Đang tải... (xem toàn văn)
Giúp sinh viên tìm hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện điện tử trên độngc cơ phun xăng điện tử. Kết nối máy chẩn đoán với động cơ để xác định hư hỏng một cách chính xác và nhanh chóng trong hệ thống đánh lửa và phun xăng điện tử trên động cơ 1NZFE nói riêng và các động cơ hiện đại nói chung.
MỞ ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành điện tử đới với ngành Cơng nghệ Ơtơ có phát triển mạnh mẽ Việc ứng dụng linh kiện bán dẫn, thiết bị điện tử trang bị động ơtơ nhằm mục đích tăng cơng suất động cơ, giảm suất tiêu hao nhiên liệu giảm nhiễm mơi trường Việc khảo sát xây dựng mơ hình hệ thớng nhiên liệu điều khiển điện, điện tử động đánh lửa cưỡng bức giúp em tìm hiểu nghiên cứu sâu hệ thớng điều khiển điện, điện tử động Ơtơ Đây lý nhóm chúng em chọn đề tài làm đề tài tớt nghiệp, với mong ḿn nghiên cứu thiết kế mơ hình động có hệ thớng đánh lửa, phun xăng điện tử động 1NZ-FE Khảo sát xây dựng hệ thớng điện điện tử động Do kiến thức em nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo điều kiện thời gian khơng cho phép nên đồ án tớt nghiệp em khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy giáo mơn bảo để đồ án em hồn thiện Qua cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo trường đặc biệt thầy giáo Khoa Khí Giao Thơng tận tình dạy bảo em śt hai năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo “Dương Việt Dũng thầy Dương Đình Nghĩa” tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành đồ án cách tớt Đà nẵng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực MỤC ĐÍCH Tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên chi tiết thực hành śt q trình thực tập Giúp sinh viên ứng dụng kiến thức học vào thực hành làm cho sinh viên nhớ sâu cặn kẽ Tạo điều kiện cho sinh viên có nhìn thực tế làm thực hành trực tiếp mơ hình, tạo mơi trường giớng sinh viên ngồi làm Thơng qua phương pháp chẩn đốn phát hư hỏng giúp sinh viên có kinh nghiệm q báu ban đầu Ứng dụng giảng thực hành có tính thực tế cao, giúp ích cho việc giảng dạy tiếp thu sinh viên nhằm nâng cao hiệu học tập sinh viên Góp phần đại hóa phương tiện phương pháp dạy thực hành giáo dục-đào tạo Giúp sinh viên tìm hiểu cấu tạo, ngun lý hoạt động hệ thớng điện điện tử độngc phun xăng điện tử Kết nới máy chẩn đốn với động để xác định hư hỏng cách xác nhanh chóng hệ thớng đánh lửa phun xăng điện tử động 1NZFE nói riêng động đại nói chung Ý NGHĨA Giúp sinh viên tổng hợp kiến thức học ứng dụng kiến thức vào thực tế sản xuất Giúp sinh viên tiếp cận nhanh kỹ thuật sửa chữa xe tơ đời thơng qua mơ hình Giúp sinh viên tự tin trường chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN ĐỘNG CƠ XE TOYOTA VIOS 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN ĐỘNG CƠ Ơ TƠ Vào kỷ 19, kỹ sư người Pháp - ơng Stevan - nghĩ cách phun nhiên liệu cho máy nén khí Sau thời gian, người Đức cho phun nhiên liệu vào buồng cháy khơng mang lại hiệu Đầu kỷ 20, người Đức áp dụng hệ thớng phun nhiên liệu động tĩnh (nhiên liệu dùng động dầu hỏa nên hay bị kích nổ hiệu suất thấp) Tuy nhiên, sau sáng kiến ứng dụng thành cơng việc chế tạo hệ thớng cung cấp nhiên liệu cho máy bay Đức Đến năm 1966, hãng BOSCH thành cơng việc chế tạo hệ thớng phun xăng kiểu khí Trong hệ thớng phun xăng này, nhiên liệu phun liên tục vào trước xupap hút nên có tên gọi K – Jetronic (K- Konstant – liên tục, Jetronic – phun) K – Jetronic đưa vào sản xuất ứng dụng xe hãng Mercedes sớ xe khác, nền tảng cho việc phát triển hệ thớng phun xăng hệ sau KE –Jetronic, MonoJetronic, L-Jetronic, Motronic… Tên tiếng Anh K-Jetronic CIS (Continuous Injection System) đặc trưng cho hãng xe Châu Âu có loại cho CIS là: K – Jetronic, K – Jetronic- với cảm biến oxy KE – Jetronic (có kết hợp điều khiển điện tử) KE – Motronic (kèm điều khiển góc đánh lửa sớm) Do hệ thớng phun khí nhiều nhược điểm nên đầu năm 80, BOSCH cho đời hệ thớng phun sử dụng kim phun điều khiển điện Có hai loại: hệ thớng L-Jetronic (lượng nhiên liệu xác định nhờ cảm biến đo lưu lượng khí nạp) D-Jetronic (lượng nhiên liệu xác định dựa vào áp suất đường ớng nạp) Đến năm 1984, người Nhật (mua qùn BOSCH) ứng dụng hệ thớng phun xăng L-Jetronic D-Jetronic xe hãng Toyota (dùng với động 4A – ELU) Đến năm 1987, hãng Nissan dùng L – Jetronic thay cho chế hòa khí xe Nissan Sunny Song song, với phát triển hệ thớng phun xăng, hệ thớng điều khiển đánh lửa theo chương trình (ESA – electronic spark advance) đưa vào sử dụng vào năm đầu thập kỷ 80 Sau đó, vào đầu năm 90, hệ thớng đánh lửa trực tiếp (DIS – direct ignition system) đời, cho phép khơng sử dụng delco hệ thớng có mặt hầu hết xe hệ Ngày nay, gần tất ơtơ đều trang bị hệ thớng điều khiển động xăng diesel theo chương trình, giúp động đáp ứng u cầu gắt gao về khí xả tính tiết kiệm nhiên liệu Thêm vào đó, cơng suất động cải thiện rõ rệt Những năm gần đây, hệ động phun xăng đời Đó động phun trực tiếp: GDI (gasoline direct injection) Trong tương lai gần, chắn GDI sử dụng rộng rãi 1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ Hệ thớng điều khiển điện tử động cưỡng bức điều khiển việc cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến xylanh, đạt tỉ lệ khí nhiên liệu xác với tất dải tớc độ động Đáp ứng kịp thời với thay đổi góc mở bướm ga Khả hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu dễ dàng: làm đậm hỗn hợp nhiệt độ thấp cắt nhiên liệu giảm tớc Hiệu suất nạp hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu cao Hệ thớng phun nhiên liệu phân loại theo nhiều kiểu Nếu phân biệt theo cấu tạo kim phun, ta có loại: Loại CIS (Continuous Injection System) Đây hệ thớng kiểu sử dụng kim phun khí, sử dụng sớ động cơ, phun mở liên tục, thay đổi áp suất đới với nhiên liệu làm thay đổi lượng nhiên liệu phun Gồm bớn loại sau: Hệ thớng K – Jetronic: Đây hệ thớng phun nhiên liệu điều khiển hồn tồn khí thủy lực sau cải thiện thành hệ thớng KE – Jectronic với hệ thớng ECM mạnh Là hệ thớng phun xăng kiểu phun xăng điện tử ngày Nó có đặc điểm khơng cần cấu dẫn động động cơ, có nghĩa động tác điều chỉnh xăng phun độ chân khơng ớng hút điều khiển, xăng phun liên tục xác định tùy theo khới lượng khơng khí nạp Được sử dụng cho xe Audi : coupe, Quattro, 80, 90, 100, 200; xe BMW: 318, 520… Hệ thớng K – Jetronic có cảm biến khí thải: có thêm cảm biến oxy Hệ thớng KE – Jetronic: hệ thớng K-Jetronic với mạch điều chỉnh áp lực phun điện tử Hệ thớng phun xăng KE-Jetronic hãng BOSCH chế tạo dựa nền tảng hệ thớng K-Jetronic K-Jetronic với van tần sớ Các nhà thiết kế nhận thấy hệ thớng K-Jetronic với van tần sớ độ xác khơng cao cảm biến sử dụng để nhận biết tình trạng làm việc động q việc sử dụng van tần sớ để hiệu chỉnh áp lực buồng dưới, dùng điều chỉnh áp lực theo nhiệt độ để hiệu chỉnh tỷ lệ hỗn hợp để đáp ứng chế độ làm việc động chưa hồn thiện… Bởi chế độ làm việc động phụ thuộc nhiều vào thời gian mở đóng van tần sớ thay đổi áp suất điều chỉnh đỉnh piston Nếu phới hợp hai yếu tớ khơng đồng độ tin cậy làm việc hệ thớng khơng đảm bảo Để khắc phục nhược điểm dựa vào sở hệ thớng K-Jetronic với van tần sớ, nhà chế tạo đưa loại KE-Jetronic Ở hệ thớng KEJetronic, tỷ lệ hỗn hợp để đáp ứng với điều kiện hoạt động động dựa vào thay đổi áp lực nhiên liệu buồng chênh lệch áp suất, áp suất điều khiển đỉnh piston điều khiển giữ cớ định Các cảm biến bớ trí xung quanh động KE-Jetronic sử dụng nhiều hơn, tín hiệu từ cảm biến gửi về trung tâm điều khiển điện tử từ trung tâm điều khiển làm thay đổi áp suất hệ thớng để đáp ứng tớt u cầu làm việc động Như thấy ngồi việc định lượng nhiên liệu khí K- Jetronic, hệ thớng điện điều khiển KE-Jetronic điều chỉnh lại lượng nhiên liệu cung cấp đến kim phun dựa vào tình trạng làm việc động theo chế độ tải, điều kiện mơi trường, nhiệt độ động cơ… Ở hệ thớng KEJetronic hình dạng phễu khơng khí chế tạo cho tỷ lệ hỗn hợp ln mức l=1 cho tất chế độ hoạt động động Hệ thớng KE – Motronic: kết hợp với việc điều khiển đánh lửa điện tử Loại AFC (Air Flow Controlled Fuel Injection) Sử dụng kim phun điều khiển điện Hệ thớng phun xăng với kim phun điện chia làm loại chính: D-Jetronic (xuất phát từ chữ Druck tiếng Đức áp suất): với lượng xăng phun xác định áp suất sau cánh bướm ga cảm biến MAP (manifold absolute pressure sensor) L-Jetronic (xuất phát từ chữ Luft tiếng Đức khơng khí): hệ thớng phun xăng đa điểm điều khiển điện tử Xăng phun vào cửa nạp xylanh động theo lúc chứ khơng phun liên tục Q trình phun xăng định lượng nhiên liệu thực theo hai tín hiệu gớc: tín hiệu về khới lượng khơng khí nạp vào tín hiệu về vận tớc trục khuỷu động Chức L – Jectronic cung cấp cho xylanh động lượng xăng đáp ứng nhiều chế độ tải khác động Một hệ thớng cảm biến ghi nhận thơng tin về chế độ làm việc ơtơ, về tình trạng thực tế động cơ, chuyển đổi thơng tin thành tín hiệu điện ECU xử lý, phân tích thơng tin nhận tính tốn xác lượng xăng cần phun Lưu lượng phun xăng phun ấn định thời lượng mở van béc phun xăng Với lượng xăng phun tính tốn dựa vào lưu lượng khí nạp lấy từ cảm biến đo gió loại cánh trượt Sau có phiên bản: LH – Jetronic với cảm biến đo gió dây nhiệt, LU – Jetronic với cảm biến gió kiểu siêu âm… Nếu phân biệt theo vị trí lắp đặt kim phun, hệ thớng phun xăng AFC chia làm loại: Loại TBI (Throttle Body Injection) - phun đơn điểm Hệ thớng có tên gọi khác như: SPI (single point injection), CI (central injection), Mono – Jetronic Đây loại phun trung tâm Kim phun bớ trí phía cánh bướm ga nhiên liệu phun hay hai kim phun Nhược điểm hệ thớng tớc độ dịch chuyển hòa khí tương đới thấp nhiên liệu phun vị trí xa supap hút khả thất đường ớng nạp Loại MPI (Multi Point Fuel Injection) - phun đa điểm Đây hệ thớng phun nhiên liệu đa điểm, với kim phun cho xylanh bớ trí gần supap hút (cách khoảng 10 – 15 mm) Ống góp hút thiết kế cho đường khơng khí từ bướm ga đến xylanh dài, nhờ vậy, nhiên liệu phun hòa trộn tớt với khơng khí nhờ xốy lớc Nhiên liệu khơng thất đường ớng nạp Hệ thớng phun xăng đa điểm đời khắc phục nhược điểm hệ thớng phun xăng đơn điểm Tùy theo cách điều khiển kim phun, hệ thớng chia làm loại chính: phun độc lập hay phun kim (independent injection), phun nhóm (group injection) phun đồng loạt (simultaneous injection) Nếu cứ vào đới tượng điều khiển theo chương trình, người ta chia hệ thớng điều khiển động loại chính: điều khiển phun xăng (EFI electronic fuel injection theo tiếng Anh Jetronic theo tiếng Đức), điều khiển đánh lửa (ESA - electronic spark advance) loại tích hợp tức điều khiển phun xăng đánh lửa (hệ thớng có nhiều tên gọi khác nhau: Bosch đặt tên Motronic, Toyota có tên (TCCS - Toyota Computer Control System), Nissan gọi tên (ECCS - Electronic Concentrated Control System…) Nhờ tớc độ xử lý CPU cao, hộp điều khiển động đớt ngày thường gồm chức điều khiển hộp sớ tự động quạt làm mát động Nếu phân biệt theo kỹ thuật điều khiển ta chia hệ thớng điều khiển động làm loại: analog digital Ở hệ xuất từ 1979 đến 1986, kỹ thuật điều khiển chủ yếu dựa mạch tương tự (analog) Ở hệ thớng này, tín hiệu đánh lửa lấy từ âm bobine đưa về hộp điều khiển để từ hình thành xung điều khiển kim phun Sau đó, đa sớ hệ thớng điều khiển động đều thiết kế, chế tạo nền tảng vi xử lý (digital) 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS 1.3.1 Động cơ: Trên xe TOYOTA VIOS nhà sản xuất sử dụng hai kiểu động mang ký hiệu : - 1.5G(1NZ –FE, TCCS – phun xăng đa điểm) - 1.3E(2NZ –FE , TCCS – phun xăng đa điểm) 1.3.2 Bố trí tay lái: Tay lái thuận /tay lái nghịch 1.3.3 Hộp số: Sử dụng hộp sớ thường sớ hộp sớ tự động 1.3.4 Kích thước trọng lượng Bảng 1-1: Trọng lượng kích thước xe Loại xe Vios Limo Trọng lượng tồn tải 1450 kg Trọng lượng khơng tải 950 kg Dài x rộng x cao tồn 4285mm x 1700mm x 1460mm Chiều dài sở 2550 mm Chiều rộng sở 1480 mm Khoảng sáng gầm xe 150 mm 1.3.5 Hệ thống treo: - Trước : Sử dụng hệ thớng treo độc lập McPherson với cân - Sau : Dùng xoắn ETA với cân 1.3.6 Hệ thống phanh: TOYOTA VIOS trang bị hệ thớng chớng hãm cứng phanh ABS kết hợp với hệ thớng hỗ trợ phanh BA phân phới lực phanh điện tử EBD Kiểu phanh Trước/Sau : Đĩa/Tang trớng(hoặc đĩa) 1.3.7 Quỹ đạo quay vòng: Bán kính quay vòng tới thiểu (mm): 4900 1.3.8 Hệ thống an tồn: có trang bị túi khí (hệ thớng SRS) cho tài xế hành khách 1.3.9 Hệ thống chẩn đốn hư hỏng Khi có hư hỏng hệ thớng điện điều khiển động cơ, đèn check engine bảng táp lơ bật sáng Khi để tìm xác cớ ta phải nới máy chẩn đốn với giắc nới DLC3 (của hệ thớng M –ODB) để đọc mã hư hỏng (DTC – Diagnostic Trouble Code) mà khơng thể đọc trực tiếp thơng qua đèn check engine hệ thớng chẩn đốn khác 1.3.10 Hệ thống kiểm sốt khí thải Trên xe TOYOTA VIOS, để giảm thiểu đến mức thấp lượng khí CO – HC – NOx thải từ động cơ, nhà sản xuất trang bị lọc khí xả thành phần TWC (Three Way Catalist) bớ trí đoạn trước đường ớng thải đồng thời kết hợp với hệ thớng điều khiển nhiên liệu mạch kín TCCS để tỉ lệ xăng – khí ln đạt đến giá trị lý tưởng nhằm làm tăng hiệu lọc TWC Bên cạnh nhà sản xuất trang bị hệ thớng EVAP( hệ thớng kiểm sốt nhiên liệu bay từ bình xăng) để tiết kiệm nhiên liệu tránh cho xăng bớc mơi trường từ bình chứa nhiên liệu 1.3.11 Các cảm biến - Cảm biến Ơxy: trang bị cảm biến Ơxy cho hệ thớng điều khiển nhiên liệu mạch kín, cảm biến đặt trước lọc khí xả thành phần TWC cảm biến đặt sau TWC - Cảm biến áp suất dầu trợ lực lái - Cảm biến vị trí trục khuỷu kết hợp với cảm biến tớc độ động cơ: loại cảm biến điện từ 34 (có khuyết) bớ trí puly trục khuỷu - Cảm biến vị trí trục cam: loại điện từ khơng đều (bớ trí đường tròn) đặt trục cam nạp - Cảm biến lưu lượng khí :MAF sensor (cảm biến khới lượng khơng khí ) - Cảm biến tớc độ xe: đặt trục thứ cấp hộp sớ - Cảm biến vị trí bướm ga: kiểu tuyến tính, chân (Vc,VTA,E) Và thêm nhiều cảm biến khác 1.3.12 Hệ thống nâng hạ kính khóa cửa Hệ thớng nâng hạ kính điều khiển điện hệ thớng khố cửa trung tâm (Lock Center) 1.4 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ XE TOYOTA VIOS (1NZ – FE) 1.4.1 Đặc điểm thơng số động Động 1NZ-FE lắp xe Toyota Vios Xe Toyota Vios loại xe du lịch chỗ ngồi với ba loại Vios Limo, Vios 1.5E (sử dụng hộp số thường C50) Vios 1.5G (sử dụng hộp số tự động U340E) Khả giảm xóc, chống rung tốt, hệ thống điều khiển phanh điện tử ABS, hệ thống lái trợ lực điện tạo cảm giác thoải mái êm dịu cho hành khách xe nẻo đường Động 1NZ-FE động xăng khơng chì hệ Z có xylanh thẳng hàng, dung tích xylanh 1.5 liter, trục cam kép DOHC 16 xupáp dẫn động xích, hệ thống van nạp thơng minh VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent), hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS (Direct Ignition System) sử dụng động để đạt hiệu suất cao, êm, tiết kiệm nhiên liệu thải Hình 1-1 Mặt cắt dọc động 1NZ-FE 1-Vỏ xoay cam ; 2-Cánh xoay ; 3-Bánh xích dẫn động trục cam ; 4-Puly dẫn động bơm nước ; 5-Bánh xích đầu trục khuỷu ; 6-Rơto cảm biến vị trí trục khuỷu ;7-Vít xả dầu ; 8- Bánh đà ; 9-Bộ đánh lửa trực tiếp 14 13 12 11 10 Hình 1-2 Mặt cắt ngang động 1NZ-FE 1-Trục cam ; 2-Xupap ; 3-Piston ; 4-Ống góp thải ; 5-Xylanh ;6-Thân máy ;7-Lưới lọc ; 8-Cacte ; 9-Bầu lọc dầu ; 10-Thanh trùn ; 11-Van nhiệt ; 12-Thước thăm dầu ; 13-Buồng nạp ; 14-Nắp máy Bảng 1.2 : Đặc tính kỹ thuật động 1NZ-FE Sớ xy lanh cách bớ trí xylanh, thẳng hàng DOHC 16-xupáp Cơ cấu phân phới khí (thay đổi góc phới khí VVTI) Dẫn động xích Hệ thớng nhiên liệu SFI Hệ thớng đánh lửa DIS Dung tích [cm ] 1497 Đường kính x hành trình [mm] 75.0 x 84.7 Tỷ sớ nén 10.5 : Cơng suất tới đa 79kW @ 6000v/p Moment xoắn tới đa 139N.m @ 4200v/p Mở -70 ~ 330 BTDC Thời điểm phới Nạp Đóng 520 ~ 120 ABDC Mở 420 BBDC khí Xả Đóng 20 ATDC Thứ tự nổ 1-3-4-2 Trị sớ Octan nhiên liệu 90 Góc phới khí động 1NZ-FE: Hình - Phạm vi thay đổi góc đóng mở xu páp thơng minh động 1NZ-FE 10 • • • Khi nhiệt độ nước làm nguội q cao, thời điểm đánh lửa làm muộn để tránh kích nổ q nóng Góc thời điểm đánh lửa làm muộn tới đa 5° cách hiệu chỉnh Một sớ kiểu động sử dụng tín hiệu sau để hiệu chỉnh Tín hiệu lượng khơng khí nạp (VG ) Tín hiệu tớc độ động (NE) Tín hiệu vị trí bướm ga (VTA) v.v 4.4.3 Hiệu chỉnh để tốc độ chạy khơng tải ổn định Hình - 14 Hiệu chỉnh tớc độ khơng tải Nếu tớc độ động chạy khơng thay đổi từ tớc độ chạy khơng tải mục tiêu, ECU động điều chỉnh thời điểm đánh lửa để làm cho tớc độ động ổn định ECU động liên tục tính tốn tớc độ trung bình động cơ, tớc độ động giảm x́ng tớc độ mục tiêu động cơ, ECU động làm thời điểm đánh lửa sớm lên theo góc xác định trước Nếu tớc độ động vợt q tớc độ chạy khơng tải mục tiêu, ECU động làm muộn thời điểm đánh lửa theo góc xác định trước Góc thời điểm đánh lửa thay đổi đến mức tới đa ±5° cách hiệu chỉnh Một sớ kiểu động thực góc đánh lửa sớm theo điều kiện máy điều hòa khơng khí bật mở hay tắt Ngồi sớ kiểu động thực việchiệu chỉnh tớc độ động thấp tớc độ mục tiêu động 69 4.4.4 Hiệu chỉnh tiếng gõ Hình - 15 Hiêu chỉnh có tiếng gõ Nếu tiếng gõ xảy động cơ, cảm biến tiếng gõ biến đổi độ rung tạo tiếng gõ thành tín hiệu điện áp (tín hiệu KNK) chuyển đến ECU động ECU động xác định xem tiếng gõ mạnh, vừa phải yếu từ độ lớn tín hiệu KNK Sau hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa cách làm muộn theo độ lớn tín hiệu KNK Nói khác đi, tiếng gõ mạnh, thời điểm đánh lửa bị muộn nhiều, tiếng gõ yếu, thời điểm đánh lửa bị muộn chút Khi hết tiếng gõ động cơ, ECU động ngừng làm muộn thời điểm đánh lửa làm sớm lên chút thời điểm xác định trước Việc làm sớm tiến hành tiếng gõ lại xảy ra, sau tiếng gõ xảy ra, việc điều chỉnh lại thực lại cách làm muộn thời điểm đánh lửa Góc thời điểm đánh lửa làm muộn tới đa 10° theo cách hiệu chỉnh Một sớ kiểu động thực việc hiệu chỉnh gần tới phạm vi trọng tải hồn tồn động cơ, kiểu động khác tiến hành việc hiệu chỉnh thời gian có trọng tải cao 70 4.4.5 Các hiệu chỉnh khác Có sớ kiểu động bổ sung hiệu chỉnh sau vào hệ thớng ESA để điều chỉnh thời điểm đánh lửa xác * Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu Trong lúc hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu, tớc độ động thay đổi theo lượng phun nhiên liệu tăng/giảm Để trì tớc độ chạy khơng tải ổn định, thời điểm đánh lửa làm sớm lên thời gian hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khơng khí - nhiên liệu cho phù hợp với lượng phun nhiên liệu Việc hiệu chỉnh khơng thực xe chạy * Hiệu chỉnh EGR (Tuần hồn khí xả) Khi EGR hoạt động VTA bị ngắt, thời điểm đánh lửa làm sớm lên theo khới lượng khơng khí nạp tớc độ động để tăng khả làm việc * Hiệu chỉnh điều khiển mơmen Đới với xe có trang bị ECT (Hộp sớ điều khiển điện tử), ly hợp phanh trùn hành tinh hộp sớ tạo va đập lúc thay đổi tớc độ Một sớ kiểu xe làm muộn thời điểm đánh lửa để giảm mơmen quay động chuyển lên sớ cao x́ng sớ thấp để giảm thiểu va đập * Hiệu chỉnh chuyển tiếp Khi thay đổi từ giảm tớc sang tăng tớc, thời điểm đánh lửa sớm lên muộn theo tăng tớc * Hiệu chỉnh điều khiển chạy xe tự động Khi xe chạy x́ng dớc hệ thớng điều khiển chạy xe tự động hoạt động, tín hiệu chuyển từ ECU điều khiển chạy tự động đến ECU động để làm muộn thời điểm đánh lửa nhằm giảm thiểu thay đổi mơmen quay động sinh việc cắt nhiên liệu lúc phanh động để thực việc điều khiển chạy xe tự động trơn tru * Hiệu chỉnh điều khiển lực kéo Thời điểm đánh lửa làm muộn việc điều khiển lực kéo thực để giảm mơmen quay động 4.4.6 Điều khiển góc đánh lửa sớm lớn nhỏ 71 Hình – 16 Góc đánh lửa lớn nhỏ Khi có cớ với thời điểm đánh lửa xác định trước từ thời điểm đánh lửa ban đầu, góc đánh lửa sớm góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh, tác động có hại đến hiệu suất động Để ngăn chặn điều này, ECU động điều chỉnh góc đánh lửa thực tế (thời điểm đánh lửa) để làm cho tổng góc đánh lửa sớm góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh lớn nhỏ giá trị xác định 4.4.7 Kiểm tra thời điểm đánh lửa Hình – 17 Kiểm tra đánh lửa 72 • • • • Góc thời điểm đánh lửa đặt cớ định q trình điều chỉnh/kiểm tra thời điểm đánh lửa gọi "Thời điểm đánh lửa tiêu ch̉n" Thời điểm đánh lửa tiêu ch̉n gồm có thời điểm đánh lửa ban đầu góc đánh lửa sớm cớ định* *Góc đánh lửa sớm cớ định giá trị tạo điều chỉnh thời điểm đánh lửa lưu giữ ECU động việc điều chỉnh khơng liên quan đến việc hiệu chỉnh sử dụng thời gian xe chạy bình thường Việc điều chỉnh/kiểm tra thời điểm đánh lửa tiến hành sau Tạo ngắn mạch cách nới tắt cực TE1 (TC) với E1 (CG) giắc DLC1, DLC2, DLC3, đặt thời điểm đánh lửa tiêu ch̉n Thời điểm đánh lửa tiêu ch̉n khác theo kiểu xe thể bảng bên trái Vì tiến hành việc điều chỉnh này, tham khảo Sách hướng dẫn sửa chữa thích hợp Khi thời điểm đánh lửa ch̉n khơng thích hợp, cần phải điều chỉnh Khi tín hiệu VTA ngắt, có ngắn mạch cực TE1 (TC) E1 (CG), khơng thể đặt thời điểm đánh lửa Đới với kiểu xe nay, khơng thể điều chỉnh thời điểm đánh lửa, cảm biến tín hiệu G NE cớ định vào động 73 Chương CẤU TRÚC VÀ NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHƠNG TẢI ISC 5.1 CƠNG DỤNG VÀ SƠ ĐỒ Để điều khiển tớc độ khơng tải, người ta cho thêm lượng khơng khí tắt qua cánh bướm ga, vào động nhằm tăng lượng hỗn hợp để giữ tớc độ khơng tải để động hoạt động chế độ tải khác Lượng khơng khí tắt kiểm sốt van điện gọi van điều khiển tớc độ khơng tải ISC (Idle Speed Control) Van ISC Lọc gió Không khí khoang khí nạp ECU động Cảm biến Hình - Sơ đồ hệ thớng ISC 74 5.2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ISC 5.2.1 Chế độ khởi động Khi động ngưng hoạt động, tức khơng có tín hiệu tớc độ động gởi đến ECU van điều khiển mở hồn tồn, giúp động khởi động lại dễ dàng 5.2.2 Chế độ sau khởi động Nhờ thiết lập trạng thái khởi động ban đầu, việc khởi động dễ dàng lượng gió phụ vào nhiều Tuy nhiên, động nổ (tớc độ tăng) van mở lớn hồn tồn tớc độ động tăng q cao Vì vậy, động đạt tớc độ định (phụ thuộc nhiệt độ nước làm mát), ECU gởi tín hiệu đến van điều khiển cầm chừng để đóng từ vị trí mở hồn tồn đến vị trí ấn định theo nhiệt độ nước làm mát Hình - Điều khiển cầm chừng chế độ sau khởi động Ví dụ động khởi động nhiệt độ nước làm mát 20 0C van điều khiển đóng dần từ vị trí mở hồn tồn A đến điểm B để đạt tớc độ ấn định 5.2.3 Chế độ hâm nóng Khi nhiệt độ động tăng lên, van điều khiển tiếp tục đóng từ B→C nhiệt độ nước làm mát đạt 800C Hình - Điều khiển cầm chừng chế độ hâm nóng 75 5.2.4 Chế độ máy lạnh Khi động hoạt động, ta bật điều hòa khơng khí, tải máy nén lớn làm tớc độ cầm chừng động tụt x́ng Nếu chênh lệch tớc độ thật động tớc độ ổn định nhớ lớn 20v/p ECU gởi tín hiệu đến van điều khiển để tăng lượng khí thêm vào qua đường bypass nhằm mục đích tăng tớc độ động khoảng 100v/p Ở xe có trang bị ly hợp máy lạnh điều khiển ECU, bật cơng tắc máy lạnh ECU gởi tín hiệu tới van điều khiển trước để tăng tớc độ cầm chừng sau đến ly hợp máy nén để tránh tình trạng động chạy bị khựng đột ngột Hình - Chế độ máy lạnh 5.2.5 Chế độ theo tải máy phát Khi bật phụ tải điện cơng suất lớn xe, tải động tăng lực cản máy phát lớn Để tớc độ cầm chừng ổn định trường hợp này, ECU bù thêm thấy tải máy phát tăng Để nhận biết tình trạng tải máy phát có hai cách: lấy tín hiệu từ cơng tắc đèn, xơng kính (TOYOTA) lấy tín hiệu từ cọc FR máy phát (HONDA) Hình 5.5 Điều khiển cầm chừng theo tải máy phát 76 5.6 Theo tín hiệu từ hộp số tự động Khi tay sớ vị trí “R”, “P”, “D”, tín hiệu điện áp gởi về ECU để điều khiển mở van cho lượng khí phụ vào làm tăng tớc độ cầm chừng Hình 5.6 Tín hiệu từ hộp sớ tự động 5.3 CÁC LOẠI VAN ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHƠNG TẢI 5.3.1.1 Kiểu van xoay Hình 5- Hoạt động mở van, đóng van kiểu van xoay 77 Ngun tắc làm việc cho lượng khí tắt qua cánh bướm ga theo điều khiển từ ECU Cấu tạo Hình - 7: - Nam châm vĩnh cửu: Đặt đầu trục van có hình trụ Nó quay tác dụng lực đẩy kéo hai cuộn A B - Van: Đặt treo tiết diện trục van Nó điều khiển lượng gió qua mạch rẽ Van xoay với trục nam châm - Cuộn A B: Đặt đới diện nhau, nam châm vĩnh cửu ECU nới mass hai cuộn dây để điều khiển đóng mở van - Cuộn lò xo lưỡng kim: dùng để điều khiển đóng mở van theo nhiệt độ nước mạch điều khiển điện khơng làm việc Một đầu cuộn lò xo lưỡng kim bắt vào chớt cớ định, điểm bắt vào chấu bảo vệ Trên chấu bảo vệ có rãnh, chớt xoay liền với trục van vào rãnh Chớt xoay khơng kích hoạt hoạt động lò xo lưỡng kim hệ thớng điều khiển cầm chừng hoạt động tớt lúc lò xo lưỡng kim khơng tiếp xúc với mặt cắt có vát rãnh chấu bảo vệ Cơ cấu thiết bị an tồn khơng cho tớc độ cầm chừng q cao hay q thấp mạch điện bị hư hỏng Mạch điện: Hình 5- Mạch điện kiểu van xoay 78 5.3.2 Kiểu motor bước (Stepper motor) Hình - Cấu tạo motor bước Van điều khiển Hình 5.9 loại motor bước Motor quay chiều ngược chiều kim đồng hồ để van di chuyển theo hướng đóng mở Motor điều khiển ECU Mỗi lần dịch chuyển bước, từ vị trí đóng hồn tồn đến mở hồn tồn có 125 bước (sớ bước thay đổi) Việc di chuyển làm tăng giảm tiết diện cho gió qua Lưu lượng gió qua van lớn nên ta khơng cần dùng van gió phụ trội vít chỉnh tớc độ cầm chừng vặn kín hồn tồn Rotor: gồm nam châm vĩnh cửu 16 cực Sớ cực phụ thuộc vào loại động Stator: Gồm hai lõi, 16 cực xen kẽ Mỗi lõi quấn hai cuộn dây ngược chiều * Hoạt động: ECU điều khiển transistor nới mass cho cuộn stator Dựa vào ngun 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 bớn cuộn stator Với loại rotor stator 16 cực, cứ lần dòng điện 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 79 Hình 5.10 Hoạt động kiểu motor bước * Mạch điện: Tớc độ cầm chừng quy định lưu trữ nhớ theo trạng thái hoạt động máy điều hồ giá trị nhiệt độ nước làm mát Khi ECU nhận tín hiệu từ cơng tắc cánh bướm ga tớc độ động báo cho biết chế độ cầm chừng mở theo thứ tự từ transistor Tr1 đến Tr4 cho dòng điện qua stator điều khiển mở đóng van đạt tớc độ ấn định Hình - 11 Mạch điện kiểu motor bước 80 5.3.1.2 Kiểu Solenoid Hình - 12 Cấu tạo kiểu solenoid Cuộn solenoid ECU điều khiển 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 sớ đóng mở lớn nên coi cuộn dây cấp điện liên tục, song giá trị trung bình dòng điện tính tỉ sớ thời gian cấp điện (ON) thời gian ngắt điện (OFF) Tỉ sớ gọi sớ làm việc W tính theo cơng thức: Trong đó: Hình - 13 Dạng xung kiểu Solenoid A: Có dòng (ON) B: Khơng có dòng (OFF) 81 Nếu ḿn van mở xung điều khiển có sớ làm việc W nhỏ ngược lại Hình - 14 Xung làm việc cao-thấp solenoid - Mạch điện Hình - 15 Mạch điện van điều khiển cầm chừng kiểu solenoid 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu đào tạo hãng TOYOTA Trang bị điện điện tử tơ PGS.TS Đỗ Văn Dũng Hệ thớng phun xăng điện tử EFI Nguyễn Oanh Cẩm nang sửa chữa động 1NZ – FE TOYOTA Giáo trình phun xăng điện tử Trường cao đẳng SPKT Vĩnh Long Các tài liệu khác mạng internet 83 ... khiển điện hệ thống khoá cửa trung tâm (Lock Center) 1.4 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ XE TOYOTA VIOS (1NZ – FE) 1.4.1 Đặc điểm thông số động Động 1NZ-FE lắp xe Toyota Vios Xe Toyota Vios loại xe du... HIỆU CHÂN ECU CỦA ĐỘNG CƠ TOYOTA VIOS (1NZ-FE) 1.5.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động 1NZ - FE Hình 1.19 Sơ đồ hệ thống điều khiển động Về mặt điều khiển điện tử, vai trò ECU động 1NZ-FE có tác... hoạt động hệ thống điện điện tử độngc phun xăng điện tử Kết nối máy chẩn đoán với động để xác định hư hỏng cách xác nhanh chóng hệ thống đánh lửa phun xăng điện tử động 1NZFE nói riêng động