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: 06/04/2022

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

  • Mr. Kim - KIA LÂM ĐỒNG

    0938809036

    Bài viết: 4

    Cách đọc số VIN của ô tô

    15:10 PM 06/08/2022
    155154
    Số VIN (vehicle identification number), được coi như “chứng minh thư” của một chiếc xe, bao gồm 17 ...
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    4 loại hộp số thông dụng trên ô tô người mua xe nên biết

    15:21 PM 05/08/2022
    129812
    Hộp số là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống truyền lực của ô tô. Trải qua hàng trăm năm đồng hành cùng sự phát triển của động cơ đốt trong, những loại hộp số mới đã ra đời, tân tiến và hiện đại hơn. Trong bài viết này, DanhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả những thông tin cơ bản và hữu ích nhất về 4 loại hộp số đang được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô thế giới.
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    15 thông tin cơ bản về hệ thống tăng áp Turbocharger trên ô tô

    15:49 PM 30/07/2022
    20092
    Những khái niệm “tăng áp”, “turbo” đã không còn quá xa lạ với người dùng Việt trong mười năm trở lại đây. Trong khi tất cả những mẫu xe diesel thương mại đều đã được trang bị turbo, “làn sóng” tăng áp cũng lan nhanh sang những mẫu xe chạy xăng trải dài khắp các phân khúc của mỗi hãng xe lớn nhỏ. Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả 15 sự thật thú vị để bạn có cái nhìn đơn giản và khái quát nhất về hệ thống turbo tăng áp trên ô tô.
  • Widowmaker

    Bài viết: 105

    Tư vấn chọn mua camera hành trình tốt và có nhiều tính năng

    16:49 PM 18/07/2022
    693
    Bên cạnh những phụ kiện và option đắt tiền, một trong những trang bị được khách hàng quan tâm nhất khi mua xe là camera hành trình. Thị trường camera hành trình cũng nhờ vậy mà ngày càng phát triển, cho ra đời rất nhiều sản phẩm với các chức năng, đặc tính, chất lượng cũng như khoảng giá khác nhau. Vô tình, điều đó khiến không ít người mua cảm thấy phân vân và bối rối.
  • Widowmaker

    Bài viết: 105

    Dán phim cách nhiệt cho xe ô tô và những điều cần biết để tránh tiền mất tật mang

    14:54 PM 15/07/2022
    5155
    Bạn muốn dán phim cách nhiệt cho xe ô tô nhưng còn e ngại về chi phí, cách lựa chọn...? Đừng lo lắng, danhgiaXe sẽ mang đến cho bạn một số bí quyết hay để có được những tấm phim chất lượng và hữu dụng nhất, tìm hiểu ngay thôi nào!
  • Widowmaker

    Bài viết: 105

    Tính năng tự động giữ phanh Auto Hold là gì? Sử dụng như thế nào để đảm bảo an toàn?

    14:29 PM 08/07/2022
    1598
    Auto Hold hay “Giữ phanh tự động” là tính năng đã dần trở nên phổ biến và quen thuộc trên ô tô. Auto Hold thường được tích hợp chung một cụm với hệ thống phanh tay điện tử. Vậy Auto Hold là gì, cách sử dụng như thế nào để đảm bảo an toàn?
  • Mr. Kim - KIA LÂM ĐỒNG

    0938809036

    Bài viết: 57

    Sự Khác nhau giữa ABS và EBD

    14:32 PM 06/07/2022
    28444
    Nhìn vào bảng thông số kỹ thuật của xe hơi, bạn thường nhìn thấy ABS và EDB... Sẽ có nhiều người thắc mắc các chữ viết tắt này là gì và tại sao nó dần trở thành một chuẩn chung mà phải có hầu hết trên các loại xe hơi đời mới? Bài viết sẽ cho bạn biết ý nghĩa của chúng
  • Nam Nguyen

    Bài viết: 302

    Các giải pháp độ đèn tăng sáng ô tô

    11:21 AM 02/07/2022
    14691
    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.
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    Tìm hiểu các chế độ lái phổ biến trên ô tô

    15:20 PM 28/06/2022
    35817
    Với sự phát triển của kỹ thuật và các công nghệ hỗ trợ điện tử, những chiếc ô tô đang ngày càng trở nên dễ lái và thân thiện hơn với người dùng. Một trong những tính năng phổ biến và tiêu biểu nhất cho nhận định này chính là khả năng tùy chỉnh các chế độ lái khác nhau trên xe – trang bị đã trở nên phổ biến trên hầu hết các dòng xe trải dài ở mọi phân khúc.
  • Believe

    Bài viết: 2096

    Các loại ô tô điện phổ biến nhất hiện nay

    06:06 AM 29/06/2022
    356
    Xu hướng sử dụng xe điện trên thế giới ngày càng tăng cao bởi dây được cho là giải pháp hữu ích trong bối cảnh ô nhiễm môi trường như hiện nay. Vậy các bác có biết hiện có những loại ô tô điện nào đang được sử dụng phổ biến?