + Giảng viên giới thiệu với sinh viên cách phân loại HT nhiên liệu Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu 10’ ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên HT phun nhiên liệu điện tử Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu 10’ ghi chép điểm (Hình 5.12) 5.2.2.1 Hệ thống phun xăng đơn điểm Đây dạng đơn giản nhất, gồm kim phun bố trí trước bướm ga điều khiển ECM, đảm bảo tỉ lệ khơng khí – nhiên liệu xác cung cấp vào buồng cháy phù hợp với điều kiện hoạt động động Lượng nhiên liệu phun ECM xác định dựa vào tín hiệu từ cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp MAP (Manifold Absolute Pressure ), cảm biến nhiệt độ khí nạp cảm biến tơc độ động (Hình 5.13) 5.2.2.2 Hệ thống phun xăng đa điểm  Giới thiệu : Trong hệ thống phun xăng đa điểm, kim phun bố trí trước xú páp nạp xy lanh, nhiên liệu cung cấp cho kim phun từ ống phân phối (Hình 5.14) Trong trình hoạt động, bơm nhiên liệu thường cung cấp nhiều nhiên liệu mức yêu cầu Khi áp suất vượt mức yêu cầu, van số bị nâng lên, nhiên liệu hồi thùng chứa qua cổng số Màng số điều khiển độ chân không đường ống nạp, cho phép lò xo màng điều chỉnh áp suất nhiên liệu phù hợp với điều kiện hoạt động Khi bướm ga đóng lại, áp thấp điều khiển màng nâng lên, thắng lực lò xo, áp suất nhiên liệu giảm xuống, cho phép áp suất nhiên liệu xuống gần 1,8 Bar Khi bướm ga mở lớn, màng hạ xuống cho phép áp suất + Giảng viên giới thiệu với sinh viên HT phun xăng đơn điểm Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu 10’ ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên HT phun xăng đa điểm Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép 10’ tăng lên đến 2,5 Bar (Hình 5.15) Lượng nhiên liệu phun vào ống nạp xác định thời gian mở kim phun Khi thay đổi thời gian mở kim phun, lưu lượng phun thay đổi Lượng nhiên liệu yêu cầu cho động khác nhau, tùy thuộc vào người thiết kế lưu nhớ ECM (ROM) ECM nhận thông tin từ cảm biến so sánh liệu đầu vào từ cảm biến so sánh với liệu lưu nhớ máy tính (Hình 5.16)  Các phận : Nhiên liệu lấy từ bình nhiên liệu bơm nhiên liệu phun áp suất kim phun Áp suất nhiên liệu đường ống nhiên liệu phải điều chỉnh để trì việc phun nhiên liệu ổn định điều áp giảm rung động (Hình 5.18) - Bơm nhiên liệu : Bơm nhiên liệu lắp bình nhiên liệu kết hợp với lọc nhiên liệu, điều áp, đo nhiên liệu, v.v Cánh bơm mô tơ quay để nén nhiên liệu Van chiều đóng lại bơm nhiên liệu dừng để trì áp suất đường ống nhiên liệu làm cho việc khởi động động dễ dàng Nếu áp suất, dễ xảy tượng khố nhiệt độ cao, làm cho việc khởi động lại khó khăn Van an tồn mở áp suất phía cửa + Giảng viên giới thiệu với sinh viên phận HT phun nhiên liệu Sinh viên ý lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép + Giảng viên giới thiệu với sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động bơm nhiên liệu Sinh viên ý 10’ lắng nghe, quan sát, tiếp thu ghi chép trở nên cao, nhằm ngăn chặn áp suất nhiên liệu trở nên cao (Hình 5.19) Bộ điều áp điều chỉnh áp suất nhiên liệu vào kim phun 324 kPa (3,3 kgf/cm2) (Các giá trị thay đổi tuỳ theo kiểu động cơ) Ống phân phối liên tục điều chỉnh áp suất nhiên liệu để giữ cho áp suất nhiên liệu cao áp suất xác định từ áp suất đường ống nạp Độ chân không đường ống nạp đặt vào buồng màng chắn, áp suất nhiên liệu điều chỉnh cách thay đổi áp suất nhiên liệu van mở theo độ chân không đường ống nạp Nhiên liệu trả bình nhiên liệu qua ống hồi nhiên liệu (Hình 5.20) - Bộ giảm rung động : Bộ giảm rung dùng màng ngăn để hấp thụ lượng nhỏ xung áp suất nhiên liệu sinh việc phun nhiên liệu độ nén bơm nhiên liệu (Hình 5.21) - Kim phun: Kim phun phun nhiên liệu vào cửa nạp xi lanh theo tín hiệu từ ECU động Các tín hiệu từ ECU động làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ, làm cho píttơng bơm bị kéo, mở van để phun nhiên liệu Vì hành trình pít tơng bơm khơng thay đổi, lượng phun nhiên liệu điều chỉnh thời + Giảng viên giới thiệu với sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động điều áp + Nghe giảng + Ghi 10’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu với sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động giảm rung động + Nghe giảng + Ghi 10’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp chỉnh lượng khơng khí nạp chạy khơng tải (Hình 5.29) Kiểu điều khiển tắt qua bướm ga điều khiển lượng khí nạp  Loại cuộn dây quay : ISCV loại cuộn dây quay gồm có cuộn dây, IC, nam châm vĩnh cửu, van, gắn vào cổ họng gió IC dùng tín hiệu hiệu dụng từ ECU động để điều khiển chiều giá trị dòng điện chạy cuộn dây điều chỉnh lượng khơng khí tắt qua bướm ga, làm quay van (Hình 5.30, hình 5.31) - Mở van Khi điện truyền đến cuộn dây A (RSO) thời gian dài, van bị dịch chuyển theo chiều mở (Hình 5.32) - Đóng van Khi điện truyền đến cuộn dây B thời gian dài, van bị dịch chuyển chiều đóng (Hình 5.33) - Kiểu mơtơ bước ISCV kiểu mơ tơ bước gắn vào buồng nạp Van lắp đầu rotor vào theo vòng quay rotor để điều khiển lượng khơng khí qua mạch tắt - Hoạt động Môtơ bước sử dụng nguyên lý kéo đẩy nam châm vĩnh cửu (rotor) + Giảng viên giới thiệu với sinh viên khái qt loại van ISCV điều khiển lượng khơng khí nạp bướm ga + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu với sinh viên khái quát loại van ISCV điều khiển lượng khơng khí nạp tắt qua bướm ga + Nghe giảng + Ghi 20’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu với sinh viên khái quát loại van ISCV cuộn dây quay + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp từ trường tạo dòng điện chạy vào cuộn dây Như thể hình minh họa phía dưới, dòng điện chạy C1 làm cho nam châm bị kéo Khi dòng điện đến C1 bị cắt lúc, dòng điện phải chạy vào C2, nam châm bị kéo đến C2 Việc chuyển mạch sau dòng điện lần lợt đến C3 C4 theo cách thức sử dụng để làm quay nam châm Nam châm quay theo chiều ngược lại cách chuyển mạch điện theo chiều từ C4 đến C3, C2 C1 (Hình 5.36) 5.2.4 Các tín hiệu đầu vào 5.2.4.1 Tín hiệu điện áp  Mạch nguồn : Mạch nguồn mạch điện cung cấp điện cho ECU động Các mạch điện bao gồm khoá điện, relay EFI, v.v Mạch nguồn xe ô tô sử dụng thực gồm có loại sau đây: - Loại điều khiển khoá điện Như trình bày hình minh họa, sơ đồ loại relay EFI điều khiển trực tiếp từ khố điện Khi bật khố điện ON, dòng điện chạy vào cuộn dây relay EFI, làm cho tiếp điểm đóng lại Việc cung cấp điện cho cực + B + B1 ECU động Điện áp ắc quy luôn cung cấp cho cực BATT ECU động để tránh cho mã chẩn đoán liệu khác nhớ bị xóa tắt khố điện OFF 20’ + Giảng viên giới thiệu với sinh viên khái quát nguyên ly hoạt động loại van ISCV motor bước + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp Ưu điểm SV thảo luận nược điểm trả lời câu hỏi motor bước GV cuộn dây quay + Giảng viên giới thiệu với sinh viên khái quát mạch nguồn ECU + Nghe giảng + Ghi 15’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp (Hình 5.37) - Loại điều khiển ECU động Mạch nguồn hình minh họa loại hoạt động relay EFI điều khiển ECU động Loại yêu cầu cung cấp điện cho ECU động vài giây sau sau tắt khố điện OFF Do việc đóng ngắt relay EFI ECU động điều khiển Khi bật khóa điện ON, điện áp ắc quy cấp đến cực IGSW ECU động mạch điều khiển relay EFI ECU động truyền tín hiệu đến cực M-REL ECU động cơ, bật mở relay EFI Tín hiệu làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây, đóng tiếp điểm relay EFI cấp điện cho cực +B ECU động (Hình 5.38)  Mạch nối mát : ECU động có mạch nối mát sau đây: - Nối mát để điều khiển ECU động (E1) Cực E1 cực tiếp mát ECU động - Nối mát cho cảm biến (E2, E21) Các cực E2 E21 cực tiếp mát cảm biến, chúng nối với cực E1 ECU động Chúng tránh cho cảm biến không bị phát trị số điện áp lỗi cách trì điện tiếp mát cảm biến điện tiếp mát ECU động mức + Giảng giới thiệu sinh viên quát loại khiển điện viên với khái điều khóa + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng giới thiệu sinh viên quát loại khiển ECU viên với khái điều + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp 15’ - Nối mát để điều khiển chấp hành (E01, E02) Các cực E01 E02 cực tiếp mát cho chấp hành, cho chấp hành, van ISC sấy cảm biến tỷ lệ hòa khí (Hình 5.39) 5.2.4.2 Cảm biến đo lượng khí nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp cảm biến quan trọng sử dụng EFI kiểu L để phát khối lượng thể tích khơng khí nạp Tín hiệu khối lượng thể tích khơng khí nạp dùng để tính thời gian phun góc đánh lửa sớm (Hình 5.45)  Kiểu xốy Karman : Kiểu cảm biến lưu lượng khí nạp trực tiếp cảm nhận thể tích khơng khí nạp quang học So với loại cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh, làm nhỏ nhẹ trọng lượng Cấu tạo đơn giản đường khơng khí giảm sức cản khơng khí nạp Một trụ "bộ tạo dòng xốy" đặt luồng khơng khí đồng tạo gió xốy gọi "gió xốy Karman" hạ lưu trụ Vì tần số dòng xốy Karman tạo tỷ lệ thuận với tốc độ luồng khơng khí, thể tích luồng khơng khí tính cách đo tần số gió xốy (Hình 5.46)  Kiểu dây nhiệt : - Cấu tạo Như trình bày hình minh họa, cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp + Giảng viên giới thiệu hướng dẫn sinh viên cách xác định mát E1 ECU mát E2 cảm biến + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cảm biến đo lưu lượng khí nạp + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cảm biến đo lưu lượng khí nạp kiểu Karman + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên 15’ điểm chưa hiểu để GV giải đáp kiểu dây nhiệt đơn giản Một dây nhiệt nhiệt điện trở, sử dụng cảm biến, lắp vào khu vực phát Bằng cách trực tiếp đo khối lượng khơng khí nạp, độ xác phát tăng lên sức cản khơng khí nạp Ngồi ra, khơng có cấu đặc biệt, dụng cụ có độ bền tuyệt hảo (Hình 5.47) Hoạt động Như thể hình minh họa, dòng điện chạy vào dây nhiệt(bộ sấy) làm cho nóng lên Khi khơng khí chạy quanh dây làm nguội tương ứng với khối khơng khí nạp Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây nhiệt để giữ cho nhiệt độ dây nhiệtkhơng đổi, dòng điện tỷ lệ thuận với khối khơng khí nạp Sau đo khối lượng khơng khí nạp cách phát dòng điện Trong trường hợp cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây nhiệt, dòng điện biến đổi thành điện áp, sau truyền đến ECU động từ cực VG (Hình 5.48) 5.2.4.3 Cảm biến áp suất đường ống nạp Cảm biến áp suất đường ống nạp dùng cho hệ thống EFI kiểu D để cảm nhận áp suất đường ống nạp Đây cảm biến quan trọng EFI kiểu D Cảm biến áp suất đường ống nạp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến đo lưu lượng khí nạp kiểu dây nhiệt + Nghe giảng + Ghi 20’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp cảm nhận áp suất đường ống nạp sau gửi tín hiệu chân PIM ECU động xác định thời gian phun góc đánh lửa sớm sở tín hiệu PIM (Hình 5.49) 5.2.4.4 Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga lắp cổ họng gió Cảm biến biến đổi góc mở bướm ga thành điện áp, truyền đến ECU động qua tín hiệu mở bướm ga (VTA) Ngoài ra, số thiết bị truyền tín hiệu IDL riêng biệt  Loại tiếp điểm : Loại cảm biến vị trí bướm ga dùng tiếp điểm không tải (IDL) tiếp điểm trợ tải (PSW) để phát xem động chạy không tải chạy tải trọng lớn Khi bướm ga đóng hồn tồn, tiếp điểm IDL đóng ON tiếp điểm PSW ngắt OFF ECU động xác định động chạy không tải Khi đạp bàn đạp ga, tiếp điểm IDL bị ngắt OFF, bướm ga mở điểm xác định, tiếp điểm PSW đóng ON, thời điểm ECU động xác định động chạy tải nặng (Hình 5.50)  Loại tuyến tính : Cảm biến gồm có trượt điện trở Các tiếp điểm cho tín hiệu IDL VTA cung cấp đầu tiếp điểm Khi tiếp điểm trượt dọc theo điện trở làm thay đổi điện áp cực VTA tỷ lệ thuận với góc mở bướm ga Khi + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến đo áp suất khí nạp + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên 20’ điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí bướm ga loại tiếp điểm + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm 15’ chưa hiểu để GV giải đáp bướm ga đóng lại hồn tồn, tiếp điểm tín hiệu IDL nối với cực IDL E2 (Hình 5.51) 5.2.4.5 Cảm biến vị trí trục cam Trên trục cam đối diện với cảm biến vị trí trục cam rơto tín hiệu có 1, số khác tùy theo kiểu động (trong hình vẽ có răng) Khi trục cam quay, khe hở khơng khí cảm biến thay đổi Sự thay đổi khe hở tạo điện áp cuộn nhận tín hiệu gắn vào cảm biến này, sinh tín hiệu G Tín hiệu chuyển thơng tin góc chuẩn trục khuỷu đến ECU động cơ, kết hợp với tín hiệu NE từ cảm biến vị trí trục khuỷu để xác định TDC (điểm chết trên), nén xy lanh để đánh lửa xác định góc quay trục khuỷu ECU dùng thông tin để xác định thời gian phun thời điểm đánh lửa (Hình 5.52) + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên 20’ điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm 5.2.4.6 Cảm biến vị trí trục khuỷu biến vị trí trục Tín hiệu NE ECU dùng để xác cam định góc quay trục khuỷu tốc độ động ECU dùng tín hiệu NE tín hiệu G để tính tốn thời gian phun góc đánh lửa sớm Tín hiệu NE tạo thay đổi khe hở khơng khí cảm biến vị trí trục khuỷu rơto tín hiệu NE lắp trục khuỷu Trên hình vẽ trình bày rơto tín hiệu NE có 34 khu vực có khuyết Khu vực có khuyết sử dụng để xác định góc quay trục khuỷu, + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm 10’ chưa hiểu để GV giải đáp xác định TDC nén TDC xả ECU kết hợp tín hiệu NE tín hiệu G để xác định đầy đủ xác góc quay trục khuỷu 5.2.4.7 Cảm biến nhiệt độ  Cảm biến nhiệt độ nước : Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ nước làm mát động Khi nhiệt độ nước làm mát động thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải, tăng thời gian phun, góc đánh lửa sớm, v.v nhằm cải thiện khả làm việc để hâm nóng Vì vậy, cảm biến nhiệt độ nước thiếu hệ thống điều khiển động  Cảm biến nhiệt độ nạp : Cảm biến nhiệt độ khí nạp đo nhiệt độ khơng khí nạp Lượng mật độ khơng khí thay đổi theo nhiệt độ khơng khí Vì cho dù lượng khơng khí cảm biến lưu lượng khí nạp phát không thay đổi, lượng nhiên liệu phun phải hiệu chỉnh Tuy nhiên cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu nhiệt trực tiếp đo khối lượng khơng khí Vì không cần phải hiệu chỉnh + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí trục khuỷu + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm 10’ chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ nước làm mát + Nghe giảng 20’ + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ khí nạp + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên 20’ điểm chưa hiểu để GV giải đáp (Hình 5.53) 5.2.4.8 Cảm biến xy Đối với chức làm khí xả tối đa động có TWC (bộ trung hồ khí xả thành phần) phải trì tỷ lệ hòa khí giới hạn hẹp xoay quanh tỷ lệ hòa khí lý thuyết Cảm biến oxy phát xem nồng độ ôxy khí xả giàu nghèo tỷ lệ khơng khínhiên liệu lý thuyết Cảm biến chủ yếu lắp đường ống xả, vị trí lắp số lượng khác tuỳ theo kiểu động Cảm biến oxy có phần tử làm ziconi ôxit (ZrO2), loại gốm Bên bên phần tử bọc lớp platin mỏng Khơng khí chung quanh dẫn vào bên cảm biến này, phía ngồi cảm biến lộ phía khí thải (Hình 5.54) 5.2.4.9 Cảm biến tốc độ xe Cảm biến tốc độ xe phát tốc độ thực xe chạy Cảm biến truyền tín hiệu SPD ECU động sử dụng tín hiệu chủ yếu để điều khiển hệ thống ISC tỷ lệ khơng khí-nhiên liệu lúc tăng tốc giảm tốc sử dụng khác (Hình 5.55) Cảm biến lắp hộp số, hộp số phụ, dẫn động bánh chủ động trục thứ cấp Như thể hình minh họa, cảm biến gắn vào gồm có HIC (Mạch tích hợp lai) có MRE vòng từ tính 5.2.4.10 Cảm biến kích nổ Cảm biến kích nổ gắn vào thân + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến oxy + Nghe giảng + Ghi 20’ +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến tốc độ xe + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm 10’ chưa hiểu để GV giải đáp máy, truyền tín hiệu KNK tới ECU động phát kích nổ ECU động nhận tín hiệu KNK làm trễ thời điểm đánh lửa để giảm kích nổ Cảm biến có phần tử áp điện, tạo điện áp AC córung động thân máy làm biến dạng phần tử Tần số kích nổ động nằm giới hạn từ đến 13 kHz tuỳ theo kiểu động Mỗi động dùng cảm biến kích nổ thích hợp theo kích nổ sinh động (Hình 5.56) 5.2.5 Tổng quan hệ thống chẩn đốn tích hợp OBD – I OBD – II ô tô 5.2.5.1 Tiêu chuẩn OBD – I - Tăng hiệu hoạt động hệ thống khí thải cách báo hiệu tình trạng hoạt động xe có lỗi bị phát - Giúp kỹ thuật viên sửa chữa xác định sữa chửa lỗi hệ thống điều khiển khí thải Hệ thống chẩn đốn OBD trang bị nhiều cảm biến, hệ thống giúp nhận biết lượngkhí thải tăng lên, đáng ý : - Các cảm biến động - Hệ thống định lượng nhiên liệu - Hệ thống luân hồi khí thải - Đèn báo hư hỏng (MIL) Khi có lỗi xảy ra, đèn MIL sáng tắt tình trạng trở lại bình thường, mã lỗi lưu lại nhớ điều khiển (ECM) Mạch bị + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến kích nổ 10’ + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_I giám sát liên tục, ngắn mạch số trường hợp vùng hoạt động bình thường - Mã lỗi (DTC) Mã lỗi (DTC) tạo hệ thống chẩn đoán lưu nhớ ECM Chúng báo hiệu mạch bị hỏng bị lỗi phát - Chuỗi liệu Mặc dù không yêu cầu hệ thống OBD, số máy chẩn đốn đặc biệt truy cập, giới thiệu số nhà sản xuất chuỗi liệu thông tin điện tử cảm biến, cấu chấp hành, quy trình đánh lửa/phun nhiên liệu truy cập dây truyền liệu từ ECM Chuỗi liệu mã hóa chuyển đổi thành chuỗi ký tự, chuỗi ký tự giải mã hiển thị máy chẩn đoán 5.2.5.2 Tiêu chuẩn OBD – II hệ thống OBD – II đời, đáp ứng yêu cầu công nghệ vào năm 1996, thêm vào giám sát xúc tác khí thải, phát lửa động cơ, giám sát hệ thống lọc nhiên liệu, giám sát hệ thống khí phụ hệ thống EGR Thêm vào đó, chuỗi liệu gồm 20 thơng tin mã lỗi chẩn đoán bổ sung Mục tiêu OBD – II cung cấp hệ thống chẩn đốn tích hợp cho phép giám sát hiệu hệ thống điều khiển phát thải, tăng tính chẩn đoán sửa chữa hệ thống xảy lỗi đó, hệ thống OBD – II lập trình trang bị cho hầu hết xe  Tính OBD – II - Chẩn đốn cảm biến ô xy 20’ + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_I + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_I + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp Chẩn đoán nâng cao cho cảm biến ô xy bao gồm giám sát biến chất bị bẩn cảm biến dựa vào tần số điện tỉ lệ hỗn hợp - Giám sát lửa Bằng cách sử dụng tín hiệu vị trí trục khuỷu, ECM giám sát tốc độ thay đổi kỳ sinh công xy lanh Khi lửa phát hiện, mã lỗi lưu tốc độ động cơ, tải nhiệt độ làm nóng lúc lửa lưu Thêm vào đó, đèn báo lỗi sáng - Giám sát xúc tác Một cảm biến ô xy phụ (S2) đặt đầu xúc tác, giám sát tần số điện gởi ECM so sánh với tần số từ cảm biến xy (S1), đặt phía trước xúc tác Khi xúc tác bị hỏng, tần số cảm biến tăng lên gần cảm biến 1, sử dụng để chẩn đốn, tín hiệu từ cảm biến đưa vào tính tốn tối ưu điều khiển nhiên liệu xúc tác bị giảm sút hiệu - Giám sát hệ thống EGR Giám sát nâng cao hệ thống EGR bao gồm khả phát dòng khí thải luân hồi lại cao hay thấp lưu lượng thiết kế cho điều kiện hoạt động xe Một phương pháp đơn giản giám sát thay đổi nhiệt độ đường ống nạp khí thải luân hồi lại - Giám sát hệ thống lọc nhiên liệu Bằng cách giám sát cảm biến ô xy độ rộng xung điều khiển phun nhiên liệu lọc hoạt động, ECM phát lượng xy khí thải giảm phản hồi giảm thời gian + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II 20’ + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp phun nhiên liệu tức thời để điều chỉnh hỗn hợp theo cách này, ECM phát lỗi hệ thống lọc nhiên liệu lưu mã lỗi, đồng thời báo hiệu lỗi xe - Giám sát hệ thống khí phụ Bằng cách đóng ngắt đường khí phụ suốt hoạt động theo kiểu vòng kín, ECM giám sát cảm biến ô xy phản hồi điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu để xác định hệ thống khí phụ hoạt động bình thường (Hình 5.58)  Lưu lại thơng số liệu xảy lỗi ( liệu tĩnh) Khi xảy lỗi, hệ thống OBD – II lưu liệu lúc lỗi lưu Những thơng tin truy cập sử dụng máy chẩn đốn (Hình 5.60)  Một số tiêu chuẩn Mã lỗi : Đối với hệ thống OBD – I, mã lỗi quy định theo nhà chế tạo kiểu xe, mã lỗi thường có đến chữ số, đọc lỗi thông qua nhấp nháy đèn MIL Tuy nhiên, điều gây khó khăn cho kỹ thuật viên việc xuất lỗi xác định hư hỏng Trên hệ thống OBD – II, mã lỗi chuẩn hóa, gồm ký tự, bắt đầu chữ theo sau số mà dựa vào ta xác định khu vực hư hỏng ví dụ hình sau + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp (Hình 5.61) + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II + Giảng viên giới thiệu sinh viên tổng quan tiêu chuẩn OBD_II Cũng cố kiến thức Hướng dẫn tự học Tài liệu tham khảo + Nghe giảng + Ghi +Nêu lên điểm chưa hiểu để GV giải đáp - Hệ thống điện điều khiển ô tô, thành phần chức hệ thống -Cấu tạo giải thích nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển động -Nguyên lý hoạt động, chức phân loại tín hiệu đầu vào điều khiển động -Hệ thống chẩn đốn tô đại Giảng viên hướng dẫn sinh viên tham khảo thêm số tài liệu vấn đề liên quan tới hệ thống điều khiển động  Rút kinh nghiệm: - Phương pháp dạy học: Phương tiện dạy học: Phân bố thời gian: - Hình thức ví dụ: Bộ môn phê duyệt Nguyễn Ngọc Thạnh Ngày tháng năm 2017 Giáo viên biên soạn (ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Đức Trọng ... (ECM) để quản lý hệ thống khác động Có thể chia thành vùng : - Hệ thống nạp khí - Hệ thống nhiên liệu - Hệ thống đánh lửa - Hệ thống điều khiển khí thải Các hệ thống kể điều khiển ECM, ECM cảm... điều khiển đánh lửa… - Các bóng đèn : đèn báo lỗi… - Mô tơ : mô tơ điều khiển bướm ga… - Bộ xông : xông cảm biến ô xy… (Hình 5. 8) 5. 1 Hệ thống điều khiển điện tử động 5. 2.1 Hệ thống nạp khí 5. 2.1.1... - Hệ thống điện điều khiển ô tô, thành phần chức hệ thống -Cấu tạo giải thích nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển động -Nguyên lý hoạt động, chức phân loại tín hiệu đầu vào điều khiển động