CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ÔTÔ
2.2. CÁC THÀNH PHẦN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP
2.2.2. Khối xử lý tín hiệu (Electronic Control Unit – ECU)
ECU động cơ nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ đó tính toán thời điểm đánh lửa tối ưu theo tình trạng của động cơ lúc bấy giờ, và truyền tín hiệu đánh lửa tới IC đánh lửa. ECU động cơ được tạo bởi một bằng mạch điện tử gồm rất nhiều linh kiện điện tử đã được lập trình và có cấu tạo như một chiếc máy thính với đầy đủ các bộ phận như CPU, RAM , ROM,và các bộ phận khác như bộ lọc nhiễu, bộ chuyển đổi tín hiệu từ điện sang tín hiệu số và ngược lạ. ECU động cơ là trung tâm điều khiển tất cả các hệ thống tự độngs trên xe [6].
2.2.2.1. Bộ nhớ tín hiệu vào
Các tín hiệu của các cảm biến sau khi qua bộ xử lí tín hiệu được chuyển vào bộ nhớ của ECU. Bộ nhớ của ECU bao gồm:
✓ Bộ nhớ ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ này dùng để lưu trữ các thông tin thường trực như các thông số của động cơ gồm dung tích xilanh, tỉ số nén...và các thông số dùng để kiểm tra. Bộ nhớ này chỉ đọc chứ không thể sửa đổi các thông tin trên đó, các thông tin được cài đặt từ trước và không bị mất đi khi tắt máy hoặc mất nguồn điện.
✓ Bộ nhớ RAM (Random Access Memory): Đây là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, dùng để lưu các thông tin mới trong bộ nhớ. Các thông tin lưu trữ trong RAM gồm: Các dữ liệu về tình trạng hoạt động hiện tại của động cơ, các thông tin hoặc hệ thống cần thiết mà bộ xử lí máy tính ghi tạm thời khi khởi động. Khi động cơ ngừng hoạt động thì các thông tin trong bộ nhớ RAM này cũng bị mất.
✓ Bộ nhớ PROM (Programmable Read Only Memory): Cấu trúc cơ bản thì giống như bộ nhớ ROM nhưng các dữ liệu mới được nạp ở nơi sử dụng chứ không phải ở nơi sản xuất.
✓ Bộ nhớ KAM (Keep Alive Memory): Bộ nhớ này dùng để lưu trữ các thông tin mới (thông tin tạm thời). Bộ nhớ KAM vẫn được duy trì lưu trữ các thông tin khi động cơ đã tắt hoặc tắt khoá điện.
Để đảm bảo được vấn đề này một phần của bộ nhớ được cấp nguồn điện độc lập từ Acquy nên những thông tin được cập nhật trong vùng nhớ này theo yêu cầu của bộ vi xử lý không bị mất đi khi tắt khoá điện.
Thông tin lưu trữ trong vùng nhớ này gọi là thông tin hiệu chỉnh ví dụ như các thông tin về tình trạng hư hỏng mà bộ xử lý phát hiện khi động cơ đang hoạt động.
2.2.2.2. Nguyên lý làm việc của ECU
ECU nhận tín hiệu từ tất cả các cảm biến dưới dạng điện áp hoặc sung điện áp rồi lọc và biến đổi thành tín hiệu số tương ứng để so sánh và kiểm tra với các tín hiệu gốc đã được lập trình sẵn trong ECU. Sau đó, ECU sẽ đưa ra các tín hiệu điều khiển toàn bộ động cơ ở dạng số sau khi đi qua bộ chuyển đổi ngược lại tín hiệu điện để đưa tới các cơ cấu chấp hành để điếu khiển đông cơ hoạt đông được tối ưu nhất.
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến vị trục cam và trục khuỷu để đưa ra tín hiệu đánh lửa dưới dạng xung (IGT) tới bobine đánh lửa rồi tới bugi, tại bobine gửi lại tín hiệu phản hồi (IGF) lại ECU xác nhận là đã đánh lửa. Đồng thời ECU còn tổng hợp thông tin từ các cảm biến khác như: Cảm biến trục cơ, cảm biến trục cam, cảm biến ôxi, lưu lượng không khí nạp - xả, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp, vị trí bướm ga,...để điều chỉnh thời điểm đánh lửa cho phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ [19].
2.2.2.3.Tín hiệu IGT
Tín hiệu IGT là tín hiệu do ECU động cơ gửi tới IC đánh lửa. ECU động cơ tính toán thời điểm đánh lửa tối ưu theo các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và truyền tín hiệu IGT đến IC đánh lửa. Tín hiệu IGT được bật ON ngay trước khi thời điểm đánh lửa được bộ vi xử lý trong ECU động cơ tính toán và sau đó tắt đi [11]. Khi tín hiệu IGF bị ngắt các bugi sẽ đánh lửa.
2.2.2.3. Tín hiệu IGF
Tín hiệu IGF là tín hiệu phản hồi từ IC đánh lửa đến ECU động cơ báo hiệu hệ thống đánh lửa đã hoạt động. IC đánh lửa gửi một tín hiệu IGF tới ECU động cơ bằng cách dùng lực điện động ngược được tạo ra khi dòng sơ cấp đến cuộn đánh lửa bị ngắt hoặc bằng giá trị dòng điện sơ cấp. Khi ECU động cơ nhận được tín hiệu IGF nó xác định rằng việc đánh lửa đã xảy ra (tuy nhiên không có nghĩa là thực sự đã có đánh lửa). Nếu động cơ không nhận được tín hiệu IGF thì chức năng chẩn đoán sẽ vận hành (hệ thống sẽ kết luận bugi máy không có tín hiệu IGF gửi về đang không đánh lửa và một DTC
được lưu trữ trong ECU động cơ và chức năng an toàn sẽ hoạt động và làm ngừng vòi phun nhiên liệu.