ĐỀ CƯƠNG MÔN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ Ô TÔ 2

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ Ô TÔ
Câu 1: Trình bày khái niệm về điều khiển.
Điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống để
đáp ứng của hệ thống “gần” với mục đích định trước. Điều khiển tự động là quá trình
điều khiển không cần sự tác động của con người.
Trong những năm gần đây, các hệ thống điều khiển (HTĐK) càng có vai trò quan
trọng trong việc phát triển và sự tiến bộ của kỹ thuật công nghệ và văn minh hiện
đại.Thực tế mỗi khía cạnh của hoạt động hằng ngày đều bị chi phối bởi một vài loại hệ
thống điều khiển. Dễ dàng tìm thấy hệ thống điều khiển máy công cụ, kỹ thuật không
gian và hệ thống vũ khí, điều khiển máy tính, các hệ thống giao thông, hệ thống năng
lượng, robot,...
Ngay cả các vấn đề như kiểm toán và hệ thống kinh tế xã hội cũng áp dụng từ lý
thuyết điều khiển tự động.Khái niệm điều khiển thật sự là một khái niệm rất rộng, nội
dung quyển sách này chỉ đề cập đến lý thuyết điều khiển các hệ thống kỹ thuật.
Câu 2: Nêu các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển.
Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
Chú thích các ký hiệu viết tắt:
- r(t) (reference input): tín hiệu vào, tín hiệu chuẩn
- c(t) (controlled output): tín hiệu ra
- cht(t): tín hiệu hồi tiếp
- e(t) (error): sai số
- u(t) : tín hiệu điều khiển.
Để thực hiện được quá trình điều khiển như định nghĩa ở trên, một hệ thống điều khiển
bắt buộc gồm có ba thành phần cơ bản là thiết bị đo lường (cảm biến), bộ điều khiển
và đối tượng điều khiển. Thiết bị đo lường có chức năng thu thập thông tin, bộ điều
khiển thực hiện chức năng xử lý thông tin, ra quyết định điều khiển và đối tượng điều
khiển chịu sự tác động của tín hiệu điều khiển. Hệ thống điều khiển trong thực tế rất
đa dạng, sơ đồ khối ở hình 1.1 là cấu hình của hệ thống điều khiển thường gặp nhất.
Trở lại ví dụ lái xe đã trình bày ở trên ta thấy đối tượng điều khiển chính là chiếc xe,

thiết bị đo lường là đồng hồ đo tốc độ và đôi mắt của người lái xe, bộ điều khiển là bộ
1

1


não người lái xe, cơ cấu chấp hành là tay người lái xe. Tín hiệu vào r(t) là tốc độ xe
mong muốn (40km/h), tín hiệu ra c(t) là tốc độ xe hiện tại của xe, tín hiệu hồi tiếp
cht(t) là vị trí kim trên đồng hồ đo tốc độ, sai số e(t) là sai lệch giữa tốc độ mong muốn
và tốc độ hiện tại, tín hiệu điều khiển u(t) là góc quay của tay ga.
Một ví dụ khác như hệ thống điều khiển mực chất lỏng ở hình 1.2 dù rất đơn giản
nhưng cũng có đầy đủ ba thành phần cơ bản kể trên. Thiết bị đo lường chính là cái
phao, vị trí của phao cho biết mực chất lỏng trong bồn. Bộ điều khiển chính là cánh tay
đòn mở van tùy theo vị trí hiện tại của phao, sai lệch càng lớn thì góc mở van càng
lớn. Đối tượng điều khiển là bồn chứa, tín hiệu ra c(t) là mực chất lỏng trong bồn, tín
hiệu vào r(t) là mực chất lỏng mong muốn. Muốn thay đổi mực chất lỏng mong muốn
ta thay đổi độ dài của đoạn nối từ phao đến cánh tay đòn.

Hệ thống điều khiển mực chất lỏng
Câu 3: Trình bày công dụng, cấu tạo và của từng loại điôt.
3.1 - Diode Zener
* Cấu tạo :
Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán dẫn P
- N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực
ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân
cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị
ghi trên diode.

Ký hiệu và ứng dụng của Diode zener trong mạch.
Sơ đồ trên minh hoạ ứng dụng của Dz, nguồn U1 là nguồn có điện áp thay đổi, Dz là diode ổn

áp, R1 là trở hạn dòng.
Ta thấy rằng khi nguồn U1 > Dz thì áp trên Dz luôn luôn cố định cho dù nguồn U1 thay đổi.
Khi nguồn U1 thay đổi thì dòng ngược qua Dz thay đổi, dòng ngược qua Dz có giá trị giới
hạn khoảng 30mA.
Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => 2
lần Dz và lắp trở hạn dòng R1 sao cho dòng ngược lớn nhất qua Dz
< 30mA.
2
2


Nếu U1 < Dz thì khi U1 thay đổi áp trên Dz cũng thay đổi
Nếu U1> Dz thì khi U1 thay đổi => áp trên Dz không đổi.
3.2 - Diode Thu quang. ( Photo Diode )
Diode thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếng
thuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P - N , dòng điện ngược qua diode
tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào diode.

Ký hiệu của Photo Diode
3.3 - Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )
Diodephát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp
làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến
20mALed được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện .
vv...
3.4 - Diode Varicap ( Diode biến dung )
Diode biến dung là Diode có điện dung như tụ điện, và điện dung biến đổi khi ta thay đổi điện
áp ngược đặt vào Diode.

Ứn dụng của Diode biến dung Varicap ( VD )
trong mạch cộng hưởng

3

3


Ở hình trên khi ta chỉnh triết áp VR, điện áp
ngược đặt vào Diode Varicap thay đổi , điện dung của diode thay đổi
=> làm thay đổi tần số công hưởng của mạch.
Diode biến dung được sử dụng trong các bộ kênh Ti vi mầu, trong các mạch điều chỉnh tần số
cộng hưởng bằng điện áp.
3.5 - Diode xung
Trong các bộ nguồn xung thì ở đầu ra của biến áp xung , ta phải dùng Diode xung để chỉnh
lưu. diode xung là diode làm việc ở tần số cao khoảng vài chục KHz , diode nắn điện thông
thường không thể thay thế vào vị trí diode xung được, nhưng ngựơc lại diode xung có thể thay
thế cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao hơn diode thường nhiều lần. Về đặc
điểm , hình dáng thì Diode xung không có gì khác biệt với Diode thường, tuy nhiên Diode
xung thường có vòng dánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng hai vòng

Ký hiệu của Diode xung
3.6 - Diode tách sóng.
Là loại Diode nhỏ vở bằng thuỷ tinh và còn gọi là diode tiếp điểm vìmặt tiếp xúc giữa hai chất
bán dẫn P - N tại một điểm để tránh điện
dung ký sinh, diode tách sóng thường dùng trong các mạch cao tần dùngđể tách sóng tín hiệu.
3.7 - Diode nắn điện.
Là Diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz Diode này
thường có 3 loại là 1A, 2A và 5A.

Câu 4: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Tranzitor (loại
PNP và NPN).
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối

tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu
ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo
Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau .

Cấu tạo Transistor

4

4


•

•

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi
là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ
tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (
Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector )
viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P )
nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho
nhau được.

* Xét hoạt động của Transistor NPN .

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt
động của transistor NPN
•
•

•

•

•
•

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn
vào cực C và (-) nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B
và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E
đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc
này dòng IC = 0 )
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện
chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE
về cực (-) tạo thành dòng IB
Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE
làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB
Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc
theo một công thức .

IC = β.IB
5

5


•
•

•

Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE
IB là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor

Giải thích : Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua
mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE
do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số
điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp
bán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ
trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị
hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua
Transistor.
* Xét hoạt động của Transistor PNP .
Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính
của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ
E sang B.
Câu 5: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt
độ nước làm mát.
Dùng để xác định nhiệt độ động cơ, có cấu tạo là một điện trở nhiệt.
a) Nguyên lý hoạt động: Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo
nhiệt độ. Nó được làm bằng vật liệu bán dẫn nên có hệ số nhiệt điện trở âm. Khi nhiệt
độ tăng điện trở giảm và ngược lại, khi nhiệt độ giảm thì điện trở tăng. Các loại cảm
biến nhiệt độ hoạt động cùng nguyên lý nhưng mức hoạt động và sự thay đổi điện trở
theo nhiệt độ có khác nhau. Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp
được gửi đến ECU động cơ trên nền tảng cầu phân áp.

Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) đến

cảm biến rồi trở về ECU về mass. Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm
biến tạo thành một cầu phân áp.Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín
hiệu tương tự - số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter).
Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi
ADC lớn. Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải
mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU động cơ biết động cơ đang lạnh. Khi động
6

6


cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động
cơ biết là động cơ đang nóng.
b) Cấu tạo:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có cấu tạo dạng trụ rỗng có ren ngoài, bên trong có
lắp một điện trở bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Mạch điện cảm biến nước làm mát

Đường đặc tính tuyến của cảm biến nhiệt độ nước
Câu 6: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí
bướm ga.
Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió. Cảm biến này biến đổi góc mở
bướm ga thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga
(VTA).

7

7


Ngoài ra, một số thiết bị truyền một tín hiệu IDL riêng biệt. Các bộ phận khác xác định
nó lúc tại thời điểm chạy không tải khi điện áp VTA này ở dưới giá trị chuẩn.Hiện
nay, có 2 loại, loại tuyến tính và loại có phần tử Hall được sử dụng. Ngoài ra, đầu ra 2
hệ thống được sử dụng để tăng độ tin cậy.
1. Loại tiếp điểm
Loại cảm biến vị trí bướm ga này dùng tiếp điểm không tải (IDL) và tiếp điểm trợ tải
(PSW) để phát hiện xem động cơ đang chạy không tải hoặc đang chạy dưới tải trọng
lớn.

Khi bướm ga được đóng hoàn toàn, tiếp điểm IDL đóng ON và tiếp điểm PSW ngắt
OFF.
ECU động cơ xác định rằng động cơ đang chạy không tải.Khi đạp bàn đạp ga, tiếp
điểm IDL sẽ bị ngắt OFF, và khi bướm ga mở quá một điểm xác định, tiếp điểm PSW
sẽ đóng ON, tại thời điểm này ECU động cơ xác định rằng động cơ đang chạy dưới tải
nặng.
2. Loại tuyến tính
Như trình bày trong hình minh họa, cảm biến này gồm có 2 con trượt và một điện trở,
và các tiếp điểm cho các tín hiệu IDL và VTA được cung cấp ở các đầu của mỗi tiếp
điểm.
Khi tiếp điểm này trượt dọc theo điện trở đồng thời với góc mở bướm ga, điện áp này

8

8


được đặt vào cực VTA theo tỷ lệ thuận với góc mở của bướm ga.

Khi bướm ga được đóng lại hoàn toàn, tiếp điểm của tín hiệu IDL được nối với các
cực IDL và E2.
+ Các cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính hiện nay có các kiểu không có tiếp điểm
IDL hoặc các kiểu có tiếp điểm IDL nhưng nó không được nối với ECU động cơ. Các
kiểu này dùng tín hiệu VTA để thực hiện việc điều khiển đã nhớ và phát hiện trạng
thái chạy không tải.
+ Một số kiểu sử dụng tín hiệu ra hai hệ thống (VTA1, VTA2) để tăng độ tin cậy.
Câu 7: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu
lượng khí nạp kiểu cánh gạt.

9

9


Khi không khí đi qua cảm biến lưu lượng khí nạp này từ bộ lọc khí, nó đẩy tấm đo mở
ra cho đến khi lực tác động vào tấm đo cân bằng với lò xo phản hồi. Chiết áp, được nối
đồng trục với tấm đo này, sẽ biến đổi thể tích không khí nạp thành một tín hiệu điện áp
(tín hiệu VS) được truyền đến ECU động cơ.
Câu 8: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến áp
suất khí quyển.
Câu 9: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ
kiểu từ trở.
• Cấu tạo:

•

10

Nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ kiểu từ trở:
Cảm biến này được lắp trong hộp số, hoặc hộp số phụ, và được dẫn động bằng
bánh răng chủ động của trục thứ cấp. Như được thể hiện trong hình minh họa,
cảm biến này được gắn vào và gồm có một HIC (Mạch tích hợp lai) có một
MRE và các vòng từ tính.
10


Điện trở MRE sẽ thay đổi theo chiều của lực từ đặt vào MRE. Khi chiều của lực
từ thay đổi theo vòng quay của nam châm gắn vào vòng từ tính này, đầu ra của
MRE sẽ có một dạng sóng AC như thể hiện ở hình minh họa. Bộ so trong cảm
biến này biến đổi dạng sóng AC này thành tín hiệu số và truyền nó đi. Tần số
của dạng sóng này được xác định bằng số cực của các nam châm gắn vào vòng
từ tính. Có 2 loại vòng từ tính, loại 20 cực và loại 4 cực, tuỳ theo kiểu xe. Loại
20 cực sinh ra một dạng sóng 20 chu kỳ (nói khác đi, 20 xung trong mỗi vòng
quay của vòng từ tính này), và loại 4 cực sinh ra dạng sóng 4 chu kỳ. Trong một
số kiểu xe, tín hiệu từ cảm biến tốc độ đi đồng hồ táp lô trước khi đến ECU
động cơ, và trong các kiểu xe khác, tín hiệu từ cảm biến tốc độ này đến thẳng
ECU của động cơ. Các mạch ra của cảm biến tốc độ gồm có loại điện áp ra và
loại biến trở.
Câu 10: Trình bày công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy.
Đối với chức năng làm sạch khí xả tối đa của động cơ có TWC (bộ trung hoà khí
xả 3 thành phần) phải duy trì tỷ lệ không khí-nhiên liệu trong một giới hạn hẹp
xoay quanh tỷ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết.

Cảm biến oxy phát hiện xem nồng độ ôxy trong khí xả là giàu hơn hoặc nghèo hơn tỷ
lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết. Cảm biến này chủ yếu được lắp trong đường ống

11

11


xả, nhưng vị trí lắp và số lượng khác nhau tuỳ theo kiểu động cơ.

Cảm biến oxy có một phần tử làm bằng ziconi ôxit (ZrO2), đây là một loại gốm.Bên
trong và bên ngoài của phần tử này được bọc bằng một lớp platin mỏng. Không khí
chung quanh được dẫn vào bên trong của cảm biến này, và phía ngoài của cảm biến lộ
ra phía khí thải. Ở nhiệt độ cao (400°C [752°F] hay cao hơn), phần tử zirconi tạo ra
một điện áp như là do sự chênh lệch lớn giữa các nồng độ của ôxy ở phía trong và phía
ngoài của phần tử zirconi này.

Ngoài ra, platin tác động như một chất xúc tác để gây ra phản ứng hóa học giữa oxy và
cácbon monoxit (CO) trong khí xả.Vì vậy, điều này sẽ làm giảm lượng oxy và tăng
12

12


tính nhạy cảm của cảm biến.
Khi hỗn hợp không khí - nhiên liệu nghèo, phải có oxy trong khí xả sao cho chỉ có một
chênh lệch nhỏ về nồng độ của oxy giữa bên trong và bên ngoài của phần tử zirconi.
Do đó, phần tử zirconi sẽ chỉ tạo ra một điện áp thấp (gần 0V). Ngược lại, khi hỗn hợp
không khí - nhiên liệu giàu, hầu như không có oxy trong khí xả.Vì vậy, có sự khác biệt
lớn về nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài của cảm biến này để phần từ zirconi
tạo ra một điện áp tương đối lớn (xấp xỉ 1 V). Căn cứ vào tín hiệu OX do cảm biến này
truyền đến, ECU động cơ sẽ tăng hoặc giảm lượng phun nhiên liệu để duy trì tỷ lệ
không khí - nhiên liệu trung bình ở tỷ lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết.Một số cảm
biến oxy zirconi có các bộ sấy để sấy nóng phần từ zirconi.Bộ sấy này cũng được ECU
động cơ điều khiển.Khi lượng không khí nạp thấp (nói khác đi, khi nhiệt độ khí xả

thấp), dòng điện được truyền đến bộ sấy để làm nóng cảm biến này.
Câu 11: Trình bày công dụng, vẽ sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều
khiển đánh lửa sớm điện tử (ESA).
- Công dụng : Hệ thống ESA là một hệ thống dùng ECU động cơ để xác
định thời điểm đánh lửa dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau.
Số tín hiệu vào càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu
càng chính xác
- Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển đánh lửa sớm
điện tử (ESA):
ECU động cơ xác định thời điểm đánh lửa dựa vào tín hiệu góc quay trục
khuỷu (G), tín hiệu tốc độ động cơ (NE) và các tín hiệu từ các cảm biến
khác.
Khi đã xác định được thời điểm đánh lửa, ECU động cơ gửi tín hiệu IGT
đến IC đánh lửa.
Trong khi tín hiệu IGT được chuyển đến để bật IC đánh lửa, dòng điện
sơ cấp chạy vào cuộn dây đánh lửa này. Trong khi tín hiệu IGT tắt đi,
dòng điện sơ cấp và từ thông giảm đột ngột. Trên cuộn thứ cấp của bô
bin sẽ sinh ra một hiệu điện thế vào khoảng từ 15KV à 40KV. Đồng
thời, tín hiệu IGF được gửi đến ECU động cơ.

Hình 4 : Sơ đồ mạch điện mô tả hoạt động của ESA
13

13


Câu 12: Trình bày công dụng, vẽ sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều
khiển tốc độ không tải (ISC).
• Công dụng: Hệ thống ISC giữu chức năng điều khiển tốc độ không tải bằng
một van ISC để thay đổi lượng khí nạp đi tắt qua bướm ga. Nó được điều khiển

bằng các tín hiệu cấp từ ECU khi đã xử lí.
• Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tốc độ không tải
(ISC):

1. Khi khởi động Mạch đi tắt được mở ra nhằm cải thiện khả năng khởi
động.
2. Khi hâm nóng động cơ Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tốc độ chạy
không tải được tăng lên để động cơ chạy được êm (chạy không tải
nhanh). Khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên, tốc độ chạy không tải bị
giảm xuống.
3. Điều khiển phản hồi và điều khiển dự tính
- Khi bật A/C - Khi các bật đèn pha - Khi cần chuyển số được chuyển từ
N đến D hoặc từ D đến N trong khi dừng xe. Trong các trường hợp trên,
nếu tăng hoặc thay đổi tải trọng, tốc độ chạy không tải sẽ tăng lên hoặc
ngăn không cho thay đổi.
4. Để điều khiển tốc độ cầm chừng người ta cho thêm một lượng gió đi
tắt qua bướm ga vào động cơ nhằm tăng lượng hỗn hợp để giữ tốc độ
cầm chừng ổn định khi động cơ hoạt động ở các chế độ tải khác nhau
trong khi cầm chừng.
- Nếu không có van ISC thì động cơ khi chạy không tải mà ta thay đổi tải
thì động cơ sẽ chết máy.
- Để điều khiển được lượng gió tắt qua bướm ga khi tải thay đổi thì ECU
của động cơ sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến để biết được sự thay đổi tải
khi chạy cầm chừng.
Câu 13: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện
tử EFI (loại phun đa điểm).
14

14

•

Sơ đồ:

•

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử EFI (loại phun đa
điểm):
- Hệ thống điều khiển điện tử là đảm bảo hỗn hợp khí cháy có tỷ lệ lý
tưởng. Bộ phận của hệ thống điều khiển điện tử là bộ điều khiển trung
tâm ECU, nó nhận thông tin từ các cảm biến( nhiệt độ nước, nhiệt độ khí
nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu khởi động và cảm biến ô xy) cùng với tín
hiệu đánh lửa và thông tin từ bộ phận đo lượng khí nạp. Sau khi xư lý
các tín hiệu thu được ECU sẽ phát tín hiệu điều khiển vòi phun. Nhờ đó
mà lượng nhiên liệu phun vào luôn luôn tỷ lệ với lượng khí nạp.
- Hệ thống nhiên liệu: bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa
và đẩy vào hệ thống qua một bầu lọc: Như vậy, khi động cơ hoạt động,
trong đường ống phân phối nhiên liệu tới các vòi phun luôn luôn thường
trực một áp suất không đổi, đây cũng chính là áp suất phun. Khi nhận
được tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện mở và nhiên liệu được phun
vào trong đường ống nạp. để giữ áp suất ổn định trên đường ống nhiên
liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí một van điều áp. Ngoài ra
đường ống nhiên liệu còn được nối tới vòi phun khởi động nguội bố trí
trong buồng khí nạp. Tín hiệu điều khiển vòi phun này được lấy từ công
tắc báo khởi động nguội. Công tắc này đặt trong áo nước của xi lanh và
đóng, mở tùy theo nhiệt độ nước.
- Hệ thống nạp khí: Bắt đầu từ một bộ lọc khí, sau khi đi qua nó không khí
được lọc sạch và được dẫn qua một bộ đo lưu lượng khí nạp rồi đi qua
bướm ga, đi tiếp tới buồng khí và đi vào cụm ống nạp của động cơ. Tại

đây nhiên liệu được phun vào, hòa trộn với không khí tạo thành hỗn hợp
rồi được hút vào các xi lanh.
Câu 14: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu diesel
commrail.
• Sơ đồ
15

15


Thùng nhiên liệu; 2. Bơm cao áp Common rail; 3. Lọc nhiên liệu; 4.
Đường cấp nhiên liệu cao áp; 5. Đường nối cảm biến áp suất đến
ECU ; 6. Cảm biến áp suất; 7. Common Rail tích trữ &điều áp nhiên
liệu (hay còn gọi ắcquy thuỷ lực) ; 8. Van an toàn (giới hạn áp suất);
9. Vòi phun; 10. Các cảm biến nối đến ECU và Bộ điều khiển thiết bị
(EDU); 11.Đường về nhiên liệu (thấp áp) ; EDU: (Electronic Driver
Unit) và ECU : (Electronic Control Unit).
• Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu diesel commrail:
Nhiên liệu được bơm cung cấp đẩy đi từ thùng nhiên liệu trên đường ống thấp
áp qua bầu lọc (3) đến Bơm cao áp (2), từ đây nhiên liệu được bơm cao áp nén
đẩy vào ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao (7) hay còn gọi ắc quy thủy lực- và
được đưa đến vòi phun Common Rail (9) sẵn sàng để phun vào xy lanh động
cơ. Việc tạo áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ
thống Common Rail. Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ và lượng
nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được trữ với áp suất cao trong ắc quy thủy lực.
Lượng phun ra được quyết định bởi điều khiển bàn đạp ga, thời điểm phun cũng
như áp suất phun được tính toán bằng ECU dựa trên các biểu đồ dữ liệu đã lưu
trên nó. Sau đó ECU và EDU sẽ điều khiển các kim phun của các vòi phun tại
mỗi xy lanh động cơ để phun nhiên liệu nhờ thông tin từ các cảm biến (10) với
áp suất phun có thể đến 1500bar. Nhiên liệu thừa của vòi phun đi qua ắcquy

thủy lực trở về bơm cao áp, van điều khiển áp suất tại bơm mở để nó trở về
thùng nhiên liệu (1). Trên ắcquy thủy lực có gắn cảm biến áp suất và đầu cuối
có bố trí van an toàn (8), nếu áp suất tích trữ trong ắc quy thủy lực (7) lớn quá
giới hạn van an toàn sẽ mở để nhiên liệu tháo về thùng chứ.
Câu 15: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS.
• Sơ đồ:
16

16


•

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS:
- Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và đưa tín
hiệu đến ABS ECU.
- ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay
đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe. Khi phanh gấp, ABS ECU điều
khiển các bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mổi xy lanh phanh bánh
xe.
- Bộ chấp hành ABS làm việc theo sự điều khiển của ABS ECU, tăng, giảm hay
giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (15 ÷ 20%),
tránh bó cứng bánh xe.
Câu 16: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống phân phối lực
phanh điện tử EBD.
EBD có vai trò không kém ABS trong việc trợ giúp quá trình phanh. Nó hoạt động
hoàn toàn tự động và không cần tài xế kích hoạt. Giống như tên gọi, EBD phân bổ lực
phanh tới các bánh để đảm bảo xe dừng một cách cân bằng nhất. Sự kết hợp giữa hai
công nghệ ABS và EBD sẽ giúp quá trình phanh trở nên tối ưu hơn.
Với những xe không trang bị EBD, có những tình huống mà lực phanh lệch hẳn về

một bên khiến xe bị lệch, thậm chí có thể gây trượt bánh. Nếu có EBD, máy tính trung
tâm sẽ tự động tính toán và phân bổ lực phanh dựa theo thông số về tốc độ, tải trọng
xe, độ bám đường.
Ngày nay, EBD xuất hiện ngày càng nhiều trên các mẫu xe giá thấp. Tuy nhiên, dòng
thể thao đa dụng SUV mới là loại được hưởng lợi nhiều nhất từ công nghệ
17

17


này.Nguyên nhân là do SUV thường có gầm cao, trọng tải lớn nên rất dễ bị trượt bánh
khi không có EBD.
Câu 17: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống trợ giúp lực
phanh khẩn cấp BAS.
• Sơ đồ:

Sơ đồ hệ thống BA:
1- cảm biến tốc độ; 2- màng gắn cảm biến; 3- xi-lanh phanh chính; 4- nam
châm; 5- cảm biến mở; 6- khoang công tác; 7- bộ xử lý trung tâm; 8khoang chân không; 9- bàn phanh.
• Nguyên lý hoạt động của hệ thống trợ giúp lực phanh khẩn cấp BAS:
Hệ thống BA (Brake Assist) thường đi cùng với EBD. BA hoạt động dựa trên
các cảm biến kiểm soát trạng thái pê-đan phanh, bộ phận khuếch đại lực phanh
bằng khí nén và các van điện được điều khiển bởi máy tính trung tâm.
Nếu phát hiện ra tài xế có hành động phanh gấp, BA sẽ tự động trợ giúp để quá
trình diễn ra nhanh hơn. Bộ xử lý trung tâm kích hoạt van điện cấp khí nén vào
bộ khuếch đại lực phanh, giúp lái xe phanh gấp kịp thời và đủ mạnh. BA sẽ tự
động ngừng kích hoạt ngay khi tài xế nhả chân phanh.
Câu 18: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng lực
phanh điện tử ESP.
• Sơ đồ:

18

18


•

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng lực phanh điện tử ESP:
trong quá trình chuyển động, nếu hệ thống ESP (hình vẽ) phát hiện được tình
trạng xe bắt đầu bị mất lái (rõ rệt nhất khi vào cua), ESP sẽ làm việc bằng cách
can thiệp vào hệ thống phanh để giảm ngay vận tốc xe. ESP có thể ra lệnh cho
hệ thống phanh hoạt động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước
hoặc cầu sau. Nhiệm vụ chính của hệ thống ESP chính là giúp ổn định xe khi
phanh, khi xe vào cua và ngay cả lúc xe mới khởi hành và tăng tốc. Tuy nhiên,
để hiệu quả khi hoạt động, hệ thống ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp
số.
Câu 19: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hộp số tự động (tại các tay
số).
• Sơ đồ:

•

19

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động (tại các tay số):
Hình số 3 giới thiệu loại hộp số tự động với 5 số tiến và 1 số lùi. Mômen xoắn
từ trục khuỷu động cơ được truyền đến trục của biến mô và sẽ được nối với trục
19

vào của hộp số thông qua việc đóng ly hợp tiến(Ly hợp hướng-cho số tiến) hoặc
ly hợp số 5(Ly hợp hướng-cho số lùi). Sau đó mômen xoắn từ trục vào hộp số
sẽ được truyền sang trục ra hộp số bằng cách lần lượt đóng các ly hợp số từ số 1
đến số 5 tương ứng với các số di chuyển của xe. Như vậy, để mômen xoắn có
thể truyền đến trục ra của hộp số, luôn luôn có 2 ly hợp thuỷ lực phải được
đóng. Thứ nhất là ly hợp hướng(ly hợp tiến hoặc ly hợp lùi), thứ hai là ly hợp
số(từ ly hợp số 1 đến ly hợp số 5). Dưới đây là bảng ly hợp ăn khớp với từng số
di chuyển của xe:
Ở vị trí số trung gian(N), chỉ có ly hợp số 2 ăn khớp nhưng ly hợp số tiến chưa
ăn khớp, do đó mômen xoắn không thể truyền đến trục đầu ra của hộp số.
Quá trình chuyển sang số 1 được thực hiện bằng cách đóng ly hợp số tiến và ly
hợp số 1. Ly hợp số tiến đóng cho phép mômen xoắn được truyền từ trục biến
mô sang trục vào của hộp số. Ly hợp số 1 đóng và giữ cố định lo^ng_ hành tinh
của bộ BRHT số 1, mômen xoắn được truyền qua bộ BRHT số 1 và 2 tới trục ra
của hộp số.
Ở số 2, ly hợp tiến đóng, mômen xoắn từ trục biến mô đến trục vào hộp số và
dẫn động bánh răng định tinh của bộ BRHT số 2. Ly hợp số 2 đóng giữ cố định
vòng răng ngoài của bộ BRHT số 2. Do đó mômen xoắn được truyền ra lo^ng_
hành tinh, mà lo^ng_ hành tinh được nối với trục ra nên mômen xoắn được
truyền sang trục ra của hộp số. Tương tự, các số 3, 4, 5 lần lượt được thực hiện
theo thứ tự đóng ly hợp theo như bảng trên, chỉ khác nhau về đường truyền
mômen xoắn qua các bộ BRHT.
Đối với số lùi, ly hợp số 5 ăn khớp cho phép mômen xoắn được truyền từ trục
biến mô sang trục bánh răng định tinh. Ly hợp số 2 đóng sẽ giữ giữ cố định
vòng răng ngoài của bộ BRHT số 2. Mômen xoắn được đổi chiều khi truyền từ
trục bánh răng định tinh qua các bộ BRHT số 2 và số 3 sau đó tới trục ra của
hộp số.
Câu 20: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống treo điện tử.
• Sơ đồ:

•
20

Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo điện tử:
20


Hệ thống treo khí nén - điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý không khí có tính
đàn hồi khi bị nén. Với những ưu điểm và hiệu quả giảm chấn của khí nén, nó
có thể hấp thụ những rung động nhỏ do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn
so với lò xo kim loại, dễ dàng điều khiển được độ cao sàn xe và độ cứng lò xo
giảm chấn. Khi hoạt động máy nén cung cấp khí tới mỗi xi lanh khí theo các
đường dẫn riêng, do đó độ cao của xe sẽ tăng lên tương ứng tại mỗi xi lanh tuỳ
theo lượng khí được cấp vào. Ngược lại độ cao của xe giảm xuống khi không
khí trong các xi lanh được giải phóng ra ngoài thông qua các van. Ở mỗi xi lanh
khí nén có một van điều khiển hoạt động ở theo hai chế độ bật - tắt (on - off) để
nạp hoặc xả khí theo lệnh của ECU. Với sự điều khiển của ECU, độ cứng, độ
đàn hồi của từng giảm chấn trên các bánh xe tự động thay đổi theo độ nhấp nhô
của mặt đường và do đó hoàn toàn có thể khống chế chiều cao ổn định của xe.
Tổ hợp các chế độ của của "giảm chấn, độ cứng lò xo, chiều cao xe" sẽ tạo ra
sự êm dịu tối ưu nhất khi xe hoạt động

21

21