Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng bằng vi điều khiển

LỜI NÓI ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: CHƯƠNG DẪN NHẬP

1.1. Đặt vấn đề và tầm quan trọng của vấn đề

1.2. Mục đích nghiên cứu

1.3. Đối tượng nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Giới hạn đề tài

2. CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ

2.1. Khái quát về hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ ô tô

2.2. Lịch sử phát triển

2.3. Sơ đồ hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ và thuật toán điều khiển

2.4. Phân tích các cảm biến tín hiệu vào dùng cho hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ Suzuki cappuccino – SX306

2.4.1. Những nguyên lý cơ bản và đặc trưng đo lượng

2.4.2. Cảm biến áp suất đường ống nạp

2.4.3. Cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston

2.4.4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

2.4.5. Cảm biến nhiệt độ khí nạp

2.4.6. Cảm biến vị trí bướm ga

2.4.7. Cảm biến ôxy

2.5. Tín hiệu máy khởi động

2.6. Các cấu chấp hành

2.7. Van điều khiển tốc độ cầm chừng

2.8. Bộ điều khiển điện tử

2.9. Phân tích quá trình xử lý tín hiệu của ECU

2.10. Sự cần thiết của tín hiệu vào cho các xung phun

2.11. Các chế độ vận hành với phun

2.12. ECU điều khiển khoảng thời gian phun nhiên liệu

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

3.1. Tính toán độ rộng xung phun cơ bản

3.2. Hệ số làm đậm quá trình sấy nóng động cơ

3.3. Hệ số làm đậm theo nhiệt độ khí nạp

3.4. Hệ số làm đậm phụ thuộc độ mở bướm ga

3.5. Tính toán điều khiển quá trình phun nhiên liệu thời kỳ khởi động lạnh

3.6. Điều khiển cho quá trình sau khởi động

3.7. Điều khiển cho quá trình giảm tốc đột ngột

3.8. Điều khiển cho quá trình tăng tốc đột ngột

3.9. Điều khiển hạn chế tốc độ

3.10. Điều chỉnh Lambda

3.11. Hiệu chỉnh theo điện áp ắc quy

4. CHƯƠNG 4: CHỌN LINH KIỆN CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN

4.1. Vi điều khiển

4.2. Giới thiệu khái quát về họ vi điều khiển MSC - 51

4.3. Giới thiệu vi điều khiển AT89C52

4.4. Bộ định thời (timer) và các ngắt

4.5. Giới thiệu ADC 0809

4.6. Nguyên lý hoạt động

4.7. Mạch tạo xung Clock cho ADC 0809

4.8. Các linh kiện khác

5. CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

5.1. Sơ đồ khối mạch điều khiển phun xăng

5.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển phun xăng

5.3. Sơ đồ mạch in và bố trí linh kiện

5.4. Thuật toán điều khiển phun xăng

6. CHƯƠNG 6: THÍ NGHIỆM TẠO SỐ LIỆU CHO HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG (ECU)

6.1. Giới thiệu động cơ

6.2. Tạo đường đặc tính phun thời kỳ khởi động

6.3. Tạo các bảng số liệu phun thời kỳ chạy ổn định

6.4. Độ rộng xung phun cơ bản

6.5. Hiệu chỉnh theo nhiệt độ động cơ

6.6. Một số hình ảnh thực nghiệm

6.7. Phân tích khí xả ở chế độ không tải

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng

Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng bằng vi điều khiển là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Hệ thống phun xăng điện tử giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, giảm thiểu khí thải và tiết kiệm nhiên liệu. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này sẽ trình bày các khía cạnh cơ bản của hệ thống phun xăng và vai trò của vi điều khiển trong việc điều khiển quá trình phun xăng.

1.1. Ứng dụng của mạch điều khiển phun xăng trong ô tô

Mạch điều khiển phun xăng được sử dụng rộng rãi trong các loại ô tô hiện đại. Hệ thống này giúp điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào động cơ, từ đó cải thiện hiệu suất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng vi điều khiển trong mạch điều khiển phun xăng cho phép thực hiện các tính toán phức tạp và điều chỉnh chính xác hơn.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng công nghệ phun xăng điện tử

Công nghệ phun xăng điện tử mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải độc hại và cải thiện hiệu suất động cơ. Hệ thống này giúp tối ưu hóa quá trình đốt cháy nhiên liệu, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của động cơ.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu mạch điều khiển phun xăng

Mặc dù công nghệ phun xăng điện tử đã phát triển mạnh mẽ, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc chế tạo mạch điều khiển. Các vấn đề như độ chính xác của cảm biến, khả năng xử lý tín hiệu và độ tin cậy của hệ thống là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc phát triển một mạch điều khiển phun xăng hiệu quả đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn.

2.1. Các vấn đề về cảm biến trong hệ thống phun xăng

Cảm biến là thành phần quan trọng trong hệ thống phun xăng. Độ chính xác và độ nhạy của cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của mạch điều khiển. Các vấn đề như độ trễ tín hiệu và độ chính xác của cảm biến cần được khắc phục để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

2.2. Thách thức trong việc lập trình vi điều khiển

Lập trình vi điều khiển để điều khiển mạch phun xăng là một thách thức lớn. Cần phải đảm bảo rằng mã lập trình có thể xử lý nhanh chóng và chính xác các tín hiệu từ cảm biến, đồng thời điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào động cơ một cách hiệu quả.

III. Phương pháp chế tạo mạch điều khiển phun xăng bằng vi điều khiển

Phương pháp chế tạo mạch điều khiển phun xăng bao gồm nhiều bước từ thiết kế sơ đồ mạch đến lập trình vi điều khiển. Việc lựa chọn linh kiện phù hợp và thiết kế mạch điện tử chính xác là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất của hệ thống. Các bước thực hiện sẽ được trình bày chi tiết trong phần này.

3.1. Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển

Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển là bước đầu tiên trong quá trình chế tạo. Cần xác định các linh kiện cần thiết như vi điều khiển, cảm biến và các thành phần khác để đảm bảo mạch hoạt động hiệu quả.

3.2. Lập trình vi điều khiển cho mạch phun xăng

Lập trình vi điều khiển là bước quan trọng để điều khiển quá trình phun xăng. Cần viết mã lập trình để xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào động cơ một cách chính xác.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mạch điều khiển phun xăng

Mạch điều khiển phun xăng bằng vi điều khiển đã được áp dụng trong nhiều loại xe ô tô hiện đại. Việc sử dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất động cơ mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hệ thống phun xăng điện tử có thể tiết kiệm đáng kể nhiên liệu và giảm khí thải độc hại.

4.1. Kết quả nghiên cứu về hiệu suất động cơ

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng mạch điều khiển phun xăng giúp cải thiện hiệu suất động cơ lên đến 15%. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường.

4.2. Ứng dụng trong các dòng xe ô tô hiện đại

Mạch điều khiển phun xăng đã được áp dụng thành công trong nhiều dòng xe ô tô hiện đại. Các nhà sản xuất ô tô đang ngày càng chú trọng đến việc cải thiện hệ thống phun xăng để đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu mạch điều khiển phun xăng

Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng bằng vi điều khiển là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống phun xăng sẽ ngày càng hoàn thiện hơn, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến đáng kể cho ngành công nghiệp ô tô.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ phun xăng

Công nghệ phun xăng sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các linh kiện mới và phần mềm tiên tiến. Điều này sẽ giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống phun xăng.

5.2. Tác động đến môi trường và kinh tế

Việc áp dụng công nghệ phun xăng điện tử không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh hiện nay khi mà vấn đề ô nhiễm môi trường đang ngày càng trở nên nghiêm trọng.

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển phun xăng dùng vi điều khiển