Hệ thống điều khiển ECU – Cấu tạo, Vai trò và Nguyên lý hoạt động

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 13/10/2023

Vai trò của ECU điều khiển

Thật sự, bạn có thể nghĩ rằng ECU (hay còn gọi là hộp đen) chính là “bộ não” điều khiển chi phối tất cả mọi hoạt động của động cơ thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến trên động cơ hoặc ô tô, sau đó được truyền về ECU xử lý tín hiệu và đưa ra “mệnh lệnh” buộc các cơ cấu chấp hành phải thực hiện như việc điều khiển nhiên liệu, góc đánh lửa, góc phối cam, ga tự động, lực phanh ở mỗi bánh...

Mặc khác, cơ cấu chấp hành phải luôn bảo đảm thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến nhằm đem lại sự chính xác và thích ứng cần thiết. Bên cạnh đó, nhằm giảm tối đa chất độc hại trong khí thải và cải thiện lượng tiêu hao nhiên liệu, đảm bảo công suất tối ưu ở các chế độ hoạt động của động cơ. Hơn hết, ECU can thiệp và xử lý nhanh những tính huống mất kiểm soát của người khi gặp tình huống nguy hiểm và điều đặc biệt giúp việc chuẩn đoán “bệnh” của động cơ một cách nhanh chóng.

Tóm lại, ECU ngày nay trên những mẫu ô tô hiện đại có thể hiểu đó là bộ tổ hợp vi mạch và bộ phận phụ dùng để nhận biết tín hiệu, trữ thông tin, tính toán, gửi đi các tín hiệu thích hợp và quyết định chức năng làm việc của xe sao cho hiệu quả nhất trong các tình huống khác nhau.

Xem thêm: Camera hành trình - xu hướng hay là trang bị... phòng thân

Cấu tạo của ECU

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 viên đãm nhiệm chức năng riêng biệt: RAM, ROM, PROM, KAM

– ROM (Read Only Memory): Dùng trữ thông tin thường trực. Bộ nhớ này chỉ đọc thông tin đã được lập trình sẵn, chứ không thể ghi vào được. Do đó, ROM chính là nơi cung cấp thông tin cho bộ vi xử lý.

– 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.

– 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 sữa 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 acquy đến máy tính thì bộ nhớ KAM sẽ bị mất.

b) Bộ vi xử lý (Microprocessor)

Từ việc tiếp nhận thông tin tín hiệu ở các cảm biến trên động cơ thông qua các bộ nhớ trong ECU, tín hiệu lập tức gửi đến Bộ vi xử lý, lúc này nó có chức năng tính toán và đưa ra mệnh lệnh cho bộ phận chấp hành thích hợp. Có thể nói, đây là bộ phận quan trọng nhất của ECU

c) Đường truyền – BUS: Dùng để chuyển các lệnh và số liệu trong ECU.

Có thể hiểu nôm na rằng để thông tin có thể truyền từ bộ vi xử lý gửi đến các cơ cấu chấp hành nhanh nhất có thể, đường truyền đóng một vai trò không nhỏ. Trước đây, 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 tính 8 bit, 16 bit hoặc 32 bit.

Xem thêm: 7 tiêu chí cần biết khi chọn mua camera hành trình

Nguyên lý hoạt động

Nhờ vào cảm biến tốc độ động cơ và vị trí piston – công dụng của cảm biến này sẽ giúp ECU xác định thời điểm đánh lửa và thời điểm phun xăng tối ưu nhằm cải thiện hiệu suất và khả năng tiêu thụ nhiên liệu. Ngoài ra với những cảm biến khác như vị trí bướm ga xác định lưu lượng không khí nạp, gửi đến ECU tính toán lượng nhiên liệu phun thích hợp với từng chế độ tải, song song đó với các dữ liệu về tốc độ động cơ, tải, nhiệt độ… nhờ các cảm biến mã hoá tín hiệu đưa vào ECU xử lý và tính toán để đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu theo từng chế độ hoạt động của động cơ. Với những ưu điểm nổi bật, ngày nay hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử kết hợp với phun xăng đã thay thế hoàn toàn hệ thống đánh lửa bán dẫn thông thường.

Trên thế giới hiện nay, nhiều nước châu Âu hướng đến tiêu chuẩn khí thải (EURO 5, EURO 6) hạn chế gây hại ô nhiễm môi trường. Chính vì lẽ đó, ECU đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc làm giảm khí thải, một cách phổ biến nhất hiện nay như là việc ô tô được trang bị thêm bộ hoá khử (TWC – Three way catalyst), bộ hoá khử này sẽ hoạt động cao nhất ở tỷ lệ hoà khí lý tưởng, thông qua cảm biến Oxy xác định phần hoà khí tức thời trong khí nạp gửi tín hiệu về ECU nhằm điều chỉnh tỷ lệ hoà khí thích hợp ở từng điều kiện nhất định.

Ngoài ra, ECU còn can thiệp sâu vào các hệ thống an toàn trên ô tô có thể kể đến như: hệ thống cân bằng ESP, hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, hệ thống phân bổ lực phanh EBD… thông qua việc cảm biến chịu trách nhiệm liên tục ghi lại và truyền tín hiệu về ECU, nhiệm vụ của ECU sẽ so sánh dữ liệu với những chương trình đã tính toán trước. Do đó, khi gặp những sự cố nguy hiểm, người lái có khuynh hướng phản xạ đột ngột như đánh lái gấp, lực phanh tăng nhanh, hiện tượng trượt bánh khi phanh… lập tức ECU sẽ nhận tín hiệu, buộc xe phải hoạt động theo những chương trình lập trình sẵn như điều chỉnh góc xoay, kiểm soát tốc độ từng bánh xe, lực phanh mỗi bánh nhằm chế tối đa sự mất kiểm soát của người lái.

Xem thêm: Tìm hiểu về chức năng của các loại cảm biến trên ô tô

Dừng lại một chút bác ơi!! Deal Hot đang chờ bác.

ƯU ĐÃI MUA BẢO HIỂM Ô TÔ LIBERTY HOÀN PHÍ ĐẾN 35%

Hiện tại danhgiaXe.com kết hợp cùng bảo hiểm Liberty Việt Nam ra mắt chương trình ưu đãi đặc biệt HOÀN PHÍ ĐẾN 35% khi mua bảo hiểm thân vỏ (giúp bác tiết kiệm một số tiền kha khá đấy!) Vì số lượng ưu đãi có hạn nên bác nào quan tâm thì nhanh tay bấm vào nút bên dưới để được tư vấn cụ thể nhé, các bác chỉ mất 30s.

P/s: Liberty (công ty Mỹ) là một trong các công ty Top đầu về bảo hiểm ô tô ở Việt Nam.

Xem thông tin chi tiết TẠI ĐÂY

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Bài viết mới nhất

  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Một số cách sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh hiệu quả

    15:14 PM 14/06/2025
    46144
    Hệ thống phanh có tác dụng giảm tốc độ và dừng xe khi cần thiết để đảm bảo an toàn giao thông khi lưu thông trên đường. Chính vì vậy chúng ta cần sử dụng hệ thống này thật hiệu quả và nêm thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng nhằm đảm bảo tình trạng hoạt động của chúng luôn tốt nhất.
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Những trang bị hấp dẫn trên ô tô người Việt ít sử dụng

    16:06 PM 08/06/2025
    15794
    Trang bị tiện nghi là lợi thế bán hàng lớn trên một chiếc ô tô. Ngày nay, các hãng xe đã hào phóng hơn khi mang nhiều trang bị cao cấp xuống các dòng xe tầm trung. Tuy nhiên, điều kiện thời tiết nhiệt đới và đặc thù giao thông tại Việt Nam khiến nhiều trang bị hấp dẫn trên ô tô trở nên không mấy hữu dụng.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô

    16:11 PM 08/06/2025
    54750
    Không dùng thường xuyên, không tắt điều hòa trước khi tắt máy, bật điều hòa ngay khi lên xe… là những sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô.
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Các giải pháp độ đèn tăng sáng ô tô

    16:05 PM 08/06/2025
    25726
    Hệ thống đèn chiếu sáng là bộ phận quan trọng trên ô tô. Đặc biệt là với những người thường xuyên lái xe vào buổi tối, chạy đường dài. Nếu đèn xe nguyên bản quá tối, hãy tham khảo các giải pháp sau.
  • ilovevn

    Bài viết: 9

    Ghế ngồi trên xe và những điều nên biết

    16:04 PM 08/06/2025
    14997
    Để đi một hành trình xa hay đơn giản là có được cảm giác thoải mái khi điều khiển xe thì điều trước tiên bạn cần có là một chiếc ghế êm ái. Với cấu tạo của ghế xe hơi ngày nay, hai phần trên ghế đảm đương chức năng này. Một là các nệm lót xung quanh ở cả trên mặt ghế lẫn phần dựa lưng (còn gọi là loại ghế ngồi ôm). Các dòng xe thể thao thường có những tấm lót khá êm ái, trong khi nhiều xe SUV hầu như không có các tấm đệm này khiến cho khi điều khiển người lái có thể bị lắc lư. Chi tiết này không tác động nhiều tới lái xe trong khoảng thời gian ngắn tuy nhiên trên đoạn đường dài nó sẽ khiến bạn mệt mỏi.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Nguyên nhân khiến xe chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn mờ

    16:10 PM 08/06/2025
    7824
    Xe gặp các hiện tượng như: Chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn xe mờ… cho thấy hệ thống điện đang gặp vấn đề. Vậy cụ thể nguyên nhân của các hiện tượng này là do đâu?
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù?

    16:03 PM 08/06/2025
    12697
    Với mong muốn kiểm soát tốt hơn các điểm mù ở vị trí 2 góc phần tư sau xe, nhiều bác đã chọn cách gắn thêm gương cầu lồi 360 độ trên gương chiếu hậu. Vậy gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù hay không?
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Ô tô bị giật khi tăng ga: Nguyên nhân do đâu?

    16:09 PM 08/06/2025
    9175
    Ô tô bị giật khi tăng ga là một trong những dấu hiệu cho thấy động cơ xe đang gặp vấn đề nghiêm trọng. Khi nhận thấy hiện tượng này, các bác nên kiểm tra, tìm hiểu nguyên nhân để khắc phục sớm nhất có thể.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Dấu hiệu nhận biết thước lái ô tô bị hỏng

    15:36 PM 10/06/2025
    30726
    Thước lái ô tô bị hỏng cần phải được phát hiện sớm và sửa chữa kịp thời để không làm ảnh hưởng các bộ phận khác trên xe hoặc dẫn tới nguy cơ gây tai nạn. Dưới đây là các dấu hiệu giúp các bác nhận biết thước lái đang gặp vấn đề, hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu ngay!
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Nên lắp camera lùi hay cảm biến lùi?

    16:00 PM 08/06/2025
    5293
    Camera lùi và cảm biến lùi là 2 trợ thủ đắc lực cho những “tài non” trong việc lùi, đỗ xe. Vậy khi xe chưa được trang bị 2 tính này này thì nên chọn lắp camera lùi hay cảm biến lùi? Bằng cách nắm rõ ưu – nhược điểm của mỗi tính năng, chúng ta sẽ đưa ra quyết định phù hợp.