hệ thống điều khiển động cơ 2gd ftv trên xe toyota hilux 2021

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.07 MB, 113 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT </b>

<b>Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2024KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP</b>

<b>NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ</b>

<b>GVHD: ThS CHÂU QUANG HẢISVTH: ĐỖ QUỐC HUY</b>

S K L 0 1 2 3 2 5

<b>HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2GD - FTV TRÊN XE TOYOTA HILUX 2021 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTHÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Trải qua suốt từng ấy năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, chúng em vô cùng biết ơn những kiến thức quý báu và những kinh nghiệm hữu ích mà các thầy cơ đã tận tình chỉ bảo chúng em. Đặc biệt hơn là

<b>chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS. Châu Quang Hải đã tận tình hướng dẫn và </b>

truyền đạt những kiến thức hay và bổ ích cho chúng em để có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp.

Trong thời gian thực hiện đồ án, thầy ln tận tình chỉ bảo cho chúng em những cái sai và đồng thời đưa ra những hướng đi hiệu quả cho chúng em. Thầy ln hỗ trợ nhiệt tình cho chúng em cả kiến thức lẫn tinh thần. Nhưng do kiến thức còn hạn chế, thời gian thực hiện có hạn và một số lý do khác nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của thầy và các bạn sinh viên.

Một lần nữa chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa, quý thầy cô bộ môn và đặc biệt hơn hết là thầy hướng dẫn, thầy đã giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chức năng của các bộ phận trên hệ thống động cơ 2GD-FTV, không đi sâu vào thiết kế hay mơ phỏng hệ thống. Nhóm sử dụng phương pháp nghiên cứu phân tích và tổng hợp lý thuyết để thực hiện đề tài. Qua quá trình tìm hiểu các tài liệu có trong sách, tài liệu Internet và tài liệu của hãng, nhóm hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống khi động cơ hoạt động.

Nội dung nghiên cứu của dồ án bao gồm:

- Các cảm biến của hệ thống điều khiển động cơ 2GD-FTV trên Toyota Hilux 2021 - Hệ thống nhiên liệu Common Rail trên động cơ 2GD-FTV

- Hệ thống điều khiển động cơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài ... 1

1.4. Phương pháp nghiên cứu ... 2

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

2GD-3.1. Tổng quan về hệ thống Common Rail ... 31

3.2. Hệ thống Common Rail trên động cơ 2GD-FTV ... 32

3.2.1. Bình chứa nhiên liệu... 34

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

3.3. Kiểm tra hệ thống nhiên liệu ... 44

3.3.1. kiểm tra cụm lọc nhiên liệu ... 44

3.3.2. Kiểm tra kim phun nhiên liệu ... 45

3.3.3. Kiểm tra bơm cao áp ... 46

3.3.4. Kiểm tra ống phân phối ... 47

3.4. Một số hệ thống khác ... 48

3.4.1. Bugi sấy ... 48

3.4.2. Hệ thống luân hồi khí thải (Exhaust Gas Recirculation – EGR) ... 51

3.4.3. Turbo tăng áp (Turbocharger) ... 54

<b>CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ... 59 </b>

4.1. Bộ điều khiển ECU động cơ ... 61

4.2. Điều khiển phun nhiên liệu... 63

4.2.1. Điều khiển điều chỉnh lượng phun nhiên liệu ... 65

4.2.2. Điều khiển thời điểm phun nhiên liệu ... 69

4.2.3. Điều khiển phun nhiên liệu nhiều giai đoạn ... 69

4.2.4. Điều khiển áp suất phun nhiên liệu ... 71

<b>CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 72 </b>

PHỤ LỤC ... 73

I. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ... 73

II. CÁC THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI CỦA ECM ... 78

III. BẢNG MÃ LỖI CHẨN ĐOÁN ... 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 90

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>VIẾT TẮT <sup>DANH TỪ TIẾNG ANH </sup></b>

<b>DANH TỪ TIẾNG VIỆT </b>

tương tự-số

động cơ Diesel

7 ECU Electronic Control Unit Bộ điều khiển điện tử

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

9 EDU Electronic Driving Unit Bộ điều khiển kim phun

hệ 4

14 PCM Powertrain Control Module <sup>Bộ điều khiển hệ thống </sup>

truyền động

nước làm mát động cơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Hình 2.1:Minh hoạ cảm biến vị trí trục khuỷu và roto cảm biến vị trí trục khuỷu ... 3

Hình 2.2: Cấu tạo cảm biến vi trí trục khuỷu... 4

Hình 2.3: Ngun lý hoạt động của hiệu ứng Hall ... 5

Hình 2.4: Sơ đồ dây cảm biến vị trí trục khuỷu ... 6

Hình 2.5: Sơ đồ chân của cảm bién vị trí trục khuỷu. ... 6

Hình 2.6: Dạng xung của cảm biến vị trí trục khuỷu ... 7

Hính 2.7: Cảm biến vị trí trục cam ... 7

Hình 2.8: Sơ đồ dây cảm biến vị trí trục cam ... 8

Hình 2.9: Sơ đồ các chân cảm biến vị trí trục cam ... 8

Hình 2.10: Dạng xung cảm biến vị trí trục cam... 9

Hình 2.11: Cảm biến vị trí nước làm mát ... 10

Hình 2.12: Cấu tạo và sơ đồ mạch điện nước làm mát ... 11

Hình 2.13: Mạch điện cảm biến nước làm mát ... 11

Hình 2.14: Đường đặc tuyến của cảm biến nước làm mát ... 12

Hình 2.15: Sơ đồ các chân cảm biến vị trí nước làm mát ... 12

Hình 2.16: Cảm biến tỷ lệ nhiên liệu khơng khí A/F ... 13

Hình 2.17: Cấu tạo cảm biến A/F ... 14

Hình 2.18: Mạch cảm biến tỉ lệ A/F ... 14

Hình 2.19: Đặc tuyến của cảm biến A/F ... 15

Hình 2.20: Các chân cảm biến tỉ lệ nhiên liệu A/F ... 15

Hình 2.21: Cảm biến bàn đạp ga ... 16

Hình 2.22: Sơ đồ và đặc tuyến cảm biến vị trí bàn đạp ga kiểu Hall ... 17

Hình 2.23: Sơ đồ chân cảm biến vị trí bàn đạp ga ... 18

Hình 2.24: Cảm biến vị trí bướm ga ... 19

Hình 2.25: Sơ đồ điều khiển của hệ thống ETCS-i ... 20

Hình 2.26: Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga ... 20

Hình 2.27: Sơ đồ cụm chân cảm biến vị trí bướm ga ... 21

Hình 2.28: Sơ đồ chân cảm biến vị trí bướm ga ... 22

Hình 2.29: Biểu đồ tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga ... 22

Hình 2.30: Ngun lý đo khối lượng khí nạp cảm biến MAF ... 24

Hình 2.31: Sơ đồ dây cảm biến lưu lượng khí nạp ... 24

Hình 2.32: Sơ đồ chân cảm biến lưu lượng khí nạp ... 25

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Hình 2.33: Cảm biến áp suất trên đường ống nạp ... 26

Hình 2.34: Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp ... 27

Hình 2.35: Mạch điện cảm biến áp suất đường ống nạp ... 28

Hình 2.36: Đường đặc tuyến của cảm biến áp suất đường ống nạp ... 28

Hình 2.37: Sơ đồ dây cảm biến áp suất trên đường ống nạp ... 29

Hình 2.38: Sơ đồ chân các cảm biến áp suất trên đường ống nạp ... 29

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí của hệ thống common rail trên động cơ 2GD-FTV ... 32

Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common rail trên động cơ 2GD -FTV ... 33

Hình 3.3: Thành phần của bộ lọc nhiên liệu ... 34

Hình 3.4: Sơ đồ đèn cảnh báo trạng thái lọc của nhiên liệu Diesel ... 35

Hình 3.5: Mặt cắt của bơm cao áp HP5S ... 35

Hình 3.6: Cấu tạo của bơm cao áp HP5S... 36

Hình 3.7: Hoạt động của bơm cao áp ... 37

Hình 3.8: Cấu tạo bơm tiếp vận ... 37

Hình 3.9: Cấu tạo van PCV ... 38

Hình 3.10: Van PCV đóng muộn ... 38

Hình 3.11: Van PCV đóng sớm ... 39

Hình 3.12 Kim phun G4S trên động cơ 2GD-FTV ... 39

Hình 3.13: Cấu tạo của kim phun ... 40

Hình 3.14: Hoạt động của kim phun ... 41

Hình 3.15: Ống phân phối nhiên liệu trên động cơ 2GD-FTV ... 42

Hình 3.16: Cảm biến áp suất nhiên liệu ... 42

Hình 3.17: Đường đặc tính của cảm biến áp suất nhiên liệu ... 43

Hình 3.18: Sơ đồ mạch của cảm biến áp suất nhiên liệu ... 43

Hình 3.19: Cấu tạo van xả áp ... 44

Hình 3.20: Bộ phận và sơ đồ chân của bộ lọc ... 44

Hình 3.21: Sơ đồ chân của kim phun ... 45

Hình 3.22: Sơ đồ chân của van PCV ... 46

Hình 3.23: Sơ đồ chân của cảm biến áp suất nhiên liệu ... 47

Hình 3.24: Sơ đồ chân của van xả áp ... 48

Hình 3.25: Bugi sấy trên trên động cơ 2GD –FTV... 48

Hình 3.26: Cấu tạo bugi sấy ... 49

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Hình 3.28: Kiểm tra bugi sấy ... 50

Hình 3.29: Sơ đồ bố trí của hệ thống tuần hồn khí thải trên động cơ 2GD-FTV ... 52

Hình 3.30: Sơ đồ hệ thống tuần hồn khí thải EGR ... 52

Hình 3.31: Hoạt động điều khiển EGR ... 53

Hình 3.32: Hoạt động dịng khí thải qua bộ làm mát EGR ... 54

Hình 3.33: Turbo tăng áp trên động cơ 2GD -FTV ... 54

Hình 3.34: Sơ đồ bố trí của Turbo tăng áp trên động cơ 2GD-FTV ... 55

Hình 3.35: Cấu tạo Turbo tăng áp ... 56

Hình 3.36: Bộ làm mát khí nạp bằng nước ... 57

Hình 3.37 Hoạt động của Turbo ở mức tải thấp và tốc độ động cơ thấp ... 57

Hình 3.38: Hoạt động của Turbo ở mức tải cao và tốc độ động cơ cao ... 58

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ ... 59

Hình 4.2: Bộ điều khiển ECU động cơ ... 61

Hình 4.3: Sơ đồ mạch nguồn của ECM ... 62

Hình 4.4: Sơ đồ mạch điều khiển kim phun ... 63

Hình 4.5: Các giai đoạn của phun nhiên liệu ... 64

Hình 4.6: Sơ đồ phương pháp điều khiển lượng phun nhiên liệu ... 65

Hình 4.7: Sơ đồ điều khiển lượng phun cơ bản ... 66

Hình 4.8: Sơ đồ điều khiển lượng phun khi động cơ khởi động ... 66

Hình 4.9: Sơ đồ điều khiển lượng phun ở tốc độ tối đa ... 67

Hình 4.10: Sơ đồ thể hiện điều khiển lượng phun tối đa ... 67

Hình 4.11: Sơ đồ điều chỉnh số lượng phun tối đa khi động cơ nguội ... 68

Hình 4.12: Sơ đồ điều chỉnh áp suất khí nạp cho lượng phun tối đa ... 68

Hình 4.13: Sơ đồ điều chỉnh áp suất khí quyển cho lượng phun tối đa ... 68

Hình 4.14: Sơ đồ xác định thời điểm phun nhiên liệu ... 69

Hình 4.15: Biểu đồ tỉ lệ phun nhiên liệu ... 70

Hình 4.16: Các giai đoạn của phun nhiên liệu ... 70

Hình 4.17: Biểu đồ thể hiện áp suất phun nhiên liệu ... 71

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Bảng 2.1: Các điều kiện đo xung cảm biến vị trí trục khuỷu bằng dụng cụ đo xung ... 7 Bảng 2.2: Các điều kiện đo xung cảm biến vị trí trục cam bằng dụng cụ đo xung ... 9 Bảng 2.3: Giá trị điện trở của nước làm mát ... 13 Bảng 2.4: Giá trị điện trở cảm biến A/F ... 16 Bảng 2.5: Giá trị điện áp cảm biến vị trí bướm ga ... 23 Bảng 2.6: Giá trị điện trở cảm biến nhiệt độ khí nạp ... 25 Bảng 2.7: Giá trị cảm biến áp suất đường ống nạp ... 30 Bảng 3.1: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của công tắc quá tải ... 45 Bảng 3.2: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của kim phun ... 46 Bảng 3.3: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của van PCV ... 46 Bảng 3.4: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của cảm biến áp suất nhiên liệu ... 47 Bảng 3.5: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của van xả áp ... 48 Bảng 3.6: Bảng giá trị điện trở tiêu chuẩn của bugi sấy ... 51

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1. Lí do chọn đề tài </b>

Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng tân tiến không ngừng đổi mới cùng với những cải tiến trên những mẫu xe hiện đại hiện nay được trang bị nhiều công nghệ tiên tiến cùng với những chức năng thông minh nhằm hỗ trợ cho nhu cầu đi lại của con người. Song vấn đề về ơ nhiễm mơi trường từ khí thải của ô tô ngày càng được quan tâm hơn buộc các nhà sản xuất ô tô trên thế giới cần cải thiện các vấn đề giảm khí thải trên động cơ ô tô. Vì thế, Toyota – một trong các hãng xe nổi tiếng đã cho ra đời công nghệ mới mang tên D4D (Direct Injection 4 Diesel) là một hệ thống động cơ Diesel của Toyota, được thiết kế để cải thiện hiệu suất động cơ, tăng hiệu quả nhiên liệu, giảm lượng khí thải và được áp dụng trên các dòng xe Hilux đời mới.Với mong muốn hiểu biết hơn về cơng nghệ này, nhóm chúng

<b>em chọn đề tài “Hệ thống điều khiển động cơ 2GD-FTV trên Toyota Hilux 2021”. Với </b>

đề tài này chúng em sẽ tìm hiểu về các nội dung như công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các chi tiết, bộ phận liên quan của hệ thống điều khiển động cơ Toyota Hilux 2021.

• Tìm hiểu về các chi tiết liên quan hệ thống điều khiển trên động cơ 2GD-FTV

<b>1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài </b>

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều khiển động cơ 2GD-FTV trên xe Toyota Hilux 2021.

- Phạm vi nghiên cứu: Công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động các cảm biến, các bộ phận liên quan đến hệ thống điều khiển, cơ cấu chấp hành và điều khiển phun nhiên liệu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>1.4. Phương pháp nghiên cứu </b>

Nhóm sử dụng phương pháp nghiên cứu phân tích và tổng hợp, hệ thống hóa lý thuyết dựa trên các kiến thức đã được tiếp thu.

Kết hợp với giáo trình bộ mơn động cơ ơ tô, các tài liệu tham khảo, tài liệu của hãng Toyota, các bài nghiên cứu cả trong và ngoài nước để tổng hợp nội dung cho đồ án.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<b>CHƯƠNG 2: CÁC CẢM BIẾN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ FTV TRÊN XE TOYOTA HILUX 2021 </b>

2GD-Động cơ 2GD-FTV trên xe Toyota Hilux 2021 được trang bị một số cảm biến: - Cảm biến vị trí trục khuỷu

- Cảm biến vị trí trục cam

- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát - Cảm biến tỉ lệ nhiên liệu không khí - Cảm biến vị trí bàn đạp ga

- Cảm biến vị trí bướm ga - Cảm biến lưu lượng khí nạp

- Cảm biến áp suất trên đường ống nạp

<b>2.1. Cảm biến vị trí trục khuỷu 2.1.1. Chức năng </b>

Cảm biến trục khuỷu có nhiệm vụ đo tín hiệu tốc độ và xác định vị trí của trục khuỷu sau đó gửi về ECU và từ đó ECU sẽ sử dụng dữ liệu này để tính tốn thời điểm phun nhiên liệu, góc đánh lửa cho các xi-lanh.

Cảm biến vị trí trục khuỷu loại Hall được gắn vào thân máy gần trục khuỷu của động cơ 2GD-FTV trên xe Hilux 2021.

<i>Hình 2.1:Minh hoạ cảm biến vị trí trục khuỷu và roto cảm biến vị trí trục khuỷu </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i>Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động của hiệu ứng Hall </i>

Sau khi đã hiểu về hiệu ứng Hall ta sẽ đến với nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí trục khuỷu được trang bị trên động cơ 2GD-FTV với xe Hilux 2021. Nó bao gồm phần tử Hall được đặt trong nam châm vĩnh cữu và IC xử lý tín hiệu. Khi trục khuỷu động cơ quay đồng thời làm rotor cảm biến cũng quay, từng răng của rotor đi qua cảm biến vị trí trục khuỷu tạo ra xung tín hiệu. Xung tín hiệu này sẽ được gửi đến PCM. Răng của rotor dùng để khép từ cho nam châm.

- Khi có nguồn cấp đến IC Hall và từ trường nam châm qua phần tử Hall, dây tín hiệu của cảm biến vị trí trục khuỷu được IC khuếch đại tín hiệu gửi đến PCM ở mức điện áp cao.

- Ngược lại khi khơng có từ trường tác động đến phần tử Hall, điện áp được gửi đến cho PCM ở mức điện áp thấp 0V.

Tín hiệu của cảm biến vị trí trục khuỷu (NE) qua IC là dạng tín hiệu ON-OFF, nên tín hiệu qua cảm biến là dạng xung vuông.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<i>Hình 2.4: Sơ đồ dây cảm biến vị trí trục khuỷu </i>

<i>Hình 2.5: Sơ đồ chân của cảm bién vị trí trục khuỷu. </i>

Ý nghĩa các chân:

- Ne+: Tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu (+) - Ne- : Tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu (-) - Vc: Điện áp nguồn 5V

➢ Kiểm tra bằng dụng cụ đo xung:

- Bật chìa khố ở vị trí ON, sử dụng đồng hồ VOM đo điện áp Vc - Ne- để đảm bảo có nguồn 5V cấp cho cảm biến.

- Dùng máy đo xung để quan sát tín hiệu dạng xung, so sánh xung theo tiêu chuẩn nhà sản suất.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Bảng 2.1: Các điều kiện đo xung cảm biến vị trí trục khuỷu bằng dụng cụ đo xung

<i>Hình 2.6: Dạng xung của cảm biến vị trí trục khuỷu </i>

Cảm biến vị trí trục cam xác định vị trí của trục cam gửi tín hiêu về ECU. Từ đó ECU xác định điểm chết trên của xi lanh số 1 hoặc các máy khác và đồng thời xác định thời điểm đánh lửa (cho động cơ xăng) hoặc thời điểm phun nhiên liệu (động cơ phun dầu điện tử Common rail).

Trên động cơ 2GD-FTV trên xe Toyota HIlux 2021, cảm biến vị trí trục cam được lắp ở phía đầu trục cam.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Ý nghĩa:

- G2- : Tín hiệu cảm biến vị trí trục cam (-) - G2+: Tín hiệu cảm biến vị trí trục cam (+) - VCG: Điện áp nguồn 5V

• Kiểm tra bằng dụng cụ đo xung

- Bật chìa khố ở vị trí ON, sử dụng đồng hồ VOM đo điện áp chân Vc-Ne- để đảm bảo có nguồn 5V cấp cho cảm biến.

- Dùng máy đo xung để quan sát tín hiệu dạng xung, so sánh xung theo tiêu chuẩn nhà sản suất.

Bảng 2.2: Các điều kiện đo xung cảm biến vị trí trục cam bằng dụng cụ đo xung

G2+ – G2- Chạy khơng tải Dạng sóng tương ứng với dạng sóng trong hình.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>2.3. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát </b>

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được đặt ở đường dẫn nước làm mát động cơ và tiếp xúc với nước làm mát. Nó đo nhiệt độ nước làm mát của động cơ và gửi tín hiệu đến ECU để xác định thời điểm phun, lượng phun và tốc độ cầm chừng dựa trên nhiệt độ nước làm mát. Tín hiệu này cũng được sử dụng để kiểm soát quạt làm mát động cơ, hệ thống điều hịa khơng khí và chuyển số trên hộp số tự động ở một số loại xe.

Một nhiệt điện trở sử dụng hệ số nhiệt điện trở âm NTC (Negative Temperature Coefficient), nhiệt độ nước tỉ lệ nghịch với điện trở cảm biến, có nghĩa là khi nhiệt độ nước tăng lên, điện trở của cảm biến sẽ giảm xuống và ngược lại.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>2.3.3. Nguyên lý hoạt động </b>

Điện áp 5V được truyền tới cảm biến bằng một điện trở chuẩn có giá trị khơng đổi. Sau đó, nó được truyền về ECU và sau đó về mát. Như vậy nhiệt điện trở và điện trở chuẩn trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự-số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital Converter) nhận được điện áp điểm giữa cầu.

Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp lớn sẽ được gửi về bộ biến đổi ADC. Bộ vi xử lý chuyển đổi tín hiệu điện áp thành tín hiệu dạng xung. Sau đó, bộ vi xử lý giải mã tín hiệu này để thơng báo cho ECU biết rằng động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp giảm, báo cho ECU biết là động cơ đang nóng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i>Hình 2.14: Đường đặc tuyến của cảm biến nước làm mát </i>

- Dùng đồng hồ VOM đo giá trị điện trở của hai chân cảm biến (THW-E2), so sánh giá trị theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Bảng 2.3: Giá trị điện trở của nước làm mát

<b>2.4. Cảm biến tỷ lệ nhiên liệu khơng khí </b>

<i>Hình 2.16: Cảm biến tỷ lệ nhiên liệu khơng khí A/F </i>

Cảm biến A/F cũng có thể gọi là cảm biến phạm vi rộng hay cảm biến tỉ lệ rộng vì khả năng phát hiện tỉ lệ A/F của cảm biến này trên phạm vi rộng hơn so với cảm biến O2, vì vậy ECM có thể kiểm sốt chính xác hơn việc phun nhiên liệu và giảm phát thải.

THW – E2

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Cấu tạo cảm biến bao gồm: điện cực platin, điện cực rắn, bộ sấy nóng, lớp phủ.

<b>2.4.3. Nguyên lý hoạt động </b>

Khi hỗn hợp A/F giàu, nồng độ O2 trong khí thải rất thấp, tạo dòng âm, mạch sẽ tạo ra

dương, mạch sẽ tạo ra tín hiệu điện áp trên 3.3V.

Cảm biến A/F sẽ làm việc tốt ở nhiệt độ 650°C (1200℉).

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i>Hình 2.19: Đặc tuyến của cảm biến A/F </i>

Khi hỗn hợp A/F giàu (nồng độ O2 trong khí thải thấp), cảm biến tạo dòng điện âm (A/F-). Khi hỗn hợp A/F nghèo (nồng độ O2 nhiều hơn), cảm biến tạo dòng điện dương (A/F+). Tại điểm tỉ lệ A/F lý tưởng, khơng có dịng điện nào được tạo ra. Từ đó, ECU biết chính xác mức độ hỗn hợp A/F là giàu hay nghèo và có thể điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu

cảm biến A/F thường xuyên liên tục thay đổi ở mức 3.3V.

<i>Hình 2.20: Các chân cảm biến tỉ lệ nhiên liệu A/F </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

• Đo điện trở tiêu chuẩn:

Bảng 2.4: Giá trị điện trở cảm biến A/F

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

trí bướm ga, sau đó ECU nhận tín hiệu này. Sự điều chỉnh này được gọi là hệ thống điều khiển bướm ga thông minh ETCS-i (Electronic Throttle Control System – Intelligent).

Tín hiệu ra VPA được sử dụng làm tín hiệu chính để điều khiển động cơ, trong khi tín hiệu VPA2 được sử dụng để ECU kiểm tra phát hiện hư hỏng. ECU xác định vị trí chính xác của bàn đạp ga bằng cách thay đổi điện áp ra từ hai chân tín hiệu của cảm biến. Tín hiệu điện áp xác định góc mở bàn đạp ga VPA và VPA2 được gửi đến ECU để ECU điều khiển phun nhiên liệu. Góc mở bàn đạp ga tương ứng với từ thông đi qua IC Hall. Khi góc mở bàn đạp ga tăng lên thì từ thơng qua IC Hall cũng tăng, tín hiệu điện áp gửi về ECU cũng tăng tuyến tính so với góc đạp bàn đạp ga.

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

• VPA: tín hiệu vị trí bàn đạp ga cảm biến 1

</div>