ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG TRÊN Ơ TƠ
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Cơng dụng
- Cung cấp hỗn nhiên liệu đến từng xylanh trong động cơ
- Kiểm sốt lượng xăng phun theo thời gian theo lượng khí nạp để đạt tỉ lệ mong muốn
- Tăng lượng nhiện liệu ở chế độ làm nóng sau khởi động lạnh
- Bù lượng nhiên liệu bám trên ống nạp
- Cắt nhiên liệu khi giảm tốc độ hoặc tốc độ quá cao
- Hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp và áp suất khí nạp
- Điều chỉnh tốc độ cầm chừng
- Điếu chỉnh lưu hồi khí thải
- Hệ thống sẽ giúp cho nhiên liệu khơng bị thất thốt trên đường ống nạp và hịa khí được trộn
tốt hơn
1.1.2 Phân loại
a) Theo phương pháp điều khiển lượng phun
* Hệ thống phun xăng gián tiếp ( L-EFI) : Với lượng phun xăng được tính tốn dựa vào lưu
lượng khí nạp lấy từ các cảm biến khí nạp như loại cánh trượt , karman quang , karman siêu
âm hoặc cảm biến dây nhiệt )
* Hệ thống phun xăng trực tiếp ( D-EFI) : Lượng xăng phun vào được xác định dựa vào áp suất
sau bướm ga bằng cảm biến MAP , hoặc cảm biến tốc độ động cơ
b) Theo phương pháp lắp đặt kim phun
* Loại TBI : Phun đơn điểm
* Loại PI : Phun trên đường ống nạp , trước supap hút
* Loại DI: Phun trực tiếp vào buồng đốt
c) Theo phương pháp điêu khiển bơm nhiên liệu

* Bơm xăng không qua ECU

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

1

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

- Hệ thống phun xăng loại này chỉ sử dụng bộ cảm biến đó gió kiểu cánh trượt và chỉ làm việc
khi động cơ hoạt động , Loại này có đặc điểm an toàn cao cho hệ thống . Sơ đồ mạch điện như
trên hình sau .

Mạch điều khiển bơm xăng khơng qua ECU
* Bơm xăng qua ECU
- Loại này sử dụng hộp ECU cộng với các cảm biến như tốc độ trục khuỷa , tốc độ động cơ để
điều khiển đóng ngắt transistor làm đóng mở relay để điều khiển bơm xăng . Sơ đồ như hình
bên dưới

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

2

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA



ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU
* Bơm xăng qua ECU có thay đổi điều khiên tốc độ bơm
- Loại này tương tự như loại thứ 2 , chỉ sử dụng thêm một con điện trở làm cho dòng điện đi
qua motor bơm bị thay đổi từ đó điều khiển được tốc độ bơm xăng . Sơ đồ như hình sau .

Mạch điều khiển bơm xăng qua ECU có điều chỉnh tốc độ bơm
1.1.3 Yêu cầu
- Dảm bảo mạch điều khiển hoạt động tốt trong mọi trường hợp
- Lưu lượng nhiên liệu phun vào phải đáp ứng hiệu quả nhất trong mọi tính huống điều khiển
người lái và môi trường
- Đảm bảo an toàn về điện đồi với mạch điều khiển
- Đảm bào an toàn cháy nổ đối với hệ thống bơm xăng nhiên liệu
1.2 Cấu tạo của hệ thống điều khiển phun xăng ( có qua ECU )
1.2.1 Cơng tăc máy
- Đối với bài thực hành của nhóm . Nhóm sử dụng cơng tắc dạng xoay ( lười gà ) gồm có 3 tiếp
điểm tương ứng với 3 dây , 1 dây từ nguồn đi vào công tắc và 2 dây đi ra .

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

3

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN


GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

1.2.2 Relay
- Relay sử dụng trong hệ thống điều khiển phun xăng gồm gồm 2 relay. Một relay 4 chân đóng
vai trị là rolay chính , 1 relay 5 chân đóng vai trị là relay bơm
* Công dụng chung của relay : là thiết bị để đóng ngắt mạch điện trong tất cả các hệ thống điện
trên ô tô . Đồng thời tác dụng chính của nó là giảm dịng qua cơng tắc máy tránh hư hỏng cơng
tắc máy giảm chi phí cho người sử dụng .
* Phân loại : Ta có relay 4 chân , 5 chân , 8 chân ….

* Cấu tạo :
- Cuộn hút ( nam châm điện ) : có tác dụng khi cấp nguồn thì hút thanh tiết điểm lại để đảo
trạng thái chân NO và NC
- Phần mạch tiếp điểm ( mạch lực ) : dùng để dóng ngắt tín hiệu và các thiết bị tải với dòng nhỏ
và được cách ly với cuộn hút
* Nguyên lý : Khi cấp nguồn điện vào cuộn hút thí nó trở thành nam châm điện và hút tiếp
điểm khi đó tiếp điểm thường mở NO sẽ đóng , tiếp điểm thường đóng NC sẽ mở để cho dịng
điện chạy qua tải

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

4

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA


1.2.3 Các cảm biến
a) Cảm biến áp suất nạp sau bướm ga ( MAP )

* Công dụng : Khi tải của động cơ thay đổi áp suất tuyệt đối trên đường ống náp sẽ thay đổi và
cảm biến MAP sẽ chuyển thành tín hiệu điến áp báo về ECU để tính để tính tốn lượng khơng
khí đi vào xykanh , nhờ đó ECU sẽ điều khiển thời gian mở kim phun
* Cấu tạo
- Cảm biến bao gồm một tấm silicon nhỏ ( hay còn gọi là màng ngăn ) dày hơn ở 2 mép ngoài (
khoảng 0,25mm) và mỏng ở giữa ( khoảng 0,25mm) . Hai mép được làm kín cùng với mặt
trong của tấm silicon tạo thành buồng chân không trong cảm biến . Mặt ngoài tấm silicon tiếp
xúc với áp suất đường ống nạp . Hai mặt của tấm silicon được phủ thạch anh để tạo thành điện
trở áp điện . Khi áp suất đường ống nạp thay đổi giá trị điện áp trở điện sẽ thay đổi .
* Mạch điện :
- Gồm 3 chân :
+ Chân VC là chân cấp nguồn 5 V ( lấy từ chân VC của ECU)
+ Chân PIM là chân tín hiệu
+ Chân E2 là chân nối mass

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

5

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

* Nguyên lý :

- Khi gió vào thì sẽ làm cho màng trong cảm biến bị cong
+ Gió vào nhiều áp suất sau bướm ga lớn sẽ làm cho màng bị cong nhiều làm cho giá trị
điện trở bị thay đổi nhiều dẫn đến sự sự chênh lệch mức điện áp lớn sẽ làm con OPAM
trong cảm biến dẫn làm transistor dẫn sẽ làm chi tín hiệu ở chân UPIM ở mức thấp
+ Gió vào ít áp suất sau bướm ga nhỏ sẽ làm cho màng bị cong nhẹ làm cho giá trị điện
trở bị thay đổi ít dẫn đến sự sự chênh lệch mức điện áp thấp con OPAM không dẫn
transistor trong cảm biến ngắt sẽ làm chi tín hiệu ở chân UPIM ở mức cao
=> Dựa vào giá trị điện áp ở chân UPIM để điều chỉnh lượng phun
b) Cảm biến tốc độ xe và cảm biến vị trí trục khuỷa
* Cảm biến vị trí trục khuỷu ( tín hiệu GE)
- Cảm biến vị trí trục khuỷu có nhiệm vụ đo tín hiệu tốc độ trục khuỷu , vị trí trục khuỷu để gửi
về ECU và ECU sử dụng tín hiệu đó để tính tốn góc đánh lửa sớm cơ bản và thời gian phun
nhiên liệu cơ bản cho động cơ.
* Cảm biến tốc độ ( tín hiệu NE )
- Cảm biến tốc độ động cơ (tương tụ cảm biến vị trí trục khuỷu ) dùng để báo tốc độ động cơ về
ECU để tính tốn hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu nhờ đó sẽ điều chỉnh lượng phun nhiên liệu sẽ
phun vào từng xylanh . Cảm biến này được dùng vào mục đích điều khiển tốc độ khơng tải
hoặc cắt nhiên liệu ở chế độ không tải cưỡng bức .
- Cảm biến G và NE trên động cơ thường được bố trí trong delco ( bộ chia điện ) , hoặc trên
bánh đà , trên bánh răng cốt cam …

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

6

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN


GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

* Cấu tạo của cảm biến GE và NE
- Cấu tạo gồm có : Rotor để khép mạch từ và cuộn dây cảm ứng mà lõi gắn với một nam châm
vĩnh cửu đưng yên . Số răng trên rotor và số cuộn dây cảm ứng thay đổi tùy thuộc vào loại
động cơ .

c) Cảm biến nhiệt độ ( nhiệt độ nước làm mát , nhiệt độ khí nạp , …. )
* Cơng dụng : Các biến nhiệt độ dùng để xác định nhiệt độ ( nước làm mát , khơng khí nạp ) từ
đó gửi tín hiệu đến ECU . ECU sẽ tính tốn từ đó điều khiển lượng phun xăng , góc đánh lửa
sớm , tốc độ không tải và cả tốc độ quạt làm mát két nước
* Cấu tạo : Cấu tạo của các loại cảm biến nhiệt độ đều giống nhau , có cầu cơ bản là cái nhiệt
điện trở âm ( dương ) được đặt trong 1 trụ rỗng có ren ngồi

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

7

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

* Nguyên lý : Khi nhiệt độ thay đổi thì sẽ làm cho giá trị điện trờ thay đổi , sự thay đổi giá trị
điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp gửi đến ECU , từ đó ECU sẽ tính toán để điều chỉnh
lượng phun và thời gian phun
d) Cảm biến vị trí bướm ga
* Chức năng : Cảm biến vị trí bướm ga có nhiệm vụ xác định độ mở của bướm ga và gửi thông

tin về bộ xử lý trung tâm giúp điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối ưu theo độ mở bướm ga.
Trên các dòng xe sử dụng hộp số tự động, vị trí bướm ga là thơng số quan trọng để kiểm sốt
q trình chuyển số . Cảm biến này thường được lắp trên cổ họng gió

* Phân loại và cấu tạo :
- Loại tiếp điểm : Có cấu tạo gồm một cần xoay đồng trục với cánh bướm ga , cam dẫn hướng
xoay theo cần , tiếp điểm di động di chuyển dọc theo rãnh của cam dẫn hướng , tiếp điểm cầm
chừng ( IDL ) , tiếp điểm toàn tải PSW
- Loại tuyến tính : Loại cảm biến này gồm có 2 con trượt và một điện trở và các tiếp điểm cho
các tín hiệu IDL và VTA được cung cấp ở các đầu của mỗi tiếp điểm
- Loại phần tử Hall: Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có mạch IC Hall làm bằng
các phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng. Các nam châm được lắp ở trên trục
bướm ga và quay cùng với bướm ga

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

8

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

Loại Hall

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Loại tuyến tính

Loại tiếp điểm


* Nguyên lý : Bướm ga được mở ga hoặc đóng lại khi tài xế đạp hoặc nhả bàn đạp ga. Lúc này,
cảm biến bướm ga sẽ ghi lại hoạt động mở của bướm ga và chuyển hóa góc mở bướm ga thành
một tín hiệu điện áp và gửi tới ECU . ECU sẽ tính tốn và điểu khiển thời gian nhấc kim giúp
điều chỉnh lưu lượng xăng phun vào đường ống nạp
e) Cảm biến Oxy
* Chức năng : Cảm biến oxy có chức năng đo lượng oxy dư trong khí thải động cơ và truyền
tín hiệu về ECU nhằm điều chỉnh tỉ lệ nhiên liệu và không khí cho phù hợp

* Cấu tạo :
Bộ cảm biến oxy thường có 2 loại: Nung nóng (heated) và khơng nung nóng (unheated).

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

9

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

– Loại nung nóng: Bên trong có điện trở để sấy nóng bộ cảm biến với mục đích nhanh chóng
đưa nó lên đúng nhiệt độ làm việc, từ 600 – 650 độ F, để có thể sản sinh ra một điện thế. Loại
này có thể có 2, 3 hoặc 4 dây nhằm phục vụ cho việc sấy nón
– Loại khơng nung nóng: Sẽ mất nhiều thời gian hơn để đạt nhiệt độ làm việc và trong khoảng
thời gian này động cơ sẽ phải hoạt động với một hịa khí khơng đúng tiêu chuẩn
* Nguyên lý :
Khi khí xả được thải ra và đi qua cảm biến oxy, tiếp xúc của khí thải và đầu dò của cảm biến sẽ

khiến cảm biến phát sinh một dịng điện có điện thế tỉ lệ nghịch với hàm lượng oxy của khí thải
để truyền đến PCM. Nếu hàm lượng oxy cao hay hịa khí ‘nghèo xăng’ (lean mixture), điện thế
do cảm biến oxy phát sinh sẽ ở vào khoảng 0.1V. Nếu hàm lượng oxy thấp hay hòa khí ‘giàu
xăng’ (rich mixture), điện thế do cảm biến phát sinh sẽ ở vào khoảng 0.9V. Dựa trên điện thế
này PCM sẽ điều chỉnh thời gian mở của các kim phun nhiên liệu một cách thích hợp để hỗn
hợp khí nạp có được một tỷ lệ khơng khí / xăng gần với tỷ lệ lý tưởng (14.7: 1)
* Vị trí lắp đặt :
Thông thường, cảm biến oxy được vặn vào lỗ có ven răng ở ngay phía trước bộ phận lọc khí
thải của động cơ, bộ phận này ở gần cuối ống thốt khí cháy. Đơi khi một bộ cảm biến thứ hai
được bố trí ngay phía sau bộ lọc khí thải nhưng mục đích của bộ cảm biến này chỉ để xác định
tính năng làm việc của chính bộ lọc khí thải này
1.2.4 Bộ điều khiển điện tử ECU
a) Tổng quan :
- ECU (hay còn gọi là hộp đen) chính là “bộ não” điều khiển chi phối tất cả mọi hoạt động của
động cơ thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến trên động cơ hoặc ô tơ, sau đó được
truyền về ECU xử lý tín hiệu và đưa ra “mệnh lệnh” buộc các cơ cấu chấp hành phải thực hiện
như việc điều khiển nhiên liệu, góc đánh lửa, góc phối cam, ga tự động, lực phanh ở mỗi
bánh...
- Mặc khác, cơ cấu chấp hành phải luôn bảo đảm thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản
hồi từ các cảm biến nhằm đem lại sự chính xác và thích ứng cần thiết. Bên cạnh đó, nhằm giảm
tối đa chất độc hại trong khí thải và cải thiện lượng tiêu hao nhiên liệu, đảm bảo công suất tối
ưu ở các chế độ hoạt động của động cơ. Hơn hết, ECU can thiệp và xử lý nhanh những tính
huống mất kiểm sốt của người khi gặp tình huống nguy hiểm và điều đặc biệt giúp việc chuẩn
đoán “bệnh” của động cơ một cách nhanh chóng.
=> ECU là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thơng tin, tính
tốn, gửi đi các tín hiệu thích hợp và quyết định chức năng làm việc của xe sao cho hiệu quả
nhất trong các tình huống khác nhau.

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN


10

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

b) Cấu tạo của ECU

* Bộ nhớ trong của ECU
- ROM (Read Only Memory): Dùng trữ thông tin thường trực. Bộ nhớ này chỉ đọc thơng tin đã
được lập trình sẵn, chứ khơng thể ghi vào được. Do đó, ROM chính là nơi cung cấp thông tin
cho bộ vi xử lý.
- RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, dùng để lưu trữ thông tin mới
được ghi trong bộ nhớ và xác định bởi vi xử lý. RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ
bất kỳ.
- PROM (Programmable Read Only Memory): Cấu trúc cơ bản giống như ROM nhưng cho
phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi sử dụng chứ không phải nơi sản xuất như ROM. PROM cho
phép sữa đổi chương trình điều khiển theo những đòi hỏi khác nhau
- KAM (Keep Alive Memory): KAM dùng để lưu trữ những thông tin mới (những thông tin
tạm thời) cung cấp đến bộ vi xử lý. KAM vẫn duy trì bộ nhớ cho dù động cơ ngưng hoạt động
hoặc tắt công tắc máy. Tuy nhiên, nếu tháo nguồn cung cấp từ acquy đến máy tính thì bộ nhớ
KAM sẽ bị mất.
* Bộ vi xử lý
- Có chức năng từ việc tiếp nhận thơng tin tín hiệu ở các cảm biến trên động cơ thông qua các
bộ nhớ trong ECU, tín hiệu lập tức gửi đến Bộ vi xử lý, lúc này nó có chức năng tính tốn và
đưa ra mệnh lệnh cho bộ phận chấp hành thích hợp. Có thể nói, đây là bộ phận quan trọng nhất
của ECU

* Đường truyền BUS
- Dùng để chuyển các lệnh và số liệu trong ECU . Nhờ đường truyền mà thông tin có thể truyền
từ bộ vi xử lý gửi đến các cơ cấu chấp hành nhanh nhất có thể .

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

11

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

=> Tổng quan về hoạt động của ECU , các cảm biến và thiết bị được thể hiện như trên hình :

1.2.5 Bơm xăng
* Cơng dụng : Có nhiệm vụ hút xăng từ bình nhiên liệu rồi đẩy tới kim phun trong động cơ với
áp suất được duy trì trong khoảng 30-85 PSI . Bơm xăng được vận hành bằng điện và được đặt
trực tiếp bên trong hoặc bên ngoài thùng nhiên liệu
* Phân loại : Hiện nay bơm xăng sử dụng cho các hệ thống phun xăng có hai loại
- Loại bơm cánh quạt
- Loại bơm con lăn
* Bơm cách quạt : loại này thường đặt trong thùng xăng . So với loại con lăn thì loại này có ưu
điểm là ít gây ồn và không tạo ra dao động trong mạch nhiên liệu nên được sử dụng rộng rãi
- Cấu tạo :
+ Motor điện , bánh công tác ( bánh bơm )
+ Bộ phận công tác của bơm
+ Van kiểm tra

+ Van giảm áp và lọc xăng

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

12

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

* Bơm con lăn : Loại này được đặt bên ngoài thùng xăng và luôn gắn gần thùng để hiệu suất
của bơm được cao hơn
- Cấu tạo của loại bơm này gồm các thành phần sau đây
+ Motor điện 1 chiều
+ Bộ phận công tác của bơm
+ Van giảm áp , van 1 chiều
+ Bộ phận bơm là một buồng rỗng hình trụ , trong đó có một đĩa quay sai tâm được bố
trí
các con lăn trong các rãnh và bắt dính vào rotor . Khi dòng điện chạy qua rotor quay
quay sẽ kéo theo đĩa sai tâm quay

* Bơm xăng có thể được điều khiển theo 3 cách
- Không qua hộp ECU đối với loại này thường được sử dụng thêm với cảm biến đo gió kiểu
cách trượt
- Qua hộp ECU
- Qua hộp ECU đồng thời thay đổi tốc độ quay của bơm xăng ( 2 cấp độ : cao và thấp )


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

13

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

1.2.6 Kim phun
* Công dụng : Phun nhiên liệu vào đường ống nạp đúng thời điểm đảm bảo hiệu suất tốt nhất
ứng với các điều kiện hoạt động của ơ tơ từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến đến hiệu quả hoạt động
của hệ thống .

* Cấu tạo kim phun :
1: Bộ lọc : Đảm bảo nhiên liệu đi vào kim phun phải thật sạch
2: Giắc cấm : nối với mạch điện điều khiển
3: Cuộn dây : Tạo ra từ trường khi có dịng điện
4: Ty kim : Tác động đến sự đóng mở của van kim
5: Van kim : Đóng kín vịi phun , khi có dịng điện sẽ bị nhấc lên để nhiên liệu được phun ra .
6: Vòi phun : Định góc phun và xé tơi nhiên liệu
7 : Vỏ kim

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

14

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA



ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

* Qúa trính hoạt động của kim phun :
- Trong quá trình hoạt động của động cơ ECU liên tục nhận được những tín hiệu đầu vào từ các
cảm biến như ( GE ,NE , MAP , THA , THW , OXY , …. ) . Qua đó ECU sẽ tính ra thời gian
mở kim . Qúa trình mở và đóng của kim phun diễn ra ngắt quắt quản . ECU gửi tín hiệu đến
kim phun trong bao lâu phụ thuộc vào độ độ rung của xung .
* Phương pháp phun : Có 2 phương pháp phun
- Phương pháp phun đơn điểm : Áp dụng với 1 kim phun cho 4 máy
- Phương pháp phun đa điểm : Áp dụng cho 4 kim phun 4 máy . Trong đó 3 kiểu phun
+ Phun độc lập
+ Phun theo nhóm
+ Phun đồng loạt

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

15

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

1.3 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống điều khiển phun xăng

1.3.1 Nguyên tắc hoạt động của điều khiển bơm xăng ( loại qua ECU )

* Hoạt động :
- Khi công tắc ở vị trí IG lúc này dịng qua cuộn L trong Main relay đóng tiếp điếm , lúc này sẽ
có dịng từ (+) acquy đi qua tiếp điểm của main relay .
- Khi cơng tắc ở vị trí ST lúc này có dịng qua cuộn L2 của Relay bơm về mass làm đóng tiếp
điểm của relay bơm , dịng lúc này từ (+) acqyt qua tiếp điểm của relay chính rồi đi qua tiếp
điểm của relay bơm đi qua bơm về mass => làm bơm quay , nhiên liệu sẽ được hút từ thùng
chứa qua bơm đến kim phun qua đường ống nạp rồi vào xylanh
- Khi trả công tắc trờ về vị trí IG , lúc này động cơ đã nổ nên có tín hiệu NE gửi đễn ECU . do
đó sẽ có tín hiệu dạng điện áp gửi từ ECU qua cuộn L1 của relay bơm nên tiếp điểm vẫn được
giữ ở vị trí đóng nên vẫn có dịng đi qua bơm làm cho bơm quay
- Khi giảm ga đột ngột lúc này có thể mất tín hiệu NE do đó tụ điện C sẽ phóng điện lên cuộn
L1 tạo từ trường để giữ tiếp điểm của relay bơm đóng và bơm vẫn quay
- Khi ta bật cơng tắc từ vị trí OFF sang ON thì trong ECU vẫn có nguồn cấp , ECU này làm cho
transistor dẫn trong 2s giúp cho tiếp đóng để bơm có thể hoạt động trước .

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

16

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

1.3.2 Nguyên tắc hoạt động của điều khiển kim phun


* Hoạt động :
-Điện áp từ accu sẽ được cung cấp trực tiếp đến kim phun qua công tắc máy . Khi transistor Tr
trong ECU mở sẽ có dịng chạy qua kim phun , chạy qua chân No.10 và No.20 đến các chân
E01 và E02 vế mass . Trong lúc Tr mở dòng điện chạy qua kim phun sẽ làm nhấc ty kim và
nhiên liệu sẽ được phun vào đường ống nạp . Transistor trong ECU đóng mở sẽ phụ thuộc vào
các cảm biến được đưa tới ECU
-Lưu lượng xăng phun ra sẽ phụ thuộc vào thời gian nhấc kim mà thời gian nhấc kim sẽ phụ
thuộc vào dạng xung từ các cảm biến gửi đến ECU , xung cao ( dày ) thì dòng lớn làm kim
nhấc mạnh và thời gian nhấc kim dài và ngược lại . VD
+ Khi xe tăng tốc cảm biến tốc độ động cơ gửi tín hiệu NE đến ECU , dạng xung gửi đi l
ớn nên kim nhấc mạnh , thời gian nhấc kim lấu xăng được phun nhiều hơn
+ Khi xe vữa khởi động nhiệt độ nước thấp cảm biến nhiệt độ nước làm mát gửi tín hiệu
THW đến ECU dưới dạnh xung mạnh làm ty kim nhấc lên mạnh xăng được phun nhiều
hơn.
CHƯƠNG II : Q TRÌNH XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG
2.1 Quá trình chuẩn bị
- Chuẩn bị đầy đủ các vật liệu cần thiết như : dây điện , băng keo đen , ống bịt , keo nến …
- Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như : Kéo , Tuvit , kềm , dao , quẹt lửa , đồng hồ VOM , mỏ
hàn chì
- Chuẩn bị các bộ phận cần thiết của hệ thống điều khiển phun xăng : Công tắc máy , relay ,
bơm xăng . kim phun , ECU, các cảm biến , bộ chia điện , đèn led ( giả tín hiệu ) , accu .
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

17

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN


GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Bộ chia điện

CB nhiệt độ nước

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

ECU

CB nhiệt độ khí nạp

18

công tắc

CB MAP

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Relay chính và Relay bơm

Bơm và dàn kim phun
2.2 Xác định chân của các bộ phận trong hệ thống điều khiển phun xăng
a) Xác định chân của công tắc máy

- Trên công tắc máy có sẵn 3 chân ghi tên : B , IG , ST
+ Chân B : nối với nguồn dương accu
+ Chân IG : nối với relay chính
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

19

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

+ Chân ST : Nối với relay bơm
b) Xác định chân của relay
- Trong mơ hình ta sử dụng 2 relay (4 chân ) . Quá trình xác định chân tương tự nhau chủ yêu ta
phân biệt được 2 chân tín hiệu đi qua cuộn dây , các chân còn lại ta tự do nối với nguồn và tải
- Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch bất kỳ vào 2 chân trong 4 chân của relay . Chỉnh đông hồ
VOM về thang đo OHM đặt 2 đầu chân đồng hồ vào 2 chân bất kỳ , cặp chân nào kim đồng hồ
lên thì đó là cặp chân tín hiệu đi qua cuộn dây . 2 chân còn lại 1 chân nối nguồn và 1 chân nối
tải.
c) Xác định chân các con cảm biến
* Cảm biến tốc độ động cơ (NE) và cảm biến tốc độ trục khuỷu ( GE)
- Đây là cảm biến điện từ thường được đặt trung với bộ chia điện . Thơng thường mỗi cảm biến
có 2 chân (G+,G-,NE+,NE-) , cũng có một số loại kết hợp trong bộ chia điện chỉ còn 3 chân
( G+, G-,Ne+ ). Lúc này chân G- và chân Ne- được gộp chung . Ta dùng cách đo thơng mạch 2
chân cịn lại .
B1: Sừ dụng đồng hồ VOM ở thang đo Ohm
B2: Đo 1 chân ( trong 2 chân G+ , NE+) với 1 chân G+ trong hộp ECU . Nếu kim đồng hồ

chạy thể hiện có sự thơng mạch thì chân đó là chân G+ , chân còn lại là chân GB3: Ta tiến hành kiếm tra tương tự cho chân NE+ trong ECU để chắc chắn
* Cảm biến vị trí bướm ga
Ta tiến hành đo thông mạch các chân trong cảm biến :
- 3 chân trong cảm biến là chân VTA , IDL và chân E2 . chân còn lại là chân VC
- Sau đó ta đi chân VC với 3 chân cịn lại
+ Chân nào mà khi thay đổi vị trí bm ga kim đồng hồng khơng nhút nhích là chân E2
+ Chân nào mà khi thay đổi vị trí bướm ga kim đồng hồ nhút nhích là chân IDL
2.3 Kiểm tra hoạt động của các bộ phận trong hệ thống điều khiển phun xăng
a) Kiểm tra hoạt động của relay
- Có nhiều cách để kiểm tra hoạt động của relay :
+ Lắp mạch bóng đèn
+ Dùng đồng hồ VOM
+ Dùng tai để nghe
- Ở đây ta kiểm tra đơn giản như sau : Cấp nguồn và nối mass vào 2 chân tín hiệu ( đi qua cuộn
dây ) . Nếu nghe tiếng tạch tạch của tiếp điểm đóng mở thì relay còn tốt

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

20

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

b) Kiểm tra hoạt động của các cảm biến
* Cảm biến MAP
B1:Ta cấp nguồn 5V vào chân Vc và nối Mass chân E2

B2:Giả tín hiệu bằng cách hút hoặc thổi đường ống giữ cảm biến
B3:Dùng đồng hồ VOM đo điện áp ở chân U PIM nếu giá trị trên đồng hồ thay đổi thì cảm biến
cịn tốt

* Cảm biến nhiệt độ nước làm mát :
-Để kiểm tra hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát, ta phải đo giá trị điện trở của cảm
biến khi có sự thay đổi về nhiệt.
-Ta dùng đồng hồ VOM , bật chỉnh về chế độ VOM để kiểm tra như sau . Đo 2 chân THW và
E2 của cảm biến nếu
•
•

Dùng bật lửa hoặc nhúng cảm biến vào nước nóng.Nếu điện trở có giá trị xấp xỉ từ 0,2 –
0,3 Ω, thì cảm biến cịn hoạt động tốt.
Nếu nhúng cảm biến vào nước lạnh và thấy giá trị điện trở thay đổi thì cảm biến hoạt
động bình thường.

* Cảm biến tốc độ trục khuỷu và cảm biến tốc độ xe
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

21

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Có 2 cách để kiểm tra :

- Đo xung : Đối với cách này ta phải có đồng hồ chuẩn đốn có chức năng đo xung
- Đo điện trờ : dùng đồng hồ VOM chỉnh về thang đo Ohm rồi so với thông số
Điều kiện tiêu chuẩn

Giá trị hiển thị

Lạnh

1,63 – 2,74 Ω

Nóng

2,065 – 3,225 Ω

Điều kiện lạnh là ở -10°C đến 50°C
Điều kiện nóng là ở 50°C đến 100°C
* Cảm biến vị trí bướm ga
B1: Nối mạch gồm ACCU , cơng tắc , ECU và cảm biến , relay
B2: Cấp nguồn từ ECU và nối mass cho cảm biến
B3: Dùng đồ hồ VOM đo điện áp giữa chân VC và E của cảm biến nếu trị trị xấp xỉ trong
khoảng 4-6V thì cảm biến còn hoạt động
B4: Đối với cảm biến loại tuyến tính ta đo điện áp giữa các chân cảm biến theo tiêu chuẩn sau:
Giá trị điện áp hiển thị

Trạng thái

VA-E2

IDL-E2


Bướm ga đóng hồn tồn

(0,3 – 0,8)V

(0 – 3 )V

Bướm ga mở hoàn toàn

(2,9 – 4,9)V

(9 – 14)V

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

22

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA


ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

b) Kiểm tra hoạt động của kim phun
*Kiểm tra âm thanh hoạt động phát ra từ mỗi kim phun
B1: Cấp nguồn và nối mass cho 2 chân của kim phun
B2: Bật mở công tắc và lắng nghe âm thanh trong mỗi kim
B3: Nếu nghe tiếng nhấc của ty kim thì kim cịn hoạt động
c) Kiểm tra hoạt động của bơm
B1: Cấp nguồn và nối mass cho 2 đầu của bơm . Nếu nghe tiếng bơm quay thì bơm cịn hoạt

động
B2: Dùng đồng hồ VOM ở thang đo Ohm để đo điện trờ của bơm
+ Nếu giá trị trong khoảng 0,5 – 4V thì bơm bình thường
+ Nếu giá trị cao hơn mức quy định thì bơm yếu
d) Kiểm tra hoạt động của ECU
B1: Nối dương cấp nguồn cho các chân Bat , B1và B+ của ECU . Nối mass cho chân E1 và E2
của ECU . Dúng đồng hồ VOM ở thang đo điện áp . Đo điện áp ở 2 đầu chân VC nếu gấn 5V
thì cịn tốt
B2: Lắp mạch bóng đén , kiểm tra tín hiệu IGT và lấy tín hiệu của cảm biến tốc độ động cơ và
cảm biến vị trí trục khuỷu
+ Do cảm biến ( G,Ne) được đặt trong bộ chia điện nên ta sử dụng bộ chia điện của hệ
thống đánh lửa .
+ Lắp mạch bóng đén . Ta nối chấn (+) của bóng đèn vào chân T của T của ECU . nối
chân âm của bóng đén vào mass
+ Quay trục của bộ chia điện nếu đèn sáng thì ECU cịn tốt
2.4 Lắp mạch nối dây hệ thống điều khiển phun xăng
- Ta lắp mạch giống như sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm xăng và kim phun ở mục 1.3
- Trong quá trình lắp mạch cần đảm bảo các yếu tố sau
+ Đảm bảo tối ưu đường dây điện ( ngắn , gọn ) nhất nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho hệ thống
hoạt động đường
+ Tránh các hư hỏng thường gặp như : Hở mạch , chạm dương , chạm mas , ngắn mạch , điện
trở tăng bất kỳ
+ Đảm bảo vị trí các bộ phận trọng sơ đồ mạch phù hợp và thuận tiện nhất
+ Đảm bảo tính thẩm mỹ của mơ hình
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

23

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA



ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

GVHD:TS NGUYỄN THÀNH SA

Hình ảnh sau khi lắp sơ đồ hồn chỉnh của nhóm

**** Tài liệu kham thảo
1 PGS-TS Đỗ Văn Dũng – Điện động cơ và điều khiển động cơ – Nhà xuất bản ĐH Quốc Gia
TP.HCM – 2013
2 Nguyễn Văn Chất – Giáo trình trang bị điện ô tô – Nhà xuất bản Giáo Dục
3 Dương Minh Trí – Cảm biến và Ứng dụng – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuất Hà Nội –
2001

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

24

GVDH : TS NGUYỄN THÀNH SA