Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 4G63 trên xe Mitsubishi JOLIE

n nam châm là một IC kết hợp với một phần tử điện trở từ (MRF). IC nhận biết sự quay của nam châm và tạo ra một tín hiệu 4 xung cho mỗi vòng quay của bánh răng bị dẫn đồng hồ tốc độ. Các tín hiệu từ cảm biến này được sử dụng cho các mục đích như điều chỉnh cắt nhiên liệu khi chạy xe với tốc độ tối đa và là một trong các tín hiệu phán đoán tốc độ cầm chừng. Hình 4-19: Kết cấu và sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ xe. - Nguyên lý hoạt động. Khi nam châm quay kết quả gây ra các thay đổi trong từ trường xung quanh MRE tạo ra các thay đổi về điện trở của MRE. Điện áp ra của IC thay đổi tương ứng theo. Điện áp ra được định dạng bởi bộ so sánh và được xử lý bởi bộ chia tần số để tạo ra một tín hiệu 4 xung cho một vòng quay. Tín hiệu được đưa đến cực B của transitor, làm cho transitor bật tắt qua đó nó tạo ra một tín hiệu 4 xung cho mỗi vòng quay của bánh răng bị dẫn của đồng hồ tốc độ. 4.2.4.ECU (Electronic Control Unit) 4.2.4.1. Tổng quát về ECU Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển cơ cấu chấp hành.Cơ cấu chấp hành luôn đảm bảo thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các tín hiệu cảm biến. Hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự chính xác và thích ứng cầm thiết để giảm tối đa chất độc hại trong khí xả củng như xuất tiêu hao nhiên liệu. ECU cũng đảm bảo công suất tối đa ở các chế độ hoạt động của động cơ và giúp chẩn đoán động cơ khi có sự cố xảy ra. Điều khiển động cơ bao gồm hệ thống điều khiển xăng, đánh lửa, tốc độ cầm chừng, quạt làm mát, góc phối cam…. Bộ điều khiển, máu tính, ECU hay hộp đen là tên gọi khác nhau của bộ điều khiển điện tử. Nhìn chung, đó là tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, quyết định các chức năng hoạt động và gửi đi các tín hiệu điều khiển thích hợp. ECU được đặt trong vỏ kim loại để tránh nước văng. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch kín. Các linh kiện công suất của tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU mục đích để tản nhiệt tốt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn, sự tổ hợp các nhóm chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao. Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện trên xe, với kim phun và các cảm biến. 4.2.4.2. Cấu tạo ECU Bộ nhớ. Bộ nhớ trong ECU chia làm bốn loại: ROM: (read only memory): dùng trữ thông tin thường trực. Bô nhớ này chỉ đọc thông tin từ đó ra chứ không ghi vào được. Thông tin của nó đã được cài đặt sẵn, ROM cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý và được lắp cố định trên mạch in. RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên đễ lưu trữ thông tin mới được ghi vào bộ nhớ. RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ bất kỳ. RAM có hai loại: Loại RAM xoá được: bộ nhớ sẽ mất khi mất dòng điện cung cấp. Loại RAM không xoá được: vẫn duy trì bộ nhớ cho dù mất nguồn cung cấp. RAM. RAM lưu trữ những thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng trong hệ thống chẩn đoán. PROM (programable Read Only Memory): cơ bản giống ROM nhưng cho phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi xử dụng chứ không phải ở nơi sản xuất như ROM. PROM cho phép sữa đổi chương trình điều khiển theo những đòi hỏi khác nhau. KAN (keep alive memoy). KAN dùng để lưu trữ những thông tin mới (những thông tin tạm thời) cung cấp đến bộ xử lý. KAN vẫn duy trì bộ nhơ ngay cả khi động cơ ngừng hoạt động hoặc tắt công tắc máy. Tuy nhiên nếu tháo nguồn cung cấp thì bộ nhơ KAN sẽ bị mất. Bộ vi xử lý (microprocessor). Bộ vi xử lý có chức năng và ra quyết định. Nó là bộ nảo của ECM. BỘ VI XỬ LÝ ROM PROM RAM Hình 4-20: Sơ đồ khối của ECU với bộ vi xử lý. Đường truyền (BUS). Chuyền các lệnh và số liệu trong ECU theo hai chiều. 4.2.4.3. Cấu trúc ECU Hình 4-21. Cấu trúc ECU. Bộ phận chủ yếu của ECU là bộ vi xử lý hay còn gọi là CPU (control processing unit), CPU lựa chọn các lệnh và xử lý số liệu từ bộ nhớ ROM và RAM chứa các chương trình và số liệu và ngõ vào ra (I/O) điều khiển nhanh số liệu từ các cảm biến và chuyển số liệu đã xử lý đến cơ cấu chấp hang. Hình 4-22: Cấu trúc CPU. Sơ đồ cấu trúc CPU trên hình 41. Nó có bao gồm cơ cấu đại số logic để tính toán dữ liệu. các bộ lưu trữ tạm thời dữ liệu và bộ điều khiển các chức năng khác nhau. Bộ điều khiển ECU hoạt động trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với điện áp cao biểu hiện cho số 1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0. 4.2.4.4. Các mạch giao tiếp Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số còn gọi là bộ chuyển đổi A/D (Anlog to Digital). Dùng chuyển đổi các tín hiệu tương tự từ đầu vào thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, cảm biến lưu lượng, cảm biến vị trí bướm ga thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý hiểu được. Bộ đếm (counter). Dùng để đếm xung. Ví dụ như từ cảm biến vị trí trục khuỷu rồi gửi lượng đếm về bộ xử lý. Bộ nhớ trung gian (Buffer). Chuyển tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu sóng vuông dạng số. Nó không gửi lượng đếm như trong bộ đếm. Bộ phận chính là một transtor sẽ đóng mở theo cực tính của tín hiệu xoay chiều. Bộ khuyếch đại. Dùng để khuyếch đại tín hiệu từ các cảm biến gửi đến rồi sau đó gửi đến bộ xử lý để tính toán. Bộ ổn áp. Hạ điện áp xuống 5volt mục đích để tín hiệu báo được chính xác. Giao tiếp ngõ ra: Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý đưa đến các transitor công suất điều khiển rơle, solenoid môtơ. Các transitor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU động cơ. 4.2.5. Chức năng hoạt động cơ bản của ECU ECU động cơ có chức năng cơ bản là tiếp nhận thông tin từ các cảm biến dưới dạng điện áp sau đó chuyển thành các tín hiệu dạng xung điện. Từ các tín hiệu mà các cảm biến đưa về ECU có nhiệm vụ xử lý và hiệu chỉnh lại các thông số hoạt động của động cơ tại thời điểm đang hoạt động. Sau khi xác định được chế độ hoạt động của động cơ tại thời điểm đó, ECU tính toán thời điểm đánh lửa, thời điểm phun nhiên liệu và lượng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ hoạt động tại thời điểm đó là tối ưu. ECU động cơ có nhiệm vụ điều khiển các cơ cấu chấp hành làm việc theo chế độ hoạt động của động cơ, như điều khiển phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điều khiển bơm nhiên liệu, điều khiển van không tải. 4.2.5.1. Các thông số chính của ECU - Các thông số chính. Là tốc độ động cơ và lượng gió nạp. Các thông số này là thước đo trực tiếp tình trạng tải của động cơ. - Các thông số thích nghi Điều kiện hoạt động của động cơ luôn thay đổi thì tỷ lệ hoà khí phải thích ứng theo. Chúng ta sẽ đề cập đến các điều kiện hoạt động sau: - Khởi động. - Làm ấm. - Thích ứng tải. Đối với khởi động và làm ấm ECU sẽ tính toán xử lý các tín hiệu của cảm biến nhiệt độ động cơ. Đối với tình trạng thay đổi tải thì mức tải không tải, một phần tải, toàn tải được chuyển tín hiêu đến ECU nhờ cảm biến vị trí bướm ga. - Các thông số chính xác. Để đạt được chế độ vận hành tối ưu ECU xem thêm các yếu tố ảnh hưởng: - Trạng thái chuyển tiếp khi gia tốc. - Sự giới hạn tốc độ tối đa. - Sự giảm tốc. Những yếu tố này được xác định từ các cảm biến đã nêu, nó có quan hệ và tác động tín hiệu điều khiển đến kim phun một cách tương ứng. ECU sẽ tính toán các thông số thay đổi cùng với nhau, mục đích cung cấp cho động cơ một lượng xăng cần thiết theo từng chế độ hoạt động. 4.2.5.2. Xử lý thông tin và tạo xung phun Xung tín hiệu từ hệ thống đánh lửa được xử lý trong ECU động cơ. Tín hiệu được gửi đến cực B của từng transitor công suất trong igniter theo thứ tự thì nổ và thời điểm đánh lửa của động cơ Điểm bắt đầu của xung đúng với thời điểm phun của kim. Hai vòng quay trục khuỷu mỗi kim phun sẽ phun một lần. Thời gian phun phụ thuộc vào lượng không khí và tốc độ động cơ. Thời gian phun cơ bản đựơc tạo ra nhờ bộ dao động đa hài điều khiển chia tần số, gọi là bộ DSM. DSM nhận thông tin tốc độ (n) từ bộ chia tần, cùng với tín hiệu gió vào Vs. DSM chuyển tín hiệu điện áp thành các xung điều khiển dạng chữ nhật mục đích để điều khiển lượng phun theo chu kỳ định sẵn. - Thời gian phun cơ bản: Thời gian phun cơ bản: tp quyết định theo lượng gió nạp và tốc độ động cơ. Có hai trường hợp phun như sau: Trường hợp 1: tốc độ động cơ n tăng khi lượng gió vào Q không đổi. Áp lực khí nạp giảm làm xylanh thiếu không khí, lúc này cần xăng ít nên thời gian tp ngắn. Trường hợp 2: công suất động cơ tăng hay tương ứng lượng khí nạp tính theo phút tăng trong khi đó tốc độ động cơ không đổi thì xylanh được nạp khí nhiều hơn, xăng càng nhiều hơn thời gian tp dài hơn. Khi vận hành bình thường, tốc độ động cơ và công suất thường thay đổi cùng lúc. Vì vậy DSM tính toán liên tục thời gian phun cơ bản tp. Ở tốc độ cao công suất động cơ cao (mức toàn tải) thời gian tp dài hơn, lượng xăng phun nhiều hơn. - Thời gian phun hiệu chỉnh theo tình trạng hoạt động: Hình 4-23. Sơ đồ bộ xử lý và tạo xung. Thời gian phun được tính toán trong tần nhân của bộ ECU theo sơ đồ trên ta thấy: từ thời gian phun cơ bản tp tần nhân thu thập các thông tin về các điều kiện hoạt động của động cơ như chạy nóng, toàn tải... từ đó tính ra một hệ số hiệu chỉnh k. Tích số giữa k và tp ta dược thời gian hiệu chỉnh theo tình trạng hoạt động gọi là tm. Thời gian tm cộng thời gian tp kết quả thời gian phun dài ra, hỗn hợp giàu lên. Do đó thời gian tm được xem như thông số làm giàu hỗn hợp. Ví dụ khi khởi động lạnh, kim phun sẽ phun xăng nhiều hơn gấp hai đến ba lần so với lúc quá trình động cơ đã nóng lên. - Thời gian hiệu chỉnh theo điện áp bình: Thời gian phụ thuộc rất nhiều vào điện thế bình. Điện áp bình càng thấp thì xăng phun càng ít vì do sự kích phun trễ. Đối với ắc quy có điện áp thấp như trường hợp sau khi khởi động thì cần được bù một lượng thích hợp ts được gọi là thời gian phun tính trước, mục đích để động cơ nhận đúng lượng xăng cần thiết. ts- gọi là thông số bù điện áp hay còn gọi là thông số đáp ứng trễ phụ thuộc vào điện áp. - Xung phun: Thời gian phun tổng cộng của kim phun t1 = tp + tm + ts, t1 được đưa đến tần ra, được khuyếch đại và ra điều khiển kích mở kim phun. Tần ra của ECU cung cấp dòng cho các kim cùng lúc. Ở động cơ 4 xylanh cần phải có 4 tần ra và 4 tần này hoạt động thống nhất nhau. 4.2.5.3. Điều khiển thời gian phun nhiên liệu Mỗi kim phun được phun một lần cho mỗi chu kỳ làm việc của động cơ. Việc phun được định theo thời điểm đánh lửa và thứ tự đánh lửa (1 – 3 – 4 – 2). Tín hiệu đánh lửa sơ cấp cũng được xử dụng để xác định thời điểm phun. ECU sẽ nhận tín hiệu đánh lửa sơ cấp và biến đổi nó thành một xung. Ở động cơ 4 xy lanh có một tín hiệu phun cho mỗi 1 lần tín hiệu đánh lửa. Hình 4-24. Sơ đồ tín hiệu phun. Khoảng thời gian phun nhiên liệu thực tế được xác định bởi hai yếu tố: 1) khoảng thời gian phun cơ bản, có nghĩa là được xác định bởi lượng khí nạp và tốc độ động cơ. 2) các điều chỉnh khác nhau dựa trên các tín hiệu từ cảm biến. Hình 4-25. Sơ đồ điều khiển phun nhiên liệu. Điều khiển khoảng thời gian phun nhiên liệu Điều khiển phun khi khởi động Điều khiển khoảng thời gian phun cơ bản Hiệu chỉnh nhiệt độ khí nạp Hiệu chỉnh điện áp Hiệu chỉnh đậm sau khi khởi động. Hiệu chỉnh khi hâm nóng động cơ. Hiệu chỉnh đậm khi trợ tải. Hiệu chỉnh chuyển tiếp giữa các chế độ Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí – nhiên liệu. Cắt nhiên liệu. Điều khiển phun sau khi khởi động Điều khiển khoảng thời gian phun cơ bản Các hiệu chỉnh phun Hiệu chỉnh điện áp Hình 4-26: Sơ đồ mạch điều khiển ECU a. Điều khiển phun khi khởi động. Trong khi động cơ đang quay khởi động, rất khó biết được chính xác lượng khí nạp bằng cảm biến lưu lượng khí nạp do sự dao động lớn về tốc độ động cơ. Vì lý do đó, ECU chọn một khoảng thời gian phun cơ bản lưu lượng trong bộ nhớ của nó phù hợp với nhiệt độ nước làm mát của động cơ mà không tính đến lượng khí nạp. Sau đó bổ xung thêm một hiệu chỉnh theo nhiệt độ khí nạp và hiệu chỉnh theo điện áp để tạo ra khoảng thời gian phun thực tế. Khi khởi động lạnh, hệ thống phun khởi động lạnh hoạt động để nâng cao khả năng khởi động. Các tín hiệu liên quan: Góc quay trục khuỷu (G). Tốc độ động cơ (NE). Nhiệt độ nước làm mát ( ECT ). Nhiệt độ khí nạp (T- MAP). Điện áp ăc quy (+ B). b. Điều khiển sau khi khởi động. Khi động cơ chạy với tốc độ ổn định lớn hơn một tốc độ ổn định, ECU động cơ xác định khoảng thời gian của tín hiệu phun như sau: Khoảng thời gian của tín hiệu phun = khoảng thời gian phun cơ bản x hệ số hiệu chỉnh phun + hiệu chỉnh điện áp. Khoảng thời gian phun cơ bản. Đây là khoản thời gian phun cơ bản nhất và nó được xác định bởi lượng khí nạp và tốc độ động cơ. Khoảng thời gian phun cơ bản có thể biểu diển bằng công thức sau: Khoảng thời gian phun cơ bản = K x Lượng khí nạp/Tốc độ động cơ. K: hệ số hiệu chỉnh. Các tín hiệu liên quan: Tốc độ động cơ (NE). Lượng khí nạp (JAIR). Các hiệu chỉnh phun. ECU động cơ được thông báo liên tục điều kiện hoạt động của động cơ tại từng thời điểm bằng các tín hiệu của các cảm biến. Sau đó thực hiện hiệu chỉnh khoảng thời gian phun cơ bản khác nhau dựa trên các tín hiệu này. Hiệu chỉnh đậm sau khi khởi động. Ngay lập tức sau khi khởi động (tốc độ động cơ lớn hơn giá trị xác định), ECU động cơ cung cấp thêm một lượng nhiên liệu trong một khoảng thời gian nhất định nhằm ổn định hoạt động của động cơ. Hiệu chỉnh đậm sau khi khởi động ban đầu được xác định bởi nhiệt độ nước làm mát và sau đó lượng phun giảm dần với tốc độ không đổi. Khi nhiệt độ nước đặc biệt thấp, hiệu chỉnh này tăng gấp đôi lượng phun. Các tín hiệu liên quan: Tốc độ động cớ (NE). Nhiệt độ nước làm mát (ECT). Hiệu chỉnh khi hâm nóng động cơ. Do nhiên liệu bay hơi kem khi đông cơ còn lạnh, động cơ sẽ hoạt động kém nếu không cung cấp cho một hỗn hợp đậm hơn. Vì lý do đó, khi nhiệt độ nước làm mát thấp, cảm biến nhiệt độ nước làm mát sẽ thông báo cho ECU động cơ để tăng lượng phun nhằm bù lại cho đến khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định. Khi nhiệt độ nước đặc biệt thấp, hiệu chỉnh này tăng gấp đôi lượng phun. Các tín hiệu liên quan: Nhiệt độ nước làm mát (ECT). Hiệu chỉnh đậm khi trợ tải. Khi động cơ hoạt động dưới chế độ tải nặng, câng tăng lượng nhiên liệu phun theo tải để đảm bảo cho động cơ hoạt động tốt. Để xác định tải của động cơ nhờ vào cảm biến vị chí bướm ga. Hiệu chỉnh làm đậm này sẽ tăng lượng phun khoảng 10 % ÷ 30%. Các tín hiệu liên quan: Vị trí bướm ga (TPS). Lượng khí nạp (JAIR). Tốc độ động cơ (NE). Hiệu chỉnh tỷ lệ khí nhiên – liệu khi chuyển tiếp giữa các chế độ. “Chuyển tiếp” là thời điểm mà khi đó tốc độ động cơ thay đổi, hoặc là trong quá trình tăng hay giảm tốc độ. Trong quá trình chuyển tiếp, lượng nhiên liệu phun phải tăng hay giảm để đảm bảo tính năng của động cơ. Hiệu chỉnh đậm khi tăng tốc: Khi ECU động cơ nhận thấy khi xe đang tăng tốc bằng tín hiệu từ các cảm biến, nó làm tăng lượng phun để nâng cao tính năng tăng tóc. Giá trị hiệu chỉnh ban đầu được xác định bằng nhiệt độ nước làm mát và mức độ tăng tốc. Lượng phun giảm dần tính từ thời điểm này. Hiệu chỉnh làm nhạt khi giảm tốc: khi ECU động cơ nhận tháy động cơ giảm tốc, nó giảm lượng phun để tránh cho hỗn hợp quá đậm trong khi giảm tốc. Các tín hiệu liên quan: Lượng khí nạp (JAIR). Tốc độ động cơ (NE). Vị trí bướm ga (TPS). Nhiệt độ nước làm mát (ECT). Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khí – nhiên liệu. ECU động cơ sẽ hiệu chỉnh khoảng thời gian phun dựa trên tín hiệu từ cảm biến ôxy để giữ cho tỷ lệ khí – nhiên liệu trong khoảng hẹp gần với tỷ lệ lý thuyết. Để tránh cho bộ lọc khí xả quá nóng và để đảm bảo cho động cơ hoạt động tố, phản hồi khí – nhiên liệu không xảy ra rưới các điều khiện sau: Trong khi khởi động. Trong khi làm đậm sau khởi động. Trong khi làm đậm tăng tốc. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn một giá xác định. Khi sảy ra cắt nhiên liệu. Khi tín hiệu nhạt liên tục dài hơn một khoảng thời gian xác định. ECU so sánh điện áp của tín hiệu từ cảm biến ôxy với một điện áp định trước. Nếu điện áp của tín hiệu cáo hơn, nó nhân biết rằng tỷ lệ của hỗn hợp đậm hơn lý thuyết và giảm lượng nhiên phun ở mức xác định. Nếu điện áp của tín hiệu thấp hơn, nó nhận tháy rằng tỷ lệ hỗn hợp thấp hơn lý thuyết và tăng lượng phun nhiên liệu. Các tín hiệu liên quan: Cảm biến ôxy (OX). Cắt nhiên liệu. Cắt nhiên liệu trong khi giảm tốc: Khi giảm tốc từ tốc độ động cơ cao, bướm ga đống hoàn toàn, ECU động cơ sẽ cắt nhiên liệu để nầng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm lượng khí xả không mong muốn. khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị xác định hay bướm ga mở, nhiên liệu không tải được phun trở lại. Tốc độ cắt nhiên liệu và tốc độ phun trở lại sẽ cao hơn khi nhiệt độ nước làm mát thấp. Các tín hiệu liên quan: Vị trí bướm ga (TPS). Tốc độ động cơ (NE). Nhiệt độ nước làm mát (ECT). Cát nhiên liệu khi tốc độ động cơ cao: Để tránh cho động cơ chạy quá nhanh, việc phun nhiên liệu giảm đi nếu tốc độ đông cơ vượt quá giá trị xác định. Nhiên liệu sẽ phu trở lại khi tốc độ động cơ giảm xuống một giá trị nhất định. Các tín hiệu liên quan: Tốc độ động cơ (NE). Hiệu chỉnh điện áp. Có một sự chậm trể nhỏ từ lúc ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến và gửi tín hiệu phun đến vòi phun cho đến khi vòi phun thực sự mở ra. Sự chậm trể này sẽ lớn hơn khi điện áp ăc quy giảm xuống. Điều này có nghĩa là khoảng thời gian van van trong vòi phun mở sẽ chở nên ngắn hơn so với tính toán của ECU và làm cho tỷ lệ không khí – nhiên liệu thực tế sẽ trở nên cao hơn (nhạt hơn) so với yêu cầu của động cơ nếu không khắc phục bằng hiệu chỉnh điện áp. Trong hiệu chỉnh điện áp, ECU động cơ se bù lại sự chậm trễ này bằng cách kéo dài thời gian của tín hiệu phun một lượng tương ứng với sự trễ này. Điều này sẽ hiệu chỉnh khoảng thời gian phun thực tế sao cho phù hợp với tính toán của ECU. Các tín hiệu liên quan: Điện áp ăc quy (+ B). 4.3. Tính toán thời gian phun Lượng phun nhiên liệu cung cấp cho động cơ được kiểm soát bởi thời gian phun tinj là thời gian kim phun mở. Thời gian mở kim phun được ECU động cơ điều khiển thông qua các tín hiệu từ các cảm biến đặc biệt là tín hiệu tốc độ động cơ và lưu lượng khí nạp vào động cơ. Như vậy lượng nhiên liệu phun vào một xy lanh động cơ phụ thuộc vào tốc độ động cơ và lượng không khí nạp vào đông cơ: mf = (4.1) Trong đó: m’a: lượng không khí [Kg/s]. n: tốc độ động cơ [vòng/phút]. Z: Số xy lanh. Lst=14,7.tỉ lệ hòa trộn (14,7kg Air/1kg Fuel) Lượng nhiên liệu phun ra mf tỉ lệ với thời gian mở kim phun tinf và độ chênh lệch áp suất ∆P trên kim và dưới kim (áp suất đường ống nạp). mf = (4.2) Trong đó: : khối lượng riêng của nhiên liệu nhiên liệu [Kg/m3]. : tiết diện lỗ kim Ở kiểu phun trên đường ống nạp ∆P ≈ 5bar. Thời gian phun ở một chế độ hoạt động nào đó của động cơ là: tinj (4.3) Ở một chế độ hoạt động mà động cơ hoạt động với tỉ lệ hòa khí lựa chọn lượng xăng phun: t0 (4.4) Ở những chế độ khác với , thời gian phun sẽ là: tinj (4.5) Thời gian phun theo một chu trình cháy phụ thuộc vào các thông số sau: Áp suất không khí nạp tính pa: ta có thể đo trực tiếp (loại D-EFI) Lượng không khí theo kỳ ma: được tính toán và nạp vào EEPROM theo chương trình đã lập trước. Tỉ lệ hòa khí lựa chọn : tùy theo kiểu động cơ, chẳng hạn tỉ lệ lý tưởng. Một bảng giá trị có thể chứa các giá trị =f(p,n) cũng có thể đưa vào EEPROM. Tỉ lệ hòa khí thực tế : phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ động cơ trong quá trình làm nóng hoặc hiệu chỉnh để tăng đặc tính động học (tăng tốc, giảm tốc, tải lớn,không tải). Điện áp Ắcquy: ảnh hưởng đến thời điểm nhấc kim phun. Vì vậy, để bù trừ thời gian phun sẽ phải cộng thêm một khoảng thời gian tùy theo điện áp ắc quy: tinj + Lượng khí nạp trong một chu trình: Hệ số nạp tương đối (=) ở tốc độ thấp có thể được tăng nhờ cộng hưởng âm trên đường ống nạp đến mỗi xy lanh, các cộng hưởng xuất phát từ việc đóng mở xupap. Dạng hình học của ống nạp được thiết kế cho tốc độ thấp, sao cho áp suất cực đại cho cộng hưởng xảy ra ở xupap hút đúng khi nó mở. Như vậy, có nhiều không khí đi vào buồng đốt và tăng hệ số nạp cũng như công suất động cơ. Tần số cộng hưởng thường nằm giữa 2000(rpm) và 3000(rpm). Tần số càng thấp thì kích thước ống nạp càng lớn. Tần số dao động của dòng khí trong ống nạp là: Fp = (4.6) Khối lượng khí nạp theo xy lanh có thể được tính trong một chu trình: ma = (4.7) tb – ta = = (4.8) 5. Đặc điểm, nguyên lý làm việc của hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63 5.1. Đặc điểm chung Tự chẩn đoán là một lĩnh vực công nghệ tiên tiến trong lỉnh vực chế tạo và sản xuất ô tô. Khi các hệ thống và cơ cấu của ô tô hoạt động có sự tham gia của máy tính chuyên dùng (ECU) thì khả năng tự chẩn đoán mở ra một cách có lợi. Người và ô tô có thể giao tiếp với nhau qua các thông tin về chẩn đoán (khối lượng thông tin phụ thuộc vào khả năng của ECU) qua các hệ thống thông báo, do vậy các sự cố hay triệu chứng được thông báo một cách kịp thời, không cần chờ đến định kì chẩn đoán. Như vậy mục đích chính của chẩn đoán là ngăn ngừa tích cực các sự cố xảy ra. Trên ô tô hiện nay có thể gặp các hệ thống tự chẩn đoán: hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên liệu, động cơ, hộp số, hệ thống phanh, hệ thống treo,… 5.2. Khái quát về hệ thống tự chuẩn đoán động cơ 4G63 ECU động cơ xử dụng các cảm biến tiếp nhận thông tin về tình trạng hoạt động của động cơ và các hệ thống điều khiển khác. ECU động cơ tiến hành khối lượng công việc nhất định về chẩn đoán về các bộ phận của hệ thống điều khiển động cơ. ECU động cơ thực hiện tự chẩn đoán hầu hết các tín hiệu vào, ra, và chức năng điều khiển. ECU động cơ chỉ thị hư hỏng trên đồng hồ. Hệ thống tự chẩn đoán là một chương trình của ECU thực hiện kiểm tra các thông số điều khiển. Nó xác định khoảng thay đổi của các thông số ở các chế độ làm việc tương ứng của động cơ. Mổi loại hư hỏng của hệ thống có đặc điểm riêng và ứng với mã hư hỏng. Tất cả các hư hỏng được ghi lại trong bộ nhớ của ECU động cơ. Các lỗi đơn: Là lỗi xảy ra không hơn một lần trong 2 phút. Đèn chẩn đoán sẽ sáng trong thời gian là 0,6 giây, mã hư hỏng không đưa vào bộ nhớ của ECU động cơ. Các lỗi hay lặp lại: Là các lỗi xuất hiện hơn một lần trong 2 phút. Đèn sẽ hiện mã lỗi trong bộ nhớ. Nếu trong vong 2 giờ, mã hư hỏng không được nhắc lại nó sẽ được xóa khỏi bộ nhớ của ECU động cơ. Lỗi thường xuyên: Hư hỏng xuất hiện thường xuyên ở các hệ thống. Hệ thống làm sáng đèn chẩn đoán, chỉ ra hư hỏng. Hệ thống tự chẩn đoán trên xe xác định nguyên nhân hư hỏng của hệ thống điều khiển, mặt khác để xác định chính xác tình trạng kỹ thuật của động cơ cũng như các bộ phận của hệ thống điều khiển phải xử dụng các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng. Nó bao gồm các thiết bị đo các đại lượng vật lý thực tế (đồng hồ đo áp suất, tiêu hao nhiên liệu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí,….) và các thiết bị chẩn đoán tổng hợp (đồng hồ số, ôxilôgaraph, thiết bị chẩn đoán kiểm tra (MUT–II). 5.3. Hoạt động của đèn chuẩn đoán Ở chế độ làm việc khi bật khoá điện và động cơ không làm việc, đèn chẩn đoán loé sáng trong 0,6 giây và tắt, nếu phân hệ tự chẩn đoán không xác định có hư hỏng trong mạch của hệ thống điều khiển. Nếu đèn không tắt sau khi bật khoá điện hoặc là luôn sáng khi động cơ làm việc, điều này chứng tỏ hệ thống tự chẩn đoán tìm thấy hư hỏng hay bất thường trong hệ thống. Ở chế độ đọc mã số hư hỏng, đèn chẩn đoán phản ánh con số các sai lệch được định dạng và lưu giữ trong bộ nhớ của ECU động cơ. 5.4. Đọc và xóa mã chuẩn đoán 5.4.1. Chẩn đoán bằng chế độ tự động 5.4.1.1. Đọc mã chẩn đoán Mã số hư hỏng có thể được đọc từ bộ nhớ, nếu để bộ điều khiển ở chế độ hiển thị mã số hư hỏng (chế độ tự chẩn đoán). Để khởi động chế độ tự chẩn đoán cần phải bật khoá điện và động cơ không làm việc, đóng các tiếp điểm của đầu nối chẩn đoán. Ở chế độ này phân hệ tự chẩn đoán điều khiển việc đóng/ngắt đèn báo hư hỏng được chiếu sáng bằng mã số, được lưu giữ trong bộ nhớ. Ban đầu đưa ra mã số 12, không phải là mã số hư hỏng mà chỉ xác nhận sự chuẩn xác của mạch chẩn đoán và khả năng làm việc của phân hệ chẩn đoán. Nếu không có mã số 12 thì phải kiểm tra mạch chẩn đoán và khắc phục hư hỏng. Mã số 12 xuất hiện ba lần một, sau một thời gian tạm ngừng theo trình tự sau: một lần đèn sáng (chữ số đầu tiên của mã -1)- ngừng một lúc, hai lần đèn sáng liên tục (chỉ số thứ hai của mã số -2), ngừng một lúc - nhắc lại mã - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc, và lần thứ ba - một lần sáng, ngừng, hai lần sáng liên tục, ngừng một lúc. Sau mã số 12 là mã số hư hỏng cũng là ba lần một: đèn sáng, tương ứng với số lượng chữ số đầu tiên của mã - ngừng một lúc, đèn lại sáng tương ứng với số lượng chữ số thứ hai của mã - ngừng một lúc và v.v...Sau khi đưa ra tất cả các mã hư hỏng, chu kỳ được lặp lại. Nếu trong bộ nhớ không có mã số hư hỏng thì chỉ đưa ra mã số 12. Để thoát ra khỏi chế độ tự chẩn đoán, tắt khoá điện. 5.4.1.2. Xóa mã chẩn đoán Bộ nhớ lưu giữ mã số hư hỏng được xoá khi tháo cọc “mát” của ắc quy hơn 10 giây. Khi đó cần chú ý tắt khoá điện để tránh làm hỏng bộ điều khiển và cần nhớ rằng khi ngắt ắc quy sẽ mất các dữ liệu điều khiển tương thích khác (thời gian thực, thiết bị thu, v.v...). Trong quá trình làm việc của hệ thống điều khiển động cơ, ECU động cơ có khả năng bù trừ một cách tương đối các sai lệch không lớn gây ra do sự thay đổi các điều kiện làm việc (sự thay đổi của áp suất khí quyển, nhiệt độ không khí, chất lượng xăng, v.v...) sự lão hoá và mất độ nhạy của các chi tiết, bộ phận của các hệ thống và động cơ (mòn vòi phun, khe hở bugi, xu páp, pha phối khí, v.v...). Khả năng bù trừ được thực hiện nhờ sự tinh chỉnh các thông số chương trình của khối điều khiển, được lưu giữ trong bộ nhớ. Khi tiến hành xóa mã số hư hỏng bằng cách ngắt ắc quy có thể làm mất các thông số tự bù. Sau khi nối ắc quy, để có chức năng tự bù hệ thống điều khiển cần phải làm nóng động cơ đến nhiệt độ làm việc và bảo đảm chạy xe với gia tốc vừa phải, cũng như chạy không tải đến khi khôi phục các chỉ tiêu làm việc định mức. 5.4.2. Chẩn đoán hệ thống với thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT–II 5.4.2.1. Giới thiệu về thiết bị chẩn đoán chuyên dùng MUT – II ECU động cơ cho phép kiểm tra các thông số điều khiển với sự trợ giúp của thiết bị chẩn đoán MUT – II Thiết bị này như giàn máy vi tính chuyên dùng cho việc chẩn đoán bảo dưỡng xe ô tô, được trang bị hệ thống điện tử điều khiển động cơ. Theo các mạch chẩn đoán của MUT – II cho phép kết nối với ECU động cơ theo kênh K – Line để thực hiện các việc như sau: Đọc và xóa các mã hư hỏng. Kiểm tra hoạt động của các cơ chấp hành của hệ thống. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống. Thử các chế độ làm việc của động cơ. Thiết bị MUT – II giao tiếp với người bằng màn hình và được điều khiển bằng các phím bấm có các lựa chọn để điều khiển việc chẩn đoán hư hỏng của động cơ. 5.4.2.2. Đọc và xóa mã hư hỏng Thiết bị chẩn đoán MUT – II có khả năng đọc từ bộ nhớ của ECU động cơ các mã hư hỏng trong thời gian làm việc. Thiết bị chẩn đoán MUT – II có thể xóa hết các mã hư hỏng trong bộ nhớ của ECU động cơ. Để phản ánh thông tin nào đó, thiết bị MUT – II cần phải nhận được tín hiệu từ ECU động cơ. Nếu ECU không gửi tín hiệu đến thiết bị chẩn đoán hay việc nối mạch với thiết bị chẩn đoán MUT – II không đúng thì thiết bị MUT – II sẽ báo không có tín hiệu. 5.4.2.3. Kiểm tra hoạt động của cơ cấu chấp hành của hệ thống Đây là chức năng cho phép cung cấp hoặc ngắt mạch của cơ cấu phụ trợ khi trực tiếp can thiệp vào logic quá trình làm việc của ECU động cơ. Khả năng làm việc của mạch được đánh giá theo việc đóng/mở thực tế của các cơ cấu phụ trợ hoặc dấu hiệu đặc trưng của sự đóng/mở đó. Các mạch được kiểm tra gồm: Điều khiển bằng đèn chẩn đoán. Thiết bị đóng mở đèn chẩn đoán. Điều khiển rơle bơm xăng. Thiết bị đóng mở bơm xăng điện. Khi động cơ đang làm việc làm thế nào dẫn đến dừng động cơ. Chế độ đóng ngắt rất có ích cho việc kiểm tra hệ thống cấp nhiên liệu, kiểm tra điều chỉnh áp suất, độ kín khít của bộ đôi vòi phun,… Điều khiển bằng bộ điều chỉnh không tải. Sự thay đổi số bước cho trước bằng sự thay đổi tần số quay của động cơ ở chế độ chạy chậm không tải. Điều khiển vòi phun nhiên liệu. Việc đóng mở một vòi phun nào bất kì trên động cơ đang làm việc đều dẫn đến sự thay đổi rỏ rệt của máy. Nếu các cơ cấu được kiểm tra không làm việc thì phải kiểm tra tất cả các tất cả các mạch điện từng bộ phận của cơ cấu đó. 5.4.2.4. Lựa chọn và hiển thị các thông số của hệ thống Thiết bị chẩn đoán MUT – II theo đường liên lạc có thể đếm các thông số đã được xác định và được hệ thống sữ dụng. Việc ghi nhớ các thông số được thiết bị thực hiện theo định kỳ trong chế độ làm việc của động cơ. Sau đó thiết bị có thể xem xét chúng trong chế độ phân tích, so sánh chúng với các thông số định mức của động cơ tốt. Lôgic tiến hành chẩn đoán theo các sơ đồ chẩn đoán cho phép bằng độ sai lệch các thông số để xác định các hư hỏng trong hệ thống điều khiển và trong động cơ. Tần số quay của trục khuỷu khi khởi động động cơ (FREQ). Các số liệu được phản ánh tương ứng sự phân tích bằng cụm điều khiển tần số quay thực của động cơ qua tín hiệu của cảm biến trục khuỷu. Sự tăng bất ngờ của tần số quay trục khuỷu khi góc mở bướm ga cố định là do nhiểu điện trong tín hiệu vào cơ bản của cảm biến trục khuỷu. Nhiểu này thường gây ra điện áp dây dẫn cao không đồng bộ với động cơ. Tần số quay của trục khuỷu ở chế độ không tải (FREQX). Tần số quay đo được của trục khuỷu với thông số đo được ở lần trước biểu thị độ chính xác cao. Tần số quay quy định của trục khuỷu ở chế độ không tải (JUFBXX). Ở chế độ không tải tần số quay của trục khuỷu được điều khiển bởi ECU động cơ. Sự xác lập tốc độ không tải nhờ ECU, phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và các thông số khác. Lỗi điều khiển tần số quay trục khuỷu ở chế độ không tải (EIREQ). Hiệu giữa tần số quay quy định và tần số quay đo được ở chế độ không tải. Dùng để đánh giá sự chính xác điều khiển tần số quay giới hạn nhỏ nhất của trục khuỷu ở chế độ không tải. Nhiệt độ nước làm mát (TWAT). Các số liệu là kết quả phân tích của ECU động cơ thông qua tín hiệu của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ECU đo điện áp trên hai tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ nước làm mát và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí khi động cơ chưa nóng. Sau khi khởi động động cơ nhiệt độ cần cao dần lên đến 85 ¸ 950C, sau đó ổn định khi mở van hằng nhiệt. Nhiệt độ không khí (TAIR). Tín hiệu lấy từ cảm biến khí nạp. Cảm biến bắt trên đườn ống nạp. khi ECU đo điện áp trên hai cực cảm biến và biến điện áp thành trị số nhiệt độ tính theo độ Xenxi (0C). Giá trị này phải gần với nhiệt độ không khí xung quanh môi trường khi động cơ chưa nóng. Lưu lượng không khí (JAIR). Thông số biểu thị lưu lượng không khí biểu thị qua cảm biến lưu lượng không khí (Kg/giờ). Mức độ điền đầy không khí vào xi lanh của chu trình để tính lượng nhiên liệu (JGBC). Mức độ thực tế để tính toán giá trị cơ sở của lượng cấp nhiên liệu. Thông số của chế độ điều khiển động cơ (NFREGBC). Có hai thông số. Tốc độ lượng tử của trục khuỷu (NFREQ) . Độ điền đầy lượng tử của không khí trong chu trình (NGBC). Vị trí bướm ga (THR). Thông số mức độ mở bướm ga được tính toán trong ECU động cơ thông qua cảm biến vị trí bướm ga. 0% tương ứng với đóng hoàn toàn, 100% tương ứng với mở hoàn toàn. Hệ số hiệu chỉnh cấp nhiên liệu (COEFFF). Nó phản ánh hệ số chuyền cấp nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ và hệ số điền đầy khí của chu trình. Tỷ lệ không khí – nhiên liệu (VALF). Tỷ lệ này được điều khiển bằng ECU động cơ. Nó là hệ số đặc chưng cho hệ số dư lượng không khí. Dấu hiệu chuyển sang chế độ công suất (hỗn hợp nghèo) và giá trị công suất của góc đánh lửa sớm (có/không) (BIPTOW). Phản ánh của chế độ này là chuyển chế độ của đánh lửa sớm và phun nhiên liệu. Nó phụ thuộc vào tốc độ thực của trục khuỷu và góc mở bướm ga. Dấu hiệu cắt nhiên liệu khi phanh (có/không) (BLKINJ). Nó thể hiện cắt nhiên liệu khi phanh xe bằng động cơ. Độ dài của xung phun xăng (INJ). Là thời gian (tính bằng ms) mở vòi phun xăng. Thực hiện bởi ECU động cơ điều chỉnh hỗn hợp không khí – nhiên liệu bằng độ dài xung điều khiển mở vòi phun. Thời gian mở vòi phun dài xẽ tạo ra hỗn hợp giàu. Điện áp thành xe (mV) (UACC). Vị trí bướm ga (FSM). Thông số phản ánh vị trí bướm ga đo bằng bước. Độ mở lớn nhất ứng với bước 225, đóng ứng với bước 1. Tiêu hao nhiên liệu (JQT). Thông số phản ánh lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ (lít/giờ). Giá trị này phải tương ứng với lượng xăng tiêu hao thực tế đo được bằng lưu lượng kế. Điện áp đặt lên cảm biến vị trí bướm ga (mV) (JATHR). Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ nước làm mát (mV) (JATWAT). Điện áp đặt lên cảm biến nhiệt độ không khí (mV) (JATAIR). 5.4.2.5. Thử các chế độ làm việc của động cơ Thử nghiệm được tiến hành để xác định các thông số tích phân của hệ thống điều khiển ở từng chế độ thử riêng biệt của động cơ mà qua đó đánh giá sự làm việc chính xác của động cơ, hệ thống điều khiển động cơ cũng như các cụm cơ bản của trang bị điện của xe. 5.5. Trình tự và nội dung kiểm tra bằng cách sử dụng danh mục dữ liệu của MUT-II và kiểm tra cơ cấu chấp hành 5.5.1. Trình tự thao tác + Tiến hành kiểm tra bằng danh mục dữ liệu và kiểm tra chức năng các cơ cấu chấp hành. Nếu có một bất thường, kiểm tra và sửa chữa các đầu cắm dây và các chi tiết. + Sau khi sửa chữa, kiểm tra lại bằng MUT-II và kiểm tra sự bất thường ban đầu đã được trở lại bình thường chưa. + Xóa bộ nhớ mã báo lỗi. + Tháo MUT-II ra. + Khởi động lại động cơ và tiến hành chạy thử để xác nhận lại là trục trặc đã được khắc phục. 5.5.2. Bảng danh sách dữ liệu Bảng 5-1. Bảng danh sách dữ liệu chuẩn đoán. Mã số Bộ phận cần kiểm tra Nội dung kiểm tra Tình trạng bình thường Số trình tự kiểm tra 11 Cảm biến Oxy Động cơ: sau khi đã làm nóng động cơ. Hỗn hợp không khí/nhiên liệu được tạo nên nghèo hơn khi giảm tốc, và giàu hơn khi tăn tốc. Ở tốc độ 4000 vòng/phút. Thì động cơ đột ngột bị giảm tốc. 200 mv hoặc ít hơn. Mã số 11 Khi động cỏ tăng tốc đột ngột. 600-1000 mv Động cơ: sau khi động cơ nóng lên. Tín hieuj cảm biến oxy được sử dụng để kiểm tra tỉ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu, và điều kiện thay đổi do bộ engine-ECU điều khiển. Động cơ chạy không tải. 400 mv hoặc thấp hơn (thay đổi ) 600-1000 mv 2500 vòng/ phút 400 mv hoặc thấp hơn (thay đổi ) 600-1000 mv 12 Cảm biến lưu lượng khí nạp Nhiệt độ nước làm mát động cơ: 80-950C. Đèn và tất cả các thiết bị: OFF Hộp số truyền động số: 0, (A/T số P) Động cơ chạy không tải. 22- 48 Hz Mã số 12 2500 vòng/phút 80- 120 Hz Động cơ được gia tốc. Tần số tăng tương ứng với sự tăng tốc. 13 Cảm biến nhiệt độ khí nạp Công tắc khởi động: ON hoặc khi động cơ chạy không tải. Khi nhiệt độ không khí nạp là -200C -200C Mã số 13 Khi nhiệt độ không khí nạp là 00C 00C Khi nhiệt độ không khí nạp là 200C 200C Khi nhiệt độ không khí nạp là 400C 400C Khi nhiệt độ không khí nạp là 800C 800C 14 Cảm biến vị trí bướm ga Công tắc khởi động ON Đặt ở vị trí chạy không tải 300-1000 mv Mã số 14 Mở lớn từ từ. Tăng tỉ lệ với góc mở của bướm ga. Mở tối đa 4500-5000 mv 16 Điện áp nguồn Công tắc khởi động ON Điện áp hệ thống. Trình tự kiểm tra 23 18 Tín hiệu góc quay trục khủy Công tắc khởi động ON Động cơ: Ngừng. OFF Trình tự kiểm tra 26 Động cơ: đang nổ ON 21 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Công tắc khởi động ON: hoặc động cơ đang chạy. Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C -200C Mã số 21 Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C 00C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C 200C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C 400C Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 800C 800C 22 Cảm biến góc quay trục khủy + Động cơ quay + Đồng hồ nước được nối vào. So sánh chỉ số đọc tốc độ động cơ ở đồng hồ tốc độ và máy MUT- II Phù hợp Mã số 22 + Động cơ chạy không tải. + Công tắc chạy không tải ON. Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là -200C 1.275-1.475 vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 00C 1.255- 1.425 Vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 200C 1.100-1.300 Vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 400C 950-1.150 vòng/phút Khi nhiệt độ nước làm mát của động cơ là 600C 650–850 vòng/phút 25 Áp suất khí Công tắc khởi động ON Ở độ cao 0 m so với mặt nước biển 101 kpa Mã số 25 Ở độ cao 600 m so với mặt nước biển 95 kpa Ở độ cao 1.200 m so với mặt nước biển 88 kpa Ở độ cao 1.800 m so với mặt nước biển 81 kpa 26 Công tắc chạy không tải Công tắc khởi động ON. Kiểm tra bằng cách đạp bàn đạp ga lặp đi lặp lại. Bướm ga mở: Chuyển sang vị trí không tải. ON Trình tự kiểm tra số 25 Bướm ga: mở từ từ OFF*2 27 Áp suất dầu trợ lực lái Động cơ: chạy không tải Tay lái đứng yên OFF Trình tự kiểm tra số 28. Tay lái quay ON 44 Bộ đánh lửa và trợ lực + Động cơ: Sau đã nóng lên. + Đèn cân lửa được lắp vào(đèn cân lửa được lắp để kiểm tra thời điểm đánh lửa thực sự). Động cơ chạy không tải. Sớm hơn so với điểm chết trên 2-180C 2.500 vòng/phút Sớm hơn so với điểm chết trên 23-430C 45 ISC (stepper) motor Công suất động cơ. + Nhiệt độ nước làm mát động cơ: Từ 80-950C. + Các đèn và tất cả các thiết bị phụ:OFF. + Hộp số truyền động số 0 (A/T: số P). + Công tắc chạy không tải: ON + Động cơ: chạy không tải. Khi A/C switch mở ON, thì A/C máy nén sẽ hoạt động. A/C switch: OFF Từ 2- 25 bước A/C switch: OFF sang ON Tăng từ 10 đến 70 bước + A/C switch: OFF + Cần chọn từ vị trí N sang vị trí D Tăng từ 5 đến 50 bước 49 A/C Relay Động cơ: sau khi động cơ nóng lên và động cơ đang chạy không tải. A/C switch: OFF OFF : ( khớp nối ly hợp máy nén không hoạt động.) Trình tự kiểm tra số 29. A/C switch: ON ON: ( khớp nối ly hợp máy nén đang hoạt động.) 5.5.3. Bảng kiểm tra bộ phận công tác Bảng 5-2. Bảng kiểm tra bộ phận công tác. Mã số Bộ phận cần kiểm tra Nội dung điều khiển Nội dung kiểm tra Điều khiển bình thường Số trình tự kiểm tra 01 Vòi phun Cắt nhiên liệu vòi phun số 1. Động cơ: Sau khi động cơ đã nóng lên, và động cơ chạy không tải (lần lượt cắt nhiên liệu cung cấp cho từng vòi phun và kiểm tra các xy lanh nào ảnh hưởng đến tình trạng chạy không tải). Tình trạng chạy cầm chừng sẽ khác đi(chạy không ổn định ) Số Mã 41 02 Cắt nhiên liệu vòi phun số 2. 03 Cắt nhiên liệu vòi phun số 3. 04 Cắt nhiên liệu vòi phun số 4. 07 Bơm nhiên liệu. Bơm nhiên liệu hoạt động và nhiên liệu được đưa trở về. + Động cơ quay + Bơm nhiên liệu: kiểm tra dẫn động cưỡng bức theo hai điều kiện trên đây Bóp chặt đường ống về bằng các ngón tay để cảm nhận xung động của nhiên liệu đang lưu thông về Cảm nhận được xung động Trình tự kiểm tra số 24 Nghe gần thùng xăng tiếng bơm xăng hoạt động Nghe được tiếng bơm 08 Purge Van điện từ Van điện từ chuyển tử OFF sang ON Công tắc khởi động ON Tiếng hoạt động có thể được nghe khi van solenoi hoạt động. Trình tự kiểm tra 32 10 Van điện từ điều khiển tuần hoàn khí xả Van điện từ chuyển tử OFF sang ON Công tắc khởi động ON Có thể nghe thấy âm thanh khi van điện từ được dẫn động Trình tự kiểm tra số 33 5.5.4. Bảng kiểm tra các mã chuẩn đoán của hệ thống MPI động cơ 4G63 Bảng 5-3.Bảng kiểm tra mã chuẩn đoán hệ thống (MPI) Mã số Hạng mục chuẩn đoán 11 Hệ thống: Cảm biến Oxy 12 Hệ thống: Cảm biến lưu lượng khí nạp 13 Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ khí nạp 14 Hệ thống: Cảm biến độ mở bướm ga 21 Hệ thống: Cảm biến nhiệt độ động cơ 22 Hệ thống: Cảm biến góc quay trục khủy 23 Hệ thống: Cảm biến vị trí điểm chết trên 24 Hệ thống: Cảm biến tốc độ xe 25 Hệ thống: Cảm biến áp suất khí trời 36 Hệ thống: Tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa 41 Hệ thống: Vòi phun Mã số 11 Hệ thống cảm biến oxy Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Động cơ chạy được 3 phút Nhiệt độ nước làm mát xấp xỉ 800C hoặc hơn. Nhiệt độ không khí nạp 20- 500C Tốc độ động cơ xấp xỉ 2000-3000 vòng/phút. Xe di chuyển ở tốc độ không đổi trên một bề mặt bằng phẳng. Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến oxy vào khoảng 0.6V trong 30 giây (không quá 0,6V trong 30 giây) Khi phạm vi của các thao tác kiểm tra ở trên phù hợp với việc khởi động động cơ được thực hiện trong 4 lần liên tiếp, thì hư hỏng được tìm thấy sau mỗi lần thực hiện. Hư cảm biến oxy Tiếp xúc của giắc cắm không được tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây điện. Engine – ECU có vấn đề Mã số 12 Hệ thống cảm biến lưu lượng khí nạp. Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Tốc độ động cơ 500 vòng/phút hoặc hơn. Tình trạng. Tần số phát ra của cảm biến là 3Hz hoặc ít hơn trong 4 giây. Hư cảm biến lưu lượng khí nạp Giắc cắm tiếp xúc không được tốt hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến lưu lượng khí nạp. Hư bộ engine- ECU Mã số 13 Hệ thống cảm biến nhiệt độ khí nạp. Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến là 4.6 V hoặc cao hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra của cảm biến là 0.2 V hoặc nhiều hơn ( tương ứng với nhiệt độ không khí nạp là 1250C hoặc cao hơn (trong 4 giây) Hư cảm biến nhiệt độ khí nạp Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong giây của mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp. Hư bộ engine - ECU Mã số 14 Hệ thống cảm biến vị trí bướm ga Nguyên nhân có thể Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc được bật ra ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Tình trạng. Khi công tắc mở ON. Thì điện áp ra cảm biến là 2V hoặc lớn hơn trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc thấp hơn trong 4 giây. Hư cảm biến vị trí bướm ga hoặc điều chỉnh sai. Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch ở trong dây của mạch cảm biến vị trí bướm ga. Trạng thái của công tắc điều chỉnh không đúng “ON” Hở mạch của đường tín hiệu công tắc điều chỉnh. Hư bộ engine- ECU Mã số 21 Hệ thống cảm biến nhiệt độ động cơ. Nguyên nhân có thể. Phạm vi kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 giây sau khi công tắc máy được mở sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến là 4.6V hoặc cao hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 450C hoặc thấp hơn) trong 4 giây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.1 V hoặc thấp hơn ( tương ứng với một nhiệt độ làm mát động cơ là 1400C hoặc cao hơn) trong 4 giây. Hư cảm biến nhiệt độ động cơ Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch dây trong mạch điện cảm biến nhiệt độ động cơ. Hư bộ engine - ECU Mã số 22 Hệ thống cảm biến góc quay trục khủy. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Động cơ đang quay Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 giây ( không co xung tín hiệu vào) Hư cảm biến góc quay trục khủy Tiếp xúc giắc cắm không tốt, bị hở mạch hoặc ngắn mạch dây của cảm biến góc quay trục khủy. Hư bộ engine - ECU Mã số 23 Hệ thống cảm biến vị trí điểm chết trên. Nguyên nhân có thể Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động ON Tốc độ động cơ xấp xỉ 50 vòng/ phút hoặc hơn Tình trạng. Điện áp ra của cảm biến không thay đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu vào) Hư cảm biến vị trí điểm chết trên Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở mạch hoặc ngắn mạch trong dây điện của mạch cảm biến vị trí điểm chết trên. Hư bộ engine - ECU Mã số 24 Hệ thống cảm biến tốc độ xe Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động ON Không quá 60 dây sau khi công tắc khởi động được bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Điều chỉnh công tắc OFF Tốc độ động cơ là 3000 vòng/phút hoặc cao hơn. Đang lái xe dưới điều kiện tải nặng. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến không đổi trong 4 dây ( không có tín hiệu xung vào) Hư cảm biến tốc độ xe. Giắc cắm tieps xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây điện của mạch cảm biến tốc độ xe. Hư bộ engine - ECU Mã số 25 Hệ thống cảm biến áp suất khí nạp. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động : ON Không quá 60 dây sau khi công tắc bật sang ON hoặc ngay lập tức sau khi động cơ khởi động. Điện áp acquy là 8V hoặc nhiều hơn. Tình trạng. Điện áp ra cảm biến là 4.5V hoặc cao hơn ( tương ứng với áp suất khí trời là 114kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây. Hoặc. Điện áp ra cảm biến là 0.2 V hoặc cao hơn( tương ứng với áp suất khí trời là 5.33 kpa hoặc cao hơn) trong 4 dây. Hư cảm biến áp suất khí trời Giắc cắm tiếp xúc không đúng, hở hoặc ngắn mạch dây của cảm biến áp suất khí trời. Hư bộ engine- ECU Mã số 36 Hệ thống tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Công tắc khởi động: ON Tình trạng. Dây tín hiệu thời điểm đánh lửa đang nối đất. Đường dây tín hiệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa đang nối đất. Hư bộ engine - ECU Mã số 41 Hệ thống vòi phun. Nguyên nhân có thể. Điều kiện kiểm tra. Tốc độ động cơ xấp xỉ 50- 1000 vòng/phút. Điện áp ra cảm biến vị trí bướm ga là 1.15 V hoặc thấp hơn. Không tiến hành kiểm tra bộ phận công tác bằng MUT-II. Tình trạng. Điện áp xung của cuận dây vòi phun không có trong 4 giây. Hư vòi phun Tiếp xúc giắc cắm không tốt, hở mạch hoặc ngắn mạch vòi phun. Hư bộ engine - ECU 6.Kết luận. Sau khoảng thời gian làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu liệu động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JOLIE” đến nay em đã cơ bản hoàn thành với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Trần Văn Nam và các thầy cô cùng các bạn trong khoa. Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử và các chi tiết, cơ cấu của hệ thông. Phần đầu đồ án trình bày khái quát chung về các hệ thống nhiên liệu dùng trên động cơ xăng, đi sâu phân tích những ưu nhược điểm của động cơ xăng dùng bộ chế hoà khí và động cơ xăng dùng hệ thống phun xăng điện tử hiện đại. Phần trung tâm của đồ án trình bày các hệ thống trên động cơ 4G63, đi sâu tìm hiểu phần hệ thống nhiên liệu bao gồm các thiết bị điện tử, cơ cấu chấp hành, các loại cảm biến, và các thiết bị chính cung cấp nhiên liệu, không khí nạp cho động cơ. Tìm hiểu về các chế độ phun, thời gian phun của động cơ, tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống nhiên liệu, các mã chẩn đoán hư hỏng của động cơ 4G63. Sau khi đã hoàn thành xong đồ án, tìm hiểu kỹ về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, động cơ 4G63. Em nhận thấy rằng động cơ 4G63 lắp trên xe Mitsubishi JLOLIE đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu cần thiết của hệ thống nhiên liệu, đảm bảo công suất động cơ, tiết kiệm xăng và giảm tối đa sự phát thải ô nhiễm môi trường. Tuy vậy nó cũng chưa phải là lý tưởng, nên chúng ta cần phải ngiên cứu và phát triển ngành động cơ hiện đại hơn nữa. Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức về chuyên ngành động cơ đốt trong và đặc biệt là hệ thống phun xăng điều khiển điện tử. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng học hỏi thêm được một số kiến thức cơ bản về các phần mềm: Word, Excel, CAD, và cách khai khác các nguồn tài liệu trên mạng Internet để phục vụ tốt cho công việc sau này. Đồng thời qua đó thấy bản thân cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng đầy đủ yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực, góp phần vào công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” đất nước. TÀI TIỆU THAM KHẢO TS. Trần Thanh Hải Tùng”Bài giảngg môn học chuyên đề động cơ phun xăng.”Đại học Bách Khoa Đà Nẳng. TS. Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng. TS. Trần Thanh Hải Tùng, KS. Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. Phạm Quốc Thái “Trang bị điện và điện tử trên ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẳng. MITSUBSHI MOTORS. STEP-II MPI “Giáo trình dành cho học viên” MITSUBSHI MOTORS “Tài liệu hướng dẫn sửa chữa Động cơ – Khung gầm”Tập I-II xe JOLIE. Nguyễn Tất Tiến”Nguyên lý động cơ đốt trong”Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2000. Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức nhuận – Nguyễn Thạc Tân. Chủ biên: Nguyễn Phước Hoàng “Thủy lực và máy thủy lực Tập1 - Thủy Lực Đại Cương” Nguyễn Đức Phú, Hồ Tấn Chuẩn, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, Phạm Văn Thể “Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”, tập 1, tập 2.