ECU xe máy điện là gì? Nguyên lý hoạt động và chức năng

ECU xe máy điện được ví như “cơ quan đầu não” có chức năng chính là quản lý và điều khiển hệ thống điện hoặc hệ thống phụ của xe.

1. ECU xe máy điện là gì?

ECU (Engine Control Units) xe máy điện là bộ điều khiển động cơ, là một hệ thống nhúng trong thiết bị điện tử trên xe để điều khiển động cơ và hệ thống điện hoặc hệ thống phụ trong xe.

2. Nguyên lý hoạt động của ECU xe máy điện

ECU xe máy điện được chia làm 2 kiểu cấu trúc: ECU cấu trúc đơn và ECU đa cấu trúc (gọi là MCU)

2.1. Hệ thống kiến trúc ECU đơn

Hệ thống kiến trúc ECU đơn có chức năng quan trọng điều khiển hầu hết mọi hoạt động của xe. Nó được kết nối trực tiếp với các cảm biến khác nhau, thu thập thông tin cần thiết từ các cảm biến và tín hiệu CAN, xử lý và thực hiện các hành động cần thiết giúp phương tiện vận hành êm ái và an toàn nhất. Kiến trúc ECU đơn được áp dụng cho các dòng xe phổ thông sử dụng ít cảm biến. 

Các thuật toán xử lý các thông số của xe được chuyển vào bộ xử lý của Mô-đun điều khiển cơ thể trung tâm (BCM). Bộ điều khiển trung tâm này được kết nối với các cảm biến thông qua hệ thống dây điện. Các chức năng như chuyển đổi DC sang DC, hệ thống truyền động, tải đèn,… do thiết bị chính đảm nhiệm.

Chi tiết tham khảo sơ đồ hệ thống ECU đơn dưới đây:

Ưu điểm của hệ thống kiến trúc đơn ECU:

• Tiết kiệm thời gian kiểm tra vì chỉ một ECU duy nhất đang hoạt động.
• Xác định lỗi ECU dễ dàng hơn nhờ kiến trúc ECU đơn có thiết kế tập trung
• Tối ưu thời gian và chi phí thiết kế do số lượng ECU ít nên thời gian thiết kế nhanh chóng hơn cũng như tiết kiệm được chi phí thiết kế. 

Nhược điểm của hệ thống kiến trúc đơn ECU: 

• Việc kết nối trực tiếp một số cảm biến với bộ điều khiển thân trung tâm sẽ khiến hệ thống dây điện phức tạp, khó xử lý khi sửa chữa.
• ECU đơn cũng có nghĩa là một bo mạch lớn hơn có thể chiếm nhiều không gian hơn. 
• Cần có hệ thống dự phòng vì lỗi trong ECU chính có thể có tác động sâu rộng khiến chi phí tốn kém hơn khi phát sinh vấn đề.

Các dòng xe máy điện trên thị trường sử dụng hệ thống ECU đơn có thể kể đến như: xe Ludo, Impes, Klara S và Klara A2.

2.2. Hệ thống kiến trúc đa ECU (MCU)

Hệ thống kiến trúc đa ECU là sử dụng nhiều ECU quản lý từng cảm biến trên xe. Mỗi ECU quản lý một chức năng chuyên biệt sẽ được kết nối với các cảm biến tương ứng để lấy thông tin cần thiết vận hành. 

Chi tiết cách hoạt động xem trong sơ đồ dưới đây:

Ưu điểm của hệ thống đa ECU:

• Nâng cao hiệu suất tổng thể hệ thống do thiết bị điều khiển chính sẽ chỉ phải làm nhiệm vụ tính toán. 
• Giảm thiểu độ phức tạp của hệ thống dây điện đến mô-đun điều khiển thân xe. 
• Hạn chế tối đa các ảnh hưởng, tác động từ lỗi của một bộ phận điều khiển đến các bộ phận khác của xe.  

Nhược điểm của hệ thống đa ECU: 

• Nhiều ECU hơn sẽ đồng nghĩa với việc chi phí đắt hơn kéo theo giá thành của xe cũng cao hơn.

Hiện nay, xe máy điện đời mới nhất VinFast Theon và Feliz của VinFast cũng đã ứng dụng hệ thống đa ECU để nâng cao chất lượng vận hành của xe.

3. Chức năng của ECU trên xe máy điện

ECU đóng vai trò như “bộ não” quản lý và xử lý mọi thông tin liên quan đến động cơ của xe máy điện. Cùng với đó, ECU sẽ gửi những thông tin của xe mà hệ thống quản lý lên HMI – cụm đồng hồ đa chức năng thông minh giúp người lái nắm bắt được thông tin hữu ích khi sử dụng phương tiện. 

ECU xe máy điện là bộ phận quan trọng, nếu xảy ra lỗi, sự cố sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của xe. Vì vậy, trong quá trình sử dụng xe máy điện, quý khách hàng cần thực hiện theo các hướng dẫn sử dụng, bảo quản xe cũng như tuân thủ lịch bảo dưỡng định kỳ và bảo hành xe chính hãng mà nhà sản xuất khuyến cáo