Giáo trình cấu trúc và chức năng của hệ thống điện cơ trên máy công trình (nghề sửa chữa điện máy công trình – trình độ trung cấp)

'Bộ cảm biến: Là các thiết bị dùng đề cảm nhận sự biến đổi của các đại lượng vật lý như áp suất, nhiệt độ, tốc độ, trung tâmHộp điều khiển ECU.. Phân loại cảm biển: Người ta tính có kh

BO GIAO THONG VAN TAI

Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung wong |

Hà Nội, 2017

LOLNOI DAU

Mô đun Cấu trúc và chức năng hệ thống điện cơ là một trong những mô đun

chuyên môn có tính chất chuyên sâu trong chương trình đảo tạo, bồi dưỡng cho

học sinh, sinh viên trình độ cao đẳng nghề nghề sửa chữa máy xây dựng

Đây là một mô đun quan trọng trong nghề sửa chữa máy thi công xây dựng

Mô đun nảy giúp cho học viên nghề và thợ sửa chữa máy thi công xây dựng những

kiến thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, kiểm, sửa chữa các cảm biến, hộp điều khiển ECU, cơ cấu chấp hành hệ thống điện cơ trên máy xây dựng

Để kiểm tra xác định tình trạng làm việc của hệ thống điện cơ đảm bảo cho may 1uôn làm việc ôn định là vẫn đề hết sức quan trọng, khi đưa xe máy vào xưởng sửa

chữa thì việc tìm ra nguyên nhân và vị trí hư hỏng của các cảm biển, hộp điều

khiển ECU, cơ cấu chấp hành hệ thống điện cơ và từ đó có thê sửa chữa bảo dưỡng nhằm rút ngắn thời gian xác định hư hỏng

Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn Trong quá tình biên soạn

mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thẻ tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế,

chúng tôi rất mong được sự góp ý, bổ sung của độc giả để nội dung tài liệu được hoàn thiện hơn

Hà nội, ngày thẳng nãm 2017

Nhóm biên soạn

MỤC LỤC

3 | Bai l:Các yêu tổ cầu thành hệ thống điện cơ 4

4 | Bai 2: BO cam bién 9

5 | Bài 3: Một số cảm bién dién hình trên ôtô và máy xây dựng 15

3ˆ | Bài 6: Chức năng điều khiển bơm thuỷ lực 50

9 | Bai 7: Chức năng điều khiển các van thuỷ lực 63

10 | Bài 8: Chức năng làm nóng nhanh và giảm nhanh sự quá nóng | _ 69

12 | Bài 10:Chức năng khuyếch đại và giảm nhanh công T5

14 | BAi 12: Chức năng điều khiển di chuyển trên máy xây dựng Ð bánh xích

Is Bài 13: Chức năng điều khiên di chuyên trên máy xây dựng 85 bánh lốp

l6 Bài 14: Chức tăng điều khiên phanh, ben và chân vịt trên máy: sẽ

xây dựng bánh lốp

Bai 1: CAC YEU TO CAU THANH HE THONG DIEN CO

1 Khái niệm điện co:

Điện cơ là một khái niệm cơ bản về sự kết hợp giữa kỹ thuật cơ khí và kỹ

thuật điện tử, đây là một lĩnh vực trong đó các ngành công nghiệp, các thiết bị máy

móc được điều khiển bằng điện và điện tử, hai yếu tố này không thể tách rời nhau

'Bộ cảm biến: Là các thiết bị dùng đề cảm nhận sự biến đổi của các đại lượng

vật lý như áp suất, nhiệt độ, tốc độ,

trung tâm(Hộp điều khiển ECU)

sau đó gửi các tín hiệu này về bộ điều khiển

* Hộp diéu khién (ECU)

Hinh 5 Co’ céu chép hành và bảng chỉ thị

Cơ cấu chấp hành và bảng chỉ thị: Có nhiệm vụ thực hiện các lệnh từ bộ

Sau đó thông báo kết quả thực hiện bằng các cảm

điều khiển gửi

Bang chi thi ciing là cơ cấu có chức năng hiển thị các thông tin về máy do

bộ điều khiển đưa đến, nó còn là nơi để người điều khiển thực hiện các lệnh cần thiết như : Lựa chọn các chế độ làm việc theo phím chức năng trên bảng chỉ thị

(màn hình điều khiển), xem trạng thái dữ liệu làm việc của máy, xem lỗi và các sự

cỗ máy đang gặp, cài đặt các thông tin cẩn thiết cho máy

Hình 6 Hệ thống dây dẫn

Là một chỉ tiết không thể thiếu nó có nhiệm vụ truyền dẫn các tín hiệu từ bộ

điều khiển đến các cơ cấu chấp hành hoặc bảng chỉ thị và ngược lại Hệ thống dây dẫn còn có nhiệm vụ kết nối các thông tin từ bộ cảm biển đến bộ điều khiển.

Bai 2 :BQ CAM BIEN

1 Khái niệm cảm biến

Là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý hay hóa

học ở môi trường cần khảo sát, và biến đôi thành tín hiệu điện đề thu thập thông tin vé trạng thái hay quá trình đó

Là các thiết bị dùng để nhận biết các đại lượng vật lý như áp suất nhiệt độ, tốc độ, sau đó đưa các tín hiệu này về bộ điều khiển

2 Yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại bộ cảm biến

2.1 Nhiệm vụ của bộ cảm biến:

~ Bộ cảm biến là 1 trong 4 yếu tố cấu thành điện cơ Nó có chức năng kiểm tra tắt

cả các trạng thái của các bộ phận trong máy và chuyển thành tin hiệu điện và tin

hiệu điện sẽ được gửi đến các bộ phận như bộ điều khiển hoặc màn hình kiểm tra

~ Cảm biến kiểm nghiệm các trạng thái của các đối tượng như áp suất, đo lường,

nhiệt độ, mức độ Sau đó biến đổi các tín hiệu đó thành tín hiệu điện áp

~ Từ nhiệm vụ đó nó được so sánh với cá giác quan của con người

~ Gần đây do sự tiến bộ đặc biệt của điện tử nên vật liệu bán dẫn được sử dụng rất nhiều trong các cảm biến và công nghệ thu nhỏ với độ chính xác cực cao ngày

cñacn | HHệntryng | ¡upyjea | Tìngquang điện, 7 vật lý truyền 3 Transtor, didt người tắt ánh sáng ee biến đi quang điện | tang din (Phốt (Hệ: (Phủ

pho điết) Linh kiện điện rời

Thinh gide Tai Sóng âm TC

dẫn điện áp | hod ap (Piezo)

Điết cảm áp

áp lực chuyên | Linh kiện Sensơ nghiêng,

- vi biến đổi vị trí | không phẳng

Đôi nhiệt điện |

= r Phan tir hap §

lụ

2.2 Phân loại cảm biển:

Người ta tính có khoảng trên 2000 loại cảm biến khác nhau nhưng dựa trên

n người ta chia làm 3 mẫu cảm bié

nguyên tỉ

~ Cảm biến kiểu tương tự: Đây là cảm biến dùng biến trở, nhiệt kế đề đo áp suất,

độ dài, góc độ, nhiệt độ, lượng nhiên liệu, vị trí

~ Cảm biến kiểu xung: Người ta dùng một thiết bị kiểu máy phát điện đề thông báo đến bộ điều khiển bằng tín hiệu điện áp xung như cảm biến tốc độ động cơ

~ Cảm biến kiểu ON - OFF (công tắc

công tắc giới hạn, công tắc dầu, công tắc nhiệt, điết quang điện đề thông báo các tình trạng của máy như tình trạng áp suất, độ dài, nhiệt độ, vị trí, mức độ, lưu lượng chảy,

- Nếu phân loại tín hiệu bộ cảm ứng theo đường truyền ta có các loại như sau:

ây là các cảm biến dùng các công tắc như

~ Tín hiệu cảu màn hình kiểm tra: Là tín hiệu về tình trạng của máy được dùng để

thông báo cho người vận hành biết hiện trạng của máy về nhiệt độ, áp suất, tốc độ,

~ Nếu trong trường hợp các thông tin ở cảm biến kiểu tương tự hoặc kiểu xung ta

có thể phân ra thành 2 kiểu là kiểu phát ra điện và kiểu nạp điện (tiêu thy )

~ Nếu cảm biến là kiểu tiếp điểm thì người ta chia làm 2 loại là kiểu NC và kiểu

NO

~ Kiểu NC (bình thường đóng): Trong trường hợp bình thường không có vấn đề gì

tiếp điểm sẽ ở vị trí đóng và cho dòng điện truyền qua Trong trường hợp phát

sinh sự cố thì tiếp điểm sẽ mở ra không cho dòng điện truyền qua

~ Kiểu NO (bình thường mở): Trong trường hợp bình thường không cỏ sự cố thi

tiếp điểm luôn mở không cho dòng điện truyền qua Trong trường hợp phát sinh sự

cố tiếp điểm sẽ đống lại cho dòng điện truyền qua

~ Trên các máy xây dựng người ta hay dùng bộ cảm biến có công tắc kiểu NC vì

kiểu này có nhiều ưu điểm , cứ khi nào đòng điện không truyền qua được là phát

sinh sự cố do bộ cảm biến sẽ không chỉ phát hiện ra những hư hỏng của máy mà

còn phát hiện ra những sự cố khác ngay cả khi đây điện truyền tín hiệu bị đứt hoặc giấc cắm bị lòng làm cho dòng điện không truyền qua được Do đó tăng tính an toàn cho máy,

2.3 Yêu cầu

- Khi bộ cảm biến hoạt động không tốt thì phần lớn nguyên nhân là do bộ tiếp xúc

của giắc cắm không tốt hoặc đây truyền tín hiệu (+) bị đứt Vì vậy cần chú ý những

điểm sau:

~ Khi rút giấc cắm ra ngoài thì phải chùm lên một lớp nỉ lông để tránh không cho

bụi hoặc dầu rơi vào

Có nhiều loại máy khi cảm biến hỏng thì bộ

bảng điều khiên sẽ biết và nó sẽ thông báo các dấu hiệu lồi lên màn hình kiểm tra Nhung trong trường hợp một số loại máy không có chức năng này thì ta phải kiểm

tra trực tiếp các cảm biến ta phải kiểm tra tín hiệu đầu ra:

*Nếu cảm biến kiểu tương tự (Analog) như các cảm biển về nhiệt độ, mức nhiên liệu, áp suất với loại này ta có 2 đây kiểm tra

~ Kiểm tra sự thay đôi điện trở trên cảm biến bằng thang ôm (Rút giắc cắm va do

sự thông mạch, trong cảm biến các điện trở biến đổi )

Structure of circuit

Hình 8: Cam bién dp suất dầu động cơ

lêm tra cảm biến khí động cơ không hoạt động: Dùng đồng hỗ vạn năng đo ở

thang đo điện trở Một đầu que đo tiếp xúc vào cực đấu dây của cảm biến, đầu còn lai tiếp xúc vào vỏ của cảm biến Điện trở đo được xắp xỉ bằng 0 ©

Hinh 10: Kiém tra

Nối với bộ điều khiển và cho hoạt động bình thường rồi kiểm tra hiệu điện thế

bằng thang DCV

én trở cảm biến áp suất dầu động cơ

* Kiểm tra cảm biến kiểu xung Đối với loại này chỉ có duy nhất một cách để kiểm

tra đó là nổi cảm biển với bộ điều khiển rồi kiểm tra bằng đồng hỗ vạn năng ở

thang AVC Nếu kim đồng hỗ báo thì cảm biến bình thường, nếu không thay đổi

đầu cuộn dây Giá trị đo được khoảng 0,6 —

~ Kiểm tra bằng phương phương pháp đo tín hiệu đầu ra: Lắp cảm biến vào động

cơ, đầu cảm biến cách răng bánh đà khoảng 0,75 — Imm Khởi động động cơ để động cơ làm việc bình thường ở vòng quay khoảng 1000 - 1500 vip Đo điện áp

ở đầu ra, trị số đo được khoảng 5 - 10 VAC

* Cảm biến kiểu tiếp điểm ON ~ OFF đây là các cảm

xoay cl

thường dùng để báo mức độ, độ tắc lọc áp suất đối với loại này thường có 2 cách kiểm tra.

7>

a

Hình 12: Công tắc áp suất dầu

1, Đầu nói dẫn dầu 2 Công tắc 3.Gi

~ Sử dụng đồng hỗ vạn năng ở thang đo điện trở đề kiểm tra điện trở của cảm biến

nhiệt độ động cơ ở nhiệt độ tiêu chudn 25°C

~ Khi tác động vào cần điều khiển điện trở 2 đầu dây cảm biến áp suất R = 0

~ Khi ngừng tác động vào cần điều khiển quay R=œ

&

Hinh 13: Kiém tra điện trở cảm biến nhiệt độ nước làm mát

~ Nối cảm biến với bộ điều khiển rồi kiểm tra hiệu điện thế ở 2 đầu cảm biến để xem sự tiếp xúc bên trong là ON hay OFE

~ Bật khóa điện ON, khởi động động cơ.Tác động vào cần điều khiển quay để kiểm

tra thông mạch của cảm biến áp suất quay.

BÀI 3: MOT SO CAM BIEN DIEN HIN!

3.1 Cam bién tốc độ động cơ

8 ECU bằng tín hiệu điện

* Cấu tạo của cảm biến tốc độ động cơ

Vị trí lắp đặt của cảm biến tốc độ động cơ: Cảm biển tốc độ động cơ được lắp trên nắp bánh đà phía đuôi động cơ

x1:

ˆ Cảm biến tốc độ độ

Structure of circuit Ef)

Hinh 15: Cau tao cam bién téc dé dong co

15

1 Cuộn dây đồng 2 Nam cham vĩnh cửu

~ Cuộn dây đồng (1) được quấn quanh nam châm vĩnh cửu (2) khoảng 2000 - 3000

vòng,

-Hai dau day của cuộn (1) được hàn với nối dây (3) đưa ra ngoài Tất cả các bộ

phân trên được đặt trong một vỏ kim loại bằng đồng bên ngoài có ren để bắt vào vỏ bánh đà,

* Cấu tạo mạch báo tốc độ động cơ

* Nguyên lý làm việc mạch cảm biến tốc độ động cơ

Khi động cơ làm việc, tín hiệu điện áp được tạo ra do cảm biến trục khuỷu gử về ECU Căn cứ và tín hiệu này ECU sẽ tính được tốc độ động cơ

3.1.3 Cách kiểm tra cảm biến tốc độ động cơ:

~ Sử dụng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở Kiểm tra điện trở của cảm biến

tốc độ độ

Hinh 17: kiễn tra cảm biến tốc độ động cơ

~ Kiểm tra bằng phương pháp đo điện trở: Dùng đồng hồ vạn năng đo điện trở hai

đầu cuộn dây Giá trị đo được khoảng 0,6 — 2,3KO

~ Kiểm tra bằng phương phương pháp đo tín hiệu đầu ra: Lắp cảm biến vào động

cơ, đầu cảm biến cách răng bánh đà khoảng 0,75 - Imm Khởi động động cơ để

động cơ làm việc bình thường ở vòng quay khoảng 1000 - 1500 víp Đo điện áp

xoay chiều ở đầu ra, trị số đo được khoảng 5 - 10 VAC

3.2.Cảm biến áp suất bơm thủy lực

+ Bộ phận phận cảm nhận áp suất gồm có: Màng kim loại Vôn fram có thể giãn

nở Phía sau màn kim loại là bộ phận điện tử dùng để đo sự giãn nở và biến thành tín hiệu điện sau đó tin hiệu điện được khuyếch đại để đưa ra ngoài

7

+ Cảm biến gồm có 3 dây: Day màu đỏ là dây cắp nguồn 5V hoặc 24V, dây mau

trắng là dây tín hiệu đầu ra thay đôi từ 1-5V; dây màu đen là dây mắt

* Nguyên lý làm việc cảm biến áp suất bơm thủy lực

Khi động cơ làm việc, tín hiệu điện áp được tạo ra do cảm biến áp suất xả của bom

sử về ECU Màn hình Căn cứ và tín hiệu này ECU sẽ tính được tải động cơ

Phương pháp kiểm tra cảm bị suất bơm thủy lực

~ Lắp cảm biến vào cửa xả của bơm thủy lực, bật khóa điện và khởi động động cơ

Khi hệ thống thủy lực chưa làm việc áp suất bằng 0, điện áp đầu ra của cảm biến

bằng 1V

~ Khi áp suất thủy lực của bơm thay đổi, điện áp đầu ra cũng thay đổi từ 1-5V, Kiểm tra

nếu khác như trên thì cảm biến áp suất bơm thủy lực bắt thường

3.3 Cảm biến áp suất dầu điều khiển

3.3.1 Nhiệm vì

Nhận biết tín hiệu thông qua dòng thủy lực từ tay chang đi

khiển chuyển thành tín hiệu điện và gửi về hộp ECU và màn hình hiễn thị

3.3.2 Cấu tạo và hoạt động

+ Bộ phận phận cảm nhận áp suất gồm có: Màng kim loại Vôn fram có thé giãn

nở Phía sau màn kim loại là bộ phận điện tử dùng để đo sự giãn nở và biến thành

tín hiệu điện sau đó tín hiệu điện được khuyếch đại dé đưa ra ngoài

+ Cảm biến gồm có 3 dây: Dây màu đỏ là dây cắp nguồn 5V hoặc 24V, dây màu

trắng là dây tín hiệu đầu ra thay đôi từ 1-5V; dây màu đen là dây mắt

ip suất bơm điều khiển

18

* Nguyên lý làm việc mạch cám bi

Khi động cơ làm việc, tin hiệu điện áp được tạo ra do cảm biến áp suất xả của bơm

sử về ECU — Màn hình Căn cứ và tín hiệu này ECU sẽ tính được tải động cơ

3.3.3 Phương pháp kiểm tra cảm biến áp suất bơm thủy lực

~ Lắp cảm biến vào cửa xả của bơm thủy lực, bật khóa điện và khởi động động cơ Khi hệ thống thủy lực chưa làm việc áp suất bằng 0, điện áp đầu ra của cảm biến

Cảm biến vị trí trục khuyusử dụng loại cuộn đây điện từ, được lắp phía đầu

động cơ dùng đề phát hiện góc quay trục khuỷu và số vòng quay động cơ

Hinh 20: Cam bién vị trí trục khuỷu

* Nguyên lý làm việc mạch cảm biến tốc độ động cơ

Khi trục khuỷu động cơ quay, các đĩa roto của cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu cũng quay, các cựa lồi trên roto cảm biển quết ngang qua cảm biển khi quay làm biến thiên từ trường đi qua cuộn dây cảm biến - cuộn

đây cảm biến sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng hình sin như hình bên dưới Các tín hiệu này được đưa về ECM để báo tốc độ động cơ, góc trục khuỷu, và vị trí TDC

~Trong điều kiện làm việc bình thường khi thanh quét chuyển động về một hướng

nào đó điện trở của cảm biến vị trí sẽ tăng hoặc giảm tuỳ theo thiết kế của mạch

Bộ điều khiến không sử dụng giá trị điện áp theo đối tại (M) làm tín hiệu vào để

điều khiên hệ thống một cách thích hợp Nếu điện trở ở chân 2 tăng, điện áp theo ở

20

thanh quét tăng và ngược lại Mạch điện này tạo ra một tín hiệu điện áp tương tw

có giá trị từ 0 đến 5 vôn

~ Trong trường hợp điện trở của mạch quá cao hoặc qúa thấp , mạch không thể

cung cấp một giá trị đúng về vị trí của thiết bị Nếu giá trị điện trở của mạch không nằm trong giới hạn thiết kế mạch sẽ cung cấp tín hiệu sai cho bộ điều khiển

~ Sự hở mạch ở bắt cứ điểm nào trên đoạn mạch cung cắp điện áp chuẩn (Vạ) hay

hở mạch trong bản thân cảm biến mà chỗ hở

điện áp chuẩn (Vạ) của thanh quét, thì điệ áp tại M cũng có gị

~ Nếu hở mạch ngay trong thân cảm biến mà chỗ hở nằm ở phía nối mát của thanh quét, hoặc hở mạch trên đoạn dây nối mát thì điện áp tại điểm M giá trị bằng 5

vôn Nếu chạm mát trên đoạn cung cắp điện áp chuẩn hoặc trên đây tín hiệu cũng làm cho điện áp chuẩn hoặc trên day tín hiệu cũng làm cho điện áp M = 0 vôn Nếu đoạn mạch về mát của cảm biến bị chạm mắt thì tín hiệu đo được không ảnh hưởng

gì cả

- nếu điện trở cao hơn bình thường trên đoạn mạch cung cấp điện áp chuẩn, thì điện áp tại điểm M sẽ thấp hơn mức bình thường

3.4.3 Phương pháp kiểm tra

~ Sử dụng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở Kiểm tra điện trở của cám biển

tốc độ động cơi

Hình 21: Kiểm tra cám biến vị trí trục khuỷu

~ Kiểm tra bằng phương pháp đo điện trở: Dùng đồng hẻ vạn năng đo điện trở hai đầu cuộn dây, Giá trị đo được khoảng

3.5 Cảm biến nhiệt độ: Là một trong các thiết bị cảm nhận được dùng nhiều nhất

trên 6 tô và máy công trình

3.5.1 Nhiệm vụ

Mạch báo nhiệt độ động cơ có nhiệm vụ hiển thị nhiệt độ động cơ trên màn hình hiển thị giúp phát hiện kịp thời hư hỏng trong trường hợp nhiệt độ động cơ nóng quá quy định Đồng thời gửi tín hiệu nhiệt độ động cơ về ECU Căn cứ vào nhiệt độ động cơ từ cảm biến gửi về ECU sẽ hiệu chỉnh động cơ làm việc ở chế đội

1 Đầu giắc nối 2 Đai ốc _ 3 Vòng đệm cao su

* Sơ đồ cầu tạo mạch

+ Cấu tạo mạch báo nhiệt độ động cơ gồm có:

~ Cảm biến nhiệt độ động cơ (Coolant temperature sensor) là cảm biến loại điện trở

nhiệt;

~ Các zắc nói P7(X2), M6(SI6);

~ Màn hình hiển thị (Monitor)

- Dây dẫn

* Hoạt động của mạch báo nhiệt độ động cơ

Khi động cơ làm việc, nhiệt độ của nước làm mát thay đổi nên điện trở của của cuộn dây trong cảm biết nhiệt độ thay đồi tương ứng thông qua đó màn hình

hiển giá độ _ nước làm mát (nhiệt độ động cơ)

trở thay đổi khi nhiệt độ môi trường quanh nó thay đổi Điện trở của nó sẽ tăng khi nhiệt độ giảm vả ngược

~ Cảm biên nhiệt độ là một biên trở đặc biệt có giá trị đi:

lại Cảm biến này được gọi là “Thermistor”

~ Trong điều kiện làm việc bình thường khi nhiệt độ môi trường xung quanh cảm

biến nhiệt độ tăng, điện trở của cảm biến nhiệt độ giảm và điện áp tại M giảm

Ngược lại khi nhiệt độ giảm, điện trở cảm biển tăng và điện áp tại điểm M tăng Bộ

điều khiển sử dụng giá trị điện áp tại điểm M làm tín hiện để điều khiến hệ thống,

điểm M và cung cấp một tín hiệu sau cho bộ điều khiển Sự hở mạch giữa bộ

Phương pháp kiểm tra

Sử dụng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở để kiểm tra điện trở của cảm biển nhiệt độ động cơ ở nhiệt độ tiêu chuẩn 25°C Giá trị điện trở R = 37-50 @

20 0 ED Sy Ed) Goya) G70 GD Cor) 20 40-6080 100 *<

Hình 25: Kiễm tra cảm biến nhiệt độ động cơ

3.6, Cảm biến áp suất dầu động cơ:

3.6.1 Nhiệm vụ

Mạch báo áp suất dầu trong động cơ giúp phát hiện hư hỏng trong hệ thống

bôi trơn

3.6.2 Cầu tạo và hoạt động

*Cấu tạo cảm biến áp suất dầu bôi trơn

Vị trí lắp đặt cảm biến áp suất dầu

Monto

pant) (8)

Engine of pressure sensor

Hình 27: Sơ đồ cấu tạo mạch cảm biến áp suất dầu động cơ'

25

* Cấu tạo mạch báo áp suất dầu bôi trơn gồm có:

- Cam bién 4p suat dau déng co (engine oil pressure sensor) li cam bién dang công

* Hoạt động của mạch báo áp suất dầu

Khi bật khóa điện và động cơ chưa làm việc, do trong mạch dầu bôi trơn

chưa có áp suất nên cảm biến áp suất dẫu động cơ dạng công tắc vẫn đóng nối mát

cho màn hình hiên tỉ

‘monitor paner) nén dén báo áp suất dầu động cơ sáng

Khi động cơ làm việc và áp suất đầu đạt áp suất quy định, cảm biến áp suất dầu

động cơ dạng công tắc ngắt mát cho màn hình hiễn thị (monitor paner) nên đẻn báo

áp suất dầu động cơ tắt

3.6.3 Phương pháp kiểm tra

Kiểm tra cảm biển khí động cơ không hoạt động: Dùng đồng hỗ vạn năng đo ở

thang đo điện trở Một đầu que đo tiếp xúc vào cực đầu dây của cảm biến, đầu còn lại tiếp xúc vào vỏ của cảm biến Điện trở đo được xắp xỉ bằng 0 © R = 0 @

Hình 28: Cảm biến áp suất dầu động cơ

26

~ Kiém tra khi động cơ đã hoạt động Kiểm tra tương tự như khi động cơ không hoạt đông, giá trị điện trở đo được là vô cùng R = ø

Hình 29: Kiểm tra cảm biến áp suất dầu động cơ

3.7 Cảm biến mức dầu động cơ

3.7.1 Nhiệm vụ: Hiển thị mức đầu còn lại trong động cơ

3.7.2 Cấu tạo và hoạt động

* Vị trí lắp đặt cảm biến báo mức dầu động cơ

ra

Hình 30: Cảm biến mức dầu động cơ

* Cấu tạo cảm biến mức dầu động cơ

Connector Bracket Float Switch

Hình 31: Sơ đỗ cấu tạo cảm biễn mức dầu động cơ

* Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của mạch báo mức dầu động cơ

P(040201 MôBlð) P6(XI) Level

Hình 32: Mạch báo mức dầu động cơ

+ Cấu tạo của mạch báo mức dầu gồm:

~ Cảm biến đo mức nhiên liệu là loại biến trở con chạy oil level sensor

- Các zắc nôi M6(SI6), P6(XI)

~ Màn hình hiển thị (monitor panel)

~ Dây dẫn

* Hoạt động của mạch báo mức dầu động cơ

Khi mức dầu động cơ trong các te thay đổi, phao cảm biến trong các te sẽ

dâng cao hoặc hạ thấp làm cho điện trở của cảm biến nhiên liệu thay đổi Thông qua màn hình hiển thị mức dầu động cơ trong các te được hiền thị

3.7.3 Phương pháp kiểm tra

Dùng đồng hỗ vạn năng ở thang đo điện điện trở Cắm 2 đầu que đo tiếp xúc

với 2 chân zắc của cảm biến và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí thấp nhất R=IMQ

28

Dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện điện trở Cắm 2 đầu que đo tiếp xúc với 2

chân zắc của cảm biến và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí cao nhất R = 1

Hình 33: Cảm biến mức nhiên liệu

* Cấu tạo cảm biến nhiên liệu

Hình 34: Sơ đồ cảm biễn mức nhiên liệu

29

* Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của mạch báo nhiên liệu

PI(04020) MG(SI6) P6tXI) Euel level s8nSọt

Hình 35: Mạch báo nhiên liệu

+ Cấu tạo của mạch báo mức nhiên liệu gồm:

~ Cảm biển đo mức nhiên liệu là loại biến trở con chạy fuel level sensor

- Các zắc nối M6(SI6), P6(XI)

~ Màn hình hiển thi (monitor panel)

- Dây dẫn

* Hoạt động của mạch báo mức nhiên liệu

Khi mức nhiên liệu trong thùng chứa thay đồi, phao nhiên liệu trong thùng

chứa sẽ dâng cao hoặc hạ thấp làm cho điện trở của cảm biến nhiên liệu thay đổi

Thông qua màn hình hiển thị mức nhiên liệu trong thùng chứa được hiễn thị 3.8.3 Phương pháp kiểm tra

Dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện điện trở Cắm 2 đầu que đo tiếp xúc với 2

và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí thấp nhất

chân zắc của cảm biển và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí cao nhất R = I

Q

3.9.1 Nhiệm vụ

Hiển thị mức dẫu thủy lực còn lại trong thùng chứa

3.9.2 Cấu tạo và hoạt động

* Cấu tạo cảm biến mức dầu thủy lực

30

Hình 36: Sơ đồ cảm biến mức dầu thủy lực

+ Cấu tạo của mạch báo mức dầu thủy lực gồm:

1 Giấc nối

2 Cảm biến

3 Công tắc

4, Phao

* Hoạt động của mạch báo mức dầu thủy lực

Khi mức mức dầu thủy lực trong thùng chứa thay đổi, phao mức dầu thủy

lực trong thùng chứa sẽ dâng cao hoặc hạ thấp làm cho điện trở của cảm biến nhiên

liệu thay đổi Thông qua màn hình hiển thị mức dầu trong thùng chứa được hiển thị

3.9.3 Phương pháp kiểm tra

Dũng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện điện trở Cắm 2 đầu que đo tiếp xúc với 2 chân

=IMQ

Dùng đồng hỗ vạn năng ở thang đo điện điện trở Cắm 2 đầu que đo tiếp xúc

của cảm biển và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí thấp nhất

với 2 chân zắc của cảm biển và đọc giá trị điện trở khi cảm biến ở vị trí cao nhất R

=1Q

31

BAI 4: BQ DIEU KHIEN

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của bộ điều khiển

1.1 Nhiệm vụ:

BO điều khiển là thiết bị làm nhiệm vụ điều khiển nhận tín hiệu vào từ các

cảm biến, xử lý tính toán tạo ra các tác động cần thiết cho cơ cấu chấp hành hoặc các bộ phận công tác

1.2 Yêu cẳ

2 Phân loại bộ điều khiển

'Bộ điều khiển lắp trên máy xây dựng hiện nay thường có 2 loại

+ Bộ điều khiển bơm thủy lực

+ Bộ điều khiên Động cơ

~ Bộ nhớ ROM: là nới chứa các chương trình đã cài đặt sẵn, chi cho phép đọc các

thông số cần thiết, không cho phép ghi hay sửa chữa

~ Bộ nhớ RAM: là nơi tiếp nhận, lưu trữ, phân tích, so sánh các thông số thu được với thông số cài đặt sẵn trong bộ nhớ ROM Qua đó sẽ chọn ra một tín hiệu phù

hợp để điều khiển các vòi phun hoặc đưa ra các tín hiệu cảnh báo sự cố

~ Các mạch vào/ ra: Dùng để chuẩn hoá tín hiệu, lọc, khuếch đại tín hiệu, đưa tín

hiệu ra ngoài

~ Bộ biến đổi tín hiệu: Dùng để biến đổi tin hiệu thu được thành các xung

~ Các cực của ECU được đánh dấu theo thứ tự nhất định Thông thường ô giắc cắm

chia thành hai hằng hàng cực

Sổ Tông quay cia Gg co —

Nino vi dint |% | Noga vi bigu chiab te ae

Hình 38: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của

ECU tiếp nhận hai thông số cơ bản là thông số vận tốc trục khuỷu và lưu

lượng khí nạp, phân tích, so sánh với thông số đã cài đặt sẵn rồi đưa ra tín hiệu

điều khiển vòi phun phun trong thời gian Tp — goi là thời lượng phun cơ bản

Trong mỗi thì hút của động cơ nếu khối lượng không khí nạp vảo càng nhiều

thì thời lượng phun xăng phải cảng được kéo dài Để đáp ứng điều này ECU thu nhận thêm về chế độ tải trọng khác nhau của động cơ như khởi động lạnh, toàn tải.,

33

sưởi nóng sau khi đã khởi động Căn cứ vào các thông tin này ECU tính toán thời lượng phun dầu bô xung Tm

Nhận thấy việc mở vòi phun được điều khiển bằng dòng điện của ắc quy do

đó thời lượng mở vòi phun sẽ phụ thuộc vào điện áp ắc quy Mà trên ôtô nguồn

điện áp này không ổn định Nguồn điện áp yếu sẽ làm tăng thời gian cần thiết để từ

hoá cuộn dây trong vòi phun dẫn đến thời lượng phun bị rút ngắn Đề giải quyết vấn để này ECU được bố trí mạch bù trừ điện từ Điện áp ắc quy sẽ luôn được

theo ddi và khi cần thiết mạch bù trừ sẽ kéo đài xung điều khiển mở vòi phun thêm một thời lượng Tu

Như vậy thời gian phun xăng thực tế Tỉ sẽ là: Tỉ = Tp + Tm + Tu

Trong quá trình động cơ hoạt động thì giá trị Tm, Tu có thể bằng không hoặc lớn hơn Tp rất nhiều Ví dụ: khi động hoạt động ở thời tiết lạnh hay làm việc ở chế toàn tải thì thời lượng phun Tm lớn hơn từ hai tới ba lần thời lượng phun cơ bản

'Thời gian phun cơ bản

“Thời gian phon hiệu

“chỉnh theo điều kiện

làm việc của động eơ

điện này bao gồm khoá điện, relay chinh EFI, v.v

Khi bật khoá điện ON, dòng điện chạy vào cuộn dây của relay chính EFI, làm cho tiếp điểm đóng lại Việc này cung

và + BI của ECU động cơ Điện

áp của ắc quy luôn luôn cung cấp

cho cực BATT của ECU động cơ

để tránh cho các mã chẩn đoán và

các dữ liệu khác trong bộ nhớ của

nó bị xóa khi tắt khoá điện OFF

Hình 41: Mạch cấp nguôn bộ điều khiển

~ Nổi mát để điều khiển ECU động

co (El): Cue El nay 1a cue tiếp mát của

~ Nối mát cho cảm biển (E2, E21): "bức

Các cực E2 và E21 các cực tiếp mát của

cảm biển, và chúng được nỗi với cực E1

trong ECU động cơ Chúng tránh cho các cảm biến không bị phát hiện các trị số điện áp lỗi bằng cách duy trì điện thế tiếp mát của cảm biến và điện thế tiếp mát

35

của ECU động cơ ở cùng một mức

~ Nồi mát đề điều khiển bộ chấp hành (E01, E02): Các cực E01 và E02 lä các

cực tiếp mát cho bộ chấp hành, như cho các bộ chấp hành, van ISC và bộ sấy cảm

biến tỷ lệ hoà khí

* Điện áp cực của cảm bién

Các cảm biến biến đổi các thông tin khác nhau thành những thay đổi điện áp

mà ECU động cơ có thể phát hiện Có nhiều loại tín hiệu cảm biến, nhưng có 5 loại phươngpháp chính để biến đổi thông

tin thành điện áp

+ Điện áp VC (VTA, PIM)

Một điện áp không đổi 5V (Điện

áp VC) để điều khiển bộ vi xử lý ở

bên trong ECU động cơ Điện áp

không đổi này, cực VC, làm nguồn

điện cho cảm biến Trong loại cảm

giữa các cực VC và E2 Sau đó thay Hình 43: Điện áp của cảm biển

góc mở bướm ga hoặc áp suất đường

ống nạp, tín hiệu điện áp ra thay đổi giữa 0 va SV

Nếu có sự cố trong mạch ôn áp hoặc ngắn mạch VC, nguồn điện cấp cho bộ vỉ xử

lý sẽ bị ngắt, làm cho ECU động cơ ngừng hoạt động và động cơ bị chết máy

+ Điện áp nhiệt điện trở (THW, THA)

được cấp vào nhiệt điện trở của cảm biến từ mạch én áp (5V) trong ECU động cơ

qua điện trở R Các đặc tính của nhiệt điện trở này được ECU động cơ sử dụng đẻ phát hiện nhiệt độ bằng sự thay đổi điện áp tại điểm A trong hình minh họa Khi nhiệt điện trở hoặc mạch của dây dẫn này bị hở, điện áp tại điểm A sé là SV, và khi

có ngắn mạch từ điểm A đến cảm biến này, điện áp sẽ là 0V Vì vậy, ECU động cơ

sẽ phát hiện một sự cố bằng chức năng chân đoán

+ Dign dp ON/OFF

Hinh 43: Dign dp ON/OFF

~ Các thiết bị dùng công tic (IDL, NSW)

Khi điện áp bật ON và tắt OFF, làm cho cảm biến này phát hiện được tình trạng BậUTắt của công tắc Một điện áp 5V được ECU động cơ cắp vào công tắc này Điện áp ở cực ECU động cơ là 5V khi công tắc này Tắt OFF, và 0V khi công tắc này Bật ON ECU động cơ dùng sự thay đổi

của cảm biển

~ Các thiết bị dùng transistor (IGF, SPD)

Đây là một thiết bị dùng chuyển mạch của transistor thay cho công tắc Như

với thiết bị trên đây, việc Bật ON và Tắt OFF điện áp được dùng đẻ phát hiện điều

kiện làm việc của cảm biến

Đối với các thiết bị sử dụng transistor, một điện áp 5V được đặt vào cảm biến

từ ECU động cơ, và ECU động cơ sử dụng sự thay đổi điện áp đầu cực khi transistor bật ON hoặc ngất OFF để phát hiện tình trạng của cảm biến nay

~ Ngoài ra một số thiết bị sử dụng điện áp 12V của ắc quy

+ Sử dụng nguồn điện khác từ ECU động

ECU động cơ xác định xem một thiết

bị khác đang hoạt động hay không bằng tu

li

37

+Điện áp do cảm biến tạo ra (G, NE, OX)

Ban than cam bién tự phát và truyền

điện, không cần đặt điện áp vào cảm biến

này ECU động cơ sẽ xác định điều kiện

hoạt động bằng điện áp v tần số của dịng

điện sinh ra này

Khi kiểm tra điện áp cực của ECU

động cơ, tin higu NE, tin hiệu KNK v.v

EIOI [Hiện tượng bất, l Hiện tượng bất thường trong bộ nhớ

thường trong dữ liệu trong

báo lỗi 2 Hiệu điện thế vượt quá 36v

3 Hiệu điện thế thấp hơn 12v

4.- Bộ nối bị ngắt

1

E102 [Hiện tượng bất Hiện tượng bất thường trong chức

thường trong dữ liệu năng báo giờ

Hiệu điện thể vượt quá 36v Hiệu điện thế thấp hơn 12v

(POI chốt (7) và còi cảnh báo

3 Hiện tượng bất thường trong màn

E106 | Giảm áp suất Hi] 1 Bộ phận sensor báo áp suất Hi giảm

trong động cơ được trong động cơ

hiển thị

E108 | Nhiệt độ nước| 1 Đồng hồ đo nhiệt độ làm mát báo

trong động cơ được nhiệt độ nước 105°C bao 105°C

Tình trạng trong điều| Hoạt động của bộ| Vẫn để xuất hiện trên máy khỉ kiện bình thường (hiệu | điểu khiển khi phát | có hiện tượng bắt thưởng

điện thế, đòng điện, điện | hiện hiện tượng bắt

khiển ON, ấn công tắc xóa được

00

Hiệu điện thể giữa POL

(7)-gầm

Còi bật ON: Max.1V

không được hiển thị và

còi không kêu

noi) va P12 (giác nối thường tiếp tục, đèn báo

của sensor và gầm: Min thường tiếp tục, đèn 1MO (động cơ ở tốc độ cảnh báo áp suất dầu

39

Mã [Ma |Hệthốngbất | Bản chất của hiện tượng bấtthường

trong hệ thông 3 bên trong hộp role as â

E112 | quay thường Bến còn 3 Đoản mạch với tiếp mát, đoản mạch i ie are

điều khiển mô tơ trong dây nối giữa monitor P02 (11) và a ‘

là bên trong hộp role

os 3 Đoản mạch với tiếp mat, doan mach

khiên mô tơ cần &

: trong dây nối giữa monitor P02 (3) và

gạt nước hộp rơle W08 (3), hoặc giữa W08 (7) và at s

W04 (1)

1 Doan mach trong mô tơ vòng đệm

Doan mach 2 Doan mạch với tiếp mát , đoản mạch

eng | "one hệ thống trong hộp rơ le

điều khiển bộ 3 Đoản mạch với nguồn trong dây nối

rửa kính giữa monitor P02 (2), (10) và hộp rơle

'W08 (17), hoặc giữa W08 (16) và M28

40