Đề từ ACG - Nguyên lí điều khiển ra sao?

Trên các dòng xe máy đời mới, đặc biệt là xe tay ga, hệ thống khởi động đã được thay đổi, mô tơ đề thông thường đã được loại bỏ và thay thế vào đó là hệ thống khởi động ACG. Hệ thống này có vai trò kép, vừa có chức năng khởi động động cơ, vừa có chức năng là máy phát điện để cung cấp cho hệ thống điện và sạc lại ắc quy khi xe vận hành. Đây cũng là bộ phận then chốt cấu thành nên hệ thống dừng cầm chừng Idling Stop.

Hình 1: Cuộn điện được sử dụng làm mô tơ đề

Đề từ hay còn hiểu một cách đơn giản là "ĐỀ BẰNG TỪ TRƯỜNG". Hệ thống không dùng chổi than như mô tơ truyền thống mà áp dụng theo cơ chế điện từ. Hệ thống sử dụng lực từ sinh ra từ cuộn điện để kéo vô lăng quay nhờ trong vô lăng có các nam châm vĩnh cửu được lắp cố định. Nguyên lí chung của hệ thống này là: 

+ Khi ta bấm nút khởi động, ECM sẽ điều khiển đóng rờ le sạc/đề để chuyển trạng thái tiếp điểm, cung cấp một dòng điện lớn từ ắc qui cấp tới ECM.

+ Sau đó ECM sẽ tiếp nhận và đưa điện xuống cuộn dây.

+ Cuộn dây khi nhận điện sẽ biến thành các nam châm điện và sinh ra lực từ (nguyên tắc giống như cuộn dây rờ le).

Hình 2: Nguyên tắc dùng nam châm hút/đẩy nam châm

Việc điều khiển điện 3 pha trong các cuộn dây sẽ được theo dõi thông qua các cảm biến HALL (nằm trong cụm cảm biến CKP). Cảm biến Hall được gắn trên cuộn điện để phát hiện các nam châm vĩnh cửu trên vô lăng khi quét qua nó. Các cảm biến này sẽ gửi tín hiệu liên tục về ECM để giúp ECM xác định được vị trí của các nam châm và thực hiện điều khiển điện 3 pha xuống cuộn dây một cách chính xác.

Hình 3: Cảm biến Hall trong bộ cảm biến CKP

Để tạo ra từ trường phù hợp giúp cho vô lăng có thể quay được, nguồn điện cung cấp đến các cuộn dây phải thay đổi liên tục và theo một thứ tự thích hợp. Xem hình bên dưới chúng ta có thể thấy thứ tự cung cấp điện ở các cuộn sẽ là C1, B2, A1...từ đó làm cho nam châm sẽ quay theo chiều cùng chiều kim đồng hồ nhờ vào lực hút của các nam châm điện.

Một bộ 6 mosfet sẽ dùng để cung cấp nguồn dương và mass đến 3 đầu dây A, B, C của cuộn 3 pha. Việc điều khiển đóng ngắt các mosfet sẽ do vi điều khiển (chip chủ) quyết định, cuộn nào trong 3 pha được cấp điện còn tuỳ thuộc vào vị trí của vô lăng (do cảm biến CKP báo về).

Sau đây là một số trường hợp điều khiển cụ thể để giúp chúng ta dễ hình dung:

Như chúng ta thấy, ở hình đầu tiên mosfet số 1 (SW1) và mosfet số 4 (SW4) đóng, điện nguồn sẽ được cung cấp cho pha U và ra pha V về mass. Lúc này trong 2 cuộn U và V sinh ra từ trường và làm cho nam châm (phần lỗi bên trong) quay. Tiếp theo ở hình phía dưới, lúc này SW1 và SW6 đóng, điện sẽ được cung cấp cho pha U và pha W. Tức là pha U giữ nguyên, điện chuyển từ pha V qua pha W, làm cho từ trường dịch chuyển và tiếp tục kéo vô lăng quay theo. Ở hình thứ 3, SW3 và SW6 đóng, điện sẽ được cung cấp cho các pha W và pha V, tiếp tục sẽ làm cho vô lăng quay ngược chiều kim đồng hồ. Tương tự ở các vị trí tiếp theo, các công tắc (mosfet) sẽ được điều khiển đóng/ngắt một cách luân phiên và có thứ tự để giúp cho vô lăng quay đúng chiều. Tốc độ điều khiển sẽ quyết định tốc độ quay của vô lăng.

Dòng điện cung cấp cho cuộn điện 3 pha ở các đầu dây A, B, C là điện DC từ ắc qui, thời gian cung cấp là không liên tục và thay đổi giữa từng cặp cuộn nên do đó có dạng như hình sin (gần giống với điện AC)

Việc điều khiển điện 3 pha phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cảm biến CKP, mạch điều khiển trong ECM, cuộn dây 3 pha, nguồn cấp từ ắc qui, rờ le...

Trên đây là một số kiến thức cơ bản giúp các bạn có thể hiểu thêm về nguyên lí hoạt động cũng như cách thức điều khiển của hệ thống đề từ ACG. Xin chân thành cảm ơn các bài đã đọc và chia sẻ bài viết!

 Tác giả

                                                                                                         Th.S Lê Minh Đảo

                                                                                                  Giám đốc trung tâm VMTC

                                                                                     Giảng viên Đại học Công nghiệp TP.HCM

Bài viết khác

• Tham quan nhà máy xe máy điện Dat Bike
• Hội thảo Kỹ thuật cho Kỹ Thuật Viên chuỗi cửa hàng TRUE MOTOR CARE
• KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG HAO XĂNG Ở XE MÁY
• Xe máy bị nóng máy chạy yếu: Nguyên nhân và cách khắc phục
• TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ eSP+ của Honda
• TỔNG KẾT THỊ TRƯỜNG XE MÁY 2023 VÀ XU HƯỚNG THỊ TRƯỜNG NĂM 2024
• PHANH XE MÁY PHÁT RA TIẾNG KÊU - NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
• NÊN CHỌN XE MÁY XĂNG HAY XE MÁY ĐIỆN
• LỊCH KHAI GIẢNG CÁC KHOÁ HỌC NĂM 2024 - 2025
• TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ KHÍ NẠP