II) Đường ống thả
1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
1.1. Giới thiệu chung hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển động cơ theo chương trình lă một hệ thống điều khiển kiểu mới được phât triển khi có sự ra đời của kỹ thuật vy xử lý. Hệ thống điều khiển năy được điều khiển theo một chương trình tính tơn trực tiếp được thiết lập trong một mây tính điện tử được bố trí trín xe gọi lă ECU (Electronic Control Unit). Đầu văo câc cảm biến kiểm sơt tình trạng hoạt động của động cơ vă bâo về cho bộ điều khiển ECU biết. Từ đó ECU sẽ xử lý câc tín hiệu đầu văo, tính tơn vă đưa ra tín hiệu đến cơ cấu chấp hănh, điều khiển đânh lửa, phun nhiín liệu, vă điều khiển câc cơ cấu chấp hănh khâc trín động cơ vă được mơ tả dưới hình 1.1
Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động cơ
1.2. Bộ điều khiển trung tđm ECU
Hệ thống điều khiển động cơ bao gồm: ngõ văo (Inputs ) với chủ yếu lă câc cảm biến , bộ điều khiển trung tđm ECU ( Electronic control unit ) lă bộ nêo của hệ thống , ngõ ra ( Outputs) bao gồm câc cơ cấu chấp hănh ( Actuators ) như : boobin, vòi phun, bugi đânh lửa , van cầm chừng. Cảm biến kiểm sơt liín tục tình trạng hoạt động của động cơ vă bâo về cho bộ điều khiển ECU biết. Từ đó, ECU sẽ tính tơn, xử lí tín hiệu vă đưa ra tín hiệu điều khiển đến câc cơ cấu chấp hănh.
Chương trình điều khiển động cơ được nhă chế tạo viết vă căi đặt sẵn trong bộ nhớ của ECU. Tùy thuộc văo từng chế độ lăm việc hay tình trạng hoạt động của động cơ mă
ECU sẽ tính tơn dựa trín chương trình sẵn có để đưa ra những tín hiệu điều khiển đến câc cơ cấu chấp hănh sao cho động cơ lăm việc tối ưu.
ECU lă một vi mạch tổ hợp cơ lớn dung để nhận biết tín hiệu, tính tơn, lưu trữ thơng tin, quyết định câc chức năng hoạt động vă gởi câc tín hiệu điều khiển thích hợp đến câc cơ cấu chấp hănh. ECU được đặt trong vỏ kim loại để giải nhiệt tốt vă được bố trí ở nơi ít bị ảnh hưởng bỏi nhiệt độ vă độ ẩm. Câc linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một board mạch. Câc linh kiện công suất của tầng cuối, nơi điều khiển câc cơ cấu chấp hănh được gắn với khung kim loại của ECU với mục đích giải nhiệt. Sự tổ hợp câc chức năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hăi điều khiển việc chia tần số) giúp ECU đạt độ tin cậy cao.
Trín xe oto có thể có một hoặc nhiều ECU. Bộ phận chủ yếu của nó lă bộ vi xử lí hay cịn gọi lă CPU. CPU lựa chọn câc lệnh vă xử lí số liệu từ bộ nhớ Rom vă Ram chứa câc chương trình vă dữ liệu ngõ văo (I/O) điều khiển nhanh số liệu từ câc cảm biến vă chuyển câc dữ liệu đê xử lí đến điều khiển câc cơ cấu chấp hănh (hình 1.2)
Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc bín trong ECU
- Bộ vi xử lý (Microprocessor)
Từ việc tiếp nhận thơng tin tín hiệu ở câc cảm biến trín động cơ thơng qua câc bộ nhớ trong ECU, tín hiệu lập tức gửi đến Bộ vi xử lý, lúc năy nó có chức năng tính tôn vă đưa ra mệnh lệnh cho bộ phận chấp hănh thích hợp. Có thể nói, đđy lă bộ phận quan trọng nhất của ECU
- Bộ nhớ
Bao gồm bộ nhớ Rom vă bộ nhớ Ram
ROM (Read Only Memory): Dùng trữ thông tin thường trực. Bộ nhớ năy chỉ đọc thông tin đê được lập trình sẵn, chứ khơng thể ghi văo được. Do đó, ROM chính lă nơi cung cấp thơng tin cho bộ vi xử lý.
RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiín, dùng để lưu trữ thơng tin mới được ghi trong bộ nhớ vă xâc định bởi vi xử lý. RAM có thể đọc vă ghi câc số liệu theo địa chỉ bất kỳ.
- Đường truyền – BUS
Có nhiệm vụ chuyển câc lệnh vă số liệu trong giữa câc bộ phận bín trong bộ điều khiển
- Mạch giao tiếp ngõ văo
Bộ chuyển đổi A/D (Analog to digital converter) dùng để chuyển câc tín hiệu tương tự từ đầu văo với sự thay đổi điện âp trín câc cảm biến thănh câc tín hiệu số để đưa văo bộ xử lí (hình 1.3)
Hình 1.3 Bộ chuyển đổi A/D
Bộ đếm (counter) đếm xung tín hiệu từ câc cảm biến ( tốc độ động cơ , tốc độ xe ) rồi gởi số đếm đến bộ vi xử lí mơ tả dưới (hình 1.4)
Hình1.4 Bộ đếm
Bộ khuếch đại (amplifier) một số cảm biến có tín hiệu rất nhỏ nín trong ECU cần có câc bộ khuếch đại (hình 1.5)
Hình 1.5 Bộ khuếch đại
Bộ ổn âp: bín trong ECU có câc IC điều âp 7812 vă 7805 để ổn âp 12V vă 5V. Nguồn 5V cung cấp cho câc cảm biến lăm việc (hình 1.6)
Hình 1.6. Bộ ổn âp