Bộ điều khiển điện tử trên ECU trên ô tô: Tổng quan và chi tiết

Tìm hiểu về bộ điều khiển điện tử trên ECU trên ô tô

ECU là viết tắt của cụm từ Electronic Control Unit nghĩa là bộ điều khiển điện tử, hay ngôn ngữ riêng của người thợ còn gọi nó là “Hộp đen”, nó như một máy tính (computer) hay “Bộ não” để điều khiển sự hoạt động của hệ thống. Ban đầu ECU được sử dụng để điều khiển động cơ, về sau ECU được sử dụng rất nhiều trên ô tô để điều khiển cho nhiều hệ thống khác trên xe đảm bảo sự hoạt động chính xác, hiệu quả, tăng sự tiện nghi và sự an toàn của chiếc xe, những chiếc xe ô tô đời mới có thể lên tới cả trăm hộp ECU.

Bộ điều khiển điện tử trên ECU trên ô tô: Tổng quan và chi tiết

Khi những chiếc xe đời mới được trang bị rất nhiều hộp ECU điều khiển cho các hệ thống, những hệ thống trên xe hoạt động hiệu quả hơn nhưng cũng đặt ra một thách thức không nhỏ cho người thợ trong việc có thể sửa chữa các hư hỏng của hệ thống.

Hầu hết hiện nay các kỹ thuật viên chủ yếu chỉ sửa chữa các hư hỏng phần ngoại vi và ít người có thể sửa chữa được các hư hỏng trong “Bộ não” bởi nó đòi hỏi cần phải nắm bắt thật tốt về kỹ thuật điện tử. Và với các kỹ thuật viên có thể sửa chữa được các hư hỏng bên trong ECU thì họ sẽ có mức thu nhập khá cao. Vì vậy, việc học tập nắm bắt các kỹ thuật sửa chữa ECU  đang được các kỹ thuật viên sửa chữa điện ô tô rất quan tâm.

Hôm nay, Trường dạy nghề sửa chữa điện ô tô – Trung tâm huấn luyện kỹ thuật ô tô Việt Nam VATC sẽ giới thiệu đến các bạn một cách tổng quan nhất về bộ điều khiển điện tử – ECU trên xe ô tô để các bạn cùng tham khảo.

Tổng quan về ECU trên ô tô

Một bộ ECU sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến có trên xe ô tô và xử lý tín hiệu này để đưa ra các hiệu chỉnh điều khiển tới các cơ cấu chấp hành. Ở các cơ cấu chấp hành luôn phải bảo đảm nhận lệnh từ ECU và đáp ứng lại các tín hiệu phản hồi từ các con cảm biến.

Tiếp nối bài viết trước về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ECU, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu thêm các chức năng có trong ECU mà những KTV muốn học nghề sửa chữa ECU cần nắm bắt được.

1. Cấu trúc bộ điều khiển điện tử

Cấu trúc của bộ ECU như hình sau:

Sơ đồ khối cấu trúc của ECU
Sơ đồ khối cấu trúc của ECU

Bộ phận này chủ yếu là bộ vi xử lý Microprocessor hay còn gọi là Control Processing Unit ( CPU ). CPU sẽ lựa chọn các lệnh và xử lý các số liệu từ bộ nhớ của ROM và RAM chứa các chương trình cũng như dữ liệu đã xử lý gửi đến các cơ cấu thực hiện.

Sơ đồ cấu trúc của CPU bao gồm các cơ cấu đại số logic dùng để tính toán các dữ liệu, các bộ ghi nhận và lưu trữ tạm những dữ liệu cũng như các bộ điều khiển các chức năng khác nhau. Trên các CPU thế hệ mới, các nhà sản xuất thường chế tạo CPU, ROM, RAM tích hợp trong một IC và gọi nó là bộ vi điều khiển Microcontroller.

Cấu trúc của CPU
Cấu trúc của CPU

ECU là bộ điều khiển hoạt động dựa trên các tín hiệu số nhị phân bằng điện áp thấp biểu hiện cho số 0 và điện áp cao biểu hiện là số 1. Bit là một số hạng 0 hoặc 1 và mỗi dãy với 8 bit tương đương 1 byte hoặc 1 từ. Biểu hiện một lệnh hoặc 1 mẫu thông tin gọi là Byte.

Chuỗi tín hiệu nhị phân
Chuỗi tín hiệu nhị phân

2. Loại mạch giao tiếp vào/ra (I/O)

a) Bộ chuyển đổi A/D

Bộ chuyển đổi A/D là viết tắt của cụm từ Analog to Digital Converter, bộ này dùng để chuyển các tín hiệu từ đầu vào, dựa trên sự thay đổi điện áp của các cảm biến ghi nhận để chuyển thành các tín hiệu số cho bộ vi xử lý hiểu được.

Mạch điện của bộ chuyển đổi A/D
Mạch điện của bộ chuyển đổi A/D

b) Bộ đếm Counter

Bộ đếm Counter  được dùng để đếm xung, chúng ta có thể dễ hiểu hơn với ví dụ như từ một cảm biến vị trí piston rồi gửi lượng đếm về bộ vi xử lý như hình dưới.

Mạch điện của bộ đếm
Mạch điện của bộ đếm

c) Bộ nhớ trung gian Buffer

Bộ nhớ trung gian Buffer  có nhiệm vụ chuyển các tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu sóng vuông dạng số và nó không giữ lượng đếm như trong bộ đếm. Bộ phận chính của bộ nhớ trung gian là một transistor, nó có công dụng đóng mở theo cực tính của tín hiệu xoay chiều.

Mạch điện của bộ nhớ trung gian
Mạch điện của bộ nhớ trung gian

d) Bộ khuếch đại Amplifier

Có một số cảm biến bên trong ECU mang tín hiệu rất nhỏ, vậy nên trong bộ ECU cần phải có thêm bộ khuếch đại tín hiệu.

Mạch điện của bộ khuếch đại
Mạch điện của bộ khuếch đại

e) Bộ ổn áp Voltage regulator

Trong bộ ECU thông thường có hai bộ ổn áp đó là bộ ổn áp 5V và bộ ổn áp 12V.

Mạch điện bộ ổn áp
Mạch điện bộ ổn áp

f) Mạch giao tiếp ngõ ra

Những tín hiệu được điều khiển từ bộ vi xử lý sẽ được gửi đến các transistor công suất điều khiển relay, solenoid, motor,… Ngoài ra, các transistor này có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài ECU.

Mạch điện giao tiếp ngõ ra
Mạch điện giao tiếp ngõ ra

Chúc các bạn có những trải nghiệm tuyệt vời tại đây!

>>> Tham khảo các bài viết về kiến thức ECU tương tự tại đây

Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam VATC

Địa chỉ: số 50 đường 12, P.Tam Bình, Q.Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại: 0945.71.17.17
Email: info@oto.edu.vn

Profile Pic
VATC

Bình luận

Your email address will not be published. Required fields are marked *