6. Điểm: (Bằng chữ: )
4.4 Mạch điều khiển bơm nhiên liệu:
Khi công tắt máy ON, ECU phát tín hiêu ra chân MREL làm đóng rờ le EFI MAIN sẽ có nguồn 12V đi từ ac quy qua cầu chì EFI MAIN, rờ le EFI MAIN, cầu chì EFI No.2 đến cuộn dây rờ le A/F về Mass làm đóng rờ le A/F. Do đó có nguồn 12V từ ac quy đến tiếp điểm của rờ le C/OPN.
Ngoài ra có nguồn từ ac quy qua rờ le IG2 cầu chì IGN qua cuộn dây của rờ le C/OPN về cực FC của ECU. Khi động cơ quay bới máy khởi động ECU nhận được tín hiệu STA và NE+, lúc này ECU sẽ nối mass cho cực FC làm đóng rờ le C/OPN có nguồn 12V tới bơm xăng làm bơm hoạt động.
Khi cắm chìa vào khóa điện, ECU mã hóa động cơ và chíp mật mã nằm trong chìa khoá bắt đầu giao tiếp với nhau thông qua cuộn dây thu nhận tín hiệu Transponder key ECU, sau khi giao tiếp bắt đầu nếu mã khởi động đăng ký trong ECU khoá động cơ và trong chíp mật mã trong chìa khóa trùng hợp nhau hai lần liên tục, thì chế độ của hệ thống mã hoá khoá động cơ được huỷ bỏ làm cho hệ thống đánh lửa bắt đầu làm việc và nhiên liệu được phun vào động cơ. Kết qủa là
động cơ có thể khởi động được.
4.6 Mạch rơ le – cầu chì:
Hình 4.9 Sơ đồ mạch rơ le cầu chì.
CHƯƠNG 5
HỆ THỐNG CÁC CẢM BIẾN TRÊN ĐỘNG CƠ 2AR-FE
5.1 Cảm biến lưu lương khí nạp:
Vị trí: được lắp sau lọc gió. Bên trong có tích hợp cảm biến nhiệt độ không khí nạp.
Hình 5.1 Vị trí đặt cảm biến dây nhiệt.
Chức năng: Cảm biến lưu lượng khí nạp loại dây nhiệt đo trực tiếp khối lượng không khí nạp vào trong động cơ.
Cấu tạo:
Phần chính gồm: nhiệt điện trở, dây sấy bằng Platin, mạch điện tử,…
Nguyên lý hoạt động:
Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên. Khi không khí chạy quanh dây này, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp. Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ của dây sấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỷ lệ thuận với khối lượng không khí nạp. dòng điện này được biến đổi thành một điện áp được truyền đến ECU động cơ từ cực VG.
Kiểm tra:
Kiểm tra tín hiệu điện áp: dùng đồng hồ VOM kiểm tra điện áp 2 cực B+ và E2G theo các bước sau:
1. Bật công tắc máy On.
2. Đo điện áp tại cực B+ và E2G. Kiểm tra điện áp VG và E2G.
Bảng 5.1 Bảng thông số điện áp cảm biến lưu lượng khí nạp:
Cực Điện áp Điện áp thực tế
+B _E2G 12V 12,56V
VG_E2G 0.6V 0,8V
Thổi không khí qua bộ đo gió, tín hiệu điện áp VG sẽ gia tăng khi lượng khí nạp tăng.
5.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp:
Chức năng:
Trên động cơ, cảm biến nhiệt độ khí nạp được bố trí trong bộ đo gió tích hợp với cảm biến lưu lượng khí nạp. Nó dùng để xác định nhiệt độ không khí nạp vào động cơ khi nhiệt độ không khí thay đổi.
Sơ đồ mạch điện
Hình 5.3 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Nguyên lý hoạt động:
Chuẩn làm việc của cảm biến là 20oC. Khi mạch điện của cảm biến bị bất thường thì ECU sẽ định một giá trị cố định là 20oC để động cơ tiếp tục hoạt động và bật đèn Check sáng.
Nguồn điện cung cấp cho cảm biến là nguồn 5V cung cấp qua một điện trở. Khi điện trở của cảm biến thay đổi thì điện áp từ cực THA sẽ thay đổi theo. Bộ vi xử lý dùng tín hiệu THA để nhận biết nhiệt độ không khí nạp.
Kiểm tra:
Kiểm tra thông mạch từ cảm biến đến chân ECU.
Kiểm tra điện trở của cảm biến tiến hành theo các bước sau: 1. Tháo giắc bộ đo gió.
2. Dùng VOM ở chế độ đo điện trở đo điện trở giữa 2 chân THA và E2. 3. So sánh với giá trị tiêu chuẩn trong bảng bên dưới.
Bảng 5.2 Bảng thông số điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp:
Nối Dụng cụ đo Điều kiện Điều kiện tiêu chuẩn THA-E2 -20°C Từ 13,6 đến 18,4 kΩ THA- E2 20°C Từ 2,21 đến 2,69 kΩ THA- E2 60°C 0,49 đến 0,67 kΩ
Kiểm tra điện áp:
Lắp giắc vào bộ đo gió Khởi động động cơ, kiểm tra điện áp giữa 2 cực THA và E2. Điện áp cho phép 0.5÷2.4V.
5.3 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:
Vị trí:
Cực số 1: +B - điện nguồn cung cấp từ relay chính.
Cực số 2: E2G - mát bộ đo gió.
Cực số 3:VG - tín hiệu xác định khối lượng không khí nạp.
Cực số 4: THA - tín hiệu cảm biến nhiệt độ không khí.
Cực số 5: E2 - mát cảm biến nhiệt độ không khí.
Hình 5.4 Giắc chân cảm biến lưu lượng khí nạp.
Hình 5.5 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Chức năng:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nhận biết nhiệt độ nước làm mát của động cơ bằng nhiệt điện trở. Về cấu tạo nó là một chất bán dẫn có trị số nhiệt điện trở âm. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có 2 cực THW và một cực nối ETHW.
Hình 5.6 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ.
Hình 5.7 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Nguyên lý hoạt động
Khi nhiệt độ nước làm mát thay đổi thì điện trở của biến trở cũng thay đổi theo. ECU nhận tín hiệu nhiệt độ nước làm mát sẽ điều khiển lượng phun nhiên liệu, thời điểm đánh lửa sớm, điều khiển tốc độ cầm chừng,…theo nhiệt độ nước làm mát.
Kiểm tra:
Kiểm tra điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát khi tháo ra khỏi động cơ:
1. Tháo giắc nối và tháo cảm biến nhiệt độ nước làm mát ra ngoài. 2. Nhúng đầu cảm biến vào nước nóng.
3. Đo điện trở hai đầu cảm biến rồi đem giá trị đo được so sánh với bảng giá trị chuẩn.
Bảng 5.3 Bảng thông số điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Nối dụng cụ đo Điều kiện Giá trị điện trở tiêu chuẩn ETHW - THW 20°C Từ 2,32 đến 2,59 kΩ ETHW- THW 80°C Từ 0,310 đến 0,326 kΩ
5.4 Cảm biến vị trí bướm ga:
1: ETHW: Mass cảm biến
2: THW: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Hình 5.8 Giắc chân cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Vị trí:
Cảm biến vị trí bướm ga được đặt trên thân bướm ga để phát hiện góc mở của cánh bướm ga. Nó là cảm biến Hall.
Hình 5.10 Cảm biến vị trí bướm ga.
Nguyên lý hoạt động:
Cảm biến vị trí bướm ga có 2 tín hiệu VTA1 và VTA2. VTA1 được dùng để phát hiện góc mở bướm ga và VTA2 dùng để phát hiện hư hỏng trong VTA1. Điện áp cấp vào VTA1 và VTA2 thay đổi từ 0-5V tỷ lệ thuận với góc mở của bướm ga. ECU thực hiện một vài phép kiểm tra để xác định đúng hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga.
Kiểm tra
1: M- Mô tơ điều khiển bướm ga. 2: M+ Mô tơ điều khiển bướm ga. 3: E2 Mát cảm biến.
4: VTA2 Tín hiệu cảm biến số 2. 5: VC Nguồn 5V cấp cho cảm biến. 6: VTA Tín hiệu cảm biến số 1.
Hình 5.11 Giắc chân cảm biến vị trí bướm ga.
Kiểm tra điện áp ra của cảm biến: 1. Bật khóa điện ON.
2. Dùng Vôn kế đo điện áp giữa các chân ECU VCTA – ETA.
Kiểm tra điện áp ra của cảm biến: 1. Bật khóa điện ON.
2. Dùng Vôn kế đo điện áp giữa các chân ECU. 3. Xoay bướm ga để đo điện áp của chân ECU.
4. Xoay bướm ga thì điện áp VTA1 – ETA, VTA2 – ETA thay đổi.
Bảng 5.4 Bảng thông số điện áp tiêu chuẩn của cảm biến vị trí bướm ga: Cực Vị trí cánh bướm ga Điện áp VTA1 – ETA Đóng hoàn toàn 0,8 V VTA1 – ETA Mở hoàn toàn 4 V VTA2 – ETA Đóng hoàn toàn 2,4 V VTA2 – ETA Mở hoàn toàn 5 V
5.5 Cảm biến vị trí bàn đạp ga:
Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại sử dụng là cảm biến Hall. Một nam châm được gắn trên trục bàn đạp ga và nó sẽ xoay quanh IC Hall tương ứng khi ấn bàn đạp ga. IC Hall sẽ chuyển mật độ từ thông thời điểm đó thành tín hiệu điện áp và gửi tới ECM. IC Hall có một mạch chính và một mạch phụ. Khi đạp bàn đạp ga IC Hall sẽ chuyển vị trí của bàn đạp ga thành 2 tín hiệu điện áp VPA và VPA2.
Kiểm tra
1: VCP2- Nguồn 5V cung cấp cho cảm biến số 2.
2: EPA2- Mass cảm biến số 2. 3: VPA2- Tín hiệu cảm biến số 2
4: VCPA- Nguồn 5V cung cấp cho cảm biến số 1.
5: EPA- Mass cảm biến số 1. 6: VPA- Tín hiệu cảm biến số 1.
Hình 5.13 Giắc chân cảm biến vị trí bàn đạp ga.
Kiểm tra điện áp nguồn cấp cho cảm biến: 1. Bật khóa điện ON.
2. Dùng Vôn kế đo điện áp giữa các chân ECU:
VCPA – EPA: 4,5 – 5,5 V; VCP2 – EPA2: 4,5 – 5,5 V
Kiểm tra điện áp ra của cảm biến: 1. Bật khóa điện ON.
2. Dùng Vôn kế đo điện áp giữa các chân ECU.
3. Thay đổi vị trí bàn đạp ga để đo điện áp của chân ECU.
Bảng 5.5 Bảng thông số điện áp của cảm biến vị trí bàn đạp ga:
Cực Vị trí bàn đạp ga Điện áp VPA – EPA Nhả 0,5 – 1,1 V VPA – EPA Đạp 2,6 – 4,5 V VPA2 – EPA2 Nhả 1,2 – 2,0 V VPA2 – EPA2 Đạp 3,4 – 4,98 V
5.6 Cảm biến vị trí van điều khiển xoáy lốc đường nạp:
Hình 5.14 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện Cảm biến vị trí van điều khiển xoáy lốc đường nạp.
Nguyên lý hoạt động:
Cảm biến vị trí van điều khiển xoáy lốc đường nạp loại không tiếp xúc sử dụng IC Hall. Cảm biến chuyển đổi mật độ từ thông thành tín hiệu điện áp và gửi tới ECM khi nam châm (được đặt ở trên trục của van điều khiển xoáy lốc đường nạp) xoay quanh IC Hall.
5.7 Cảm biến kích nổ:
Cảm biến kích nổ được sử dụng là kiểu dẹt
Vị trí:
Hình 5.15 Vị trí cảm biến kích nổ.
Hình 5.16 Đặc điểm của cảm biến kích nổ.
Cấu tạo:
Cảm biến kích nổ được đặt trên thân máy thông qua một bu lông. Do đó, lỗ để bắt bu lông đi qua tâm của cảm biến.
Bên trong cảm biến gồm có một mẫu thép được được phía trên và một phần tử áp điện được đặt bên dưới thông qua một lớp cách điện.
Một điện trở phát hiện ngắn mạch được tích hợp trong cảm biến.
Hình 5.17 Cấu tạo cảm biến kích nổ.
Sơ đồ mạch điện:
Hình 5.19 Sơ đồ xung cảm biến kích nổ.
Nguyên lý hoạt động:
Khi hiện tượng kích nổ xảy ra, các xylanh bị rung động mạnh làm cho mẫu thép tác dụng một lực lên phần tử áp điện làm nó bị biến dạng, do đó cảm biến phát ra xung điện áp. Khi công tắc máy ở vị trí ON, điện trở phát hiện ngắn mạch trong cảm biến kích nổ và điện trở trong ECM luôn giữ một giá trị điện áp ở cực KNK1. Một IC trong ECM luôn theo dõi giá trị điện áp tại cực KNK1. Nếu có sự ngắn mạch xảy ra giữa ECM và cảm biến kích nổ thì điện áp tại cực KNK1 sẽ thay đổi và ECM sẽ nhận biết được và lưu lại mã lỗi.
Kiểm tra:
Kiểm tra điện trở: Dùng đồng hồ VOM đo điện trở giữa cực KNK1 và EKNK của cảm biến.
Điện trở tiêu chuẩn là 120 – 280 kΩ ở 20oC (68oF).
Hình 5.20 Giắc chân cảm biến kích nổ.
1. EKNK: Mass của cảm biến
5.8 Cảm biến vị trí trục cam loại MRE:
Khái quát:
Cảm biến vị trí trục cam lọai MRE bao gồm một phần tử MRE, một nam châm và một cảm biến. Sự thay đổi của từ trường là do hình dạng khác nhau của đĩa rotor đi qua cảm biến (phần lồi và lõm). Kết quả làm cho điện trở của MRE thay đổi và điện áp đầu ra đến ECM thay đổi từ thấp đến cao. ECM phát hiện vị trí trục cam thông qua điện áp đầu ra này.
So sánh cảm biến trục cam loại MRE và loại cảm biến điện từ: Bảng 5.6 Bảng so sánh cảm biến vị trí trục cam loại MRE và cảm biến điện từ:
Loại cảm biến
MRE Cảm biến điện từ Tín hiệu
đầu ra
Tín hiệu số đầu ra không thay đổi khi động cơ ở tốc độ thấp.
Tín hiệu tương tự đầu ra thay đổi theo tốc độ động cơ.
Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến này so sánh tín hiệu NE vớ sự thay đổi mức độ Thấp/Cao tùy thuộc phần lồi hay lõm của đĩa rotor hoặc dựa trên số tín hiệu đầu vào NE.
Cảm biến này so sánh tín hiệu NE với sóng điện áp đầu ra khi
phần lồi của đĩa rotor đi qua cảm biến.
Vị trí
Hình 5.22 Vị trí của 2 cảm biến vị trí trục cam.
Chức năng
Cảm biến vị trí trục cam tạo ra tín hiệu G+, ECU dựa vào tín hiệu này để nhận biết góc của trục cam từ đó xác định thời điểm phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa tương ứng với điểm chết trên cuối kì nén.
Hình 5.24 Tín hiệu dạng xung của cảm biến vị trí trục cam.
Kiểm tra:
5.4 Cảm biến vị trí trục khuỷu:
Hình 5.26 Vị trí cảm biến vị trí trục khuỷu.
Khái quát
Cảm biến vị trí trục khuỷu là cảm biến điện từ. Đĩa rotor trục khuỷu có 34 răng với 2 răng khuyết. Cảm biến vị trí trục khuỷu xuất ra góc xoay của trục khuỷu mỗi 10 độ, và số răng khuyết dùng để xác định vị trí điểm chết trên.
Bảng 5.7 Bảng thông sô điện trở của cảm biến vị trí trục cam.
Cách kiểm tra tốt nhất đối với cảm biến vị trí trục cam là dùng chức năng đo xung của máy chẩn đoán để đo tín hiệu phát ra của cảm biến và so sánh với tín hiệu tiêu chuẩn.
Kiểm tra ngắn mạch. Giá trị điện trở (Ω) 1 hoặc 2 - Mass >10k Ω
Hình 5.25 Giắc chân cảm biến vị trí trục cam.
Hình 5.27 Cảm biến vị trí trục khuỷu.
Cấu tạo:
Cuộn nhận tín hiệu lắp cố định gồm một cuộn dây và một nam châm vĩnh cửu được lắp trên một khung từ.
Rotor được lắp ở đầu trục khuỷu có 34 răng mỗi răng ứng với 10 góc quay trục khuỷu, trên rotor có khuyết hai răng để xác định như là cảm biến G thứ 2.
Sơ đồ mạch điện:
Hình 5.28 Sơ đồ cảm biến vị trí trục khuỷu.
Nguyên lý hoạt động:
Khi trục khuỷu quay làm rotor của cảm biến quay theo, khi rotor quay các răng của rotor quét qua cuộn tín hiệu làm từ thông đi qua cuộn dây thay đổi, sẽ tạo ra sức điện động trong cuộn dây dạng xung xoay chiều gửi về ECU để báo tốc độ động cơ qua đó tính toán góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xy lanh.
Rotor tạo tín hiệu kích hoạt cuộn nhận tín hiệu 34 lần trong mỗi vòng quay