Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com PGS-TS Đỗ Văn Dũng Hệ thống điện điện tử ôtô đại HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐH SPKT TP HCM Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Chương :KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ Trên ôtô trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện điện tử khác Từng nhóm thiế t bị điện có cấu tạo tính riê ng, phục vụ số mục đích định tạo thàn h hệ thống điện riêng biệt mạch điện ôtô 1.1 Tổng t mạng điện hệ thống điện ô tô Hệ thống khở i động (Starting system): Bao gồm accu, máy khởi động điện (starting motor), relay điều khiển relay bảo vệ khởi độ ng Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (Glow system) Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm accu, máy phát điệ n (Alternators), tiết chế điện (Voltage regulator), relay đèn báo nạp M HC P T t m phận chính: Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao uagồ y th K accu, khóa điện (Ignition switch), pchia amđiện (Distributor), biến áp đánh u h S H Dhộp điều khiển đánh lửa (Igniter), bugi lửa hay bôbin (Ignition coils), uong r T n© (Spark plugs) quye n a B Hệ thống chiếu ánh sáng tín hiệu (Lighting and Signal system): Gồm đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, công tắc relay Hệ thống đo đạc kiểm tra (Gauging system): Chủ yếu đồng hồ báo tableau đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ động (Tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (Speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ nước Hệ thống điều khiển động (Engine control system): Bao gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, động diesel ngày thường sử dụng hệ thống điều khiển nhiê n liệu điện tử (EDC – electronic diesel control unit pump in line) Hệ thống điều khiển ôtô: Hệ thống điều khiể n phanh chống hãmABS (Antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gố i (SRS), lực kéo (Traction control) Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén (Compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (Evaporator) chi tiết điều khiển relay, thermostat, hộp điề u khiển, công tắc A/C… PGS.TS Đỗ Văn Duõng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : u DH S g n ruo ©T yen u q an B K pham y th P HC uat T Đèn pha; 2.Relay còi; Máy phát điện; Bộ điều chỉnh điện; Motor lao cửa kính; Biến áp đánh lửa; Bộ chia điện; Motor quạt; Đồng hồ; 10 15 Công tắc đèn trần tự động; 11 Cộng tắc đèn trần; 12 Đèn trần; 13 16 Bó dây chính; 14 Đèn hậu; 17 Máy khởi động điện; 18 c quy; 19 Đèn đờ mi; 20 Còi PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn M Hình 1.1: Sơ đồ bố trí thiết bị điện ôtô (M21 – Vonga) Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HeäMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Nếu hệ thống điều khiển máy tính có tên gọi hệ thống tự động điều hòa khí hậu (Automatic climate control) Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước, xịt nước (Wiper and washer system) Hệ thống điều khiển cửa (Door lock control system) Hệ thống điều khiển kính (Power window system) Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện - Nhiệt độ làm việc: Tuỳ theo vùng khí hậu, thiết bị điện ô tô chia làm nhiều loại:  Ở vùng lạnh cực lạnh (-40oC) Nga, Canada  Ôn đới (20oC) Nhật Bản, Mỹ, châu Âu T…P HCM huat Kyngt Nam Á , châu Phi…)  Nhiệt đớ i (Việt nam, nướacmĐô h Su p H  Loại đặc biệt thườ nnggDdù ng cho xe quân (Sử dụ ng cho tất o u r ©T vù uyenng khí hậu) Ban q -Sự rung xóc: Các phận điện ô tô phải chịu rung xóc với tần số từ 50 đến 250 Hz, chịu lực với gia tốc 150m/s2 -Điện áp: Các thiết bị điện ôt ô phải chịu xung điện áp cao với biên độ lê n đến vài trăm volt -Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu độ ẩm cao thường có nước nhiệt đới -Độ bền: Tất hệ thống điện ôtô phải hoạt độ ng tốt khoảng 0,9  1,25 ịnh mức (m = 14 V 28 V) thời gian bảo hành xe -Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện điện tử phải chịu nhiễu điện từ xuấ t phát từ hệ thống đánh lửa nguồn khác 1.3 Nguồn điện ôtô Nguồn điện ô tô nguồ n điện chiều cung cấp bở i accu động chưa làm việc máy phát điện động làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện lắp đặt sửa chữa…trên đa số xe người ta sử PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com dụng thân sườn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Vì vậy, đầu âm nguồn điện nối trực tiếp thân xe 1.4 Các loại phụ tải điện ôtô Các loại phụ tải điện ôt ô mắc song song chia làm loại: 1-Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu (50  70W); hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70  100W) v.v 2-Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm đèn pha (Mỗi 60W), cốt (Mỗi 55W), đèn kích thước (Mỗi 10W), radio car (10  15W), đèn báo tableau (Mỗi 2W)… 3-Phụ tải làm việc khoảng thời gian ngắn: Đèn báo rẽ (4 x 21W + x 2W); đèn thắng (2 x 21W); motor điề u khiển kính 150W, quạt làm mát động (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2 x 80W), motor gạt nước (30  65W); còi (25  M HyCkhởi động (800  40W); đè n sương mù (mỗi 35  50W); còi lui (21W), má P T uat y oth(60W), hệ thống xông máy 3000W), mồi thuốc (100W); ănten (Dù ng motor ké K ham Su np từ cuả máy nén hệ thống lạnh (Động diesel) (100  150W), ly hợDpHđiệ g ruon (60W)… n©T quye Bani ta phân biệt phụ tải điện ô tô theo côn g suất, Ngoài ra, ngườ điện áp làm việc vv 1.5 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian Các phụ tải điện xe hầu hế t mắc qua cầu chì Tùy theo tả i cầu chì có giá trị thay đổi từ  30A Dây chảy (Fusible link) cầu chì lớn 40 A mắc mạch phụ tải điện lớn chung cho cầu chì nhóm làm việc thường có giá trị vào khoảng 40 120A Ngoài ra, để bảo vệ mạch điện trường hợp chập mạch, số hệ thống điện ô tô người ta sử dụng ngắt mạch (CB – circuit breaker) dòng Trên hình 1-2 trình bày sơ đồ hộp cầu chì xe Honda Accord 1989 Đến máy phát Cassete, Anten Quạt giàn lạnh (Hoặc nóng) Relay điều khiển xông kính, điều hoà nhiệt độ Điều khiển kính chiếu hậu, quạt làm mát động Tableau Hệ thống gạt, xịt nước kính, điều khiển kính cửa sổ Tiết chế điện thế, cảm biến tốc độ, hệ thống phun xăng Hệ thống ga tự động 10 Hệ thống đánh lửa PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com 11 Hệ thống khởi động 12 Hệ thống phun xăng 13 Công tắc ly hợp 14 Hệ thống phun xăng 15 Đèn chiếu sáng salon 16 Hộp điều khiển quay đèn đầu 17 Đèn cốt trái 18 Đèn cốt phải 19 Đèn pha trái 20 Đèn pha phải 21 Máy phát 22 Quạt làm mát động giàn nóng 23 Xông kính sau 24 Hệ thống phun xăng 25 Hệ thống khoá cửa 26 Đồng hồ, cassete, ECU M HC P 27 Mồi thuốc, đèn soi sáng T uat y th K 28 Hệ thống quay đèn đầu am u ph S H 29 Hệ thống báo rẽ báo gnguy D uon r T Cò i đè n thắ n g, dâ y an n 30 © yen u q 31 Motor quay Ban kính trước (phải) 32 Motor quay kính trước (trái) 33 Motor quay kính sau (phải) 34 Motor quay kính sau (trái) 35 Motor quay đèn đầu (phải) 36 Motor quay đèn đầu (trái) 37 Quạt giàn nóng 38 Hộp điều khiển quạt 39 Hệ thống sưởi Để phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tải phải kín Thông thường phải có công tắc đóng mở mạch Công tắc mạch điện xe có nhiều dạng: thường đóng (normally closed), thường mở (normally open) phối hợp (changeover switch) tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON – OFF) cách nhấn, xoay, mở chìa khóa Trạng thái côn g tắc thay đổi yếu tố như: áp suất, nhiệt độ, … Trong ôtô đại, để tăng độ bền giảm kích thước công tắc, người ta thường đấu dây qua relay Relay phân loại theo dạng tiếp điểm: thường đóng (NC – normally closed), thường mở (NO – normally opened), kết hợp hai loại - relay kép (change over relay) PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Hình 1-2: Sơ đồ hộp cầu chì xe HONDA ACCORD 1989 PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com 1.6 Ký hiệu quy ước sơ đồ mạch điện CÁC KÝ HIỆ U TRONG MẠC H ĐIỆN Ô TÔ Nguồn accu Bóng đèn Tụ điện Bóng đèn tim Mồi thuốc Còi Cái ngắt mạch (CB) Diode u DH S g n ruo K pham Mbine Boâ HC P T uat y th ©T yen u q an B Diode zener Bóng đèn Cảm biến điện từ chia điện LED Cầu chì Đồng hồ loại kim Dây chảy (cầu chì chính) FUEL Đồng hồ số Nối mass (thân xe) M Động điện PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HeäMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Relay thường đóng (NC – Normally Closed) Loa Relay thường hở (NO – Normally Open) Công tắc thường mở (NO – Normally Open) Relay kép (Changeover Relay) Công tắc thường đóng (NC – Normally Closed) Điện trở Điện trở nhiề u nấc Su H ng D o u r ©T yen u q Ban K pham Công tắc kép (Changeover) M C H P T uat y th Công tắc máy Biến trở Nhiệt điện trở Công tắc tác động cam Công tắc lưỡi gà (cảm biến tốc độ) Transistor Đoạn dây nối Không nối Solenoid Nối PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Hình 1-3: Các hiệu quy ước sơ đồ mạch điện HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Trang : Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Hình 6-127: Công tắc nhiệt thời gian Công tắc nhiệt thời gian công tắc kiểu lưỡng kim nhiệt điện đóng mở tiếp điểm theo nhiệt độ thân Nó gồm công tắc lưỡng kim đặt trụ ren rỗng lắMp nơi mà nhiệt HC độ động ảnh hưởng nhiều Khi độ ng nguộ TPi., lưỡng kim co t a u h Ky nt g kim giãn ngắt công lại đóng công tắc Khi động ng, lưỡ m a h Su p H tắc D uong Công tắc nhiệt thờiengian © Tr định khoảng thời gian mở kim phun quy khởi động lạnh Khoả Ban ng thời gian phụ thuộc nhiệt độ động nhiệt độ môi trường Việc tự nung ng dây nhiệt cần thiết để giới hạn thời gian kim phun khởi động mở, để tránh tình trạng động bị dư xăng Ví dụ: 200C công tắc đóng 8s Khi động nóng, công tắc bị ngắt Vì vậy, khởi động lúc động nóng kim phun khởi động lạn h không làm việc Mạch điện: Khi động lạnh, tiếp điểm ng, bật công tắc máy sang vị trí ST dòng điện hình vẽ Khi kim phun khởi độ ng nối mass qua tiếp điểm nên mở cho xăng phun vào đường ống nạp Ngay sau đó, lưỡng kim bị nung nóng tách ra, ngắt kim phun Vì lý động khởi động lâu hai điện trở sưởi nóng số nung ng lưỡng kim làm tiếp điểm mở ra, giới hạn thời gian mở kim phun khởi độ ng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 262 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 6-128: Mạch điện công tắc nhiệt thời gian Thời gian mở (sec) Đường đặc tuyến : Off On -20 (-4) 20 40 60 (32) (63) (104) (140) Nhiệt độ nước 0C (0F) Hình 6-129: Đường đặc tuyến  Phương pháp 2: Ở loại này, việc điều khiển kim phun khởi độ ng lạnh thực theo công tắc nhiệt thời gian ECU PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 263 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Hình 6-130: Mạch điện kim phun khởi động lạnh Sau khởi động, dây nhiệt bị nung nóng, làm mở tiếp điểm ngắt mass công tắc nhiệt thời gian Lúc này, nhiệt độ động thấp, ECU lấy tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước công tắc khởi độ ng điều khiển mở transistor côn g suất đường STJ Khi kim phun khởi động nố i mass qua transistor mở kim cho xăng phun vào đường ống nạp P HCM Đường đặc tuyến: ruo ©T yen u q an H Su ng D pham uat T h Ky t B A: điều khiển công tắc B: điều khiển ECU A,B: điều khiển công tắc ECU Hình 6-131: Đường đặc tuyến làm việc phương pháp 6.6.3 Điều khiển chế độ không tải (cầm chừng) kiểm soát khí thải Để điều khiển tốc độ cầm chừng, người ta cho thêm lượng gió tắt qua cánh bướm ga vào độ ng nhằm tăng lượng hỗ n hợ p để giữ tốc độ cầm chừng độ ng hoạt động chế độ tải khác Lượng gió tắt kiểm soát van điện gọi van điều khiể n cầm chừng Đôi biện pháp mở thêm cách bướm ga sử dụng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 264 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com  Chế độ khởi động Khi động ngưng hoạt độ ng, tức tín hiệu tốc độ độ ng gởi đến ECU van điều khiể n mở hoàn toàn, giúp động khởi động lại dễ dàng  Chế độ sau khởi động Nhờ thiế t lập trạng thái khởi độ ng ban đầu, việc khởi động dễ dàng lượng gió phụ vào nhiều Tuy nhiên động nổ (tốc độ tăng) van mở lớn hoàn toàn tốc độ độ ng tăng cao Vì vậy, động đạt tốc độ định (phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát), ECU gởi tín hiệu đế n van điều khiể n cầm chừng để đóng từ vị trí mở hoàn toàn đến vị trí ấn định theo nhiệt độ nước làm mát % độ mở 100% A B K pham M P HC uat T y th0 t nước u DH S g n uo 200 © Tr n e y qu Hình 6-132: Ban Điều khiển cầm chừng chế độ sau khởi động Ví dụ động khởi động nhiệt độ nước làm mát 200C van điều khiển đóng dần từ vị trí mở hoàn toàn A đến điểm B để đạt tốc độ ấn định  Chế độ hâm nóng Khi nhiệ t độ động tăng lên van điều khiển tiếp tục đóng từ B  C nhiệt độ nước làm mát đạt 800C % độ mở 100% A B C t0 nước 200 800 Hình 6-133: Điều khiển cầm chừng chế độ hâm nóng  Chế độ máy lạnh Khi độ ng hoạt động, ta bật điều hoà nhiệt độ, tải máy nén lớn làm tốc độ cầm chừng động tụ t xuống Nếu chênh lệch tốc độ PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 265 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com thật động tốc độ ổn định nhớ lớn 20 v/p ECU gởi tín hiệu đến van điê u khiển để tăn g lượng khí thêm vào qua đường bypass nhằm mục đích tăng tốc độ động khoảng 100 v/p Ở xe có trang bị ly hợp máy lạnh điều khiển ECU, bật côn g tắc máy lạnh ECU gởi tín hiệu tới van điều khiển trước để tăng tốc độ cầm chừng sau đến ly hợ p máy nén để tránh tình trạng độ ng chạy bị khựng đột ngộ t ISCV ECU Tín hiệu A/C A/C Clutch 100% Tốc độ động Công tắc A/C % độ mở Hình 6-134: Chế độ máy lạnh TP HCM uat y th K  Theo tải máy phát am u ph S H Khi bật phụ tải điện cônngg D suất lớ n xe, tải độ ng tăng lực uo r T cản máy phát lớn Đểyetố n c© độ cầm chừng ổn định trường hợ p này, ECU qu n a bù thêm nế u thấBy tải máy phát tăng Để nhận biết tình trạng tải máy phát có hai cách: lấy tín hiệ u từ công tắc đèn, xô ng kính (TOYOTA) lấy tín hiệu từ cọc FR máy phát (HonDa) F Tiết chế Tail light relay ECU Combination S/W Cuộn kích ECU Tail light Hình 6-135: Điều khiển cầm chừng theo tải máy phát  Tín hiệu từ hộp số tự động Khi tay số vị trí “R”, “P” “D”, tín hiệu điện áp gử i ECU để điều khiển mở van cho lượng khí phụ vào làm tăng tốc độ cầm chừng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 266 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g cô Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com P Lamp N A/T ECU P A/T N P Hình 6-136: Tín hiệu từ hộp số tự động  Cấu tạo van điều khiển tốc độ cầm chừng Kiểu motor bước (Stepper motor) * Cấu taïo: M P HC uat T u DH S g n ruo ©T yen u q an B h Ky t m a 1-Rotor ph 2-Stator 3-Van 4-Bệ van 5-Trục van 6-Đóa chặn Hình 6-137: Cấu tạo motor bước Van điều khiển trê n hình 6-137 loại motor bước Motor quay chiề u ngược chiều kim đồng hồ để van di chuyển theo hướng ng mở Motor điều khiển bở i ECU Mỗi lần dịch chuyển bước, từ vị trí ng hoàn toàn đế n mở hoàn toàn có 125 bước (số bước thay đổi) Việc di chuyể n làm tăng giảm tiết diện cho gió qua Lưu lượng gió qua van lớn nên ta không cần dùng van gió phụ trộ i vít chỉnh tốc độ cầm chừng vặn kín hoàn toàn Rotor: gồm nam châm vónh cửu 16 cực Số cực phụ thuộc vào loại động Stator: Gồm hai lõi, 16 cực xen kẽ Mỗi lõi quấn hai cuộ n dây ngược chiều PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 267 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com * Hoạt độâng: ECU điều khiể n transistor nối mass cho cuộn stator Dựa vào nguyên lý : cực tên đẩy nhau, cực khác tên hút tạo lực từ làm xoay rotor bước Chiều quay rotor thay đổi nhờ thay đổi thứ tự dòng điện vào bố n cuộn stator Với loại rotor stator 16 cực, lần dòng điệ n qua cuộn dây rotor quay 1/32 vòng Vì trục van gắn liền với rotor nên rotor quay, trục van di chuyển vào làm giảm tăng khe hở van với bệ van u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 6-138: Hoạ t động motor bước * Mạch điện: Tốc độ cầm chừng quy định lưu trữ nhớ theo trạng thái hoạt động máy điều hoà giá trị nhiệt độ nước làm mát Khi ECU nhận tín hiệu từ côn g tắc cánh bướm ga tốc độ động báo cho biết chế độ cầm chừng mở theo thứ tự từ transistor Tr1 đến Tr4 cho dò ng điện qua stator điều khiển mở đóng van đạt tốc độ ấn định PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 268 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Hình 6-139: Mạch điện kiểu motor bước Kiểu Solenoid:  Cấu tạo hình 6-140 u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 6-140: Cấu tạo kiểu solenoid Cuộn solenoid ECU điều khiể n theo độ hổng xung Khi có tín hiệu solenoid hoạt động làm thay đổi khe hở van solenoid bệ van cho gió vào nhiều hay Cứ khoảng 120ms cuộn dây van nhận xung điện (ON-OFF) Vì tần số đóng mở lớn nên coi cuộn dây cấp điện liên tục, song giá trị trung bình dò ng điện tính bằn g tỉ số thời gian cấp điện (ON) thời gian ngắt điện (OFF) Tỉ số gọi số làm việc W tính theo công thức: W  A 100 % A B A (On) (Off) B cycle Hình 6-141: Dạng xung kiểu Solenoid PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 269 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Trong : A: Có dòng ( ON) B: Không có dòng (OFF) Nếu muốn van mở xung điều khiển có số làm việc W nhỏ ngược lại a Chỉ số làm việc thấp On Off b Chỉ số làm việc cao On Off Hình 6-42: Xung làm việc cao-thấp solenoid  Mạch điện u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 6-143: Mạch điện van điều khiển cầm chừng kiểu solenoid Kiểu van xoay : Cấu tạo Hình 6-144: Cấu tạo van xoay cầm chừng kiểu van xoay PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 270 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Nguyên tắc làm việc giống loại motor bước tức cho lượng khí tắt qua cánh bướm ga theo điều khiển từ ECU Đây loại kế t hợp động bước solenoid Cấu tạo hình 6-144: -Nam châm vónh cửu : Đặt đầu trục van có hình trụ Nó quay tác dụng lực đẩy kéo hai cuộn T1 T2 -Van : Đặt treo tiết diện trục van Nó điều khiển lượng gió qua mạch rẽ Van xoay với trục nam châm -Cuộn T1 T2 : Đặt đối diện nhau, nam châm vónh cửu ECU nối mass hai cuộn dây để điều khiển đóng mở van -Cuộn lò xo lưỡng kim : dùng để điều khiể n đóng mở van theo nhiệt độ nước mạch điều khiển điện không làm việc Một đầu cuộn lò xo lưỡng kim bắt vào chốt cố định, điểm bắt vào chấu bảo vệ Trên chấu bảo vệ có rãnh, chốt xoay liền với trục van vào rãnh M HClưỡ Chốt xoay không kích hoạt hoạt độ ng củat lò ng kim heä P.xo T ua h t y lúc lò xo lưỡng kim không thống điều khiển cầm chừng hoạt động tốt cũ nmgKnhư a h p tiếp xúc với mặt cắt có vát rãnh D chấ H Suu bảo vệ Cơ cấu thiết bị an toàn g n Truocao hay thấp mạch điện bị hư hỏng không cho tốc độ cầm chừnng © Mạch điện: Ban quye Hình 6-145: Mạch điện kiểu van xoay 6.6.5 Hệ thống tự chẩn đoán Với hệ thống điều khiển phun phức tạp tinh vi, xảy cố kỹ thuật (máy không nổ được, không chạy chậm được, không kéo tải được, tốc độ tăng được…) không dễ phát cố kỹ thuật xảy Để giúp người sử dụng xe, thợ sửa chữa nhanh chóng phát hư hỏ ng hệ thống phun xăng, ECU trang bị hệ thống tự chẩn đoán Nó ghi lại toàn cố đa số phận quan trọ ng hệ thống làm sáng đèn kiểm tra PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 271 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com (check engine lamp), thông báo cho lái xe biết hệ thống có cố Khi thấy đèn báo hiệu cố sáng tài xế ngừng xe để chẩn đoán Cách chẩn đoán hãng khác nhau, giới thiệu hệ thống chẩn đoán loại xe TOYOTA Trong mạng điện xe có bố trí giắc hở (được đậy nắp bảo vệ) gọi giắc kiểm tra (check conector) Đối với hầu hết xe TOYOTA, cách thao tác gồm bước: - Normal mode: để tìm chẩn đoán hư hỏng phận xe - Test mode: Dùng để xoá nhớ cũ (code cũ) nạp lại từ đầu (code mới) sau sửa chửa hư hỏng * Normal mode: Phải đáp ứng điều kiện sau: - Hiệu điện accu lớn 11V - Cánh bướm ga đóng hoàn toàn (công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng) - Tay số vị trí N - Ngắt tất công tắc tải điện khác M P HC uat T y th K Bật công tắc vị trí ON (không nổu má phaym) S DHu giắc kiểm tra: lỗ E1 TE1 Khi Dùng đoạn dây điện nối tắuton2gđầ r ©T đèn check engine pqutheo yen nhịp phụ thuộc vào tình trạng hệ thống Ban Nếu tình trạng bình thườ ng đè n p đặn lần/giây (với loại xe dù ng cảm biến đo gió cánh trượt, khoảng cách lần đèn sáng đèn tắt khác nhau) Nếu xe có cố phận hệ thống phun xăng báo cố chớp theo chuỗi khác nhau, mổi chuỗi chớp ứng với mã số hư hỏng Ví dụ: Đối vớ i loại phun xăng có cảm biến đo gió cánh trượt, đèn sáng 0,5s, nghỉ 1,5s chớp sáng tiếp lần với khoảng sáng 0,5s, khoảng nghỉ 0,5s mã số 12 Nếu nháy sáng lần liền, nghỉ 1,5s chớp sáng lần mã 31 - 0.5 1.5 4.5 2.5 4.5 0.5 12 31 Hình 6-146: Dạng mã lỗi hệ thống tự chẩn đoán Nếu hệ thống có cố mã lặp lại sau khoảng nghỉ 4,5s Nếu có nhiều cố hệ thống chẩn đoán phát mã số cố từ thấp đến cao Khoảng nghỉ cố vớ i cố 2,5s Sau PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 272 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com phát hết mã cố đèn tắt 4,5s lại phát lạ i mã số ta rút giây nối tắt lỗ E1 TE1 giắc kiểm tra Để không bị nhầm lẫn tốt nên ghi lại chuỗi mã cố vài lần Bảng mã chẩn đoán : Số Mã Nhịp Đèn Báo Thuộc Hệ -Bình thường 12 Tín hiệu (G NE) 13 Tín hiệu NE 14 Đánh lửa (IGT) 15 Tín hiệ CuM(IGF) 17 21 n quye n a B 22 g DH uon © Tr ham Su p Ky H TP t a u th Tín hiệu (G) Cảm biến Oxy Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Cảm biến nhiệt độ khí nạp 24 25 Hoà khí nghèo 26 Hoà khí giàu 27 Cảm biến Oxy thứ hai 31 Cảm biến đo gió 41 Cảm biến vị trí bướm ga PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 273 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com 42 Cảm biến tốc độ xe 43 Tín hiệu khởi động 51 Điều hoà nhiệ t độ 52 Cảm biến kích nổ số 55 Cảm biến kích nổ số hai 71 Cảm biế n van EGR CM H ham Su p Ky H TP t a u th g Dta tìm pan khắc phục Căn vào mã cố va øbảnrugonmã T en © y u q Từ năm 1995 trở lại đây, để thống hóa hệ thống tiêu chuẩn, hệ Ban thống OBD-II (On – Board – Diagnosis) đời Việc chẩn đoán khô ng thông qua đèn check engine mà qua máy quét mã lỗi (code scanner) Cùng với mã lỗi, liệu thông số làm việc động nhiệt độ nước làm mát, tốc độ động cơ, góc đánh lửa sớm … đọc qua đường TE Khi thực thao tác chẩn đoán màn hình máy quét báo mã cố hình vẽ Hình 6-147: Hệ thống tự chẩn đoán máy quét * Test mode: phải thõa mãn điều kiện sau: - Hiệu điện accu 11V lớn - Công tắc cảm biến vị trí bướm ga đóng PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 274 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com - Tay số vị trí N - Tất công tắc phụ tải khác phải tắt - Dùng đoạn dây điện nối tắt chân E1 TE2 TDCL (Toyota Diagnostic Communication Line) check connector Sau đó, bật công tắc sang ON, quan sát đèn check engine chớp, tắt cho biết hoạt động chế độ test mode Khởi động động lúc nhớ RAM xóa hết mã chẩn đoán ghi vào nhớ mã chẩn đoán Nếu hệ thống chẩn đoán nhận biết động bị hư hỏ ng đèn check engine sáng Muốn tìm lại mã cố thực lại bước Normal mode sau khắc phục cố, phải xóa nhớ Nếu không xóa, giữ nguyên mã cũ có cố ta nhận thông tin sai Có thể tiến hành xóa nhớ cách đơn giản sau: tháo cầu chì hệ thống phun xăng 10s, sau lắp lại Nếu cầu chì đâu tháo cọc accu khoảng 15s M P HC uat T Chức fail-safe: y th m K xăng xe hoạt độ ng Khi có cố kỹ thuật hệ thốnpghaphun u S H n ổn định xe trở nên khó khăn Vì (mất tín hiệu từ cảm biến) việc điề khiể ngu D o u r T thế, chức fail-safeuượ en c© thiết kế để ECU lấy liệu tiêu chuẩn q n nhớ tiếp tục điềBuakhiể n động hoạt động ngừng độ ng cố nguy hiểm nhận biết Tín hiệu Tín hiệu đánh lửa (IGF) Hiện tượng Chức fail-safe Hư hỏng hệ thống đánh lửa việc đánh lửa Ngừng phun nhiên liệu xảy (tín hiệu IGF không gởi đến ECU) Tín hiệu từ cảm Nếu tín hiệu từ cảm biến này, lượng xăng biến áp suất đường phun không tính kế t động ống nạp (MAP bị chết máy khó khởi động sensor) Nếu nối tắt cực T E1 ECU lấy giá trị tiêu chuẩn (30 kPa) để thay cho tín hiệu Tín hiệu đo gió Giá trị chuẩn lấy từ tín hiệu cầm chừ ng cho việc tín lượng xăn g phun thời điểm đánh lửa ECU lấy giá trị tiêu chuẩn nhớ để thay cho tín hiệu ECU lấy giá trị chuẩn nhớ tùy thuộc vào loại động với nhiệ t độ nước: 890C nhiệt độ khí nạp là200C Tín hiệu vị trí cánh bướm ga Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước cảm biến nhiệt độ khí nạp Nếu tín hiệu ECU nhận biết lượng gió nạp để tính lượng xăng phun bản, kết động bị chế t máy hay khó khởi động Nếu tín hiệu ECU nhận biết vị trí bướm ga mở hay đóng hoàn toàn Điều làm động chết máy hay chạy không êm Mất tín hiệ u ECU hiểu nhiệt độ nước < - 500C hay >1390C Điều làm tỉ lệ hoà khí trở nên giàu hay nghèo Kết động bị chết máy chạy không êm PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 275 SPKT TP HCM C  Truong ( R1  RDH http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com  Tín hiệu từ cảm Nếu vỏ bọc cảm biến oxy bị đóng Không thực việc hiệu biến oxy bẩn ECU nhận biết hàm lượng oxy chỉnh hồi tiếp tỉ lệ hòa khí tập trung khí thải trì tỉ lệ hòa khí mức tối ưu Tín hiệu từ cảm Nếu tín hiệu này, ECU nhận biết Điều chỉnh thời điểm đánh biến kích nổ động bị kích nổ không điều lửa trễ tối đa chỉnh giảm góc đánh lửa sớm Cảm biến áp suất khí trời Nếu tín hiệu từ cảm biến này, ECU hiểu áp suất khí trời giá trị tối đa hay tối thiểu Điều làm hòa khí nghèo hay giàu Tín hiệu điều khiển hộp số tự động Nếu có hư hỏng ECU điề u khiển hợp số, Không hiệu chỉnh góc đánh hợp số hoạt động không tốt lửa theo sức kéo Tín hiệu từ áp suất tăng áp động Nếu có tăng bất thường áp suất áp động Ngừng cung cấp nhiên liệu CMđộng cơ lượng gió nạp Điều làm hưP H cho T t hỏng động thua Chức Back-up: uyen Ban q g DH uon © Tr ham Su p Lấy giá trị áp suất khí trời mức tiêu chuẩn 101 kPa (60mmHg) thay cho tín hiệu Ky Chức Back-up thiết kế để có cố kỹ thuật ECU, Backup IC ECU lấy toàn liệu lưu trữ để trì hoạt động động thời gian ngắn Hình 6-148: Chức back-up ECU hoạt động chức Back-up điều kiện sau: ECU không gởi tín hiệu điều khiển đánh lửa (IGT) Mất tín hiệu từ cảm biến áp suất đường ống nạp (PIM) Lúc Back-up IC lấy tín hiệu dự trữ để điều khiển thời điểm đánh lửa thời điểm phun nhiê n liệu trì hoạ t động động Dữ liệu lưu trữ phù hợp vớ i tín hiệu khởi độ ng tín hiệu từ cô ng tắc cầm chừng, đồng thời đèn Check-engine báo sáng thông báo cho tài xế PGS.TS Đỗ Văn Dũng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Trang : 276 ... http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com Chương :KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ Trên ? ?tô trang... bị điện điện tử khác Từng nhóm thiế t bị điện có cấu tạo tính riê ng, phục vụ số mục đích định tạo thàn h hệ thống điện riêng biệt mạch điện ? ?tô 1.1 Tổng t mạng điện hệ thống điện ô tô Hệ thống. .. http://www.hcmute.edu.vn HệMerge thống and điệnSplit điệ n tử ôVersion tô -đạ i - Hệ thống điện độn g Simpo PDF Unregistered http://www.simpopdf.com 1.7 Dây điện bố i dây điện hệ thống điện ? ?tô 1.7.1 Ký hiệ