HỆ THỐNG NẠP ĐIỆN 2 CHẾ ĐỘ TRÊN XE Ô TÔ CỦA HÃNG HONDA

Hãng Honda đã sử dụng hệ thống sạc hai chế độ để tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm lực cản trên động cơ khi khởi động. Hệ thống này có thể giúp giảm 10% tải trên động cơ bằng cách cho phép PCM (Powertrain Control Module) xác định dải giá trị sạc dựa trên thông tin thu thập được từ bộ phát hiện tải điện ELD (Electric Load Detector) và các cảm biến khác. Trong suốt quá trình chịu các tải nặng (tải cơ khí hoặc tải điện) (ví dụ như ly hợp điều hòa A/C được kích hoạt), PCM sẽ đặt điện áp sạc từ 14,4-14,9V (chế độ đầu ra cao); còn trong quá trình khởi động và trong điều kiện tải điện nhẹ, PCM sẽ đặt điện áp sạc từ 12,4-12,9V (chế độ đầu ra thấp). Nếu kỹ thuật viên không hiểu rõ về hệ thống sạc hai chế độ này thì rất dễ chẩn đoán có lỗi trong trường hợp thứ 2 do lúc này điện áp ra của máy phát thấp. Lúc này không hẳn là máy phát đang sạc cho ắc quy như thông thường mà nó chỉ duy trì điện áp của ắc quy trong dải 12,5-12,7V.

 

Hình 1. Dòng điện trong chế độ đầu ra thấp.

Trong suốt quá trình khởi động thì xe lấy nguồn điện chủ yếu từ ắc quy và sau khi ắc quy đã được xạc thì không cần thiết phải duy trì một điện áp cao cho ắc quy mà chỉ cần một điện áp từ 12,5-12,7V. Và nguồn điện mà xe cần sẽ được lấy từ máy phát (như ở hình 1). Do đó mà hệ thống này sẽ tăng được hiệu quả sử dụng nhiên liệu bằng cách chỉ sạc cho ắc quy khi nào thực sự cần thiết.

Về cơ bản thì hệ thống sạc trên các dòng xe của Honda và Acura cũng khá giống với các hãng khác. Nó bao gồm một máy phát xoay chiều ba pha được dẫn động bởi trục khuỷu thông qua dây đai. Bên trong máy phát có bộ chỉnh lưu và bộ điều áp điện tử đảm nhiệm các chức năng sau:

- Điều chỉnh độ rộng xung của điện áp kích từ. Khi dòng kích từ càng lớn thì điện áp do máy phát tạo ra càng lớn.

- Thông tin tới PCM về trạng thái của cuộn kích từ.

- Trực tiếp điều khiển đèn báo nạp bằng cách đóng ngắt mát của mạch đèn. Trong một số dòng xe đời mới thì bộ điều áp không trực tiếp điều khiển đèn báo nạp mà sẽ gửi thông tin về PCM khi có sự cố và PCM sẽ điều khiển bật đèn báo nạp.

            Điểm khác biệt trong hệ thống sạc của Honda đó là ELD. Cảm biến này sẽ thông tin đến PCM lượng điện mà các hệ thống của xe đang sử dụng. PCM sẽ gửi đến ELD một tín hiệu điện áp tham chiếu 5V. ELD sẽ điều khiển nối mát điện áp này thông qua một transitor. Tín hiệu điều khiển đóng mở Transistor này chính là dòng điện dùng cho các hệ thống trên xe. Khi ở chế độ tải điện nhẹ điện áp ở chân ELD trên PCM rơi vào khoảng 2-4V. Còn ở chế độ tải điện nặng, điện áp này là 1-2V.

            Bộ điều chỉnh điện áp của máy phát có 5 cực: Ignition (IG), Control (C), Field Reference (FR), Battery, (B) và Lamp (L).

Mạch IG rất quan trọng để mạch nạp có thể hoạt động một cách bình thường. Khi mở khóa điện sẽ có dòng điện đi vào chân IG để cấp nguồn cho bộ điều áp hoạt động. Mạch C là mạch điều khiển chế độ sạc của máy phát. Bộ điều áp sẽ gửi một tín hiệu điện áp tham chiếu đến PCM thông qua cực C. Căn cứ vào nhu cầu của mạch nạp mà PCM sẽ điều khiển cho điện áp tham chiếu này ở mức cao hay thấp. Khi điện áp này ở mức cao mạch nạp làm việc ở chế độ đầu ra cao. Khi điện áp này thấp mạch nạp làm việc ở chế độ đầu ra thấp. Lúc này điện áp đặt vào ắc quy khoảng 12,4-12,9V như đã đề cập ở trên. PCM đặt chế độ đầu ra thấp khi khởi động động cơ hoặc khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:

- Dòng tải tiêu thụ của xe dưới 15 A (có thể thay đổi tùy theo từng dòng xe).

- Tốc độ xe từ 16-72 km/h hoặc chạy cầm chừng.

- Tốc độ động cơ dưới 3000 v/p.

- Nhiệt độ nước làm mát dưới 75⁰ C

- Công tắc điều hòa A/C tắt

- Nhiệt độ khí nạp trên 20⁰ C.

            Ngoài điều kiện nêu trên thì PCM sẽ điều khiển điện áp chân C để hệ thống nạp làm việc ở chế độ đầu ra cao với điện áp nạp cho ắc quy là 14,4-14,9V.

 

Hình 2. Sơ đồ mạch nạp trên xe Honda City 2013

PCM sử dụng mạch FR để xác định trạng thái kích từ của máy phát từ đó điều chỉnh tốc độ cầm chừng của động cơ. Nếu máy phát đang trong chế độ tải nặng thì PCM sẽ tăng tốc độ chạy cầm chừng. Khi động cơ đang chạy, PCM sẽ gửi tín hiệu tham chiếu 5V đến bộ điều áp thông qua chân FR. Khi kích từ cho rô to mở (Field ON), bộ điều áp sẽ kéo điện áp mạch C xuống thấp và khi kích từ cho rô to đóng (Field OFF), nó sẽ giữ điện áp mạch C ở mức cao.

 

Hình 3. Các chế độ làm việc của mạch FR

Mạch L dùng để thông tin cho người lái biết có lỗi xảy ra trong mạch nạp. Trên các dòng xe cũ của Honda, bộ điều áp sẽ điều khiển nối mát mạch L khi có lỗi xảy ra trong mạch nạp và sẽ ngắt khi mọi thông số của hệ thống bình thường. Còn hiện nay trên các dòng xe đời mới, PCM sẽ gửi một tín hiệu điện áp đến mạch L. Nếu có lỗi xảy ra trong mạch nạp, bộ điều áp nối mát mạch L. Lúc này điện áp mạch L bị kéo xuống thấp, PCM sẽ nhận biết được sự thay đổi này và sẽ gửi tín hiệu “bật đèn báo nạp” đến mô đun bảng táp lô thông qua đường truyền CAN. Và mô đun bảng táp lô sẽ trực tiếp bật sáng đèn báo.

* Chẩn đoán một số lỗi trên mạch nạp:

- Không nạp được điện cho ắc quy: Lỗi này xảy ra khi có sự cố ở máy phát hoặc cáp nối vào ắc quy. Ngoài ra thì không có điện áp 12V tới cực IG cũng gây ra hiện tượng trên. Khi gặp lỗi này ta cần kiểm tra và khắc phục dây dẫn nối đến các cực B, IG.

- Điện áp sạc thấp: Lỗi này có thể do hiện tượng trượt dây đai lai máy phát hoặc tốc độ động cơ quá thấp. Đặc biệt trong hệ thống của Honda và Acura, nếu cực C bị ngắn mạch với mát thì hệ thống sẽ luôn làm việc ở chế độ sạc điện áp thấp. Khi đó có hiện tượng đèn pha của xe sẽ giảm độ sáng khi ta bật thêm các phụ tải điện khác.

- Đèn báo nạp sáng: Đèn báo nạp sẽ sáng khi điện áp phát ra nhỏ hơn giá trị quy định. Song cũng có rất nhiều trường hợp các thông số kiểm tra đều đạt yêu cầu song đèn báo nạp vẫn sáng. Nguyên nhân chủ yếu là do thay thế các linh kiện không chính hãng gây ra. Một nguyên nhân nữa cũng có thể gây ra hiện tượng này là do mạch L bị ngắn mạch với mát.

- Đèn báo nạp không sáng: Nguyên nhân là do hở mạch L. Thực tế là do giắc cắm vào 4 chân của máy phát bị đứt, hoặc bị tháo ra.

* Tài liệu tham khảo:

- http://opensiuc.lib.siu.edu

- Cẩm nang sửa chữa Honda City 2013.