TOYOTA đào tạo kỹ thuật viên ô tô (Chuẩn đoán điện 21) - P6

TOYOTA đào tạo kỹ thuật viên ô tô (Chuẩn đoán điện 21) Phần hệ thống 2

Khái quát Mô tả

Hệ thống điều khiển chạy tự động (CCS) tự động điều khiển góc mở bướm ga để cho xe chạy ở tốc độ đặt trước bởi người lái Do đó người lái không cần phải nhấn lên bàn đạp

ga

Xe cũng có thể chạy ở một tốc độ đặt trước khi lên dốc hoặc xuống dốc nhờ có hệ thống CCS

Hệ thống này đặc biệt có ích khi xe chạy trên đường cao tốc hoặc trên đường quốc lộ rộng không có thời gian nghỉ lâu

Do đó, người lái có thể thư giãn và lái xe một cách rất thoải mái

Một số loại xe còn có khả năng tự động giữ khoảng cách giữa các xe không đổi

(1/1)

1 Cách dùng hệ thống điều khiển chạy xe tự động

Hệ thống điều khiển chạy xe tư động hoạt động nhờ công tắc chính, công tắc điều khiển, bàn đạp ga và bàn

đạp phanh

Cấu tạo của công tắc điều khiển cũng khác nhau tuỳ theo loại xe

Các công tắc điều khiển có 5 chế độ hoạt động Thiết lập

“SET”, chạy đều “COAST”, phục hồi “RES”, tăng tốc

“ACC” và hủy bỏ “CANCEL”

2 Thiết lập hệ thống điều khiển chạy tự động ở tốc độ mong muốn

(1) ấn và nhả công tắc chính (đặt ở đầu cần điều khiển)

Đèn chỉ báo sẽ sáng lên

(2) Đạp bàn đạp ga cho xe chạy ở tốc độ mong muốn (giữa

40 km/h đến 200 km/h) (3) ấn vào cần điều khiển rồi nhả ra Với thao tác này sẽ bật công tắc điều khiển SET/COAST

Tốc độ xe khi nhả cần điều khiển sẽ được lưu trong bộ nhớ của ECU điều khiển chạy tự động và như vậy tốc độ

xe được điều khiển bởi hệ thống CCS được thiết lập Tốc

độ xe được lưu trong bộ nhớ được gọi là tốc độ thiết lập

(1/3)

Khái quát Chức năng

3 Tăng tốc bằng điều khiển CCS (1) Thiết lập lại tốc độ cao hơn:

Có hai phương pháp: Phương pháp thứ nhất: dùng công tắc điều khiển

và phương pháp thứ hai: dùng bàn đạp ga

<1> Dùng công tắc điều khiển Nhấc công tắc điều khiển lên để bật RES/ACC cho đến khi xe đạt được tốc độ mong muốn

Nhả công tắc điều khiển khi xe đạt tốc độ mong muốn

<2> Dùng bàn đạp ga (đây là cách nhanh hơn) Nhấn lên bàn đạp ga để xe đạt được tốc độ mong muốn

Đẩy công tắc điều khiển xuống (tới vị trí SET/COAST) và nhả nó ra khi

xe đạt tốc độ mong muốn

(2) Thiết lập lại tốc độ thấp hơn:

Có hai phương pháp: Phương pháp thứ nhất: dùng công tắc điều khiển

và phương pháp thứ hai: dùng bàn đạp phanh

<1> Dùng công tắc điều khiển

Đẩy công tắc điều khiển xuống để bật SET/COAST cho đến khi xe đạt tốc độ mong muốn

Nhả công tắc điều khiển khi xe đạt tốc độ mong muốn

<2> Dùng bàn đạp phanh (đây là phương pháp nhanh hơn)

Đạp bàn đạp phanh để tốc độ xe giảm về tốc độ mong muốn

Đẩy công tắc điều khiển xuống (tới vị trí SET/COAST) và nhả ra khi xe

đạt tốc độ mong muốn

(2/3)

4 Huỷ bỏ chức năng điều khiển chạy tự động

Chức năng điều khiển chạy xe tự động sẽ tự động bị huỷ bỏ nếu bất

kỳ thao tác nào được nêu ra ở bên trái đây xảy ra

Các phương pháp huỷ bỏ chức năng điều khiển theo hành trình từ [1]

đến [4] được gọi là phương pháp huỷ bỏ bằng tay Việc huỷ bỏ chức năng điều khiển bằng tay do người lái thực hiện

Việc huỷ bỏ chức năng điều khiển tự động ở [5], [6] được thực hiện một cách tự động nhờ ECU điều khiển dựa trên điều khiển xe chạy

5 Phục hồi lại chức năng đặt trước tốc độ

Việc bật công tắc RES/ACC sẽ khôi phục lại tốc độ đã thiết lập nếu tốc độ này vừa mới tạm thời bị huỷ bỏ một trong các phương pháp nêu trên ở bên trái ([1], [2], [3] hoặc [4]) chừng nào tốc độ xe chưa giảm xuống dưới 40km/h

Tuy nhiên cần phải chú ý rằng việc ngắt công tắc chính hoặc huỷ bỏ chức năng điều khiển chạy tự động [5], [6] , thì tốc độ thiết lập sẽ vĩnh viễn bị huỷ bỏ

Nếu người lái muốn hệ thống điều khiển chạy xe tự động bắt đầu hoạt

động lại, thì phải thiết lập lại tốc độ mong muốn và lưu trong bộ nhớ bằng cách bật lại công tắc chính và lặp lại các thao tác thiết lập tốc

độ mong muốn như giải thích ở trên

6 Các loại hệ thống CCS

Có hai loại hệ thống điều khiển chạy xe tự động, loại điều khiển bằng ECU điều khiển chạy tự động và một loại điều khiển bằng ETCS-i (hệ thống điều khiển bướm ga thông minh bằng điện tử)

Việc giải thích cấu tạo, nguyên lý hoạt động trong tài liệu này dựa trên loại điều khiển theo ECU điều khiển chạy tự động

(3/3)

Các bộ phận Vị trí/sơ đồ hệ thống

1 Vị trí

Hệ thống CCS gồm các bộ phận sau đây:

(1) ECU điều khiển chạy tự động (2) Bộ chấp hành điều khiển chạy tự động (3) Công tắc điều khiển (công tắc chính và công tắc điều khiển)

(4) Cảm biến tốc độ xe (5) Công tắc đèn phanh (6) Công tắc khởi động ở số trung gian (Xe có A/T) (7) Công tắc ly hợp (Xe có M/T)

(8) Đèn chỉ báo (9) DLC3

(1/4)

Gợi ý:

Loại điều khiển bằng ETCS -i

Loại điều khiển theo ETCS -i có một ECU động cơ thay cho ECU điều khiển chạy xe tự động và một mô tơ điều khiển bướm ga thay cho bộ chấp hành điều khiển chạy xe tự

động

(2/4)

2 Ví dụ về sơ đồ hệ thống

Loại điều điều khiển bằng ECU điều khiển chạy xe tự

động (Xe CAMRY, xêri MCV20)

(3/4)

Các bộ phận Vị trí/sơ đồ hệ thống

ã Loại điều khiển bằng ETCS -i (CAMRY MCV 30)

(4/4)

1 ECU điều khiển chạy xe tự động

ECU nhận các tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe và các công tắc khác nhau, đồng thời xử lý chúng theo chương trình lưu trữ trước

Dựa trên những tín hiệu này, ECU gửi các tín hiệu điều khiển tới bộ chấp hành

Hệ thống này cũng có một mạch đặc biệt cho phép kỹ thuật viên tiến hành chẩn đoán hệ thống và kiểm tra hoạt

động của các tín hiệu đầu vào và đầu ra theo đèn chỉ báo trên bảng đồng hồ táp lô

2 Bộ chấp hành điều khiển chạy xe tự động

Bộ chấp hành đóng vai trò quan trọng trong CCS

Bộ chấp hành gồm có một mô tơ, ly hợp từ và chiết áp Như đã giới thiệu về hệ thống điều khiển chạy xe tự động loại điều khiển ECU điều khiển chạy xe tự động, bộ chấp hành được sử dụng để thay đổi góc mở bướm ga

tham khảo:

Đã từng có loại điều khiển bằng chân không

(1/5)

Các bộ phận Cấu tạo

3 Công tắc chính và công tắc điều khiển (1) Công tắc chính

Công tắc chính là công tắc điện chính của hệ thống điều khiển chạy xe tự động

Đó là một công tắc nút bấm và điện cấp cho hệ thống

được đóng ngắt liên tục khi bấm vào công tắc chính

Gợi ý:

ở một số loại xe, việc tắt khoá điện sẽ làm tắt công tắc chính, thậm chí nếu bật khoá điện lại, thì công tắc chính vẫn tắt

(2) Công tắc điều khiển

4 Cảm biến tốc độ (1) Khái quát chung

Chức năng của cảm biến tốc độ xe là để thông báo cho ECU điều khiển chạy tự động về tốc độ hiện tại của xe Khi xe tăng tốc, cảm biến tốc độ quay nhanh hơn và tần

số của tín hiệu tốc độ cao hơn Khi xe chạy chậm tần số tín hiệu tốc độ giảm xuống

Như vậy cảm biến tốc độ sẽ tăng hoặc giảm tín hiệu tốc

độ xe

(2) Nguyên lý hoạt động

Cảm biến tốc độ gửi tín hiệu xung từ hộp số tới ECU điều khiển chạy tự động thông qua đồng hồ táp lô

Gần đây, hệ thống nhận tín hiệu tốc độ của xe từ cảm biến tốc độ thông qua ECU ABS và đồng hồ táp lô được

sử dụng chủ yếu

(3/5)

Các bộ phận Cấu tạo

5 Công tắc huỷ bỏ chế độ điều khiển chạy tự động

Các công tắc huỷ bỏ chế độ điều khiển xe tự động gồm có: công tắc điều khiển, công tắc ly hợp, công tắc khởi

động ở số trung gian và công tắc đèn phanh

Khi bật bất kỳ một công tắc nào ở trên thì chế độ điều khiển chạy xe tự động tạm thời bị huỷ bỏ

Tuy nhiên, tốc độ xe đặt trước sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ của ECU điều khiển chạy tự động chừng nào tốc độ

xe vẫn còn cao hơn 40 km/h

Do đó, tốc độ được thiết lập lần cuối sẽ tự động được lưu giữ khi công tắc phục hồi RES được bật lên

(4/5)

Gợi ý:

Loại điều khiển bằng ETCS -i

ECU động cơ chủ yếu là điều khiển động cơ, nhưng trên

xe có trang bị hệ thống ETCS-i, vì góc mở bướm ga có thể điều khiển bằng điện, nên loại xe này cũng có chức năng giống như hệ thống điều khiển chạy tự động có ECU điều khiển chạy tự động

ECU động cơ kích hoạt CCS theo cách giống như ECU

điều khiển chạy xe tự động thực hiện

ã Mô tơ điều khiển bướm ga

Đối với xe có ETCS-i, mô tơ điều khiển bướm ga điều chỉnh góc mở bướm ga theo tín hiệu nhận được từ ECU

động cơ

Mô tơ điều khiển bướm ga kích hoạt CCS theo cách giống như ECU điều khiển chạy xe tự động thực hiện

(5/5)

Nguyên lý hoạt động của ECU Hoạt động của ECU điều khiển chạy xe tự động

1 Chức năng thiết lập

Khi người lái bật chức năng thiết lập bằng cách kéo cần xuống theo hướng SET/COAST và nhả ra khi xe đang chạy ở dải tốc độ điều khiển (giữa 40km/h và 200km/h) với công tắc chính được bật lên, ECU điều khiển chạy tự động sẽ lưu giữ tốc độ xe vào bộ nhớ và giữ cho xe chạy ở tốc độ đó

2 Chức năng điều khiển tốc độ không đổi

ECU điều khiển chạy tự động so sánh tốc độ thực tế của xe với tốc độ

đặt trước Nếu xe chạy với tốc độ lớn hơn tốc độ đặt trước, thì ECU

điều khiển chạy tự động kích hoạt bộ chấp hành làm cho bướm ga

đóng bớt lại Nếu xe chạy với tốc độ thấp hơn tốc độ đặt trước, thì ECU điều khiển chạy tự động sẽ kích hoạt bộ chấp hành và làm mở thêm bướm ga

3 Chức năng chạy đều

Khi chức năng này được bật lên bởi người lái kéo cần xuống theo hướng SET/COAST và giữ nó trong một thời gian trong khi đó xe

đang chạy ở chế độ điều khiển chạy tự động, bộ chấp hành đóng bướm ga để giảm tốc độ xe

ECU điều khiển chạy tự động sẽ lưu giữ tốc độ xe trong bộ nhớ khi cần điều khiển được nhả ra Sau đó, ECU điều khiển chạy tự động sẽ giữ cho xe chạy ở tốc độ vừa lưu giữ

(1/4)

4 Chức năng tăng tốc

Khi người lái đẩy cần điều khiển lên theo hướng RES/ACC để chuyển

đến chức năng tăng tốc và giữ cần trong một thời gian trong khi xe chạy ở chế độ điều khiển chạy tự động, bộ chấp hành mở bướm ga

để tăng tốc xe

ECU điều khiển chạy tự động sẽ lưu giữ tốc độ xe nhả cần điều khiển Sau đó ECU điều khiển chạy tự động sẽ giữ cho xe chạy ở tốc độ vừa lưu giữ

5 Chức năng phục hồi

Sau khi chế độ điều khiển chạy tự động bị huỷ bỏ bằng tay nhờ bất cứ một công tắc huỷ bỏ nào, khi tốc độ đặt trước của xe có thể được phục hồi lại khi người lái đẩy cần điều khiển lên theo hướng RES/ACC miễn là tốc độ của xe chưa tụt xuống 40km/h

Tốc độ đặt trước không thể phục hồi lại, nếu tốc độ của xe giảm xuống dưới tốc độ giới hạn vì tốc độ lưu giữ đã bị xoá

6 Chức năng kiểm soát tốc độ giới hạn thấp

Giới hạn tốc độ thấp là tốc độ thấp nhất mà hệ thống điều khiển chạy

xe tự động có thể thiết lập tốc độ này khoảng 40 km/h

Điều khiển chạy xe tự đông không thể thiết lập chế độ thấp hơn tốc

độ này Nếu xe chạy ở tốc độ thấp hơn tốc độ này mà xe đang chạy ở chế độ điều khiển chạy tự động, thì chế độ này sẽ tự động bị huỷ bỏ

và tốc độ lưu giữ trong bộ nhớ cũng bị xoá

7 Chức năng điều khiển giới hạn tốc độ cao

Giới hạn tốc độ cao là tốc độ cao nhất mà hệ thống điều khiển theo hành trình có thể thiết lập tốc độ này khoảng 200 km/h Hệ thống

điều khiển tự động không thể thiết lập cao hơn tốc độ này và không thể cho xe chạy cao hơn tốc độ này nhờ công tắc ACCEL

Gợi ý:

Chức năng điều khiển này chỉ có ở các xe có khả năng chạy ở tốc độ

200 km/h

(2/4)

Nguyên lý hoạt động của ECU Hoạt động của ECU điều khiển chạy xe tự động

8 Chức năng huỷ bỏ chế độ điều khiển chạy tự động bằng tay

Nếu bất kỳ tín hiệu nào sau đây được gửi tới ECU diều khiển chạy tự

động trong khi xe đang chạy ở chế độ chạy tự động, thì chế độ này sẽ

bị huỷ

Chế độ điều khiển chạy tự động bị huỷ bằng cách tắt ly hợp từ bên trong bộ chấp hành

(1) Tín hiệu “ON” của công tắc CANCEL (công tắc điều khiển bị kéo) (2) Tín hiệu “ON” của công tắc đèn phanh (bàn đạp phanh bị nhấn) (3) Tín hiệu “ON” của công tắc ly hợp (chỉ có ở xe có M/T) (bàn đạp ly hợp bị nhấn)

(4) Tín hiệu vị trí “N” của công tắc khởi động số trung gian Hoặc ngoại trừ vị trí “D” hoặc “3” (với các xe có A/T)

9 Điều khiển hộp số tự động

Khi xe đang chạy lên dốc ở số truyền tăng và tốc độ giảm xuống dưới tốc độ giới hạn (nhỏ hơn khoảng 4 km/h so với tốc độ thiết lập), ECU

điều khiển chạy tự động sẽ tăng mô men xoắn bằng cách huỷ bỏ chế

độ số truyền tăng để ngăn không cho tốc độ xe tiếp tục giảm Khi tốc độ của xe vượt quá tốc độ phục hồi ở số truyền tăng (cao hơn khoảng 2 km/h so với tốc độ đặt trước (thiết lập)) ECU điều khiển chạy tự động sẽ phục hồi lại tốc độ ở số truyền tăng sau khoảng 6 giây

10 Chức năng điều khiển ly hợp từ

Nếu tốc độ xe cao hơn 15 km/h so với tốc độ đặt trước (ví dụ như khi

xe xuống dốc), thì ECU điều khiển chạy tự động sẽ ngắt ly hợp từ để giảm tốc độ xe Khi tốc độ xe giảm xuống cao hơn 10 km/h so với tốc

độ đặt trước, thì ly hợp từ lại được đóng để phục hồi lại tốc độ chạy tự

động

(3/4)

11 Chức năng huỷ tự động

Khi một trong những điều kiện sau đây xảy ra mà xe đang chạy ở chế

độ điều khiển tự động, tốc độ đặt trước trong bộ nhớ sẽ bị xoá và chế

độ điều khiển chạy tự động cũng bị huỷ ở thời điểm này đèn chỉ báo

sẽ nhấp nháy để báo cho người lái biết tình trạng trong hệ thống CCS

(1) Cường độ dòng điện tới mô tơ hoặc mạch dẫn động ly hợp từ quá lớn (2) Mô tơ liên tục cố gắng mở bướm ga

(3) Mô tơ không hoạt động mặc dù tín hiệu truyền tới mô tơ đã được gửi

đi

(4) Một mạch điện nào đó trong ly hợp từ bị đứt (5) Tín hiệu của cảm biến tốc độ không bình thường (6) Công tắc điều khiển bị chập hoặc công tắc SET và công tắc RESUME

(7) Có sự bất bình thường trong mạch đèn phanh

(8) Tín hiệu của chiết áp không được gửi tới ECU điều khiển chạy tự

động

gợi ý:

Loại điều khiển bằng ETCS-i

(1) Khi có sự bất bình thường trong mạch đèn phanh (2) Khi có sự bất bình thường về tín hiệu cảm biến tốc độ

(3) Khi có sự bất bình thường trong hệ thống ETCS-i

(4/4)

Hoạt động của bộ chấp hành Nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành

1 Mô tả và công tắc giới hạn

Mô tơ có thể quay theo kim đồng hồ hoặc ngược kim đồng hồ tuỳ theo tín hiệu tăng tốc hoặc giảm tốc t ừ ECU điều khiển chạy tự động, làm thay đổi góc mở bướm ga

Gợi ý:

Mô tơ sẽ bị hỏng nếu tiếp tục quay sau khi bướm ga mở hoặc đóng hoàn toàn Để ngăn chặn hiện tượng này, mô tơ có hai công tắc ngăn chặn số 1 và số 2 Khi bướm ga mở hoàn toàn sau khi nhận được tín hiệu tăng tốc

từ ECU điều khiển chạy tự động, thì công tắc giới hạn số 1 mở ra để dừng mô tơ lại Khi bướm ga đóng hoàn toàn (giảm tốc), thì công tắc giới hạn thứ 2 được mở ra để dừng mô tơ lại Cả hai tiếp điểm của công tắc đều

được đóng ở giữa hai vị trí bướm ga mở hoàn toàn và đóng hoàn toàn

2 Ly hợp từ

Ly hợp này đóng hoặc ngắt mô tơ và đòn điều khiển trong quá trình

điều khiển chạy tự động

Khi người lái tác động vào bất kỳ một công tắc huỷ bỏ chế độ nào hoặc bất kỳ trạng thái huỷ tự động nào được xác lập trong quá trình

xe chạy ở chế độ điều khiển CCS, thì ECU điều khiển chạy tự động

sẽ ngắt ly hợp từ một cách an toàn để dừng sự hoạt động của CCS Khi đạp bàn đạp phanh, ECU điều khiển chạy tự động nhận tín hiệu huỷ và nó sẽ ngắt ly hợp từ

Cùng thời điểm đó dòng điện cung cấp cho ly hợp từ an toàn bị ngắt bằng cơ khí và ly hợp từ sẽ bị ngắt

Khi ly hợp từ bị ngắt, thì mô tơ và đòn điều khiển ở trạng thái tự do

Do đó đòn điều khiển quay về vị trí không tải và việc điều chỉnh CCS bị ngắt

Hoạt động của bộ chấp hành Nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành

3 Chiết áp (Chỉ có ở một số xe)

Chiết áp phát hiện góc quay của đòn điều chỉnh và gửi tín hiệu tới ECU điều khiển chạy tự động ở mọi thời điểm ECU điều khiển chạy tự động lưu trữ số liệu này trong bộ nhớ

Nếu có sự khác nhau giữa tốc độ đặt trước và tốc độ thực

tế của ô tô thì ECU điều khiển chạy tự động sẽ xác định mức độ góc mở bướm ga để đạt được tốc độ đã đặt trước dựa trên số liệu này

Gợi ý:

ở hệ thống điều khiển từ động loại có ETCS-i, mô tơ điều khiển bướm ga thay thế chức năng của bộ chấp hành

Về mô tơ điều khiển bướm ga tham khảo phần “hệ thống

điều khiển bướm ga thông minh bằng điện tử ETCS-i”, ở Chương “hệ thống điều khiển khác”, Tập sách “hệ thống

điều khiển động cơ xăng”, trong đĩa dành cho Kỹ thuật viên chuẩn đoán động cơ

(3/3)

Chức năng chẩn đoán Đèn chỉ thị cảnh báo

1 Khái quát

Thông báo cho người lái biết sự cố xảy ra với hệ thống

điều khiển chạy xe tự động

2 Chỉ thị cảnh báo

Nếu ECU điều khiển chạy tự động không nhận được tín hiệu tốc độ của xe trong một thời gian định trước hoặc nếu hệ thống điều khiển bị tự động huỷ bỏ do có hư hỏng ở công tắc điều khiển hoặc bộ chấp hành, ECU

điều khiển chạy tự động ngay lập tức làm cho đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ nhấp nháy 5 lần hoặc liên tục để báo cho người lái biết sự cố trong hệ thống

Gợi ý

Đèn cảnh báo dừng nhấp nháy sau 5 lần ở các loại xe đời

cũ và nhấp nháy liên tục ở các loại xe đời mới

(1/1)