Hệ thống điều khiển động cơ toyota 2AR 2010
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.09 MB, 154 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR 2010
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
GVHD:
VÕ QUỐC THỊNH
13145257
NGÔ ĐỨC HUY
13145108
ThS. NGUYỄN KIM
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ
Tên đề tài:
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR 2010
SVTH : VÕ QUỐC THỊNH
MSSV: 13145257
SVTH : NGÔ ĐỨC HUY
MSSV: 13145108
GVHD: ThS. NGUYỄN KIM
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017
TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày ….. tháng ..… năm ……
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. Võ Quốc Thịnh
2. Ngô Đức Huy
MSSV: 13145257
.
MSSV: 13145108
.
Chun ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ
Mã ngành đào tạo: 52510205
Hệ đào tạo: Đại học Chính Quy
Mã hệ đào tạo: K13145
Khóa: 2013
Lớp: 131454
1. Tên đề tài
Hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010
2. Nhiệm vụ đề tài
- Thu thập tài liệu liên quan hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010.
- Kết cấu, nguyên lí hoạt động hệ thống điều khiển trên động cơ Toyota 2AR 2010.
- Biên soạn tài liệu hƣớng dẫn giúp dễ dàng cho việc tra cứu kết hợp với hình ảnh thực tế và
kiểm tra với các thông số cụ thể phục vụ cho việc thi cơng mơ hình động cơ.
3. Sản phẩm của đề tài
File thuyết minh về hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010.
File thuyết trình về hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 27/3/2017
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 25/7/2017
TRƢỞNG BỘ MÔN
GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: VÕ QUỐC THỊNH
MSSV: 13145257 Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên: NGÔ ĐỨC HUY
MSSV: 13145108 Hội đồng:…………
Tên đề tài: Hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010
Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ
Họ và tên GV hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Kim
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
đƣợc
30
Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc quy trình
đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Đƣợc phép bảo vệ
Không đƣợc phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017
Giảng viên hƣớng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: VÕ QUỐC THỊNH
MSSV: 13145257 Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên: NGÔ ĐỨC HUY
MSSV: 13145108 Hội đồng:…………
Tên đề tài: Hệ thống điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010
Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) Nguyễn Tấn Lộc
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
1.
2.
Điểm
tối đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
đƣợc
30
Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc quy trình
đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên ngành…
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Đƣợc phép bảo vệ
Không đƣợc phép bảo vệ
TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017
Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Hệ Thống Điều Khiển Động Cơ Toyota 2AR 2010
Họ và tên Sinh viên: 1. Võ Quốc Thịnh
2. Ngô Đức Huy
MSSV: 13145257
MSSV: 13145108
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hƣớng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã đƣợc hoàn chỉnh đúng
theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hƣớng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng 07 năm 2017
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy cô giáo trong
trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cơ giáo trong
Khoa Cơ Khí Động Lực nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho chúng em những
kiến thức, kinh nghiệm thật quý báu trong suốt thời gian chúng em học tại trƣờng.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Kim, thầy đã tận tình
giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, quan tâm hƣớng dẫn chúng em trong suốt quá trình làm đồ án tốt
nghiệp giúp chúng em hoàn thành sớm đúng thời hạn đề ra. Thầy đã hƣớng dẫn sửa chữa
thuyết minh chúng em sao cho đúng nội dung cũng nhƣ hình thức đặt ra. Trong thời gian
làm việc với thầy, chúng em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học
tập đƣợc tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những
điều rất cần thiết cho chúng em trong quá trình học tập và công tác sau này.
Mặc dù chúng em đã cố gắng rất nhiều nhƣng chắc chắn không thể tránh khỏi những
sai lầm, thiếu sót khơng mong muốn, chúng em mong nhận đƣợc những đóng góp ý kiến
từ q thầy cơ, bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
TPHCM, ngày 25 tháng 07 năm 2017
Nhóm thực hiện đề tài:
Võ Quốc Thịnh
Ngơ Đức Huy
i
TĨM TẮT
Đề tài tập trung nghiên cứu tìm hiểu hệ thống điều khiển động cơ 2AR 2010. Biên soạn tài
liệu cho việc tra cứu và kiểm tra các cảm biến và cơ cấu chấp hành trên động cơ. Để hoàn
thành đề tài này, chúng em đã sử dụng các phƣơng pháp : tìm, đọc và dịch, chọn và sắp xếp,
suy luận và viết. Cụ thể nhƣ sau :
Tìm tài liệu: tìm tài liệu từ giáo trình, phần mềm Toyota GSIC, trên Internet .
Đọc và dịch tài liệu: Sau khi có đƣợc tài liệu, chúng em đọc để hiểu đƣợc nội dung
chứa trong tài liệu..
Chọn và sắp xếp tài liệu: Tài liệu thì có rất nhiều và dài, việc chọn những nội dung
thực sự cần thiết và quan trọng là điều không thể thiếu. Do tài liệu xuất phát từ nhiều
nguồn nên phải sắp xếp theo một tổng thể thống nhất và có bố cục chặt chẽ và liên
quan mật thiết đến nhau.
Suy luận và viết: Để đảm bảo đề tài đƣợc rõ ràng, dễ hiểu, nhóm chúng em đã sử
dụng những kiến thức chuyên ngành có sẵn kết hợp với những kiến thức mới, rồi tóm
gọn và viết một cách khoa học nhất.
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... i
TÓM TẮT ................................................................................................................................ ii
MỤC LỤC .............................................................................................................................. iii
MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................... xii
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................................... 1
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................................. 1
1.2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .............................................................. 1
1.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................. 2
1.4. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN ............................................................................................ 2
1.5. KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU......................................................................................... 2
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR ........................ 3
2.1
GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................................... 3
2.2
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THƠNG SỐ BẢO DƢỠNG ĐỘNG CƠ ................... 4
2.3
NHỮNG DÒNG XE SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ 2AR .................................................... 6
2.4
KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ....................................... 9
2.4.1
Chức năng các cảm biến ....................................................................................... 9
2.4.2
Chức năng các hệ thống điều khiển động cơ ...................................................... 10
2.5
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ .. 12
2.6
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ................................................... 20
2.7
CÁC GIẮC ĐIỆN .................................................................................................... 32
2.8
SƠ ĐỒ CHÂN ECU ................................................................................................. 40
2.10 CÁC GIẮC ĐIỆN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ .. 49
CHƢƠNG 3. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 2AR ................................................. 56
iii
3.1
CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG ................................................................. 56
3.1.1
Bộ đo gió dây nhiệt............................................................................................. 56
3.1.2
Cảm biến nhiệt độ khí nạp .................................................................................. 58
3.1.3
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát........................................................................ 60
3.1.4
Cảm biến vị trí bƣớm ga ..................................................................................... 63
3.1.5
Cảm biến vị trí bàn đạp ga .................................................................................. 66
3.1.6
Cảm biến kích nổ ................................................................................................ 68
3.1.7
Cảm biến vị trí trục cam ..................................................................................... 70
3.1.8
Cảm biến vị trí trục khuỷu .................................................................................. 73
3.1.9
Cảm biến ôxy ...................................................................................................... 75
3.1.10 Cảm biến tỷ lệ không khí và nhiên liệu A/F....................................................... 79
3.1.11 Thơng số các cảm biến ....................................................................................... 81
3.2
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ......................................................... 83
3.2.1
Hệ thống Dual VVT-i ......................................................................................... 83
3.2.2
Hệ thống bƣớm ga điện tử thông minh ETCS-i ................................................. 89
3.2.3
Hệ thống điều chỉnh biến thiên chiều dài đƣờng ống nạp ACIS ........................ 94
3.2.4
Hệ thống đánh lửa............................................................................................... 98
3.2.5
Hệ thống nhiên liệu .......................................................................................... 100
3.2.6
Điều khiển quạt làm mát................................................................................... 105
3.2.7
Hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu EVAP............................................................. 106
3.2.8
Hệ thống khởi động .......................................................................................... 109
3.3
ĐIỆN ÁP TIÊU CHUẨN CÁC CẶP CỰC ECU VÀ CÁC DẠNG SĨNG TÍN
HIỆU 111
3.3.1
Điện áp tiêu chuẩn các cặp cực ECU ............................................................... 111
iv
3.3.2
3.4
Các dạng sóng tín hiệu ..................................................................................... 118
HỆ THỐNG CHẨN ĐỐN ................................................................................... 127
BẢNG MÃ CHẨN ĐOÁN HƢ HỎNG OBD II ............................................................. 128
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 133
1. KẾT LUẬN ................................................................................................................ 133
2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................... 133
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 134
v
MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt
Acoustic control induction
Hệ thống điều khiển chiều dài đƣờng
system
ống nạp
A/C
Air Conditioning
Điều hòa khơng khí
A/D
Anolog to Digital
Chuyển đổi từ Lý học sang Số học
A/F
Air fuel ratio
Tỷ lệ khơng khí và nhiên liệu
DLC3
Data link connector
Giắc cắm kết nối dữ liệu
DLI
Distributorless Ignition
Đánh lửa khơng có bộ chia điện
DOHC
Double Overhead Cam
Trục cam kép
DIS
Direction Ignition System
Đánh lửa trực tiếp
ECM
Engine Control Module
Module điều khiển động cơ
ECT
Engine Coolant Temperature
Nhiệt độ nƣớc làm mát
ECU
Engine Control Unit
Hộp điều khiển động cơ
ESA
Electonic Spark Advance
Đánh lửa sớm bằng điện tử
Electronic Throttle Control
Hệ thống điều khiển bƣớm ga điện tử
System-intelligent
thơng minh
EVAP
Evaportive
Kiểm sốt khí xả
ISC
Idle Speed Control
Điều khiển tốc độ không tải
MIL
Malfunction Indicator Light
Đèn báo lỗi
ACIS
ETCS-i
SAE
SFI
TCCS
TDC
Society of Automitive
Engineers
Hiệp hội kỹ sƣ ô tô
Sequential Fuel Injection
Phun nhiên liệu tuần tự
Toyota Computer Controlled
Hệ thống điều khiển bằng máy tính
System
của Toyota
Top Dead Center
Điểm chết trên
vi
BDC
TRAC
Bottom Dead Center
Traction control
Điểm chết dƣới
Hệ thống điều khiển lực kéo
TWC
Three-way Catalyst
Chất xúc tác 3 chiều
VSV
Vacuum Switch Valve
Van chuyển mạch chân không
Dual VVT-i
VSC
Dual Variable Valve Timingintelligent
Vehicle Stability Control
Hệ thống phối khí thơng minh kép
Điều khiển ổn định xe
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2. 1: Động cơ Toyota 2AR 2010. ..................................................................................... 3
Hình 2. 2: Động cơ Toyota 2AR 2010 ...................................................................................... 4
Hình 2. 3 Toyota Camry. .......................................................................................................... 7
Hình 2. 4 Toyota RAV4. ........................................................................................................... 7
Hình 2. 5 Toyota Scion tC. ...................................................................................................... 8
Hình 2. 6: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều khiển động cơ. .................................. 12
Hình 2. 7: Vị trí các cảm biến trên động cơ. ........................................................................... 12
Hình 2. 8 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động cơ. .............................................................. 13
Hình 2. 9: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động cơ. .............................................................. 16
Hình 2. 10: Sơ đồ mạch điều khiển động cơ. .......................................................................... 19
Hình 3. 1: Bộ đo gió dây nhiệt ................................................................................................ 56
Hình 3. 2: Sơ đồ mạch điện bộ đo gió. ................................................................................... 56
Hình 3. 3: Cảm biến nhiệt độ khí nạp trong bộ đo gió. .......................................................... 59
Hình 3. 4: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát. ............................................................. 60
Hình 3. 5: Mạch cảm biến và đƣờng đặc tính của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát. ............ 61
Hình 3. 6: Kiểm tra điện trở cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát ............................................... 62
Hình 3. 7: Cảm biến vị trí bƣớm ga ........................................................................................ 63
Hình 3. 8: Mạch điện và đƣờng đặc tuyến cảm biến vị trí bƣớm ga ...................................... 64
Hình 3. 9: Cảm biến vị trí bàn đạp ga. .................................................................................... 66
Hình 3. 10: Mạch điện và đƣờng đặc tuyến cảm biến vị trí bàn đạp ga. ................................ 67
Hình 3. 11: Cảm biến kích nổ. ................................................................................................ 68
Hình 3. 12: Cấu tạo cảm biến kích nổ..................................................................................... 69
Hình 3. 13: Mạch cảm biến kích nổ ........................................................................................ 69
Hình 3. 14: Cảm biến vị trí trục cam. ..................................................................................... 70
Hình 3. 15: Mạch điện của cảm biến vị trí trục cam nạp. ...................................................... 71
Hình 3. 16: Mạch điện của cảm biến vị trí trục cam thải....................................................... 71
viii
Hình 3. 17: Dạng xung ra của cảm biến vị trí trục cam. ......................................................... 72
Hình 3. 18: Cảm biến vị trí trục khuỷu. .................................................................................. 73
Hình 3. 19: Cấu tạo cảm biến vị trí trục khuỷu....................................................................... 73
Hình 3. 20: Dạng xung của cảm biến vị trí trục khuỷu........................................................... 74
Hình 3. 21: So sánh tín hiệu đầu ra cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu. . 74
Hình 3. 22: Cảm biến ơ xy ...................................................................................................... 75
Hình 3. 23: Cấu tạo cảm biến ơxy. ......................................................................................... 76
Hình 3. 24: Đƣờng đặc tính của cảm biến ơxy . ..................................................................... 77
Hình 3. 25: Bộ sấy của cảm biến ơxy ..................................................................................... 78
Hình 3. 26: Dạng sóng cảm biến ơxy...................................................................................... 79
Hình 3. 27: Đƣờng đặc tính cảm biến A/F và cảm biến Ơxy. ................................................ 80
Hình 3. 28: Mạch điện cảm biến A/F...................................................................................... 80
Hình 3. 29: Sơ lƣợc hệ thống Dual VVT-i ............................................................................ 83
Hình 3. 30: Sơ đồ khối Dual VVT-i. ...................................................................................... 84
Hình 3. 31 Bộ điều khiển Dual VVT-i trục cam nạp. ............................................................. 84
Hình 3. 32: Bộ điều khiển Dual VVT-i trục cam thải. ........................................................... 85
Hình 3. 33: Van điều khiển dầu phối khí trục cam. ................................................................ 85
Hình 3. 34: Điều khiển mở sớm cam nạp. .............................................................................. 87
Hình 3. 35: Điều khiển mở sớm cam thải. .............................................................................. 87
Hình 3. 36: Điều khiển trễ sớm cam nạp. ............................................................................... 88
Hình 3. 37: Điều khiển trễ sớm cam thải. ............................................................................... 88
Hình 3. 38: Sơ đồ của hệ thống ETCS-i. ................................................................................ 89
Hình 3. 39: Cấu tạo bƣớm ga. ................................................................................................. 90
Hình 3. 40: Lỗi cảm biến vị trí bàn đạp ga ............................................................................. 93
Hình 3. 41: Lỗi ở bộ phận bƣớm ga điện tử............................................................................ 94
Hình 3. 42: Sơ đồ hệ thống ACIS. .......................................................................................... 95
Hình 3. 43 Cơ cấu chấp hành hệ thống ACIS. ........................................................................ 95
Hình 3. 44: Van điều khiển áp suất chân khơng ..................................................................... 96
Hình 3. 45: Sơ đồ hệ thống khi van điều khiển khí nạp đóng ................................................ 97
ix
Hình 3. 46: Sơ đồ hệ thống khi van điều khiển khí nạp mở. .................................................. 97
Hình 3. 47: Sơ đồ hệ thống đánh lửa. ..................................................................................... 98
Hình 3. 48: Bơbin đánh lửa ..................................................................................................... 99
Hình 3. 49: Bugi đánh lửa. ................................................................................................... 100
Hình 3. 50: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu .................................................................................. 101
Hình 3. 51: Sơ đồ mạch điện điều khiển bơm nhiên liệu ..................................................... 102
Hình 3. 52: Cụm bơm nhiên liệu .......................................................................................... 102
Hình 3. 53: Sơ đồ mạch điều khiển kim phun. ..................................................................... 103
Hình 3. 54: Kim phun nhiên liệu. ........................................................................................ 104
Hình 3. 55: Mạch điều khiển quạt làm mát ở tốc độ thấp..................................................... 105
Hình 3. 56: Mạch điều khiển quạt làm mát ở tốc độ cao. ..................................................... 105
Hình 3. 57: Sơ đồ hệ thống EVAP. ...................................................................................... 106
Hình 3. 58: Các thành phần chính hệ thống EVAP. ............................................................. 107
Hình 3. 59: Sơ đồ điện hệ thống khởi động. ......................................................................... 109
Hình 3. 60: Biểu đồ thời điểm truyền tín hiệu hệ thống khởi động. ..................................... 111
Hình 3. 61: Tín hiệu vận hành cụm van điều khiển dầu phối khí trục cam (cho trục cam nạp)
............................................................................................................................................... 118
Hình 3. 62: Tín hiệu vận hành cụm van điều khiển dầu phối khí trục cam (cho trục cam xả)
............................................................................................................................................... 119
Hình 3. 63: Tín hiệu vận hành bộ sấy cảm biến tỷ lệ Khơng Khí - Nhiên Liệu (Cảm biến1)
............................................................................................................................................... 119
Hình 3. 64: Tín hiệu cảm biến ơxy có bộ sấy (cảm biến 2) .................................................. 120
Hình 3. 65: Tín hiệu của cụm vịi phun số 1 (đến số 4) ........................................................ 120
Hình 3. 66: Tín hiệu của cảm biến tiếng gõ ......................................................................... 121
Hình 3. 67: Tín hiệu của cảm biến vị trí trục cam (cho trục cam nạp và xả) ....................... 121
Hình 3. 68: Tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu ................................................................... 122
Hình 3. 69: Tín hiệu của bộ đánh lửa (IGT và IGF) ............................................................. 122
Hình 3. 70: Tín hiệu vận hành VSV lọc. .............................................................................. 123
Hình 3. 71: Cảm biến tốc độ xe. ........................................................................................... 123
x
Hình 3. 72: Tín hiệu cực dƣơng của bộ chấp hành bƣớm ga. ............................................... 124
Hình 3. 73: Tín hiệu cực âm của bộ chấp hành bƣớm ga. .................................................... 124
Hình 3. 74: Tín hiệu tốc độ động cơ. .................................................................................... 125
Hình 3. 75: Tín hiệu giao tiếp CAN. ................................................................................... 126
Hình 3. 76: Tín hiệu giao tiếp CAN...................................................................................... 126
Hình 3. 77: Tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu. .................................................................. 127
Hình 3. 78: Giắc chẩn đoán DLC3. ...................................................................................... 127
xi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2. 1: Đặc tính kỹ thuật của động cơ 2AR. ....................................................................... 4
Bảng 2. 2: Bảng thông số bảo dƣỡng động cơ. ......................................................................... 6
Bảng 2. 3: Ký hiệu các chân của giắc A24. ............................................................................ 40
Bảng 2. 4: Ký hiệu các của chân giắc C24. ............................................................................ 44
Bảng 2. 5: Bảng các giắc sử dụng trong hệ thống điều khiển động cơ................................... 49
Bảng 3. 1: Điện áp tiêu chuẩn bộ đo gió dây nhiệt. ................................................................ 58
Bảng 3. 2: Điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến nhiệt độ khí nạp....................................... 60
Bảng 3. 3: Bảng điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến nhiệt độ nƣớc. ................................. 62
Bảng 3. 4: Bảng giá trị điện áp tiêu chuẩn giữa các chân của cảm biến vị trí bƣớm ga. ........ 65
Bảng 3. 5: Bảng giá trị điện áp tiêu chuẩn giữa các chân của cảm biến vị trí bàn đạp ga...... 68
Bảng 3. 6: Bảng thông số điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến vị trí trục cam xả. ............. 72
Bảng 3. 7: Bảng thông số điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến vị trí trục cam nạp. ........... 72
Bảng 3. 8: Điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến vị trí trục khuỷu....................................... 75
Bảng 3. 9: Điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến ôxy. ......................................................... 78
Bảng 3. 10: Điện trở tiêu chuẩn các chân cảm biến A/F. ....................................................... 81
Bảng 3. 11: Thông số các cảm biến. ....................................................................................... 81
Bảng 3. 12: Chức năng của các thành phần chính. ............................................................... 107
Bảng 3. 13: Bảng điện áp tiêu chuẩn các cực ECU. ............................................................. 111
Bảng 3. 14: Thông số kiểm tra giắc DLC3. .......................................................................... 127
Bảng 3. 15: Bảng mã lỗi động cơ ......................................................................................... 128
`
xii
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hệ thống điện – điện tử trên ô tô ngày càng đƣợc sử dụng nhiều vì những hiệu quả
của nó. Khơng chỉ tiết kiệm nhiên liệu mà cịn hạn chế ơ nhiễm mơi trƣờng, tính tiện
nghi, tính an tồn, chính xác của hệ thống điện – điện tử mang lại. Vì vậy hệ thống
điện điều khiển động cơ đƣợc các nhà sản xuất đặc biệt chú ý quan tâm.
Để phục vụ cho việc thi công thiết kế hệ thống điều khiển động cơ chúng ta cần sơ đồ
mạch điện, những thông số hệ thống, cấu tạo, nguyên lý hoạt động một cách chi tiết.
Xuất phát từ thực tế đó, nhóm chúng em đã thực hiện nghiên cứu đề tài “HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR 2010 ” giúp có cái nhìn tổng qt nhất về
hệ thống điều khiển điện trên động cơ và những công nghệ mới hiện nay.
1.2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Mục tiêu:
Tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên có thể hƣớng dẫn các sinh viên tiếp cận một
cách nhanh chóng về các vấn đề liên quan đến hệ thống điều khiển động cơ .
Giúp các sinh viên dễ dàng hơn trong việc kiểm tra, đo kiểm các cảm biến và các tín
hiệu của hệ thống điều khiển động cơ.
Giúp sinh viên tìm hiểu tiếp cận dễ dàng hơn các hệ thống mới trên động cơ.
Tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên thi công thiết kế hệ thống điều khiển cho động
cơ một cách nhanh chóng dễ dàng hơn.
Nhiệm vụ nghiên cứu:
Thu thập các tài liệu liên quan đến động cơ Toyota 2AR 2010.
Nguyên lý kết cấu về hệ thống điện điều khiển động cơ Toyota 2AR 2010.
Tra cứu kết hợp với hình ảnh thực tế động cơ để biên soạn tài liệu hƣớng dẫn.
1
Viết thuyết minh.
1.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan.
Học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè.
Quan sát và ghi lại các hình ảnh thực tế liên quan đến hệ thống điện động cơ Toyota
2AR.
Nghiên cứu đọc sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ Toyota 2AR trên phần mềm
TOYOTA GSIC.
1.4. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN
Thu thập tài liệu.
Tham khảo tài liệu.
Biên dịch tài liệu nƣớc ngoài.
Viết thuyết minh hoàn chỉnh đề tài.
1.5. KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU
Đề tài đƣợc thực hiện trong vòng 15 tuần, các công việc đƣợc bố trí nhƣ sau:
Giai đoạn 1:
-
Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tƣợng nghiên cứu, xác định mục tiêu nghiên
cứu, phân tích tài liệu.
Giai đoạn 2:
-
Viết thuyết minh.
-
Hoàn thiện đề tài.
2
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA 2AR
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Hình 2. 1: Động cơ Toyota 2AR 2010.
Động cơ 2AR của hãng Toyota là động cơ xăng có 4 xy lanh thẳng hàng , dung tích xy lanh
2.5 lít, trục cam kép DOHC 16 xupap dẫn động bằng xích, hệ thống điều phối van biến
thiên thơng minh kép Dual VVT-i, hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS , hệ thống điều chỉnh
biến thiên chiều dài đƣờng ống nạp ACIS, hệ thống điều khiển bƣớm ga điện tử thông minh
ETCS-i đƣợc sử dụng trong động cơ này để đạt đƣợc hiệu suất cao, êm dịu, tiết kiệm nhiên
liệu và khí thải sạch hơn.
3
2.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THƠNG SỐ BẢO DƢỠNG ĐỘNG CƠ
Hình 2. 2: Động cơ Toyota 2AR 2010
Bảng 2. 1: Đặc tính kỹ thuật của động cơ 2AR.
Số xy lanh và cách bố trí
4 xy lanh, thẳng hàng
Dung tích [cm3]
2494 cm3
Đƣờng kính x hành trình [mm]
90.0 × 98.0 mm
Tỷ số nén
10.4 : 1
4
DOHC 16 xupáp (với Dual
VVT-i)
Cơ cấu phân phối khí
Dẫn động xích
Hệ thống nhiên liệu
SFI
Hệ thống đánh lửa
DIS
Cơng suất tối đa
134 kW @ 6000 rpm
Moment xoắn tối đa
235 N.m @ 4100 rpm
Mở
30 ~ 530 BTDC
Thời điểm
Đóng
610 ~ 110 ABDC
phối khí
Mở
600 ~ 200 BBDC
Đóng
40 ~ 440 ATDC
Nạp
Xả
Thứ tự nổ
1-3-4-2
Dầu bơi trơn
API SM, SL hay ILSAC
Trị số Octan nhiên liệu
91 hoặc hơn
Trọng lƣợng tham khảo (đã đổ đầy dầu và
nƣớc làm mát) [ kg]
147 kg
5
