MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Đặt vấn đề
Ngày nay, ô tô ngày càng phổ biến trên các con đường, đặc biệt là ở các đô thị lớn Các loại ô tô không ngừng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu của con người hiện đại, với mỗi loại có tính năng và ưu nhược điểm riêng, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như chở hàng, chở người và thực hiện các chức năng chuyên dụng Tuy nhiên, sự cải tiến này cũng kéo theo nhiều vấn đề cần chú ý trong việc chế tạo, vận hành, chẩn đoán và bảo trì ô tô.
Chẩn đoán ô tô là một khâu quan trọng trong việc sử dụng, sửa chữa và phát hiện hư hỏng Hiện nay, có nhiều phương pháp chẩn đoán ô tô, bao gồm trực giác và kinh nghiệm, máy móc thiết bị đơn giản, và các thiết bị hiện đại dựa trên cơ sở dữ liệu chẩn đoán Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc chẩn đoán chủ yếu vẫn dựa vào trực giác và kinh nghiệm con người cùng với máy móc đơn giản, trong khi các thiết bị hiện đại chưa được áp dụng rộng rãi.
Phương pháp chẩn đoán hiện đại dựa trên cơ sở dữ liệu chẩn đoán mang lại hiệu quả cao với chi phí thấp và tiết kiệm thời gian, nhưng chưa phổ biến tại Việt Nam Nhu cầu về chẩn đoán, bảo dưỡng và chăm sóc kỹ thuật ô tô ngày càng tăng Vì vậy, nhóm chúng tôi đã thực hiện đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu chẩn đoán ô tô” nhằm nâng cao khả năng khai thác và sử dụng dữ liệu chẩn đoán.
Mục tiêu và nhiệm vụ
Khám phá và áp dụng các kỹ thuật tiên tiến trong chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa giúp nâng cao độ chính xác và tiết kiệm chi phí trong quy trình bảo trì.
Góp phần tăng khả năng khai thác, sử dụng và chẩn đoán động cơ trên cở sở dữ liệu chẩn đoán
Xây dựng cơ sở dữ liệu chẩn đoán động cơ là một bước quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả chẩn đoán, bảo trì và sửa chữa Việc ứng dụng cơ sở dữ liệu này không chỉ giúp cải thiện quy trình chẩn đoán mà còn hỗ trợ kỹ thuật viên trong việc đưa ra các giải pháp sửa chữa chính xác và kịp thời.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Các khái niệm và định nghĩa trong chẩn đoán kỹ thuật ô tô
2.1.1 Khái niệm về chẩn đoán kỹ thuật ô tô
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là quá trình xác định tình trạng hoạt động của máy móc mà không cần tháo rời, nhằm dự đoán tuổi thọ và khả năng làm việc của các chi tiết hoặc cụm máy.
Chẩn đoán là quá trình phân tích và tiếp nhận thông tin từ các thiết bị chẩn đoán nhằm xác định hư hỏng của các đối tượng như xe, tổng thành máy, hộp số và gầm.
Chẩn đoán ô tô là một quá trình kỹ thuật nhằm đảm bảo sự hoạt động tin cậy, an toàn và hiệu quả của toàn bộ cấu trúc ô tô Qua việc phát hiện và dự báo kịp thời các hư hỏng cũng như tình trạng kỹ thuật hiện tại, chẩn đoán ô tô giúp người sử dụng không cần tháo rời xe để kiểm tra.
2.1.2 Các định nghĩa cơ bản
Hệ thống chuẩn đoán là tổ chức được hình thành từ công cụ và đối tượng chuẩn đoán nhằm xác định trạng thái kỹ thuật của đối tượng đó Việc xác định này giúp đánh giá chất lượng hiện trạng, các sự cố đã xảy ra và khả năng sử dụng trong tương lai Hệ thống chuẩn đoán có thể đơn giản như sự tương tác giữa người lái và ô tô, hoặc phức tạp hơn với thiết bị chuẩn đoán điện tử và phần mềm hiện đại trong ô tô.
Công cụ chuẩn đoán bao gồm các trang bị kỹ thuật, phương pháp và quy trình để đo đạc, phân tích và đánh giá tình trạng kỹ thuật của đối tượng Những công cụ này có thể là thiết bị có sẵn trên đối tượng chuẩn đoán hoặc là các trang bị độc lập, bao gồm cảm nhận của con người, phân tích của chuyên gia, cảm biến trên ô tô, bộ vi xử lý, phần mềm tính toán và các tín hiệu giao diện Đối tượng chuẩn đoán có thể là một cơ cấu, tập hợp các cơ cấu hoặc toàn bộ hệ thống phức tạp.
Tình trạng kỹ thuật của đối tượng phản ánh các đặc tính kỹ thuật tại một thời điểm nhất định, cho thấy khả năng thực hiện chức năng yêu cầu trong điều kiện sử dụng cụ thể Nó được đặc trưng bởi các thông số cấu trúc và mối quan hệ vật lý trong quá trình hoạt động, bao gồm các đặc tính liên quan đến cơ cấu, mối liên kết và hình dáng của các quá trình vật lý, hóa học Việc xác định các thông số này là cần thiết để đánh giá chất lượng chi tiết và tổng thể hệ thống, mặc dù không thể thực hiện trực tiếp trong quá trình khai thác kỹ thuật.
Mục đích và ý nghĩa chẩn đoán kỹ thuật trên ô tô
2.2.1 Mục đích chẩn đoán kỹ thuật trên ô tô
Trong quá trình làm việc của ô tô, các lỗi có thể phát sinh một cách bất ngờ và nếu không được phát hiện kịp thời, chúng có thể tích lũy và gây hư hỏng nghiêm trọng cho các bộ phận của hệ thống Việc giám sát và phát hiện sớm các trục trặc giúp người sử dụng và kỹ thuật viên có thể can thiệp kịp thời, từ đó ngăn ngừa hư hỏng nặng và giảm thiểu tổn thất kinh tế do thời gian ngừng sản xuất để sửa chữa Điều này không chỉ tăng cường tính an toàn và độ tin cậy trong quá trình vận hành mà còn đảm bảo duy trì độ tin cậy chung của ô tô.
Các tác động kỹ thuật trong quá trình khai thác rất đa dạng, bắt đầu từ việc xác định trạng thái kỹ thuật hiện tại Sau đó, các phương pháp bảo dưỡng, thay thế và phục hồi kỹ thuật sẽ được áp dụng để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Tác động kỹ thuật đầu tiên trong khai thác ô tô là xác định trạng thái kỹ thuật của xe Việc xác định tình trạng kỹ thuật có thể thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau.
1) Tháo rời, kiểm tra, đo đạc, đánh giá Phương thức này đòi hỏi phải chi phí nhân lực tháo rời, và có thể gây nên phá hủy trạng thái tiếp xúc của các bề mặt lắp ghép Phương thức này gọi là xác định tình trạng kỹ thuật trực tiếp
2) Không tháo rời, sử dụng biện pháp thăm dò, dựa vào các biểu hiện đặc trưng để xác định tình trạng kỹ thuật của đối tượng Phương thức này được gọi là chuẩn đoán kỹ thuật
Phương thức chuẩn đoán có nhiều lợi thế trong khai thác động cơ so với các phương thức khác Trong khái niệm khai thác động cơ, chuẩn đoán kỹ thuật đóng vai trò quan trọng và có thể được coi là một yếu tố then chốt.
Công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nội dung và khối lượng công việc, tuy nhiên, nó không có tính chất phòng ngừa hiệu quả.
Tác động kỹ thuật cưỡng bức, cùng với bảo dưỡng và sửa chữa, là kết quả của nhu cầu chuẩn đoán Điều này cho thấy rằng chuẩn đoán không chỉ mang tính chủ động mà còn có vai trò ngăn chặn các hư hỏng bất thường có thể xảy ra.
Chuẩn đoán kỹ thuật ô tô mang lại khả năng dự đoán chính xác các hư hỏng mà không cần tháo rời xe, do đó được áp dụng rộng rãi và ngày càng được quan tâm Vai trò của nó trở nên quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt khi khoa học chẩn đoán đang có nhiều tiến bộ vượt bậc, nhất là với các thiết bị có cấu trúc phức tạp và đa dạng.
2.2.2 Ý nghĩa chẩn đoán kỹ thuật trên ô tô
Nâng cao độ tin cậy của xe và an toàn giao thông thông qua việc phát hiện kịp thời và dự đoán các hư hỏng có thể xảy ra giúp giảm thiểu tai nạn giao thông và đảm bảo năng suất vận chuyển Vấn đề tai nạn giao thông và ô nhiễm môi trường luôn là mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia, đặc biệt khi tốc độ vận chuyển ngày càng tăng và số lượng ô tô ngày càng nhiều Ngăn chặn kịp thời các tai nạn giao thông không chỉ góp phần bảo vệ tính mạng con người mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững của xã hội.
• Nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí về phụ tùng thay thế, giảm được độ hao mòn các chi tiết do không phải tháo rời các tổng thành
• Giảm được tiêu hao nhiên liệu, dầu nhờn do phát hiện kịp thời để điều chỉnh các bộ phận đưa về trạng thái làm việc tối ưu
Giảm giờ lao động cho bảo dưỡng và sửa chữa ô tô đang được chú trọng, với sự quan tâm từ các cơ sở khai thác và nhà sản xuất Các mẫu ô tô mới được thiết kế với nhiều tính năng hỗ trợ chẩn đoán kỹ thuật, như lỗ đo độ chân không, lỗ đo áp suất dầu trong hộp tự động, ổ phích cắm thiết bị chẩn đoán và đèn báo đa chế độ Sự chú trọng này từ các nhà thiết kế đã làm cho quá trình chẩn đoán kỹ thuật trở nên nhanh chóng, thuận lợi và chính xác hơn.
Công nghệ tự chẩn đoán trên ô tô hiện đại đã tiến bộ đáng kể, mang lại tính tiện nghi và độ tin cậy cao Các hệ thống tự chẩn đoán được tích hợp trong các cụm phức tạp của xe giúp người sử dụng dễ dàng nhận biết tình trạng của phương tiện Đồng thời, các thiết bị tự động điều khiển kết hợp với hệ thống chẩn đoán điện tử hiện đại cho phép phát hiện lỗi nhanh chóng, từ đó hạn chế nguy cơ mất độ tin cậy của các chi tiết trong quá trình hoạt động của ô tô.
Đặc điểm hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô
2.3.1 Đặc điểm cấu trúc của hệ thống có điều khiển điện tử trên ô tô
Trong ô tô hiện đại, các hệ thống đã phát triển thành các hệ cơ điện tử, kết hợp giữa kỹ thuật điện, điện tử, thông tin và điều khiển để tối ưu hóa hoạt động của các hệ cơ khí truyền thống như hệ thống cấp nhiên liệu, điều khiển chuyển số, phanh, lái và treo Giá trị của các trang bị điện, mạch điều khiển điện tử và phần mềm điều khiển hiện chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng giá trị của ô tô.
Hình 2 1 Cấu trục một hệ thống động cơ có điều khiển điện tử
Sơ đồ khối của hệ thống có điều khiển điện tử được trình bày trong Hình
2.1 và Hình 2.2 So với hệ thống cơ khí, hệ thống có điều khiển điện tử có cấu trúc phức tạp hơn Để đưa hệ cơ khí vào hoạt động, một hệ thống điều khiển (bao gồm các phần chính là các cảm biến, cơ cấu chấp hành và bộ xử lý trung tâm ECU) làm nhiệm vụ thu thập các thông tin về trạng thái của hệ thống, môi trường; tiến hành xử lý, tính toán theo một chương trình đã được cài đặt sẵn trong bộ vi xử lý của ECU rồi cấp tín hiệu đền điều khiển sự hoạt động của cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành đến lượt nó làm nhiệm vụ dẫn động cơ khí hoạt động Như vậy, trong hệ thống có điều khiển điện tử sự hoạt động của phần cơ khí bị phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống điều khiển điện tử Nếu hệ thống điều khiển điện tử bị trục trặc, có lỗi sẽ làm cho hệ cơ khí không thể hoạt động đúng được, hoặc thậm chí là không hoạt động được
Trong hệ thống điều khiển điện tử, các cảm biến, tín hiệu đầu vào làm
Hệ thống ô tô có điều khiển điện tử đảm nhiệm việc cung cấp thông tin về trạng thái hiện tại và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống Để điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho các xy lanh động cơ, hệ thống EFI sử dụng các cảm biến quan trọng như cảm biến lưu lượng không khí nạp, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, và cảm biến mức độ tải động cơ, cùng với các thông tin môi trường như nhiệt độ khí nạp và độ ẩm không khí.
Tín hiệu điện từ các cảm biến gửi về ECU trong dải làm việc xác định trạng thái bình thường của hệ thống Khi điện áp của cảm biến nằm ngoài dải này, điều đó cho thấy đã xuất hiện lỗi trong "vùng được giám sát" Nguyên nhân có thể do cảm biến, đường truyền tín hiệu hoặc phần hệ thống liên quan Tín hiệu đầu ra của cảm biến thay đổi theo quy luật phản ánh các thông số vật lý của hệ thống Do đó, nếu tín hiệu từ cảm biến không phù hợp với quy luật hoạt động, điều này chỉ ra sự cố ở kết cấu nơi cảm biến được lắp đặt.
Trong các hệ thống điều khiển điện tử, cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và đánh giá trạng thái kỹ thuật của hệ thống Thông tin đầu ra từ cảm biến không chỉ xác định trạng thái hiện tại mà còn giúp phân tích diễn biến và dự báo tình hình kỹ thuật trong thời gian vận hành tiếp theo Các tín hiệu ra của cảm biến cung cấp các thông số chẩn đoán trực tiếp về trạng thái kỹ thuật của hệ thống.
Các cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển điện tử bao gồm phần điều khiển và nguồn cung cấp năng lượng, thường là các mạch điện tử và thiết bị điện Nhờ vào các trị số tín hiệu điều khiển và mạch công suất, có thể theo dõi và xác định trạng thái kỹ thuật của các cơ cấu chấp hành trong hệ thống.
2.3.2 Đặc điểm chẩn đoán lỗi các hệ thống trên động cơ có hệ thống điều khiển điện tử
Trên các xe ô tô cũ, hệ thống cơ khí thiếu cảm biến, khiến việc theo dõi và giám sát quá trình hoạt động trở nên khó khăn Việc đánh giá tình trạng kỹ thuật và phát hiện lỗi chủ yếu dựa vào dấu hiệu bên ngoài và kinh nghiệm của kỹ thuật viên Chẳng hạn, việc kiểm tra khe hở ổ trục thông qua đo rung động, tiếng ồn hoặc nhiệt độ vỏ ổ trục, hay đánh giá chất lượng làm việc của cụm piston xy lanh qua độ lọt khí, tiếng gõ và màu khói khí xả Khi sử dụng thiết bị chẩn đoán, cần bổ sung gá lắp chuyên dụng cho cảm biến, làm kéo dài quá trình chẩn đoán và yêu cầu dừng hoạt động của hệ thống.
Trên các hệ thống điều khiển điện của ô tô, việc phân tích thông tin từ cảm biến và cơ cấu chấp hành cho phép đánh giá trạng thái kỹ thuật của hệ thống Phương pháp chẩn đoán kỹ thuật này mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng phát hiện sớm các vấn đề và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của xe.
• Thông qua việc đo trực tiếp các thông số làm việc của hệ thống sẽ giúp cho chẩn đoán chính xác, khách quan
Việc sử dụng thiết bị đo và quy trình phân tích lập trình giúp kỹ thuật viên tham gia hiệu quả vào quá trình chẩn đoán ô tô mà không cần phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm chuyên môn hay tuổi nghề, khác với các phương pháp chẩn đoán truyền thống trước đây.
• Không cần thêm các gá lắp, cảm biến bổ sung phục vụ cho chẩn đoán như trong trường hợp hệ cơ khí
Hệ thống chẩn đoán là một hệ thống đo lường điện, cho phép đo đồng thời nhiều thông số quan trọng của hệ thống ô tô và phân tích dữ liệu theo chương trình logic đã được cài đặt Quá trình chẩn đoán diễn ra trong thời gian thực, đồng hành cùng hoạt động của xe Bằng cách phân tích dữ liệu hiện tại, hệ thống có khả năng dự đoán các lỗi có thể xảy ra trong tương lai, từ đó nâng cao tính chủ động trong quản lý và đảm bảo an toàn khi vận hành xe.
Việc chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của các hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô hiện đại có sự khác biệt rõ rệt so với các hệ thống điều khiển cơ khí hoặc thủy lực của ô tô thế hệ cũ.
Đối với hệ thống điều khiển điện tử, việc chẩn đoán trạng thái kỹ thuật phần điều khiển yêu cầu sử dụng các thiết bị đo kiểm chuyên dụng Vì vậy, phát hiện lỗi chỉ dựa vào việc theo dõi các dấu hiệu bên ngoài là không khả thi.
Việc chẩn đoán các phần cơ khí cần phải được thực hiện sau khi đã kiểm tra và chẩn đoán phần điều khiển điện tử, vì các bộ phận cơ khí hoạt động nhờ vào tín hiệu điều khiển và cơ cấu chấp hành.
Các tín hiệu từ cảm biến và cơ cấu chấp hành cung cấp thông tin chẩn đoán chính xác về hoạt động nội bộ của hệ thống, giúp đánh giá trạng thái kỹ thuật và phát hiện lỗi một cách tin cậy.
Trong các hệ thống điều khiển điện tử, chẩn đoán trạng thái kỹ thuật không chỉ dừng lại ở việc phát hiện lỗi trong hệ thống điều khiển mà còn bao gồm việc phát hiện các lỗi cơ khí liên quan đến các thông số vật lý mà cảm biến giám sát.
Vai trò, cấu tạo và nguyên lý hoạt động ECU (Electronic Control Unit) 13
ECU, hay còn gọi là hộp đen, là bộ não điều khiển mọi hoạt động của động cơ Nó tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến trên động cơ hoặc ô tô, xử lý tín hiệu và đưa ra mệnh lệnh cho các cơ cấu chấp hành thực hiện Những mệnh lệnh này bao gồm điều khiển nhiên liệu, góc đánh lửa, góc phối cam, ga tự động và lực phanh ở từng bánh xe.
Cơ cấu chấp hành cần đảm bảo tuân thủ lệnh từ ECU và phản hồi chính xác từ các cảm biến để tăng cường độ chính xác và khả năng thích ứng Đồng thời, hệ thống cũng phải giảm thiểu chất độc hại trong khí thải, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và duy trì công suất tối ưu trong các chế độ hoạt động của động cơ Quan trọng hơn, ECU có khả năng can thiệp và xử lý nhanh chóng các tình huống nguy hiểm, đồng thời giúp chẩn đoán tình trạng của động cơ một cách hiệu quả.
ECU, hay Bộ điều khiển điện tử, trong các mẫu ô tô hiện đại, là một tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ có khả năng nhận diện tín hiệu, lưu trữ thông tin, thực hiện tính toán, gửi tín hiệu phù hợp và quyết định chức năng hoạt động của xe, nhằm tối ưu hóa hiệu suất trong các tình huống khác nhau.
ECU cấu thành từ 3 bộ phận chính: bộ nhớ trong ECU, bộ vi xử lý (bộ não của ECU) và đường truyền – BUS a Bộ nhớ trong ECU:
Bao gồm 4 thành phần đảm nhiệm chức năng riêng biệt: RAM, ROM, PROM, KAM
• ROM (Read Only Memory): Dùng trữ thông tin thường trực
ROM là bộ nhớ chỉ đọc, chứa thông tin đã được lập trình sẵn và không thể ghi thêm dữ liệu Đây là nơi cung cấp thông tin cho các bộ phận khác trong hệ thống.
RAM (Bộ nhớ truy suất ngẫu nhiên) là loại bộ nhớ dùng để lưu trữ thông tin mới được ghi và được quản lý bởi vi xử lý Nó cho phép đọc và ghi dữ liệu theo địa chỉ bất kỳ, giúp tăng tốc độ truy xuất thông tin trong các ứng dụng máy tính.
PROM (Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình) có cấu trúc tương tự như ROM nhưng cho phép lập trình dữ liệu ngay tại nơi sử dụng, thay vì tại nhà sản xuất như ROM Điều này giúp PROM linh hoạt trong việc sửa đổi chương trình điều khiển để đáp ứng các yêu cầu khác nhau.
KAM (Keep Alive Memory) là bộ nhớ lưu trữ thông tin tạm thời cung cấp cho bộ vi xử lý, giúp duy trì dữ liệu ngay cả khi động cơ ngưng hoạt động hoặc máy tắt Tuy nhiên, nếu nguồn cung cấp từ ắc-quy bị ngắt, dữ liệu trong KAM sẽ bị mất Bộ vi xử lý (Microprocessor) là thành phần chính xử lý các thông tin này.
ECU nhận thông tin tín hiệu từ các biến trên động cơ qua bộ nhớ nội bộ, sau đó gửi tín hiệu đến bộ vi xử lý Tại đây, bộ vi xử lý thực hiện tính toán và phát lệnh cho các bộ phận chấp hành tương ứng, làm cho nó trở thành bộ phận quan trọng nhất của ECU Đường truyền, hay còn gọi là BUS, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải thông tin giữa các thành phần của hệ thống.
Cho phép truyền và trao đổi thông tin giữa những hệ thống điện tử dưới dạng dữ liệu và tín hiệu
Kỹ thuật truyền dữ liệu thông thường yêu cầu tối thiểu hai đường dây cho mỗi tín hiệu, như từ bộ đo khối lượng không khí nạp hoặc cảm biến kiểu Hall Tuy nhiên, nhu cầu ngày càng tăng về điện tử trên xe trong các lĩnh vực an toàn, tiện nghi, thông tin, tiêu thụ nhiên liệu, giảm khí thải ô nhiễm và chẩn đoán đòi hỏi hệ thống phải được kết nối để trao đổi thông tin nhanh chóng Kỹ thuật truyền dữ liệu truyền thống không đáp ứng được yêu cầu này do cần nhiều đường dây tín hiệu trong khi không gian lắp đặt hạn chế và trọng lượng xe cần được tối ưu hóa Do đó, việc sử dụng các hệ thống bus dữ liệu ngày càng trở nên phổ biến trên các phương tiện giao thông.
Các hệ thống bus dữ liệu truyền tải thông tin dưới dạng các gói dữ liệu được kết nối bởi các đơn vị tin (bits) Trước đây, máy tính điều khiển động cơ chủ yếu sử dụng hai loại 4 bit và 8 bit, trong đó máy tính 4 bit có khả năng chứa nhiều lệnh hơn nhờ thực hiện tốt các lệnh logic Tuy nhiên, máy tính 8 bit lại vượt trội hơn trong việc xử lý các phép sai số, với độ chính xác cao gấp 16 lần so với loại 4 bit Hiện nay, để điều khiển các hệ thống trên ô tô với tốc độ nhanh và độ chính xác cao, máy tính 8 bit, 16 bit hoặc 32 bit được ưa chuộng hơn.
2.4.3 Nguyên lý hoạt động của ECU
ECU đóng vai trò quan trọng trong việc xác định thời điểm đánh lửa và phun xăng tối ưu, giúp cải thiện hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải độc hại Nhờ vào cảm biến tốc độ động cơ, cùng với các cảm biến khác như vị trí bướm ga, khối lượng khí nạp, và cảm biến oxy, ECU có thể tính toán chính xác lượng nhiên liệu phun và góc đánh lửa sớm phù hợp với từng chế độ hoạt động Hệ thống đánh lửa điện tử kết hợp với phun xăng hiện nay đã hoàn toàn thay thế các hệ thống đánh lửa bán dẫn truyền thống nhờ vào những ưu điểm vượt trội.
ECU đóng vai trò quan trọng trong việc can thiệp vào các hệ thống an toàn của ô tô, bao gồm hệ thống cân bằng ESP, hỗ trợ phanh khẩn cấp BA và hệ thống phân bổ lực phanh EBD Thông qua các cảm biến, ECU liên tục ghi nhận và truyền tín hiệu, so sánh dữ liệu với các chương trình đã được lập trình Khi gặp tình huống nguy hiểm, như đánh lái gấp hoặc phanh gấp, ECU ngay lập tức nhận diện và điều chỉnh các thông số như góc xoay, tốc độ từng bánh xe và lực phanh để giúp người lái duy trì kiểm soát và giảm thiểu rủi ro.
2.4.4 Các cảm biến trên ô tô
2.4.4.1 Cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston – Crankshaft Position Sensor a Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston
Cảm biến vị trí piston, hay còn gọi là cảm biến TDC (cảm biến G), cung cấp thông tin cho ECU về vị trí điểm chết trên hoặc trước điểm chết của piston Thông thường, chỉ vị trí của piston xylanh số 1 (hoặc số 6) được gửi đến ECU, trong khi vị trí của các xy lanh khác sẽ được tính toán Cảm biến này giúp ECU xác định thời điểm đánh lửa và thời điểm phun nhiên liệu Số xung phát ra từ cảm biến phụ thuộc vào kiểu phun (độc lập, nhóm hay đồng loạt) và số lần phun trong mỗi chu kỳ Trên một số xe, tín hiệu từ cảm biến vị trí piston xylanh số 1 còn được sử dụng như xung reset để ECU cập nhật giá trị mới trên RAM sau mỗi chu kỳ (2 vòng quay trục khuỷu).
Cảm biến tốc độ động cơ, hay còn gọi là cảm biến góc trục khuỷu (tín hiệu NE), có vai trò quan trọng trong việc báo tốc độ động cơ Nó giúp tính toán góc đánh lửa tối ưu và lượng nhiên liệu phun cho từng xy lanh Ngoài ra, cảm biến này còn được sử dụng để điều khiển tốc độ cầm chừng và cắt nhiên liệu trong chế độ cầm chừng cưỡng bức.
Có nhiều phương pháp để lắp đặt cảm biến G và NE trên động cơ, bao gồm việc đặt chúng trên bánh đà hoặc bánh răng cốt cam Đôi khi, ECU chỉ sử dụng một xung từ cảm biến hoặc IC đánh lửa để xác định vị trí của piston và tốc độ của trục khuỷu.
