Mô hình giảng dạy hệ thống phun xăng điện tử có chức năng hiển thị thông số của cảm biến

MỤC LỤC

LÝ LỊCH KHOA HỌC

    TểM TẮT

    Tuy nhiên, do điều kiện cơ sở vật chất và khả năng còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của quý Thầy, Cô và các bạn để luận văn này được hoàn thiện hơn.

    CƠ SỞ LÝ THUYẾT

    • Cấu trúc hệ thống điều khiển động cơ phun xăng điện tử
      • Hộp điều khiển (ECU) [10]
        • Điều khiển kim phun [10]

          Khi khí nạp vào động cơ có nhiệt độ thay đổi làm cho giá trị điện trở ở cảm biến cũng biến đổi theo và điện áp từ chân THA sẽ thay đổi, chân THA dùng để nhận biết nhiệt độ khí nạp để tăng giảm thời gian phun. ECU dùng để tiếp nhận tín hiệu và xử lý tín hiệu từ cảm biến rồi đưa ra tín hiệu điều khiển thích hợp đến cơ cấu chấp hành giúp chẩn đoán động cơ một cách hệ thống khi có xảy ra hư hỏng. Sự hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp: Để thay đổi lượng xăng phun vào động cơ ECU xem nhiệt độ chuẩn của khí nạp là 200C, khi nhiệt độ khí nạp thay đổi thì lượng xăng phun vào động cơ sẽ thay đổi theo.

          Sự hiệu chỉnh tỉ lệ hòa khí trong quá trình thay đổi tốc độ: Trong suốt quá trình động cơ thay đổi tốc độ, ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào phải tăng hay giảm đi đảm bảo sự vận hành chính xác của động cơ dựa vào tín hiệu từ cảm biến bướm ga.

          Hình 2.2: Sơ đồ các khối chức năng [10].
          Hình 2.2: Sơ đồ các khối chức năng [10].

          THÔNG SỐ CỦA CẢM BIẾN

          Thiết kế, chế tạo mô hình [12], [14]

            Mô hình được đỡ trên khung thép, được gia công với độ bền cao và có độ cứng vững tốt khung mô hình được đặt trên các bánh xe do đó có thể di chuyển dễ dàng có. Trên mô hình bố trí gồm các thiết bị như khóa điện dùng để bật tắt nguồn điện, đồng hồ đo áp xăng để nhận biết áp suất xăng, giắc chẩn đoán động cơ, bảng đồng hồ táp lô dùng để thể hiện thông số của động cơ ngoài ra còn bố trí thêm giắc đo kiểm và công tắc bằng cơ khí tạo pan để tạo các bài kiểm tra trên động cơ. Từ đó cũng tự tạo các pan về cảm biến để đưa ra cách kiểm tra và sửa chữa cho phù hợp, rút ngắn được quá trình đào tạo về từng hệ thống trên động cơ.

            - Khi động cơ chưa làm việc, ECU động cơ chưa điều khiển bơm xăng, bơm xăng chưa hoạt động do đó khi nhìn vào đồng hồ áp suất xăng có giá trị bằng 0 kg/cm2.

            Hình 3.2: Mạch điện động cơ 1NZ-FE  3.1.2.2. Thiết kế mô hình
            Hình 3.2: Mạch điện động cơ 1NZ-FE 3.1.2.2. Thiết kế mô hình
            • Sơ đồ giao tiếp giữa card HDL 9090 với máy tính và mô hình

              KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH

              Nội dung thực nghiệm

              • Thực nghiệm 1: Dùng máy chẩn đoán chuyên dùng tiến hành thu thập dữ liệu cảm biến

                Khi tăng dần tốc độ động cơ từ tốc độ thấp lên tốc độ cao lượng khí nạp được nạp vào cũng tăng dần, điều này có nghĩa là ở tốc độ cao lượng nhiên liệu cũng phải được cung cấp vào nhiều đảm bảo quá trình cháy, do đó khối lượng khí nạp cũng phải tăng. Qua kết quả hai bảng trên ta thấy khi cùng một tốc độ của động cơ, cùng một khối lượng không khí, kết quả cho ra phần điện áp khi dùng máy chẩn đoán chuyên dùng (Carman Scan VG Plus), phần mềm LabVIEW và card HDL USB 9090 kết quả chênh lệch khoảng 0,03V. Từ kết quả hai bảng trên ta thấy khi cùng một giá trị nhiệt độ động cơ, kết quả cho ra phần điện áp khi dùng máy chẩn đoán chuyên dùng (Carman Scan VG Plus), phần mềm LabVIEW và card HDL USB 9090 kết quả chênh lệch khoảng 0,01V.

                Từ kết quả hai bảng trên ta thấy khi thay đổi góc mở cánh bướm ga, kết quả cho ra phần điện áp khi dùng máy chẩn đoán chuyên dùng (Carman Scan VG Plus), phần mềm LabVIEW và card HDL USB 9090 kết quả chênh lệch khoảng 0,04V.

                Bảng 4.8: Phần % góc mở bướm ga và giá trị điện áp khi dùng phần mềm
                Bảng 4.8: Phần % góc mở bướm ga và giá trị điện áp khi dùng phần mềm

                  Nội dung kiểm tra

                  • Sơ đồ nguồn điện kiểm tra
                    • Kiểm tra cảm biến đo nồng độ oxy
                      • Mạch điều khiển bơm xăng Bơm xăng chỉ làm việc khi

                        Nguồn của ắc qui luôn thường trực chân BATT và E1 của ECU khi khóa điện để ở vị trí OFF hoặc ON nó dùng để lưu thông tin khi xe hoạt động. + Dùng đồng hồ VOM đo điện áp giữa hai cực THW và E2 của giắc nối ECU thay đổi nhiệt độ rồi so sánh với bảng giá trị chuẩn. Nhiên liệu được cung cấp qua các bộ phận như: thùng chứa, bơm, lọc, đường ống dẫn, bộ dập dao động, ống phân phối, các kim phun và bộ điều áp.

                        - Dùng dụng cụ chuyên dùng để nghe âm thanh hoạt động của vòi phun, thông thường tiếng hoạt động tỉ lệ với tốc độ động cơ.

                        Hình 4.7: Sơ đồ kiểm tra nguồn điện
                        Hình 4.7: Sơ đồ kiểm tra nguồn điện

                        Nội dung kiểm tra 1. Kiểm tra tín hiệu IGT

                          Khi xoay công tắc máy on, đèn luôn sáng hoặc sáng khoảng 2 đến 3 giây rồi tắt tuỳ theo hãng để kiểm tra đèn có hoạt động hay không. Khi động cơ hoạt động ở số vòng quay trên 500 v/p, đèn tắt biểu thị hệ thống điện là bình thường, khi ECU động cơ phát hiện có hư hỏng trong mạch điện, nó sẽ điều khiển đèn Check sáng để cho người lái xe nhận biết. - Sau khi mô phỏng, không được tắt máy Off và kiểm tra các dữ liệu tức thời và các mã lỗi.

                          - Xoá mã lỗi bằng máy chẩn đoán hoặc tháo cầu chì EFI trong thời gian qui định tối thiểu.

                          Hình 4.32: Kiểm tra tín hiệu IGT điều khiển từ ECU  4.4.5 Bài tập thực hành số 5: Chẩn đoán động cơ [10], [11]
                          Hình 4.32: Kiểm tra tín hiệu IGT điều khiển từ ECU 4.4.5 Bài tập thực hành số 5: Chẩn đoán động cơ [10], [11]

                          GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

                          Chương trình đào tạo

                            - Trình bày được phương pháp quản lý, kinh doanh dịch vụ ô tô; nguyên tắc và phương pháp lập kế hoạch, tổ chức thực hiện và giám sát, đánh giá các quá trình thực hiện trong phạm vi của ngành, nghề Công nghệ ô tô;. - Đọc được bản vẽ kỹ thuật về kết cấu của các chi tiết, bộ phận trong ô tô, các sơ đồ mạch điện và mạch tín hiệu điều khiển; đọc được các ký hiệu phân loại của các linh kiện, chi tiết, bộ phận trên ô tô; tra cứu được các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành ô tô;. - Sử dụng được ngoại ngữ cơ bản, đạt bậc 2/6 trong Khung năng lực ngoại ngữ của Việt Nam; ứng dụng được ngoại ngữ vào công việc chuyên môn của ngành, nghề.

                            - Có đạo đức nghề nghiệp, có ý thức cộng đồng, tinh thần trách nhiệm tốt, thái độ ứng xử, giải quyết vấn đề nghiệp vụ Hợp lý, cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc;.

                            Chương trình môđun

                            - Chấp hành nghiêm quy định về bảo hộ lao động, an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy;. - Có ý thức học tập, rèn luyện để nâng cao trình độ chuyên môn, kỹ năng nghề nghiệp.

                            Mục tiêu đào tạo của mô hình - Kiến thức

                            + Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên tắc làm việc của: Môđun điều khiển điện tử, các bộ cảm biến, bầu lọc xăng, bơm xăng điện từ, vòi phun xăng điện từ. + Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng các bộ phận hệ thống phun xăng điện tử. + Chẩn đoán kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa được hệ thống phun xăng điện tử đúng quy trình, quy phạm, đúng phương pháp và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định.

                            + Sử dụng đúng, hợp lý dụng cụ, thiết bị dùng tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa, hệ thống phun xăng điện tử an toàn lao động.

                            GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LABVIEW

                            Các ứng dụng của LabVIEW

                            - LabVIEW có thể được sử dụng để xử lý các kiểu dữ liệu như tín hiệu tương tự (analog), tín hiệu số (digital) hình ảnh (vision), âm thanh (audio), vv. - Ứng dụng đo lường, trong hình 2.1 là giao diện thu thập dữ liệu các thông tin cần thiết của tàu vũ trụ cỡ nhỏ tai cơ quan hàng không và vũ trụ NASA, Mỹ. - Ứng dung hình 2.2 giới thiệu áp dụng của việ sử dụng LabVIEW và card Hocdelam USB 9001 hoặc NI USB 6008 để thực hiện đo tín hiệu, vẽ biểu đồ đặc tuyến các cảm biến trong ôtô và thực nghiệm thuật toán chuyển đổi cảm biến.

                            Điều khiển phương tiện không người lái, hình 2.3 mô tả ứng dụng LabVIEW điều khiển robot không người lái nhằm dò tìm và khám phá dưới nước của tập đoàn Nexans.

                            Hình II.1. Thu thập dữ liệu các thông tin cần thiết của tàu vũ trụ cỡ nhỏ tai cơ quan
                            Hình II.1. Thu thập dữ liệu các thông tin cần thiết của tàu vũ trụ cỡ nhỏ tai cơ quan

                              CARD USB HDL 9090

                              Giới thiệu Card USB HDL 9090

                              + NI VISA phiên bản 3.1 hoặc cao hơn: đây là phần mềm của công ty NI, phải cài phần mềm này trước khi muốn giao tiếp với LabView (PC) với bất kì thiết bị ngoại vi nào. + Hàm Hocdelam USB 9090: để truyền nhận tín hiệu từ LabView với Card USB HDL 9090 chúng ta cần sử dụng hàm này. USB Card Control Tạo control tại chân này để chọn thiết bị USB HDL 9090 SW1-SW4 Control Nối giá trị Boolean (TRUE-FALSE) vào các chân này để.

                              DI1-DI4 Indicator Giá trị tín hiệu số đọc được từ chân DI1-DI4 trên card.

                              CÁC CÔNG TÁC PAN TRÊN MÔ HÌNH

                              THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH 1 Giới thiệu khái quát về động cơ

                              • Sơ đồ giao tiếp giữa card HDL 9090 với máy tính và mô hình

                                So sánh đánh giá kết quả thực nghiệm So sánh các kết quả của từng cảm biến khi dùng máy chẩn đoán chuyên dùng và dùng phần mềm LabVIEW, card HDL USB 9090 thu thập dữ liệu và được truyền lên máy tính được giao tiếp bằng cáp RS232 cho ra các kết quả gần giống như nhau. Bộ thu thập tín hiệu ghi lại được các thông số của động cơ khi đang hoạt động điều này tạo cho người học nhận thấy được diễn biến các thông số của động cơ mà không cần máy chẩn đoán thông qua kết nối cổng OBDII. Mô hình hỗ trợ tối đa cho giảng viên thực hiện các bài giảng vệ hệ thống điện điều khiển động cơ, vận hành được đầy đủ các chế độ, dùng để kiểm tra, chẩn đoán, tạo pan, người dạy có thể mô phỏng được các trạng thái kỹ thuật của động cơ.

                                Nội dung cũng như sản phẩm đề tài hỗ trợ tốt cho công việc giảng dạy của giảng viên cũng như việc học tập của sinh viên, đồng thời là cơ sở để sinh viên có thể nghiên cứu các lĩnh vực khác liên quan đến hệ thống điện điều khiển động cơ.

                                Bảng 19: Giá trị nhiệt độ khí nạp và điện
                                Bảng 19: Giá trị nhiệt độ khí nạp và điện