Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô

Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô Tài liệu về cảm biến và ECU trên ô tô

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG CHUẨN ĐOÁN OBD 3

2.1 Hệ thống chẩn đoán OBD2 trên ô tô 3

2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống OBD 3

2.1.2 Các chức năng của ODB II 5

2.1.3 Chức năng các PID trong OBD II 6

2.2 CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH 9

2.3 Cảm biến trên ô tô 9

2.3.1 Cảm biến dây sấy Error! Bookmark not defined 2.3.2 Cảm biến MAF của Mitsubishi 12

2.3.3 Cảm biến MAP 12

2.3.4 Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle position sensor) 14

2.3.5 Cảm biến IAT, ECT 21

2.3.6 Cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam 23

2.3.7 Tín hiệu thực tế cảm biến inductive 25

2.3.8 Tín hiệu thực tế cảm biến Hall 26

2.3.9 Cách kiểm tra 26

2.4 Cảm biến Oxy 27

2.5 Cấu tạo 27

2.5.1 Cảm biến oxy với thành phần Zirconium 27

2.5.2 Cảm biến oxy loại Titanium 29

2.5.3 Nguyên lý đọc tín hiệu 30

2.5.4 Kiểm tra 31

2.6 Bộ xử lý trung tâm 31

2.6.1 Tổng quan 31

2.6.2 Cấu tạo 32

2.6.3 Cấu trúc ECU 34

2.6.4 Mạch giao tiếp ngõ vào 35

2.7 Các cơ cấu chấp hành 37

2.7.1 Kim phun 37

2.7.2 Solenoid 38

2.7.3 Van điều khiển cẩm chừng IACT 39

2.7.4 MOTOR ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GA 40

2.7.5 VAN KIỂM SOÁT CẤP DẦU 41

2.7.6 KIỂM SOÁT PHUN NHIÊN LIỆU 42

2.9 ĐIỀU KHIỂN GÓC MỞ BƯỚM GA VÀ TỐC ĐỘ CẦM CHỪNG 47

2.10 MIVEC (Hệ thống điều khiển thời điểm đóng mở xupap tiên tiến của Mitsubishi -

Mitsubishi Innovative Valve Timing Electronic Control System) 48

2.11 ĐIỀU KHIỂN RƠ-LE KIỂM SOÁT ĐỘNG CƠ 51

2.12 ĐIỀU KHIỂN RƠ-LE BƠM NHIÊN LIỆU 52

2.13 ĐIỀU KHIỂN RƠ-LE MÁY KHỞI ĐỘNG 53

2.14 ĐIỀU KHIỂN BỘ NUNG CỦA CÀM BIẾN Ô-XY 53

2.15 ĐIỀU KHIỂN RƠ-LE MÁY NÉN A/C 55

2.16 ĐIỀU KHIỂN MÁY PHÁT 57

2.17 ĐIẾU KHIỂN RƠ-LE QUẠT 58

2.18 Các cơ cấu chấp hành cơ bản trên xe tải 60

Hệ thống CAN BUS trên ô tô 64

3.1 Giới thiệu về hệ thống mạng trên ô tô 64

3.2 Tìm hiểu cơ bản của các chuẩn truyền 68

3.2.1 Lin BUS 68

3.3 Most 69

3.4 FlexRay 69

3.5 Hệ thống mạng CAN BUS trên ô tô 70

3.5.1 Thế nào là CANBUS 72

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG CHUẨN ĐOÁN OBD

Hệ thống chẩn đoán OBD2 trên ô tô

- Hệ thống OBD I

OBD (On – Board hệ thống chẩn đoán, thế hệ 1)

Vào tháng Tư năm 1985, Ban Tài nguyên không khí California (CARB) đã cải cách quy định

về hệ thống On-Board Diagnostic (OBD) Quy định này, áp dụng cho hầu hết các năm 1988 ở

xe mới và xe tải nhẹ trên thị trường trong tiểu bang California, yêu cầu hộp điều khiển động cơ (ECM) giám sát các thành phần liên quan đến khí thải quan trọng cho hoạt động của động cơ

và thắp sáng một bóng đèn chỉ thị sự cố (MIL) trên bảng điều khiển khi một sự cố được phát hiện Hệ thống OBD cũng cung cấp một hệ thống mã sự cố chẩn đoán (DTC) và cô lập lỗi trong biểu đồ logic hướng dẫn sửa chữa, hỗ trợ kỹ thuật viên trong việc xác định khả năng, nguyên nhân trục trặc của động cơ và trục trặc hệ thống khí thải

Các mục tiêu cơ bản của hệ thống OBD:

o Cải thiện trong việc sử dụng phù hợp khí thải bằng cách cảnh báo người điều khiển xe khi một sự cố tồn tại

o Hỗ trợ cho các kỹ thuật viên sửa chữa ô tô trong việc xác định và sửa chữa trục trặc mạch trong hệ thống kiểm soát khí thải

Tự chẩn đoán OBD áp dụng đối với các hệ thống được coi là có nhiều khả năng gây ra một sự gia tăng đáng kể lượng khí thải nếu một sự cố xảy ra

Đáng chú ý nhất, điều này bao gồm:

Tất cả các cảm biến động cơ chính

- Hệ thống kiểm soát nhiên liệu

- Chức năng tuần hoàn khí thải (EGR)

Các chức năng của OBD I

Bảng 3.1: Các chức năng của hệ thống OBD I

Từ năm 1996 các hãng xản suất ôtô cho ra đời hệ thống OBD 2 OBD 2 mang tính thống nhất

về tiêu chuẩn chẩn đoán và xác định hư hỏng giữa các loại động cơ do các hãng khác nhau chế tạo

Được thống nhất và áp dụng đầu tiên tại Mỹ Với tính năng nhằm phát hiện các chất có hại trong khí xả thải, hệ thống OBD cho phép ECU động cơ phát hiện bất kỳ hư hỏng nào của động

cơ và hệ thống kiểm soát khí xả cũng như báo cho lái xe các trạng thái này qua đèn “check

engine” Một chức năng của ECU động cơ để lưu các dữ liệu điều khiển quan trọng vào bộ nhớ

trong khi phát hiện thấy hư hỏng Đặc điểm chính của OBD 2 là tính thống nhất của mã chẩn đoán và sử dụng một dụng kiểm tra đặc biệt Kết quả là, phương thức thông tin giữa dụng cụ thử và DLC (giắc nối liên kết dữ liệu) và ECU động cơ được tiêu chuẩn hóa Hơn nữa, trong

Cảm biến đầu vào chínhKiểm soát nhiên liệuChức năng hệ thống EGRTheo dõi hở mạch và ngắn mạch

trường hợp OBD 2, việc đo tốc độ động cơ và kiểm tra chức năng của ECU động cơ không thể thực hiện được mà không có dụng kiểm tra đặc biệt

Mục đích của OBD-II là cung cấp cho chiếc xe với một hệ thống chẩn đoán trên mạch có khả năng liên tục theo dõi hiệu quả của hệ thống kiểm soát khí thải, và để nâng cao hiệu quả chẩn đoán và sửa chữa hư hỏng hệ thống khi xảy ra

2.1.2 Các chức năng của ODB II

ODB-II PID (ON-board diagnostics Parameter IDs) là các thông số để yêu cầu đọc dữ liệu từ xe bằng các công cụ chẩn đoán

Tiêu chuẩn SAE J/J1939 quy định nhiều PID,trong tiêu chuẩn OBD-II SAE J1979 quy định 10 loại quy định từ 0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0xA

Thông qua thiết bị chẩn đoán (scan tool) kết nối với ECU của xe thông qua cổng ODB-II gửi các lệnh xuống ECU để yêu cầu các thông số ví dụ: nhiệt độ động cơ, tốc độ, điện áp cảm biến Oxy, các mã lỗi

Hệ thống mạng trong xe: CAN BUS, PWM, ISO,… sẽ kết nối giữa thiết bị chẩn đoán và ECU xe,từ đó giao tiếp và nhận các thông tin theo yêu cầu

Sơ đồ chân cổng OBD trên xe:

Hình 3.1: Sơ đồ chân cổng OBD trên xe Bảng 3.2: Chức năng các chân cổng OBD

Ý nghĩa các data nhận được từ ECU của ô tô:

Bảng dưới đây thể hiện khung dữ liệu theo tiêu chuẩn OBD-II PID theo tiêu chuẩn SAE J1979;

Bảng 3.3: Khung dữ liệu của OBD II

Theo khung dữ liệu này, mỗi khi thiết bị chẩn đoán gửi một mã lệnh (ví dụ lệnh AT) thì ECU

sẽ phản hồi lại một dữ liệu Dựa vào khung dữ liệu này, tính ra giá trị thông số yêu cầu

2.1.3 Chức năng các PID trong OBD II

2.1.3.3 PID 03

“Mode 03” truy xuất các mã lỗi phát sinh trong quá trinh hoạt động của ô tô,và lưu lại trong bộ nhớ của ECU,khi dùng các thiết bị chẩn đoán để đọc các lỗi,phục vụ cho việc chẩn đoán và bảo trì

2.1.3.4 PID 04

“Mode 04” xóa các mã lỗi mà ECU lưu trong bộ nhớ

“Mode 0A” các mã lỗi thường xảy ra

Tổng quan về hệ thống điều khiển động cơ

Sơ đồ khối của hệ thống

Engine-ECU

[1] Điều khiển phun nhiên liệu

[2] Thời điểm đánh lửa và kiểm soát thời gian dòng

mang

[3] Điều khiển góc mở bướm

ga và tốc độ cầm chừng

[4] MIVEC (Hệ thống điều khiển thời điểm đóng mở Valve tiên tiến của Mitsubushi)

[5] Điều khiển Rơ-le điều khiển động cơ

[6] Điều khiển rơ-le bơm nhiên

[9] Điều khiển máy phát

[10] Điều khiển rơ-le máy khởi

động

Kim phun số 1 Kim phun số 2 Kim phun số 3 Cuộn dây đánh lửa số 1 Cuộn dây đánh lửa số 2 Cuộn dây đánh lửa số 3 Rơ-le điều khiển đ cơ Rơ-le máy khởi động Rơ-le bơm nhiên liệu Rơ-le quạt (tốc độ cao) Rơ-le quạt (tốc độ thấp)

Rơ-le bộ điểu khiển bướm ga

Bộ nung cảm biến Ô-xy (trước)

Bộ nung cảm biến Ô-xy (sau)

Rơ-le máy nén A/C

Valve kiểm soát cấp dầu (cho MIVEC)

Valve kiểm soát hơi nhiên liệu

Chân cực G của máy phát

Rơ-le bộ điểu khiển bướm ga (motor DC)

Giao tiếp CAN (tín hiệu ngõ ra)

Giao tiếp CAN (tín hiệu

ngõ vào)

Cảm biến áp suất trợ lực

phanh

Cảm biến áp suất A/C

Chân cực L của máy

Cảm biến Ô-xy (sau)

Cảm biến Ô-xy (trước)

Khóa công-tắc chính-IG

Cảm biến nhiệt độ FIN

CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Cảm biến trên ô tô

Các hệ tự động trên ô tô, để điều khiển được các cơ cấu chấp hành một cách tự động, thì phải có thông số đầu vào, vì vậy cảm biến là một phần quan trọng dùng để thu thập các thông

số quan trọng như lưu lượng khí nạp,nhiệt đô khí nạp, nhiệt độ động cơ, áp suất nhiên liệu, nhiệt độ dầu bôi trơn, số vòng quay vị trí của từng kỳ, tốc độ các bánh xe, tốc độ ô tô, phát hiện được lực quay vô lăng để trở lực, độ mở bướm ga…

2.4.1 Cảm biến MAF

Cảm biến đo lưu lượng không khí nạp chủ yếu là để phát hiện ra khối lượng hoặc thể tích không khí nạp vào buồng cháy, từ đó xác định lượng nhiên liệu cần thiết để tạo thành hòa khí tốt nhất cho quá trình nạp, loại này có ưu điểm sau:

- Phạm vi đo khối lượng không khí nạp từ tốc độ cầm chừng đến chế độ tải lớn rất rộng

- Đặc tính làm việc không phụ thuộc vào hoạt động của xe ở vùng cao hay vùng thấp

- Trọng lượng nhỏ, kích thước bé

- Không sử dụng cơ cấu cơ khí nên nó có độ nhạy rất cao

- Kiểm tra trực tiếp lưu lượng không khí nạp

- Sức cản dòng khí qua bộ đo gió nhỏ hơn kiểu van trượt

2.4.1.1 Hoạt động và chức năng

Dòng điện chạy qua dây sấy làm cho nó nóng lên Khi không khí chạy qua dây sấy, dây sấy sẽ được làm mát phụ thuộc vào khối lượng khí nạp vào động cơ Bằng cách điều khiển dòng điện chạy qua dây sấy để giữ cho nhiệt độ của dây sấy không đổi, có thể đo được lượng khí nạp bằng cách đo dòng điện Trong trường hợp này, dòng điện được chuyển thành điện áp và gửi đến ECU của động cơ

Cần chú ý là điện áp cấp cho cảm biến là 12V

Trong bộ đo gió dây nhiệt gồm có 3 chân sau:

o +B: Chân nguồn 12 V

o E2G: Chân mát cảm biến

o VG: Tín hiệu xác định lưu lượng không khí nạp

Ngoài ra còn 2 chân của cảm biến nhiệt độ khí nạp:

o THA: Chân tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí nạp

o E2: Chân mass cảm biến

Hình 3.2: Sơ đồ chân bộ đo gió dây nhiệt

Hình 3.3: Đặc tính cảm biến MAF

Dây sấy được nung bởi dòng điện sấy đến một nhiệt độ ban đầu nhất định, và điện trở của dây sấy cũng tăng tương ứng đến một giá trị nhất định Không khí thổi ngang qua dây sẽ lấy bớt nhiệt và làm giảm nhiệt độ của dây sấy, dẫn đến điện trở của dây sấy giảm theo Mạch điện

tử tự động điều chỉnh tăng dòng điện sấy để dây sấy vẫn duy trì nhiệt độ ban đầu, như vậy, lượng không khí đi qua bộ đo sẽ tỷ lệ thuận với lượng tăng thêm của dòng điện sấy Mạch điện

tử xử lý và đưa ra tín hiệu kết quả dạng điện áp

 Mạch điện bên trong:

Hình 3.4: Sơ đồ mạch điện bên trong

Trong mạch điện của bộ đo này, một dây sấy được ghép vào một mạch cầu Mạch này có đặc tính là điện thế tại 2 điểm A và B là bằng nhau khi tích điện trở bằng nhau

Khi dây sấy này (Rh) được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B Một bộ khuyếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng điện áp đặt vào mạch này (làm tăng dòng điện chạy qua dây sấy (Rh)) Khi thực hiện việc này, nhiệt độ của dây sấy (Rh) lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khi điện thế của các điểm A và B trở nên bằng nhau (các điện áp của các điểm A và B trở nên cao hơn)

Như vậy, tùy vào lượng không khí đưa qua làm mát dây sấy mà dòng điện đưa qua làm cho dây sây nóng lên lại khác nhau Và lúc đó ta xây dựng lại đồ thì đặc tuyến ảnh hưởng giữa lưu lượng không khí nạp và điện áp đầu ra của bộ đo lưu lượng không khí nạp bằng dây nhiệt Nguyên lý đo tín hiệu:

Hình 3.6: Nguyên lý đọc tín hiệu cảm biến MAF

2.4.2 Cảm biến MAF của Mitsubishi

2.4.3 Cảm biến MAP

Đây là loại cảm biến đo áp suất không khí trên đường ống nạp từ đó tính ra lưu lượng không khí nạp vào xy lanh động cơ Cảm biến MAP cảm nhận áp suất trên đường ống nạp bằng một IC lắp trong cảm biến và phát ra tín hiệu PIM ECU động cơ quyết định khoảng thời gian phun và góc đánh lửa cơ bản dựa vào tín hiệu PIM này

Cảm biến có 3 cực:

Vc: Nguồn 5V từ ECU cung cấp cho cảm biến

E2: Mass cảm biến

PIM: Tín hiệu xác định lưu lượng không khí nạp

Hình 3.7 a

Hình 3.7 b Hình 3.7 a và 3.7 b: Sơ đồ chân và cấu tạo cảm biến MAP

Một chip Silicon gắn liền với buồng chân không được duy trì độ chân không chuẩn, tất cả được đặt trong bộ cảm biến Một phía của chip tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, phí còn lại tiếp

xúc với độ chân không trong buồng chân không

Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi, và giá trị điện trở của

nó cũng dao động theo mức độ biến dạng

Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển hóa thành tín hiệu điện áp nhờ IC nắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECM động cơ ở cực PIM dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp Cực Vc của ECM động cơ cấp nguồn không đổi 5V dến IC

Nguyên lý đo cảm biến MAP:

Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý đọc tín hiệu cảm biến MAP

Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý đọc tín hiệu cảm biến MAP 2.4.4 Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle position sensor)

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp ở trên trục cánh bướm ga Cảm biến này đóng vai trò chuyển vị trí góc mở cánh bướm ga thành tín hiệu điện thế gửi đến ECU

Tín hiệu cầm chừng: điều khiển phun nhiên liệu khi tăng tốc và giảm tốc, hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa Trên một số xe, cảm biến vị trí bướm ga còn giúp ECU điều khiển hộp số tự động Tín hiệu toàn tải: tăng lượng xăng phun ở chế độ toàn tải => tăng công suất động cơ

Có nhiều loại cảm biến vị trí cánh bướm ga, tùy theo yêu cầu và thiết kế trên các đời xe ta thường có các loại:

2.4.4.1 Loại công tắc

Cấu tạo gồm có:

- Một cần xoay đồng trục với cánh bướm ga

- Cam dẫn hướng xoay theo cần

- Tiếp điểm di động di chuyển dọc theo rãnh của cam dẫn hướng

- Tiếp điểm cầm chừng

- Tiếp điểm toàn tải

Hình 3.10: Cảm biến cánh bướm ga loại công tắc

sẽ điều khiển cắt nhiên liệu cho đến khi tốc độ cơ đạt tốc độ cầm chừng ổn định

Ở chế độ tải lớn: Khi cánh bướm ga mở khoảng 50 0 – 70 0 (tùy từng loại động cơ) so với

vị trí đóng hoàn toàn, tiếp điểm di động tiếp xúc với tiếp điểm toàn tải và gửi tín hiệu điện thế

để báo cho ECU biết tình trạng tải lớn của động cơ

Mạch điện: Có hai loại:

Loại âm chờ:

Hình 3.11: Mạch điện cảm biến vị trí cánh bướm ga loại âm chờ

Điện áp 5V đi qua một điện trở trong ECU đưa đến cực IDL và cực PSW Ở vị trí cầm chừng điện áp từ cực IDL qua công tắc tiếp xúc IDL về mass Ở vị trí toàn tải điện áp từ cực PSW qua công tắc tiếp xúc PSW về mass

Loại dương chờ:

Hình 3.12: Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga loại dương chờ

2.4.4.2 Cảm biến vị trí cánh bướm ga loại biến trở:

Hình 3.13: Cảm biến cánh bướm ga lọai biến trở

Loại này có cấu tạo gồm hai con trượt Đầu mỗi con trượt được thiết kế có các tiếp điểm cho tín hiệu cầm chừng và tín hiệu góc mở cánh bướm ga, có cấu tạo như hình 6-44

Mạch điện:

Hình 3.14: Mạch điện cảm biến vị trí cánh bướm ga loại biến trở

Một điện áp không đổi 5V từ ECU cung cấp đến cực VC Khi cánh bướm ga mở, con trượt trượt dọc theo điện trở và tạo ra điện áp tăng dần ở cực VTA tương ứng với góc mở cánh bướm

ga Khi cánh bướm ga đóng hoàn toàn, tiếp điểm cầm chừng nối cực IDL với cực E2 Trên đa

số các xe trừ Toyota, cảm biến bướm ga loại biến trở chỉ có 3 dây VC, VTA và E2 mà không có dây IDL

2.4.4.3 Cảm biến TP với xe sài bướm ga điện

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên thân bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga đưa ra tín hiệu điện áp đến Engine-ECU dựa vào góc mở của trục bướm ga Engine-ECU sử dụng tín hiệu này để xác định góc mở của bướm ga, điều khiển hồi tiếp mô tơ điện điều khiển bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga dùng Hall IC và là loại không có tiếp điểm

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG

Cảm biến vị trí bướm ga bao gồm một nam châm vĩnh cửu được cố định trên trục bướm ga, Hall IC đưa ra điện áp tuỳ thuộc vào cường độ từ trường và một stator các tác dụng sinh ra từ trường hướng từ nam châm vĩnh cửu đến Hall IC

Mật độ từ trường tại Hall IC tương ứng với điện áp ngõ ra

Cảm biến vị trí bướm ga có 2 tín hiệu ra - Cảm biến vị trí bướm ga (chính) và Cảm biến vị trí

Trục bướm ga

Đến Engine-ECU

Cố định với phần vỏ Nam châm

bướm ga (phụ), và điện áp ngõ ra được đưa đến Engine-ECU Khi bướm ga xoay, điện áp ngõ

ra của cảm biến vị trí bướm ga (chính) và Cảm biến vị trí bướm ga (phụ) sẽ thay đổi Điều này cho phép Engine-ECU xác định được góc mở thực của bướm ga Engine-ECU sử dụng điện

áp ngõ ra này để điểu khiển hồi tiếp Motor điều khiển bướm ga Mối liên hệ giữa độ mở

bướm ga và điện áp ngõ ra của cảm biến vị trí bướm ga (chính) và Cảm biến vị trí bướm ga

(phụ) như trình bày dưới đây

Khi xác định có sự bất thường

Engine-ECU so sánh điện áp ngõ ra của cảm biến vị trí bướm ga (Chính) và Cảm biến vị trí

bướm ga (phụ) để kiểm tra sự bất thường trên Cảm biến vị trí bướm ga Nếu Engine-ECU xác

Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí

bướm ga (chính) bướm ga (phụ) Cảm biến vị trí

Điện áp đầu ra (V)

Góc mở cánh bướm ga Mở

hoàn toàn

Đóng hoàn toàn

Cảm biến vị trí bướm ga (phụ)

Cảm biến vị trí bướm ga (chính)

Bộ điều khiển cánh bướm ga

Cảm biến vị trí cánh bướm ga

Bị kẹt hoặc không làm việc

Cắt nhiên liệu Chính

Phụ

Chính

Cảm biến vị trí bàn đạp ga

Kim phun

Phụ

định có sự bất thường, thì Engine-ECU sẽ điểu khiển động cơ theo chế độ dự phòng safe)

(fail- Khi có 1 hệ thống bất thường

Engine-ECU sẽ thực hiện việc điều khiển vị trí của bướm ga bằng cách chỉ sử dụng tín hiệu bình thường Đạp bàn đạp chân ga nữa hành trình có thể thực hiện việc điều khiển Việc ngắt nhiên liệu có thể làm tăng số vòng quay động cơ

 Khi có 2 hệ thống bất thường

Engine-ECU sẽ ngắt điện cấp đến Motor điều khiển bướm ga Lúc đó, lò xo tích hợp bên trong bướm ga sẽ mở nhẹ bướm ga Điều này cho phép Engine-ECU điều khiển được công suất động cơ

2.4.5 Cảm biến chân ga

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga được tích hợp với bàn đạp chân ga, và có nhiệm vụ xác định góc mở của bàn đạp ga Engine-ECU dùng điện áp ngõ ra của cảm biến này để điều khiển góc

mở tương ứng của bướm ga và lượng phun nhiên liệu Cảm biến bàn đạp chân ga này là loại không có tiếp điểm

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga bao gồm một Rotor lắp trên tay đòn của bàn đạp, và cụm PCB lắp trên phần vỏ Cụm PCB nhận biết vị trí của rotor thông qua hiệu ứng điện từ

Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga có 2 tín hiệu ngõ ra - Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (chính)

và Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (Phụ), và điện áp ngõ ra được đưa đến Engine-ECU Tuỳ thuộc vào mức đạp bàn đạp chân ga, điện áp ngõ ra của cảm biến vị trí bàn đạp chân ga

(chính) và Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (Phụ) sẽ thay đổi Điều này cho phép Engine-ECU xác định được hành trình dịch chuyển của bàn đạp chân ga Engine-ECU sử dụng điện áp ngõ

ra của cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (chính) để điều khiển góc mở của bướm ga và lượng phun nhiên liệu Mối liên hệ giữa góc mở bàn đạp ga và điện áp ngõ ra của cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (chính) và Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga (Phụ) như trình bày dưới đây

 Sơ đồ mạch của cảm biến bàn đạp chân ga

2.4.6 Cảm biến IAT, ECT

Cảm biến nhiệt độ nước và cảm biến nhiệt độ khí nạp đã được gắn các nhiệt điện trở bên trong, nhiệt độ càng thấp giá trị nhiệt độ càng cao và ngược lại nhiệt độ càng cao giá trị điện trở càng thấp và sự thay đổi giá trị điện trở được dùng để phát hiện nhiệt độ nước hay khí nạp Nguyên lý hoạt động: đa số các kim loại khi đốt nóng, nhiệt độ tăng 1oC thì điện trở tăng từ (0,4 - 0,6)%

- Có hai loại:

o Nhiệt điện trở có hệ số âm: có nghĩa khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm

o Nhiệt điện trở có hệ số dương: khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng

Đối với ô tô, cảm biến nhiệt độ dùng trên ô tô đều là cảm biến có hệ số âm

Hình 3.15: Cấu tạo và đặc tính của cảm biến nhiệt độ

Nguyên lý đo tín hiệu cảm biến nhiệt:

Hình 3.16: Nguyên lý đọc tín hiệu cảm biến nhiệt độ

Điện trở sẽ được mắc nối tiếp với một điện trở tiêu chuẩn, một điện áp cấp vào, tín hiệu sẽ được đưa vào bộ đọc ADC của vi xử lý

Đặc tính cảm biến nhiệt độ

2.4.7 Cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam

Cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam trên ô tô ngày nay thường dùng chủ yếu hai loại:

 Cảm biến loại Inductive

 Cảm biến loại Hall

Chức năng của cảm biến: giúp xác định vị trí trực khuỷu, trục cam; thông qua đó, xác định được được kỳ của động cơ để điều khiển đánh lửa phun xăng hay phun dầu, điều khiển hệ thống trục cam thông mình như VVT-i…

Đây là một trong những cảm biến cực kỳ quan trọng của động cơ, nếu không có tín hiệu từ cảm biến vị trí trục khuỷu, động cơ không thể hoạt động được

2.4.7.1 Cảm biến loại inductive

1 Vỏ của cảm biến

2 Dây tín hiệu

3 Lớp vỏ cách nhiễu

4 Nam châm

5 Cuộn dây

6 Lõi sắt

7 Các răng của đĩa quay

G Khe hở giữa cảm biến và đĩa quay

Hình 3.18: Cấu tạo cảm biến loại inductive

Nguyên lý hoạt động: Bộ phận chính của cảm biến là một cuộn cảm ứng, một nam châm vĩnh

cửu và một rotor dùng để khép mạch từ có số răng tùy loại dộng cơ Khi cựa răng của rotor không nằm đối diện cực từ, thì từ thông đi qua cuộn dây cảm ứng sẽ có giá trị thấp vì khe hở không khí lớn nên có từ trở cao Khi một cựa răng đến gần cực từ của cuộn dây, khe hở không khí giảm dần khiến từ thông tăng nhanh Như vậy, nhờ sự biến thiên từ thông, trên cuộn dây sẽ xuất hiện mộ sức điện động cảm ứng Khi cựa răng rotor đối diện với cực từ của cuộn dây, từ thông đạt giá trị cực đại nhưng điện áp ở hai đầu cuộn dây bằng không Khi cựa răng rotor di chuyển ra khỏi cực từ, thì khe hở không khí tăng dần làm từ thông giảm sinh ra một sức điện động theo chiều ngược lại

2.4.7.2 Cảm biến loại Hall

1 Vỏ cảm biến

2 Dây tín hiệu, nguồn dương/ âm

3 Mạch điện bên trong

4 Nam châm

5 Phần tử Hall

6 Các răng của đĩa quay

G Khe hở giữa cảm biến và đĩa quay

Hình 3.19: Cấu tạo cảm biến loại Hall

Không giống cảm biến loại inductive, tín hiệu cảm biến Hall không được tạo ra từ hiệu ứng từ biến thiên từ trường Bản chất của cảm biến là một mạch điện tử, khi có sự thay đổi từ trường

sẽ làm transitor dẫn tạo ra tín hiệu xung Khi từ trường đủ lớn để làm transitor, điện áp được tạo ra và khuếch đại lên Bản chất cảm biến Hall là một cảm biến tiệm cận, vì vậy, tín hiệu ra chính xác & ổn định hơn cảm biến inductive

Hình 3.20: Mạch điện bên trong cảm biến 2.4.7.3 Tín hiệu thực tế của cảm biến

2.4.8 Tín hiệu thực tế cảm biến inductive

Dùng máy đo dao động ký, đo được tín hiệu cảm biến loại inductive:

Hình 3.21: Tín hiệu cảm biến loại inductive

2.4.9 Tín hiệu thực tế cảm biến Hall

Hình 3.22: Tín hiệu cảm biến loại Hall

2.4.10 Cách kiểm tra

Với cảm biến loại inductive:

- Kiểm tra điện trở: 100 – 150 Ohm

- Điện áp phát ra của cảm biến: >2V

- Khoảng cách giữa đầu cảm biến và vô lăng: 0.34 – 0.76 mm

Với cảm biến loại Hall:

- Kiểm tra điện áp cấp cho cảm biến 5 VDC (có thể 12 VDC tùy nhà sản xuất)

- Kiểm tra điện áp phát ra của cảm biến thường là 5V

Cảm biến Oxy

Để chống ô nhiễm, các xe được trang bị bộ hóa khử (TWC - Three way catalyst) Bộ hoá khử sẽ hoạt động với hiệu suất cao nhất ở tỷ lệ hòa khí lý tưởng tức  = 1

Cảm biến oxy được dùng để xác định thành phần hòa khí tức thời của động cơ đang hoạt động

Nó phát ra một tín hiệu điện thế gửi về ECU để điều chỉnh tỷ lệ hòa khí thích hợp trong một

điều kiện làm việc nhất định (chế độ điều khiển kín - Closed loop control)

Cảm biến oxy được gắn ở đường ống thải Có hai loại cảm biến oxy, khác nhau chủ yếu ở vật liệu chế tạo:

- Chế tạo từ Dioxide Zirconium (ZrO2)

- Chế tạo từ Dioxide Titanium (TiO2)

Hình 3.24: Cảm biến với thành phần Zirconium

Loại này được chế tạo chủ yếu từ chất Zirconium dioxide (ZrO 2) có tính chất hấp thụ những ion oxy âm tính Thực chất, cảm biến oxy loại này là một pin điện có sức điện động phụ

thuộc vào nồng độ oxy trong khí thải với ZrO 2 là chất điện phân Mặt trong ZrO 2 tiếp xúc với

không khí, mặt ngoài tiếp xúc với oxy trong khí thải Ở mỗi mặt của ZrO 2 được phủ một lớp điện cực bằng plantin để dẫn điện Lớp plantin này rất mỏng và xốp để oxy dễ khuếch tán vào Khi khí thải chứa lượng oxy ít do hỗn hợp giàu nhiên liệu thì số ion oxy tập trung ở điện cực tiếp xúc khí thải ít hơn số ion oxy tập trung ở điện cực tiếp xúc không khí Sự chênh lệch số ion

này sẽ tạo một tín hiệu điện áp khoảng 600 – 900 mV Ngược lại, khi độ chênh lệch số ion ở hai điện cực nhỏ trong trường hợp nghèo xăng, pin oxy sẽ phát ra tín hiệu điện áp thấp khoảng 100

Po ZF

Po2kk: Áp suất cục bộ của oxy trong không khí

7 Màng bảo vệ

Hình 3.25: Cấu tạo cảm biến oxy loại Zirconium

Thân cảm biến được giữ trong một chân có ren, bao ngòai một ống bảo vệ và được nối với các đầu dây điện

Bề mặt của chất ZrO2 được phủ một lớp platin mỏng cả mặt trong lẫn mặt ngoài Ngoài lớp platin là một lớp gốm ZrO2 rất xốp và kết dính, mục đích bảo vệ lớp platin không bị hỏng do

va chạm các phần tử rắn có trong khí thải Một ống kim loại bảo vệ bao ngoài cảm biến tại đầu mối điện uốn kép giữ liền với vỏ ống này có một lỗ để bù trừ áp suất trong cảm biến và để đỡ

lò xo đĩa Để giữ cho muội than không đóng vào lớp gốm ZrO2, đầu tiếp xúc khí thải của cảm biến có một ống đặc biệt có cấu tạo dạng rãnh để khí thải và phân tử khí cháy đi vào sẽ bị giữ

và không tiếp xúc trực tiếp với thân gốm ZrO2

Đặc điểm của pin oxy với ZrO2 là nhiệt độ làm việc phải trên 300C Do đó để giảm thời gian chờ, người ta dùng loại cảm biến có điện trở tự nung bên trong Điện trở dây nung được lắp trong cảm biến và được cung cấp điện từ accu

2.6.2 Cảm biến oxy loại Titanium

Cấu tạo:

Hình 3.26: Cảm biến oxy loại Titanium

Cảm biến này có cấu tạo tương tự như loại Zirconium nhưng thành phần nhận biết oxy trong khí thải được làm từ titanium dioxide (TiO2) Đặc tính của chất này là sự thay đổi điện trở theo nồng độ oxy còn trong khí thải

Khi khí thải chứa lượng oxy ít do hỗn hợp giàu nhiên liệu, phản ứng tách oxy khỏi TiO2

dễ xảy ra Do đó điện trở của TiO2 có giá trị thấp làm dòng qua điện trở tăng lên Nhờ vậy điện

áp đặt vào cổng so của OP AMP qua cầu phân áp đạt giá trị 600-900 mV Khi khí thải chứa

lượng oxy nhiều do hỗn hợp nghèo, phản ứng tách oxy ra khỏi TiO2 khó xảy ra, do đó điện trở của TiO2 có giá trị cao làm dòng qua điện trở giảm, điện thế ở cổng sẽ giảm xuống khoảng 100-

400mV

Điện trở suất của chất TiO2:

T K

E n

K: Hằng số T: Nhiệt độ của chất TiO2

Hình 3.28: Nguyên lý đọc tín hiệu cảm biến Oxy

2.6.4 Kiểm tra

- Đối với loại cảm biến Oxy 1 dây: cần đó tín hiệu ở dây tín hiệu,chú ý nên để cảm biến vị trí mà nhà sản suất đặt,và nên cho động cơ nổ máy,đợi cảm biến nóng lên và kiểm tra điện áp phát ra

- Với cảm biến loại 4 dây:

 Kiểm tra điện trở của mạch sấy : thường khoảng 20 ohm

 Kiểm tra tín hiệu ra của cảm biến như cảm biến 1 dây

Bộ xử lý trung tâm

2.7.1 Tổng quan

Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát liên tục tình trạng hoạt động của động cơ, một bộ ECU tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và

đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành luôn bảo đảm thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến Hoạt động của hệ thống điều khiển động

cơ đem lại sự chính xác và thích ứng cần thiết để giảm tối đa chất độc hại trong khí thải cũng như lượng tiêu hao nhiên liệu ECU cũng đảm bảo công suất tối ưu ở các chế độ hoạt động của động cơ, giúp chẩn đoán động cơ một cách hệ thống khi có sự cố xảy ra

Điều khiển động cơ bao gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, trên các động cơ diesel ngày nay thường sử dụng hệ thống nhiên liệu bằng

điện tử (EDC – electronic diesel control hoặc unit pump in line)

Bộ điều khiển, máy tính, ECU hay hộp đen là những tên gọi khác nhau của mạch điều khiển điện tử Nhìn chung, đó là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, quyết định chức năng hoạt động và gửi đi các tín hiệu thích hợp

ECU được đặt trong một vỏ kim loại để giải nhiệt tốt và được bố trí ở nơi ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm

Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in Các linh kiện công suất của tầng cuối – nơi điều khiển các cơ cấu chấp hành được gắn với khung kim loại của ECU với mục đích giải nhiệt Sự tổ hợp các chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điểu khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao

Một đầu ghim đa chấu dùng nối ECU với hệ thống điện trên xe, với các cơ cấu chấp hành và các cảm biến

Cấu trúc của ECU cũng tương tự như các máy tính bao gồm:

2.7.2 Cấu tạo

 Bộ nhớ: Bộ nhớ trong ECU chia ra làm 4 loại :

* ROM (Read Only Memory) Dùng trữ thông tin thường trực Bộ nhớ này chỉ đọc thông

tin từ đó ra chứ không thể ghi vào đươc Thông tin của nó đã được gài đặt sẵn, ROM cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý và được lắp cố định trên mạch in

* RAM (Random Access memory) Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên dùng để lưu trữ thông tin

mới được ghi trong bộ nhớ và xác định bởi vi xử lý RAM có thể đọc và ghi các số liệu theo địa chỉ bất kỳ Ram có hai loại:

 Loại RAM xóa được: bộ nhớ sẽ mất khi mất dòng điện cung cấp

 Loại RAM không xóa được: vẫn giữ duy trì bộ nhớ cho dù khi tháo nguồn cung cấp ôtô Ram lưu trữ những thông tin về hoạt động của các cảm biến dùng cho hệ thống

tự chẩn đoán

* PROM (Programmable Read Only Memory)

Cấu trúc cơ bản giống như ROM nhưng cho phép lập trình (nạp dữ liệu) ở nơi sử dụng chứ không phải nơi sản xuất như ROM PROM cho phép sửa đổi chương trình điều khiển theo những đòi hỏi khác nhau

* KAM (Keep Alive Memory)

KAM dùng để lưu trữ những thông tin mới (những thông tin tạm thời) cung cấp đến bộ

vi xử lý KAM vẫn duy trì bộ nhớ cho dù động cơ ngưng hoạt động hoặc tắt công tắc máy Tuy nhiên nếu tháo nguồn cung cấp từ accu đến máy tính thì bộ nhớ KAM sẽ bị mất

 Bộ vi xử lý (Microprocessor)

Bộ vi xử lý có chức năng tính toán và ra quyết định Nó là “bộ não” của ECU

Hình 3.29: Sơ đồ khối của các hệ thống trong máy tính với microprocessor

 Đường truyền - BUS: chuyển các lệnh và số liệu trong máy tính theo 2 chiều

ECU với những thành phần nêu trên có thể tồn tại dưới dạng một IC hoặc trên nhiều IC Ngoài ra người ta thường phân loại máy tính theo độ dài từ các RAM (tính theo bit)

Ở những thế hệ đầu tiên, máy tính điều khiển động cơ dùng loại 4, 8 hoặc 16 bit phổ biến nhất

là loại 4 và 8 bit Máy tính 4 bit chứa rất nhiều lệnh vì nó thực hiện các lệnh logic tốt hơn Tuy nhiên, máy tính 8 bit làm việc tốt hơn với các phép đại số và chính xác hơn 16 lần so với loại 4 bit Vì vậy, hiện nay để điều khiển các hệ thống khác nhau trên ôtô với tốc độ thực hiện nhanh

và chính xác cao, người ta sử dụng máy 8 bit, 16 bit hoặc 32 bit

Sơ đồ cấu trúc của CPU trên hình 6-71 Nó bao gồm cơ cấu đại số logic để tính toán dữ liệu, các bộ ghi nhận lưu trữ tạm thời dữ liệu và bộ điều khiển các chức năng khác nhau Ở các CPU thế hệ mới, người ta thường chế tạo CPU, ROM, RAM trong một IC

Hình 3.31: Cấu trúc CPU

Bộ điều khiển ECU hoạt động trên cơ sở tín hiệu số nhị phân với điện áp cao biểu hiện cho số

1, điện áp thấp biểu hiện cho số 0

Mỗi một số hạng 0 hoặc 1 gọi là bit Mỗi dãy 8 bit sẽ tương đương 1 byte hoặc 1 từ (word) Byte này được dùng để biểu hiện cho một lệnh hoặc 1 mẫu thông tin

Hình 3.32: Ví dụ bit 0 và bit 1 2.7.4 Mạch giao tiếp ngõ vào

- Bộ chuyển đổi A/D (Analog to Digital Converter):

Dùng để chuyển các tín hiệu tương tự từ đầu vào, với sự thay đổi điện áp trên các cảm biến nhiệt độ, bộ đo gió, cảm biến bướm ga …v.v… thành các tín hiệu số để bộ vi xử lý

- Bộ nhớ trung gian (Buffer):

Chuyển tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu sóng vuông dạng số, nó không giữ lượng đếm như trong bộ đếm Bộ phận chính là một transistor sẽ đóng mở theo cực tính của tín hiệu xoay chiều

Hình 3.35: Bộ nhớ trung gian

- Bộ khuếch đại (Amplifier):

Một số cảm biến có tín hiệu rất nhỏ nên trong ECU thường có các bộ khuếch đại

Hình 3.36: Bộ khuếch đại

- Bộ ổn áp (Voltage regulator):

Thông thường trong ECU có 2 bộ ổn áp: 12 V và 5 V

Hình 3.37: Bộ ổn áp Giao tiếp ngõ ra:

Tín hiệu điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ đưa đến các transistor công suất điều khiển relay, solenoid, motor…Các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU

Hình 3.38: Giao tiếp ngõ ra Các cơ cấu chấp hành

2.8.1 Kim phun

Kim phun là một cơ cấu chấp hành quan trọng của hệ thống phun xăng Kim phun đóng và mở

để phun xăng

Hình 3.39: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu của xe máy

Cấu tạo gồm: van kim, xò lo, cuộn dây, lọc xăng

 Kim phun có hai dây, ứng với hai đầu của solenoid, một điện áp 12 sẽ được cấp cho một dây, dây còn lại sẽ được ECU điều khiển

Nguyên lý hoạt động: khi ECU kích xung, làm transitor dẫn, làm cuộn dây hút van kim lên, xăng được tăng áp nhờ bơm, sẽ phun ra

2.8.2 Solenoid

Công dụng của solenoid thường dùng như một công tắc để dóng ngắt dòng điện

Hình 3.40: Sơ đồ chân của solenoid

Thông thường rơ le dùng trên ô tô 5 chân:

- Chân [1], và chân [2] là hai chân của cuộn dây, khi cấp điện sẽ tạo ra lực từ hút để đóng tiếp điểm

- Chân [3]: chân chung của hai chân [4] và [5]

- Chân [4], [5] là hay chân sẽ thông với chân [5] ứng với từng trường hợp tiếp điểm đóng hay mở

2.8.3 Van điều khiển cẩm chừng IACT

Chức năng điều khiển cầm chừng, được điều khiển để thêm lượng không khí vào để ổn định tốc độ động cơ khi bướm ga đóng

2.8.3.1 Cấu tạo:

Hình 3.41: Cấu tạo của van IACV

Bản chất của van IACV là một mô tơ bước loại Bipolar Stepper Motor

Hình 3.42: Sơ đồ nguyên lý của Bipolar Stepper Motor

Nguyên lí điều khiển

3.1.1 MOTOR ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GA

Motor điều khiển bướm ga được lắp trên thân bướm ga Motor điều khiển bướm ga thực hiện đóng/mở bướm ga thông qua bộ bánh răng giảm tốc Engine-ECU thay đổi chiều dòng điện tùy thuộc vào chiều đóng mở của bướm ga và cũng thay đổi cường độ dòng cấp đến cuộn dây của motor để điều khiển motor điều khiển bướm ga

Motor điều khiển bướm ga là một motor một chiều, nhỏ, phản ứng nhanh, ít tốn điện, có chổi và có thể tạo ra momen quay ứng với dòng điện cung cấp đến cuộn dây Khi không

có dòng đi qua motor điều khiển bướm ga, bướm ga vẫn duy trì một góc mở định sẳn

Do đó, cho dù không có dòng điện cấp do lỗi hệ thống, vẫn cò khả năng duy trì hoạt động của động cơ

Thân bướm ga Bướm ga

Bộ kiểm soát bướm ga