MAIN SYSTEMS WIRING DIAGRAMS WITH COLORS OF TOYOTA CAMRY

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, sang trọng, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tính thời đại…trong đó tính tiện nghi được các nhà sản xuất khai thác rất nhiều trong lĩnh vực ô tô. Phần lớn các hệ thống trên xe ô tô được điều khiển điện để giúp đơn giản công việc, giảm thời gian và sức lực nên số lượng công việc để sửa chữa một chiếc xe liên quan về điện rất nhiều. Mặt khác, thị trường ô tô Việt Nam đang rất phát triển, nhất là các dòng xe của Toyota xuất hiện ngày càng nhiều trong nước ta.Các hệ thống điện hiện đại được nghiên cứu và lắp ráp trên xe mang lại cho người tiêu dùng những trải nghiệm mới, giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng công suất động cơ, an toàn và tiện nghi hơn khi sử dụng. Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn, chúng em quyết định thực hiện đề tài: “MAIN SYSTEMS WIRING DIAGRAMS WITH COLORS OF TOYOTA CAMRY”.Trong thời gian thực hiện đề tài, do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện không thể trách khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn qua đó có thêm cho mình những kinh nghiệm quý báu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

TP.HỒ CHÍ MINH



Môn học: Hệ thống điện - điện tử ô tô

WITH COLORS OF TOYOTA CAMRY (2015-2022)

Lời Mở Đầu

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn Nhu cầu con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, sang trọng, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tính thời đại…trong đó tính tiện nghi được các nhà sản xuất khai thác rất nhiều trong lĩnh vực ô tô Phần lớn các hệ thống trên xe ô tô được điều khiển điện để giúp đơn giản công việc, giảm thời gian và sức lực nên số lượng công việc để sửa chữa một chiếc xe liên quan về điện rất nhiều Mặt khác, thị trường ô tô Việt Nam đang rất phát triển, nhất là các dòng xe của Toyota xuất hiện ngày càng nhiều trong nước ta.Các hệ thống điện hiện đại được nghiên cứu và lắp ráp trên xe mang lại cho người tiêu dùng những trải nghiệm mới, giúp tiết kiệm nhiên liệu, tăng công suất động cơ, an toàn và tiện nghi hơn khi sử dụng

Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn của giáo viên

WIRING DIAGRAMS WITH COLORS OF TOYOTA CAMRY”.Trong thời gian thực hiện đề tài, do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện không thể trách khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong được

sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn qua đó có thêm cho mình những kinh nghiệm quý báu

MỤC LỤC CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ XE TOYOTA CAMRY 2015

1.1 Giới thiệu tổng quát xe Toyota Camry 2015 5

1.2 Thông số kỹ thuật xe toyota camry 2015 6

CHƯƠNG II:HỆ THỐNG ĐIỆN CHÍNH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2015 2.1 Hệ thống điều khiển động cơ 7

2.1.1 Hệ thống phun xăng 7

a Nhiệm vụ hệ thống phun xăng D-4S 7

b Cấu tạo của hệ thống phun xăng D-4S 7

c Nguyên lý hoạt động 8

d Sơ đồ mạch điện của hệ thống phun xăng 9

e Ưu điểm của hệ thống D-4S 32

2.1.2 Hệ thống điều phối van biến thiên thông minh mở rộng cho van nạp VVT-iW 32

a Nhiệm vụ 32

b Cấu tạo 32

c Nguyên lý hoạt động 34

2.2 Hệ thống an toàn 35

2.2.1 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe TOYOTA PARKING 35

a Nhiệm vụ 35

b Cấu tạo 35

c Nguyên lí hoạt động hệ thống parking assist 36

d Sơ đồ mạch điện 39

2.2.2 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC 43

a Nhiệm vụ 43

b Nguyên lí hoạt động 43

c Sơ đồ mạch HAC 44

2.3.1 Hệ thống mạng thông tin MPX 52

a Khái quát 52

2.3.2 Hệ thống mạng giao tiếp LIN 52

a Khái quát 52

a Nhiệm vụ 61

b Cấu tạo đèn xe 61

c Sơ đồ mạch điện 62

3.2 Hệ thống nâng hạ kính 65

a Cấu tạo 65

b Sơ đồ mạch điện 66

c Nguyên lí hoạt động 70

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ XE TOYOTA CAMRY 2015

1.1 Giới thiệu tổng quát xe Toyota Camry 2015

Hình 1.1 Toyota Camry 2015

Toyota camry 2015 được giới thiệu đến người tiêu dùng Việt Nam vào cuối tháng 4/2015 với 3 phiên bản: 2.0E, 2.5G và 2.5Q Phiên bản 2.5Q và 2.5G giữ nguyên động cơ 2AR-FE 4 xy lanh Dual VVT-i công suất 178 mã lực và mô men xoắn tối đa 231 Nm

Đặc biệt, Camry 2015 mới được trang bị động cơ hoàn toàn mới với công nghệ hiện đại trên phiên bản 2.0E Động cơ hoàn toàn mới 2.0L (6AR-FSE) đạt công suất tối đa 165 mã lực so với 145 mã lực của động cơ trước, mô men xoắn tối đa 199 Nm và đảm bảo độ ổn định khi vận hành, tiết kiệm nhiên liệu hơn, khí xả thấp và tiếng ồn giảm thiểu một cách tối đa

Thay thế cho hộp số tự động 4 cấp cũ, phiên bản Camry 2.0L mới được trang

bị hộp số tự động 6 cấp với 3 công nghệ nổi bật gồm chế độ điều khiển chuyển số cơ bản, khả năng hỗ trợ điều khiển chuyển số dựa vào điều kiện đường, và khả năng đoán trước ý định của người lái dựa vào thói quen lái xe

Camry 2.5Q được trang bị 7 túi khí, Camry 2.5G được trang bị 4 túi khí, trong khi Camry 2.0E chỉ có 2 túi khí phía trước Ngoài ra là hệ thống camera lùi và cảm biến góc trên 2.5Q, cảm biến góc trên 2.05G và cảm biến lùi trên 2.0E

1.2 Thông số kỹ thuật xe toyota camry 2015

Hình 1.2 Thông số kích thước của xe Toyota Camry 2015

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của xe

2.0E

Toyota camry 2.5Q

Toyota camry 2.5G Kích thước

Kích thước tổng thể

dài x rộng x cao

4850x1825x1470 (mm)

4850x1825x147

0 (mm)

4850x1825x1470 (mm)

4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC, VVT-iW

và VVT-I, phun

4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC, Dual VVT-I kép,

4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC, Dual VVT-I kép,

xăng trực tiếp D-4S

đại

199 Nm , tại 4600 vòng/phút

231 Nm , tại

4100 vòng/phút

231 Nm , tại

4100 vòng/phút Mức tiêu hao nhiên

2.1.1 Hệ thống phun xăng:

a Nhiệm vụ hệ thống phun xăng D-4S:

Hệ thống phun xăng D4-S SFI (Direct Injection 4-stroke Gasoline Engine Superior Version Sequential Multiport Fuel Injection) có nhiệm

vụ dựa vào điều kiện vận hành của động cơ để điều khiển hệ thống phun nhiên liệu giúp tiết kiệm nhiên liệu tối ưu, nâng cao hiệu xuất cũng như việc giảm thiểu lượng khí xả Hệ thống phun xăng D4-S còn kết hợp với các hệ thống khác như hệ thống đánh lửa sớm ESA (Electronic Spark Advance), hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh

ETCS-i (Electronic Throttle Control System-intelligent), hệ thống điều phối van biến thiên thông minh mở rộng cho van nạp VVI- iW (Variable Valve Timing-intelligent Wide)… giúp cho việc vận hành động cơ được

Các cảm biến để lấy tín hiệu cho hệ thống phun xăng kết hợp D-4S: cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt nước làm mát, cảm biến vị trí trục khuỷa, cảm biến vị trí trục cam và cảm biến tốc độ xe…

Hình 2.1.1b Cấu tạo hệ thống D-4S

c Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ hoạt động ở vòng tua thấp và trung bình (dưới 3000

vòng/phút) các cảm biến thu thập thông tin về nhiệt độ, lưu lượng khí nạp, tốc độ vòng quay, góc mở bàn đạp ga,… báo về bộ xử lý trung tâm (ECU) cho biết tình trạng động cơ đang hoạt động ở mức tiết kiệm nhiên liệu nên ECU ra tín hiệu ngắt kim phun đa điểm ngoài đường ống nạp và chỉ kích hoạt kim phun trực tiếp (GDI) hoạt động với tỷ lệ hòa khí được hòa trộn cuối kì nén (alpha >1 tỷ lệ hòa khí nghèo) nhưng vẫn đảm bảo động

lượng đậm hơn (alpha <1 tỷ lệ hòa khí giàu) Làm tăng công suất động cơ

và moment xoắn giúp xe đạt được tốc độ mong muốn

d Sơ đồ mạch điện của hệ thống phun xăng:

Hình 2.1.1d:

e Ưu điểm của hệ thống D-4S:

Sự kết hợp giữa 2 vòi phun này sẽ phát huy những ưu điểm khi bạn đạp

ga mạnh hay nhẹ, cũng như bạn đang chạy ở vòng tua máy thấp hay cao Nhờ công nghệ phun xăng kết hợp D-4S sẽ giúp tối đa hóa quá trình cháy

và tăng tỷ số nén

Tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu khí thải, tăng công suất và hiệu suất trong quá trình cháy, giúp khả năng ổn định trong quá trình cháy trong buồng đốt động cơ và tăng cường khả năng lái

Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ phun xăng kết hợp D-4S sẽ ngăn chặn mụi than trong quá đốt cháy không hết nhiên liệu trên các xupap nạp, thành xy-lanh…

Trong quá trình lái xe có tải trọng từng phần, chu trình Atkinson tham gia cùng, sự mất mát do bơm sẽ giảm và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu

Để đảm bảo khả năng khởi động của động cơ, một cơ chế khóa trung gian được sử dụng cho VVT-iW

b Cấu tạo:

Cơ cấu truyền động của VVT-iW gồm có rotor được lắp ở trục cam nạp Hai chốt khóa giữ cho rotor ở đúng vị trí ban đầu của nó Một lò xo phụ dạng phẳng được đặt ở hướng làm tăng góc phối khí sớm để kéo cánh rotor về vị trí xác định ban đầu Nó giúp cho việc khởi động được diễn ra bình thường

Hình 2.1.2b.1 – Cơ cấu truyền động VVT-iW

1 – Bulong trung tâm; 2 – Lò xo phụ; 3 – Vỏ trước; 4 – Rotor; 5 – Chốt khóa; 6 – Vành rang dẫn động (vỏ); 7 – Vỏ sau; 8 – Trục cam nạp; a – Rãnh khóa

Van điều khiển dầu được thiết kế đặt nằm trong bu long trung tâm Ở đây những đường dầu điều khiển có quãng đường ngắn nhất để tạo ra tín hiệu phản hồi nhanh nhất hoặc tốc độ phản hồi bình thường ở nhiệt độ thấp Van điều khiển được dẫn động bởi chốt đẩy van solenoid của VVT-iW

Hình 2.1.2b.2 – Van điều khiển dầu.

a – Đường dầu hồi; b – Tới khoang làm sớm; c – Tới khoang làm muộn;

d – Dầu động cơ; e – Tới chốt khóa

Hình 2.1.2b.3 – Van điều khiển dầu

1 – Chốt ngoài; 2 – Chốt trong; a – Khi khóa; b – Khi không khóa; c –Đường dầu; d – Rãnh khóa

Van solenoid của VVT-iW được lắp ở vỏ của xích cam và được kết nối trực tiếp với cơ cấu truyền động ở bên trong

Hình 2.1.2b.4 – Van Solenoid VVT-iW

1 – Solenoid VVT-iW, a – Cuộn dây; b – Chốt đẩy; c – Cần

c Nguyên lý hoạt động:

Trong quá trình hoạt động, các cảm biến vị trí bướm ga và lưu lượng khí nạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU để tính toán thông số phối khí theo yêu cầu chủ động Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, cảm biến vị trí cam VVT và vị trí trục khuỷu thì cung cấp các thông tin về tình trạng phối khí thực tế

Trên cơ sở các yếu tố chủ động, hiệu chỉnh và thực tế, ECU sẽ tổng hợp được lệnh phối khí tối ưu cho buồng đốt Lệnh này được tính toán trong vài phần nghìn giây và quyết định đóng (mở) các van điện của hệ thống thủy lực Áp lực dầu sẽ tác động thay đổi vị trí bộ điều khiển phối khí, mở các xu-páp nạp đúng mức cần thiết vào thời điểm thích hợp Như vậy, thay cho hệ thống cam kiểu cũ với độ mở xu-páp không đổi, VVT-i đã điều chỉnh vô cấp hoạt động của các van nạp Độ mở và thời điểm mở biến thiên theo sự phối hợp các thông số về lưu lượng khí nạp,

vị trí bướm ga, tốc độ và nhiệt độ động cơ

2.2 Hệ thống an toàn

2.2.1 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe TOYOTA PARKING

a Nhiệm vụ

Hệ thống cảm biến hỗ trợ đậu xe sử dụng cảm biến siêu âm để phát hiện các

chướng ngại vật ở các góc hoặc phía sau của xe

Hệ thống cảm biến hỗ trợ trợ giúp đậu xe thông báo cho người lái khoảng cách ước tính giữa các cảm biến siêu âm và bất kỳ trở ngại nào bằng cách hiển thị chúng trên màn hình đa điểm

b Cấu tạo

Hình 2.2.1b.1 – Vị trí các cảm biến.

A – kiểu 4 cảm biến; B – kiểu 2 cảm biến; 1,2,5,6,7,8 – cảm biến sóng siêu âm; 3 – ECM; 4 – Công tắc vị trí P/N

A: kiểu 4 cảm biến

B: các mô hình với hệ thống đa phương tiện

1 – bảng đồng hồ taplo; 2 – màn hình đa điểm; 3 – bộ điều hòa không khí; 4 – ECU cảnh báo khoảng cách an toàn; 5 – còi cảnh báo khoảng cách an toàn; 6 – Main Body ECU (Multiplex Network Body ECU); 7 – Công tắc hỗ trợ đỗ xe; a – đèn cảnh báo chính; b – hiển thị đa thông tin

ECU cảnh báo khoảng cách an toàn có chức năng:

Ước tính khoảng cách giữa xe và trở ngại dựa trên tín hiệu từ các cảm biến siêu âm

Tiếng còi cảnh báo khoảng cách an toàn

 Kiểu 4 cảm biến

ECU cảnh báo khoảng cách an toàn có chức năng:

 Cảm biến sóng siêu âm phát hiện khoảng cách giữa xe và trở ngại

 Còi cảnh báo khoảng cách an toàn thông báo cho người lái xe khoảng cách đến trở ngại

 Màn hình đa điểm có chức năng:

Hiển thị vị trí của chướng ngại vật và khoảng cách giữa xe và trở ngại Hiển thị dấu hiệu sự cố của cảm biến siêu âm để thông báo cho người lái

 Màn hình Radio:

Âm lượng âm thanh có thể được chọn trên màn hình cài đặt cho hệ thống

cảm biến trợ giúp đậu xe

Truyền tín hiệu thiết lập cho hệ thống cảm biến trợ giúp đậu xe tới ECU

cảnh báo khoảng cách an toàn

c Nguyên lí hoạt động hệ thống parking assist

Vùng phát hiện

Các khu vực phát hiện của cảm biến siêu âm được hiển thị trong minh họa sau Những khu vực phát hiện này được áp dụng khi đặt một đường kính cực tiểu 60mm (2.36in) song song hoặc vuông góc với mặt đất Các dãy thay đổi tùy thuộc vào phương pháp đo và loại trở ngại

Phạm vi góc (Kiểu 4 cảm biến):

b: Khoảng 100 mm

c: Khoảng 1030 mm

d: Khoảng 510 mm

ngại được hiển thị trên màn hình hiển thị đa thông tin Số dòng hiển thị trên màn hình thay đổi dựa trên khoảng cách thực tế và nhấp nháy khi

Hình 2.2.1c.3 – Hiển thị trên màn hình đa thông tin

a – Góc trước trái; b – Góc trước phải; c – Góc sau trái; d – Góc sau phải; e – Khoảng cách; f – Dài; g – Trung bình; h – Ngắn; i – Nhấp nháy; j – Hình minh họa chỉ là một

biến siêu âm, như là bị đóng băng hoặc bẩn được hiển thị trên màn hình hiển thị đa thông tin

Hình 2.2.1c.4 – Hiển thị trên màn hình đa thông tin

a – Hư hỏng; b – Đông cứng / bẩn

d Sơ đồ mạch điện:

2.2.2 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC

a Nhiệm vụ

Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc có chức năng điều khiển này duy trì

áp suất dầu phanh cho tất cả 4 bánh xe, để giúp ngăn không cho xe bị lùi xuống

b Nguyên lí hoạt động

Khi xe khởi động trên đường dốc hoặc đường dốc trơn, xe có trôi về phía sau khi người lái xe chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga, làm cho xe khó khởi hành được Để ngăn không cho điều này xảy ra, hệ thống

hỗ trợ khởi hành ngang dốc sẽ tạm thời (tối đa là khoảng 2 giây) phanh tất cả 4 bánh xe để tránh cho xe bị trôi về

phí sau

Nếu không có chức năng HAC, người lái xe phải nhanh chóng và chính xác chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga Tuy nhiên, với chức năng HAC, người lái xe có thể khởi hành xe một cách dễ dàng và có thể

Hình 2.2.2b.1 – Sự khác nhau của xe có HAC và không có HAC.

Điều kiện kích hoạt chức năng HAC

ECU kiểm soát trượt đánh giá nếu xe đang trên dốc nghiêng dựa trên các tín hiệu từ bộ cảm biến giảm tốc, và sẽ kích hoạt chức năng HAC khi tất

cả các điều kiện sau được đáp ứng:

Phanh tay được vận hành

Sơ đồ mạch HAC

MPX sử dụng dữ liệu truyền thông để trao đổi thông tin giữa các ECU khác nhau Điều này cho phép giảm số lượng dây điện trên xe

MPX sử dụng chỗi dữ liệu truyền thông bao gồm các bit và các cấu trúc để trao đổi thông tin giữa các ECU khác nhau Điều này cho phép giảm số lượng dây điện trên xe

2.3.2 Hệ thống mạng giao tiếp LIN

Hình 2.3.2b.2 Cấu tạo mạng LIN của hệ thống nâng hạ kính

1 – Mô tơ cửa sổ điện trước trái; 2 – Mô tơ cửa sổ điện trước phải; 3 – Mô tơ cửa sổ điện sau trái; 4 – Mô tơ cửa sổ điện sau phải

Hình 2.3.2b.3 Mạng LIN hệ thống khởi động và chìa khóa thông minh

Mạng LIN trong hệ thống điều hòa không khí

Hình 2.3.2b.5 – Các bộ phận trong hệ thống mạng LIN điều hòa không khí

1 – ECU chứng nhận ( ECU chìa khóa thông minh); 2 – ECU trung tâm (Multiplex Network Body ECU); 3 – ECU khóa tay lái ( Bộ chấp hành khóa lái); 4 – Bộ điều khiển hệ thống điều hòa; 5 – A/C ECU; 6 – Công tắc điều khiển cửa sổ (người lái); 7 – Công tắc điều khiển lạnh

2.3.3 Hệ thống mạng giao tiếp CAN

a Khái quát

Mạng CAN (Controller Area Network) được phân thành hai loại theo tốc độ truyền thông

CAN V bus là một HS-CAN (High Speed CAN) bus hoạt động với tốc

độ 500 kbps Được sử dụng cho các hệ thống truyền động, khung gầm và các hệ thống điện thân xe

CAN sub bus 1 là một MS-CAN (Middle Speed CAN) bus hoạt động với tốc độ 250 kbps Được sử dụng cho hệ thống điện thân xe ECU trung tâm có một cổng chức năng và được sử dụng để truyền dữ liệu giữa CAN

V bus và CAN sub bus 1 Dây giao tiếp mạng là dây đôi Có chiều dài dữ liệu từ 1 đến 8 byte

b Cấu tạo hệ thống mạng :