chế tạo hệ thống đánh pan biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1g fe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH VÀ CN CẤP TRƯỜNG

ChẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÁNH PAN - BIÊN SOẠN
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC TẬP TRÊN
ĐỘNG CƠ 1G-FE
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: T2010 - 64

S KC 0 0 2 9 0 5

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƢỜNG

CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÁNH PAN - BIÊN SOẠN TÀI LIỆU
HƢỚNG DẪN THỰC TẬP TRÊN ĐỘNG CƠ 1G-FE

NGUYỄN TẤN LỘC
Tháng 1 năm 2011

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 1


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
MỤC LỤC
Trang
Bảng tóm tắt kết quả nghiên cứu .......................................................................3
I. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................4
II. Mục tiêu của đề tài .........................................................................................4
III. Cách tiếp cận đề tài .....................................................................................5
IV. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................5

V. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................5
VI. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................5
VI.1. Quy trình thực hiện đề tài ....................................................................5
VI.2. Khái quát hệ thống điều khiển động cơ Toyota 1G-FE.........................5
VI.3. Ý tƣởng chế tạo mô hình .....................................................................6
VI.4. Thi công, chế tạo mô hình ...................................................................6
VI.5. Đặc điểm hệ thống điều khiển động cơ 1G-FE .....................................9
VI.5.1. Các tín hiệu đầu vào ................................................................9
VI.5.2. Các tín hiệu điều khiển đầu ra .................................................16
VI.5.3. Hệ thống đơn nguyên thực hành ..............................................23
VII. Kết quả nghiên cứu ....................................................................................52
VII.1. Tính khoa học.....................................................................................52
VII.2. Khả năng triển khai ứng dụng vào thực tiễn........................................52
VII.3. Hiệu quả kinh tế, xã hội ......................................................................52
VIII. Kết luận và đề nghị ....................................................................................53
VIII.1. Kết luận ............................................................................................53
VIII.2. Đề nghị .............................................................................................53
Tài liệu tham khảo ..............................................................................................54

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 2


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƢỜNG
Tên đề tài:
Chế tạo hệ thống đánh pan và biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ
TOYOTA 1G-FE

Mã số: T2010-64
Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Tấn Lộc.
Đơn vị: Bộ môn Động Cơ, khoa cơ Khí Động Lực, ĐHSPKT TP.HCM
Tel: 0913936044
E-mail:
Cơ quan chủ trì đề tài: Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM.
Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện:
Thời gian thực hiện: 1/6/2010 đến 5/02/2011
1. Mục tiêu:
Chế tạo hệ thống đánh Pan, biên soạn tài liệu hƣớng dẫn thực tập tìm pan trên động cơ
Toyota Lexus 1G-FE.
2. Nội dung chính:

Thiết kế, chế tạo mô hình động cơ phun xăng 1G-FE.
Chế tạo hệ thống đánh pan trên mô hình.
Biên soạn tài liệu hƣớng dẫn thực tập trên động cơ Toyota 1G-FE..

1. Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v…)
Chế tạo mô hình động cơ phun xăng Toyota 1G-FE.

Chế tạo hệ thống đánh Pan.
Tài liệu hƣớng dẫn thực tập trên động cơ Toyota 1G-FE

2. Điểm mới:

Ngƣời nghiên cứu thiết kế đã thiết kế và chế tạo một mô hình đa năng vừa trực
quan, thẩm mỹ, vừa an toàn, dễ thao tác, tiện lợi, dễ di chuyển.

Hệ thống các Pan giúp ngƣời học tự gặp trở ngại trên hệ thống điện điều khiển và

tự tìm ra nguyên nhân hƣ hỏng qua đó nâng cao tƣ duy sáng tạo của sinh viên.
3. Địa chỉ ứng dụng:
Các xƣởng giảng dạy thực hành tại các trƣờng đại học, cao đẳng nghề, THCN, các
trƣờng dạy nghề nhằm nâng cao chất lƣợng dạy và học của các sinh viên học sinh
ngành ôtô.
Các cơ sở đào tạo nhân lực tại chổ của các công ty, xí nghiệp dịch vụ sửa chữa ôtô.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 3


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang sở hữu rất nhiều loại xe, Hãng xe
Toyota của Nhật đang đƣợc sử dụng phổ biến ở thị trƣờng Việt Nam. Gần đây nhất, các
hãng đang sử dụng hệ thống phun xăng với hệ thống đánh lửa trực tiếp và sử dụng hệ
thống điều khiển xú pap thông minh.
Việc cung cấp kiến thức cho sinh viên ngành cơ khí ôtô về hệ thống phun xăng và
đánh lửa trực tiếp và cách tìm pan là rất quan trọng.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế nhƣ trên ngƣời nghiên quyết định thực hiện đề tài “Chế
tạo hệ thống đánh pan và biên soạn tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ Toyota
1G-FE” với mong muốn tạo ra một sản phẩm có thể áp dụng vào giảng dạy ngay học
phần mà mình đang đảm trách.
Sản phẩm đề tài sau khi hoàn thành cung cấp cho ngƣời học một hệ thống đánh
Pan-qui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ. Qua đó ngƣời học hiểu rõ từng chi
tiết về hệ thống này về phƣơng điện cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động và phƣơng
pháp kiểm tra thay thế sửa chữa.
II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên
hƣớng dẫn sinh viên trong quá trình học thực tập động cơ II tại xƣởng Động Cơ,
khoa Cơ Khí Động Lực .
Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài học thực hành.
Sinh viên có điều kiện quan sát mô hình một cách trực quan, dễ cảm nhận đƣợc
hình dạng và vị trí các chi tiết lắp đặt trên hệ thống điều khiển động cơ của hãng
Toyota.
Giúp sinh viên tìm pan hệ thống điều khiển động cơ có qui trình kỹ thuật.
Góp phần hiện đại hóa phƣơng tiện và phƣơng pháp dạy thực hành trong giáo dụcđào tạo.
III. CÁCH TIẾP CẬN ĐỀ TÀI:
Ngƣời nghiên cứu tiếp cận nội dung đề tài thông qua nhu cầu cung cấp kiến thức
học tập cho sinh viên ngành cơ khí ôtô, thông qua các mô hình mẫu đã có tại xƣởng và
các mô hình đƣợc ƣa chuộng từ các công ty chuyên cung cấp thiết bị đồ dùng dạy học.
Thông qua các yếu tố sƣ phạm và khoa học trong giảng dạy nhằm đảm bảo hiệu quả trao
đổi kiến thức là hiệu quả nhất.
IV. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Để hoàn thành nội dung đề tài, ngƣời nghiên cứu đã kết hợp nhiều phƣơng pháp
nghiên cứu. Trong đó đặc biệt là phƣơng pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin
liên quan, học hỏi kinh nghiệm của đồng nghiệp, nghiên cứu các mô hình giảng dạy hiện
có, nghiên cứu các mô hình giảng dạy hiện có trên thị trƣờng… từ đó tìm ra những ý
tƣởng mới để hình thành đề cƣơng của đề tài, cũng nhƣ cách thiết kế mô hình. Song song
với nó, chúng tôi còn kết hợp cả phƣơng pháp quan sát, thực nghiệm và kinh nghiệm của
bản than trong quá trình đào tạo và lao động sản xuất để hoàn thành hệ thống đánh Panqui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ một cách hiệu quả.
Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 4


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
V. PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

Thiết kế, chế tạo mô hình động cơ phun xăng Toyota 1G-FE.
Nghiên cứu về hệ thống điện điều khiển động cơ phun xăng 1G-FE.
Chế tạo hệ thống đánh Pan- qui trình chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ
thông qua các bài thực tập.
VI. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
VI.1 Quy trình thực hiện đề tài:

 Tham khảo tài liệu.
 Thiết kế khung đỡ động cơ và gá đặt động cơ..
 Thiết kế khung đỡ các thiết bị tự thiết kế.
 Chế tạo hệ thống đánh Pan.
 Thi công mạch điện điều khiển động cơ.
 Thiết kế các bài giảng cho mô hình.
 Viết báo cáo.
VI.2 Khái quát hệ về động cơ Toyota 1G-FE.
Động cơ 1G-FE đƣợc lắp trên xe Toyota Lexus IS200, nó là động cơ 6 xy lanh thẳng
hàng, thứ tự công tác 1 – 5 - 3 – 6 – 2 – 4, dung tích công tác 2.0L. Động cơ đƣợc thiết kế
với nhiều hệ thống hiện đại nhƣ: Hệ thống điều khiển xú pap thông minh VVT-i, hệ
thống đánh lửa trực tiếp, van ISC đƣợc cải tiến và đầu chẩn đoán OBD-II.
Hệ thống điều khiển động cơ Toyota 1G-FE bao gồm các cảm biến: Cảm biến vị trí
trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu kiểu điện từ, cảm biến vị trí bƣớm ga kiểu tuyến
tính không có tiếp điểm cầm chừng, hai cảm biến kích nổ, hai cảm biến ôxy kiểu xông
nóng, cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát, cảm biến nhiệt độ không khí nạp…
Các cảm biến đƣợc bố trí xung quanh để xác định tình trạng làm việc của động cơ.
Tín hiệu từ các cảm biến đƣợc ECU tiếp nhận và nó sẽ tính toán để điều khiển các bộ
chấp hành nhƣ hệ thống phun nhiên liệu, hệ thống đánh lửa điện tử, hệ thống điều khiển
tốc độ cầm chừng, điều khiển bơm nhiên liệu và hệ thống chẩn đoán.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 5


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 1: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình cho động cơ
VI.3 Ý tƣởng thực hiện đề tài
Trên cơ sở nắm vững lý thuyết hoạt động hệ thống điện điều khiển các loại động
cơ, ngƣời nghiên cứu thiết kế một mô hình đa năng vừa trực quan, thẩm mỹ, vừa an toàn,
dễ thao tác, tiện lợi, dễ di chuyển.
Hệ thống các Pan giúp ngƣời học tự gặp trở ngại trên hệ thống điện điều khiển và
tự tìm ra nguyên nhân hƣ hỏng qua đó nâng cao tƣ duy sáng tạo của sinh viên
Đề tài thực hiện trên mô hình gồm 4 phần chính:
1. Phần khung.
2. Phần động cơ.
3. Bộ tạo Pan.
4. Tài liệu hƣớng dẫn thực tập.
VI.4 Thi công, chế tạo mô hình
Một số hình ảnh của mô hình sau khi hoàn thành:

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 6


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 2: Mô hình sau khi thi công

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 7


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Phần khung để gá đặt các chi tiết nhƣ: động cơ, sa bàn, thùng nhiên liệu, két nƣớc,
bàn đạp ga, khóa điện… Phần khung đƣợc chế tạo đúng theo kích thƣớc nhờ vậy bố trí
động cơ dễ dàng và di chuyển tiện lợi.
Phần sa bàn đƣợc bố trí hợp lý giúp cho ngƣời học trực quan hơn với bảng chân
giắc ECU đƣợc mắc song song tƣơng ứng với các chân trong các giắc ECU giúp cho
ngƣời học có thể dễ dàng, thuận tiện trong việc kiểm tra các thông số nhƣ: điện trở, điện
áp, xung điện...Việc bố trí hộp cầu chì trực tiếp trên sa bàn tạo điều kiện thuận lợi cho
việc đánh PAN. Giắc chẩn đoán OBD-II đƣợc bố trí ngay trên sa bàn thuận tiện cho việc
kết nối với máy chẩn đoán cầm tay. Táplô đƣợc bố trí ngay trung tâm của sa bàn, giúp
cho ngƣời học dễ dàng quan sát đƣợc các tín hiệu hoạt động của đèn báo charge, áp suất
nhớt, nhiệt độ nƣớc cũng nhƣ đồng hồ tốc độ động cơ…
Mô hình tích hợp nhiều hệ thống như:
1. ECU.
2. Táp-lô bao gồm các đồng hồ và các đèn báo.
3. Giắc chẩn đoán OBD-II
4. Hộp cầu chì bao gồm các cầu chì và rơle.
5. Bảng chân giắc ECU.
6. Bộ tạo Pan.
Phần động cơ 1G-FE trên xe Toyota Lexus IS200 đƣợc thiết kế gọn có dung tích 2.0l
với hệ thống điều khiển phun xăng đa điểm kết hợp với hệ thống đánh lửa trực tiêp dùng
cảm biến điện từ. Trên động cơ gồm có:
Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 8

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
Cảm biến chân không.
Cảm biến vị trí cánh bƣớm ga.
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát.
Hai cảm biến kích nổ.
Hai cảm biến ôxy.
Cảm biến vị trí trục cam.
Cảm biến vị trí trục khuỷu.
Cảm biến nhiệt độ nƣớc.
Cảm biến nhiệt độ không khí nạp.
Hai cảm biến ôxy.
6 bô bin đƣợc tích hợp igniter ở bên trong.
6 kim phun.
Van VVT-i.
Van điều khiển tốc độ cầm chừng (ISC).
Hộp rơle, cầu chì.
Giắc chẩn đoán OBD-II
Đèn báo lỗi “check engine”.
Ngoài ra trên mô hinh động cơ còn có các bộ phận khác nhƣ: bộ phận truyền đai,
các mô-tơ truyền động, các đƣờng ống nhiên liệu, đƣờng ống nƣớc làm mát….
VI.5 Đặc điểm hệ thống điện điều khiển động cơ 1G-FE.
VI.5. 1 Các tín hiệu đầu vào
VI.5. 1.1 Tín hiệu nhiệt độ nước.
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát phát hiện tình trạng nhiệt độ nƣớc làm mát của
động cơ. Cảm biến này gồm có một nhiệt điện trở âm bên trong. Tín hiệu nhiệt độ nƣớc
đƣợc chuyển thành tín hiệu điện áp và đƣợc đƣa vào cực THW của ECU động cơ.

Hình 3: Cảm biến và đường đặc tính cảm biến nhiệt độ nước

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 9


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
VI.5. 1.2 Tín hiệu khối lượng khí nạp.
Động cơ 1G-FE sử dụng cảm biến chân không để đo độ chân không trong đƣờng
ống nạp từ đó suy ra lƣợng không khí nạp vào động cơ. Cảm biến đƣợc bố trí bên ngoài
động cơ.
Cảm biến chân không hay còn gọi là cảm biến áp suất trong đƣờng ống nạp MAP
Sensor (Manifold Air Pressure). Đây là loại xác định lƣu lƣợng khí nạp bằng cách kiểm
tra độ chân không trong đƣờng ống nạp. Cảm biến đƣợc bố trí bên ngoài động cơ, cấu
trúc của nó gọn nhẹ, không làm cản trở chuyển động dòng khí nạp nhƣ các cảm biến
khác.

Hình 4: Cảm biến chân không
Nguyên lý đo của cảm biến dựa vào mối quan hệ giữa độ chân không trong đƣờng
ống nạp và lƣu lƣợng không khí nạp. Khi lƣợng không khí nạp giảm thì độ chân không
trong đƣờng ống nạp tăng và ngƣợc lại. Độ chân không trong đƣờng ống nạp đƣợc
chuyển thành tín hiệu điện áp nhờ một IC bố trí bên trong cảm biến và gởi về ECU để
xác định lƣu lƣợng không khí nạp.
Phần chính là một con IC đƣợc bố trí bên trong cảm biến, cảm biến sẽ gởi tín hiệu
áp suất trong đƣờng ống nạp đến cực PIM của ECU. Từ đó ECU sẽ xác định thời gian
phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản.

Hình 5: vị trí bố trí cảm biến chân không
Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 10

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
Cảm biến dạng phần tử áp điện, gồm một màng silicon có bề dày ở ngoài rìa mép
khoảng 0,25mm và ở trung tâm khoảng 0,025mm, kết hợp với buồng chân không và một
con IC. Một mặt của màng silicon bố trí tiếp xúc với độ chân không trong đƣờng ống nạp
và mặt khác của nó bố trí ở trong buồng chân không đƣợc duy trì một áp thấp cố định
trƣớc trong cảm biến.

Hình6: Đặc tính của cảm biến chân không
VI.5.1. 3 Tín hiệu số vòng quay động cơ và vị trí piston.
Cảm biến vị trí piston hay còn gọi là tín hiệu G đƣợc lắp ở trục cam và cảm biến số
vòng quay động cơ hay còn gọi là tín hiệu Ne đƣợc bố trí ở đầu trục khuỷu. Cả hai là cảm
biến sử dụng là cảm biến điện từ.
Tín hiệu G:
Cảm biến bao gồm một cuộn dây nhận tín hiệu, một nam châm vĩnh cửu và một
rotor cảm biến có 1 răng. Rotor đƣợc lắp trên pu li của trục cam.

Hình 7: Vị trí của cảm biến trục cam
Tín hiệu NE:
Giống tín hiệu G, cảm biến cũng bao gồm một cuộn dây, một nam châm vĩnh củu
và một rotor cảm biến có 32 răng nhỏ và một răng lớn. Rotor cảm biến đƣợc bố trí ở đầu
trục khuỷu.
Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 11


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

.

Hình 8: Vị trí bố trí của cảm biến vị trí trục khuỷu.
VI.5.1.4 Cảm biến vị trí cánh bướm ga.
Cảm biến bao gồm một điện trở và một con trƣợt. Hai đầu của điện trở đƣợc cung
cấp một điện áp không đổi 5 vôn từ ECU, tín hiệu từ con trƣợt VTA xác định góc mở
từng vị trí của bƣớm ga và gởi về ECU.

Hình 9: Vị trí và hình dạng của cảm biến vị trí cánh bướm ga.

Hinh10: Sơ đồ mạch điện và đặc tính của cảm biến vị trí bướm ga.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 12


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
VI.5.1.5 Tín hiệu kích nổ.
Cảm biến này bao gồm một phần tử áp điện, nó sẽ tạo ra điện áp khi áp suất hoặc sự
rung động tác động lên chúng. Phần tử điện áp cảm biến kích nổ có tần số hoạt động hòa
hợp với tần số kích nổ động cơ. Điện áp ra từ cảm biến cao nhất là vào thời điểm bị kích
nổ và tín hiệu này đƣợc gởi về ECU. Nhờ tín hiệu này mà ECU nhận biết đƣợc kích nổ
và điều chỉnh góc đánh lửa cho đến khi không còn kích nổ. Điện áp này đƣợc đƣa đến
chân KNK của ECU động cơ.

Hình 11: Vị trí và đường đặc tính cảm biến kích nổ.
VI.5.1.6 Cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ không khí nạp dùng để kiểm tra mật độ không khí nạp vào
động cơ. Cảm biến đƣợc bố trí sau lọc gió.

Cảm biến gồm một nhiệt điện trở có trị số nhiệt điện trở âm, số lƣợng và mật độ
của không khí thay đổi theo nhiệt độ. ECU dùng nhiệt độ cơ bản là 20°C và kết hợp với
cảm biến chân không để xác định chính xác khối lƣợng không khí nạp vào động cơ.

Hình 12: vị trí bố trí của cảm biến nhiệt độ không khí nạp.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 13


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hịnh 13:Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ không khí nạp.
VI.5.1.7 Cảm biến ôxy.
Cảm biến ôxy đƣợc bố trí trên đƣờng ống thải, dùng để nhận biết nồng độ ôxy có
trong khí thải, từ đó xác định tỉ lệ nhiên liệu và không khí trong buồng đốt của động cơ.
Cảm biến đƣợc ký hiệu OX, động cơ 1G-FE dùng hai cảm biến ôxy: Cảm biến ôxy thứ
nhất dùng cho xy lanh từ 1 đến 3 và cảm biến ôxy thứ 2 dùng cho xy lanh từ 4 đến 6.

Hình 14: Cảm biến ôxy và sơ đồ mạch điện.
Phần chính của cảm biến ôxy gồm hợp chất Zirconia (Zirconium diôxyt), điện cực
Platin và bộ xông cảm biến (Heater). Cảm biến ôxy cho ra tín hiệu điện áp cơ bản dựa
vào sự so sánh lƣợng ôxy có trong khí thải và ôxy của áp suất môi trƣờng. Một mặt của
cảm biến tiếp xúc với khí thải và mặt còn lại tiếp xúc với khí trời. Hai điện cực cảm biến
đƣợc làm bằng platin.
Khi lƣợng ôxy có trong khí thải nhiều, điện áp tại hai điện cực platin sẽ thấp. Khi
sự chênh lệch lƣợng ôxy có trong khí thải và môi trƣờng càng lớn, tín hiệu điện áp từ cảm
biến sẽ càng cao.
Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 14


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 15: Cảm biến ôxy loại xông nóng.
VI.5.1.8 Tín hiệu điện áp accu.
Điện nguồn cung cấp thƣờng trực đến cực BATT và E1 của ECU dùng để lƣu trử
các dữ liệu trong bộ nhớ trong suốt quá trình xe hoạt động. Khi tháo cầu chì EFI với thời
gian khoảng 15 giây, các dữ liệu trong bộ nhớ sẽ bị xóa.
Khi contact máy ở vị trí IG có dòng điện đi qua cuộn dây rơ le chính làm cho tiếp
điểm rơ le đóng. Dòng điện cung cấp cho ECU từ + ắc quy -> cầu chì EFI -> tiếp điểm rơ
le chính -> cực +B và B1 của ECU -> E1 -> mát.

Hình 16: Sơ đồ mạch cấp nguồn cho ECU động cơ

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 15


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
VI.5.2 Tín hiệu điều khiển đầu ra
VI.5. 2.1 Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu EFI (Electronic Fuel Injection)
Hệ thống EFI theo dõi tình trạng của động cơ thông qua các tín hiệu đƣợc gửi đến
từ các cảm biến. Điện áp accu đƣợc cấp trực tiếp đến các kim phun qua khóa điện. Khi có
tín hiệu G, NE gửi đến thì ECU điều khiển transistor (Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5 và Tr6)
trong ECU bật, dòng điện chạy từ cực #10 #20, #30, #40 #50 #60 đến E01 và E02 về
mass. Khi đó có dòng chạy qua kim phun, kim phun hoạt động và nhiên liệu đƣợc phun

vào đƣờng ống nạp.
Lƣợng phun nhiên liệu đƣợc xác định dựa trên các dữ liệu này và chƣơng trình đƣợc
lƣu trữ trong ECU động cơ để kích hoạt các kim phun. Hệ thống EFI điều khiển hoạt
động phun nhiên liệu thực hiện bằng ECU động cơ theo tình trạng lái xe.
Kim phun sử dụng trên động cơ 1G-FE là kim phun có điện trở cao, điều khiển phun
theo thƣ tự công tác của động cơ.

Hình 17: Sơ đồ mạch điện điều khiển kim phun
VI.5. 2.2 Hệ thống điều khiển đánh lửa điện tử ESA (Electronic Spark Advance)
Hệ thống ESA theo dõi tình trạng hoạt động của động cơ thông qua các tín hiệu
đƣợc gửi đến từ các cảm biến. Góc đánh lửa tối ƣu đƣợc xác định dựa trên các dữ liệu
này và dữ liệu lƣu trữ trong ECU động cơ điều khiển tín hiệu phát ra đến cực IGT. Tín
hiệu này điều khiển IC đánh lửa để tạo ra thời điểm đánh lửa tốt nhất theo các chế độ lái
xe.
Động cơ 1G-FE sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp, Igniter tích hợp trong bô bin.
Loại này có nhiều ƣu điểm nhƣ giảm nhiễu tối đa, tăng đƣợc góc đánh lửa sớm, giảm mất
mát năng lƣợng đánh lửa...

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 16


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 18: Sơ đồ mạch điều khiển đánh lửa điện tử
VI.5. 2.3 Hệ thống điều khiển tốc độ cầm chừng ISC (Idle Speed Control))
Hệ thống ISC tăng số vòng quay và tạo ra sự ổn định không tải cho chế độ không
tải nhanh khi động cơ còn nguội và khi tốc không tải bị giảm xuống do tải điện v.v…
ECU động cơ đánh giá tín hiệu từ các cảm biến (tín hiệu đầu vào) và dòng điện đƣợc phát

ra để điều khiển van ISC.
Các tín hiệu điều khiển tốc độ cầm chừng bao gồm:








Tín hiệu khởi động STA.
Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát THW.
Tín hiệu contact tay số NSW.
Tín hiệu tốc độ xe SPD.
Tín hiệu tải điện ELS.
Tín hiệu hệ thống điều hoà không khí A/C.
và một số tín hiệu khác.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 17


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 19: Điều khiển tốc độ cầm chừng

Hình 20: Các tín hiệu điều khiển van ISC
VI.5. 3 Bộ tạo Pan
Sử dụng các contact để tạo ra các pan cơ bản trong hệ thống điện điều khiển động

cơ nhƣ mất lửa toàn bộ, mất lửa một xy lanh, các kim phun không phun nhiên liệu, tín
hiệu bộ đo gió, cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam...

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 18


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hình 21: Bộ tạo Pan

SW1

SW 2

SW 3

SW 4

SW 5

SW6

SW 7

Tín hiệu IGT1

Nguồn cung cấp cho bô
bin số 4

Tín hiệu IGF1

Tín hiệu NE

Tín hiệu G

Kim phun số 1

Tín hiệu bộ đo gió

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

ON

Bình thƣờng

OFF

Hở mạch

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 19


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TOYOTA 1G-FE

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 20


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 21


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 22


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
VI.6 Hệ thống các đơn nguyên thực hành
Với mỗi đơn nguyên đƣợc phân bố hợp lý và trình bày rõ ràng giúp cho ngƣời học có
thể tiếp thu nhanh chóng và thuận tiện trong việc thực hành.
VI.6 .1. Các dụng cụ cần thiết khi thực hiện.
 Nguồn điện Accu 12V.
 Đồng hồ VOM.
 Máy quét mã lỗi cầm tay.
 Máy đo xung
 Điện trở 1K, LED
 Thùng dụng cụ tay.
VI.6 .2. Một số lưu ý an toàn khi thực hiện các đơn nguyên thực hành
 Không đƣợc lắp sai các đầu dây cáp cực Accu.
 Phải tắt công tắc máy trƣớc khi tháo lắp các bộ phận.
 Sử dụng đồng hồ VOM, máy đo chuyên dùng đúng ở thang cần đo.
 Luôn để bình cứu hỏa bên cạnh khi thao tác với mô hình.

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 23


Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường
BÀI 1

MẠCH ĐIỆN NGUỒN CUNG CẤP CHO ECU

MỤC TIÊU
Trang bị cho sinh viên, học sinh kỹ năng:
1. Sơ đồ mạch điện nguồn cung cấp cho ECU
2. Phƣơng pháp kiểm tra mạch điện.
U CẦU
Chuẩn bị một số phƣơng tiện sau:
1. Cầu chì 15A và 7,5A
2. Contact máy.
3. Rơ le chính.
4. Bình ắc quy.
Trang bò cho sinh viên, học sinh kỹ năng:
 Sơ đồ mạch điện nguồn cung cấp cho ECU.
 Phương pháp kiểm tra mạch điện.
PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
KIỂM TRA RƠ LE CHÍNH EFI
Rơ le chính EFI dạng rơ le thƣờng mở.
Bƣớc1:
Kiểm tra điện trở cực 3 và 4: Khơng liên tục.
Kiểm tra điện trở cực 1 và 2: 60 - 90Ω.
Bƣớc 2:
Cấp nguồn 12 vơn vào cực 1 và 2.
Kiểm tra điện trở cực 3 và 4: R = 0Ω.

Hinh22: Kiểm tra rơ le

Hệ thống đánh pan – Tài liệu hướng dẫn thực tập trên động cơ 1G-FE

Trang: 24