Cơ điện tử ô tô cơ bản phần 3

1/11/2017

Chương 5
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Mục đích điều khiển động cơ
- Hạn chế ô nhiễm (tăng tính thân thiện với môi trường)
- Tiết kiệm nhiên liệu (tăng tính kinh tế) và kiểm soát hiệu suất
- Tăng công suất (tăng tính hiệu quả) và kiểm soát công suất (chống
trượt, giúp ổn định)
- Tăng tính an toàn thụ động.

1


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

Hệ thống đánh lửa: Tạo ra tia lửa điện trong buồng cháy
đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp hơi xăng

Quá trình đánh lửa: Ảnh hưởng lớn đến công suất động
cơ, hàm lượng phát thải của động cơ… và phụ thuộc vào
chế độ làm việc của hệ thống phun ăng và của động cơ
Yêu cầu cơ bản:

Thời điểm đánh lửa thích hợp với chế độ làm việc của động cơ
Đảm bảo tia lửa mảnh, gọn, có năng lượng lớn và ổn định.

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

Hệ thống đánh lửa gồm có ba bộ phận chính:
- bộ điều khiển đánh lửa,
- biến áp đánh lửa
- và mạch cao áp.

2


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

IGT – ignition timing signal
IGF – ignition Confirmation signal

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

3


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA
IGT ON

Primary
Voltage
IGF

OFF

12V
0V
ON
OFF
Counter Electromotive Force

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

4


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

5


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

6


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

7


1/11/2017

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

5.1. ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA

(1)

(1)

(2)

(2)

8


1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

9


1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

High

A
B

Low
Engine rpm

Number of steps

120

Pintle
Valve

20°C
Coolant Temperature

10

1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG
ECM control of Injection duration
Determination of final injection pulse width is the function of a three step process.
MAP/MAF

Step 1
Basic Injection Duration
Determined

Ignition
IAT
ECT
TPS
O2 Sensor
B+ Voltage

Step 2
Corrected Injection Duration
Determined (Basic Injection
Duration Correction)
IAT Correction
Warm-up enrichment
After-start enrichment
Power enrichment
Air/Fuel Ratio Feedback

Correction
Step 3
Final Injection Signal Determined
(Voltage Correction)
Injectors

11


1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

Basic Injection
Duration during
starting

Injection duration (msec)

Starting and engine warm up control
Engine Coolant
Temperature
Intake Air
Temperature
Correction

-50 –20 0 5 20 40 80
Coolant Temperature (°C)

Voltage Correction

Actual Injection Duration

Basic Injection
Duration

MAF/MAP
CKP

Corrected Injection
Duration

IAT, ECT, O2, TPS

Final Injection
Duration

Voltage Correction

Duration of Fuel Injection Signal During Starting

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

Correction Coefficient

Increase
Correction Coefficient

Fuel injection correction

1

20°C

Coolant Temperature

Time Lag

Injection Signal

Injection Signal

ON
OFF

Injectors

Increase
Correction Coefficient

Intake Air Temperature

70°C

1

OPEN

Intake Air Volume/Throttle Angle

CLOSED

Injection Actually Open

Battery voltage correction

Small

Large

Power enrichment correction

12


1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG
Acceleration and decelleration corrections
Engine speed (rpm)

Idle signal
OFF

ON

CKP signal
12V

Injection signal

0V

Fuel Cut off
speed
2000
Fuel Resume
speed
-40 -20

0

20

40

60

80

Coolant Temp (°C)

Large

Fuel
Injection
Volume

Small
Limit rpm
Low

Engine rpm

High

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

13


1/11/2017

5.2. ĐIỀU KHIỂN PHUN XĂNG

(1)

(1)

(2)

(2)

Chương 6
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Ô TÔ

14


1/11/2017

Hệ thống điều khiển ô tô gồm nhiều nội dung điều khiển

khác nhau.
Tuy nhiên, có thể kể đến các nội dung điều khiển chính
gồm điều khiển hệ thống động lực, hệ thống treo, hệ
thống phanh và hệ thống lái nhằm:
- Tăng tính ổn định và an toàn
- Tăng tính tiện nghi và thân thiện
- Tăng hiệu suất sử dụng năng lượng

15


1/11/2017

16


1/11/2017

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO

17


1/11/2017

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO
Thanh ổn định

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO
Anti-rolling system ARS: Nguyên tắc

18


1/11/2017

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO
Anti-rolling system ARS:

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO
zs

ms
bs

ks

Fa
zs

mu
kt

zr

19

1/11/2017

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO

6.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO
Anti-rolling system ARS: Lexus

20


1/11/2017

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
Hệ thống phanh dùng để tạo ra mô men phanh, chống lại
sự quay của bánh xe để tận dụng lực bám tạo ra lực cản
chuyển động nhằm giảm tốc độ xe, dừng xe, hay để đảm
bảo hướng chuyển động của xe.
Hệ thống phanh có các hệ thống điều khiển ABS, TCS
(kết hợp với hệ thống điều khiển động cơ), Active Braking
System, BBW (kết hợp với hệ thống lái trong ESP).

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
ABS

21


1/11/2017

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH

ABS

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
ABS

22


1/11/2017

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
ABS

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
TCS

23


1/11/2017

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
TCS

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
Hệ thống phanh tích cực:
 Tạo ra lực phanh khác nhau tại các bánh xe, tạo mô
men xoay thân xe hoặc chống xoay thân xe theo yêu cầu.
 Thường bao gồm các tín hiệu vào (cảm biến):
- tốc độ góc các bánh xe,

- vận tốc xoay thân xe (yaw rate sensor),
- góc quay vành lái,
- gia tốc bên của thân xe
- và áp suất phanh tại các xi lanh bánh xe.

24


1/11/2017

6.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH
BBW

6.3. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÁI

Thông số cơ bản của hệ thống lái là tỷ số truyền => lực và hành trình
điều khiển lái.
Trong quá trình quay vòng, xe có thể quay vòng thiếu hay thừa, rất
nguy hiểm. Để hạn chế các tình huống mất ổn định hướng, hệ thống
lái tích cực (đặc biệt là hệ thống lái bằng dây) đang được nghiên cứu
phát triển.
Nguyên tắc của hệ thống lái tích cực thể hiện ở chỗ: phương pháp
quay vòng ô tô là tạo ra lực cản chuyển động bằng cách quay các
bánh xe dẫn hướng đi những góc thích hợp. Tuy nhiên, trong những
trường hợp cần thiết, có thể tạo ra lực tác động hợp lý tại từng bánh
xe để tăng cường khả năng quay vòng ổn định của xe.

25