Chương 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan hệ thống điện động cơ 2KD-FTV Hệ thống điều khiển động cơ Diesel bằng điện tử trong một thời gian dài chậm phát triển so với động cơ xăng [1] [2]. Trong thời gian đầu chủ yếu dùng hệ thống điều khiển EFI – Diesel kiểu thông thường: EDC, UI hoặc UP. Trong những năm gần nay hệ thống điều khiển Common Rail đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trên nhiều dòng xe.
Các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này trên xe của họ, cũng như sử dụng trên các động cơ xe cơ giới, tàu thủy… với nhiều tên gọi khác nhau như: Toyota với tên D-4D, Mercedes với tên CDI, Hyundai với tên CRDi, Peugeot với tên HDI [4]. Hệ thống điện Hệ thống điều khiển điện tử Common Rail bao gồm các cảm biến đo đạt trạng thái làm việc của động cơ, tính toán và hình thành xung điều khiển điện tử đưa đến bộ chấp hành, ngoài ra còn có chức năng chẩn đoán an toàn dự phòng [5]. ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến tính toán lượng phun thích hợp và thời điểm phun để động cơ hoạt động tối ưu, gửi tín hiệu thích hợp đến các cơ cấu chấp hành [3] [5]. Các loại cảm biến Hệ thống cảm biến gồm: - Cảm biến đo áp suất tuyệt đối đường ống nạp - Cảm biến vị trí bướm ga - Cảm biến tốc độ động cơ - Cảm biến vị trí trục cam trục khuỷu - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát - Cảm biến nhiệt độ khí nạp - Cảm biến ô xy - Cảm biến kích nổ - Cảm biến bàn đạp ga - Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu - Cảm biến áp suất đường ống rail SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS.
Nguyễn Lê Châu Thành 3 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV 1. Hệ thống khởi động Chức năng của hệ thống khởi động: Hệ thống khởi động đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ôtô. Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng lượng này thành cơ năng quay máy khởi động. Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp.
Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp khí - nhiên liệu hoặc không khí được hút vào bên trong xilanh, được nén và đốt cháy để sinh công làm quay động cơ. Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nổ [9]. Phân loại máy khởi động: - Loại giảm tốc: Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay hộp số giảm tốc, như vậy sẽ làm tăng momen khởi động - Loại bánh răng đồng trục: Công suất đầu ra của máy khởi động là 0. Trong hầu hết các trường hợp, bộ khởi động cho motor cũ được thay thế bằng motor có bánh răng giảm tốc.
Loại bánh răng hành tinh: máy khởi động bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ quay của lõi (phần ứng) của mô-tơ, bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng thông qua cầu dẫn động. Hệ thống phát nạp Xe cần sử dụng điện không chỉ khi đang chạy mà cả khi dừng, Ắc quy cung cấp điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang nổ máy. Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và để nạp điện cho ắc quy [8]. Cấu tạo của hệ thống nạp: - Máy phát điện - Bộ điều áp - Ắc quy - Đèn báo nạp - Khóa điện SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS.
Nguyễn Lê Châu Thành 4 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV Chương 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 2. Vị trí lắp đặt Hình 2.1 Vị trí các chi tiết của hệ thống điều khiển điện tử 2. Sơ đồ mạch điện hệ thống SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành 5 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 2.
Sơ đồ chân ECM Hình 2.1 Sơ đồ chân ECM SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành 6 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV 2. Ý nghĩa ký hiệu và giá trị tiêu chuẩn các chân ECM Bảng 2.1 Ký hiệu chân ECM Điều Kiện Ký hiệu (Số Màu Dây Mô Tả Cực Điều kiện Tiêu cực) Chuẩn BATT (B7-2) - B-R - BR Nguồn (+) thường trực Mọi điều kiện 9 ~ 14 v E1 (D3-7) IGSW (B9-9) - B-R - BR Nguồn (+) IG Khóa điện ON 9 ~ 14 v E1 (D3-7) +B (B9-1)- E1 B-R - BR Nguồn (+) B+ Khóa điện ON 9 ~ 14 v (D3-7) MREL (B9-8)- G-Y - BR Rơ le MAIN Khóa điện ON 9 ~ 14 v E1 (D3-7) MREL (B9-8)- G-Y - BR 10 giây sau khi Rơ le MAIN 0 ~ 1.5 V E1 (D3-7) khóa điện OFF VC (D1-18) - L-B - Y-R Nguồn cảm biến Khóa điện ON 4.5 V E2 (D1-28) Cảm biến vị trí bàn đạp VPA (B9-22) - L - W-L Khóa điện ON, ga (cho điều khiển động 0.0 V EPA (B9-28) nhả hết bàn đạp ga cơ) Cảm biến vị trí bàn đạp VPA (B9-22) - L - W-L Khóa điện ON, ga (cho điều khiển động 3.6 V EPA (B9-28) đạp hết bàn đạp ga cơ) Cảm biến vị trí bàn đạp VPA2 (B9-23) B - W-R Khóa điện ON, ga (để phát hiện hư hỏng 1.8 V - EPA2 (B9-29) nhả hết bàn đạp ga của cảm biến) Cảm biến vị trí bàn đạp VPA2 (B9-23) B - W-R Khóa điện ON, ga (để phát hiện hư hỏng 3.0 V - EPA2 (B9-29) nhả hết bàn đạp ga của cảm biến) Nguồn của cảm biến vị VCPA (B9-26) W - W-L trí bàn đạp ga (cho Khóa điện ON 4.5 V - EPA (B9-28) VPA1) Nguồn của cảm biến vị VCP2 (B9-27) R-L - W-R trí bàn đạp ga (cho Khoá điện ON 4.5 V - EPA2 (B9-29) VPA2) Không tải, nhiệt độ THA (D1-31) - R - Y-R Cảm biến nhiệt độ khí không khí nạp 20°C 0.4 V E2 (D1-28) nạp (68°F) Không tải, nhiệt độ THW (D1-19) R-W - Y-R Cảm biến nhiệt độ nước nước làm mát ở 0.0 V - E2 (D1-28) làm mát 80°C (176°F) SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành 7 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV STA (B9-7) - R - BR 6.0 V hay Tín hiệu máy khởi động Quay khởi động E1 (D3-7) hơn #1(D1-24) - E1 (D3-7) G-R - BR #2(D1-23) - E1 G-Y - BR Tạo xung (D3-7) Vòi phun Không tải (xem dạng #3(D1-22) - E1 Y-B - BR sóng 2) (D3-7) B-Y - BR #4(D1-21) - E1 (D3-7) Tạo xung G1 (D3-23) - R - G Cảm biến vị trí trục cam Không tải (xem dạng G- (D3-31) sóng 4) Tạo xung NE+ (D1-27) - Y - L Cảm biến vị trí trục Không tải (xem dạng NE- (D1-34) khuỷu sóng 4) STP (B7-15) - R-W - BR Khóa điện ON, Công tắc đèn phanh 7.5 ~ 14 V E1 (D3-7) đạp bàn đạp phanh STP (B7-15) - R-W - BR Khóa điện ON, Công tắc đèn phanh 0 ~ 1.5 V E1 (D3-7) nhả bàn đạp phanh ST1- (B7-14) - R-L - BR Công tắc đèn phanh Khóa điện ON, 0 ~ 1.5 V E1 (D3-7) (người với STP) đạp bàn đạp phanh ST1- (B7-14) - R-L - BR Công tắc đèn phanh Khóa điện ON, 7.5 ~ 14 V E1 (D3-7) (người với STP) nhả bàn đạp phanh TC (B9-11) - P - BR Cực TC của giắc DLC3 Khoá điện ON 9 ~ 14 v E1 (D3-7) W (B9-12) - G-R - BR MIL MIL sáng 0~3V E1 (D3-7) W (B9-12) - G-R - BR MIL MIL không sáng 9 ~ 14 v E1 (D3-7) Khóa điện ON, Tạo xung SPD (B7-17) - P-L - BR Tín hiệu tốc xe từ bảng bánh xe chủ động (xem dạng E1 (D3-7) đồng hồ taplo quay chậm sóng 7) Nối máy chẩn SIL (B9-18) - W - BR Cực SIL của DLC3 đoán với giắc Tạo xung E1 (D3-7) DLC3 Cấp chân không PIM (D3-28) - P - Y-R Cảm biến áp suất tuyệt 40 kPa (300 1.9 V E2 (D1-28) đối khí nạp mmHg, 11.Hg) PIM (D3-28) - P - Y-R Cảm biến áp suất tuyệt Áp suất khí trời 2.1 V E2 (D1-28) đối khí nạp SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS.
Nguyễn Lê Châu Thành 8 Nghiên cứu và phục hồi hệ thống điện động cơ 2KD-FTV Cấp áp suất 170 PIM (D3-28) - P - Y-R Cảm biến áp suất tuyệt kPa (1,275 mmHg, 3.3 V E2 (D1-28) đối khí nạp 50.Hg) IREL (B9-10) R-L - BR Rơle EDU Khoá điện OFF 9 ~ 14 v - E1 (D3-7) IREL (B9-10) R-L - BR Rơle EDU Không tải 0 ~ 1.5 V - E1 (D3-7) TACH (B9-4) B-Y - BR Tốc độ động cơ Không tải Tạo xung - E1 (D3-7) PCR1 (D1-26) P - Y-R Cảm biến áp suất ống Không tải 1.8 V - E2 (D1-28) phân phối (chính) GREL (B9-15) G - BR Rơle bugi sấy Quay khởi động 9 ~ 14 v - E1 (D3-7) GREL (B9-15) G - BR Rơle bugi sấy Không tải 0 ~ 1.5 V - E1 (D3-7) THF (D1-29) - R-L - Y-R Cảm biến nhiệt độ Khóa điện ON 0.4 V E2 (D1-28) nhiên liệu ALT (D1-8) - W - BR Tỷ lệ hiệu dụng máy Không tải Tạo xung E1 (D3-7) phát Tạo xung PCV+ (D1-2) - P - Y-R Van điều khiển hút Không tải ( dạng sóng PCV- (D1-1) 1) Tạo xung INJF (D1-25) - Y-R - BR EDU Không tải (xem dạng E1 (D3-7) sóng 3) Khóa điện ON, VLU (D3-29) - R-L - Y-R Cảm biến vị trí bướm Bướm ga mở hoàn 2.2 V E2 (D1-28) ga toàn Khóa điện ON, VLU (D3-29) - R-L - BR Cảm biến vị trí bướm bướm ga đóng hoàn 0.9 V E2 (D1-28) ga toàn Hâm nóng động Tạo xung LUSL (D3-4) - B - BR Tín hiệu hiệu dụng cơ, tăng tốc động (xem dạng E1 (D3-7) bướm ga mở hoàn toàn cơ sóng 6) Tạo xung EGR (D3-9) - B-W - BR E-VRV cho EGR Khóa điện ON (xem dạng E1 (D3-7) sóng 5) EGLS (D3-33) P - Y-R Cảm biến vị trí van Khóa điện ON 0.3 V - E2 (D1-28) EGR CAN+ (B7- L - BR Đường truyền CAN Khóa điện ON Tạo xung 22)* - E1 (D3- (xem dạng SVTH: Đặng Xuân Lợi, Vũ Thành Đạt, Đào Quang Tuấn GVHD: ThS.