TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

GIÁO TRÌNH
( Lưu hành nội bộ )

Ngành: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
Mơ đun: SỬA CHỮA PAN Ô TÔ

Năm 2019
1


LỜI NĨI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cơng nghiệp ơtơ ở Việt Nam có bước phát triển mạnh mẽ.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều xe ơtơ hiện đại, được ứng dụng công nghệ cao. Trước sự
phát triển mạnh mẽ đó, địi hỏi phải có đội ngũ cán bộ kỹ thuật nắm vững kiến thức và kỹ năng
về bảo dưỡng, sửa chữa và đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề đáp ứng nhu cầu của
xã hội.
“Sửa chữa Pan ô tô” là môn học chuyên ngành “Công nghệ Ơtơ”. Đây là mơn học quan
trọng được nhiều trường Đại học, Cao đẳng kỹ thuật trong nước giảng dạy cho sinh viên ngành
“Cơng nghệ ơtơ”
Giáo trình nội bộ “Sửa chữa Pan ơ tơ”, được biên soạn theo chương trình môn học “Sửa
chữa Pan ô tô” của trường Cao đẳng Lào Cai nhằm mục đích giúp sinh viên chun ngành
Cơng nghệ kỹ thuật ơtơ có tài liệu học tập và thực hành kỹ năng nghề. Tài liệu này cũng có thể
sử dụng cho các đối tượng khác có liên quan đến ngành Cơng nghệ kỹ thuật ơtơ.
Giáo trình nội bộ “Sửa chữa Pan ô tô” không đi sâu vào những nội dung lý thuyết
nghiên cứu mà chỉ ra những kiến thức cơ bản cần thiết nhất để ôn tập lại kiến thức để hỗ trợ
cho việc thực hành, đồng thời hướng dẫn các kỹ năng thực hành trong công việc sửa chữa pan
bệnh của ô tô giúp cho sinh viên có thể tự học và ứng dụng hiệu quả trong thực hành nghề.
Ban biên soạn đã mạnh dạn bỏ các nội dung q cũ, lạc hậu khơng cịn phù hợp với

thực tiễn và đưa vào những nội dung mới phù hợp với thực tế xã hội Việt Nam cũng như xu
hướng phát triển của ngành Công nghệ ôtô trên thế giới.
Ban biên soạn chúng tôi xin chân thành cám ơn các thầy trong bộ mơn Cơ khí Động
lực đã đóng góp nhiều ý kiến q báu giúp chúng tơi hồn thành tài liệu này. Tuy nhiên, đây là
tài liệu biên soạn lần đầu, q trình biên soạn khơng thể tránh được các thiếu sót nhất định,
chúng tơi chân thành đón nhận những ý kiến đóng góp của quý bạn đọc để chỉnh sửa tài liệu
ngày một hồn thiện hơn.

Nhóm tác giả

2


BÀI 1: KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
*. Mục tiêu của bài:
- Đọc được các mạch điện của hệ thống điều khiển động cơ.
- Thực hiên được kỹ năng kiểm tra của mạch điện.
- Sử dụng máy chẩn đốn đúng trình tự, u cầu kỹ thuật và an tồn.
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong thực hành kiểm tra và sửa chữa pan ôtô.
*. Nội dung của bài:
1. Hệ thống EFI
1.1. Mạch nguồn ECM

1.1.1. Mô tả mạch điện
Như trình bày ở hình minh họa này, sơ đồ chỉ ra loại trong đó rơle chính EFI được điều khiển
trực tiếp từ khoá điện. Khi bật khoá điện ON, dịng điện chạy vào cuộn dây của rơle chính EFI, làm
cho tiếp điểm đóng lại. Việc này cung cấp điện cho các cực + B và + B1 của ECU động cơ.
Điện áp của ắc quy luôn luôn cung cấp cho cực BATT của ECU động cơ để tránh cho các mã chẩn
đoán và các dữ liệu khác trong bộ nhớ của nó khơng bị xóa khi tắt khố điện OFF.
1.1.2. Trình tự kiểm tra

1.2. Mạch ra của VC

3


1.2.1.Mô tả mạch điện
Các cảm biến này biến đổi các thông tin khác nhau thành những thay đổi điện áp mà ECU
động cơ có thể phát hiện. Có nhiều loại tín hiệu cảm biến, nhưng có 5 loại phương pháp chính
để biến đổi thơng tin thành điện áp. Hiểu đặc tính của các loại này để có thể xác định trong khi đo
điện áp ở cực có chính xác hay không.
Một điện áp không đổi 5V (Điện áp VC) để điều khiển bộ vi xử lý ở bên trong ECU động cơ
bằng điện áp của ắc quy. Điện áp không đổi này, được cung cấp như nguồn điện cho cảm biến, là
điện áp cực VC. Trong loại cảm biến này, một điện áp (5V) được đặt giữa các cực VC và E2 từ mạch
điện áp không đổi trong ECU động cơ như trình bày trong hình minh họa. Sau đó cảm biến này thay
góc mở bướm ga hoặc áp suất đường ống nạp đã được phát hiện bằng điện áp thay đổi giữa 0 và 5V
để truyền tín hiệu đi.
1.2.2.Trình tự kiểm tra
1.3. Mạch điều khiển bơm nhiên liệu
1.3.1.Mô tả mạch điện
Kiểu 1:

- Khi khóa điện từ Off -> On, dịng điện từ cực IG của khóa điện -> cuộn dây rơ le
chính EFI, làm cho tiếp điểm rơ le chính đóng.
4


- Khi khóa điện ở vị trí ST, dịng qua cuộn dây L2 -> tiếp điểm rơ le bơm đóng. Lúc
này có dịng điện từ dương ắc quy -> tiếp điểm rơ le chính -> tiếp điểm rơ le bơm (Open
Circuit Relay) -> bơm xăng làm cho bơm quay.
- Khi động cơ hoạt động: Tín hiệu số vịng quay Ne -> ECU, ECU điều khiển transistor

T mở, dòng điện -> cuộn dây L1 làm cho tiếp điểm rơ le bơm tiếp tục đóng và bơm tiếp tục
quay.
- Khi khóa điện từ On chuyển sang Off bơm tiếp tục quay trong khoảng 2 giây.
Tóm lại: Bơm nhiên liệu chỉ quay khi.
- Khóa điện ở vị trí ST.
- Khóa điện On và có tín hiệu số vịng quay gửi về ECU.
- Khóa điện On và cực +B nối với Fp ở đầu kiểm tra.
Kiểu 2:
- Hiện nay để đơn giản hóa trong mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu, hãng Toyota và
một số hãng khác sử dụng rơ le bơm gồm một tiếp điểm và một cuộn dây. Phương pháp điều
khiển giống hãng Honda.

5


- Khi khóa điện ở vị trí On: Dịng điện từ cực IG khóa điện cung cấp cho cuộn dây của
rơ le chính, làm cho tiếp điểm rơ le chính đóng.
- Khi khởi động: Dịng điện từ cực ST -> STA(ECU). ECU điều khiển transistor mở ->
dòng điện đi qua cuộn dây rơ le bơm. Dòng điện cung cấp cho bơm xăng như sau: + Accu ->
tiếp điểm rơ le chính -> tiếp điểm rơ le bơm -> bơm xăng.
- Khi động cơ hoạt động, có tín hiệu số vịng quay động cơ Ne gữi về ECU, ECU tiếp
tục điều khiển để giữ cho tiếp điểm rơ le bơm đóng và bơm tiếp tục quay.
- Khi tắt máy (Khóa điện từ ON -> OFF) bơm tiếp tục quay trong khoảng thời gian là 2
giây.
Tóm lại: Bơm xăng quay khi.
- Khóa điện ở vị trí ST.
- Khóa điện On và có tín hiệu NE gửi về ECU.
- Khóa điện On và cực +B nối với Fp ở đầu kiểm tra
1.3.2.Trình tự kiểm tra
1.4. Mạch phun nhiên liệu

1.4.1.Mô tả mạch điện
- Trong một chu kỳ làm việc của động cơ, thời điểm phun và phương pháp phun có các
kiểu sau:
* Phun hàng loạt:

6


- Ở kiểu phun này trong một chu kỳ làm việc của động cơ các kim phun phun đồng thời
và phun hai lần, mỗi lần phun bằng phân nữa lượng nhiên liệu cần thiết trong một chu kỳ. Kiểu
phun này có khuyết điểm là ở một số xy lanh nhiên liệu phun vào ở kỳ nạp nên sự hình thành
hỗn hợp của các xy lanh này kém. Do vậy, nó chỉ áp dụng ở các động cơ có số xy lanh từ 6 trở
xuống.

- Sơ đồ trên kim phun sử dụng là kim phun có điện trở cao của động cơ 4 xy lanh. Mỗi
cực của kim phun được cấp điện dương từ cực IG của công tắc máy, các cực còn lại của mỗi
kim phun được nối về ECU qua các cực #10 và #20. Khi transistor trong ECU mở thì có dịng
điện chạy qua 4 kim phun qua transistor về mát, nên các kim phun mở đồng thời với nhau và
nhiên liệu được phun vào các đường ống nạp.
Bảng trên biểu thị sơ đồ phun hàng loạt
của động cơ 6 xy lanh thẳng hàng, thứ tự công
tác 1-5 -3 – 6 – 2 – 4. Lần phun thứ nhất ở cuối
kỳ nén của xy lanh số 1 và lần phun thứ 2 ở cuối
kỳ thải của xy lanh số 1. Trong lần phun thứ nhất
kim phun số 5 và số 3 phun trúng vào ngay kỳ
nạp và lần phun thứ hai rơi vào kỳ nạp của của
xy lanh 2 và 4. Đây chính là khuyết điểm của
kiểu phun hàng loạt.
* Phun theo nhóm:


7


Phương pháp này thường được áp dụng cho động cơ có số xy lanh từ 6 trở lên. Các kim
phun có thể chia làm hai nhóm, ba nhóm, bốn nhóm…tùy theo số xy lanh động cơ .

- Khi phun theo nhóm thì lượng nhiên liệu được cung cấp trước q trình nạp của mỗi
xy lanh. Nhóm 1 được thực hiện cho xy lanh 2, 4 và 6. Nhóm 2 cho các kim phun 1, 5 và 3. ở
kiểu này, trong một chu kỳ làm việc của động cơ thì các kim phun chỉ phun có một lần.

- Hình trên là sơ đồ đấu dây của động cơ 4 xy lanh. Kim phun được bố trí là kim phun
có điện trở thấp, mỗi cực của các kim phun được cung cấp điện dương từ cơng tắc máy ở vị trí
IG, mỗi cực còn lại của kim phun 1 và 3 được nối về cực #10 và kim phun 2 , 4 được nối về
cực #20 của ECU. Khi transistor số 1 mở thì nhiên liệu được cung cấp vào đường ống nạp của
xy lanh 1 và 3. Khi transistor 2 mở thì kim phun 2 và 4 hoạt động.
* Phun theo thứ tự công tác:
Kiểu phun này thường được áp dụng khá phổ biến ở động cơ 4 và 6 xy lanh. Trong một
chu kỳ mỗi kim phun chỉ mở một lần và mở theo thứ tự công tác của động cơ. Theo sơ đồ bên
dưới, lượng nhiên liệu được cung cấp ở cuối quá trình thải và kéo dài trong quá trình nạp của
mỗi xy lanh.
8


1.4.2.Trình tự kiểm tra
1.5. Mạch tín hiệu máy đề
1.5.1.Mơ tả mạch điện
1.5.2.Trình tự kiểm tra
1.6. Mạch đèn MIL
1.6.1.Mơ tả mạch điện
1.6.2.Trình tự kiểm tra

1.7. Mạch dự phịng ECM
1.7.1.Mơ tả mạch điện
1.7.2.Trình tự kiểm tra
1.8. Các triệu chứng hư hỏng và bảng mã lỗi
1.8.1. Các triệu chứng hư hỏng
1.8.2. bảng mã lỗi
2. Cảm biến lưu lượng khí nạp
a. Chức năng

9


Cảm biến lưu lượng khí cảm nhận lượng khí nạp và gửi một tín hiệu đến bộ ECU, nó sẽ
quyết định lượng phun cơ bản.
b. Phân loại
Để xác định lượng khí nạp có hai phương pháp đo: Đo trực tiếp và đo gián tiếp. Mỗi
phương pháp này sử dụng các loại cảm biến khác nhau
- Đo trực tiếp: sử dụng các loại cảm biến đo
lưu lượng khí (QK) sau đây:

Biến trở

+ Cảm biến kiểu tấm
+ Cảm biến kiểu cánh
Đến khoang
nạp khí

+ Cảm biến kiểu Karman
+ Cảm biến kiểu dây nóng


Từ lọc gió
Tấm đo

+ Cảm biến kiểu màng nóng

- Đo gián tiếp: Loại này đo lượng khí nạp thơng qua áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp
bằng một cảm biến gọi là cảm biến chân khơng (P). Loại này có ưu điểm nhỏ gọn, dễ lắp ráp.
Cảm biến lưu lượng khí nạp là một trong những cảm biến quan trọng nhất vì nó được sử
dụng trong EFI kiểu L để phát hiện khối lượng hoặc thể tích khơng khí nạp. Tín hiệu của khối
lượng hoặc thể tích của khơng khí nạp được dùng để tính thời gian phun cơ bản và góc đánh
lửa sớm cơ bản. Cảm biến lưu lượng khí nạp chủ yếu được chia thành 2 loại, các cảm biến để
phát hiện khối lượng khơng khí nạp, và cảm biến đo thể tích khơng khí nạp, cảm biến đo khối lượng và cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có các loại như sau: Cảm biến đo khối lượng khí
nạp: Kiểu dây sấy. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp: Kiểu cánh và kiểu gió xốy quang học
Karman Hiện nay hầu hết các xe sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp khí kiểu dây nóng vì nó
đo chính xác hơn, trọng lượng nhẹ hơn và độ bền cao hơn.
c. Cảm biến lưu lượng khí kiểu tấm.
* Kết cấu của
Cảm biến lưu lượng khí kiểu tấm bao gồm một vít điều chỉnh hỗn hợp khơng tải, một
cảm biến đo nhiệt độ khí nạp, để cảm nhận nhiệt độ khí nạp, cơng tắc bơm nhiên liệu, khoang
giảm chấn và tấm chống rung. Cảm biến đo lưu lượng khí được đặt trong bầu lọc khơng khí.
* Hoạt động đo của cảm biến lưu lượng khí

10


Lượng khí nạp hút vào trong xylanh được xác
định bằng độ mở của bướm ga và tốc độ động cơ.
Khí nạp hút qua cảm biến lưu lượng gió thắng lực
căng của lò xo làm quay mở tấm đo. Tấm đo và biến
trở có cùng một trục quay nên góc mở của tấm đo

được biến trở chuyển thành điện áp, ECU sẽ nhận
biết tín hiệu điện áp này (VS) và nhận bit gúc m
ca tm o t bin tr.

Nối
đất
Từ rơ le
mở m¹ch

Như trong hình 8.66, khi các điện trở từ p1
Nèi
đến p5 (có cùng một giá trị điện trở) được mắc ni
đất
Từ rơ le
chính
tip, v in ỏp cp cho mch l 12V thì điện áp tại
p5 là 12V, tại p4 là 9V, p3 là 6V, p2 là 3V và điện áp bằng 0 tại p1. Kim dịch chuyển của biến
biến trở (mũi tên trong hình vẽ) chuyển động cùng với tấm đo, nhận biết điện áp xuất hiện và
gửi một tín hiệu đến ECU.
d. Cảm biến đo gió kiểu xốy lốc (Karman kiểu quang)
Là loại cảm biến đo lưu lượng gió kiểu quang đo trực tiếp thể tích khí nạp. So với kiểu
trượt, nó có ưu điểm là nhỏ gọn và
nhẹ hơn. Ngoài ra, cấu trúc đường
ống đơn giản sẽ giảm trở lực trên
đường ống nạp.
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến Karman quang bao
gồm một trụ đứng đóng vai trị của
bộ tạo dịng xốy, được đặt ở giữa
11



dịng khí nạp. Khi dịng khí đi qua, sự xốy lốc sẽ được hình thành phía sau bộ tạo xốy cịn
gọi là các dịng xốy Karman.
Các dịng xốy Karman đi theo rãnh hướng làm rung một gương mỏng được phủ nhôm
làm thay đổi hướng phản chiếu từ đèn LED đến photo - transistor. Như vậy, tần số đóng mở
của transistor này sẽ thay đổi theo lưu lượng khí nạp. Tần số f được xác định theo công thức
sau:

V
f  S.
d
Trong đó:

V: vận tốc dịng khí
d: đường kính trụ đứng
S: số Struhall (S = 0,2 đối với cảm biến này)

Căn cứ vào tần số f, ECU sẽ xác định thể tích tương ứng của khơng khí đi vào các
xylanh, từ đó tính ra lượng xăng phun cần thiết.
1. Photo - transistor
2. Đèn led
3. Gương (được tráng nhơm)
4. Mạch đếm dịng xốy
5. Lưới ổn định
ậ ạ
ả
ế đóng mở
ấ ở tần
ờ số f thấp.

Khi lượng gió vào ít, tấm gương rung ít và photo - transistor
sẽ
Ngược lại, khi lượng gió vào nhiều, gương rung nhanh và tần số f cao.
LED

Photo - transistor

Gương
Gió vào
ít

Bộ tạo xốy

12

Lưu lượng
gió trung
bình

Gió vào
nhiều


Mạch điện

VC

KS
LED
E2


ECU

E1

Photo transitor

d. Kiểu dây sấy
*. Cấu tạo
Như trình bày ở hình minh họa,
cấu tạo của cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu
dây nóng rất đơn giản. Cảm biến lưu lượng khí
nạp gọn và nhẹ như được thể hiện trong hình
minh họa ở bên trái là loại cắm phích được đặt
vào đường khơng khí, và làm cho phần khơng
khí nạp chạy qua khu vực phát hiện.Như trình
bày trong hình minh họa, một dây nóng và
nhiệt điện trở, được sử dụng như một cảm
biến, được lắp vào khu vực phát hiện. Bằng
cách trực tiếp đo khối lượng khơng khí nạp, độ chính xác phát hiện được tăng lên và hầu như
khơng có sức cản của khơng khí nạp. Ngồi ra, vì khơng có các cơ cấu đặc biệt, dụng cụ này có
độ bền tuyệt hảo. Cảm biến lưu lượng khí nạp được thể hiện trong hình minh hoạ cũng có một
cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp gắn vào.
*. Hoạt động và chức năng
Như thể hiện trong hình minh họa, dịng điện chạy vào dây sấy (bộ sấy) làm cho nó
nóng lên. Khi khơng khí chạy quanh dây này, dây sấy được làm nguội
tương ứng với khối khơng khí nạp. Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để
giữ cho nhiệt độ của dây sấy khơng đổi, dịng điện đó sẽ tỷ lệ thuận với khối khơng khí nạp.
Sau đó có thể đo khối lượng khơng khí nạp bằng cách phát hiện dịng điện đó. Trong trường
hợp của cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy, dịng điện này được biến đổi thành một điện

áp, sau đó được truyền đến ECU động cơ từ cực VG.
*. Mạch điện bên trong

13


Hình 2-8: Hoạt động của cảm
Hình 2-9: Mạch điện bên trong cảm
biến lưu lượng khí kiểu dây
biến lưu lượng khí kiểu dây sấy
Trong cảm biếnấlưu lượng khí nạp thực tế, như trình bày

ở hình minh họa, một dây sấy
được ghép vào mạch cầu.
Mạch cầu này có đặc tính là các điện thế tại điểm A và B
bằng nhau khi tích của điện trở theo đường chéo bằng nhau
([Ra+R3]*R1=Rh*R2). Khi dây sấy này (Rh) được làm mát
bằng khơng khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến sự hình thành
độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B. Một bộ
khuyếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng
điện áp đặt vào mạch này (làm tăng dòng điện chạy qua dây
sấy (Rh). Khi thực hiện việc này, nhiệt độ của dây sấy (Rh)
lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho
đến khi điện thế của các điểm A và B trở nên bằng nhau
(các điện áp của các điểm A và B trở nên cao hơn). Bằng
cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm biến
lưu lượng khí nạp có thể đo được khối lượng khơng khí nạp
bằng cách phát hiện điện áp ở điểm B.
8. Cảm biến vị trí bướm ga


14


Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió. Cảm biến này biến đổi góc mở bướm ga
thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bớm ga (VTA). Ngồi ra, một số
thiết bị truyền một tín hiệu IDL riêng biệt. Các bộ phận khác xác định nó lúc tại thời điểm chạy
khơng tải khi điện áp VTA này ở dưới giá trị chuẩn. Hiện nay, có 2 loại, loại tuyến tính và loại
có phần tử Hall được sử dụng. Ngồi ra, đầu ra 2 hệ thống được sử dụng để tăng độ tin cậy.
3. Cụm van điều khiển dầu phối khí trục cam
4. Cảm biến vị trí trục cam, trục khuỷu
4.1. Cảm biến vị trí trục khuỷu NE và
cảm biến vị trí trục cam G
a. Nhiệm vụ
Thông báo cho ECU biết trục khuỷu
đang quay với tốc độ nào để ECU kiểm
soát lượng xăng phun ra, và quyết định
thời điểm đánh lửa.
b. Cấu tạo
Cảm biến vị trí trục khuỷu (tín hiệu
NE) bao gồm một nam châm, lõi thép và
cuộn nhận tín hiệu. Đĩa tín hiệu NE ( đĩa
cảm biến vị trí trục khuỷu) được lắp trên
trục khuỷu và tùy vào từng loại động cơ
mà đĩa cảm biến này được bố trí ở đầu
trục, giữa trục hay ở đầu sau của trục và
cụng tùy tùng nha sản xuất mà số răng
trên trục là khác nhau nhưng điểm giồng
nhau của các đĩa này là đều có một răng
khuyết.


Cảm biến
trục cam

Cảm biến vị trí
trục khuỷu
Hình 2-17: Vị trí cảm biến NE & G

4.2 . Cảm biến vị trí piston (hay cịn gọi là tín hiệu G)
Báo cho ECU biết vị trí điểm chết trên hoặc trước điểm chết trên của piston. Trong một
số trường hợp, chỉ có vị trí của piston xylanh số 1 được báo về ECU, cịn vị trí các xylanh cịn
15


lại sẽ được tính tốn. Cơng dụng của cảm biến này là để ECU xác định thời điểm đánh lửa và
cả thời điểm phun. Vì vậy, trong nhiều hệ thống điều khiển động cơ, số xung phát ra từ cảm
biến phụ thuộc vào kiểu phun (độc lập, nhóm hay đồng loạt) và thường bằng số lần phun trong
một chu kỳ. Trên một số xe, tín hiệu vị trí piston xylanh số 01 cịn dùng làm xung reset để ECU
tính tốn và nhập giá trị mới trên RAM sau mỗi chu kỳ (2 vòng quay trục khuỷu).
4.3. Cảm biến tốc độ động cơ (hay cịn gọi là tín hiệu NE)
Dùng để báo tốc độ động cơ để tính tốn hoặc tìm góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên
liệu sẽ phun cho từng xylanh. Cảm biến này cũng được dùng vào mục đích điều khiển tốc độ
cầm chừng hoặc cắt nhiên liệu ở chế độ cầm chừng cưỡng bức.
Có nhiều cách bố trí cảm biến G và NE trên động cơ: trong bộ chia điện, trên bánh đà, hoặc
trên bánh răng cốt cam. Đôi khi ECU chỉ dựa vào một xung lấy từ cảm biến hoặc IC đánh lửa
để xác định vị trí piston lẫn tốc độ trục khuỷu.
Chúng ta sẽ nghiên cứu một số mạch điện và dạng xung của tín hiệu G và Ne với số
răng khác nhau
Tín hiệu G & tín hiệu NE.
Tín hiệu G và NE được tạo ra bằng roto hay các đĩa tạo tín hiệu và cuộn nhận tín hiệu.
ECU động cơ sử dụng các tín hiệu này để nhận biết góc của trục khuỷu và tốc độ động cơ. Các

tín hiệu này rất quan trọng khơng chỉ cho EFI mà cịn cho cả hệ thống ESA.
Động cơ TOYOTA COROLLA 5A – FE. Sử dụng loại đặt trong bộ chia điện.

 Tín hiệu G.
Tín hiệu G báo cho ECU biết góc trục khuỷu tiêu chuẩn, được sử dụng để xác định thời
điểm đánh lửa và phun nhiên liệu so với điểm chết trên (TDC) của mỗi xy lanh.

16


Các bộ phận của bộ chia điện sử dụng để tạo tín hiệu này bao gồm:
- Rơto của tín hiệu G, được bắt vào trục bộ chia điện và quay một vòng.
Trong hai vòng quay trục khuỷu .
- Cuộn nhận tín hiệu G, được lắp vào bên trong vỏ của bộ chia điện.

Hình 1.3.15: Sơ đồ tín hiệu đánh lửa.
Roto của tín hiệu G có 4 răng và kích hoạt cuộn nhận tín hiệu 4 lần trong mỗi lần quay
trục bộ chia điện, tạo ra tín hiệu dạng sóng như hình vẽ trên.
Từ tín hiệu này, ECU động cơ nhận biết được pitton nào ở gần điểm chết trên ( TDC) ( Ví dụ
100 trước điểm chết trên ).
 Tín hiệu NE.

17


Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để nhận biết tốc độ động cơ. Tín hiệu NE được
sinh ra trong cuộn dây nhận tín hiệu từ roto giống như khi tạo ra tín hiệu G. Chỉ có sự khác biệt
duy nhất là roto tín hiệu NE có 24 răng. Nó kích hoạt cuộn nhận tín hiệu NE 24 lần trong một
vòng quay của trục bộ chia điện, tạo ra tín hiệu dạng sóng như hình vẽ.
Từ các tín hiệu này, ECU động cơ nhận biết tốc độ động cơ cũng như từng thay đổi 300

một góc quay trục khuỷu.
Động cơ TOYOTA COROLLA 5A – FE. ECU sử dụng nối đất cực G qua một điốt.
Khi có điốt trong mạch, sẽ có một
điện áp khoảng 0.7 V khi đo điện áp giữa
G- và E1.
6. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
a. Nhiệm vụ:
- Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát có nhiệm vụ báo cho động ECU về tình trạng nhiệt độ
của động cơ dưới dạng trị số điện trở. Từ đó ECU tính tốn lượng xăng phù hợp với chế độ làm
việc của động cơ.
- Dùng để xác định nhiệt độ động cơ
18


b. Cấu tạo :
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là trụ rỗng có ren ngồi, bên trong có gắn một điện trở có hệ
số nhiệt điện trở âm (tức là khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm xuống và ngược lại). Cảm biến
được gắn ở trên thân máy, gần họng nước làm mát.

c. Nguyên lý hoạt động.
Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận làm bằng vật liệu có hệ số điện trở âm. Sự thay
đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp gửi đến ECU. ECU gửi một điện áp từ bộ ổn
áp qua điện trở giới hạn dòng (điện trở này có giá trị khơng đổi) tới cảm biến rồi về ECU và ra
mát. Nối song song với cảm biến là một bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số (bộ
chuyển đổi A/D). Bộ chuyển đổi A/D sẽ đo điện áp rơi trên cảm biến. Khi nhiệt độ động cơ
thấp, giá trị điện trở của cảm biến cao và điện áp đặt giữa hai đầu của bộ chuyển đổi A/D cao.
Tính hiệu điện áp cao được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi
xử lý sẽ thông báo cho ECU biết động cơ đang lạnh. ECU sẽ tăng lượng xăng phun cải thiện
tính năng hoạt động khi động cơ lạnh.
Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm, điện áp đặt giữa hai đầu của bộ

chuyển đổi A/D giảm. Tín hiệu điện áp giảm sẽ báo cho ECU biết động cơ đang nóng,
ECU sẽ giảm lượng xăng phun
7. Cảm tiếng gõ

19


Hình 2-23: Cảm biến tiếng gõ
Cảm biến tiếng gõ được gắn vào thân máy, và truyền tín hiệu KNK tới ECU động cơ khi
phát hiện tiếng gõ động cơ. ECU động cơ nhận tín hiệu KNK và làm trễ thời điểm đánh lửa để
giảm tiếng gõ. Cảm biến này có một phần tử áp điện, tạo ra một điện áp AC khi tiếng gõ gây ra
rung động trong thân máy và làm biến dạng phần tử này. Tần số tiếng gõ của động cơ nằm
trong giới hạn từ 6 đến 13 kHz tuỳ theo kiểu động cơ. Mỗi động cơ dùng một cảm biến tiếng gõ
thích hợp theo tiếng gõ sinh ra bởi động cơ. Có hai loại cảm biến tiếng gõ.
Từ đồ thị chúng ta thấy, một loại tạo ra một điện áp cao trong giới hạn tần số rung động hẹp, và
loại kia tạo ra một điện áp cao trong dải tần số rung động rộng. Hiện nay ngời ta đang dùng
một số cảm biến phát hiện các mạch hở và ngắn, như thể hiện trong hình minh họa. Trong loại
mạch này, điện áp 2,5V được cung cấp liên tục để tín hiệu KNK cũng được truyền đi với một
tần số cơ bản 2,5V
8. Cảm biến vị trí bướm ga
a.Cấu tạo
Cấu tạo của loại này được mô phỏng như sau:

20


1. Cơng tắc tồn tải
4. Cơng tắc chạy chậm khơng tải
2. Phiến quay
5. Hộp đấu dây điện

3. Trục bướm ga
Tín hiệu không tải (IDL) dùng để điều khiển phun nhiên liệu khi tăng tốc và giảm tốc
cũng như hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa. Trên một số xe, cảm biến vị trí bướm ga cịn giúp
ECU điều khiển hộp số tự động.
Tín hiệu tồn tải (PSW) dùng để tăng lượng xăng
phun ở chế độ tồn tải để tăng cơng suất động cơ.
b. Hoạt động
- Ở chế độ cầm chừng: Khi cánh bướm ga
đóng (góc mở < 5o) thì tiếp điểm di động sẽ tiếp xúc
với tiếp điểm cầm chừng và gởi tín hiệu điện thế
thơng báo cho ECU biết động cơ đang hoạt động ở
mức cầm chừng.
Tín hiệu này cũng dùng để cắt nhiên liệu khi động cơ
giảm tốc đột ngột (chế độ cầm chừng cưỡng bức). Ví
dụ, khi xe đang chạy ở tốc độ cao mà ta muốn giảm
tốc độ, ta nhả chân bàn đạp ga thì tiếp điểm cầm
chừng trong cơng tắc cánh bướm ga đóng, báo cho
ECU biết động cơ đang giảm tốc. Nếu tốc độ động
cơ vượt quá giá trị nhất định tùy theo từng loại động
cơ thì ECU sẽ điều khiển cắt nhiên liệu cho đến khi
tốc độ động cơ đạt tốc độ cầm chừng ổn định.
- Ở chế độ tải lớn: Khi cánh bướm ga mở khoảng 500 – 700 (tùy từng loại động cơ) so
với vị trí đóng hồn tồn, tiếp điểm di động tiếp
xúc với tiếp điểm tồn tải và gửi tín hiệu điện thế
để báo cho ECU biết tình trạng tải lớn của động
cơ.
8.2. Cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính

21



Loại này có cấu tạo gồm hai con trượt, ở
mỗi con trượt được thiết kế có các tiếp điểm cho
hiệu cầm chừng và tín hiệu góc mở cánh bướm
có cấu tạo như hình trên.
Một điện áp khơng đổi 5V từ ECU cung
đến cực VC. Khi cánh bướm ga mở, con trượt
trượt dọc theo điện trở và tạo ra điện áp tăng dần
cực VTA tương ứng với góc mở cánh bướm ga.
cánh bướm ga đóng hồn tồn, tiếp điểm cầm
chừng nối cực IDL với cực E2. Trên đa số các xe,
trừ Toyota, cảm biến bướm ga loại biến trở chỉ có
3 dây VC, VTA và E2 mà khơng có dây IDL.
8.3. Loại phần tử Hall
Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall
gồm có các 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 bớm ga. Khi bớm ga mở, các nam châm
quay cùng một lúc, và các nam châm này thay đổi
vị trí của chúng. Vào lúc đó, IC Hall phát hiện sự
thay đổi từ thông gây ra bởi sự thay đổi của vị trí
nam châm và tạo ra điện áp ra của hiệu ứng Hall
22

đầu
tín
ga,
cấp
ở

Khi


từ các cực VTA1 và VTA2 theo mức thay đổi này. Tín hiệu này được truyền đến ECU động
cơ như tín hiệu mở bớm ga. Cảm biến này khơng chỉ phát hiện chính xác độ mở của bớm ga,
mà cịn sử dụng phương pháp khơng tiếp điểm và có cấu tạo đơn giản, vì thế nó khơng dễ bị
hỏng. Ngồi ra, để duy trì độ tin cậy của cảm biến này, nó phát ra các tín hiệu từ hai hệ thống
có các tính chất khác nhau.
9. Cảm biến lưu lượng gió.
a. Chức năng
Cảm biến lưu lượng khí cảm nhận lượng khí nạp và gửi một tín hiệu đến bộ ECU, nó sẽ
quyết định lượng phun cơ bản.
b. Phân loại
Để xác định lượng khí nạp có hai phương pháp đo: Đo trực tiếp và đo gián tiếp. Mỗi
phương pháp này sử dụng các loại cảm biến khác nhau
- Đo trực tiếp: sử dụng các loại cảm biến đo
Biến trở
lưu lượng khí (QK) sau đây:
+ Cảm biến kiểu tấm
+ Cảm biến kiểu cánh
+ Cảm biến kiểu Karman
+ Cảm biến kiểu dây nóng
Đến khoang
nạp khí
+ Cảm biến kiểu màng nóng
- Đo gián tiếp: Loại này đo lượng khí nạp
Từ lọc gió
thơng qua áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp
Tấm đo
bằng một cảm biến gọi là cảm biến chân khơng

(P). Loại này có ưu điểm nhỏ gọn, dễ lắp ráp.
Cảm biến lưu lượng khí nạp là một trong những cảm biến quan trọng nhất vì nó được sử
dụng trong EFI kiểu L để phát hiện khối lượng hoặc thể tích khơng khí nạp. Tín hiệu của khối
lượng hoặc thể tích của khơng khí nạp được dùng để tính thời gian phun cơ bản và góc đánh
lửa sớm cơ bản. Cảm biến lưu lượng khí nạp chủ yếu được chia thành 2 loại, các cảm biến để
phát hiện khối lượng khơng khí nạp, và cảm biến đo thể tích khơng khí nạp, cảm biến đo khối lượng và cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có các loại như sau: Cảm biến đo khối lượng khí
nạp: Kiểu dây sấy. Cảm biến đo lưu lượng khí nạp: Kiểu cánh và kiểu gió xốy quang học
Karman Hiện nay hầu hết các xe sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp khí kiểu dây nóng vì nó
đo chính xác hơn, trọng lượng nhẹ hơn và độ bền cao hơn.
c. Cảm biến lưu lượng khí kiểu tấm.
* Kết cấu của
Cảm biến lưu lượng khí kiểu tấm bao gồm một vít điều chỉnh hỗn hợp khơng tải, một
cảm biến đo nhiệt độ khí nạp, để cảm nhận nhiệt độ khí nạp, cơng tắc bơm nhiên liệu, khoang
giảm chấn và tấm chống rung. Cảm biến đo lưu lượng khí được đặt trong bầu lọc khơng khí.
* Hoạt động đo của cảm biến lưu lượng khí

23


Lượng khí nạp hút vào trong xylanh được xác
định bằng độ mở của bướm ga và tốc độ động cơ.
Khí nạp hút qua cảm biến lưu lượng gió thắng lực
căng của lò xo làm quay mở tấm đo. Tấm đo và biến
trở có cùng một trục quay nên góc mở của tấm đo
được biến trở chuyển thành điện áp, ECU sẽ nhận
biết tín hiệu điện áp này (VS) và nhận bit gúc m
ca tm o t bin tr.

Nối
đất

Từ rơ le
mở m¹ch

Như trong hình 8.66, khi các điện trở từ p1
Nèi
đến p5 (có cùng một giá trị điện trở) được mắc ni
đất
Từ rơ le
chính
tip, v in ỏp cp cho mch l 12V thì điện áp tại
p5 là 12V, tại p4 là 9V, p3 là 6V, p2 là 3V và điện áp bằng 0 tại p1. Kim dịch chuyển của biến
biến trở (mũi tên trong hình vẽ) chuyển động cùng với tấm đo, nhận biết điện áp xuất hiện và
gửi một tín hiệu đến ECU.
d. Cảm biến đo gió kiểu xốy lốc (Karman kiểu quang)
Là loại cảm biến đo lưu lượng gió kiểu quang đo trực tiếp thể tích khí nạp. So với kiểu
trượt, nó có ưu điểm là nhỏ gọn và
nhẹ hơn. Ngoài ra, cấu trúc đường
ống đơn giản sẽ giảm trở lực trên
đường ống nạp.
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến Karman quang bao
gồm một trụ đứng đóng vai trị của
bộ tạo dịng xốy, được đặt ở giữa
dịng khí nạp. Khi dịng khí đi qua,
24


sự xốy lốc sẽ được hình thành phía sau bộ tạo xốy cịn gọi là các dịng xốy Karman.
Các dịng xoáy Karman đi theo rãnh hướng làm rung một gương mỏng được phủ nhôm
làm thay đổi hướng phản chiếu từ đèn LED đến photo - transistor. Như vậy, tần số đóng mở

của transistor này sẽ thay đổi theo lưu lượng khí nạp. Tần số f được xác định theo cơng thức
sau:

V
f  S.
d
Trong đó:

V: vận tốc dịng khí
d: đường kính trụ đứng
S: số Struhall (S = 0,2 đối với cảm biến này)

Căn cứ vào tần số f, ECU sẽ xác định thể tích tương ứng của khơng khí đi vào các
xylanh, từ đó tính ra lượng xăng phun cần thiết.
1.

Photo - transistor

2.

Đèn led

3.

Gương (được tráng nhơm)

4.

Mạch đếm dịng xốy


5.

Lưới ổn định
ậ ạ
ả

ế

ấ

ờ

Khi lượng gió vào ít, tấm gương rung ít và photo - transistor sẽ đóng mở ở tần số f thấp.
Ngược lại, khi lượng gió vào nhiều, gương rung nhanh và tần số f cao.
LED

Photo - transistor

Gương
Gió vào
ít

Bộ tạo xốy

25

Lưu lượng
gió trung
bình


Gió vào
nhiều