Khai thác kỹ thuật, nghiên cứu cải tiến quy trình chẩn đoán sửa chữa hệ thống cơ – điện tử động cơ xe sonata g2 0 2011

Các cảm biến tốc độ sẽ giám sát tốc độ xe tại mọi thời điểm khi xe đang chạy, cungcấp thông tin cho hệ thống ECM để hạn chế tốc độ xe khi cần thiết, các cảm biến nhiệt độđộng cơ, cảm biế

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, đến nay nhóm em đã hoàn thành đồ

án của nhóm mình Để đạt được những kết quả như vậy, nhóm em đã nhận được rất nhiều

sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong Khoa Cơ khí Động lực nói chung và

thầy cô trong bộ môn nói riêng Trong phần đầu của cuốn báo cáo cho phép em được gửilời cảm ơn tới:

Các thầy các cô trong khoa Cơ khí Động lực và trong bộ môn Công nghệ ô tô đã tậntình chỉ bảo, trang bị cho thành viên trong nhóm em những kiến thức trong suốt quá trìnhngồi trên ghế giảng đường

Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Đỗ Văn Cường đã

giúp đỡ cả nhóm trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Thầy đã tận tình chỉ bảo vàđóng góp ý kiến để nhóm có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp

Xin cảm ơn các bạn trong lớp đã giúp đỡ, hỗ trợ và động viên nhóm em trong quátrình làm đề tài để hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp, nhóm em đã cố gắng hết sức hoàn thiệnsong cũng không thể tránh khỏi những thiếu xót, hạn chế Chúng em rất mong nhận được

sự đóng góp ý kiến của thầy cô cùng bạn bè để đồ án của nhóm em hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày 06 tháng 06 năm 2012

Nhóm sinh viên thực hiện:

Vũ Thành Long Trần Trọng Ngà

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2012

Giảng viên hướng dẫn:

Đỗ Văn Cường.

Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2012 Giảng viên phản biện: MỤC LỤC. MỤC LỤC… 4

DANH MỤC VIẾT TẮT 7

DANH MỤC HÌNH VẼ 9

PHẦN I: MỞ ĐẦU 10

1 Lý do chọn đề tài 10

2 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 10

3 Phạm vi nghiên cứu 10

4 Mục đích nghiên cứu 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 11

6 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài 11

PHẦN II: NỘI DUNG 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN XE SONATA G2.0 2011……… 12

1.1 GIỚI THIỆU VỀ XE SONATA G2.0 2011 12

1.2 ĐẶC ĐIỂM, SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 14

1.2.1 Đặc điểm của hệ thống Cơ điện tử 14

1.2.2 Sơ đồ tổng quát của hệ thống Cơ điện tử 15

1.3 KẾT CẤU VÀ THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 21

1.3.1 Bộ xử lý ECM 21

1.3.2 Hệ thống bướm ga điều khiển điện tử (ETC) 26

1.3.3 Cảm biến áp suất khí nạp (MAPS) 32

1.3.4 Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IATS) 35

1.3.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECTS) 37

1.3.6 Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) 40

1.3.7 Cảm biến vị trí trục cam (CMPS) 43

1.3.11 Vòi phun 56

1.3.12 Hệ thống đánh lửa trực tiếp 59

1.3.13 Valve kiểm soát hơi nhiên liệu (PCSV) 60

1.3.14 Valve điều khiển dầu CVVT (OCV) 62

1.3.15 Valve điều khiển chiều dài đường ống nạp (VIS) 66

CHƯƠNG 2: CHUẨN ĐOÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 68

2.1 MÃ CHUẨN ĐOÁN HƯ HỎNG (DTC) CỦA HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 68

2.2 CHUẨN ĐOÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 76

2.2.1 P0011 - Hỏng mạch “A” của cảm biến vị trí trục cam (hàng 1) 76

2.2.2 P0016 – Vị trí trục cam có độ lệch (Bank 1/Sensor A) 79

2.2.3 P0030 – Hỏng mạch bộ sấy cảm biến nồng độ Ôxy (Bank 1 / Sensor 1) 81

2.2.4 P0076 Intake Valve Control Solenoid Circuit Low (Bank 1) 82

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA VÀ THÁO LẮP HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 83

3.1 BẢNG GHI NHỚ TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA XE 83

3.1.1 Bảng chỉ dẫn xử lý sự cố cơ bản 83

3.1.2 Bảng sao kê của khách hàng 84

3.2 KIỂM TRA VÀ THÁO LẮP HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ 85

3.2.1 Kiểm tra và tháo lắp ECM 85

3.2.2 Kiểm tra và tháo lắp hệ thống bướm ga điều khiển điện tử (ETC) 87

3.2.3 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến áp suất khí nạp (MAPS) 89

3.2.4 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến nhiệt độ khí nạp (IATS) 90

3.2.5 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECTS) 90

3.2.6 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) 91

3.2.7 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến vị trí trục cam (CMPS) 94

3.2.8 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến kích nổ (KS) 95

3.2.9 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến Oxy (HO2S) 97

3.2.10 Kiểm tra và tháo lắp cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS) 99

3.2.11 Kiểm tra và tháo lắp vòi phun 99

3.2.12 Kiểm tra và tháo lắp hệ thống đánh lửa trực tiếp 101

3.2.13 Kiểm tra và tháo lắp valve kiểm soát hơi nhiên liệu (PCSV) 107

3.2.14 Kiểm tra và tháo lắp valve điều khiển dầu CVVT (OCV) 108

3.2.15 Kiểm tra và tháo lắp valve điều khiển chiều dài đường ống nạp (VIS) 109

PHẦN III: KẾT LUẬN 110

PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

PHẦN V: PHỤ LỤC 112

ECM 112

DANH MỤC VIẾT TẮT Từ

System tử.

3 TPS Throttle Position Sensor Cảm biến vị trí bướm ga

4 MAPS Manifold Absolute Pressure

5 IATS Intake Air Temperature

6 ECTS Engine Coolant Temperature

7 CKPS Crankshaft Position Sensor Cảm biến vị trí trục khuỷu

8 CMPS Camshaft Possion Sensor Cảm biến vị trí trục cam

10 HO2S Heated Oxygen Sensor Cảm biến Oxy

11 APS Accelerator Possition Sensor Cảm biến vị trí bàn đạp ga

12 PCSV Purge Control Solenoid Valve Valve kiểm soát hơi nhiên liệu

13 OCV CVVT Oil Control Valve Valve điều khiển dầu CVVT

14 VIS Variable Intake Solenoid

16 DTC Diagnostic Trouble Codes Mã lỗi

17 DOHC Dual Overhead Camshafts Cơ cấu phối khí hai trục cam trên

đỉnh

18 GDS Global Diagnostic System Máy chuẩn đoán hệ thống

19 DLC Data link connector Giắc nối liên kết dữ liệu

20 MIL Malfunction indicator lamp Đèn báo lỗi (đèn 'Check Engine')

21 PCM Powertrain Control Module Module điều khiển hệ thống động

lực học

22 CAN Controller Area Network Hệ thống truyền dữ liệu điện tử

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát khối Cơ điện tử 15

Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát hệ thống Cơ điện tử trên xe Sonata G2.0 2011 16

Hình 1.3: Hệ thống bướm ga điều khiển điện tử (ETC) 26

Hình 1.4: Sơ đồ hoạt động của hệ thống bướm ga điều khiển điện tử 27

Hình 1.5: Cảm biến vị trí bướm ga (TPS) 28

Hình 1.6: Cảm biến áp suất khí nạp 32

Hình 1.7: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 38

Hình 1.8: Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) 40

Hình 1.9: Nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS) 40

Hình 1.10: Cảm biến vị trí trục cam (CMPS) 43

Hình 1.11: Cảm biến kích nổ (KS) 47

Hình 1.12: Cảm biến Oxy (HO2S) 50

Hình 1.13: Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS) 53

Hình 1.14: Vòi phun 56

Hình 1.15: Nguyên lý hoạt động của vòi phun 57

Hình 1.16: Hệ thống đánh lửa trực tiếp 59

Hình 1.17: Valve kiểm soát hơi nhiên liệu (PCSV) 60

Hình 1.18: Valve điều khiển dầu CVVT (OCV) 62

Hình 1.19: Valve điều khiển chiều dài đường ống nạp (VIS) 66

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Một trong những xu hướng phát triển ô tô lớn nhất trong vài thập kỷ qua là việc sửdụng các hệ thống điện tử trong việc sản xuất ô tô hiện đại Hệ thống ECM trên xe thuthập dữ liệu các hoạt động của xe và liên tục điều chỉnh các chế độ làm việc của xe saocho an toàn nhất, hoạt động hiệu quả nhất có thể

Các cảm biến tốc độ sẽ giám sát tốc độ xe tại mọi thời điểm khi xe đang chạy, cungcấp thông tin cho hệ thống ECM để hạn chế tốc độ xe khi cần thiết, các cảm biến nhiệt độđộng cơ, cảm biến lưu lượng khí nạp cung cấp thông tin về chế độ hoạt động của động cơ

để điều chỉnh nhiên liệu và đánh lửa sao cho công suất động sẽ đạt hiệu suất là hợp lýnhất

Nếu được làm một phép so sánh, cụ thể mô tả các cảm biến trên như các giác quancủa xe, chúng cung cấp các thông tin cần thiết về tình trạng sức khỏe của xe, các điềukiện môi trường bên ngoài, những nguy hiểm tiềm ẩn bên trong để luôn đảm bảo cho xehoạt động hiệu quả và an toàn nhất

Với xu hướng phát triển ngành Công nghệ ô tô của Việt Nam nói riêng cũng như

của thế giới nói chung thì việc em chọn để tài làm về hệ thống Cơ điện tử: “Khai thác kỹ thuật, nghiên cứu cải tiến quy trình chẩn đoán sửa chữa hệ thống cơ – điện tử động

cơ xe Sonata G2.0 2011.” là đúng đắn và hơn hết là hợp thời đại bây giờ.

2 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu về hệ thống Cơ điện tử.

- Cụ thể về các cảm biến, cơ cấu chấp hành, ECM động cơ trên xe Sonata

G2.0 2011…

- Tháo lắp và kiểm tra hệ thống Cơ điện tử.

- Ý kiến đề xuất cải tiến cho hệ thống.

3 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu quy trình chuẩn đoán sửa chữa các cảm biến, ECM động cơ, các cơ

cấu chấp hành cụ thể trên xe Sonata G2.0 2011

Đối với một hệ thống Cơ điện tử thì quan trọng nhất là việc tìm hiểu hoạt động củaECU, nguyên lý và thông số kỹ thuật của các cảm biến Đồng thời, nêu được quy trìnhchuẩn đoán sửa chữa qua đó đề xuất cải tiến quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống Cơđiện tử xe Sonata G2.0 2011 cho phù hợp với điều kiện Việt Nam.

6 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài

Đề tài được hoàn thành về mặt lý luận sẽ là tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viênkhóa sau nghiên cứu về hệ thống Cơ điện tử sau này và đồng thời góp phần nào đưangành Cơ điện tử trên ô tô đến với mọi người

Về mặt ứng dụng cải tiến hệ thống Cơ điện tử cho phù hợp với điều kiện tại ViệtNam

Hơn thế, việc nghiên cứu hệ thống Cơ điện tử trên xe còn giúp chúng em phần nàohiểu được các công nghệ mới tiên tiến đang được sử dụng rộng rãi trong ngành Côngnghệ ô tô của thế giới và còn là tiền đề hay bước đệm cho em để các nhà tuyển dụngkhẳng định tầm hiểu biết của em về vấn đề này

Bố cục cuốn đồ án bao gồm:

Chương 1: Tổng quan hệ thống Cơ điện tử trên xe Sonata G2.0 2011

Chương 2: Chuẩn đoán hệ thống Cơ điện tử

Chương 3: Kiểm tra và tháo lắp hệ thống Cơ điện tử

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN XE

SONATA G2.0 2011.

1.1 GIỚI THIỆU VỀ XE SONATA G2.0 2011

“Nghệ thuật điêu khắc lỏng” - “fluidic sculpture” chính là những gì Hyundai muốn

nói tới trong thiết kế Sonata 2011 và sẽ là xu thế thiết kế của Hyundai trong tương lai.Huyndai Sonata 2011 đã có được bản sắc riêng với “Nghệ thuật điêu khắc lỏng” cho cảmgiác trẻ trung, sành điệu và gợi cảm từng chi tiết từ trong ra ngoài

Những đường cong uốn lượn trên nắp capô và đèn pha lượn 2 bên rồi đổ xuống cho

sự liên tưởng tới môt dòng suối đang chảy trên khe núi Nhìn nghiêng lưới tản nhiệt, haiđường vân nhỏ tạo cảm giác mặt hồ gợn sóng Thân xe nổi bật với 2 đường gân kéo dài

từ nắp capô giúp liên tưởng tới một một con tàu siêu tốc đang lướt sóng ngoài khơi.Ngoài ra phía đuôi xe, sự thiết kế tinh tế, độc đáo của các luồng ánh sáng đèn chắc chắn

sẽ là một bức tranh nghệ thuật trong đêm!

Với công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp Theta II, cho công suất 274 mã lực tại 6.000vòng/phút và mô men xoắn 365 Nm tại 1.750 - 4.500 vòng/phút Mức tiêu thụ nhiên liệu12,8 lít/100 km trong nội thành và 8,6 lít/100 km trên đường cao tốc Với kiểu dáng cảitiến đẹp mắt, cùng với đó Sonata YF cũng được trang bị hộp số MT 6 cấp hoặc hộp số

AT 6 cấp hoàn toàn mới của Huyndai, nhẹ hơn, nhỏ hơn, dải tỷ số truyền phân bổ hợp lýhơn giúp tiết kiệm nhiên liệu, sang số êm mượt và tăng tốc khá nhanh

Về tiện nghi, Sonata YF được Hyundai hào phóng trang bị hầu hết các công nghệmới nhất của ngành công nghiệp ô tô: Trip Computer đa thông tin, hệ thống giải trí caocấp 10 loa bao gồm cả Sub-woofer, điều hòa tự động 2 vùng có kiểm soát khí hậu, một sốphiên bản được trang bị cả hệ thống làm sạch không khí, ion hóa Điều khiển tích hợp vôlăng, kết nối Bluetooth………

Về các thiết bị an toàn, Hyundai Sonata 2011 được đảm bảo với các trang bị an toàntiêu chuẩn như hệ thống kiểm soát điện tử VDC, hệ thống hỗ trợ khởi động trên đườngdốc và hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hỗ trợ lực phanh điện tử Sonata 2011 đượctrang bị hệ thống dây an toàn tự căng Cửa sổ trời và hệ thống hướng dẫn đỗ xe mới(PGS) giúp lái xe dễ dàng tránh được các vật cản khi đỗ xe hay lái khúc cua, hệ thốngbướm ga điều khiển điện tử (ETC), hệ thống đánh lửa trực tiếp…

 Bao gồm các cảm biến: cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt độ làm mátđộng cơ, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến tiếng gõ động cơ…

 ECM động cơ chứa các gói chương trình:

 EFI (phun nhiên liệu điện tử): Hệ thống EFI sử dụng các cảm biến khác nhau

để phát hiện các tình trạng hoạt động của động cơ và xe ô tô Theo các tínhiệu từ các cảm biến này, ECM tính toán lượng phun nhiên liệu thích hợpnhất và điều khiển các kim phun để phun khối lượng nhiên liệu thích hợp.Trong thời gian xe chạy bình thường, ECM động cơ xác định khối lượngphun nhiên liệu để đạt được tỷ lệ hòa khí theo lý thuyết, nhằm đảm bảo côngsuất, mức tiêu thụ nhiên liệu và mức khí xả thích hợp trong cùng một lúc Ởcác thời điểm khác, như trong thời gian hâm nóng, tăng tốc, giảm tốc hoặccác điều kiện làm việc với tải trọng cao, ECM động cơ phát hiện các điềukiện đó bằng các cảm biến khác nhau và sau đó hiệu chỉnh khối lượng phunnhiên liệu nhằm đảm bảo một hỗn hợp hòa khí thích hợp nhất ở mọi thờiđiểm

 ETC (hệ thống bướm ga điều khiển điện tử): Thay vì điều khiển bướm ga

kiểu truyền thống thì ETC bao gồm một cảm biến vị trí bàn đạp ga được sửdụng để điều khiển các tín hiệu đầu vào ECM ECM sử dụng tín hiệu cảmbiến vị trí bàn đạp ga (APS) để tính toán góc mở bướm ga, vị trí của bướm

ga được điều chỉnh thông qua ECM nhờ tín hiệu có được từ ETC Tín hiệuTPS được sử dụng để cung cấp thông tin phản hồi về vị trí bướm ga tớiECM

 Hệ thống đánh lửa trực tiếp: Thời điểm đánh lửa được điều khiển bởi hệ

thống điều khiển thời gian đánh lửa điện tử Thời gian đánh lửa tiêu chuẩnđược lập trình sẵn trong bộ nhớ ECM ECM nhận các tín hiệu như tốc độđộng cơ, tải trọng… được phát hiện nhờ các cảm biến khác nhau trên xe vàthông qua ETC tính toán thời điểm đánh lửa sớm tối ưu

 Các cơ cấu chấp hành: vòi phun, van OCV, van PCSV, van VIS

1.2.2 Sơ đồ tổng quát của hệ thống Cơ điện tử

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát khối Cơ điện tử.

Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát hệ thống Cơ điện tử trên xe Sonata G2.0 2011.

1 ECM (Module điều khiển động cơ) 2 MAPS (Cảm biến lưu lượng khí nạp)

3 IATS (Cảm biến nhiệt độ khí nạp)

4 ECTS (Cảm biến nhiệt độ nước làm mát) 5.ETC (Hệ thống điều khiển bướm ga

điện tử)

6 CKPS (Cảm biến vị trí trục khuỷu) 7 CKPS (Cảm biến vị trí trục khuỷu)

[Hàng 1 / Intake]

10 HO2S (Cảm biến Ôxy)

18 OCV (khiển dầu CVVT)

23 Relay bơm nhiên liệu

24 DLC (Cổng kết nối dữ liệu) 25 Cổng check dữ liệu

1.3 KẾT CẤU VÀ THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ.

1.3.1 Bộ xử lý ECM.

1.3.1.1 Bộ nhớ ECM.

Bộ nhớ trong ECM chia làm 4 loại:

ROM (read only memory):

Dùng lưu trữ thông tin thường trực Bộ nhớ này chỉ đọc thông tin từ đó ra chứkhông thể ghi vào được Thông tin của nó đã được cài đặt sẵn ROM cung cấp thông tincho bộ vi xử lý và được lắp cố định trong mạch

RAM (random access memory):

Bộ nhớ truy suất ngẫu nhiên dùng để lưu trữ thông tin mới được ghi trong bộ nhớ vàxác định bởi vi xử lý RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ bất kỳ

- Loại RAM xóa được : bộ nhớ sẽ mất khi mất dòng điện cung cấp

- Loại RAM không xóa được : vẫn duy trì bộ nhớ khi tháo nguồn cung cấp

RAM lưu trữ thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng cho hệ thống tự chẩnđoán

PROM (programmable read only memory):

Cấu trúc cơ bản giống như ROM nhưng cho phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi sửdụng chứ không phải nởi sản xuất như ROM PROM cho phép sửa đổi chương trình điềukhiển theo những đòi hỏi khác nhau

KAM (keep alive memory):

KAM dùng để lưu trữ những thông tin mới (những hoạt động tạm thời) cung cấpđến bộ vi xử lý KAM vẫn duy trì bộ nhớ khi động cơ ngừng hoạt động hoặc tắt công tắcmáy Nhưng nếu tháo nguồn cung cấp từ ắc quy tới ECM thì bộ nhớ KAM sẽ bị mất

1.3.1.2 Bộ vi xử lý (microprocessor).

Bộ vi xử lý có chức năng tính toán và ra quyết định Nó là bộ não của ECU

1.3.1.3 Đường truyền BUS.

Chuyển các lệnh và số liệu trong máy tính theo 2 chiều :

ECM với những thành phần nêu trên có thể tồn tại dưới dạng một IC hoặc trênnhiều IC Ngoài ra người ta thường phân loại máy tính theo độ dài từ các RAM (tính theobit)

Ở những thế hệ đầu tiên, máy tính điều khiển động cơ dùng loại 4, 8 hoặc 16 bitphổ biến nhất là loại 4 và 8 bit Máy tính 4 bit chứa rất nhiều lệnh vì nó thực hiện cáclệnh logic tốt hơn Tuy nhiên máy tính 8 bit làm việc tốt hơn với các phép đại số và chínhxác hơn 16 lần so với loại 4 bit Vì vậy, hiện nay để điều khiển các hệ thống khác nhautrên ô tô với tốc độ thực hiện nhanh và chính xác cao, người sử dụng máy 8 bit, 16 bithoặc 32 bit.

và chuyển tín hiệu đã xử đến cơ cấu thực hiện Nó bao gồm cơ cấu đại số logic để tínhtoán dữ liệu, các bộ ghi nhận lưu trữ tạm thời dữ liệu và bộ điều khiển các chức năngkhác nhau Ở các CPU thế hệ mới, người ta thường chế tạo CPU, ROM, RAM trong một

IC hay còn gọi là vi điều khiển

Bộ điều khiển ECM hoạt động dựa trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với điện áp caobiểu hiện cho số 1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0

Mỗi một số dạng 0 hoặc 1 gọi là bit Mỗi dãy 8 bit sẽ tương đương1 byte hoặc 1 từ.Byte này được dùng đểbiểu hiện cho một lệnh hoặc 1 mẫu thông tin

1.3.1.5 Mạch giao tiếp ngõ vào, ra.

Bộ điều khiển A/D (analog to digital converter):

Dùng để chuyển các tín hiệu tương tự từ đầu vào với sự thay đổi điện áp trên cáccảm biến nhiệt độ, bộ đo gió, cảm biến bướm ga thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểuđược

Dùng để đếm xung, ví dụ như từ cảm biến vị trí piston rồi gửi lượng đếm về bộ vi

sử lý

Bộ nhớ trung gian (buffer):

Dùng để chuyển tín hiệu xoay chiều thành tín hiệ sóng vuông dạng số, nó không giữlượng đếm như trong bộ đếm Bộ phận chính là một transistor sẽ đóng mở theo cực tínhcủa tín hiệu xoay chiều

Bộ khuếch đại (amplifier):

Một số cảm biến có tín hiệu rất nhỏ nên trong ECM thường có các bộ khuếch đại

Bộ ổn áp (voltage regulator):

Giao tiếp ngõ ra:

Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiểnrelay, solenoid, motor… Các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoàiECM

1.3.1.6 Chân giắc của ECM.

1.3.2 Hệ thống bướm ga điều khiển điện tử (ETC).

1.3.2.1 Nguyên lý hoạt động.

Hệ thống bướm ga điều khiển điện tử bao gồm một bướm ga với một motor điềukhiển tích hợp và một cảm biến vị trí bướm ga Thay vì điều khiển bướm ga kiểu truyềnthống thì ETC bao gồm một cảm biến vị trí bàn đạp ga được sử dụng để điều khiển cáctín hiệu đầu vào ECM ECM sử dụng tín hiệu cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS) để tínhtoán góc mở bướm ga, vị trí của bướm ga được điều chỉnh thông qua ECM nhờ tín hiệu

có được từ ETC Tín hiệu TPS được sử dụng để cung cấp thông tin phản hồi về vị tríbướm ga tới ECM

Hình 1.3: Hệ thống bướm ga điều khiển điện tử (ETC).

Hình 1.4: Sơ đồ hoạt động của hệ thống bướm ga điều khiển điện tử.

1.3.2.2 Cảm biến vị trí bướm ga (TPS).

Gồm các IC Hall được cấp nguồn qua chân VC và đầu ra VTA1 và VTA2 Các namchâm vĩnh cửu được gắn trên trục bướm ga, quay quanh các IC Hall Để đảm bảo độ tincậy cao hơn, phải cung cấp một mạch điện độc lập cho từng hệ thống một

Khi bướm ga mở, trục bướm ga xoay kéo theo các nam châm xoay quanh IC Hall Từthông của các nam châm xuyên qua các IC Hall thay đổi dẫn đến điện áp tại các đầu raVTA1, VTA2 thay đổi theo góc mở bướm ga

Hình 1.5: Cảm biến vị trí bướm ga (TPS).

Item Dự phòng sự cố

TPS

TPS 1 sự cố Thay thế bởi TPS 2TPS 2 sự cố Thay thế bởi TPS 1TPS 1,2 sự cố Bướm ga dừng ở 5°

APS

APS 1 sự cố Thay thế bởi APS 2APS 2 sự cố Thay thế bởi APS 1APS 1,2 sự cố Bướm ga dừng ở 5°Chú ý: Khi bướm ga bị kẹt tại 5°, khi đó tốc độ động cơ bị giới hạn ở dưới 1.500rpm và tốc độ tối đa của xe đạt được vào khoảng 40 ~ 50 km/h (25 ~ 31 mph)

1.3.3.3 Sơ đồ mạch điện.

TPS2 0.875 ~ 1.625 [20℃(68℉)]

ETC Motor

Điện trở cuộn dây (Ω)) 1.2 ~ 1.8 [20℃(68℉)]

1.3.2.5 Sơ đồ đấu nối.

lượng khí nạp đi vào xylanh được xác định gián tiếp (phải tính lại) thông qua cảm biến đo

áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp Khi tải thay đổi, áp suất tuyệt đối trên đường ốngnạp sẽ thay đổi và MAPS sẽ chuyển thành tín hiệu điện thế báo về ECU để tính ra lượngkhông khí sẽ đi vào xylanh Sau đó, dựa vào giá trị này ECU sẽ điều khiển thời gian mởkim phun và thời điểm đánh lửa

1.3.3.1.Nguyên lý hoạt động.

Cảm biến này dựa trên nguyên lí mạch cầu Charles Wheatstone (mạch cầu

Wheatstone được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ra một điện thế phù hợp với sự thay đổiđiện trở)

Cảm biến này bao gồm một tấm silicon nhỏ (hay còn gọi là màng ngăn) dày hơn ởhai mép ngoài (khoảng 0,25 mm) và mỏng ở giữa (khoảng 0,025 mm) Hai mép được làmkín cùng với mặt trong của tấm silicon tạo thành buồng chân không trong cảm biến Mặtngoài tấm silicon tiếp xúc với áp suất đường ống nạp Hai mặt của tấm silicon được phủthạch anh để tạo thành điện trở áp điện

Hình 1.6: Cảm biến áp suất khí nạp.

Khi áp suất đường ống nạp thay đổi, giá trị của điện trở áp điện sẽ thay đổi Các

điện trở áp điện được nối thành cầu Wheatstone Khi màng ngăn không bị biến dạng

(tương ứng với trường hợp động cơ chưa hoạt động hoặc tải lớn), tất cả bốn điện trở ápđiện đều có giá trị bằng nhau và lúc đó không có sự chênh lệch điện áp giữa 2 đầu cầu.Khi áp suất đường ống nạp giảm, màng silicon bị biến dạng dẫn tới giá trị điện trở áp

điện cũng bị thay đổi và làm mất cân bằng cầu Wheatstone, và kết quả là giữa 2 đầu cầu

sẽ có sự chênh lệch điện áp và tín hiệu này được khuếch đại để điều khiển mở transistorphụ thuộc vào áp suất đường ống nạp dẫn tới sự thay đổi điện áp báo về ECU

XÓA GIÁ TRỊ

1.3.3.2 Sơ đồ mạch điện.

1.3.4 Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IATS).

Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp Gồm có một điện trởđược gắn trong bộ đo gió hoặc trên đường ống nạp

1.3.4.1.Nguyên lý hoạt động.

Tỷ trọng của không khí thay đổi theo nhiệt độ Nếu nhiệt độ không khí cao, hàmlượng oxy trong không khí thấp Khi nhiệt độ không khí thấp, hàm lượng oxy trongkhông khí tăng Trong các hệ thống điều khiển phun xăng lưu lượng không khí được đobởi các bộ đo gió khác nhau chủ yếu được tính bằng thể tích Vì vậy, khối lượng khôngkhí sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ của khí nạp ECU động cơ xem nhiệt độ 20°C là nhiệt độchuẩn, nếu nhiệt độ khí nạp lớn hơn 20°C thì ECU động cơ sẽ điều khiển giảm lượngxăng phun, nếu nhiệt độ khí nạp nhỏ hơn 20°C thì ECU động cơ sẽ điều khiển tăng lượngxăng phun Với phương pháp này, tỷ lệ hòa khí sẽ được đảm bảo theo nhiệt độ môitrường

1.3.4.2 Đặc tính kỹ thuật.

Nhiệt độ [℃(℉)] Giá trị điện trở ( ㏀)

1.3.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECTS).

Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ Khi nhiệt độ củanước làm mát động cơ thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải, tăng thời gian phun, gócđánh lửa sớm, v.v nhằm cải thiện khả năng làm việc và để hâm nóng Vì vậy, cảm biếnnhiệt độ nước không thể thiếu được đối với hệ thống điều khiển động cơ

1.3.5.1 Nguyên lý hoạt động.

Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo nhiệt độ Nó được làm

bằng vật liệu bán dẫn nên có hệ số nhiệt điện trở âm (NTC –negative temperature efficient) Khi nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngược lại, khi nhiệt độ giảm thì điện trở

co-tăng Các loại cảm biến nhiệt độ hoạt động cùng nguyên lý nhưng mức hoạt động và sựthay đổi điện trở theo nhiệt độ có khác nhau Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổigiá trị điện áp được gửi đến ECU động cơ trên nền tảng cầu phân áp

Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) đếncảm biến rồi trở về ECU về mass Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảmbiến tạo thành một cầu phân áp Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tínhiệu tương tự - số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter).…

Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biếnđổi ADC lớn Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải

mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU động cơ biết động cơ đang lạnh Khi động cơnóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động cơbiết là động cơ đang nóng

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có cấu tạo dạng trụ rỗng có ren ngoài, bên trong cólắp một điện trở bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm

Hình 1.7: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Ở động cơ cảm biến này được gắn trên thân máy gần bọng nước làm mát

1.3.5.2 Sơ đồ mạch điện.

1.3.6 Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS).

Cảm biến tốc độ động cơ dùng để báo tốc độ động cơ để tính toán hoặc tìm gócđánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu sẽ phun cho từng xylanh Cảm biến này cũng đượcdùng để điều khiển tốc độ cầm chừng hoặc cắt nhiên liệu ở chế độ cầm chừng cưỡng bức

Hình 1.8: Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS).

1.3.6.1 Nguyên lý hoạt động.

Hình 1.9: Nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS).

Trên trục khuỷu đối diện với cuộn phát xung của cảm biến vị trí trục khuỷu có mộtrotor với 58 cánh phát xung chia đều trên chu vi và một khu vực có 2 cánh khuyết Khuvực có 2 cánh khuyết này có thể được sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu nhưng nókhông thể xác định xem đó là điểm chết trên (TDC) của chu kỳ nén hoặc của kỳ xả.Khi cánh chắn từ không nằm trong khe hở giữa IC Hall và nam châm, từ trường sẽxuyên qua khe hở tác động lên IC Hall làm xuất hiện điện áp Hall UH điều khiểnTransistor, làm Transistor dẫn Kết quả là trên đường dây tín hiệu Vout điện áp sẽ giảmxuống 0 (V)

Khi cánh chắn từ nằm giữa khe hở giữa IC Hall và nam châm từ trường bị cánhchắn xung khép kín, không tác động lên IC Hall làm Transistor ngắt, tín hiệu điện áp ởngõ ra Vout là 5 (V) Xung của cảm biến Hall gửi về ECM có dạng xung vuông

1.3.6.2 Sơ đồ mạch điện.