Các bộ phận chính của CCS

Các bộ phận chính của CCS bao gồm: Cảm biến tốc độ, bộ điều khiển, bộ phận dẫn động. Mỗi bộ phận giữ một vai trò quan trọng khác nhau. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu về các bộ phận của hệ thống CCS bên dưới bài viết này nhé.

Cảm biến tốc độ (Speed Sensor)

Chức năng của cảm biến tốc độ xe là thông báo tốc độ hiện thời cho ECU điều khiển chạy tự động. Cảm biến tốc độ xe chủ yếu là loại công tắc lưỡi gà, loại quang học (diod phát quang kết hợp với một transitor quang) và loại MRE (loại phần tử điện trở từ). Cảm biến này lắp trong đồng hồ tốc độ hay hộp số. Khi tổ độ xe tăng, cáp đồng hồ tốc độ xe quay nhanh hơn, bật tắc công tắc lưỡi gà hay transitor nhanh hơn, ngược lại khi chạy tốc độ thấp hơn sẽ giảm tần số của tính hiệu tốc độ.

Cảm biến tốc độ loại công tắc lưỡi gà

Được dùng với bảng đồng hồ loại kim, khi dây công tơ mét quay, nam châm cũng quay. Điều này bật và tắt công tắc lưỡi gà 4 lần trong một vòng quay. Tốc độ của xe tỷ lệ với tần số của xung điện áp ra.

Cảm biến tốc độ loại công tắc lưỡi gà
Cảm biến tốc độ loại công tắc lưỡi gà

Cảm biến tốc độ loại quang học

Được dùng với bảng đồng hồ kiểu số, nó cũng được lắp trong đồng hồ tốc độ.

Cáp đồng hồ tốc độ làm cho đĩa xẻ rãnh quay. Khi đĩa xẻ rãnh quay, nó ngắt tia sáng chiếu lên transitor quang từ diod phát quang (LED) làm cho transitor quang phát sinh xung điện áp. Ánh sáng từ đèn LED bị ngắt 20 lần khi cáp đồng hồ tốc độ quay một vòng do đó tạo 20 xung. Số lượng xung này được giảm xuống 4 xung trước khi tín hiệu được gởi đến ECU điều khiển chạy tự động.

Cảm biến tốc độ loại quang
Cảm biến tốc độ loại quang

Một tín hiệu 20 xung trên một vòng quay của trục roto do transitor quang và đĩa xẻ rãnh tạo ra được chuyển thành tín hiệu 4 xung trên một vòng quay nhờ ECU đồng hồ số và chuyển đến ECU chạy tự động.

Cảm biến tốc độ loại MRE (Phần tử điện trở từ)

Cảm biến này được lắp trên hộp số hay hộp số phụ và được dẫn động bằng bánh rằng chủ động của trục thứ cấp. Cảm biến này bao gồm một mạch HIC (mạch tích hợp) gắn trong MRE (phần tử điện trở tử) và một vành từ.

Nguyên lý hoạt động của MRE

Khi hướng của dòng điện chạy trong MRE song song với hướng của đường sức từ, điện trở sẽ trở nên lớn (và dòng điện yếu), ngược lại, khi hướng của dòng điện và đường sức từ cắt nhau, điện trở giảm đến mức tối thiểu (và dòng điện mạnh).

Hướng của đường sức từ thay đổi do chuyển động quay của nam châm lắp trên vành từ, kết quả là điện áp ra của MRE trở thành dạng sóng xoay chiều.

Bộ so sánh trong cảm biến tốc độ chuyển dạng sóng xoay chiều thành tín hiệu số, sau đó nó được đảo ngược bằng transitor trước khi đến đồng hồ.

Tần số của dạng sóng phụ thuộc vào số lượng cực của nam châm lắp trên vành từ. Có 2 loại vành từ (tùy theo kiểu xe): Loại có 20 cực từ và loại có 4 cực từ. Loại có 20 cực từ tạo ra dạng sóng 20 chu kỳ (20 xung trong một vòng quay của vành từ), còn loại 4 cực tạo ra dạng sóng 4 chu kỳ.

Trong loại 20 cực, tần số của tín hiệu số được chuyển thành 20 xung trong mỗi vòng quay của của vành từ thành 4 xung bằng mạch chuyển đổi xung trong đồng hồ tốc độ sau đó nó được gửi đến ECU. Mạch đầu ra của cảm biến tốc độ khác nhau tùy theo kiểu xe. Kết quả là tín hiệu phát ra cũng khác nhau tùy theo kiểu xe: có loại điện áp ra và điện trở thay đổi. Một số cảm biến tốc độ không đi qua bảng đồng hồ mà gửi trực tiếp đến ECU.

Bộ điều khiển

Yêu cầu kỹ thuật của bộ vi xử lý (ECU): Bộ ECU sử dụng trong hệ thống CCS có yêu cầu cao về chức năng. Bộ ECU phải bao gồm các yêu cầu sau:

  • Chuẩn thời gian phải chính xác để đo và tính toán tốc độ;
  • Tín hiệu vào A/D;
  • Tín hiệu ra PWM;
  • Ghi nhận thời gian tín hiệu vào;
  • Ghi nhận và so sánh thời gian tín hiệu ra;
  • Cổng dữ liệu (cổng MUX);
  • Bộ phận ghi giờ bên trong;
  • EPROM;
  • Công nghệ Low-Power CMOS.

Bộ phận dẫn động (Actuator)

Bộ dẫn động bằng chân không

Bộ dẫn động bằng chân không
Bộ dẫn động bằng chân không

Van điều khiển

Bộ trợ lực hoạt động bằng chân không gồm một tấm màng hoạt động bằng lò xo với van cung cấp, van này được điều khiển bằng solenoid. Khi hệ thống không sử dụng đến, solenoid của van điều khiển sẽ là thường đóng trong lúc đó, solenoid van thông hơi sẽ cho khí trời đi vào. Màng của bộ trợ lực và lò xo sẽ giãn ra và góc mở cánh bướm ga sẽ không được điều chỉnh. Việc đóng và mở những van này trong khi hoạt động sẽ duy trì được việc thiết lập tốc độ di chuyển của ôtô trên đường như mong muốn.

Van xả

Dùng để dẫn áp suất khí quyển vào trong bộ chấp hành khi hệ thống CCS bị hủy bỏ. Van xả còn đóng vai trò như một van an toàn nếu van điều khiển bị cổ định tại vị trí cấp chân không do hư hỏng. Nó dẫn áp suất khí quyển từ van an toàn để đóng bướm ga, do vậy có thể giảm được tốc độ xe. Hoạt động của van xả như vậy bảo đảm tính an toàn cao khi xe chạy trên đường.

Đấu dây cáp từ Actuator đến bướm ga
Đấu dây cáp từ Actuator đến bướm ga

Sơ đồ gồm: Bộ trợ lực điều khiển gồm có màng và các solenoid điều khiển chân không.

Hệ số xung và điều khiển hệ số xung

ECU gởi một dòng ngắt (tính hiệu xung) đến van điều khiển với tần số khoảng 20 Hz, bằng cách thay đổi khoảng thời gian dòng điện bật và tắt (được gọi là hệ số xung) sẽ làm tăng hay giảm độ chân không trong bộ chấp hành theo tốc độ xe.

Khi dòng điện bật trong khoảng thời gian dài (hệ số xung cao) thì van chân không sẽ mở trong thời gian lâu hơn, độ chân không tăng trong bộ chấp hành, kết quả là bướm ga mở và tốc độ xe tăng lên.

Tốc độ tăng
Tốc độ tăng

Khi dòng điện tắt trong khoảng thời gian dài (hệ số xung thấp) thì van khí quyển sẽ mở trong khoảng thời gian lâu hơn, độ chân không tăng trong bộ chấp hành, kết quả là bướm ga đóng và tốc độ xe giảm xuống.

Tốc độ giảm
Tốc độ giảm

Sự hoạt động của cơ cấu chấp hành

Khi xe hoạt động ở tốc độ không thay đổi, tăng hay giảm tốc van điều khiển và van xả trong bộ chấp hành hoạt động để điều khiển tổ độ xe. Hoạt động và sự liên hệ của các van này ứng với từng điều kiện lái xe được tổng kết trong bảng sau:

Sự phối hợp hoạt động của van điều khiển và van xả
Sự phối hợp hoạt động của van điều khiển và van xả
Sơ đồ phối hợp tốc độ xe với các trạng thái của van điều khiển và van xả
Sơ đồ phối hợp tốc độ xe với các trạng thái của van điều khiển và van xả

Bộ dẫn động bằng motor

Bộ chấp hành gồm một mô tơ, ly hợp từ và biến trở, thực hiện nhiệm vụ truyền tác động điều khiển từ ECU đến bướm ga tương tự bộ dẫn động bằng chân không.

Xem thêm: Hoạt động của CCS

Trên đây mình đã giới thiệu đến các bạn các bộ phận chính của CCS, mình hy vọng bài viết hữu ít với các bạn. Nếu thấy hay hãy chia sẽ bài viết để ủng hộ một phần công sức của admin nhé. Xin cảm ơn các bạn!

Theo dõi mình: Facebook