Nghiên cứu một số hệ thống điện thân xe trên xe mazda 6 2014

Chương 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 – 2014 [1] 2.1.1 Lý thuyết về hệ thống điều khiển đèn đầu Hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 hoạt động bằ

TÓM TẮT

Đồ án Ngiên cứu một số hệ thống điện thân xe trên xe Mazda 6 - 2014 tập

trung nghiên cứu về lý thuyết của ba hệ thống điện thân xe trên xe Mazda 6 đời 2014 là: Hệ thống điều khiển đèn đầu, hệ thống gạt kính – rửa kính và hệ thống điều khiển gương chiếu hậu cùng với các cách kiểm tra từng bộ phận trong mỗi hệ thống, các

hư hỏng và cách khắc phục

Trong phần Hệ thống điều khiển đèn đầu nội dung nghiên cứu chủ yếu về

điều khiển đèn đầu thông minh trên Mazda 6, cấu tạo các bộ phận, các sơ đồ mạch điện của hệ thống và cách thức đèn tự động điều chỉnh pha - cốt trong các tình huống giao thông khác nhau, kiểm tra hư hỏng sửa chữa

Trong phần Hệ thống gạt mưa – rửa kính chủ yếu nghiên cứu về cấu tạo

các bộ phận trong hệ thống, các sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động của hệ thống

tự động gạt mưa, gạt mưa kết hợp rửa kính, kiểm tra hư hỏng, sửa chữa

Trong phần Hệ thống điều khiển gương chiếu hậu nghiên cứu về cấu tạo

các bộ phận, giải thích nguyên lý làm việc thông qua các sơ đồ mạch điện, kiểm tra

hư hỏng, sửa chữa

Mục lục

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

DANH MỤC CÁC BẢNG x

Chương 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

1.3 Những vấn đề còn tồn tại 1

Chương 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2

2.1 Hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 – 2014 2

2.1.1 Lý thuyết về hệ thống điều khiển đèn đầu 2

2.1.2 Các sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 4

2.1.3 Kết cấu của hệ thống điều khiển đèn đầu trên xe 9

2.1.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 18 2.1.5 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra khắc phục của hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 – 2014 27

2.2 Hệ thống gạt mưa, rửa kính trên Mazda 6 – 2014 52

2.2.1 Lý thuyết về hệ thống gạt mưa, rửa kính 52

2.2.2 Các sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính trên Mazda 6 52

2.2.3 Kết cấu của hệ thống gạt mưa, rửa kính trên Mazda 6 62

2.2.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống gạt mưa, rửa kính (không có tự động gạt mưa) 68

2.2.5 Nguyên lý làm việc của hệ thống tự động gạt mưa 72

2.2.6 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra khắc phục của hệ thống gạt mưa, rửa kính trên Mazda 6 – 2014 73

2.3 Hệ thống điều khiển gương chiếu hậu trên Mazda 6 – 2014 83

2.3.1 Lý thuyết về hệ thống điều khiển gương chiếu hậu 83

2.3.2 Các sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển gương chiếu hậu 84

2.3.3 Kết cấu của hệ thống điều khiển gương chiếu hậu 92

2.3.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển gương chiếu hậu 92 2.3.5 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra khắc phục của hệ thống gương chiếu hậu trên Mazda 6 – 2014 95 Chương 3: KẾT LUẬN 105 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Semiconductor

M - MDS Mazda Modular Diagnostic System

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Hệ thống HBC trên Mazda 6

Hình 2.2 Chế độ đèn chiếu xa

Hình 2.3 Chế độ đèn chiếu gần khi có xe đi ngược chiều

Hình 2.4 Chế độ đèn chiếu gần khi có xe di chuyển phía trước

Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển đèn đầu

Hình 2.6 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu (1)

Hình 2.7 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu (2)

Hình 2.8 Vị trí công tắc điều khiển đèn trên Mazda 6

Hình 2.9 Công tắc điều khiển đèn trên Mazda 6

Hình 2.10 Vị trí đèn đầu, rờ le, camera và các hộp ECU

Hình 2.11 Vị trí module trợ lực lái điện (EPS)

Hình 2.12 Đèn đầu trên Mazda 6

Hình 2.13 Cấu tạo đèn HID

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý đèn HID

Hình 2.15 Cấu tạo cụm đèn đầu Mazda 6

Hình 2.16 Ký hiệu đèn tín hiệu hệ thống HBC trên bảng táp lô

Hình 2.17 Camera (FSC) được bố trí trên kính chắn gió của xe

Hình 2.18 Vùng hoạt động của camera

Hình 2.19 Camera (FSC) nhận diện xe phía trước di chuyển ngược chiều

Hình 2.20 Camera (FSC) nhận diện xe phía trước di chuyển cùng chiều

Hình 2.21 Camera (FSC) nhận diện ánh sáng đèn đường

Hình 2.22 Sơ đồ điều khiển đèn chiếu gần

Hình 2.23 Cơ cấu điều khiển đèn chiếu gần

Hình 2.24 Sơ đồ điều khiển đèn chiếu xa

Hình 2.25 Cơ cấu điều khiển đèn chiếu xa

Hình 2.26 Camera nhận diện xe phía trước trên đoạn đường cong

Hình 2.27 Duy trì đèn chiếu gần khi mất tín hiệu từ xe phía trước

Hình 2.28 Duy trì tiếp đèn chiếu gần khi camera nhận diện xe phía trước

Hình 2.29 Bật chiếu xa khi tín hiệu từ xe phía trước không được nhận diện

Hình 2.30 Camera nhận diện xe phía trước khi lên dốc

Hình 2.31 Duy trì đèn chiếu gần khi mất tín hiệu từ xe phía trước (lên dốc)

Hình 2.32 Duy trì tiếp đèn chiếu gần khi camera nhận diện xe phía trước (lên dốc) Hình 2.33 Bật chiếu xa khi tín hiệu từ xe phía trước không được nhận diện (lên dốc) Hình 2.34 Mạch đèn báo hiệu hệ thống điều khiển đèn đầu hoạt động

Hình 2.35 Mạch đèn cảnh báo hệ thống điều khiển đèn đầu gặp trục trặc

Hình 2.36 Vị trí đầu nối giắc chẩn đoán DLC-2

Hình 2.37 Cực mắc dây của cảm biến tốc độ bánh xe với DSC HU/CM

Hình 2.38 Cực mắc dây của DSC HU/CM

Hình 2.39 Cực mắc dây của công tắc điều khiển đèn

Hình 2.41 Vị trí mô-đun điều khiển đèn đầu

Hình 2.42 Vị trí giắc nối chung C-27

Hình 2.43 Cấu tạo giắc C – 27

Hình 2.44 Hệ thống gạt mưa, rửa kính

Hình 2.45 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính (1)

Hình 2.46 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính (2)

Hình 2.47 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa chậm (1)

Hình 2.48 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa chậm (2)

Hình 2.49 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa nhanh (1)

Hình 2.50 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa nhanh (2)

Hình 2.51 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa kết hợp rửa kính (1)

Hình 2.52 Sơ đồ mạch điện chế độ gạt mưa kết hợp rửa kính (2)

Hình 2.53 Vị trí công tắc điều khiển gạt mưa, rửa kính trên Mazda 6

Hình 2.54 Công tắc điều khiển gạt mưa (có chế độ gián đoạn)

Hình 2.55 Công tắc điều khiển gạt mưa (có chế độ Auto)

Hình 2.56 Vị trí bộ Start Stop Unit và công tắc gạt mưa, rửa kính

Hình 2.57 Vị trí mô-đun điều khiển bộ phận phía sau (RBCM)

Hình 2.58 Vị trí các bộ phận của hệ thống gạt mưa, rửa kính

Hình 2.59 Các bộ phận của motor gạt mưa

Hình 2.60 Cấu tạo cảm biến dung dịch nước rửa kính

Hình 2.61 Sơ đồ mạch đèn báo dung dịch nước rửa kính thấp

Hình 2.62 Cấu tạo cảm biến mưa

Hình 2.63 Nguyên lý hoạt động cảm biến mưa khi không có mưa

Hình 2.64 Nguyên lý hoạt động cảm biến mưa khi có mưa

Hình 2.65 Sơ đồ khối chế độ gạt mưa chậm

Hình 2.66 Sơ đồ khối chế độ gạt mưa nhanh

Hình 2.67 Sơ đồ mạch cơ cấu tự động dừng

Hình 2.68 Sơ đồ khối chế độ gạt mưa gián đoạn

Hình 2.69 Sơ đồ khối chế độ gạt mưa kết hợp rửa kính

Hình 2.70 Sơ đồ khối hệ thống tự động gạt mưa

Hình 2.71 Sơ đồ giắc của motor gạt mưa

Hình 2.72 Các cực mắc dây của motor gạt mưa

Hình 2.73 Kiểm tra cơ cấu tự động dừng trong motor gạt mưa

Hình 2.74 Kiểm tra motor phun nước rửa kính

Hình 2.75 Hệ thống điều khiển gương chiếu hậu Mazda 6

Hình 2.76 Công tắc điều chỉnh gương bên ngoài xe

Hình 2.77 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển gương chiếu hậu

Hình 2.78 Sơ đồ mạch điện chức năng sấy gương

Hình 2.79 Sơ đồ mạch điện điều khiển gương chếch lên trên

Hình 2.80 Sơ đồ mạch điện điều khiển gương chếch xuống dưới

Hình 2.81 Sơ đồ mạch điện điều khiển gương quay sang trái

Hình 2.82 Sơ đồ mạch điện điều khiển gương quay sang phải

Hình 2.83 Cụm công tắc, motor điều khiển gương chiếu hậu

Hình 2.84 Cụm công tắc điều khiển điều hòa

Hình 2.85 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động chức năng sấy gương

Hình 2.86 Sơ đồ giắc của công tắc điều khiển gương bên ngoài

Hình 2.87 Các cực mắc dây của công tắc điều khiển gương bên ngoài

Hình 2.88 Các cực mắc dây của motor điều khiển gương (trái, phải)

Hình 2.89 Vị trí, cấu tạo giắc điều khiển gương ngoài

Hình 2.90 Đo điện trở dây sấy gương

Hình 2.91 Vị trí các rờ le trên Mazda 6 – 2014

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng chú thích sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda

6 – 2014

Bảng 2.2 Bảng các chế độ hoạt động của các đèn ứng với vị trí công tắc đèn và vị

trí công tắc máy

Bảng 2.3 Bảng lỗi hoạt động kém của camera (FSC)

Bảng 2.4 Bảng khắc phục lỗi hoạt động kém của camera

Bảng 2.5 Bảng lỗi tầm quan sát của camera (FSC) kém

Bảng 2.6 Bảng khắc phục lỗi tầm quan sát của camera (FSC) kém

Bảng 2.7 Bảng lỗi trục trặc nhận tín hiệu từ các mô-đun

Bảng 2.8 Bảng khắc phục lỗi trục trặc nhận tín hiệu từ các mô-đun

Bảng 2.9 Bảng lỗi hư hỏng bên trong camera (FSC)

Bảng 2.10 Bảng khắc phục các lỗi hư hỏng bên trong camera

Bảng 2.11 Bảng lỗi điện áp cung cấp đầu vào thấp

Bảng 2.12 Bảng khắc phục lỗi điện áp cung cấp đầu vào thấp

Bảng 2.13 Bảng lỗi điện áp cung cấp đầu vào cao

Bảng 2.14 Bảng khắc phục lỗi điện áp cung cấp đầu vào cao

Bảng 2.15 Bảng cách mắc dây của công tắc điều khiển đèn

Bảng 2.16 Bảng đo kiểm công tắc điều khiển đèn

Bảng 2.17 Bảng kiểm tra hư hỏng cụm đèn đầu

Bảng 2.18 Bảng ký hiệu các đèn trên bảng táp lô

Bảng 2.19 Bảng đo kiểm giắc C – 27

Bảng 2.20 Bảng chú thích sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính trên Mazda

6 – 2014

Bảng 2.21 Bảng chú thích các chế độ hoạt động của công tắc gạt mưa ở Hình 2.54 Bảng 2.22 Bảng chú thích các chế độ hoạt động của công tắc gạt mưa ở Hình 2.55

Bảng 2.23 Bảng lỗi mất tín hiệu điều khiển gạt mưa

Bảng 2.24 Bảng khắc phục lỗi mất tín hiệu điều khiển gạt mưa

Bảng 2.25 Bảng lỗi mất tín hiệu chuyển đổi chế độ gạt mưa

Bảng 2.26 Bảng khắc phục lỗi mất tín hiệu chuyển đổi chế độ gạt mưa

Bảng 2.27 Bảng cách mắc dây của motor gạt mưa

Bảng 2.28 Bảng đo kiểm hai tốc độ (LO, HI) của motor gạt mưa

Bảng 2.29 Bảng chú thích sơ đồ mạch điện hệ thống gương chiếu hậu trên Mazda 6

– 2014

Bảng 2.30 Bảng cách mắc dây của công tắc điều khiển gương bên ngoài

Bảng 2.31 Bảng đo kiểm công tắc gương

Bảng 2.32 Bảng lỗi hư hỏng gương không khô khi bật chức năng sấy

Bảng 2.33 Bảng khắc phục lỗi gương không khô khi bật chức năng sấy

đề tài nghiên cứu là Nghiên cứu một số hệ thống điện thân xe trên xe Mazda 6

1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là dòng xe Mazda 6 Phạm vi nghiên cứu xoay quanh một số hệ thống điện thân xe như hệ thống điều khiển đèn đầu, hệ thống điều khiển gạt mưa và hệ thống điều khiển gương chiếu hậu

1.3 Những vấn đề còn tồn tại

Đề tài mà nhóm nghiên cứu chỉ mang tính chất lý thuyết, chủ yếu tìm kiếm thông tin thông qua các giáo trình, các trang websites nên việc tiếp cận với mô hình thật là rất ít; do đó sẽ không tránh khỏi những thiếu sót nên nhóm chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp của quý thầy trong hội đồng nhằm giúp nhóm chúng em có thêm được những kiến thức còn hạn chế và hoàn thành tốt đồ án của nhóm

Chương 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI

2.1 Hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 – 2014 [1]

2.1.1 Lý thuyết về hệ thống điều khiển đèn đầu

Hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 hoạt động bằng cách sử dụng camera (FSC) nhận biết các điều kiện phía trước của xe khi lái xe vào ban đêm để điều khiển đèn đầu ở chế độ chiếu xa hay chiếu gần

Đèn đầu sẽ được bật sang chế độ chiếu gần trong các trường hợp: Khi phát hiện có xe phía trước ở cùng làn đường hoặc ánh sáng đèn đầu của xe đang di chuyển ngược chiều ở làn đường bên cạnh; khi di chuyển trên đường có ánh sáng của đèn đường hoặc đường trong thành thị; khi tốc độ xe thấp hơn 20 km/h

Hình 2.3 Chế độ đèn chiếu gần khi có xe đi ngược chiều

Hình 2.4 Chế độ đèn chiếu gần khi có xe di chuyển phía trước

Để điều khiển được đèn FSC (Forward Sensing Camera) sẽ thu nhận các tín hiệu sau: Tín hiệu tốc độ xe từ hộp điều khiển hệ thống truyền động PCM (Powertrain Control Module), các tín hiệu tốc độ bánh xe; vận tốc xoay thân xe (Yaw rate); gia tốc ngang (Lateral acceleration) từ hộp điều khiển ổn định thân xe DSC (Dynamic Stability Control), tín hiệu vận hành công tắc đèn từ bộ START STOP UNIT (nằm dưới vô lăng), tín hiệu góc đánh lái từ module trợ lực lái điện EPS (Electric Power Steering), tín hiệu vị trí công tắc máy từ cụm bảng táp lô, tín hiệu

điều kiện chiếu sáng của đèn đầu từ FBCM (Front Body Control Module), hình ảnh thu nhận được từ camera Từ các tín hiệu đầu vào trên, bộ FSC sẽ tính toán và gửi tín hiệu đến mô-đun FBCM để điều khiển cơ cấu chấp hành đèn đồng thời hiển thị lên bảng táp lô

Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển đèn đầu

2.1.2 Các sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6

Bảng 2.1 Bảng chú thích sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda

6 – 2014

Headlight (Discharge type) Đèn đầu (loại đèn cao áp)

Relay and Fuse block Hộp rờ le và cầu chì (Hình 2.91)

Headlight LO relay (LH) Rờ le đèn chiếu gần bên trái (rờ le số 6) Headlight LO relay (RH) Rờ le đèn chiếu gần bên phải (rờ le số 17) Headlight HI relay Rờ le đèn chiếu xa (rờ le số 3)

Auto light sensor/Rain sensor Cảm biến đèn tự động/Cảm biến mưa

Front combination light (LH) Cụm đèn bên trái

Front combination light (RH) Cụm đèn bên phải

Discharge headlight control module

(LH)

Mô-đun điều khiển đèn đầu bên trái

Discharge headlight control module

(RH)

Mô-đun điều khiển đèn đầu bên phải

High-beam solenoid (LH) Solenoid đèn pha bên trái

High-beam solenoid (RH) Solenoid đèn pha bên phải

With auto light system Có hệ thống đèn tự động

Điều khiển chiếu gần:

Khi bật công tắc đèn đến vị trí AUTO và vị trí đèn là chế độ chiếu gần (LOW) thì bộ START STOP UNIT sẽ xác nhận hai tín hiệu đó và gửi tín hiệu về mô-đun FBCM Các tín hiệu khác từ PCM, DSC, EPS được FSC (AUTO LIGHT) thu thập thông qua mạng CAN kết hợp với hình ảnh từ camera (trường hợp này là có xe di chuyển ngược chiều, xe đang đi trong thành thị hay tốc độ xe thấp, …  điều khiển đèn sang chiếu gần) và gửi tín hiệu đến mô-đun FBCM

Khi có các tín hiệu trên gửi đến mô-đun FBCM thì mô-đun FBCM sẽ điều khiển nối mát hai cuộn dây của hai rờ le đèn chiếu gần (Left Headlight Low Relay

và Right Headlight Low Relay) Dòng điện đi từ (+) Accu  cầu chì chính (Main Fuse)  hai cuộn dây của hai rờ le trên  FBCM  mát Lúc này hai công tắc trong hai rờ le đóng lại, dòng điện đi từ (+) Accu  cầu chì chính (Main Fuse)  hai công tắc rờ le  hai đèn đầu (đèn bên trái và đèn bên phải xe)  hai đèn đầu sáng

Lúc này cũng có dòng điện đi từ (+) Accu  cầu chì chính (Main Fuse)  cuộn dây rờ le đèn chiếu xa (Headlight High Relay) Nhưng do tín hiệu từ FSC (AUTO LIGHT) gửi đến mô-đun FBCM là tín hiệu điều khiển đèn chiếu gần nên mô-đun FBCM sẽ không nối mát cuộn dây rờ le đèn chiếu xa (Headlight High Relay)

 rờ le bị ngắt  không có dòng điện đến hai cuộn solenoid đèn chiếu xa (LEFT/RIGHT HIGH BEAM SOLENOID)  màn chắn trong đèn sẽ bật lên chắn các tia chiếu xa  hai đèn đầu sáng ở chế độ chiếu gần

Điều khiển chiếu xa:

Tương tự như điều khiển chiếu gần nhưng tín hiệu từ FSC (AUTO LIGHT) gửi đến mô-đun FBCM là tín hiệu điều khiển đèn chiếu xa (tốc độ xe là 30 km/h hoặc hơn, không có xe ngược chiều hay không có ánh sáng đèn đường, …) FBCM

sẽ điều khiển nối mát cuộn dây rờ le đèn chiếu xa (Headlight High Relay) Dòng điện đi từ (+) Accu  cầu chì chính (Main Fuse)  công tắc rờ le đèn chiếu xa  hai cuộn solenoid đèn chiếu xa (LEFT/RIGHT HIGH BEAM SOLENOID)  màn chắn trong đèn gập xuống  hai đèn đầu sáng ở chế độ chiếu xa

2.1.3 Kết cấu của hệ thống điều khiển đèn đầu trên xe

Kết cấu của hệ thống điều khiển đèn đầu gồm: Công tắc điều khiển đèn, cụm đèn đầu, các rờ le, các hộp ECU, đèn tín hiệu của hệ thống trên bảng táp lô, camera FSC

2.1.3.1 Công tắc điều khiển đèn

Hình 2.8 Vị trí công tắc điều khiển đèn trên Mazda 6

Hình 2.9 Công tắc điều khiển đèn trên Mazda 6

Bảng 2.2 Bảng các chế độ hoạt động của các đèn ứng với vị trí công tắc đèn và vị

trí công tắc máy

Vị trí công tắc máy ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF

Đèn đầu (Headlights) Off Off Auto Off Off Off On On Đèn chạy ban ngày (DRL) On Off Auto Off On Off Off Off Đèn đuôi

Công tắc điều khiển đèn trên Mazda 6 nằm sau vô lăng và bên tay trái người lái xe Công tắc đèn có bốn chế độ: Chế độ OFF, chế độ AUTO (chế độ tự động điều khiển đèn pha), chế độ đèn đờ mi, chế độ đèn pha

Khi ở chế độ OFF, công tắc máy ở vị trí ON hay OFF thì đèn đầu vẫn không sáng

Khi ở chế độ AUTO, công tắc máy ở vị trí OFF thì đèn đầu không sáng nhưng ở vị trí ON đèn đầu sẽ tự động điều chỉnh ánh sáng phù hợp bằng cách dựa vào ánh sáng xung quanh được nhận biết bởi cảm biến

Khi ở chế độ đèn đờ mi, công tắc máy ở vị trí ON hay OFF thì đèn đầu vẫn không sáng, lúc này có một số đèn sáng như đèn đuôi xe (Tail), đèn soi bảng số, đèn soi bảng táp lô, …

Khi ở chế độ đèn pha, công tắc máy ở vị trí ON hay OFF thì đèn đầu vẫn sáng và một số đèn khác cũng sáng như đèn đuôi xe (Tail), đèn soi bảng số, đèn soi bảng táp lô, …

2.1.3.2 Đèn đầu, rờ le, camera và các hộp ECU

Hình 2.10 Vị trí đèn đầu, rờ le, camera và các hộp ECU

Hình 2.11 Vị trí module trợ lực lái điện (EPS)

2.1.3.3 Cụm đèn đầu

Đèn đầu sử dụng trên Mazda 6 là đèn có cường độ chiếu sáng cao HID (High – Intensity Discharge) hay còn gọi là đèn Xenon vì có chứa khí Xenon bên trong (Khí Xenon là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn (Xe), là một khí hiếm không màu, không mùi, rất nặng, có trong khí quyển Trái Đất với một lượng nhỏ và được dùng rộng rãi nhất, nổi tiếng nhất trong các thiết bị phát ra ánh sáng gọi là đèn Xenon) Ưu điểm của loại đèn này là tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với đèn Halogen, hiệu suất và tuổi thọ cao, tuy nhiên chúng phức tạp hơn và yêu cầu nhiều thiết bị điện tử hơn

Một số xe hiện nay được trang bị đèn chiếu gần dạng HID và các bóng chiếu

xa riêng Trên những dòng xe cao cấp như Mazda 6, hệ thống đèn HID thực hiện đồng thời hai chức năng chiếu gần và chiếu xa nhờ cơ chế sử dụng bóng cơ học trong gương phản xạ ô tô để thay đổi hướng chiếu sáng tương ứng [2] Trên Mazda 6 –

2014 sử dụng hai bóng đèn Xenon có công suất mỗi bóng là 35 W

Hình 2.12 Đèn đầu trên Mazda 6

Cấu tạo của đèn HID có một bóng thủy tinh để bảo vệ các bộ phận bên trong, các điện cực, khí Xenon, bầu cực, muối halogen kim loại, …

Hình 2.13 Cấu tạo đèn HID Nguyên lý hoạt động của đèn HID:

Bên trong mỗi đèn HID sẽ có một bầu cực chứa đầy khí Xenon, bên trong bầu cực có hai điện cực chính (hầu hết được làm bằng tungsten) Bên ngoài là một lớp thạch anh để hấp thụ các tia cực tím do hồ quang phát ra Mỗi đèn HID còn có một chấn lưu (ballast) để điều khiển dòng điện qua mỗi điện cực

Khi cung cấp một điện áp cao khoảng 25 kV giữa hai điện cực, trong bầu cực sẽ xuất hiện tia hồ quang Để tạo ra được một điện thế cao như vậy hệ thống cần

có một bộ khởi động (ignitor) Ngoài ra, để duy trì tia hồ quang cần có bộ ballast để duy trì một điện áp 85 V trong suốt quá trình hoạt động.[3]

Khi có một điện áp cao đặt vào hai điện cực thì giữa chúng sẽ sinh ra hiện tượng phóng điện do hiệu điện thế vượt ngưỡng đánh thủng (25 kV) Tia lửa điện sinh ra kích thích các phân tử khí Xenon lên mức năng lượng cao Sau khi bị kích thích các phân tử khí Xenon sẽ giải phóng năng lượng về trạng thái bình thường và bức xạ ra ánh sáng Màu của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào mức độ chênh lệch năng lượng của electron và vào tính chất hóa học của muối kim loại được dùng trong bầu khí Xenon.[3]

Dây dẫn

Dây dẫn Muối kim loại

Khí Xenon

Hồ quang Molybden

Thạch anh Bầu cực Điện cực

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý đèn HID

Trên Mazda 6 để chuyển từ chiếu xa sang chiếu gần hoặc ngược lại thì bên trong cụm đèn đầu còn có thêm một tấm chắn để thực hiện điều đó và một rờ le để điều khiển tấm chắn đó

Hình 2.15 Cấu tạo cụm đèn đầu Mazda 6

2.1.3.4 Đèn tín hiệu hệ thống điều khiển đèn đầu

Trong bảng đồng hồ táp lô bên đồng hồ tua máy có ký hiệu đèn tín hiệu của

hệ thống điều khiển đèn đầu, đèn này có màu xanh để báo cho người lái xe biết rằng

hệ thống điều khiển đèn đầu đang hoạt động, ngược lại đèn này sẽ có màu vàng và sáng nhấp nháy để cảnh báo cho người lái xe biết rằng hệ thống đã xảy ra trục trặc

Ống kính Gương phản chiếu

Bóng đèn Xenon

Tấm chắn

Hình 2.16 Ký hiệu đèn tín hiệu hệ thống HBC trên bảng táp lô

2.1.3.5 Camera (FSC) nhận tín hiệu

Chức năng của camera (FSC) là thu nhận tín hiệu trong các điều kiện giao thông khác nhau như tín hiệu của xe đang di chuyển ngược chiều, tín hiệu của xe đang di chuyển cùng chiều phía trước hay tín hiệu của đèn đường, … để hệ thống sẽ

xử lý các tín hiệu đó và điều khiển cơ cấu chấp hành (điều khiển đèn pha) một cách tối ưu

Hình 2.17 Camera (FSC) được bố trí trên kính chắn gió của xe

Cảm biến hình ảnh CMOS trong camera

Hệ thống điều khiển đèn pha là một trong những tính năng nổi bật của hệ thống hỗ trợ người lái xe tự động trên Mazda 6 Hệ thống này sử dụng một cảm biến hình ảnh CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) có trong camera đặt phía trên kính chắn gió Cảm biến hình ảnh này có thể kiểm tra – phát hiện một đặc điểm của đối tượng thông qua hình ảnh, nhận biết được các đặc điểm về màu sắc, kích thước, hình dạng, phân tích vi trí của đối tượng, …[4]

Bề mặt của cảm biến CMOS được tích hợp ba loại đi-ốt xếp xen kẽ lên nhau, một loại đi-ốt sẽ thu một màu riêng biệt Ba màu trên ba loại đi-ốt đó là đỏ, xanh lá cây và xanh dương Ba màu này pha trộn với nhau theo ánh sáng từ ống kính đưa vào tạo nên một bức ảnh.[5]

Cấu tạo camera (FSC) trên xe Mazda 6 gồm:[4]

Cụm camera nhỏ gồm: Nguồn sáng riêng, thấu kính, chíp CMOS

Nguồn sáng riêng – cung cấp ánh sáng để đảm bảo các ảnh ghi được ở trạng thái rõ nét nhất có thể, thuận lợi cho hoạt động phân tích của cảm biến

Thấu kính – đưa hình ảnh tới chíp xử lý hình ảnh

Chíp xử lý hình ảnh CMOS – chuyển đổi các hình ảnh quang học sang các tín hiệu analog

Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số phục vụ cho quá trình xử lý tiếp theo

Vi xử lý Microprocessor – phân tích và xử lý các tín hiệu số của hình ảnh, sau đó căn cứ vào các thông số đặt trước ban đầu để đưa ra quyết định

Input, Output – cung cấp các kênh truyền thông, giao tiếp với các thiết bị khác để điều khiển hệ thống

Các thiết bị ngoại vi để điều khiển, kết nối, hiển thị

Quá trình hoạt động của cảm biến hình ảnh gồm ba giao đoạn: Thu thập, phân tích và đưa ra quyết định

Hình 2.18 Vùng hoạt động của camera

Camera (FSC) nhận diện các trường hợp giao thông khác nhau

Camera (FSC) có tác dụng cực kỳ hữu ích trong việc nâng cao khả năng chiếu sáng bằng cách nhận diện được vật phía trước xe để điều khiển hệ thống đèn pha một cách tối ưu nhằm hỗ trợ người lái lái xe an toàn vào ban đêm

Camera (FSC) có chức năng phân tích ánh sáng mà nó nhận được trong các trường hợp sau:

Ánh sáng đèn pha của xe di chuyển ngược chiều ở làn đường bên cạnh

Camera (FSC) nhận diện được đó là xe di chuyển ngược chiều khi phát hiện thấy có ánh sáng màu trắng phản chiếu từ đèn pha của xe phía trước, khoảng cách camera (FSC) nhận diện được ánh sáng đó trong khoảng 600 mét Tuy nhiên, trong một số trường hợp camera (FSC) sẽ cần thời gian để nhận biết được đó là xe phía trước di chuyển ngược chiều: Tầm nhìn kém khi trời mưa hoặc sương mù, đèn xe di

chuyển ngược chiều ở chế độ đèn sương mù hay đèn đờ mi

Hình 2.19 Camera (FSC) nhận diện xe phía trước di chuyển ngược chiều Ánh sáng đèn đuôi của xe di chuyển cùng chiều ở cùng làn đường

Camera (FSC) nhận diện có xe di chuyển cùng chiều phía trước khi thấy có ánh sáng màu đỏ của đèn đuôi xe đó phản chiếu lại, khoảng cách camera (FSC) nhận diện được ánh sáng đó trong khoảng 500 mét Tuy nhiên nếu tầm nhìn kém như khi

có mưa hoặc sương mù thì xe phía trước sẽ không được nhận diện được và lúc này

đèn vẫn ở chế độ chiếu xa

Hình 2.20 Camera (FSC) nhận diện xe phía trước di chuyển cùng chiều

Ánh sáng đèn đường trong thành thị

Camera (FSC) phát hiện xe đang di chuyển trên đường thành thị khi phát hiện có một vài ánh sáng phản chiếu ở một độ cao nào đó hay ánh sáng màu xám nằm trên cùng một đường thẳng trên mặt đường Tuy nhiên, nếu di chuyển trên đường vào một đêm có trăng sáng thì hệ thống cũng có thể nhận ra rằng xe đang di chuyển trên đường thành thị và sẽ tự động điều khiển đèn sang chiếu gần

Hình 2.21 Camera (FSC) nhận diện ánh sáng đèn đường

2.1.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6

2.1.4.1 Hoạt động chuyển về đèn chiếu gần (Low Beam)

Điều kiện hoạt động: Khi công tắc đèn ở vị trí AUTO và HI và khi đèn đầu

được bật, lúc này đèn đầu sẽ được bật sang chiếu gần khi có các điều kiện sau đây:

Có xe đi ngược chiều, xe phía trước, hoặc xe đang di chuyển trên đường thành thị

Tốc độ xe là 20 km/h (20 mph) hoặc thấp hơn

Hình 2.22 Sơ đồ điều khiển đèn chiếu gần

Khi camera (FSC) nhận biết được các tín hiệu ánh sáng phản chiếu từ xe phía trước (đang di chuyển ngược chiều, cùng chiều hay trên đường thành thị) hoặc tốc

độ xe là 20 km/h (20 mph) hoặc thấp hơn (tốc độ xe được lấy từ hộp PCM), nó sẽ gửi tín hiệu yêu cầu bật sang chế độ chiếu gần tới mô-đun điều khiền bộ phận phía trước (FBCM)

Khi FBCM nhận được tín hiệu yêu cầu bật sang chế độ chiếu gần, CPU trong FBCM sẽ điều khiển ngắt rờ le đèn chiếu xa (Headlight HI relay)

Khi rờ le đèn chiếu xa bị ngắt sẽ không có dòng điện đi đến solenoid đèn chiếu xa và màn chắn trong cơ cấu đèn bật lên chặn các tia sáng chiếu xa từ chóa đèn chỉ còn lại các tia sáng chiếu gần

Đèn sáng được là do CPU trong FBCM điều khiển đóng rờ le đèn chiếu gần nên sẽ có dòng điện đi qua rờ le đèn chiếu gần vào module điều khiển đèn qua bộ khởi động đến đèn Xenon về mát

Hình 2.23 Cơ cấu điều khiển đèn chiếu gần

2.1.4.2 Hoạt động chuyển về đèn chiếu xa (High Beam)

Điều kiện hoạt động: Đèn đầu sẽ được bật trở về chiếu xa khi tốc độ xe là 30

km/h (19 mph) hoặc hơn, không có xe đang di chuyển ngược chiều và xe di chuyển phía trước hay không có ánh sáng đèn đường

Hình 2.24 Sơ đồ điều khiển đèn chiếu xa

Trường hợp có xe đang di chuyển ngược chiều nhưng lại nằm ngoài vùng hoạt động của camera, lúc này camera (FSC) sẽ gửi tín hiệu yêu cầu bật sang chế độ chiếu xa đến mô-đun điều khiển bộ phận phía trước (FBCM)

Khi FBCM nhận được tín hiệu bật sang đèn chiếu xa từ camera (FSC), CPU trong FBCM sẽ điều khiển đóng rờ le đèn chiếu xa (Headlight HI relay)

Khi rờ le đèn chiếu xa đóng sẽ có dòng điện đi đến solenoid đèn chiếu xa và màn chắn trong cơ cấu đèn gập xuống Lúc này các tia sáng chiếu xa từ chóa đèn sẽ được chiếu ra, đèn bật sang chế độ chiếu xa kết hợp với các tia sáng chiếu gần

Hình 2.25 Cơ cấu điều khiển đèn chiếu xa

Trường hợp nếu có xe đang di chuyển phía trước nhưng lại nằm ngoài vùng hoạt động của camera hay xe đang di chuyển trên đường không có đèn đường thì đèn chiếu gần được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định Nếu xe phía trước hay tín hiệu đèn đường không được phát hiện bởi camera trong khoảng thời gian đó thì camera (FSC) sẽ gửi tín hiệu yêu cầu bật sang chế độ chiếu xa đến mô-đun điều khiển bộ phận (FBCM) Lúc này sẽ có dòng điện đi qua rờ le đèn chiếu xa đến solenoid hút màn chắn gập xuống và đèn chuyển sang chiếu xa kết hợp chiếu gần

2.1.4.3 Một số trường hợp khác

Trường hợp nếu xe đang di chuyển trên những đoạn đường cong, có xe đang

di chuyển phía trước và được camera nhận diện thì camera sẽ gửi tín hiệu đến CPU trong mô-đun điều khiển bộ phận (FBCM) để điều khiển đèn sang chiếu gần

Hình 2.26 Camera nhận diện xe phía trước trên đoạn đường cong

Tuy nhiên, nếu xe phía trước đột ngột tăng tốc thì tín hiệu từ xe phía trước phản chiếu lại sẽ không được camera nhận diện vì nằm ngoài vùng hoạt động của

nó Do tín hiệu bị mất nên camera (FSC) sẽ duy trì đèn chiếu gần trong một khoảng thời gian nhất định Nếu trong khoảng thời gian đó camera nhận diện được xe phía trước thì đèn chiếu gần được duy trì nhưng nếu camera vẫn không nhận diện được

xe phía trước thì đèn chiếu xa sẽ được bật

Hình 2.27 Duy trì đèn chiếu gần khi mất tín hiệu từ xe phía trước

Hình 2.28 Duy trì tiếp đèn chiếu gần khi camera nhận diện xe phía trước

Hình 2.29 Bật chiếu xa khi tín hiệu từ xe phía trước không được nhận diện

Trường hợp khi xe đang lên dốc cũng tương tự như trường hợp xe đang di chuyển trên những đoạn đường cong, lúc này camera nhận diện có xe phía trước và đèn chiếu gần sẽ được bật Nhưng nếu xe phía trước tăng tốc vượt lên khỏi dốc thì tín hiệu từ xe đó phản chiếu lại camera sẽ bị mất (camera không nhận diện được), lúc này đèn chiếu gần được duy trì trong khoảng thời gian nhất định Nếu trong khoảng thời gian đó camera nhận diện được xe phía trước thì đèn chiếu gần được duy trì tiếp tục nhưng nếu camera vẫn không nhận diện được xe phía trước thì đèn chiếu xa sẽ được bật

Hình 2.30 Camera nhận diện xe phía trước khi lên dốc

Hình 2.31 Duy trì đèn chiếu gần khi mất tín hiệu từ xe phía trước

(lên dốc)

Hình 2.32 Duy trì tiếp đèn chiếu gần khi camera nhận diện xe phía trước

Đèn tín hiệu báo hệ thống điều khiển đèn đầu hoạt động:

Bảng táp lô nhận tín hiệu yêu cầu hiển thị của hệ thống điều khiển đèn đầu

từ camera (FSC) thông qua mạng CAN

Hình 2.34 Mạch đèn báo hiệu hệ thống điều khiển đèn đầu hoạt động

Sau khi nhận tín hiệu từ camera (FSC), vi xử lý trong bảng táp lô sẽ điều khiển mở transistor, lúc này có dòng điện từ IG1 đến đèn báo đến transistor và về mát làm đèn sáng lên (màu xanh) báo hiệu cho người lái xe biết hệ thống điều khiển đèn pha đã được hoạt động

Đèn cảnh báo hệ thống điều khiển đèn đầu gặp trục trặc:

Khi hệ thống điều khiển đèn đầu gặp trục trặc, đèn tín hiệu sẽ chuyển thành đèn cảnh báo bằng cách sáng nhấp nháy và có màu vàng để báo hiệu cho người lái

xe biết hệ thống đã gặp trục trặc

Bảng táp lô nhận tín hiệu yêu cầu hiển thị sự trục trặc của hệ thống điều

khiển đèn đầu từ camera (FSC) thông qua mạng CAN Sau khi nhận được tín hiệu,

vi xử lý trong bảng táp lô điều khiển đóng – ngắt transistor liên tục (thời gian đóng

mở là 1 giây) Lúc này, dòng điện đi từ IG1 đến đèn cảnh báo đến transistor và về

mát nhưng do transistor đóng – ngắt liên tục nên dòng điện qua đèn sẽ không liên

tục làm đèn sáng nhấp nháy

2.1.5 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, phương pháp kiểm tra khắc phục

của hệ thống điều khiển đèn đầu trên Mazda 6 – 2014

Các hiện tượng hư hỏng xảy ra đối với hệ thống điều khiển đèn đầu trên

Mazda 6 thường liên quan đến: camera (FSC), điện áp cung cấp cho hệ thống, cảm

biến tốc độ bánh xe, công tắc điều khiển đèn, cụm đèn đầu, các giắc nối, …

Khi gặp các triệu chứng hư hỏng về hệ thống điều khiển đèn đầu ta thực hiện

các bước kiểm tra, khắc phục hư hỏng theo quy trình sau: [8]

Xe hư hỏng đến

Xác định lệnh sửa chữa và triệu chứng

Xác định thông tin về triệu chứng trên

(Xác định chính xác lời phàn nàn của khách hàng để ghi vào lệnh sửa chữa)

(Xác định thông tin sửa chữa có sẵn trên

hệ thống online liên quan đến triệu chứng)

có

không

Xem hư hỏng đó là hư hỏng

lần đầu

Hư hỏng có lặp lại không ?

Xem hành động cho các hư hỏng

không lặp lại được Xem hành động cho các hư hỏng

không lặp lại được

Xem hệ thống chẩn đoán trên mạch và

Thực hiện kiểm tra mã lỗi (DTC)

Thực hiện chẩn đoán hư hỏng

2.1.5.1 Nhận biết hư hỏng hệ thống điều khiển đèn đầu

Khi đèn cảnh cáo của hệ thống điều khiển đèn đầu sáng màu vàng và sáng liên tục hoặc nhấp nhấy ta nhận biết được hệ thống điều khiển đèn đầu đang có sự

cố

2.1.5.2 Các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và phương pháp kiểm tra, khắc phục

Đối với các hư hỏng về camera (FSC) và điện áp cung cấp cho hệ thống, ta

sử dụng hệ thống chẩn đoán của Mazda M-MDS (Mazda Modular Diagnostic System) để chẩn đoán sự cố

Để kết nối hệ thống chẩn đoán, công tắc IG ở vị trí OFF, kết nối hệ thống chẩn đoán với đầu nối DLC-2

Hình 2.36 Vị trí đầu nối giắc chẩn đoán DLC-2

2.1.5.2.1 Lỗi hoạt động kém của camera (FSC)

Bảng 2.3 Bảng lỗi hoạt động kém của camera (FSC)

- Kính chắn gió bị mờ

- Ống kính camera bị mờ

- Camera bị trục trặc

Bảng 2.4 Bảng khắc phục lỗi hoạt động kém của camera

Có Vệ sinh ống kính và đến bước tiếp theo

Không Đến bước tiếp theo

Có Lặp lại việc kiểm tra từ bước 1 Nếu lỗi

vẫn xảy ra thay thế camera và đến bước tiếp theo

Không Đến bước tiếp theo

4 Có lỗi nào khác nữa

không?

Có Sữa chữa hoặc thay thế phần hỏng hóc

như mã lỗi nêu ra Không Xử lý lỗi đã hoàn tất

2.1.5.2.2 Lỗi tầm quan sát của camera (FSC) kém

Bảng 2.5 Bảng lỗi tầm quan sát của camera (FSC) kém

Mã lỗi Đèn cảnh báo Điều kiện để camera