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

  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Kinh nghiệm lựa chọn dầu nhớt cho xe ô tô

    08:59 AM 19/03/2024
    180712
    Lựa chọn dầu nhớt để sử dụng là một vấn đề khá quan trọng nếu bạn đang sở ...
  • Sơn Vinh

    Bài viết: 176

    Có cần thiết thay dầu động cơ lần đầu tại 1.000 km?

    08:59 AM 19/03/2024
    29185
    Đây cũng là băn khoăn của không ít người khi bảo dưỡng ô tô lần đầu. Quan điểm thay nhớt tại 1.000 km có từ rất lâu, tuy nhiên với tiến bộ của kỹ thuật lắp ráp và sản xuất ô tô hiện đại, liệu chúng ta có nhất thiết phải thay nhớt tại 1.000 km đầu.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Các hạng mục bảo dưỡng cho xe Toyota sau 80.000 km

    09:33 AM 18/03/2024
    163213
    Một chiếc ô tô sử dụng theo năm tháng sẽ không tránh khỏi những hao mòn và hư hỏng phụ tùng. Chúng ta cần kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ, kịp thời phát hiện hư hỏng, tiến hành bảo dưỡng và thay thế phụ tùng để đảm bảo tính an toàn của chiếc xe trog suốt quá trình sử dụng.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Những điều cần biết khi kiểm tra và sử dụng nước làm mát ô tô

    09:16 AM 16/03/2024
    140629
    Ngày nay, mọi người sử dụng xe ô tô đều quen với việc sử dụng nước làm mát động cơ (dung dịch có màu xanh lá cây hoặc màu đỏ) cho chiếc xe của mình. Tuy nhiên sử dụng loại nước này thế nào cho đúng và cần lưu ý điều gì, chúng ta cùng tìm hiểu qua các bài viết sau.
  • Phan Tuấn Anh

    Bài viết: 43

    Tìm hiểu về cửa kính chỉnh điện - khắc phục sự cố kẹt kính

    09:10 AM 16/03/2024
    87056
    Khi bạn vừa tậu một chiếc ô tô mới thì mọi hệ thống điều khiển đều hoạt động rất trơn tru, nhưng nếu chiếc xe ấy đã chinh chiến lâu năm dưới điều kiện môi trường nhiều bụi bẩn, nắng mưa thất thường dễ gây ra hư hỏng. Có thể kể đến như việc cửa sổ bị kẹt, hoạt động chập chờn hoặc không thể hoạt động rất thường hay gặp phải.
  • Mr. Kim - KIA LÂM ĐỒNG

    0938809036

    Bài viết: 57

    Kinh nghiệm xử lý khi động cơ xe ô tô quá nóng (đồng hồ nhiệt tăng cao)

    09:10 AM 16/03/2024
    133410
    Động cơ xe nóng có thể do thiếu nước làm mát hoặc bị rò rỉ nhưng vẫn có thể kiểm soát tình hình bằng những kỹ năng đơn giản.
  • Hoàng Tuấn

    0933665808

    Bài viết: 410

    Nguyên nhân và cách khắc phục khi xe nhả khói

    09:09 AM 15/03/2024
    124131
    Nếu một buổi sáng trời đông lạnh lẽo, bạn khởi động xe hơi và phía sau xuất hiện làn khói mờ ảo thì hãy khoan vội lo, đó chỉ là do hơi nước đọng lại trong ống xả bị đốt nóng và bốc hơi. Nhưng nếu nơi bạn sinh sống khá nóng bức hay xe đang di chuyển trên đường thì việc khói xuất hiện rõ ràng là không hề ổn.
  • Sơn Vinh

    Bài viết: 176

    Bảo dưỡng ô tô chính hãng hay gara bên ngoài sẽ tốt hơn?

    09:09 AM 15/03/2024
    34160
    Đây là băn khoăn của không ít người sử dụng ô tô tại Việt Nam. Thông thường các chủ xe ô tô sẽ phó mặc cho các trung tâm dịch vụ chính hãng vì lo ngại đến các vấn đề về bảo hành. Tuy nhiên đây chưa hẳn là giải pháp hoàn hảo.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Cách điều chỉnh đèn pha cho xe ô tô

    09:14 AM 14/03/2024
    101670
    Đèn pha là bộ phận không thể thiếu với một chiếc xe ô tô, nó giúp tài xế có tầm quan sát rộng và rõ ràng hơn khi lái xe vào ban đêm. Bài viết sẽ giúp bạn nắm được cách điều chỉnh đèn pha của một chiếc ô tô.
  • Widowmaker

    Bài viết: 107

    Cân chỉnh thước lái là gì? Vì sao và khi nào cần cân chỉnh thước lái ô tô?

    09:13 AM 14/03/2024
    22213
    Hệ thống lái ảnh hưởng lớn đến độ an toàn của một chiếc ô tô, đóng vai trò đặc biệt quan trọng chỉ sau hệ thống phanh. Việc cân chỉnh để hệ thống lái hoạt động chính xác do đó cũng cần được quan tâm.