PGS-TS Đỗ Văn Dũng Hệ thống điện điện tử ôtô đại HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐH SPKT TP HCM Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Heä thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Chương :KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ Trên ôtô trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện điện tử khác Từng nhóm thiế t bị điện có cấu tạo tính riê ng, phục vụ số mục đích định tạo thàn h hệ thống điện riêng biệt mạch điện ôtô 1.1 Tổng t mạng điện hệ thống điện ô tô Hệ thống khở i động (Starting system): Bao gồm accu, máy khởi động điện (starting motor), relay điều khiển relay bảo vệ khởi độ ng Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (Glow system) Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm accu, máy phát điệ n (Alternators), tiết chế điện (Voltage regulator), relay đèn báo nạp M HC P T t m phận chính: Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao uagồ y th K accu, khóa điện (Ignition switch), pchia amđiện (Distributor), biến áp đánh u h S H Dhộp điều khiển đánh lửa (Igniter), bugi lửa hay bôbin (Ignition coils), uong r T n© (Spark plugs) quye n a B Hệ thống chiếu ánh sáng tín hiệu (Lighting and Signal system): Gồm đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, công tắc relay Hệ thống đo đạc kiểm tra (Gauging system): Chủ yếu đồng hồ báo tableau đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ động (Tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (Speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ nước Hệ thống điều khiển động (Engine control system): Bao gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, động diesel ngày thường sử dụng hệ thống điều khiển nhiê n liệu điện tử (EDC – electronic diesel control unit pump in line) Hệ thống điều khiển ôtô: Hệ thống điều khiể n phanh chống hãmABS (Antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gố i (SRS), lực kéo (Traction control) Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén (Compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (Evaporator) chi tiết điều khiển relay, thermostat, hộp điề u khiển, công tắc A/C… PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : u DH S g n ruo ©T yen u q an B K pham y th P HC uat T Đèn pha; 2.Relay còi; Máy phát điện; Bộ điều chỉnh điện; Motor lao cửa kính; Biến áp đánh lửa; Bộ chia điện; Motor quạt; Đồng hồ; 10 15 Công tắc đèn trần tự động; 11 Cộng tắc đèn trần; 12 Đèn trần; 13 16 Bó dây chính; 14 Đèn hậu; 17 Máy khởi động điện; 18 c quy; 19 Đèn đờ mi; 20 Còi PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn M Hình 1.1: Sơ đồ bố trí thiết bị điện ôtô (M21 – Vonga) Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Nếu hệ thống điều khiển máy tính có tên gọi hệ thống tự động điều hòa khí hậu (Automatic climate control) Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước, xịt nước (Wiper and washer system) Hệ thống điều khiển cửa (Door lock control system) Hệ thống điều khiển kính (Power window system) Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện - Nhiệt độ làm việc: Tuỳ theo vùng khí hậu, thiết bị điện ô tô chia làm nhiều loại: Ở vùng lạnh cực lạnh (-40oC) Nga, Canada Ôn đới (20oC) Nhật Bản, Mỹ, châu Âu T…P HCM huat Kyngt Nam Á , châu Phi…) Nhiệt đớ i (Việt nam, nướacmĐô h Su p H Loại đặc biệt thườ nnggDdù ng cho xe quân (Sử dụ ng cho tất o u r ©T vù uyenng khí hậu) Ban q -Sự rung xóc: Các phận điện ô tô phải chịu rung xóc với tần số từ 50 đến 250 Hz, chịu lực với gia tốc 150m/s2 -Điện áp: Các thiết bị điện ôt ô phải chịu xung điện áp cao với biên độ lê n đến vài trăm volt -Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu độ ẩm cao thường có nước nhiệt đới -Độ bền: Tất hệ thống điện ôtô phải hoạt độ ng tốt khoảng 0,9 1,25 ịnh mức (m = 14 V 28 V) thời gian bảo hành xe -Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện điện tử phải chịu nhiễu điện từ xuấ t phát từ hệ thống đánh lửa nguồn khác 1.3 Nguồn điện ôtô Nguồn điện ô tô nguồ n điện chiều cung cấp bở i accu động chưa làm việc máy phát điện động làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện lắp đặt sửa chữa…trên đa số xe người ta sử PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Heä thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g dụng thân sườn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Vì vậy, đầu âm nguồn điện nối trực tiếp thân xe 1.4 Các loại phụ tải điện ôtô Các loại phụ tải điện ôt ô mắc song song chia làm loại: 1-Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu (50 70W); hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 100W) v.v 2-Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm đèn pha (Mỗi 60W), cốt (Mỗi 55W), đèn kích thước (Mỗi 10W), radio car (10 15W), đèn báo tableau (Mỗi 2W)… 3-Phụ tải làm việc khoảng thời gian ngắn: Đèn báo rẽ (4 x 21W + x 2W); đèn thắng (2 x 21W); motor điề u khiển kính 150W, quạt làm mát động (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2 x 80W), motor gạt nước (30 65W); còi (25 M HyCkhởi động (800 40W); đè n sương mù (mỗi 35 50W); còi lui (21W), má P T uat y oth(60W), hệ thống xông máy 3000W), mồi thuốc (100W); ănten (Dù ng motor ké K ham Su np từ cuả máy nén hệ thống lạnh (Động diesel) (100 150W), ly hợDpHđiệ g ruon (60W)… n©T quye Bani ta phân biệt phụ tải điện ô tô theo côn g suất, Ngoài ra, ngườ điện áp làm việc vv 1.5 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian Các phụ tải điện xe hầu hế t mắc qua cầu chì Tùy theo tả i cầu chì có giá trị thay đổi từ 30A Dây chảy (Fusible link) cầu chì lớn 40 A mắc mạch phụ tải điện lớn chung cho cầu chì nhóm làm việc thường có giá trị vào khoảng 40 120A Ngoài ra, để bảo vệ mạch điện trường hợp chập mạch, số hệ thống điện ô tô người ta sử dụng ngắt mạch (CB – circuit breaker) dòng Trên hình 1-2 trình bày sơ đồ hộp cầu chì xe Honda Accord 1989 Đến máy phát Cassete, Anten Quạt giàn lạnh (Hoặc nóng) Relay điều khiển xông kính, điều hoà nhiệt độ Điều khiển kính chiếu hậu, quạt làm mát động Tableau Hệ thống gạt, xịt nước kính, điều khiển kính cửa sổ Tiết chế điện thế, cảm biến tốc độ, hệ thống phun xăng Hệ thống ga tự động 10 Hệ thống đánh lửa PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g 11 Hệ thống khởi động 12 Hệ thống phun xăng 13 Công tắc ly hợp 14 Hệ thống phun xăng 15 Đèn chiếu sáng salon 16 Hộp điều khiển quay đèn đầu 17 Đèn cốt trái 18 Đèn cốt phải 19 Đèn pha trái 20 Đèn pha phải 21 Máy phát 22 Quạt làm mát động giàn nóng 23 Xông kính sau 24 Hệ thống phun xăng 25 Hệ thống khoá cửa 26 Đồng hồ, cassete, ECU M HC P 27 Mồi thuốc, đèn soi sáng T uat y th K 28 Hệ thống quay đèn đầu am u ph S H 29 Hệ thống báo rẽ báo gnguy D uon r T Cò i đè n thắ n g, dâ y an n 30 © yen u q 31 Motor quay Ban kính trước (phải) 32 Motor quay kính trước (trái) 33 Motor quay kính sau (phải) 34 Motor quay kính sau (trái) 35 Motor quay đèn đầu (phải) 36 Motor quay đèn đầu (trái) 37 Quạt giàn nóng 38 Hộp điều khiển quạt 39 Hệ thống sưởi Để phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tải phải kín Thông thường phải có công tắc đóng mở mạch Công tắc mạch điện xe có nhiều dạng: thường đóng (normally closed), thường mở (normally open) phối hợp (changeover switch) tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON – OFF) cách nhấn, xoay, mở chìa khóa Trạng thái côn g tắc thay đổi yếu tố như: áp suất, nhiệt độ, … Trong ôtô đại, để tăng độ bền giảm kích thước công tắc, người ta thường đấu dây qua relay Relay phân loại theo dạng tiếp điểm: thường đóng (NC – normally closed), thường mở (NO – normally opened), kết hợp hai loại - relay kép (change over relay) PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Hình 1-2: Sơ đồ hộp cầu chì xe HONDA ACCORD 1989 PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g 1.6 Ký hiệu quy ước sơ đồ mạch điện CÁC KÝ HIỆ U TRONG MẠC H ĐIỆN Ô TÔ Nguồn accu Bóng đèn Tụ điện Bóng đèn tim Mồi thuốc Còi Cái ngắt maïch (CB) Diode u DH S g n ruo K pham Mbine Boâ HC P T uat y th ©T yen u q an B Diode zener Bóng đèn Cảm biến điện từ chia điện LED Cầu chì Đồng hồ loại kim Dây chảy (cầu chì chính) FUEL Đồng hồ số Nối mass (thân xe) M Động điện PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Relay thường đóng (NC – Normally Closed) Loa Relay thường hở (NO – Normally Open) Công tắc thường mở (NO – Normally Open) Relay kép (Changeover Relay) Công tắc thường đóng (NC – Normally Closed) Điện trở Điện trở nhiề u nấc Su H ng D o u r ©T yen u q Ban K pham Công tắc kép (Changeover) M C H P T uat y th Công tắc máy Biến trở Nhiệt điện trở Công tắc tác động cam Công tắc lưỡi gà (cảm biến tốc độ) Transistor Đoạn dây nối Không nối Solenoid Nối PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Hình 1-3: Các hiệu quy ước sơ đồ mạch điện Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Trong : A: Có dòng ( ON) B: Không có dòng (OFF) Nếu muốn van mở xung điều khiển có số làm việc W nhỏ ngược lại a Chỉ số làm việc thấp On Off b Chỉ số làm việc cao On Off Hình 6-42: Xung làm việc cao-thấp solenoid Mạch điện u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 6-143: Mạch điện van điều khiển cầm chừng kiểu solenoid Kiểu van xoay : Cấu tạo Hình 6-144: Cấu tạo van xoay cầm chừng kiểu van xoay PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 270 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Nguyên tắc làm việc giống loại motor bước tức cho lượng khí tắt qua cánh bướm ga theo điều khiển từ ECU Đây loại kế t hợp động bước solenoid Cấu tạo hình 6-144: -Nam châm vónh cửu : Đặt đầu trục van có hình trụ Nó quay tác dụng lực đẩy kéo hai cuộn T1 T2 -Van : Đặt treo tiết diện trục van Nó điều khiển lượng gió qua mạch rẽ Van xoay với trục nam châm -Cuộn T1 T2 : Đặt đối diện nhau, nam châm vónh cửu ECU nối mass hai cuộn dây để điều khiển đóng mở van -Cuộn lò xo lưỡng kim : dùng để điều khiể n đóng mở van theo nhiệt độ nước mạch điều khiển điện không làm việc Một đầu cuộn lò xo lưỡng kim bắt vào chốt cố định, điểm bắt vào chấu bảo vệ Trên chấu bảo vệ có rãnh, chốt xoay liền với trục van vào rãnh M HClưỡ Chốt xoay không kích hoạt hoạt độ ng củat lò ng kim hệ P.xo T ua h t y lúc lò xo lưỡng kim không thống điều khiển cầm chừng hoạt động tốt cũ nmgKnhư a h p tiếp xúc với mặt cắt có vát rãnh D chấ H Suu bảo vệ Cơ cấu thiết bị an toàn g n Truocao hay thấp mạch điện bị hư hỏng không cho tốc độ cầm chừnng © Mạch điện: Ban quye Hình 6-145: Mạch điện kiểu van xoay 6.6.5 Hệ thống tự chẩn đoán Với hệ thống điều khiển phun phức tạp tinh vi, xảy cố kỹ thuật (máy không nổ được, không chạy chậm được, không kéo tải được, tốc độ tăng được…) không dễ phát cố kỹ thuật xảy Để giúp người sử dụng xe, thợ sửa chữa nhanh chóng phát hư hỏ ng hệ thống phun xăng, ECU trang bị hệ thống tự chẩn đoán Nó ghi lại toàn cố đa số phận quan trọ ng hệ thống làm sáng đèn kiểm tra PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 271 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g (check engine lamp), thông báo cho lái xe biết hệ thống có cố Khi thấy đèn báo hiệu cố sáng tài xế ngừng xe để chẩn đoán Cách chẩn đoán hãng khác nhau, giới thiệu hệ thống chẩn đoán loại xe TOYOTA Trong mạng điện xe có bố trí giắc hở (được đậy nắp bảo vệ) gọi giắc kiểm tra (check conector) Đối với hầu hết xe TOYOTA, cách thao tác gồm bước: - Normal mode: để tìm chẩn đoán hư hỏng phận xe - Test mode: Dùng để xoá nhớ cũ (code cũ) nạp lại từ đầu (code mới) sau sửa chửa hư hỏng * Normal mode: Phải đáp ứng điều kiện sau: - Hiệu điện accu lớn 11V - Cánh bướm ga đóng hoàn toàn (công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng) - Tay số vị trí N - Ngắt tất công tắc tải điện khác M P HC uat T y th K Bật công tắc vị trí ON (không nổu má phaym) S DHu giắc kiểm tra: lỗ E1 TE1 Khi Dùng đoạn dây điện nối tắuton2gđầ r ©T đèn check engine pqutheo yen nhịp phụ thuộc vào tình trạng hệ thống Ban Nếu tình trạng bình thườ ng đè n p đặn lần/giây (với loại xe dù ng cảm biến đo gió cánh trượt, khoảng cách lần đèn sáng đèn tắt khác nhau) Nếu xe có cố phận hệ thống phun xăng báo cố chớp theo chuỗi khác nhau, mổi chuỗi chớp ứng với mã số hư hỏng Ví dụ: Đối vớ i loại phun xăng có cảm biến đo gió cánh trượt, đèn sáng 0,5s, nghỉ 1,5s chớp sáng tiếp lần với khoảng sáng 0,5s, khoảng nghỉ 0,5s mã số 12 Nếu nháy sáng lần liền, nghỉ 1,5s chớp sáng lần mã 31 - 0.5 1.5 4.5 2.5 4.5 0.5 12 31 Hình 6-146: Dạng mã lỗi hệ thống tự chẩn đoán Nếu hệ thống có cố mã lặp lại sau khoảng nghỉ 4,5s Nếu có nhiều cố hệ thống chẩn đoán phát mã số cố từ thấp đến cao Khoảng nghỉ cố vớ i cố 2,5s Sau PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 272 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g phát hết mã cố đèn tắt 4,5s lại phát lạ i mã số ta rút giây nối tắt lỗ E1 TE1 giắc kiểm tra Để không bị nhầm lẫn tốt nên ghi lại chuỗi mã cố vài lần Bảng mã chẩn đoán : Số Mã Nhịp Đèn Báo Thuộc Hệ -Bình thường 12 Tín hiệu (G NE) 13 Tín hiệu NE 14 Đánh lửa (IGT) 15 Tín hieä CuM(IGF) 17 21 n quye n a B 22 g DH uon © Tr ham Su p Ky H TP t a u th Tín hiệu (G) Cảm biến Oxy Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Cảm biến nhiệt độ khí nạp 24 25 Hoà khí nghèo 26 Hoà khí giàu 27 Cảm biến Oxy thứ hai 31 Cảm biến đo gió 41 Cảm biến vị trí bướm ga PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 273 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g 42 Cảm biến tốc độ xe 43 Tín hiệu khởi động 51 Điều hoà nhiệ t độ 52 Cảm biến kích nổ số 55 Cảm biến kích nổ số hai 71 Cảm biế n van EGR CM H ham Su p Ky H TP t a u th g Dta tìm pan khắc phục Căn vào mã cố va øbảnrugonmã T en © y u q Từ năm 1995 trở lại đây, để thống hóa hệ thống tiêu chuẩn, hệ Ban thống OBD-II (On – Board – Diagnosis) đời Việc chẩn đoán khô ng thông qua đèn check engine mà qua máy quét mã lỗi (code scanner) Cùng với mã lỗi, liệu thông số làm việc động nhiệt độ nước làm mát, tốc độ động cơ, góc đánh lửa sớm … đọc qua đường TE Khi thực thao tác chẩn đoán màn hình máy quét báo mã cố hình vẽ Hình 6-147: Hệ thống tự chẩn đoán máy quét * Test mode: phải thõa mãn điều kiện sau: - Hiệu điện accu 11V lớn - Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 274 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g - Tay số vị trí N - Tất công tắc phụ tải khác phải tắt - Dùng đoạn dây điện nối tắt chân E1 TE2 TDCL (Toyota Diagnostic Communication Line) check connector Sau đó, bật công tắc sang ON, quan sát đèn check engine chớp, tắt cho biết hoạt động chế độ test mode Khởi động động lúc nhớ RAM xóa hết mã chẩn đoán ghi vào nhớ mã chẩn đoán Nếu hệ thống chẩn đoán nhận biết động bị hư hỏ ng đèn check engine sáng Muốn tìm lại mã cố thực lại bước Normal mode sau khắc phục cố, phải xóa nhớ Nếu không xóa, giữ nguyên mã cũ có cố ta nhận thông tin sai Có thể tiến hành xóa nhớ cách đơn giản sau: tháo cầu chì hệ thống phun xăng 10s, sau lắp lại Nếu cầu chì đâu tháo cọc accu khoảng 15s M P HC uat T Chức fail-safe: y th m K xăng xe hoạt độ ng Khi có cố kỹ thuật hệ thốnpghaphun u S H n ổn định xe trở nên khó khăn Vì (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điề khiể ngu D o u r T thế, chức fail-safeuượ en c© thiết kế để ECU lấy liệu tiêu chuẩn q n nhớ tiếp tục điềBuakhiể n động hoạt động ngừng độ ng cố nguy hiểm nhận biết Tín hiệu Tín hiệu đánh lửa (IGF) Hiện tượng Chức fail-safe Hư hỏng hệ thống đánh lửa việc đánh lửa Ngừng phun nhiên liệu xảy (tín hiệu IGF không gởi đến ECU) Tín hiệu từ cảm Nếu tín hiệu từ cảm biến này, lượng xăng biến áp suất đường phun không tính kế t động ống nạp (MAP bị chết máy khó khởi động sensor) Nếu nối tắt cực T E1 ECU lấy giá trị tiêu chuẩn (30 kPa) để thay cho tín hiệu Tín hiệu đo gió Giá trị chuẩn lấy từ tín hiệu cầm chừ ng cho việc tín lượng xăn g phun thời điểm đánh lửa ECU lấy giá trị tiêu chuẩn nhớ để thay cho tín hiệu ECU lấy giá trị chuẩn nhớ tùy thuộc vào loại động với nhiệ t độ nước: 890C nhiệt độ khí nạp là200C Tín hiệu vị trí cánh bướm ga Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước cảm biến nhiệt độ khí nạp Nếu tín hiệu ECU nhận biết lượng gió nạp để tính lượng xăng phun bản, kết động bị chế t máy hay khó khởi động Nếu tín hiệu ECU nhận biết vị trí bướm ga mở hay đóng hoàn toàn Điều làm động chết máy hay chạy không êm Mất tín hiệ u ECU hiểu nhiệt độ nước < - 500C hay >1390C Điều làm tỉ lệ hoà khí trở nên giàu hay nghèo Kết động bị chết máy chạy không êm PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 275 SPKT TP HCM C Truong ( R1 RDH http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Tín hiệu từ cảm Nếu vỏ bọc cảm biến oxy bị đóng Không thực việc hiệu biến oxy bẩn ECU nhận biết hàm lượng oxy chỉnh hồi tiếp tỉ lệ hòa khí tập trung khí thải trì tỉ lệ hòa khí mức tối ưu Tín hiệu từ cảm Nếu tín hiệu này, ECU nhận biết Điều chỉnh thời điểm đánh biến kích nổ động bị kích nổ không điều lửa trễ tối đa chỉnh giảm góc đánh lửa sớm Cảm biến áp suất khí trời Nếu tín hiệu từ cảm biến này, ECU hiểu áp suất khí trời giá trị tối đa hay tối thiểu Điều làm hòa khí nghèo hay giàu Tín hiệu điều khiển hộp số tự động Nếu có hư hỏng ECU điề u khiển hợp số, Không hiệu chỉnh góc đánh hợp số hoạt động không tốt lửa theo sức kéo Tín hiệu từ áp suất tăng áp động Nếu có tăng bất thường áp suất áp động Ngừng cung cấp nhiên liệu CMđộng cơ lượng gió nạp Điều làm hưP H cho T t hỏng động thua Chức Back-up: uyen Ban q g DH uon © Tr ham Su p Lấy giá trị áp suất khí trời mức tiêu chuẩn 101 kPa (60mmHg) thay cho tín hiệu Ky Chức Back-up thiết kế để có cố kỹ thuật ECU, Backup IC ECU lấy toàn liệu lưu trữ để trì hoạt động động thời gian ngắn Hình 6-148: Chức back-up ECU hoạt động chức Back-up điều kiện sau: ECU không gởi tín hiệu điều khiển đánh lửa (IGT) Mất tín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM) Lúc Back-up IC lấy tín hiệu dự trữ để điều khiển thời điểm đánh lửa thời điểm phun nhiê n liệu trì hoạ t động động Dữ liệu lưu trữ phù hợp vớ i tín hiệu khởi độ ng tín hiệu từ cô ng tắc cầm chừng, đồng thời đèn Check-engine báo sáng thông báo cho tài xế PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 276 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Chương 7:HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUẠT LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 7.1 Giới thiệu chung phân loạ i Hệ thống làm mát độ ng có nhiệm vụ giữ cho động luôn làm việc chế độ nhiệt độ tối ưu tải trọng thay đổi Điề u nhằm tránh cho chi tiết bên động không bị nóng thái dễ dẫn đến tình trạng bó kẹt, đồng thời làm mát công suất động Như làm mát cho động làm giảm bớt phần nhiệt lượng hoà khí cháy truyền lại cho cụm piston, xilanh Nếu cụm piston – xilanh không làm mát dầu bôi trơn piston xi lanh không tác dụng bô i trơn, đẫn đến bó kẹ t piston, đồ ng thời nế u xilanh nóng khối hỗn hợp hoà khí hút vào bên buồng đố t bị giãn nở làm trọng lượng hút bị giảm, công suất động giảm theo M Nhưng động nguội lúc máy T khở động làm P Hi C t a u h t y khuyếch tán đi, cho hỗn hợ p hoà khí khó bay nên tốc độ bốcKhơi am h p dẫn đến hoà khí cháy không hế t khiế nutăng tiêu hao nhiên liệu, giảm công DH S g n uo suất động © Tr n quye n a B mát bao gồm phận: áo nước (bao xung quanh xi lanh Hệ thống làm bên nắp qui lác ), ké t nước (radiator), bơm nước (water pump), quạt làm mát (fan), van nhiệ t, đường ống phận khác Nước nóng bên áo nước bơm tới két nước, lượng gió thổi từ quạt gió lấy phần nhiệt lượng củøa nước ng, nhiệt độ nước giảm xuống rồ i bơm đẩy nước làm mát trở lại động Nhờ vậy, nhiệt độ động giảm xuống o nước hệ thống rãnh xung quanh xi lanh bên nắp qui lác, thiế t kế bảo đảm đủ lưu lượng nước để giải nhiệt cho động Phân Loại Hệ thống làm mát động ôtô chia làm loại: hệ thống làm mát gió hệ thống làm mát nước * Hệ thống làm mát không khí: Nguyên lý hệ thống làm mát không khí tạo xung quanh xilanh luồng không khí để thu nhiệt động Muốn tản nhiệt tốt mặt độ ng ngườ i ta làm phiến tản nhiệt để tăng bề mặt tiếp xúc truyền nhiệt hướng gió, quạt gió Đối vớ i động nhỏ (xe gắn máy) lợi dụng tốc độ chuyển động xe thay cho quạt gió Đây kiểu làm mát đơn giản sử nhiều động nhỏ xe gắn máy Trong ôtô cũn g có dùng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 276 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g * Hệ thống làm mát nước: Kiểu bốc hơi: - Loại đơn giản không cần bơm nước quạt gió - Loại thu nhiệt bốc hơi: nước sôi có tỷ trọ ng bé lên mặt thùng chứa để bốc Nước nguội có tỷ trọng lớn chìm xuống điền phần nước nóng lên gọi tượng đối lưu tự nhiên Kiểu đối lưu: hoạt độ ng nhờ chênh lệch nhiệt độ cột nước nóng nước lạnh Kiểu cưỡng bức: Để tăng tốc độ lưu động nước ta dùng sức đẩy cột nước bơm nước tạo (thường dùng ô tô) Kiểu kín: thường thấy ôtô Nước tuần hoàn kín sau Mkhi qua két làm HC P T mát trở động (không thải nước ngoàit).huat y am K h p Kiểu hở: nước làm mát thải ngoà ui Nhược điểm loại nhiệt độ DH S0 g n o ÷ 60 C Do đó, làm mát không dẫn nước làm mát phải giữ© Tởru50 n e y quc chi tiết tăng lên Mặt khác ảnh hưởng nhiệt độ đến ứng suất ûncá B nước mà nhiệ t độ nước hệ thống hở dao động lớn lợi cho chế độ làm mát 7.2 Motor quạt làm mát Két nước làm mát khô ng khí Nhưng làm mát không khí xe không chuyển động Quạt làm mát sử dụng để tạo sức hút không khí qua két nước Quạt làm mát truyền động từ trục khuỷ u qua dây đai, dẫn động động động điện Quạt làm mát qua dây đai dẫn động từ trục khuỷu Tốc độ quạt thay đổi theo tốc độ động cơ, nên tốc độ quạt không đủ lớn động chạy tốc độ thấp tốc độ cao, tốc độ quạt lớn làm gia tăng tổn thất công suất tăng tiếng ồn Để khắc phục, ngày người ta dùng khớp silicon điều khiển nhiệt độ bố trí bơm nước quạt Một cách khác dùng động điện để kéo quạt Cách sử dụng phổ biến động đại PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 277 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 7-1: Quạt két nước làm mát ECU nhận tín hiệu nhiệt độ động từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát đặt nắp máy Khi nhiệt độ nước làm mát gia tăng đến mức qui định, cảm biến điều khiển relay đóng cấp dòng điện đến motor quạt để dẫn động cho quạt quay Quạt làm mát dẫn động cần thiết, điều làm nhiệt độ động gia tăng đạt đế n nhiệt độ tối ưu nhanh chóng, đồng thời giảm suất tiêu hao nhiên liệu giảm tiếng ồn Motor quạt IG/SW Relay quạt Accu Cảm biến Hình 7-2: Sơ đồ mạch điều khiển quạt làm mát PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 278 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g 7.3 Điều khiển làm mát độc lập 7.3.1 Hệ thống điều khiển quạt két nước công tắc nhiệt thường đóng Hệ thống điều khiển quạt làm mát động lắp đặt xe TOYOTA dù ng công nhiệt loại thường đóng Cấu tạo mạch điện bao gồm: Accu, cầu chì, công tắt máy, relay , relay điều khiển quạt mát, quạt gió, công tắt nhiệt độ nước (chỉ làm việc nhiệt lớn 840C) B 7.5A IG ST A Relay motor Relay W má y H Su ng D ruo C ©T yen u q an B pham hua Ky t t TP HCM quạt làm mát B motor quạt M làm mát Hình 7-3: Mạch điện quạt làm mát loại thường đóng xe TOYOTA Nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắt máy (IG/SW) có dòng điện qua cầu chì 7,5A cung cấp cho cuộn dây relay quạt làm mát (cooling fan motor relay) qua công tắc nhiệ t độ nước(water temprature switch) mass hút công tắc ngắt dòng đến motor Đồng thời dòng điện đến cung cấp cho cuộn dây relay (main relay) xuống mass hút công tắc W sang vị trí C Khi động làm việc nhiệt độ 840C công tắt nhiệt độ nước đóng nên quạt làm mát độ ng chưa làm việc Khi nhiệt nước làm mát động vượt 840C côn g tắt nhiệt độ nước (water temperatute switch) ngắt dòng qua cuộn dây relay quạt giải nhiệt két nước (cooling fan relay) làm cho công tắc trả vị trí cũ nối dương cho motor làm quạt quay PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 279 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g 7.3.2 Hệ thống điều khiển quạt két nước công tắc nhiệt thường mở Hệ thống điện điều khiển quạt nước làm mát động loại lắp đặt xe HONDA ACCORD model 90-94, không dùng chung vớ i mạch điện điều khiển hệ thống lạnh Cấu tạo hệ thống bao gồm: accu, cầu chì, công tắc máy, relay điều khiển quạt, quạt làm mát động cơ, công tắc nhiệt độ nước (làm việc nhiệt độ nước vượt 900C ) 50A B IG 15A ST 80A Relay quạt làm mát K pham H Su quạt DMotor g n ruo ©T yen u q an làm mát M P HC uat T y th Công tắc nhiệt B Hình 7-4: Mạch điện quạt làm mát loại thường mở xe HONDA - ACCORD Nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắc máy (IG/SW) có dòng từ (+) Accu qua cầu chì đến cung cấp cho cuộn dây relay quạt làm mát két nước Đồng thời có dòng từ +Accu qua cầu chì 15A đến chờ công tắc relay quạt làm mát động (radiator fan relay) Khi động làm việc nhiệt độ 900C cấu tạo công tắc nhiệ t độ nước (coolant temperature switch) chưa đóng nê n motor quạt làm mát két nước chưa làm việc Khi nhiệt độ nước làm mát vượt 900C, công tắc nhiệt độ nước đóng tiếp mass cho cuộn dây relay quạt (radiator fan relay) để đóng công tắc cung cấp dương cho quạt làm việc 7.3.2 Hệ thống điều khiển quạt làm mát kế t hợp với hệ thống điều hoà nhiệt độ Hệ thống điều khiển quạt làm mát dùng chung với mạch điện điều khiển hệ thống lạnh lắp xe TOYOTA COROLLA Cấu tạo hệ PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 280 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g thống bao gồm phận: accu, cầu chì, công tắc máy, relay điều khiển quạt làm mát quạt giàn lạnh, công tắc nhiệt độ nước làm mát (làm việc nhiệt độ nước làm mát động > 900C) + BAT IG/SW 15A Relay ly hợp má y lạnh 15A Quạ t gìan nóng Relay Relay quạt già n nóng A/C SW u DH S g n ruo ©T yen u q an B K pham 2M P HC uat T y th Relay quạt làm má t Quạ t làm má t động Relay quạt già n nóng 3 4 Công tắc nhiệt độ nước lám má t Hình 7-5: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt làm mát hệ thống điều hoà nhiệt độ hoạt động Nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắc máy có dòng điện từ: (+)Accu IG cầu chì 15A qua cuộn dây relay mát qua cuộn dây relay quạt két nước làm mát công tắc nhiệt độ nước mát qua cuộn dây relay quạt giàn nóng công tắc nhiệt độ nước làm mát mát Làm hút tiếp điểm relay Khi bật cô ng tắc máy lạnh, công tắc nhiệ t độ nước làm mát đóng (nước làm mát thấp) ,có dòng điện sau: (+)Accu cuộn dây ly hợp điện từ (A/C Magnetic clutch relay) mass làm đóng relay ly hợp điện từ, đồng thời qua relay chân quạt giàn PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 281 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g nóng dò ng tiếp điểm relay Xuất dòng từ relay motor quạt giàn nóng relay chân quạ t giàn ng relay chân quạt giàn nóng motor quạt két nước làm mát động mát Làm hai quạt quay, với tốc độ chậm mắc nối tiếp với Khi nhiệt độ nước làm mát động > 900C, công tắc nhiệt độ nước làm mát hở làm relay quạt giàn ng relay quạt ké t nước làm mát động hở theo, phát sinh dòng điện từ: IG relay chân số relay quạt làm mát động motor quạt mát Quạt quay vớ i tốc độ cao IG relay motor quạt giàn nóng relay chân quạt giàn nóng chân chân relay chân quạt giàn nóng mát Motor quay tốc độ cao 7.4 Điều khiển quạt làm mát qua hộp điều khiển 7.4.1 HT điều khiển quạt với hộp điều khiển độc lập Mạch điện điều khiển quạt làm mát xe Lexus HES M–300 điều C P T khiển từ hộp ECU, quạt làm mát két nước hoạt độngthnhờ uat áp suấ t dầu trợ lực lái y K am Mạch điện điều khiển quạt làm mát nướucphđộ ng lắp xe Lexus –ES 300 S H D hộp điều khiển quạt (Cooling Fan Ecu ), gồm phận sau: Accu, cầ ngchì, uou r T cảm biến vị trí bướm ga position sensor ), van solenoid, công tắ t áp en © quy(Throttle n a B suất bơm (A/C singlepressure swith ), cảm biến nhiệt độ nước làm mát động (Engine Coolant temperrature Sensor), cảm biến đánh lửa (Ignition sensors), quạt làm mát két nước ECU – IG FUSE 15A BLK/RE D YEL/BL U YEL BLU SOLENOID VALVE IGNITIONSEN SORS G100 G131 10 BLU/YEL BLU/WHT BLU/RE D BLK BRN COOLING FAN ECU THROTTLE POSITION SENSOR ENGINE COOLANT TEMPERATURE SENSOR Hình 7-6: Sơ đồ quạt làm mát với hộp điều khiển độc lập PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 282 SPKT TP HCM C Truong ( R1 RDH http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Hệ thống điện độn g Nguyên lý hoạt động: Quạt làm mát động xe Lexus ES 300 loại dùng áp suất dầu để điều khiển tốc độ quạt Khi bật công tắc máy có nguồn (+) qua cầu chì 15A cung cấp cho hộp điều khiển quạt chân hộp nối mass chân Các tín hiệu vị trí bướm ga bảo vệ hộp chân số 5, cảm biến nhiệt độ nước báo hộp chân chân 10, côn g tắc áp suất cao nối hộp chân 8, cảm biến đánh lửa gởi hộp chân Khi tổng hợ p tín hiệu hộp điều khiển valve solenoid chân để điều khiển áp suất dầu làm quạt quay tốc độ ứng với tín hiệu gởi hộp 7.4.2 Hệ thống điều khiển quạt với ECU động Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt làm động xe Nissan lắp động GA 16DE & SR model cho xứ nóng, điều khiển từ hộp ECU động Cấu tạo hệ thống gồm phận sau: Accu, cầu chì, công tắCcMmáy, relay điều H TP switch ), hộp điều t khiển quạt (radiator fan relay ), cảm biến nhiệ t độ (themo a u y th khiển (ECCS control unit), hai quạt làm mápt hnướ am cK(radiator fan) 30AH Su D g n ruo 10A Radiator Fan Relay 30A ECCS CONTROL 613107108116 Radiator Fan BAT Radiator Fan B 10A ©T yen u q an Themistor Hình 7-7: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt làm mát với ECU động PGS.TS Đỗ Văn Duõng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 283 ... http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ? ?tô đại - Hệ thống điện độn g Chương :KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ Trên ? ?tô trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện điện tử khác Từng nhóm thiế t bị điện. .. mạch điện Hệ thống điện điện tử ? ?tô đại - Hệ thống điện độn g Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Heä thống điện điện tử ? ?tô đại - Hệ thống điện độn g 1.7 Dây điện bố i dây điện. .. http://www.hcmute.edu.vn Heä thống điện điện tử ? ?tô đại - Hệ thống điện độn g Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Hệ thống điện điện tử ? ?tô đại - Hệ thống điện độn g Nếu hệ thống điều khiển