ĐẾN GIẮC CHUẨN ĐOÁN VÀ CÁC DÂY MẠNG

- Cấu tạo: Lă loại biến trở nhiệt đm NTC tuyến tính.

6. Cảm biến âp suất nhiín liệu

ĐẾN GIẮC CHUẨN ĐOÁN VÀ CÁC DÂY MẠNG

+ +

16

5

4

2

1

3

6

7

8

9

10

15

13

12

11

14

Hình 2-25 Sơ đồ điều khiển

1- Cảm biến nhiệt độ dầu bô trơn; 2- Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 3- Cảm biến nhiệt độ nước lăm mât; 4- Cảm biến nhiệt độ nhiín liệu; 5- Bộ vòi phun; 6- Van EGR; 7- Cảm biến vị trí chđn ga (APP); 8- Relay chính; 9- Cầu trì âcquy; 10- Âcquy; 11- Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP); 12- Cảm biến vị trí trục cam (CMP); 13- Cảm biến âp suất nhiín liệu; 14- Cảm biến âp suất khí nạp; 15- Bộ bugi xông mây; 16- Hộp PCM

Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm câc cảm biến cung cấp cho bộ điều khiển động cơ PCM, câc thông tin về số vòng quay trục khuỷu (CKP), vị trí băn đạp chđn ga (APP), nhiệt độ vă âp suất trín đường ống nạp, nhiệt độ lăm việc của động cơ... câc cảm biến lăm việc theo nguyín tắc khâc nhau. Câc thông tin từ câc cảm biến đưa về bộ điều khiển PCM dưới dạng câc tín hiệu điện như: tín

hiệu văo dạng số, tín hiệu văo dạng tương tư (analog),tín hiệu điện âp biến đổi, tín hiệu tần số... vă được biến đổi sơ bộ trước khi đi văo bộ xử lý.

Bộ điều khiển động cơ PCM: (Powertrain Control Module).

Bộ điều khiển động cơ PCM điều khiển thời điểm vă lượng nhiín liệu cần phun vă hệ thống tuần hoăn khí thải. Bộ điều khiển PCM có 104 chđn vă được chia ra lăm 3 ổ giắc nối, ổ C1= 32 chđn, ổ C2= 48 chđn, ổ C3 = 32 chđn

Bộ điều khiển GEM:

Bộ điều khiển GEM đặt ở phía sau hộp cốp tay, hộp cốp tay có thể tthâo ra được. Bộ điều khiển GEM bao gồm cả bộ phận phđn phối nguồn (đó lă phần rơ le vă cầu chì phđn phối nguồn). GEM lă bộ điều khiển điện tử, điều khiển hầu như toăn bộ những hệ thống điện tử với tính chất tiện nghi trín xe. Tuỳ theo câc hệ thống trang bị trín xe, có 3 đời GEM được trang bị cho câc xe.

-GEM đời thấp ký hiệu lă A, mê số 6C1T - 14A073-AX

-GEM đời trung ký hiệu lă B, mê số 6C1T- 14A073-BX (BK FVL) -GEM đời cao ký hiệu lă C, mê số 6C1T-14A073-CX (CK FVL)

-GEM theo kính Service ký hiệu lă D (GEM theo kính Service tương ứng với gem đời cao), mê số 6C1T-14A073-DX

Tất cả câc đời GEM đều có chức năng bâo động (Alarm) vă chức năng bâo giờ (Clock). Chức năng bâo giờ sẽ chuyển đến câc bộ điều khiển khâc thông qua đường truyền CAN.

Bộ điều khiển GEM kiểm tra lại tất cả câc dữ liệu đê căi đặt văo vă lưu lại lỗi (mê bâo hư hỏng DTCS) nếu có .Chức năng của bộ điều khiển GEM sẽ bị giới hạn nếu như bộ điều khiển GEM bị bất kỳ một lỗi năo đó.

Bộ điều khiển động cơ PCM kết nối với bộ điều khiển GEM qua đường truyền tốc độ HS-CAN. Bộ điều khiển GEM đóng vai trò như một cổng giao tiếp (Gateway) cho việc trao đổi thông tin giữa đường truyền tốc độ cao HS-CAN vă đường truyền tốc độ trung bình MS- CAN.

Trong động cơ, khi mở khoâ điện hệ thống quản lý động cơ sẽ chuyển năng lượng ( tín hiệu) qua PCM vă rơ-le năng lượng mở.

Trong khi động cơ tắt khoâ điện thì PCM đóng vă dừng động cơ, bởi van đóng ngắt điện lúc năy bị mất năng lượng điện ( tín hiệu) sẽ cắt rơ-le điện từ nhờ PCM.

Trong khi động cơ chạy thì PCM tiếp tục nhận những tín hiệu về trạng thâi thực tế của động cơ vă bơm từ câc cảm biến vă khoâ điện.

Câc tần số tượng tự vă tín hiệu từ khoâ cho biết quâ trình tiến triển của động cơ vă PCM sẽ so sânh đối chiếu với chương trình lập trình có sẵn trong bộ nhớ, vă những tín

hiệu riíng biệt để đưa ra sự chính lệch. Từ những giâ trị năy để đưa ra những giâ trị thích hợp để điều khiển động cơ.

3.2.3.2. Hệ thống xử lý

Căn cứ văo câc tín hiệu gởi về từ câc cảm biến như cảm biến nhiệt độ môi trường, cảm biến âp suất nhiín liệu, cảm biến tốc độ động cơ... tới cổng giao tiếp Gateway bộ GEM gửi tới bộ điều khiển PCM thông qua đường truyền tốc độ cao HS-CAN, hệ thống xử lý so sânh với câc thông tin đê được căi đặt sẵn trong bộ nhớ PCM vă xâc định câc thông số đầu ra để điều khiển câc bộ phận thừa hănh, đảm bảo điều kiện lăm việc tối ưu cho động cơ.

3.2.3.3. Hệ thống chấp hănh:

Bao gồm câc cơ cấu chấp hănh được điều khiển bằng câc tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển PCM kết nối với bộ điều khiển GEM thông qua đường truyền tốc độ cao HS-CAN. Câc cơ cấu chấp hănh như: vòi phun, bơm cao âp, van EGR... được điều khiển sao cho động cơ lăm việc phù hợp với câc tín hiệu đầu văo.

3.2.3.4. Xâc định góc phun sớm

Cũng tương tự như nguyín tắc điều khiển lượng phun, bộ xử lý điều khiển góc phun sớm trín cơ sở tín hiệu thu được từ cảm biến đo số vòng quay động cơ vă câc cảm biến xâc định trạng thâi động cơ như cảm biến xâc định nhiệt độ nước lăm mât, cảm biến vị trí băn đạp ga, cảm biến âp suất khí nạp...

Để lựa chọn góc phun sớm tốt nhất được xâc định nhờ thực nghiệm bằng câch xđy dựng đặc tính điều chỉnh góc phun sớm của động cơ. Đặc tính điều chỉnh góc phun sớm được thực hiện ở điều kiện không thay đổi tốc độ n vă lượng nhiín liệu cấp cho chu trình. Thay đổi góc phun sớm, tại mỗi góc phun sớm xâc định câc giâ trị Ne = φf(θ) vă ge = φf(θ). Tại vị trí Nemax vă gemax xâc định góc phun sớm tốt nhất.

Từ những thực nghiệm người ta đưa ra dêy góc phun sớm tuỳ thuộc văo tốc độ động cơ vă tải trọng, góc phun sớm nằm trong giới hạn từ 15 ÷ 350 . Từ đó người ta đưa ra bảng giâ trị góc phun sớm ứng với từng tốc độ vă tải trọng động cơ gọi lă góc phun sớm cơ sở.

Như vậy khi động cơ hoạt động, bộ xử lý nhận tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí băn đạp ga, âp suất trín đường ống nạp để xâc định số vòng quay vă tải trọng, động cơ tại thời điểm đó. Với hai thông số năy, bộ xử lý đối chiếu văo bảng góc phun sớm cơ sở để lấy ra giâ trị góc phun sớm, sau đó bộ xử lý căn cứ văo giâ trị thu được từ câc cảm biến khâc nhau như: cảm biến nước lăm mât, cảm biến nhiệt độ khí nạp để hiệu chỉnh vă có giâ trị góc phun sớm thích hợp. Giâ trị được bộ xử lý dùng để điều khiển bộ phận thừa hănh ở đầu ra: bơm, vă vòi phun ...

3.2.3.5. Bộ xử lý

Như đê trình băy trín, căn cứ văo tín hiệu gởi về từ câc cảm biến, hệ thống xử lý so sânh với câc thông tin đê được lập trình sẵn trong bộ nhớ vă xâc định câc thông số đầu ra để điều khiển câc bộ phận chấp hănh, đảm bảo điều kiện lăm việc tối ưu cho động cơ.

Vì bộ xử lý vă câc cảm biến đòi hỏi một điện âp lăm việc rất ổn định, nín trong bộ điều khiển có lắp một bộ ổn âp. Bộ ổn âp điện năy cung cấp cho bộ xử lý một điện âp có giâ trị xâc định vă ổn định. Với bộ xử lý trín động cơ Duratorq 2.4L, bộ ổn âp cung cấp cho bộ xử lý mức điện âp ổn định 5 vôn để dùng lăm điện âp lăm việc.

3.2.3.6. Xử lý tín hiệu văo

Bộ xử lý tín hiệu đầu văo thu nhập những tín hiệu từ câc cảm biến, dưới dạng tín hiệu xung, tín hiệu điện âp biến đổi, tín hiệu tần số…. Để đưa văo xử lý, biến đổi chúng thănh câc tín hiệu số. Tín hiệu lă sự kết hợp giữa câc mức điện âp có vă không, mức điện âp có lă số 1 vă mức điện âp không lă số 0. Tín hiệu phải được biến sang dạng số vì bộ xử lý chỉ có thể lăm việc với câc tín hiệu 0 vă 1.

Vì mỗi loại cảm biến tạo nín một dạng khâc nhau nín chúng đòi hỏi câc câch biến đổi khâc nhau sang dạng số. Do đó, việc hiểu được câch hoạt động của câc bộ biến đổi năy lă điều rất quan trọng.

Trước tiín ta nghiín cứu nguyín lý lăm việc của bộ biến đổi tương tự số. Một trong câc bộ biến đổi dùng phổ biến trong bộ điều khiển lă bộ biến đổi tương tự số, viết tắt lă A/D (Analog to digital converters). Bộ năy dùng để biến đổi tín hiệu điện âp một chiều có giâ trị thay đổi sang tín hiệu dạng số để bộ xử lý có thể lăm việc được.

Câc cảm biến mạch tương tự, như cảm biến vị trí băn đạp ga, cảm biến nhiệt độ, cảm biến vị trí trục bơm cao âp ... lă những ví dụ của cảm biến tạo ra tín hiệu điện âp tương tự thay đổi, chúng phải được biến thănh dạng tín hiệu số mới có thể xử lý được.

3.2.3.7. Bộ vi xử lý

PCM hoạt động theo dạng tín hiệu số nhị phđn điện âp cao, biểu hiện cho số1, điện âp thấp biểu hiện cho số 0 trong hệ số nhị phđn có hai số 0 vă 1.

Mỗi một số hạng 0 hoặc 1 gọi lă 1 bít. Một dêy 8 bít sẽ tương đương 1byte hoặc một từ (word). Byte năy được dùng biểu hiện cho một lệnh hoặc một mẫu thông tin. Một mạch tổ hợp (IC) tạo byte vă trữ byte đó. Số byte mă IC có thể chứa lă có giới hạn khoảng 64 kilobyte hoặc 256 kilobyte. Mạch tổ hợp IC còn gọi lă con chíp IC, vì hình dạng của nó.

IC có chức năng tính toân vă tạo ra quyết định gọi lă bộ xử lý (microprosessor). Bộ vi xử lý có thể lă loại 8 bít, 16 bít hay cao hơn, số bít căng cao thì việc tính toân căng nhanh.

Thông tin gởi đến bộ vi xử lý từ một con IC thường được gọi lă bộ nhớ. Trong bộ nhớ chia ra lăm nhiều loại:

- ROM(read only memory): dùng trữ thông tin thường trực, bộ nhớ năy chỉ đọc thông tin từ đó ra chứ không ghi văo được. Thông tin của nó đê được căi đặt sẵn

- PROM(Programable Read Only Memory): cơ bản giống ROM ngoăi ra trang bị thím nhiều công dụng khâc.

- RAM(Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiín trữ thông tin. Bộ vi xử lý có thể nhập bội duy nhỏ cho RAM, có hai loại:

+Loại RAM xoâ được: bộ nhớ mất khi mất nguồn.

+Loại RAM không xoâ được: giữ duy trì bộ nhớ dù khi thâo nguồn.

Bộ vi xử lý thực hiện một số chức năng khâc nhau. Chúng nhận vă xuất trữ dữ liệu, kiểm soât tính tuần tự của câc sự kiện nhờ có mạch thời gian bín trong, vă ra quyết định theo kết quả của câc phĩp tính toân học.

Tương tự như trín, bộ vi xử lý trín động cơ cũng tính toân vă điều khiển câc hệ thống theo một chương trình đê được căi đặt sẵn. Chương trình khi viết đê dự kiến hầu hết câc điều kiện vận hănh của hệ thống.

3.2.3.8. Bộ kiểm tra hệ thống

Chức năng tự kiểm tra thực ra chỉ một chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ của bộ điều khiển GEM. Chương trình năy cho phĩp bộ điều khiển kiểm tra tín hiệu văo vă ra khỏi hệ thống. Trong trường hợp tín hiệu có giâ trị nằm ngoăi giới hạn cho phĩp, bộ điều khiển ghi văo bộ nhớ dưới dạng mê hư hỏng. Sau đó, người ta dùng câc

thiết bị kiểm tra để đọc câc mê hư hỏng năy từ bộ điều khiển.

Bộ điều khiển PCM > cổng giao tiếp (gateway) > bộ GEM có thể tự động bật đỉn bâo hay có chuông bâo nguy nếu phât hiện mê hư hỏng trong hệ thống, như bâo lỗi động cơ (MIL), cảnh bâo động cơ, ... Số khâc thì cần phải qua một thủ tục đọc mê hư hỏng đơn giản có sử dụng thiết bị đọc. Tuỳ theo từng hệ thống mă chúng ta có câch đọc mê hư hỏng phù hợp.

Trong một số hệ thống của động cơ có khả năng tự kiểm tra, bộ điều khiển GEM được lập trình theo kiểu Modul Trung Tđm, phương phâp lập trình Modul Trung Tđm dựa trín cơ sở: tất cả dữ liệu của câc bộ điều khiển đều được nạp văo bộ điều khiển GEM. Từ bộ điều khiển GEM tất cả dữ liệu đều có thể truyền đến câc bộ điều khiển khâc thông qua câc đường truyền CAN. Tất cả câc dữ liệu không lấy ra từ mây chuẩn đoân WDS mă nó được lấy ra từ bộ điều khiển GEM để truyền đến câc bộ điều khiển liín quan. Mây chuẩn đoân chỉ đóng vai trò như một thănh viín giâm sât cho quâ trình lập trình Modul Trung Tđm được thực hiện.

Bộ điều khiển GEM kiểm tra lại tất cả những dữ liệu đê căi đặt văo vă lưu lại những lỗi (mê bâo hư hỏng DTCS) nếu có.

3.2.3.9. Bộ nhớ đầu ra

Sau khi bộ xử lý thực hiện xong câc phĩp tính, kết quả được lưu trữ trong phần bộ nhớ dănh riíng để ghi dữ liệu đầu ra, phần bộ nhớ năy được đặt cùng một vùng với bộ nhớ đầu văo trong bộ nhớ RAM. Cũng như bộ nhớ đầu văo, bộ nhớ đầu ra lưu trữ câc số nhị phđn để chuyển cho bộ xử lý tín hiệu đầu ra nhằm tạo nín những tín hiệu điều khiển.

3.2.3.10. Câc chức năng của đầu ra

Bộ xử lý không trực tiếp điều khển câc thiết bị đầu ra, nó chỉ thực hiện câc phĩp tính vă ghi giâ trị văo bộ nhớ. Kết quả năy được bộ xử lý tín hiệu đầu ra sử dụng để tạo nín câc tín hiệu điều khiển. Câc dạng tín hiệu điều khiển được tạo ra theo yíu cầu của câc thiết bị đầu ra. Cũng như bộ xử lý đầu văo, bộ xử lý đầu ra gồm có nhiều khối hoạt động riíng rẽ hoặc phối hợp với nhau để tạo tín hiệu đầu ra.