Tài liệu Luận văn:Nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ecu điều khiển động cơ potx

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG




ĐINH ANH TUẤN





NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY
CHẨN ĐOÁN CÁC LOẠI ECU
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Chuyên ngành: Kỹ thuật ñộng cơ nhiệt
Mã số: 60.52.34




LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2011


2
Công trình ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG


Người hướng dẫn khoa học: PGS-TS. Trần Văn Nam


Phản biện 1:……………………………
Phản biện 2:……………………………


Luận văn sẽ ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ
Kỹ thuật họp tại: Đại học Đà Nẵng vào
ngày…….tháng…….năm 2011




Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm thông tin- học liệu, Đại học Đà Nẵng
- Trung tâm học liệu,Đại học Đà Nẵng

1
MỞ ĐẦU

* LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay, ôtô là phương tiện giao thông cần thiết của con
người mà không gì có thể thay thế ñược. Theo thống kê trên thế giới,
số lượng người tham gia giao thông bằng ôtô chiếm tỉ lệ rất cao so
với các phương tiện giao thông khác. Do ñó, tỉ lệ tăng trưởng trong
sản xuất và lắp ráp ôtô ngày càng tăng. Sản lượng ôtô trên thế giới
hiện nay tập trung vào các công ty chế tạo và lắp ráp ôtô nổi tiếng
như: Toyota, Nissan, Ford, Mitsubishi, Honda, …
Để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của ñộng cơ và giảm bớt
tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của ôtô gây ra, hầu hết các
ôtô con hiện nay ñều ñược trang bị ñộng cơ phun xăng và ñánh lửa
ñược ñiều khiển bằng ñiện tử. Trên các ñộng cơ này, bộ ñiều khiển
ñiện tử (ECU-Electronic Control Unit) ñiều khiển lượng nhiên liệu
phun và thời ñiểm ñánh lửa tối ưu theo các chế ñộ vận hành của ñộng
cơ. Tuy nhiên, ôtô sau một thời gian sử dụng sẽ có các hỏng hóc, trục
trặc trong quá trình vận hành chẳng hạn như ñộng cơ không khởi
ñộng ñược, hoặc ñộng cơ bị dư xăng, thiếu xăng…Các hiện tượng
vừa kể trên có thể do hư hỏng của các bộ phận cơ khí trong ñộng cơ,
hoặc là do hỏng hóc từ hệ thống ñiều khiển phun xăng và ñánh lửa,
trong ñó có bộ ñiều khiển ñiện tử ECU-Electronic Control Unit.
Để có thể chẩn ñoán ñược tình trạng kỹ thuật của ECU ñòi
hỏi phải có các thiết bị chuyên dùng ñắt tiền và phải phù hợp cho
từng kiểu ñộng cơ, nhà chế tạo. Chỉ có các trạm sửa chữa lớn, trạm
bảo hành của các công ty lắp ráp ôtô mới có thể có ñầy ñủ trang thiết
b
ị phục vụ cho công việc chẩn ñoán các hỏng hóc trong hệ thống
ñiều khiển ñiện tử trên ôtô.
Trong thực tế, công việc sửa chữa các pan trên ôtô hiện nay

2

gặp nhiều khó khăn do thiếu các thiết bị chẩn ñoán chuyên dùng ñể
chẩn ñoán trình trạng kỹ thuật của ECU. Vì vậy, hiện nay “Nghiên
cứu chế tạo máy chẩn ñoán các loại ECU ñiều khiển ñộng cơ” là
vấn ñề cấp thiết.
* MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy chẩn ñoán các loại ECU
ñiều khiển ñộng cơ.
 - Máy có thể dùng ñể kiểm tra tình trạng và ño số lượng tín
hiệu do ECU gửi ra ñể ñiều khiển phun xăng và ñiều khiển ñánh lửa,
nhằm mục ñích kiểm tra xem ECU còn ñiều khiển ñược hay không,
phục vụ cho công việc sửa chữa.
* ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Chỉ tập trung nghiên cứu các loại ECU ñiều khiển ñộng cơ
của các hãng xe: Toyota, Nissan, Mitsubishi, Ford. Thông qua các
thông số thực nghiệm của các cảm biến G và NE ñể nghiên cứu chế
tạo mạch tạo các xung tín hiệu giả cho các cảm biến ñã khảo sát bằng
vi ñiều khiển và ngôn ngữ C.
Tùy thuộc vào từng ñời xe, lựa chọn loại cảm biến ñể phát các xung
tín hiệu giả thích hợp truyền vào bộ ñiều khiển ñiện tử (ECU), từ ñó
xác ñịnh số lần phát tín hiệu ra ñiều khiển phun xăng, ñiều khiển
ñánh lửa của ECU thông qua sự hiển thị của các ñèn LED về tần số
phát xung của ECU theo tốc ñộ và màn hình LCD hiển thị số lần
phát xung ñiều khiển phun xăng ñánh lửa của ECU bằng tín hiệu số.
Từ các kết quả hiển thị này xác ñịnh ñược khả năng ñiều khiển của
ECU và ñánh giá kết quả kiểm tra ECU ñiều khiển ñộng cơ. Được
th
ể hiện như hình sau

3

* PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện ñề tài, người nghiên cứu ñã sử dụng các
phương pháp nghiên cứu sau:
• Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
• Phương pháp lập trình ngôn ngữ C.
• Phương pháp thiết kế chế tạo mạch.
• Thực nghiệm kiểm tra chẩn ñoán ECU trên các xe ñã khảo
sát, so sánh và ñánh giá các kết quả chẩn ñoán.
* CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn ñược trình bày trong 91 trang (không kể tài liệu
tham khảo và phụ lục), ngoài phần mở ñầu và kết luận ñược chia làm
5 chương.
Mở ñầu
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan
Chương 2 : Phân tích bộ ñiều khiển ñiện tử và tín hiệu
Chương 3 : Các dạng xung tín hiệu của cảm biến G và NE
Chương 4 : Nghiên cứu chế tạo máy chẩn ñoán các loại ECU
Chương 5 : Thực nghiệm chẩn ñoán ECU
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Ph
ụ lục


4
CHƯƠNG 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. DẪN NHẬP
Chế ñộ hoạt ñộng tối ưu của ñộng cơ, phụ thuộc vào tín hiệu

của các cảm biến. Các tín hiệu này rất quan trọng, nhưng chỉ là yếu
tố gián tiếp ảnh hưởng ñến hoạt ñộng của ñộng cơ, vì tất cả tín hiệu
của cảm biến ñều gửi về ECU xử lý, dựa trên các tín hiệu cảm biến
ECU tính toán và ñưa ra tín hiệu ñiều khiển sự hoạt ñộng của các cơ
cấu chấp hành của ñộng cơ. Vì vậy, sự hoạt ñộng tối ưu của ñộng cơ,
phụ thuộc rất lớn vào tín hiệu ñiều khiển của ECU, hay nói cách khác
ECU là bộ xử lý trung tâm quyết ñịnh rất lớn ñến sự hoạt ñộng của
ñộng cơ.

Hình 1.1 Kết cấu cơ bản của hệ thống phun xăng ñiều khiển bằng
ñiện tử
1.2. MỘT SỐ MÁY CHẨN ĐOÁN ĐỘNG CƠ
Song song với việc hiện ñại hóa chiếc ô tô ngày càng hoàn
h
ảo hơn thì vấn ñề bảo trì, chẩn ñoán, sửa chữa cũng ngày càng phức
tạp hơn. Với những chiếc ô tô hiện ñại hiện nay, lượng dữ liệu ñiều

5
khiển xe ngày càng nhiều. Vì vậy, chẩn ñoán, sửa chữa theo phương
pháp thủ công ñã trở nên hết sức khó khăn nếu không muốn nói là
không tưởng. Do ñó, ñể giúp cho người kỹ thuật viên thực hiện tốt
công việc chẩn ñoán và sửa chữa, các ô tô ñời mới ñã trang bị hệ
thống tự chẩn ñoán. Sau ñây là một số loại máy chẩn ñoán ñộng cơ.
1.2.1. Máy chẩn ñoán X431
1.2.2. Máy chẩn ñoán 3100EVN
1.2.3. Máy chẩn ñoán OBD-II (On Board Diagnostic)
1.3. NHỮNG VẤN ĐỀ CẤP THIẾT VỀ THIẾT BỊ THÍ
NGHIỆM Ở CƠ SỞ ĐÀO TẠO NGHỀ.
Là một ngành công nghệ luôn có sự biến ñổi liên tục về công
nghệ, các kỹ sư ngành ô tô cũng phải ñược trang bị những kiến thức

mới nhất, cập nhật nhất. Tuy vậy, trong ñiều kiện hạn chế về tài
chính, các máy móc, trang thiết bị phục vụ dạy học nhập khẩu có giá
thành ñắt ñỏ, chưa phù hợp với tình hình kinh tế của Việt Nam, càng
khiến cho việc ñào tạo chuyên sâu về kiến thức ô tô khó khăn hơn
bao giờ hết.
Trong bối cảnh ñó, ngoài việc ñào tạo kiến thức chuyên môn,
các giảng viên kỹ thuật còn phải có nhiệm vụ nghiên cứu ứng dụng
các thiết bị dạy học hiện ñại, sản xuất phục vụ cho công tác ñào tạo
là công việc có ý nghĩa thiết thực. Trước mắt ñó chính là sự chủ ñộng
về công nghệ, về trang thiết bị, phù hợp với thực tiễn tình hình giảng
dạy, sau ñó là việc giảm giá thành so với các giải pháp nhập ngoại.
Mặt khác, các trang thiết bị tự nghiên cứu sẽ kích thích sự phát triển
công nghệ trong nước, giúp nền khoa học của nước nhà hòa nhập với
th
ế giới.
1.3.1. Những vấn ñề cấp thiết
1.3.2. Về mặt con người

6
1.3.3. Về mặt kinh tế
1.4. CÁC GIẢI PHÁP NGHIÊN CỨU VỀ ECU
Qua quá trình giảng dạy và tìm hiểu về chuyên ngành ñiện ô
tô và giải quyết một vấn ñề ñược phân tích ở trên, một số giải pháp
nghiên cứu về ECU như sau:
1.4.1. Thiết kế máy chẩn ñoán lỗi ñộng cơ
1.4.2. Thiết kế mạch giao tiếp giữa máy tính và ECU ñiều khiển
ñộng cơ.
1.4.3. Thiết kế máy chẩn ñoán ECU.
Máy chẩn ñoán ECU với chức năng chủ yếu là ñánh giá khả
năng ñiều khiển phun xăng và ñiều khiển ñánh lửa của ECU từ ñó

ñánh giá tình trạng làm việc của ñộng cơ. Với yêu cầu ñề tài như
vậy, người thiết kế chỉ cần tìm ra tín hiệu nào quan trọng nhất, quyết
ñịnh ñến khả năng ñiều khiển phun xăng, ñiều khiển ñánh lửa của
ECU và nhận tín hiệu ñiều khiển ñánh lửa và ñiều khiển phun xăng
từ ECU. Bằng việc sử dụng ngôn ngữ C và kết hợp với các linh kiện
ñiện tử. Người thiết kế, lập giả xung tín hiệu cảm biến, quyết ñịnh sự
ñiều khiển phun xăng, ñiều khiển ñánh lửa và nhận tín hiệu ñiều
khiển của ECU, ñể kiểm tra ECU và tình trạng làm việc do ECU này
ñiều khiển.
Theo phân tích trên ñây ta thấy phương án này là khả thi với
khả năng và thời gian thiết kế. Vì vậy, tác giả quyết ñịnh chọn
“Nghiên cứu chế tạo máy chẩn ñoán các loại ECU ñiều khiển
ñộng cơ” làm ñề tài luận văn thạc sĩ của mình.
Chương 2
PHÂN TÍCH B
Ộ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ VÀ TÍN HIỆU
2.1. BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ (ECU – Electronic Control
Unit)

7
2.1.1. Dẫn nhập
2.1.2. Cấu tạo


Hình 2.1 Sơ ñồ khối của các hệ thống trong máy tính với vi xử lý
2.1.3. Cấu trúc của ECU

Hình 2.3 Cấu trúc CPU
2.1.4. Mạch giao tiếp ngõ vào
2.1.5. Mạch giao tiếp ngõ ra

2.2. CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN ĐỘNG CƠ
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến, tính toán ñưa ra tín hiệu
ñiều khiển cơ cấu chấp hành như: kim phun, cuộn dây và IC ñánh
lửa, ngắt bộ ñiều khiển A/C hoặc ñiều khiển van không tải ñể tăng

8
tốc ñộ ñộng cơ khi bật A/C, ñiều khiển bơm xăng, rơle EFI và ñèn
báo ñộng cơ…như Hình 2.11 sau:

Hình 2.11 Sơ ñồ ñiều khiển ñộng cơ
Kết luận:
Qua tìm hiểu cấu tạo, chức năng ñiều khiển ñộng cơ của
ECU dựa vào tín hiệu từ các cảm biến, cho thấy ECU có khả năng
quyết ñịnh trực tiếp ñến hoạt ñộng của ñộng cơ. Nhưng tín hiệu cảm
biến gửi ñến ECU rất nhiều, trong ñó cảm biến vị trí trục khuỷu G và
cảm biến tốc ñộ ñộng cơ NE, ñặc trưng cho sự hoạt ñộng của ñộng
c
ơ và 2 tín hiệu này có mối quan hệ mật thiết với nhau. Vì vậy cần
thiết phải lập trình giả xung cảm biến G và NE, ñể nghiên cứu, chế
tạo máy chẩn ñoán các loại ECU ñiều khiển ñộng cơ.

9
Chương 3
CÁC DẠNG XUNG TÍN HIỆU CỦA CẢM BIẾN G VÀ NE
3.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA
3.1.1. Dẫn nhập
3.1.2. Hệ thống ñánh lửa lập trình có bộ chia ñiện ( DI-
Distributor Ignition System)
• Sơ ñồ hệ thống

Hình 3.3 Sơ ñồ hệ thống ñánh lửa lập trình có bộ chia ñiện
3.1.3. Hệ thống ñánh lửa lập trình không có bộ chia ñiện
3.1.3.1. Loại sử dụng một bôbin cho từng cặp bugi (DLI-
Distributorless Ignition)
3.1.3.2. Loại sử dụng mỗi bôbin cho một bugi (DIS-Direct Ignition
System)
3.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG
3.2.1. Dẫn nhập
3.2.2. Điều khiển kim phun
3.2.2.1. Cấu tạo và phân loại.
3.2.2.2. Phương pháp ñiều khiển kim phun
3.2.2.3. Ch
ức năng của ECU trong việc ñiều khiển kim phun
• Phun ñồng thời

10

Hình 3.15 Phương pháp phun ñồng thời
• Phun theo nhóm

Hình 3.16 Phương pháp phun theo nhóm
• Phun ñộc lập

Hình 3.17 Phương pháp phun ñộc lập
3.3. CÁC DẠNG XUNG TÍN HIỆU G VÀ NE
3.3.1. Cảm biến ñiện từ
3.3.1.1. Loại ñặt trong bộ chia ñiện
- Loại 4-24
• Tín hiệu G: 1 cuộn nhận tín hiệu, 4 răng.

• Tín hiệu NE: 1 cuộn nhận tín hiệu, 24 răng.

11

Hình 3.18 Sơ ñồ mạch ñiện, dạng tín hiệu G và NE loại 4-24.
Thực nghiệm ño xung loại cảm biến này như sau:

Hình 3.19 Tín hiệu G và NE cảm biến 4-24 loại ñặt trong bộ chia
ñiện
- Loại 2-24
• Tín hiệu G: 1 cuộn nhận tín hiệu, 2 răng.
• Tín hiệu NE: 1 cuộn nhận tín hiệu, 24 răng.
- Loại 1-1-24
• Tín hiệu G1 và G2: 2 cuộn nhận tín hiệu, một răng.
• Tín hiệu NE: 1 cuộn nhận tín hiệu, 24 răng.
- Loại 4
• Tín hiệu NE : 2 cuộn nhận tín hiệu ñấu nối tiếp, 4 răng.
- Loại 1- 4
• Tín hiệu G: 1 cuộn nhận tín hiệu, 1 răng.
• Tín hiệu NE: 2 cuộn nhận tín hiệu ñấu nối tiếp, 4 răng.
3.3.1.2. Loại tách rời
- Loại 1-1-12
D
ạng tín hiệu G và NE ở cảm biến này tương tự với tín hiệu ở
cảm biến 1-1-24 loại ñược bố trí trong bộ chia ñiện [2].

12
Thực nghiệm ño xung tín hiệu G và NE trên ñông cơ bằng máy
Snap-on 1500 của loại cảm biến 1-1-12 như Hình 3.24 sau:

Hình 3.24 Tín hiệu NE và G1 cảm biến 1-1-12 loại tách rời trên
ñộng cơ
- Loại 1-(36-2)
Trong một chu kỳ làm việc của ñộng cơ (720
o
CA) sẽ phát ra
1 xung G và 68 xung NE.
• Sơ ñồ mạch ñiện và dạng xung của tín hiệu NE và G22 loại
1-(36-2)
- Loại 1-(36-4)
• Tín hiệu G: một cuộn nhận tín hiệu, 1 răng. Răng của cảm
biến này là một vấu lồi trên vành ngoài của puly dẫn ñộng cam.
• Sơ ñồ mạch ñiện và dạng xung
- Loại 3-(36-4)
Thực nghiệm ño ñược dạng xung của cảm biến ñiện từ loại
17-2 như sau:

Hình 3.30 Tín hiệu NE cảm biến loại (17-2) trên ñộng cơ 4S-FE

13
3.3.1.3. Loại cảm biến ñiện từ 3 cuộn nhận tín hiệu

Hình 3.31 Sơ ñồ mạch ñiện cảm biến TDC, CKP và CYP trên xe
Honda
3.3.2. Cảm biến quang
3.3.2.1. Dạng xung của cảm biến quang 4-360 trên ñộng cơ 4 xy
lanh:
Dạng xung của cảm biến quang là loại xung vuông có hình
dạng như sau:

Hình 3.35 Dạng xung G và NE của cảm biến quang 4-360
3.3.2.2. Cảm biến quang 6-360 trên các ñộng cơ 6 xy lanh
3.3.2.3. Cảm biến quang 4d-360 trên ñộng cơ 4 xy lanh
Thực nghiệm ño ñược dạng xung của cảm biến quang loại
4d-360, dạng xung của cảm biến này tương tự như 2 loại trình bày ở
trên.

14

Hình 3.38 Đo thực nghiệm dạng xung G và NE và cấu tạo của cảm
biến quang 4d-360
1-LED và photo diode 3-Đĩa rôto
2-Rãnh tạo tín hiệu G 4-Rãnh tạo tín hiệu NE
3.3.2.4. Cảm biến quang 1-4
Cảm biến quang có 4 ñầu nối dây: dây nguồn 12V (hoặc
5V), dây mass, 2 dây tín hiệu NE và dây tín hiệu G.

Hình 3.39 Dạng xung của cảm biến quang 1-4 (DIV 5V/50ms)
3.3.3. Cảm biến Hall
3.3.3.1. Cảm biến Hall 10-34:
• Dạng xung G và NE ( Hall 10-34)

Hình 3.42 C
ấu tạo của rôto và dạng xung của cảm biến Hall 10-34,
Nissan

15
3.3.3.2. Cảm biến Hall 1-4 (1 tín hiệu G và 4 tín hiệu NE )
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY CHẨN ĐOÁN

CÁC LOẠI ECU
4.1. CHỨC NĂNG CỦA MÁY CHẨN ĐOÁN
4.2. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT
Hình 4.1 thể hiện sơ ñồ khối hệ thống của máy chẩn ñoán.

Hình 4.1 Sơ ñồ khối hệ thống của máy chẩn ñoán
4.3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
4.3.1. Khối nguồn
1
2
J1
TBLOCK-I2
BR1
B80C1000
C4
1000u
VI
1
VO
3
G N D
2
U2
7805
C5
1000u
R2
330R
D1
LED-RED

+12v
C6
1uF
C7
1uF
1
2
3

Hình 4.2 Khối nguồn
4.3.2. Khối hiển thị
Để hiển thị thông số ño ñạc cho máy chẩn ñoán, ta có rất
nhiều phương pháp, tuy nhiên sử dụng tối ưu nhất vẫn là LCD.

16
4.3.2.1. Dẫn nhập về LCD
4.3.2.2. Cấu trúc khối hiển thị
LCD ñược sử dụng trong máy chẩn ñoán là loại 4x20.
LCD_D7
LCD_D6
LCD_D5
LCD_D4
LCD_D3
LCD_D2
LCD_D1
LCD_D0
LCD_EN
LCD_RW
LCD_RS
LCD_LED-

D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD1
LM044L

RV1
1K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
J5
CONN-SIL16
R9
330R

Hình 4.5 Khối hiển thị với LCD 4x20

LCD ñược sử dụng trong máy chẩn ñoán là loại 4x20. Hình
4.5 thể hiện sơ ñồ chân của màn hình hiển thị
PORT dữ liệu của LCD là PORT 0, các chân ñiều khiển lần
lượt ñược nối vào P2.5, P2.6 và P2.7.
R9 là ñiện trở có tác dụng bật LED nền của LCD, còn RV1

là chiết áp ñiều khiển ñộ tương phản của LCD.
4.3.3. Khối nhận tín hiệu phản hồi.
Khi gửi tín hiệu xung giả G và NE vào ECU ñể kiểm tra,
ngay lập tức ECU sẽ gửi các xung phản hồi ñánh lửa và phun xăng.
Ta dựa vào tín hiệu phản hồi này ñể tính toán ñưa ra kết quả thích
hợp.

17
IGT2
IGT3
IGT4
IGT5
IJN0
IJN1
IJN2
IJN3
IJN4
IJN5
IGT0
IGT_INT
INT0
IJN_INT
INT1
Q1
BC184
R3
10k
R4
10k
D2

1N4148
D3
1N4148
D4
1N4148
D5
1N4148
D6
1N4148
D7
1N4148
Q2
BC184
R5
10k
R6
10k
D10
1N4148
D11
1N4148
D12
1N4148
D13
1N4148
D14
1N4148
D15
1N4148
Q3

BC161
R7
10k
R8
10k
D18
LED-RED
D19
LED-RED
D20
LED-RED
D21
LED-RED
D22
LED-RED
D23
LED-RED
D24
LED-RED
D25
LED-RED
D26
LED-RED
D27
LED-RED
D28
LED-RED
D29
LED-RED
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
J2
TBLOCK-I12
R33
330R
R34
330R
R35
330R
R36
330R
R37
330R
R38
330R
R39
330R
R40
330R
R41

330R
R42
330R
R43
330R
R44
330R
D8
1N4148
D9
1N4148
D16
1N4148
D17
1N4148

Hình 4.6 Khối nhận tín hiệu phản hồi
4.3.4. Khối giả xung G và NE
4.3.4.1. Dẫn nhập
Vận tốc ñộng cơ là n vòng/phút. Mỗi chu kỳ làm việc, trục
khuỷu cần quay ñược 2 vòng tương ứng với 720
o
. Vậy thời gian thực
hiện mỗi chu kỳ làm việc ứng với vận tốc n là:
n
T
duty
120
=

Cho rằng N là số khoảng chia xung lớn nhất của cảm biến.
Vậy khoảng trễ nhỏ nhất của xung cảm biến là:
N
n
N
T
T
duty
delay
×
==
120
(second)

18

N
n
×
×
=
6
10120

(Microsecond)
Góc quay trục khuỷu / khoảng chia là:
CA =
720
N

Vậy ta có công thức tính khoảng trễ giữa mỗi xung là:
n
CA
T
delay
×
×
=
6
10
6

Trong ñó:
- T
delay
: là khoảng trễ giữa các mức tín hiệu giả xung N
E
và
G.
- N: là số khoảng chia lớn nhất của cảm biến N
E
và G.
- CA: là tỉ số trục khuỷu/khoảng chia.
- n: là tốc ñộ quay của ñộng cơ (vòng/phút)
4.3.4.2. IC khuếch ñại dòng ULN2803
4.3.4.3. Mạch tạo xung giả lập G và NE trong các loại ñộng cơ.
sin3-
sin3+
sin2+
sin2-

sin1+
sin1-
p17
p16
p15
p14
p13
p12
p11
p10
vuong3-
vuong2-
vuong1-
TR1
TRSAT2P2S
TR2
TRSAT2P2S
TR3
TRSAT2P2S
D34
1N4007
D35
1N4007
D36
1N4007
RESPACK-8
D37
1N4728A
D38
1N4728A

D39
1N4728A
D40
1N4728A
D41
1N4728A
D42
1N4728A
1B
1
2B
2
3B
3
4B
4
5B
5
6B
6
7B
7
8B
8
1C
18
2C
17
3C
16

4C
15
5C
14
6C
13
7C
12
8C
11
COM
10
U3
ULN2803
+12v
C8
33p
C9
33p
C10
33p
R10
10k
R11
10k
R12
10k
D43
1N4007
D44

1N4007
D45
1N4007

Hình 4.9 Sơ ñồ mạch chế tạo giả xung tín hiệu G và NE

19
4.3.5. Khối nhận phím ñiều khiển
INT1
INT1
INT0
IJN_INT
IGT_INT
BT0 BT1 BT2 BT3
BT0 BT1 BT2 BT3
2
3
4
5
6
7
8
9
1
RP1
RESPACK-8
D30
1N4148
D31
1N4148

D32
1N4148
D33
1N4148

Hình 4.10 Sơ ñồ khối bàn phím
4.3.6. Khối xử lý trung tâm
4.3.6.1. Dẫn nhập
4.3.6.2. Thiết kế hệ thống
Dưới ñây là sơ ñồ thiết kế:

Hình 4.11 Sơ ñồ khối trung tâm
4.4. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
Chương 5
THỰC NGHIỆM CHẨN ĐOÁN ECU
5.1. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY CHẨN ĐOÁN CÁC LOẠI
ECU
5.1.1. C
ấu tạo máy chẩn ñoán

20

Hình 5.1 Cấu tạo máy chẩn ñoán các loại ECU
5.1.2. An toàn khi sử dụng máy
5.2. THỰC NGHIỆM CHẨN ĐOÁN ECU CỦA HÃNG XE
TOYOTA
5.2.1. Sơ ñồ ñấu dây
5.2.2. Vận hành chẩn ñoán
- Ấn Start ñể bắt ñầu kiểm tra. Màn hình hiện ra như sau:

Hình 5.5 Màn hình kiểm tra ECU trên ñộng cơ 3S-FE(Cảm biến 4S-
24S )
5.2.3. Đánh giá kết quả:
Theo kết quả kiểm tra từ máy chẩn ñoán ECU của của ñộng
c
ơ 3S-FE, loại cảm biến 4S-24S cho thấy, trong một chu kỳ làm việc,

21
ECU cung cấp 4 tín hiệu ñánh lửa và 2 tín hiệu phun xăng. Chứng tỏ,
ECU còn ñiều khiển tốt.
5.3. THỰC NGHIỆM CHẨN ĐOÁN ECU CỦA HÃNG XE
FORD.
5.3.1. Sơ ñồ nối dây
5.3.2. Vận hành chẩn ñoán
5.3.3. Đánh giá kết quả:
Kết quả ño ñược hiển thị trên máy chẩn ñoán: Mỗi chu kỳ
làm việc của ñộng cơ có 4 tín hiệu ñánh lửa và 1 tín hiệu phun xăng.
Khớp với kết quả ño trên máy hiện sóng. Vậy có thể kết luận rằng
ECU còn hoạt ñộng tốt.
5.4. THỰC NGHIỆM CHẨN ĐOÁN ECU CỦA HÃNG XE
NISSAN.
5.4.1. Sơ ñồ nối dây
5.4.2. Vận hành chẩn ñoán

Hình 5.9 Sơ ñồ nối dây cho ECU của hãng xe Nissan
5.4.3. Đánh giá kết quả:
5.4.3.1.
Đánh giá kết quả kiểm tra ECU bằng máy chẩn ñoán
Để ñánh giá kết quả chẩn ñoán ECU ta dựa vào các bộ phận

22
hiển thị tín hiệu ñiều khiển ñánh lửa và phun xăng từ ECU
Các ñèn LED: Ở phạm vi tốc ñộ chậm ta có thể quan sát các
tín hiệu ñiều khiển từ ECU thông qua sự chớp tắt của các ñèn LED
báo ñiều khiển ñánh lửa (LED vàng) và ñiều khiển phun xăng (LED
xanh). Qua quan sát thấy ECU còn ñiều khiển ñược
5.4.3.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm bằng máy hiện sóng Snap-
On 1500
Trong quá trình thực nghiệm còn kết hợp sử dụng Snap-On
1500 ñể kiểm tra tín hiệu G và NE phát ra từ máy chẩn ñoán ECU,
hiển thị xung ñiều khiển ñánh lửa và phun xăng. Bên dưới là kết quả
ño ñược khi phát xung ở tốc ñộ 250 v/ph.


Hình 5.11 Kết quả hiển thị xung G và NE trên máy hiện sóng
Theo kết quả máy hiện sóng, ño ñược tín hiệu xung phát ra
từ máy chẩn ñoán tương tự như dạng xung của cảm biến, chứng tỏ
máy chẩn ñoán làm việc có ñộ tin cậy cao.





23
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Sau khi chế tạo thành công máy chẩn ñoán các loại ECU
ñiều khiển ñộng cơ, người thực hiện ñã tiến hành các thực nghiệm
chẩn ñoán ECU trên các xe Nissan, Mitsubishi, Ford và Toyota ñồng
thời kết hợp với thiết bị chẩn ñoán chuyên dùng Snap-On 1500 ñể

kiểm tra dạng xung giả do máy chẩn ñoán phát ra cũng như sự hiển
thị số tín hiệu ñiều khiển phun xăng và ñiều khiển ñánh lửa từ ECU
bằng màn hình LCD. Kết quả ñạt ñược như sau:
- Các xung giả tín hiệu G và NE do máy chẩn ñoán các loại
ECU phát ra rất ñúng với dạng xung của các cảm biến thực tế, ñặc
biệt là xung vuông của cảm biến Hall và cảm biến quang. Xung tín
hiệu giả hoàn toàn có khả năng kích thích chức năng ñiều khiển ñánh
lửa và ñiều khiển phun xăng của ECU.
- Máy chẩn ñoán hiển thị chính xác số lượng tín hiệu ñiều
khiển ñánh lửa, ñiều khiển phun xăng và tần số phát xung thể hiện
bằng việc nhấp nháy ñèn LED.
Ngoài ra, máy chẩn ñoán các loại ECU còn có những ưu ñiểm nổi bật
là:
- Kết cấu gọn, nhẹ, dễ sử dụng và bảo quản, có thể phát xung
tín hiệu giả ở nhiều tần số khác nhau theo tốc ñộ, tăng ñộ chính xác
trong quá trình chẩn ñoán.
- Máy còn có thể dùng ñể giảng dạy các dạng xung của cảm
biến.
- Tuy nhiên vẫn có một số hạn chế trong quá trình sử dụng
máy nh
ư: Máy chẩn ñoán không ñánh giá ñược tín hiệu do ECU gửi
ra có chính xác hay không. Đòi hỏi người kiểm tra phải có một số
hiểu biết nhất ñịnh về hệ thống ñiều khiển phun xăng và ñiều khiển