LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
MỤC LỤC
Phiếu đăng kí tên đề tài đồ án tốt nghiệp
Phiếu giao nhiệm vụ
LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮC v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ HÌNH THÀNH – PHÁT TRIỂN CỦA KIA 6 1.2 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 8 1.3 SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH 14 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 17 2.1 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP 17 2.1.1 Khối các cảm biến 20 2.1.2 Khối cơ cấu chấp hành của hệ thống đánh lửa trực tiếp 39 2.1.3 ECM và một số vấn đề điều khiển quá trình đánh lửa 42 2.2 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐA ĐIỂM 43 2.3 HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN TRÊN Ô TÔ 52 2.3.1 Hệ thống tự chẩn đoán 53 2.3.2 Công nghệ OBD 58 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 67 3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 67
iii
TRANG
3.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MẠCH 70 GIẢ LẬP TÍN HIỆU CÁM BIẾN
3.3 ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH PHUN XĂNG – 73 ĐÁNH LỬA VÀ MỘT SỐ TÍNH NĂNG KHÁC
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 75 4.1 KHUNG KẾT CẤU MÔ HÌNH 75 4.2 MẠCH GIẢ LẬP TÍN HIỆU CẢM BIẾN 78 4.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN XĂNG – ĐÁNH LỬA VÀ TÍNH 84 NĂNG ĐÁNH PAN
CHƯƠNG 5: THI CÔNG MÔ HÌNH HỌC TẬP 89 5.1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH 89 5.2 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA MÔ HÌNH 94 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 96
6.1 KẾT LUẬN
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO
96 96 98
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ECU Electronic Control Unit – Hộp điều khiển điện tử
ECM Electronic Control Module – Mô-đun điều khiển điện tử
MPI Multi Point Injection – Phun đa điểm
DLC3 Data Link Connector 03 – Cổng kết nối dữ liệu (giắc chẩn đoán OBD-II)
CNKT Công Nghệ Kỹ Thuật
AT Automatic Transmission – Hộp số tự động
DIS Distributor Ignition System – Hệ thống đánh lửa trực tiếp
MAP ECT TPS CKP CMP
MAF Mass Air Flow Sensor – Cảm biến khối lượng ống nạp ETC Electronic Throttle Control – Thân ga điện tử
ESP Electronic Stability Program – Hệ thống cân bằng điện tử TCS Traction Control System – Hệ thống kiểm soát lực kéo
TDC Top dead center – Điểm chết trên
OBD On Board Diagnostic – Hệ thống tự chẩn đoán DTC Diagnostic Trouble Code – Mã lỗi chẩn đoán
GDS VCI
Là thiết bị chẩn đoán chuyên hãng với phần mềm chuyên sâu dành riêng
cho 2 dòng xe Hyundai và Kia. GDS VCI lập trình để chẩn đoán lỗi, xem dữ liệu, cài đặt tất cả hệ thống trên xe và tích hợp hướng dẫn sửa chữa ngay trên thiết bị.
Intake Mainfold Pressure Sensor – Cảm biến áp suất đường ống nạp
Engine Coolant Temperature Sensor – Cảm biến t0 nước làm mát động cơ
Throttle Position Sensor – Cảm biến vị trí bướm ga
Crankshaft Position Sensor – Cảm biến vị trí trục khuỷu
Camshaft Position Sensor – Cảm biến vị trí trục cam
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
BẢNG
Bảng 2.1: Phân loại OBD tại các thị trường khác nhau. 61 Bảng 2.2: Bảng thông số mã lỗi chung và riêng cho từng hệ thống. 62 Bảng 2.3: Mô tả ý nghĩa lỗi của hệ thống trên xe. 63 Bảng 2.4: Phân loại cảm biến. 65 Bảng 3.1: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình hệ thống phun 67 xăng – đánh lửa động cơ Toyota 1NZ-FE.
Bảng 3.2: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình hệ thống phun 68 xăng – đánh lửa động cơ Hyundai i10.
Bảng 3.3: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình động cơ 2AZ-FE 69 Camry 2.4G.
Bảng 4.1: Cấu trúc và ý nghĩa trên giắc chẩn đoán OBD-II. 85
TRANG
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
HÌNH
Hình 1.1: Kia Morning thế hệ 2. 7 Hình 1.2: Kia Morning thế hệ 3. 8 Hình 1.3: Tổng quan về phát triển của hệ thống điều khiển động cơ 8 xăng.
Hình 1.4: Hệ thống điều khiển điện trên ô tô hiện nay. 10 Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ xăng. 10 Hình 1.6: Biểu đồ tiếp thu thông tin bằng các phương pháp khác nhau. 15 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống đánh lửa. 17 Hình 2.2: Sơ đồ tổng quát các bộ phận hệ thống đánh lửa trực tiếp trên 19 xe Kia.
Hình 2.3: Cảm biến vị trí trục cam loại phần tử Hall. 21 Hình 2.4: Kết cấu của CMPS loại phần tử Hall. 21 Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện của CMPS IN và CMPS EX. 22 Hình 2.6: Vị trí của 2 cảm biến vị trí trục cam và đĩa xung cảm biến. 22 Hình 2.7: Cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ. 23 Hình 2.8: Vị trí lắp đặt cảm biến vị trí trục khuỷu. 25 Hình 2.9: Đồ thị đặc tính và bảng thông số kỹ thuật cảm biến. 28 Hình 2.10: Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 28 Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 28 Hình 2.12: Mô phỏng phương pháp đó với thiết bị PicoScope. 29 Hình 2.13: Đồ thị dạng sóng chưa được lọc. 30 Hình 2.14: Đồ thị dạng sóng được lọc với mức tần số 10Hz nhằm để 30 giảm nhiễu đo được trong mạch.
Hình 2.15: Cảm biến áp suất khí nạp.
vii
TRANG
31
Hình 2.16: Kết cấu cảm biến áp suất đường ống nạp và nhiệt độ khí 31 nạp.
Hình 2.17: Vị trí cảm biến MAP/IAT. 33 Hình 2.18: Cảm biến vị trí bướm ga loại IC Hall và được tích vào trong 35 ETC.
Hình 2.19: Vị trí của ETC trền động cơ Kia Morning. 37 Hình 2.20: Tổng quan hệ thống đánh lửa trực tiếp, bô-bin đơn trên động 39 cơ Kappa i3 1.0L AT.
Hình 2.21: Cấu tạo của bô-bin IC tích hợp. 39 Hình 2.22: Vị trí của bô-bin IC tích hợp trên động cơ. 41
Hình 2.23: Cấu tạo và vị trí của bu-gi trên động cơ. 41 Hình 2.24: ECM và vị trí của ECM tại khoang động cơ. 42 Hình 2.25: Bộ điều khiển ECM động cơ. 43 Hình 2.26: Sơ đồ tổng quan hệ thống phân phối nhiên liệu của Kia. 44 Hình 2.27: Sơ đồ các trúc của hệ thống phân phối nhiên liệu. 45 Hình 2.28: Cấu trúc của ống phân phối nhiên liệu và van điều áp. 48 Hình 2.29: Van điều áp tại bơm xăng và van giảm rung tại ống phân 50 phối nhiên liệu.
Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện kim phun nhiên liệu Kia Morning. 52 Hình 2.31: Hệ thống điều khiển tự động chẩn đoán. 54 Hình 2.32: Đồ thị lịch sử phát triển của hệ thống OBD. 58 Hình 3.1: Mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa động cơ Toyota 67 1NZ-FE.
Hình 3.2: Mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa động cơ Hyundai 68 i10.
Hình 3.3: Mô hình động cơ 2AZ-FE thực tế. 69 Hình 3.4: Sơ đồ khái quát hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa 73 và một số chức năng khác trên mô hình.
Hình 4.1: Bản thiết kế 3D của mô hình. 76 viii
Hình 4.2: Bản thiết kế giao diện chính của mô hình. 77 Hình 4.3: Thiết kế sơ đồ nguyên lí mạch điện hệ thống trên mô hình 77 học tập.
Hình 4.4: Biểu đồ mô tả đặc tính của bộ chuyển đổi dạng tín của ADC 80 (Analog to Digital Converter).
Hình 4.5: Sơ đồ mạch điện giả lập tín hiệu CKPS mô phỏng trên 81 Protues.
Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lí mạch giả lập tín hiệu cảm biến CKPS, ECTS, 82 MAPS.
Hình 4.7: Đồ thị đặc tính của cảm biến ECT theo thời gian. 82 Hình 4.8: Đồ thị đặc tính của cảm biến MAP theo thời gian. 83 Hình 4.9: Đồ thị đặc tính của cảm biến CKP theo tần số. 83 Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lí mạch điện hệ thống phun xăng – đánh lửa 84 và chức năng đánh lỗi kim phun.
Hình 4.11: Sơ đồ mạch điện điều khiển phun xăng – đánh lửa. 85 Hình 5.1: Sơ đồ mạch điện tổng quát các cụm chi tiết, thiết bị trên mô 89 hình.
Hình 5.2: Khung kết cấu mô hình. 90 Hình 5.3: Mô hình học tập hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa 90 và một số chức năng khác.
Hình 5.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng và kí hiệu chân giắc 91 với kim phun.
ix
1. Tính cấp thiết của đề tài
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của động cơ và giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của ô tô gây ra, hầu hết các ô tô con hiện nay đều được trang bị động cơ phun xăng và đánh lửa được điều khiển bằng điện tử. Trên các động cơ này, bộ điều khiển điện tử (ECU-Electronic Control Unit) điều khiển lượng nhiên liệu phun và thời điểm đánh lửa tối ưu theo các chế độ vận hành của động cơ. Tuy nhiên, ô tô sau một thời gian sử dụng sẽ xuất hiện các hiện tượng triệu chứng hư hỏng, trong quá trình vận hành chẳng hạn như động cơ không khởi động được, hay động cơ bị dư xăng, thiếu xăng... Các hiện tượng vừa kể trên có thể do hư hỏng của các bộ phận cơ khí trong động cơ, hay là do vấn đề kỹ thuật từ hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa, và kể cả bộ điều khiển điện tử ECM.
Để có thể chẩn đoán, kiểm tra và sữa chữa được tình trạng kỹ thuật của hệ thống điều khiển động cơ đòi hỏi phải có kiến thức về chuyên môn đặc thù này tốt và đặc biệt thiết bị hỗ trợ chẩn đoán.
Trong thực tế, công việc sửa chữa các lỗi (pan) về hệ thống điều khiển động cơ, đặc trưng là hệ thống phun xăng – đánh lửa (ảnh hưởng trực tiếp tình trạng công suất động cơ và chế độ lái của xe) trên ô tô hiện nay gặp nhiều khó khăn, bởi nhiều yếu tố chủ quan và khách quan khác nhau, chẳng hạn như do thiếu các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng để chẩn đoán trình trạng kỹ thuật của ECM, kiến thức về hệ thống điều khiển động cơ chưa được hoàn thiện cũng như là tính thực tế đặc biệt đối với khối sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô tại Viện Kỹ Thuật nói riêng và các hệ khác cùng ngành tại trường Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh nói chung, rộng hơn là các trường Đại học, Cao đẳng kỹ thuật hiện nay.
Từ sự bất cập trên, với sự tư vấn của Giảng viên hướng dẫn nhóm đã chọn đề tài “Nghiên cứu và xây dựng mô hình học tập hệ thống phun xăng – đánh lửa và chẩn
1
đoán trên Kia Morning 2015” nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, giảng dạy của sinh viên và giảng viên hay là nền tảng cho các công trình nghiên cứu khoa học về hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa và chẩn đoán trên động cơ xăng hiện đại.
2. Tình hình nghiên cứu
Với nội dung đề tài nghiên cứu có nhiều đề tài nghiên cứu, tiểu luận có nội dung liên quan và thực hiện nghiên cứu, xây dựng mô hình trên nhiều hãng khác nhau. Do đó, nhóm lựa chọn 2 đề tài có nội dung liên quan gần nhất với hướng nghiên cứu:
+ Nguyễn Thái Nguyên, Phạm Khánh An, Nguyễn Trung Hậu, Trần Cao Thiên, (2020). Thiết Kế Dự Án 3 (Project Design 3), đề tài: “Thiết bị giả lập tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến Oxy”. Đề tài đã thực hiện khảo sát đo xung tín hiệu các cảm biến trực tiếp trên xe Kia Morning 2012 bằng Hantek, thiết kế và xây dựng mạch giả lập tín hiệu một số cảm biến, so sánh và đánh giá đặc tính xung tín hiệu của mạch giả lập và kết quả khi đo tín hiệu cảm biến thực tế. Tuy nhiên, nhóm chỉ dừng lại ở việc hoàn thành mạch giả lập của tín hiệu cảm biến, mục đích ứng dụng chỉ dừng lại ở việc hỗ trợ kiểm tra quá trình xử lí và điều khiển của ECU động cơ, khó ứng dụng vào công tác hỗ trợ học tập và nghiên cứu tại lớp học lý thuyết.
+ Văn Minh Thành, Hà Trung Kiên, Trần Văn Lộc, (2020). Đồ Án Tốt Nghiệp, đề tài “Nghiên cứu và xây dựng mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa trên xe Hyundai Grand i10” tại Viện Kỹ Thuật Hutech, trường Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh. Nhóm tác giả đã hoàn thành được mô hình học tập thể hiện được đầy đủ hệ thống phun xăng – đánh lửa trên động cơ xăng trên xe Hyundai Grand i10, với mục đích mô tả quá trình điều khiển phun xăng – đánh của động cơ hiện đại, đồng thời phục vụ cho quá trình học tập và nghiên cứu tại Viện Kỹ Thuật. Bên cạnh đó, đề tài vẫn còn tồn tại một số vấn đề như: Kích thước mô hình chỉ phù hợp cho việc học thực hành tại xưởng, mùi xăng (hơi xăng) vẫn chưa khắc phục triệt để, cơ cấu truyền
2
động của đĩa xung tín hiệu phức tạp, tiếng ồn và gia công phức tạp tăng chi phí thực hiện đề tài. Đồng thời, chưa có hệ thống tự chẩn đoán trong đề tài nghiên cứu...
Từ những vấn đề nêu trên nhóm tác giả nhận thấy: Nên ứng dụng mạch dụng trên mô hình nhằm loại bỏ được tiếng ồn, giảm chi phí thực hiện, thiết kế mô hình sao cho phù hợp với lớp học lí thuyết và thực hành đảm bảo tiêu chí phục vụ cho công tác dạy học và nghiên cứu. Bên cạnh đó, nghiên cứu, bổ sung hệ thống tự chẩn đoán trên ô tô hiện nay, từ đó có thể mở rộng khả năng ứng dụng của đề tài và đáp ứng được nhu cầu học tập và nghiên cứu khoa học chuyên môn đối với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Nhóm đề ra các mục tiêu khi thực hiện đề tài, cụ thể như sau:
+ Trình bày tổng thể và phân tích hệ thống phun xăng điện tử – đánh lửa trực tiếp, hệ thống tự chẩn đoán trên động cơ xăng.
+ Xây dựng hệ thống đánh lỗi (pan) theo 2 dạng: ON/OFF và pan gián đoạn. + Xây dựng mạch giả lập tín hiệu cảm biến.
+ Đề xuất giải pháp thiết kế và lắp đặt mô hình học tập.
+ Hoàn thành mô hình học tập có cổng chẩn đoán DLC3 và giao tiếp được với thiết bị chẩn đoán ngoại vi. Đồng thời, màn hình hiển thị các dữ liệu tín hiệu cảm biến và đánh pan trực tiếp trên màn hình.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhóm thực hiện xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài nghiên cứu, nhằm đạt được mục đích nghiên cứu, được thể hiện qua các ý sau:
+ Tìm hiểu và phân tích cơ sở lý thuyết hệ thống phun xăng đa điểm (MPI) - hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) và hệ thống tự chẩn đoán trên hệ thống điều khiển động cơ xăng hiện đại.
3
+ Tìm hiểu và phân tích các đặc tính hoạt động của khối tín hiệu đầu vào (tức là các cảm biến) đối với hệ thống điều khiển động cơ xăng.
+ Xây dựng mạch giả lập tín hiệu cảm biến: CKP, MAP, ECT.
+ Thiết kế và lắp đặt mô hình học tập hệ thống phun xăng – đánh lửa. Trong đó: Khối tín hiệu đầu vào được giả lập bằng mạch tín hiệu, màn hình Touch Screen hiển thị các dữ liệu tín hiệu đầu vào và chức năng đánh pan; Cổng chẩn đoán giao tiếp với thiết bị ngoại vị DLC3; Cụm công tắc đánh pan; Cuối cùng khối cơ cấu chấp hành là kim phun và bu-gi đánh lửa.
5. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu của nhóm đã sử dụng phương pháp nghiên cứu là phương pháp hỗn hợp là phương pháp chính yếu, với:
+ Phương pháp định lượng: Tìm hiểu và xây dựng cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển động cơ xăng trên Kia Morning 2015.
+ Phương pháp định lượng: Sử dụng phần mềm protues để xây dựng mô phỏng hoạt động của mạch giả lập tín hiệu, phần mềm chuyên dụng OnDemand5 để truy xuất và phân tích sơ đồ mạch điện, phần mềm Cad, SolidWork để thiết kế bản vẽ kỹ thuật
+ Phương pháp hỗn hợp: Kết hợp phương pháp định lượng và phương pháp định tính thực hiện quá trình lắp đặt mô hình học tập.
6. Các kết quả đạt được của đề tài
Nhóm tác giả hướng đến một số kết quả cần đạt được để đảm bảo mục đích đề tài được tối ưu nhất:
+ Phân tích được cơ sở lý thuyết hệ thống phun xăng điện tử, đánh lửa trực tiếp và hệ thống tự chẩn đoán trên động xăng hiện đại
+ Thiết kế và lắp đặt mô hình học tập: Hệ thống phun xăng – đánh lửa. Trong đó: khối tín hiệu đầu vào được giả lập bằng mạch tín hiệu, màn hình Touch Screen hiển
4
thị các dữ liệu tín hiệu đầu vào và chức năng đánh pan; Cổng chẩn đoán giao tiếp với thiết bị ngoại vị DLC3; Cụm công tắc đánh pan; Cuối cùng, khối cơ cấu chấp hành là kim phun và bu-gi đánh lửa.
+ Kết quả đề tài là nền tảng cho việc nghiên cứu khoa học của sinh viên với các nội dung liên quan, hay là tài liệu tham khảo hữu ích trong quá trình giảng dạy và học tập.
+ Thể hiện được các dạng tín hiệu của cảm biến trên màn hình Touch Screen
7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Đề tài nghiên cứu được kết cấu thành 6 chương chính, như sau: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ
CHƯƠNG 5: THI CÔNG MÔ HÌNH HỌC TẬP CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ HÌNH THÀNH – PHÁT TRIỂN CỦA KIA
Năm 1944, công ty bắt đầu kinh doanh với tư cách nhà sản xuất phụ tùng xe đạp và đạt được những thành công nhất định.
Tháng 3/1952, nhà máy sản xuất ra chiếc xe đạp nội địa hoàn thiện đầu tiên có tên Samcholli-ho. Sau đó, nhà máy đổi tên thành Công ty Công nghiệp Kia. Cái tên “Kia” được ghép từ 2 chữ trong tiếng Trung Quốc: “ki” là “tăng trưởng”, “a” là “Châu Á”.
Năm 1973 là bước ngoặt lớn với sự ra đời của những chiếc ô tô đầu tiên được chế tạo dưới thương hiệu Kia.
Vào cuối những năm 1980, Kia quyết định mở rộng thị trường sang Bắc Mỹ. Ban đầu, hãng xe bán những chiếc xe của mình dưới nhãn hiệu Ford. Năm 1992, Kia tự mình ra mắt các mẫu xe riêng tại thị trường Mỹ thông qua các đại lý của hãng (lúc đó mới chỉ có ở California).
Năm 1997, Kia không may phá sản nhưng được hồi sinh sau đó bởi nhà sản xuất Hyundai Motor Company của Hàn Quốc. Cụ thể, công ty này đã mua 51% cổ phần của Kia Motors. Thương hiệu xe lại tiếp tục con đường phát triển và trở thành một trong những nhà lãnh đạo trong ngành vào năm 1998.
Một trong những dòng xe của Kia, phổ biến nhất trên thị trường Việt Nam hiện nay là mẫu Kia Morning (hay còn có tên gọi Kia Picanto ở một số quốc gia khác nhau), thuộc kiểu mẫu xe phù hợp với văn hóa giao thông đô thị.
Thế hệ đầu tiên bắt đầu xuất hiện từ năm 2003 tại triển lãm ô tô Frankfurt, được phát triển dựa trên thiết kế của dòng Hyundai Getz.
6
Hình 1.1: Kia Morning thế hệ 2.
suất và mô-ment xoắn cực đại lần lượt là 66HP và 94Nm và hộp số sàn 5 cấp.
Thế hệ thứ 2 của dòng xe này xuất hiện lần đầu tại Geneva Motor Show năm 2011, thế hệ này dài hơn thế hệ đầu tiên về cả trục cơ sở lẫn chiều dài tổng thể.
Kia Morning đã có mặt trên toàn thế giới (trừ Bắc Mỹ, Venezuela, Trung Quốc và Singapore) dưới dạng hatchback 5 cửa trong khi thị trường châu Âu nhận được biến thể 3 cửa độc quyền. Phiên bản 3 cửa có cùng chiều dài với mẫu 5 cửa, nhưng nó có cửa sổ và cửa ra vào mới, cản trước khác nhau.
Thế hệ xe này cũng được bán tại thị trường Việt Nam, từ khi ra công bố cho đến ngày nay, mặc dù Kia đã công bố thế hệ 3 và chuẩn bị thế hệ 4 trong năm 2021. Do đó, nhóm lựa chọn thế hệ thứ 2 là đối tượng nghiên cứu và khai thác. Mặt khác, hệ
Cuối năm 2007, phiên bản tại châu Âu được nâng cấp nhẹ, trong đó cụm đèn trước sau, cản trước và lưới tản nhiệt được thay đổi thiết kế. Cùng với đó, hệ
thống trợ lực được chuyển sang dùng trợ lực điện thay cho thủy lực trước đó. Kiểu lưới tản nhiệt mũi hổ đến năm 2010 mới được sử dụng.
thống điều khiển động cơ và hệ thống chẩn đoán không có nhiều sự thay đổi qua các năm.
Trên phiên bản thông dụng, Kia Morning khối động cơ Kappa i3 1.0L MT có công
7
Hình 1.2: Kia Morning thế hệ 3.
Thế hệ thứ 3 của Kia Morning đã ra mắt chính thức toàn cầu tại triển lãm ô tô Geneva 2017. Đối với thị trường Malaysia, thế hệ thứ 3 này đã được ra mắt vào tháng 01/2018 và tới tháng 01/2019, biến thể GT-Line đã được công bố có thêm chức năng phanh khẩn cấp cùng một vài chức năng khác. Tuy nhiên, thế hệ này không được phân phối tại Việt Nam.
Và hiện nay, mẫu hatchback cỡ A - Kia Morning 2021 đánh mốc thế hệ thứ 4, với sự thay đổi toàn về mọi mặt từ nội, ngoại thất và khối động cơ cũng được nâng cấp về mặt công suất.
1.2 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Quá trình phát triển của hệ thống điều khiển động cơ
Hình 1.3: Tổng quan về phát triển của hệ thống điều khiển động cơ xăng. 8
Các yêu cầu về an toàn, thuận tiện, kinh tế và bảo vệ môi trường đang liên tục tăng lên, đòi hỏi một sự cải tiến công nghệ liên quan. Hệ thống điều khiển động cơ vào thời kỳ ban đầu, việc kiểm soát được thực hiện bằng phương tiện cơ khí, chẳng hạn như bộ chế hòa khí và bộ chia điện cơ khí. Với các hệ thống này rất khó khăn để thu được hiệu quả tối ưu động cơ đồng thời đáp ứng các quy định kiểm soát khí xả. Các giai đoạn phát triển tiếp theo là hệ thống phun nhiên liệu cơ khí được gọi là K-Jetronic do Bosch phát triển, tiếp theo là các hệ thống điều khiển điện tử đầu tiên như L- Jetronic cũng do Bosch phát triển. Một số hệ thống áp dụng chỉ cho một kim phun trung tâm, nhưng hệ thống điều khiển động cơ (EMS) mới nhất áp dụng cho các kim phun độc lập, chúng có thể được điều khiển riêng biệt. Các hệ thống duy trì các điều kiện tối ưu cho tỷ lệ nhiên liệu và khí nạp cũng như thời gian đánh lửa để đồng thời cung cấp công suất và mô-men xoắn yêu cầu và giữ cho lượng khí thải thấp. Các hệ thống EMS ngày nay bao gồm các cảm biến ghi nhận các điều kiện hoạt động của động cơ, các bộ chấp hành được sử dụng để tác động đến điều kiện hoạt động cho phù hợp, cả hai quá trình đều xử lý bằng một thiết bị điện tử, bộ điều khiển. Bộ điều khiển xử lý các dữ liệu được phản hồi từ các cảm biến để xác định điều kiện hoạt động tốt nhất và sau đó điều khiển hoạt động các bộ chấp hành cho phù hợp.
Đôi nét lịch sử hình thành hệ thống điều khiển động cơ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Phiếu đăng kí tên đề tài đồ án tốt nghiệp
Phiếu giao nhiệm vụ
LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮC v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ HÌNH THÀNH – PHÁT TRIỂN CỦA KIA 6 1.2 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 8 1.3 SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH 14 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 17 2.1 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP 17 2.1.1 Khối các cảm biến 20 2.1.2 Khối cơ cấu chấp hành của hệ thống đánh lửa trực tiếp 39 2.1.3 ECM và một số vấn đề điều khiển quá trình đánh lửa 42 2.2 HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐA ĐIỂM 43 2.3 HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN TRÊN Ô TÔ 52 2.3.1 Hệ thống tự chẩn đoán 53 2.3.2 Công nghệ OBD 58 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 67 3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 67
iii
TRANG
3.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MẠCH 70 GIẢ LẬP TÍN HIỆU CÁM BIẾN
3.3 ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH PHUN XĂNG – 73 ĐÁNH LỬA VÀ MỘT SỐ TÍNH NĂNG KHÁC
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 75 4.1 KHUNG KẾT CẤU MÔ HÌNH 75 4.2 MẠCH GIẢ LẬP TÍN HIỆU CẢM BIẾN 78 4.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN XĂNG – ĐÁNH LỬA VÀ TÍNH 84 NĂNG ĐÁNH PAN
CHƯƠNG 5: THI CÔNG MÔ HÌNH HỌC TẬP 89 5.1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH 89 5.2 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA MÔ HÌNH 94 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 96
6.1 KẾT LUẬN
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO
96 96 98
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ECU Electronic Control Unit – Hộp điều khiển điện tử
ECM Electronic Control Module – Mô-đun điều khiển điện tử
MPI Multi Point Injection – Phun đa điểm
DLC3 Data Link Connector 03 – Cổng kết nối dữ liệu (giắc chẩn đoán OBD-II)
CNKT Công Nghệ Kỹ Thuật
AT Automatic Transmission – Hộp số tự động
DIS Distributor Ignition System – Hệ thống đánh lửa trực tiếp
MAP ECT TPS CKP CMP
MAF Mass Air Flow Sensor – Cảm biến khối lượng ống nạp ETC Electronic Throttle Control – Thân ga điện tử
ESP Electronic Stability Program – Hệ thống cân bằng điện tử TCS Traction Control System – Hệ thống kiểm soát lực kéo
TDC Top dead center – Điểm chết trên
OBD On Board Diagnostic – Hệ thống tự chẩn đoán DTC Diagnostic Trouble Code – Mã lỗi chẩn đoán
GDS VCI
Là thiết bị chẩn đoán chuyên hãng với phần mềm chuyên sâu dành riêng
cho 2 dòng xe Hyundai và Kia. GDS VCI lập trình để chẩn đoán lỗi, xem dữ liệu, cài đặt tất cả hệ thống trên xe và tích hợp hướng dẫn sửa chữa ngay trên thiết bị.
Intake Mainfold Pressure Sensor – Cảm biến áp suất đường ống nạp
Engine Coolant Temperature Sensor – Cảm biến t0 nước làm mát động cơ
Throttle Position Sensor – Cảm biến vị trí bướm ga
Crankshaft Position Sensor – Cảm biến vị trí trục khuỷu
Camshaft Position Sensor – Cảm biến vị trí trục cam
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
BẢNG
Bảng 2.1: Phân loại OBD tại các thị trường khác nhau. 61 Bảng 2.2: Bảng thông số mã lỗi chung và riêng cho từng hệ thống. 62 Bảng 2.3: Mô tả ý nghĩa lỗi của hệ thống trên xe. 63 Bảng 2.4: Phân loại cảm biến. 65 Bảng 3.1: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình hệ thống phun 67 xăng – đánh lửa động cơ Toyota 1NZ-FE.
Bảng 3.2: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình hệ thống phun 68 xăng – đánh lửa động cơ Hyundai i10.
Bảng 3.3: Một số ưu điểm và hạn chế của mô hình động cơ 2AZ-FE 69 Camry 2.4G.
Bảng 4.1: Cấu trúc và ý nghĩa trên giắc chẩn đoán OBD-II. 85
TRANG
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
HÌNH
Hình 1.1: Kia Morning thế hệ 2. 7 Hình 1.2: Kia Morning thế hệ 3. 8 Hình 1.3: Tổng quan về phát triển của hệ thống điều khiển động cơ 8 xăng.
Hình 1.4: Hệ thống điều khiển điện trên ô tô hiện nay. 10 Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ xăng. 10 Hình 1.6: Biểu đồ tiếp thu thông tin bằng các phương pháp khác nhau. 15 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống đánh lửa. 17 Hình 2.2: Sơ đồ tổng quát các bộ phận hệ thống đánh lửa trực tiếp trên 19 xe Kia.
Hình 2.3: Cảm biến vị trí trục cam loại phần tử Hall. 21 Hình 2.4: Kết cấu của CMPS loại phần tử Hall. 21 Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện của CMPS IN và CMPS EX. 22 Hình 2.6: Vị trí của 2 cảm biến vị trí trục cam và đĩa xung cảm biến. 22 Hình 2.7: Cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ. 23 Hình 2.8: Vị trí lắp đặt cảm biến vị trí trục khuỷu. 25 Hình 2.9: Đồ thị đặc tính và bảng thông số kỹ thuật cảm biến. 28 Hình 2.10: Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 28 Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 28 Hình 2.12: Mô phỏng phương pháp đó với thiết bị PicoScope. 29 Hình 2.13: Đồ thị dạng sóng chưa được lọc. 30 Hình 2.14: Đồ thị dạng sóng được lọc với mức tần số 10Hz nhằm để 30 giảm nhiễu đo được trong mạch.
Hình 2.15: Cảm biến áp suất khí nạp.
vii
TRANG
31
Hình 2.16: Kết cấu cảm biến áp suất đường ống nạp và nhiệt độ khí 31 nạp.
Hình 2.17: Vị trí cảm biến MAP/IAT. 33 Hình 2.18: Cảm biến vị trí bướm ga loại IC Hall và được tích vào trong 35 ETC.
Hình 2.19: Vị trí của ETC trền động cơ Kia Morning. 37 Hình 2.20: Tổng quan hệ thống đánh lửa trực tiếp, bô-bin đơn trên động 39 cơ Kappa i3 1.0L AT.
Hình 2.21: Cấu tạo của bô-bin IC tích hợp. 39 Hình 2.22: Vị trí của bô-bin IC tích hợp trên động cơ. 41
Hình 2.23: Cấu tạo và vị trí của bu-gi trên động cơ. 41 Hình 2.24: ECM và vị trí của ECM tại khoang động cơ. 42 Hình 2.25: Bộ điều khiển ECM động cơ. 43 Hình 2.26: Sơ đồ tổng quan hệ thống phân phối nhiên liệu của Kia. 44 Hình 2.27: Sơ đồ các trúc của hệ thống phân phối nhiên liệu. 45 Hình 2.28: Cấu trúc của ống phân phối nhiên liệu và van điều áp. 48 Hình 2.29: Van điều áp tại bơm xăng và van giảm rung tại ống phân 50 phối nhiên liệu.
Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện kim phun nhiên liệu Kia Morning. 52 Hình 2.31: Hệ thống điều khiển tự động chẩn đoán. 54 Hình 2.32: Đồ thị lịch sử phát triển của hệ thống OBD. 58 Hình 3.1: Mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa động cơ Toyota 67 1NZ-FE.
Hình 3.2: Mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa động cơ Hyundai 68 i10.
Hình 3.3: Mô hình động cơ 2AZ-FE thực tế. 69 Hình 3.4: Sơ đồ khái quát hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa 73 và một số chức năng khác trên mô hình.
Hình 4.1: Bản thiết kế 3D của mô hình. 76 viii
Hình 4.2: Bản thiết kế giao diện chính của mô hình. 77 Hình 4.3: Thiết kế sơ đồ nguyên lí mạch điện hệ thống trên mô hình 77 học tập.
Hình 4.4: Biểu đồ mô tả đặc tính của bộ chuyển đổi dạng tín của ADC 80 (Analog to Digital Converter).
Hình 4.5: Sơ đồ mạch điện giả lập tín hiệu CKPS mô phỏng trên 81 Protues.
Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lí mạch giả lập tín hiệu cảm biến CKPS, ECTS, 82 MAPS.
Hình 4.7: Đồ thị đặc tính của cảm biến ECT theo thời gian. 82 Hình 4.8: Đồ thị đặc tính của cảm biến MAP theo thời gian. 83 Hình 4.9: Đồ thị đặc tính của cảm biến CKP theo tần số. 83 Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lí mạch điện hệ thống phun xăng – đánh lửa 84 và chức năng đánh lỗi kim phun.
Hình 4.11: Sơ đồ mạch điện điều khiển phun xăng – đánh lửa. 85 Hình 5.1: Sơ đồ mạch điện tổng quát các cụm chi tiết, thiết bị trên mô 89 hình.
Hình 5.2: Khung kết cấu mô hình. 90 Hình 5.3: Mô hình học tập hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa 90 và một số chức năng khác.
Hình 5.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng và kí hiệu chân giắc 91 với kim phun.
ix
1. Tính cấp thiết của đề tài
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của động cơ và giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của ô tô gây ra, hầu hết các ô tô con hiện nay đều được trang bị động cơ phun xăng và đánh lửa được điều khiển bằng điện tử. Trên các động cơ này, bộ điều khiển điện tử (ECU-Electronic Control Unit) điều khiển lượng nhiên liệu phun và thời điểm đánh lửa tối ưu theo các chế độ vận hành của động cơ. Tuy nhiên, ô tô sau một thời gian sử dụng sẽ xuất hiện các hiện tượng triệu chứng hư hỏng, trong quá trình vận hành chẳng hạn như động cơ không khởi động được, hay động cơ bị dư xăng, thiếu xăng... Các hiện tượng vừa kể trên có thể do hư hỏng của các bộ phận cơ khí trong động cơ, hay là do vấn đề kỹ thuật từ hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa, và kể cả bộ điều khiển điện tử ECM.
Để có thể chẩn đoán, kiểm tra và sữa chữa được tình trạng kỹ thuật của hệ thống điều khiển động cơ đòi hỏi phải có kiến thức về chuyên môn đặc thù này tốt và đặc biệt thiết bị hỗ trợ chẩn đoán.
Trong thực tế, công việc sửa chữa các lỗi (pan) về hệ thống điều khiển động cơ, đặc trưng là hệ thống phun xăng – đánh lửa (ảnh hưởng trực tiếp tình trạng công suất động cơ và chế độ lái của xe) trên ô tô hiện nay gặp nhiều khó khăn, bởi nhiều yếu tố chủ quan và khách quan khác nhau, chẳng hạn như do thiếu các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng để chẩn đoán trình trạng kỹ thuật của ECM, kiến thức về hệ thống điều khiển động cơ chưa được hoàn thiện cũng như là tính thực tế đặc biệt đối với khối sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô tại Viện Kỹ Thuật nói riêng và các hệ khác cùng ngành tại trường Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh nói chung, rộng hơn là các trường Đại học, Cao đẳng kỹ thuật hiện nay.
Từ sự bất cập trên, với sự tư vấn của Giảng viên hướng dẫn nhóm đã chọn đề tài “Nghiên cứu và xây dựng mô hình học tập hệ thống phun xăng – đánh lửa và chẩn
1
đoán trên Kia Morning 2015” nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, giảng dạy của sinh viên và giảng viên hay là nền tảng cho các công trình nghiên cứu khoa học về hệ thống điều khiển phun xăng – đánh lửa và chẩn đoán trên động cơ xăng hiện đại.
2. Tình hình nghiên cứu
Với nội dung đề tài nghiên cứu có nhiều đề tài nghiên cứu, tiểu luận có nội dung liên quan và thực hiện nghiên cứu, xây dựng mô hình trên nhiều hãng khác nhau. Do đó, nhóm lựa chọn 2 đề tài có nội dung liên quan gần nhất với hướng nghiên cứu:
+ Nguyễn Thái Nguyên, Phạm Khánh An, Nguyễn Trung Hậu, Trần Cao Thiên, (2020). Thiết Kế Dự Án 3 (Project Design 3), đề tài: “Thiết bị giả lập tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến Oxy”. Đề tài đã thực hiện khảo sát đo xung tín hiệu các cảm biến trực tiếp trên xe Kia Morning 2012 bằng Hantek, thiết kế và xây dựng mạch giả lập tín hiệu một số cảm biến, so sánh và đánh giá đặc tính xung tín hiệu của mạch giả lập và kết quả khi đo tín hiệu cảm biến thực tế. Tuy nhiên, nhóm chỉ dừng lại ở việc hoàn thành mạch giả lập của tín hiệu cảm biến, mục đích ứng dụng chỉ dừng lại ở việc hỗ trợ kiểm tra quá trình xử lí và điều khiển của ECU động cơ, khó ứng dụng vào công tác hỗ trợ học tập và nghiên cứu tại lớp học lý thuyết.
+ Văn Minh Thành, Hà Trung Kiên, Trần Văn Lộc, (2020). Đồ Án Tốt Nghiệp, đề tài “Nghiên cứu và xây dựng mô hình hệ thống phun xăng – đánh lửa trên xe Hyundai Grand i10” tại Viện Kỹ Thuật Hutech, trường Đại học Công nghệ Tp Hồ Chí Minh. Nhóm tác giả đã hoàn thành được mô hình học tập thể hiện được đầy đủ hệ thống phun xăng – đánh lửa trên động cơ xăng trên xe Hyundai Grand i10, với mục đích mô tả quá trình điều khiển phun xăng – đánh của động cơ hiện đại, đồng thời phục vụ cho quá trình học tập và nghiên cứu tại Viện Kỹ Thuật. Bên cạnh đó, đề tài vẫn còn tồn tại một số vấn đề như: Kích thước mô hình chỉ phù hợp cho việc học thực hành tại xưởng, mùi xăng (hơi xăng) vẫn chưa khắc phục triệt để, cơ cấu truyền
2
động của đĩa xung tín hiệu phức tạp, tiếng ồn và gia công phức tạp tăng chi phí thực hiện đề tài. Đồng thời, chưa có hệ thống tự chẩn đoán trong đề tài nghiên cứu...
Từ những vấn đề nêu trên nhóm tác giả nhận thấy: Nên ứng dụng mạch dụng trên mô hình nhằm loại bỏ được tiếng ồn, giảm chi phí thực hiện, thiết kế mô hình sao cho phù hợp với lớp học lí thuyết và thực hành đảm bảo tiêu chí phục vụ cho công tác dạy học và nghiên cứu. Bên cạnh đó, nghiên cứu, bổ sung hệ thống tự chẩn đoán trên ô tô hiện nay, từ đó có thể mở rộng khả năng ứng dụng của đề tài và đáp ứng được nhu cầu học tập và nghiên cứu khoa học chuyên môn đối với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Nhóm đề ra các mục tiêu khi thực hiện đề tài, cụ thể như sau:
+ Trình bày tổng thể và phân tích hệ thống phun xăng điện tử – đánh lửa trực tiếp, hệ thống tự chẩn đoán trên động cơ xăng.
+ Xây dựng hệ thống đánh lỗi (pan) theo 2 dạng: ON/OFF và pan gián đoạn. + Xây dựng mạch giả lập tín hiệu cảm biến.
+ Đề xuất giải pháp thiết kế và lắp đặt mô hình học tập.
+ Hoàn thành mô hình học tập có cổng chẩn đoán DLC3 và giao tiếp được với thiết bị chẩn đoán ngoại vi. Đồng thời, màn hình hiển thị các dữ liệu tín hiệu cảm biến và đánh pan trực tiếp trên màn hình.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhóm thực hiện xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài nghiên cứu, nhằm đạt được mục đích nghiên cứu, được thể hiện qua các ý sau:
+ Tìm hiểu và phân tích cơ sở lý thuyết hệ thống phun xăng đa điểm (MPI) - hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) và hệ thống tự chẩn đoán trên hệ thống điều khiển động cơ xăng hiện đại.
3
+ Tìm hiểu và phân tích các đặc tính hoạt động của khối tín hiệu đầu vào (tức là các cảm biến) đối với hệ thống điều khiển động cơ xăng.
+ Xây dựng mạch giả lập tín hiệu cảm biến: CKP, MAP, ECT.
+ Thiết kế và lắp đặt mô hình học tập hệ thống phun xăng – đánh lửa. Trong đó: Khối tín hiệu đầu vào được giả lập bằng mạch tín hiệu, màn hình Touch Screen hiển thị các dữ liệu tín hiệu đầu vào và chức năng đánh pan; Cổng chẩn đoán giao tiếp với thiết bị ngoại vị DLC3; Cụm công tắc đánh pan; Cuối cùng khối cơ cấu chấp hành là kim phun và bu-gi đánh lửa.
5. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu của nhóm đã sử dụng phương pháp nghiên cứu là phương pháp hỗn hợp là phương pháp chính yếu, với:
+ Phương pháp định lượng: Tìm hiểu và xây dựng cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển động cơ xăng trên Kia Morning 2015.
+ Phương pháp định lượng: Sử dụng phần mềm protues để xây dựng mô phỏng hoạt động của mạch giả lập tín hiệu, phần mềm chuyên dụng OnDemand5 để truy xuất và phân tích sơ đồ mạch điện, phần mềm Cad, SolidWork để thiết kế bản vẽ kỹ thuật
+ Phương pháp hỗn hợp: Kết hợp phương pháp định lượng và phương pháp định tính thực hiện quá trình lắp đặt mô hình học tập.
6. Các kết quả đạt được của đề tài
Nhóm tác giả hướng đến một số kết quả cần đạt được để đảm bảo mục đích đề tài được tối ưu nhất:
+ Phân tích được cơ sở lý thuyết hệ thống phun xăng điện tử, đánh lửa trực tiếp và hệ thống tự chẩn đoán trên động xăng hiện đại
+ Thiết kế và lắp đặt mô hình học tập: Hệ thống phun xăng – đánh lửa. Trong đó: khối tín hiệu đầu vào được giả lập bằng mạch tín hiệu, màn hình Touch Screen hiển
4
thị các dữ liệu tín hiệu đầu vào và chức năng đánh pan; Cổng chẩn đoán giao tiếp với thiết bị ngoại vị DLC3; Cụm công tắc đánh pan; Cuối cùng, khối cơ cấu chấp hành là kim phun và bu-gi đánh lửa.
+ Kết quả đề tài là nền tảng cho việc nghiên cứu khoa học của sinh viên với các nội dung liên quan, hay là tài liệu tham khảo hữu ích trong quá trình giảng dạy và học tập.
+ Thể hiện được các dạng tín hiệu của cảm biến trên màn hình Touch Screen
7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Đề tài nghiên cứu được kết cấu thành 6 chương chính, như sau: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ
CHƯƠNG 5: THI CÔNG MÔ HÌNH HỌC TẬP CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 KHÁI QUÁT LỊCH SỬ HÌNH THÀNH – PHÁT TRIỂN CỦA KIA
Năm 1944, công ty bắt đầu kinh doanh với tư cách nhà sản xuất phụ tùng xe đạp và đạt được những thành công nhất định.
Tháng 3/1952, nhà máy sản xuất ra chiếc xe đạp nội địa hoàn thiện đầu tiên có tên Samcholli-ho. Sau đó, nhà máy đổi tên thành Công ty Công nghiệp Kia. Cái tên “Kia” được ghép từ 2 chữ trong tiếng Trung Quốc: “ki” là “tăng trưởng”, “a” là “Châu Á”.
Năm 1973 là bước ngoặt lớn với sự ra đời của những chiếc ô tô đầu tiên được chế tạo dưới thương hiệu Kia.
Vào cuối những năm 1980, Kia quyết định mở rộng thị trường sang Bắc Mỹ. Ban đầu, hãng xe bán những chiếc xe của mình dưới nhãn hiệu Ford. Năm 1992, Kia tự mình ra mắt các mẫu xe riêng tại thị trường Mỹ thông qua các đại lý của hãng (lúc đó mới chỉ có ở California).
Năm 1997, Kia không may phá sản nhưng được hồi sinh sau đó bởi nhà sản xuất Hyundai Motor Company của Hàn Quốc. Cụ thể, công ty này đã mua 51% cổ phần của Kia Motors. Thương hiệu xe lại tiếp tục con đường phát triển và trở thành một trong những nhà lãnh đạo trong ngành vào năm 1998.
Một trong những dòng xe của Kia, phổ biến nhất trên thị trường Việt Nam hiện nay là mẫu Kia Morning (hay còn có tên gọi Kia Picanto ở một số quốc gia khác nhau), thuộc kiểu mẫu xe phù hợp với văn hóa giao thông đô thị.
Thế hệ đầu tiên bắt đầu xuất hiện từ năm 2003 tại triển lãm ô tô Frankfurt, được phát triển dựa trên thiết kế của dòng Hyundai Getz.
6
Hình 1.1: Kia Morning thế hệ 2.
suất và mô-ment xoắn cực đại lần lượt là 66HP và 94Nm và hộp số sàn 5 cấp.
Thế hệ thứ 2 của dòng xe này xuất hiện lần đầu tại Geneva Motor Show năm 2011, thế hệ này dài hơn thế hệ đầu tiên về cả trục cơ sở lẫn chiều dài tổng thể.
Kia Morning đã có mặt trên toàn thế giới (trừ Bắc Mỹ, Venezuela, Trung Quốc và Singapore) dưới dạng hatchback 5 cửa trong khi thị trường châu Âu nhận được biến thể 3 cửa độc quyền. Phiên bản 3 cửa có cùng chiều dài với mẫu 5 cửa, nhưng nó có cửa sổ và cửa ra vào mới, cản trước khác nhau.
Thế hệ xe này cũng được bán tại thị trường Việt Nam, từ khi ra công bố cho đến ngày nay, mặc dù Kia đã công bố thế hệ 3 và chuẩn bị thế hệ 4 trong năm 2021. Do đó, nhóm lựa chọn thế hệ thứ 2 là đối tượng nghiên cứu và khai thác. Mặt khác, hệ
Cuối năm 2007, phiên bản tại châu Âu được nâng cấp nhẹ, trong đó cụm đèn trước sau, cản trước và lưới tản nhiệt được thay đổi thiết kế. Cùng với đó, hệ
thống trợ lực được chuyển sang dùng trợ lực điện thay cho thủy lực trước đó. Kiểu lưới tản nhiệt mũi hổ đến năm 2010 mới được sử dụng.
thống điều khiển động cơ và hệ thống chẩn đoán không có nhiều sự thay đổi qua các năm.
Trên phiên bản thông dụng, Kia Morning khối động cơ Kappa i3 1.0L MT có công
7
Hình 1.2: Kia Morning thế hệ 3.
Thế hệ thứ 3 của Kia Morning đã ra mắt chính thức toàn cầu tại triển lãm ô tô Geneva 2017. Đối với thị trường Malaysia, thế hệ thứ 3 này đã được ra mắt vào tháng 01/2018 và tới tháng 01/2019, biến thể GT-Line đã được công bố có thêm chức năng phanh khẩn cấp cùng một vài chức năng khác. Tuy nhiên, thế hệ này không được phân phối tại Việt Nam.
Và hiện nay, mẫu hatchback cỡ A - Kia Morning 2021 đánh mốc thế hệ thứ 4, với sự thay đổi toàn về mọi mặt từ nội, ngoại thất và khối động cơ cũng được nâng cấp về mặt công suất.
1.2 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Quá trình phát triển của hệ thống điều khiển động cơ
Hình 1.3: Tổng quan về phát triển của hệ thống điều khiển động cơ xăng. 8
Các yêu cầu về an toàn, thuận tiện, kinh tế và bảo vệ môi trường đang liên tục tăng lên, đòi hỏi một sự cải tiến công nghệ liên quan. Hệ thống điều khiển động cơ vào thời kỳ ban đầu, việc kiểm soát được thực hiện bằng phương tiện cơ khí, chẳng hạn như bộ chế hòa khí và bộ chia điện cơ khí. Với các hệ thống này rất khó khăn để thu được hiệu quả tối ưu động cơ đồng thời đáp ứng các quy định kiểm soát khí xả. Các giai đoạn phát triển tiếp theo là hệ thống phun nhiên liệu cơ khí được gọi là K-Jetronic do Bosch phát triển, tiếp theo là các hệ thống điều khiển điện tử đầu tiên như L- Jetronic cũng do Bosch phát triển. Một số hệ thống áp dụng chỉ cho một kim phun trung tâm, nhưng hệ thống điều khiển động cơ (EMS) mới nhất áp dụng cho các kim phun độc lập, chúng có thể được điều khiển riêng biệt. Các hệ thống duy trì các điều kiện tối ưu cho tỷ lệ nhiên liệu và khí nạp cũng như thời gian đánh lửa để đồng thời cung cấp công suất và mô-men xoắn yêu cầu và giữ cho lượng khí thải thấp. Các hệ thống EMS ngày nay bao gồm các cảm biến ghi nhận các điều kiện hoạt động của động cơ, các bộ chấp hành được sử dụng để tác động đến điều kiện hoạt động cho phù hợp, cả hai quá trình đều xử lý bằng một thiết bị điện tử, bộ điều khiển. Bộ điều khiển xử lý các dữ liệu được phản hồi từ các cảm biến để xác định điều kiện hoạt động tốt nhất và sau đó điều khiển hoạt động các bộ chấp hành cho phù hợp.
Đôi nét lịch sử hình thành hệ thống điều khiển động cơ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links