1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva

88 22 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva
Tác giả Phạm Ngọc Toàn, Phan Quốc Lợi
Người hướng dẫn ThS Lê Quang Vũ
Trường học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2021
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 88
Dung lượng 4,99 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (14)
    • 1.1. Sự phát triển của công nghệ ô tô hiện đại, thực trạng các mô hình phục vụ đào tạo tại trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM (0)
    • 1.2. Lý do chọn đề tài (14)
    • 1.3. Mục tiêu (15)
    • 1.4. Đối tượng nghiên cứu (15)
    • 1.5. Phạm vi nghiên cứu (15)
    • 1.6. Phương pháp nghiên cứu (15)
    • 1.7. Phạm vi ứng dụng của đề tài (0)
  • CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE (17)
    • 2.1. Tổng quan về hệ thống điện thân xe (17)
    • 2.2. Các thành phần trong mạch điện hệ thống điện thân xe (18)
      • 2.2.1. Ý nghĩa của các thuật ngữ và ký hiệu (18)
      • 2.2.2. Giắc nối (20)
      • 2.2.3. Dây dẫn (20)
      • 2.2.4. Các chi tiết bảo vệ (21)
        • 2.2.4.1. Cầu chì (21)
        • 2.2.4.2. Relay (21)
    • 2.3. Các yêu cầu kĩ thuật với hệ thống điện (22)
      • 2.3.1. Nhiệt độ làm việc (22)
      • 2.3.2. Độ ẩm (22)
      • 2.3.3. Sự rung sóc (22)
      • 2.3.4. Xung điện áp (22)
      • 2.3.5. Độ bền (22)
      • 2.3.6. Nhiễu điện từ (23)
      • 2.3.7. Tĩnh điện (23)
    • 2.4. Nguồn điện trên ô tô (23)
    • 2.5. Các loại phụ tải trên ô tô (23)
    • 2.6. Hệ thống cung cấp điện (24)
      • 2.6.1. Chức năng của hệ thống cung cấp điện (0)
      • 2.6.2. Ắc quy (25)
      • 2.6.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe (27)
    • 2.7. Hệ thống mạng CAN (28)
      • 2.7.1. Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao (HS – CAN) (0)
      • 2.7.2. Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ thấp (LS – CAN) (0)
    • 2.8. Hệ thống chiếu sáng (32)
      • 2.8.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng (32)
      • 2.8.2. Thông số cơ bản và chức năng của hê thống chiếu sáng (0)
        • 2.8.2.1. Thông số cơ bản (32)
        • 2.8.2.2. Chức năng của hệ thống chiếu sáng (0)
        • 2.8.2.3. Cấu tạo của các bóng đèn (33)
      • 2.8.3. Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe (35)
        • 2.8.3.1. Đèn đầu (Headlight) (35)
        • 2.8.3.2. Đèn hậu (Tail - Rear lamp), đèn đậu xe (Park lamp), đèn biển số (License (37)
        • 2.8.3.3. Đèn sương mù (Fog lamp) (38)
    • 2.9. Hệ thống tín hiệu (39)
      • 2.9.1. Hệ thống còi (39)
      • 2.9.2. Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ báo nguy (Turn and hazard lamp) (41)
      • 2.9.3. Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Stop lamp) và đèn lùi (Backup lamp) (0)
    • 2.10. Hệ thống gạt mưa và rửa kính (0)
      • 2.10.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính (Wiper/Washer system) (44)
        • 2.10.1.1. Mô tơ gạt nước (44)
        • 2.10.1.2. Công tắc điều khiển gạt nước rửa kính (45)
      • 2.10.2. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước rửa kính (46)
    • 2.11. Các loại tín hiệu (47)
      • 2.11.1. Giới thiệu về các tín hiệu (47)
      • 2.11.2. Ứng dụng tín hiệu analog trên ô tô (48)
  • CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN (49)
    • 3.1. Tổng quan mô hình điện thân xe thực tế (0)
      • 3.1.1. Giả lập IGNITION SWITCH (50)
      • 3.1.2. Giả lập công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng (51)
      • 3.1.3. Giả lập công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính (52)
    • 3.2. Hệ thống chiếu sáng (54)
      • 3.2.1. Cấu tạo hệ thống chiếu sáng (54)
      • 3.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động (55)
        • 3.2.2.1. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn đầu (55)
        • 3.2.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn hậu (57)
        • 3.2.2.3. Sơ đồ công tắc điều khiển và mạch điện đèn sương mù (58)
    • 3.3. Hệ thống tín hiệu (59)
      • 3.3.1. Cấu tạo hệ thống tín hiệu (59)
      • 3.3.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động (60)
        • 3.3.2.1. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống còi (60)
        • 3.3.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống xi nhan (61)
        • 3.3.2.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống đèn phanh (62)
    • 3.4. Hệ thống gạt mưa rửa kính (63)
      • 3.4.1. Cấu tạo hệ thống gạt mưa rửa kính (63)
      • 3.4.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính (63)
    • 3.5. Hệ thống khóa cửa (65)
      • 3.5.1. Cấu tạo hệ thống khóa cửa (65)
      • 3.5.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống khóa cửa (66)
  • CHƯƠNG 4. CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỬA (68)
    • 4.1. Pan tạo lỗi (68)
    • 4.2. Chẩn đoán (68)
      • 4.2.1. Pan 1 (68)
      • 4.2.2. Pan 2 (69)
      • 4.2.3. Pan 3 (69)
      • 4.2.4. Pan 4 (70)
      • 4.2.5. Pan 5 (71)
      • 4.2.6. Pan 6 (71)
      • 4.2.7. Pan 7 (71)
      • 4.2.8. Pan 8 (72)
      • 4.2.9. Pan 9 (72)
      • 4.2.10. Pan 10 (73)
      • 4.2.11. Pan 11 (74)
      • 4.2.12. Pan 12 (75)
  • CHƯƠNG 5. CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH (77)
    • 5.1. Phiếu công tác kiểm tra hệ thống chiếu sáng (77)
    • 5.2. Phiếu công tác kiểm tra hệ thống tín hiệu (78)
    • 5.3. Phiếu công tác kiểm tra hệ thống gạt mưa, rửa kính (80)
    • 5.4. Phiếu công tác kiểm tra hệ thống khóa cửa (82)
  • CHƯƠNG 6. TỔNG HỢP (83)
    • 6.1. Hoàn cảnh (83)
    • 6.2. Kết quả đạt được (83)
      • 6.2.1. Những phần làm được (83)
      • 6.2.2. Những phần chưa làm được (0)
    • 6.3. Cam kết (85)
  • CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN (86)

Nội dung

(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô) Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva

TỔNG QUAN

Lý do chọn đề tài

Trong bối cảnh ngành ô tô toàn cầu cũng như ngành ô tô Việt Nam ngày càng phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng các thành tựu công nghệ tiên tiến và trang bị thiết bị điện tử hiện đại trên ô tô là tiêu chí quan trọng để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp.

Hiện tại, hệ thống điện thân xe được điều khiển hoàn toàn bằng hộp BCM với nhiều ưu việt, nhưng chưa được cập nhật đầy đủ để đáp ứng các yêu cầu đào tạo xe đời mới Do lượng mô hình xe hiện có của bộ môn Điện ô tô còn hạn chế, nên chưa đủ để đáp ứng các nhu cầu đào tạo về công nghệ mới như hệ thống điện tiên tiến trên các xe hiện đại Việc cập nhật và mở rộng các mô hình xe sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo, chuẩn bị tốt hơn cho sinh viên và kỹ thuật viên trong ngành công nghiệp ô tô ngày càng phát triển.

Chương trình thực tập tại khoa giúp sinh viên áp dụng kiến thức thực tế thông qua đề tài “Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva.” Mô hình này tạo điều kiện cho các buổi học thực hành sinh động, trực quan hơn, giúp sinh viên hiểu rõ về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay Sản phẩm mô hình còn giúp nâng cao kiến thức về nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện thân xe, làm sâu sắc hơn quá trình đào tạo Việc điều khiển toàn bộ hệ thống bằng hộp BCM đã trở thành công cụ đắc lực hỗ trợ giảng dạy và học tập trong nhà trường, mở ra nhiều lợi thế cho công tác nghiên cứu và tìm hiểu của sinh viên thế hệ mới.

Mục tiêu

Đề tài nghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc và phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM giúp nâng cao kiến thức chuyên ngành ô tô Phân tích, thiết kế, và chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn Sản phẩm của đề tài bao gồm tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành, hỗ trợ sinh viên cập nhật kiến thức mới và nâng cao kỹ năng kiểm tra, sửa chữa hệ thống điện ô tô.

Đối tượng nghiên cứu

 Lên ý tưởng, thiết kế cơ khí, chọn lựa các hệ thống phù hợp để đưa vào mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

 Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra hư hỏng

 Lắp đặt các thiết bị và làm hệ thống hoạt động theo BCM

 Biên soạn, thuyết minh hợp lý, khoa học về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động của mô hình.

Phạm vi nghiên cứu

Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế của mô hình, nghiên cứu của đề tài tập trung vào các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống gạt nước rửa kính và hệ thống khóa cửa Vì gặp khó khăn trong việc đáp ứng các yêu cầu của các hệ thống này trên mô hình, đề tài sẽ không nghiên cứu các hệ thống khác như điều hòa không khí, gập gương, và hệ thống nâng hạ kính.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

 Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống của hệ thống điện thân xe

 Nghiên cứu các sơ đồ mạch điện của các hãng xe sử dụng hộp BCM

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

1.7 Phạm vi ứng dụng của đề tài

Trong quá trình dạy và học, mô hình thực tế được sử dụng để giúp sinh viên các lớp thực tập hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM Nhờ vào mô hình hoạt động kết hợp với hướng dẫn của giảng viên, sinh viên có thể nắm bắt chính xác cách hệ thống điện BCM kiểm soát các chức năng của xe, nâng cao kỹ năng thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tế.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

Tổng quan về hệ thống điện thân xe

Công nghệ và kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, các hãng xe liên tục hoàn thiện các thiết bị đi kèm trên xe để nâng cao mức độ tự động hóa và hiện đại hóa Yêu cầu về tiện nghi và an toàn đã trở thành những yếu tố thiết yếu để xe có thể vận hành an toàn và hiệu quả Các tính năng tiện nghi và hệ thống an toàn ngày càng được cải tiến, trở nên phức tạp hơn nhưng mang lại trải nghiệm tiện lợi và an toàn tối đa cho người sử dụng.

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm ắc quy, máy phát điện, các bộ điều chỉnh điện áp

502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các relay

Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system) gồm các đèn chỉ báo và đồng hồ trên bảng điều khiển, giúp người vận hành theo dõi các thông số quan trọng của xe như đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đèn báo nhiên liệu, đèn báo nhiệt độ làm mát, đèn báo tín hiệu rẽ và đèn cảnh báo động cơ Các thiết bị này đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an toàn vận hành và phát hiện sớm các sự cố để xử lý kịp thời Việc theo dõi chính xác các chỉ số trên hệ thống đo đạc giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và kéo dài tuổi thọ của xe.

Hệ thống điều khiển ô tô gồm các thành phần quan trọng như hệ thống phanh chống chế Hyundai ABS, hộp số tự động giúp tăng tính tiện lợi khi lái xe, hệ thống lái mang lại khả năng điều khiển chính xác, hệ thống treo giúp giảm xóc và nâng cao sự thoải mái, cùng với hệ thống truyền lực tối ưu hóa khả năng vận hành của xe Các hệ thống này phối hợp tạo ra trải nghiệm lái xe an toàn, ổn định và hiệu quả.

Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system) bao gồm các thành phần chính như máy nén, giàn nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ Những bộ phận này hoạt động phối hợp để duy trì mức nhiệt độ và không khí trong không gian sống hoặc làm việc một cách hiệu quả Hệ thống điều hòa nhiệt độ giúp làm mát, lọc khí và điều chỉnh nhiệt độ môi trường, đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng Việc hiểu rõ cấu tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ là cơ sở để duy trì, bảo trì và nâng cao hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Hệ thống thiết bị phụ tải bao gồm quạt gió giàn lạnh, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ kính, radio, màn hình hiển thị, hệ thống chống trộm và hệ thống nâng hạ ghế Những thiết bị này hoạt động như một thể thống nhất, được phân thành hai phần chính: nguồn điện cung cấp cho các hệ thống và các thiết bị phụ tải sử dụng điện trong xe.

Nguồn điện trên ô tô là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắc quy khi động cơ chưa hoạt động hoặc hoạt động ở số vòng quay thấp Khi động cơ hoạt động ở số vòng quay trung bình hoặc lớn, nguồn điện được cung cấp bởi máy phát điện của xe Việc sử dụng hệ thống nguồn điện phù hợp giúp tiết kiệm dây dẫn và thuận tiện trong quá trình lắp đặt sửa chữa, bảo trì ô tô.

Trong nhiều xe, phần khung xe thường được sử dụng làm dây dẫn chung để nối điện Vì vậy, đầu âm của nguồn điện thường được nối trực tiếp với thân xe, giúp hệ thống điện hoạt động ổn định Trong các bộ phận tiêu thụ điện trên xe, máy khởi động là thiết bị tiêu thụ điện nhiều nhất, cần dòng điện lớn để hoạt động, với dòng cung cấp bởi ắc quy khi khởi động có thể lên đến mức cao.

400 - 600 Ampe đối với động cơ xăng hoặc 2000 Ampe đối với động cơ diesel) Phụ tải điện được chia làm các loại cơ bản sau:

 Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu, kim phun nhiên liệu…

 Phụ tải làm việc không liên tục: Các đèn pha, đèn cốt, đèn kích thước…

Phụ tải làm việc trong thời gian ngắn bao gồm các thiết bị như đèn báo rẽ, đèn phanh, motor gạt nước, motor bơm nước lau kính, còi, máy khởi động và hệ thống xông động cơ Các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong vận hành phương tiện, tuy nhiên thường hoạt động trong thời gian ngắn và cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động Việc duy trì và bảo trì các phụ tải này giúp tối ưu hoá hiệu suất xe và giảm thiểu sự cố hệ thống.

Mạng lưới điện đóng vai trò là kết nối trung gian giữa nguồn điện và phụ tải, gồm các dây dẫn, bộ chuyển mạch, công tắc, cùng các thiết bị bảo vệ và phân phối điện Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử và điều khiển tự động, các thiết bị điện, điện tử trên ô tô và máy kéo hiện đại không còn tồn tại dưới dạng các bộ phận riêng lẻ mà được tích hợp thành các vi mạch thông minh Các vi mạch này được xử lý và điều khiển đồng bộ bởi bộ xử lý trung tâm, hoạt động theo các chương trình đã lập trình sẵn để nâng cao hiệu quả, độ chính xác và tính linh hoạt trong vận hành.

Các thành phần trong mạch điện hệ thống điện thân xe

2.2.1 Ý nghĩa của các thuật ngữ và ký hiệu

Bảng 2.1 Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe

KÝ HIỆU Ý NGHĨA KÝ HIỆU Ý NGHĨA Ắc quy - Tạo ra điện cung cấp cho các mạch

Bóng đèn - Phát ra ánh sáng và tạo ra nhiệt độ khi có dòng điện đi qua dây dẫn

- Điểm kết nối mass thân xe

- Biểu thị điểm tiếp mass thân xe thông qua dây điện Điện trở

- Một điện trở có giá trị không đổi

- Chủ yếu được sử dụng để bảo vệ các thành phần trong mạch bằng

6 cách duy trì điện áp định mức

Ground 2 - Biểu thị các điểm nối mass thân xe trực tiếp

Motor - Chuyển đổi điện năng thành cơ năng

- Biểu thị chung cho mass thân xe

Một điều đi kèm là sẽ không có dòng điện nếu điểm nối mass thân xe gặp lỗi

- Bơm hoặc xả khí và chất lỏng

- Bị đứt nếu dòng điện hiện tại vượt quá dòng điện quy định trong mạch

Không thể thay thế bằng cầu chì vượt quá công suất quy định

Còi - Tạo ra âm thanh khi có dòng điện chạy qua

Cầu chì cho dòng cao

- Công tắc điều khiển của các bộ phận điện

- Dòng điện chảy qua cuộc dây tạo ra lực điện từ, hút công tắc tiếp xúc đóng lại

- Dòng điện chảy qua cuộc dây tạo ra lực điện từ, hút công tắc tiếp xúc mở ra

- Dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra lực điện từ

- Diode cho phép dòng điện chỉ đi theo 1 chiều

- Có trong các bộ chỉnh lưu, các mạch điện

Diode Zener - Cho phép dòng điện chạy theo 1 chiều và đến một điện áp định sẵn

- Một diode phát sáng khi có dòng điện chạy qua

- Không giống bóng đèn thông thường, diode phát sáng không sinh ra nhiệt khi phát sáng

Giắc nối là thiết bị dùng để kết nối các dây dẫn hoặc phần tử điện với nhau một cách chắc chắn và an toàn Có hai loại giắc chính là giắc đực và giắc cái, trong đó giắc đực thường nằm phía bên ngoài của kết nối Các loại giắc này được trang bị khóa để đảm bảo kết nối không bị lỏng lẻo hoặc ngắt quãng, góp phần nâng cao độ bền và an toàn cho hệ thống điện.

Khi đấu dây vào giắc nối, cần chú ý vị trí các chân của giắc để đảm bảo kết nối chính xác Giắc cái có thứ tự chân được tính từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, còn giắc đực thì được đọc chân từ phải sang trái, từ trên xuống dưới Việc xác định đúng thứ tự chân giúp tránh nhầm lẫn và đảm bảo hoạt động của hệ thống điện, mang lại hiệu quả và độ bền cao.

Hình 2.1 Xác định chân giắc nối 2.2.3 Dây dẫn

Dây dẫn là thành phần không thể thiếu trong sơ đồ mạch điện ô tô, giúp hệ thống điện hoạt động hiệu quả Do hệ thống dây dẫn trên ô tô rất phức tạp, việc sử dụng dây dẫn có nhiều màu sắc khác nhau giúp thuận tiện cho quá trình kiểm tra và sửa chữa Theo quy ước chung, chữ cái đầu tiên của tên dây thể hiện màu nền của dây, giúp dễ dàng nhận diện và phân loại trong hệ thống điện ô tô.

8 chữ cái thứ 2 thể hiện màu sọc của dây Ví dụ trên sơ đồ ký hiệu màu dây là WHT - BLK có nghĩa là màu trắng sọc đen

Bảng 2.2 Ví dụ về quy ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet

MÀU KÝ HIỆU MÀU KÝ HIỆU ĐEN BLK XANH DƯƠNG BLU

NÂU BRN CAM ORG ĐỎ RED TÍM VIO

XANH DƯƠNG TỐI DK BLU TRẮNG WHT

XANH LÁ TỐI DK GRN VÀNG YEL

XÁM GRY XANH DƯƠNG SÁNG LT BLU

XANH LÁNH GRN XANH LÁ SÁNG LT GRN

2.2.4 Các chi tiết bảo vệ

Cầu chì giúp bảo vệ mạch điện không bị dòng vượt quá định mức chạy qua trong dây dẫn hay các bộ phận thiết bị ngắn mạch khác

Hình 2.2 Các loại cầu chì 2.2.4.2 Relay

Relay trên xe có chức năng chính là giảm dòng điện và điều khiển dòng lớn đi qua các thiết bị điện Có ba loại relay phổ biến phù hợp với nhu cầu sử dụng: relay thường đóng, relay thường mở và relay tiếp điểm Việc chọn đúng loại relay giúp bảo vệ thiết bị điện và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống xe.

Các yêu cầu kĩ thuật với hệ thống điện

Tùy theo vùng khí hâu, thiết bị điện trên ô tô được chia ra làm nhiều loại

 Vùng lạnh và cực lạnh như ở Nga, Canada

 Vùng ôn đới như ở Nhật Bản, Mỹ, châu Âu

 Nhiệt đới (Việt Nam, các nước Đông Nam Á, châu Phi )

Loại đặc biệt thường được sử dụng cho các xe quân sự, phù hợp cho mọi vùng khí hậu Nhiệt độ làm việc của các bộ phận điện, điện tử phụ thuộc vào vị trí lắp đặt trên xe; trong đó, khoang động cơ có nhiệt độ cao, còn bên trong xe thường có nhiệt độ ôn hòa, đòi hỏi các thiết bị điện tử phải chịu được điều kiện khắc nghiệt này.

Các thiết bị điện dùng trong môi trường có độ ẩm cao thường gặp ở các nước nhiệt đới cần được thiết kế để chống chịu tốt Độ ẩm cao kết hợp với không khí ô nhiễm tạo ra hỗn hợp acid loãng, gây hư hỏng chân các linh kiện điện tử và làm tăng điện trở tiếp xúc giữa các giắc kết nối Điều này có thể dẫn đến chập mạch, giảm độ bền của thiết bị và ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động Chính vì vậy, việc lựa chọn và lắp đặt các thiết bị phù hợp với điều kiện môi trường là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và an toàn trong vận hành.

Các bộ phận điện trên ô tô phải chịu sự rung xóc với tần số từ 50 - 250 Hz, chịu được lực với gia tốc 150 m/s 2

Các thiết bị trên ô tô cần được thiết kế để chịu được xung điện áp cao, với biên độ lên đến hàng trăm volt, do nguồn gây ra đến từ các cuộn dây khi có quá trình chuyển mạch Điều này đảm bảo hệ thống điện trong xe hoạt động ổn định và an toàn trước các biến động điện áp đột ngột Việc sử dụng linh kiện chịu quá áp cao là yếu tố quan trọng giúp bảo vệ thiết bị điện tử trên xe khỏi hư hỏng do xung điện áp gây ra.

Tất cả các hệ thống điện trên ô tô phải hoạt động tốt trong khoảng 0.9 – 1.25 U định mức (Uđm = 14 V hoặc 28 V) ít nhất trong thời gian bảo hành của xe.

Các thiết bị điện và điện tử và chịu được nhiễu điện từ xuất phát từ hệ thống đánh lửa và các nguồn khác.

Các hạt mang điện tích âm và dương xuất hiện trong quá trình ma sát, chẳng hạn như giữa lốp xe và mặt đường hoặc giữa quần áo với vỏ ghế ngồi Điện tích trái dấu sẽ tạo ra sự tích tụ điện lớn, có thể gây hư hỏng các chi tiết khi phóng qua các bộ phận của thiết bị Hiểu rõ quá trình tích điện tĩnh giúp nâng cao an toàn và bảo vệ thiết bị khỏi sự cố liên quan đến điện tích.

Nguồn điện trên ô tô

Nguồn điện ô tô là nguồn điện một chiều, thường được cung cấp bởi ắc quy 12V hoặc 24V khi động cơ chưa hoạt động, hoặc máy phát điện 14V hoặc 28V khi động cơ chạy Để tiết kiệm dây dẫn và thuận tiện trong lắp đặt, hệ thống xe chủ yếu sử dụng thân xe làm dây dẫn chung theo kiểu hệ thống dây dẫn đơn (single conductor system), trong đó phần lớn các xe có khung xe nối vào cọc âm ắc quy (mass âm), còn một số ít kết nối thân xe vào cọc dương (mass dương) Điện áp trong ô tô hiện đại đa dạng, từ các cảm biến oxy (0.9V), cảm biến kích nổ (1.2 - 2.4V), đến các nguồn cung cấp cảm biến với điện áp 5V, 7V, 8V, 9V Nguồn điện trong xe thường là 12V hoặc 14V, hoặc 24V, 28V, trong khi các hệ thống phức tạp như đèn neon sử dụng từ 80 - 110V, kim phun dầu điện tử hoạt động ở 20 – 40kV, và đèn xenon khởi động ở khoảng 80kV.

Trong quá trình hiện đại hóa ô tô, thiết bị điện và điện tử ngày càng thay thế các bộ phận cơ khí truyền thống, dẫn đến công suất máy phát điện trên xe không ngừng tăng và số lượng dây dẫn cũng nhiều hơn Một số dòng xe cao cấp đã đạt công suất máy phát lên đến 4,5 kW nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng lớn hơn Để tiết kiệm nhiên liệu qua việc giảm thất thoát nhiệt trên dây và giảm lượng dây đồng, các nhà phát triển ô tô đang nghiên cứu chuyển đổi hệ thống điện từ 12/14V sang 72/84V Ngoài ra, một số mẫu xe đã bắt đầu sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các hộp điều khiển điện tử ECU, nâng cao độ tin cậy và hiệu quả truyền dữ liệu trong hệ thống điện của xe.

Các loại phụ tải trên ô tô

Phụ tải làm việc liên tục: gồm bơm nhiên liệu (50 - 70W), hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 -100W)

Phụ tải làm việc không liên tục gồm các thiết bị như đèn pha công suất 60W, đèn cốt 55W, đèn kích thước 10W, radio có công suất từ 10 đến 15W, cùng các đèn báo trên bảng tableau mỗi đèn 2W, đảm bảo hoạt động hiệu quả trong các thời điểm không liên tục.

Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn trên ô tô bao gồm các thiết bị như đèn báo rẽ (mỗi đèn 21W, hai đèn 2W), đèn thắng (mỗi đèn 21W), motor điều khiển kính (150W), quạt làm mát động cơ (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (mỗi quạt 80W), motor gạt nước (30-65W), còi (25-40W), đèn sương mù (mỗi đèn 35-50W), còi lùi (21W), máy khởi động (800-3.000W), mồi thuốc trong xe (100W), anten sử dụng motor kéo (60W), hệ thống xông máy cho động cơ diesel (100-150W), ly hợp điện từ của máy nén trong hệ thống lạnh (60W) Ngoài ra, người ta còn phân biệt phụ tải điện ô tô theo công suất và điện áp làm việc để đảm bảo hiệu quả vận hành và an toàn hệ thống điện trên xe.

Hệ thống cung cấp điện

2.6.1 Chức năng của hệ thống cung cấp điện

Xe được trang bị nhiều thiết bị điện để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người lái Hoạt động tiêu thụ điện của các phụ tải diễn ra không chỉ khi xe đang vận hành mà còn khi xe đang dừng Do đó, xe được trang bị ắc quy để cung cấp nguồn điện liên tục, cùng hệ thống sạc giúp nạp điện từ động cơ, đảm bảo cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và duy trì nguồn điện cho ắc quy.

Hình 2.4 Hệ thống cung cấp điện tổng quát

Hệ thống điều khiển động cơ Ắc quy

Hệ thống khóa đại an toàn điều khiển túi khí

Hệ thống giải trí trong xe

Hệ thống điều khiển phanh

Hệ thống gạt mưa rửa kín

Hệ thống điều hòa không khí

2.6.2 Ắc quy Để cung cấp điện cho các phụ tải dùng điện khi động cơ không làm việc, người ta sử dụng nguồn điện hóa học một chiều gọi là ắc quy Cấu tạo bên trong ắc quy là quy trình hóa năng biến thành điện năng

Hiện nay, ô tô thường sử dụng hai loại ắc quy chính là ắc quy nước và ắc quy khô Trong đó, ắc quy khô được đánh giá cao hơn về tính tiện lợi và dễ bảo trì, mang lại sự tiện lợi cho người dùng Tuy nhiên, nếu so sánh hai loại ắc quy cùng dung lượng, ắc quy nước thường có tuổi thọ và thời gian sử dụng lâu hơn, đảm bảo sự bền bỉ và tin cậy cho xe hơi.

Theo tính chất dung dịch điện phân, ắc quy nước được chia ra các loại:

 Ắc quy axit: dung dịch điện phân là axit H2SO4

 Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH (Kali hidroxit) hoặc NaOH (Natri hidroxit)

So sánh giữa ắc quy axít và ắc quy kiềm cho thấy ắc quy axít có suất điện động mỗi ngăn cao hơn (~2V) và điện trở trong nhỏ, giúp sụt áp ít khi phóng dòng lớn, mang lại khả năng khởi động tốt hơn Trong khi đó, ắc quy kiềm có suất điện động mỗi ngăn khoảng 1.38V và giá thành cao hơn gấp 2-3 lần do sử dụng các vật liệu quý như bạc, niken, cađimi, đồng thời có điện trở trong lớn hơn Tuy nhiên, ắc quy kiềm sở hữu độ bền cơ học và tuổi thọ cao hơn (gấp 4-5 lần), cùng với độ tin cậy khi sử dụng vượt trội.

Hình 2.5 Cấu tạo của ắc qui

Để tạo ra bình ắc quy có điện áp phù hợp như 6V, 12V hay 24V, người ta kết nối các ắc quy đơn (Cell) thành từng bình ắc quy nhờ vào phương pháp mắc nối tiếp Mỗi ắc quy đơn chỉ cung cấp suất điện động khoảng 2V, do đó cần nhiều cell ghép lại để đạt được điện áp mong muốn Hiện nay, ô tô thường sử dụng bình ắc quy 12V để đảm bảo cung cấp đủ nguồn điện cho hệ thống khởi động và hoạt động của xe.

Vỏ bình có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng hoặc chất dẻo chịu axít, được chia thành các ngăn phù hợp với số lượng ắc quy đơn cần thiết Trong các ngăn này đặt các khối bản cực, đảm bảo hoạt động hiệu quả của ắc quy Dưới đáy vỏ bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực, giúp cố định và chống rung lắc trong quá trình hoạt động Khoảng trống dưới đáy giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa và các chất tác dụng bong ra từ các bản cực, góp phần ngăn chặn sự chập mạch, bảo đảm an toàn và tuổi thọ của ắc quy.

Khối bản cực gồm các bản cực dương và bản cực âm được đặt xen kẽ nhau, ngăn cách bởi các tấm cách điện nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của pin Mỗi bản cực có phần cốt hình mắt cáo, được đính kèm các chất hoạt tính để phản ứng hóa học diễn ra tốt hơn Phần trên của cốt có tai để kết nối các bản cực cùng loại thành phân khối bản cực, giúp tăng khả năng tích điện và hiệu suất hoạt động Phần dưới của cốt có các chân để tựa lên các gân ở đáy bình, với thiết kế lệch so le để tránh chập mạch qua các sống đỡ, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho toàn bộ khối pin.

Hình 2.6 Cấu tạo bản cực của ắc qui

Cốt của các bản cực dương được đúc từ hợp kim chống oxy hóa gồm 92-93% chì và 7-8% ăngtimon (Sb), giúp tăng độ bền cơ học và giảm quá trình oxy hóa Ngoài ra, còn bổ sung 0.1-0.2% Asen (As) vào hợp kim, nhằm nâng cao tính đúc và độ bền của cốt Các thành phần này kết hợp tạo ra hợp kim có khả năng chống oxy hóa tốt, đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất làm việc của pin.

Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch axít H2SO4, giúp tăng độ xốp, giảm khả năng co và hóa cứng của bản cực Để cải thiện đặc tính, người ta còn thêm 2 đến 3% chất nở, có thể là các hợp chất hữu cơ hoạt tính bề mặt kết hợp với BaSO4 từ muối humát chế tạo từ than bùn, bồ hóng, chất thuộc da Trong khi đó, chất tác dụng trên bản cực dương được làm từ Oxide chì Pb3O4, monoxit chì PbO và dung dịch axít H2SO4, và để tăng độ bền, người ta còn bổ sung sợi polypropylen nhằm nâng cao tuổi thọ và độ bền của bản cực.

Các phân khối bản cực và tấm ngăn được lắp ráp tạo thành khối bản cực chắc chắn và đồng bộ Trong thiết kế pin, số bản cực âm thường lớn hơn bản cực dương một đơn vị, với các bản cực dương được đặt giữa các bản cực âm để tối ưu hóa hiệu suất Điều này giúp đảm bảo các bản cực dương hoạt động đều trên cả hai mặt, giảm thiểu nguy cơ cong vênh hoặc bong rơi chất tác dụng, từ đó nâng cao tuổi thọ và độ bền của pin.

Tấm ngăn được chế tạo từ vật liệu xốp chịu axít như mipo, miláp, bông thủy tinh hoặc sự kết hợp giữa bông thủy tinh với miláp hoặc gỗ, giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng Các tấm ngăn thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm nhằm tối ưu hóa khả năng phân cách các cực trong pin hoặc ắc quy Mặt nhẵn của tấm ngăn thường hướng về các bản cực âm, còn mặt sóng hướng về các bản cực dương, tạo điều kiện thuận lợi cho dung dịch điện phân dễ dàng di chuyển đến bản cực dương, từ đó cải thiện khả năng lưu thông và nâng cao hiệu suất hoạt động của pin.

Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thống hơi

2.6.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe

Hình 2.7 Ví dụ hệ thông cung cấp điện trên xe

Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Chevrolet Captiva

Khi động cơ chưa hoạt động hoặc hoạt động ở số vòng quay thấp, toàn bộ phụ tải sử dụng điện từ ắc quy Trong khi đó, khi động cơ chạy ở số vòng quay trung bình và cao, máy phát điện sẽ cung cấp nguồn điện chính cho các phụ tải và đồng thời nạp lại ắc quy, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

Hệ thống mạng CAN

CAN, viết tắt của Controller Area Network, là mạng điều khiển cục bộ chuyên dùng để truyền tải dữ liệu trong các hệ thống công nghiệp và ô tô Đây là hệ thống truyền tải dữ liệu nối tiếp ứng dụng thời gian thực, giúp các thiết bị giao tiếp nhanh chóng và hiệu quả Với tốc độ truyền dữ liệu rất cao, CAN đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục của hệ thống Ngoài ra, hệ thống này còn có khả năng phát hiện hư hỏng để đảm bảo tính an toàn và tin cậy trong quá trình vận hành.

Hệ thống CAN hoạt động dựa trên việc kết hợp dây CAN-H và CAN-L để truyền dữ liệu qua sự chênh lệch điện áp ECU và các cảm biến trên xe chia sẻ thông tin và liên lạc với nhau thông qua mạng CAN Đường truyền CAN sử dụng hai điện trở 120Ω để duy trì liên lạc ổn định với đường truyền chính, đảm bảo truyền tải dữ liệu chính xác và liên tục trong hệ thống ô tô.

Có 2 loại đường truyền CAN khác nhau thường sử dụng được phân loại dựa trên tốc độ truyền tín hiệu điển hình: Đường truyền HS - CAN là đường truyền tốc độ cao được sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống truyền lực, gầm và một số hệ thống điện thân xe Đường truyền HS - CAN được dùng để gọi “Đường truyền CAN No.1” và “Đường truyền CAN No.2” Nó hoạt động tốc độ khoảng 500 kbps Các điện trở cực cho đường truyền CAN No.1 được đặt ở trong ECU trung tâm và CAN No.2 J/C Điện trở của đường truyền CAN No.2 không thể đo được từ giắc OBD2 Đường truyền MS – CAN là đường truyền tốc độ trung bình được sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống điện thân xe Đường truyền MS - CAN được gọi là “Đường truyền CAN

Hệ thống MS hoặc LS – CAN hoạt động ở tốc độ khoảng 250 kbps, với các điện trở cực cho đường truyền được đặt trong ECU thân xe chính và ECU chứng nhận Điện trở đường truyền MS – CAN không thể đo được từ giắc OBD2, và việc liên lạc giữa các mạng này được thực hiện qua ECU thân xe hoặc ECU trung tâm, đóng vai trò như một trung tâm điều khiển chính của hệ thống.

Hệ thống mạng CAN trên xe Chevrolet và các dòng xe khác được thiết kế để kết nối các bộ điều khiển nhằm cải thiện khả năng giao tiếp và trao đổi thông tin giữa các thành phần Việc sử dụng mạng CAN giúp tăng độ chính xác trong vận hành của xe, đảm bảo các hệ thống hoạt động một cách ổn định và hiệu quả hơn Đây là yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu suất và độ an toàn của xe Chevrolet trong quá trình sử dụng.

Hình 2.9 trình bày sơ đồ tổng quát về đường truyền mạng CAN, trong đó hệ thống truyền dữ liệu kết hợp hai dây xoắn lại thành một cặp dây nhằm tối ưu hóa tín hiệu Việc truyền dữ liệu trên mạng CAN diễn ra nhờ vào quá trình cấp điện áp High (+) và Low (-) cho hai đường dây, giúp gửi các tín hiệu một cách hiệu quả và ổn định trong hệ thống truyền thông tự động.

Hình 2.10 Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu

Điện áp chênh lệch giữa hai dây được phát hiện dưới dạng tín hiệu dữ liệu, đảm bảo khả năng truyền thông ổn định và chính xác Tín hiệu này có đặc điểm nổi bật là không bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài, giúp duy trì độ tin cậy của hệ thống Trong trường hợp xảy ra nhiễu, nhiễu trên các dây High và Low sẽ tự khử lẫn nhau, giảm thiểu tác động tiêu cực đến chất lượng dữ liệu truyền tải.

Hình 2.11 Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch

2.7.1 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao (HS – CAN)

Một số ví dụ về tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao:

 Cảm biến góc đánh lái (Steering angle sensor)

 Cảm biến tốc độ (Acceleration sensor)

 Bộ điều khiển bơm nhiên liệu (Fuel pump control module)

 Hệ thống điều khiển phanh điện ( Electronic brake control module)

 Hệ thống điều khiển lái có trợ lực (Power steering control module)

2.7.2 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ thấp (LS – CAN)

Một số ví dụ về tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ thấp:

 Tín hiệu điều khiển đèn đậu xe (Rear parking assist control module)

 Bộ điều khiển ghế tài xế (Seat heating control module)

 Tín hiệu điều khiển motor cửa tài xế (Driver window motor).

Hệ thống chiếu sáng

2.8.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng xe ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người lái khi di chuyển vào ban đêm hoặc trong điều kiện tầm nhìn thấp Chức năng chính của hệ thống này là cung cấp đủ ánh sáng để người lái có thể quan sát rõ ràng mọi diễn biến trên đường, từ đó giảm thiểu nguy cơ tai nạn Đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động tốt góp phần nâng cao hiệu quả lái xe an toàn trong mọi điều kiện thời tiết và ánh sáng.

Yêu cầu: Tất cả hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô phải đảm bảo hai yếu tố cơ bản:

 Có cường độ chiếu sáng lớn và phù hợp với điều kiện vận hành của xe

 Không làm cản trở tầm nhìn của tài xế lái xe ô tô ngược chiều

Phân loại: Theo đặc điểm của chùm sáng, hệ thống chiếu sáng phân thành 2 loại:

 Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ

 Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu

2.8.2 Thông số cơ bản và chức năng của hê thống chiếu sáng

Bảng 2.3 Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng

Chế độ chiếu sáng Khoảng chiếu sáng Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn

2.8.2.2 Chức năng của hệ thống chiếu sáng

Hệ thống đèn đầu (Headlights) là bộ phận quan trọng ở đầu xe, có nhiệm vụ chiếu sáng đường phía trước trong điều kiện trời tối để giúp lái xe quan sát tình hình giao thông và chướng ngại vật Đèn đầu gồm hai phần chính là đèn cốt (cos) với chức năng chiếu sáng gần, và đèn pha (far) giúp chiếu sáng xa hơn để tăng cường khả năng quan sát khi lái xe trong điều kiện ánh sáng yếu.

Đèn sương mù (Fog Lamp) giúp tăng khả năng nhận biết của các phương tiện phía trước và phía sau trong điều kiện thời tiết nhiều sương hoặc bụi, giảm thiểu hạn chế tầm nhìn của người lái Thường được trang bị ánh sáng vàng để dễ nhận diện, đèn sương mù thường đặt thấp phía dưới trước đầu xe nhằm tránh làm chói mắt người lái đối diện.

Đèn tín hiệu rẽ (turn signal) trên các phương tiện được quy định lắp đặt lệch về hai bên thân xe, với màu cam để dễ nhận biết Chức năng chính của đèn tín hiệu rẽ là báo hiệu ý định rẽ của người lái xe, giúp các phương tiện khác trên đường nhận biết và đảm bảo an toàn giao thông Việc sử dụng đúng đèn tín hiệu rẽ theo quy chuẩn là yêu cầu bắt buộc để tăng cường an toàn khi di chuyển trên đường.

Đèn báo rẽ nhằm giúp người lái xe báo hiệu hướng di chuyển của mình cho các phương tiện khác qua việc bật/tắt đèn tín hiệu rẽ theo hướng muốn đi tiếp Trên một số dòng xe phân khối lớn và ô tô, đèn tín hiệu rẽ còn có chức năng cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi chúng được bật tắt liên tục bằng nút hình tam giác trên bảng điều khiển Tuy nhiên, tại Việt Nam, nhiều người lái xe nhầm lẫn rằng bật đèn báo rẽ có thể dùng để báo hiệu đi thẳng, điều này hoàn toàn sai và không đúng quy tắc giao thông.

Đèn hậu phía sau xe sử dụng màu đỏ để cảnh báo các phương tiện phía sau về tình huống phía trước, góp phần tăng khả năng nhận biết và giảm thiểu va chạm Chức năng chính của đèn hậu là phát sáng khi người lái đạp phanh, giúp các phương tiện phía sau dễ dàng nhận biết được việc giảm tốc độ Đặc biệt, trên các dòng xe cao cấp, đèn hậu có thể thay đổi mức sáng dựa trên mức độ đạp phanh và mức độ thay đổi của biến trở, giúp tài xế phía sau nhận biết rõ hơn về mức độ khẩn cấp của việc giảm tốc Vì vậy, đèn hậu đóng vai trò quan trọng trong việc tăng an toàn và hạn chế các tai nạn không mong muốn phía sau xe.

Đèn trong xe (Interior lamp) gồm nhiều đèn công suất nhỏ được bố trí ở các vị trí khác nhau trong xe nhằm nâng cao tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất Việc sử dụng các đèn này không chỉ giúp chiếu sáng rõ ràng bên trong xe mà còn tạo điểm nhấn thẩm mỹ, tăng trải nghiệm của người dùng khi sử dụng xe Sử dụng đèn nội thất phù hợp còn giúp tăng giá trị thẩm mỹ tổng thể và cảm giác tiện nghi, thoải mái cho hành khách.

Đèn bảng số (Licence plate lamp) cần phát ra свет trắng rõ ràng để soi rõ bảng số xe, đảm bảo nhìn thấy dễ dàng trong mọi điều kiện Đèn này phải bật cùng lúc với đèn pha, đèn cốt và đèn đậu xe để tăng cường an toàn và tuân thủ quy định giao thông.

 Đèn lùi (Back – up lamp): Đèn này được chiếu sáng khi xe ở tay số lùi (R), nhằm báo hiệu cho các xe khác và người đi đường

2.8.2.3 Cấu tạo của các bóng đèn

Trên ô tô hiện nay thường sử dụng 2 loại bóng đèn là: Loại dây tóc và loại Halogen

Hình 2.12 Cấu tạo bóng đèn dây tóc

Đèn dây tóc có vỏ làm bằng thủy tinh chứa dây điện trở bằng wolfram, được kết nối với hai dây dẫn cung cấp dòng điện Hai dây dẫn này gắn chắc vào nắp đậy bằng đồng hoặc nhôm, đảm bảo kết nối chắc chắn Bên trong bóng đèn được hút chân không để loại bỏ không khí, giúp tránh oxy hóa và bốc hơi dây tóc wolfram.

Khi hoạt động ở điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc đạt tới 2300°C, tạo ra vùng sáng trắng mạnh mẽ, trong khi hoạt động ở điện áp thấp hơn sẽ làm giảm nhiệt độ dây tóc và cường độ sáng Ngược lại, cung cấp điện áp cao hơn sẽ gây bốc hơi volfram nhanh chóng, dẫn đến hiện tượng đen bóng đèn và có thể làm cháy dây tóc Loại bóng đèn dây tóc này có môi trường làm việc chân không, nhưng dây tóc dễ bị bốc hơi sau thời gian sử dụng, khiến tuổi thọ của bóng đèn giảm, đồng thời làm cho vỏ thủy tinh bị đen Để khắc phục, người ta có thể tăng kích thước vỏ thủy tinh, tuy nhiên, cách này sẽ làm giảm cường độ ánh sáng sau thời gian dài sử dụng.

Đèn halogen ra đời đã khắc phục các nhược điểm của bóng đèn dây tóc thường, mang lại hiệu suất chiếu sáng vượt trội Vật liệu thủy tinh thạch anh được sử dụng làm vỏ bóng nhờ khả năng chịu nhiệt độ cao và áp suất lớn từ 5 đến 7 bar, giúp tăng tuổi thọ và độ sáng của bóng Nhờ công nghệ này, bóng đèn halogen có khả năng sáng hơn và bền bỉ hơn nhiều so với các loại bóng đèn truyền thống.

Hình 2.13 Cấu tạo bóng đèn halogen

1 Vỏ thạch anh; 2 Dây tóc tim cos; 3 Dây tóc tim pha;

4 Giá đỡ; 5 Các tiếp điểm

Bóng halogen có ưu điểm vượt trội là sử dụng một bộ đèn nhỏ hơn so với bóng thường, giúp điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn Đèn halogen chứa khí halogen như Iod hoặc Brom để tạo ra một quá trình hóa học kín, trong đó Iod kết hợp với vonfram tạo thành iod vonfram, không bám vào vỏ thủy tinh mà lưu thông trong khí hỗn hợp Ở nhiệt độ cao trên 1450°C, hỗn hợp khí này sẽ phân tách thành vonfram bám trở lại trên tim đèn và khí halogen được giải phóng trở về dạng khí, giúp bóng halogen có tuổi thọ lâu và hiệu suất chiếu sáng tối ưu.

Quá trình tái tạo giúp ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn và duy trì hoạt động của đèn trong thời gian dài Bóng đèn halogen được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250°C, để khí halogen có thể bốc hơi hiệu quả, từ đó tăng tuổi thọ và hiệu suất của bóng đèn.

2.8.3 Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe

Dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe, mở rộng tầm nhìn cho tài xế vào ban đêm hay trong điều kiện tầm nhìn hạn chế

Theo sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn đầu xe Chevrolet Captiva bên dưới đây, ta cần chú ý một số điểm:

Đèn cos (Low beam) luôn bật mỗi khi công tắc đèn đầu ở chế độ HEAD – LOW được kích hoạt Body Control Module (BCM) điều khiển gián tiếp thông qua relay để bật tắt đèn cos một cách chính xác và an toàn.

Đèn pha (High beam) được điều khiển gián tiếp thông qua BCM và điều khiển trực tiếp bằng relay đèn đầu (Headlamp high beam relay) khi công tắc đèn đầu ở vị trí HEAD.

Hệ thống tín hiệu

Hình 2.18 Cấu tạo còi điện

1 Loa còi; 2 Đĩa rung; 3 Màng thép; 4 Vỏ còi; 5 Khung thép; 6 Trụ đứng;

7 Tấm thép lò xo; 8 Lõi thép từ; 9 Cuộn dây; 10, 12 Ốc hãm; 11 Ốc điều chỉnh;

13 Trụ điều khiển; 14 Cần tiếp điểm tĩnh; 15 Cần tiếp điểm động; 16 Tụ điện; 17 Trụ đứng tiếp điểm; 18 Đầu bắt dây còi; 19 Núm còi; 20 Điện trở phụ

Để điều chỉnh âm thanh của còi ô tô, bạn có thể thay đổi tần số và biên độ dao động của màng còi, nhằm kiểm soát âm lượng phát ra Điều này phụ thuộc vào khoảng cách khe hở giữa các tiếp điểm, ảnh hưởng đến tần số đóng mở của tiếp điểm và biên độ dao động Ngoài ra, sức căng của lò xo lá và khe hở giữa lõi thép và khung thép từ cũng ảnh hưởng đến khả năng đóng mở tiếp điểm Bạn có thể điều chỉnh bộ phận ốc điều chỉnh, sức căng của lò xo lá, hoặc khe hở giữa lõi thép và khung thép để thay đổi âm thanh của còi ô tô theo ý muốn.

Hình 2.19 Sơ đồ mạch điện còi có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva

2.9.2 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ báo nguy (Turn and hazard lamp)

Công tắc báo rẽ được tích hợp ngay trong công tắc tổ hợp dưới vô lăng nhằm giúp tài xế dễ dàng thao tác và điều khiển thuận tiện Thiết kế này tối ưu hóa khả năng sử dụng, mang lại sự tiện lợi và an toàn khi lái xe Với vị trí đặt gần tay lái, công tắc báo rẽ giúp người lái phản ứng nhanh chóng mà không bị mất tập trung.

Hình 2.20 Công tắc báo rẽ trên xe Chevrolet Captiva

Hình 2.21 Công tắc hazard trên xe Chevrolet Captiva

Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và đèn báo nguy:

Hình 2.22 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và đèn báo nguy có BCM điều khiển trên xe

Đèn này giúp tài xế báo hiệu hướng di chuyển, xin đường hoặc vượt xe phía trước một cách rõ ràng, góp phần tăng cường an toàn khi lưu thông Ngoài ra, chúng còn đóng vai trò như đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard lamp), cảnh báo các phương tiện khác về tình huống nguy hiểm trên đường.

2.9.3 Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Stop lamp) và đèn lùi (Backup lamp) Đèn phanh là một bộ phận đặc biệt quan trọng đối với sự an toàn của người ngồi trong xe vì chức năng của nó là báo hiệu cho tài xế phương tiện khác là xe sẽ đi chậm hoặc dừng lại

Hình 2.23 Sơ đồ mạch điện đèn phanh và đèn lùi có BCM điều khiển trên xe Chevrolet

Đèn phanh trên hệ thống của Captiva được trang bị cảm biến dạng biến trở, có khả năng thay đổi điện trở dựa trên lực phanh của tài xế Nhờ cảm biến này, BCM (Hộp điều khiển thân xe) có thể nhận biết chính xác trạng thái phanh, cải thiện an toàn và phản ứng nhanh chóng của hệ thống phanh Cảm biến biến trở đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu lực phanh, giúp hệ thống điện tử của xe hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

Hệ thống gạt mưa và rửa kính

Hệ thống đèn phanh được thiết kế để thể hiện mức độ khẩn cấp nhằm cảnh báo chính xác hơn cho các phương tiện phía sau Ngoài ra, đèn phanh còn có thêm đèn LED màu đỏ trung tâm, đặt trên phía trên của kính chắn gió phía sau, nhằm hỗ trợ người lái phía sau nhận biết xe đang phanh gấp để phản ứng kịp thời.

2.10 Hệ thống gạt mưa và rửa kính

Hình 2.24 Hệ thống gạt mưa rửa kính

Hệ thống gạt nước và rửa kính là bộ phận quan trọng giúp duy trì tầm nhìn rõ ràng cho tài xế trong điều kiện mưa hoặc sau mưa, đảm bảo an toàn khi lái xe Chức năng chính của hệ thống là làm sạch bụi bẩn và nước trên kính chắn gió trước nhờ vào thiết bị rửa kính, giúp cải thiện khả năng quan sát Do đó, hệ thống này là yếu tố cần thiết để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hành trình của xe.

Hệ thống gạt nước và rửa kính trên xe Chevrolet Captiva gồm các bộ phận chính như cần gạt nước, motor và cơ cấu dẫn động gạt nước giúp hoạt động hiệu quả Vòi phun của bộ rửa kính cùng bình chứa nước rửa kính với motor rửa kính đảm bảo vệ sinh kính xe sạch sẽ Công tắc và relay điều khiển cho phép vận hành tự động hoặc thủ công của hệ thống gạt nước Ngoài ra, hệ thống còn tích hợp cảm biến nước mưa và bộ điều khiển gạt nước tự động, nâng cao trải nghiệm lái xe an toàn và tiện lợi.

2.10.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính (Wiper/Washer system)

Động cơ gạt nước sử dụng mô hình motor điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, phù hợp cho hệ thống gạt nước xe ô tô Nó bao gồm một motor chính kết hợp với cơ cấu trục vít – bánh vít để giảm tốc độ và tăng torque cho hệ thống gạt nước Công tắc dừng tự động được lắp đặt trên bánh vít nhằm đảm bảo cần gạt nước dừng đúng vị trí cuối, giúp tài xế duy trì tầm nhìn tốt hơn và tránh tình trạng che khuất tầm quan sát Thông thường, motor gạt nước dùng ba chổi than gồm chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung để làm tiếp điểm nối mạch mass, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

2.10.1.2 Công tắc điều khiển gạt nước rửa kính

Công tắc gạt nước được bố trí dưới vô lăng trên trục lái, giúp tài xế dễ dàng thao tác khi cần thiết Các chế độ hoạt động của công tắc gồm: OFF dừng, LOW tốc độ thấp, HIGH tốc độ cao, INT chế độ gián đoạn có thể điều chỉnh thời gian hoạt động, và MIST dành cho điều kiện có sương mù, vừa gạt nước vừa phun nước để nâng cao khả năng quan sát.

Hình 2.26 Công tắc gạt nước, rửa kính trên xe Chevrolet Captiva

2.10.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước rửa kính

Hình 2.27 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước, rửa kính có BCM điều khiển trên xe

Các loại tín hiệu

2.11.1 Giới thiệu về các tín hiệu

Trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô hiện nay, có hai loại tín hiệu phổ biến gồm tín hiệu liên tục (tín hiệu analog) và tín hiệu kỹ thuật số (tín hiệu digital) Mỗi loại tín hiệu sở hữu phương pháp truyền tải và đặc tính riêng biệt, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau trong hệ thống xe ô tô Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa tín hiệu analog và digital đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả hoạt động và độ chính xác của các hệ thống điều khiển trong ô tô hiện đại.

Tín hiệu digital hay còn gọi là tín hiệu kỹ thuật số gồm hai mức cao và thấp ( ví dụ 0V – 5V) và không liên tục, thể hiện trạng thái ON/OFF Tại bất kỳ thời điểm nào, tín hiệu digital chỉ mang giá trị cố định, phù hợp để biểu diễn tín hiệu rời rạc và tín hiệu nhị phân Đây là loại tín hiệu phổ biến trong các hệ thống điện tử và truyền thông kỹ thuật số hiện nay.

Hình 2.28 Ví dụ về tín hiệu on – off, một dạng tín hiệu digital

Tín hiệu liên tục (analog) khác với tín hiệu kỹ thuật số bởi vì nó cung cấp một tín hiệu có sự biến đổi liên tục qua nhiều thời điểm, mức độ và biên độ khác nhau Ví dụ, điệp áp tức thời của tín hiệu micro thay đổi theo áp suất của sóng âm hoặc tín hiệu cảm biến đo áp suất trong đường ống rail Các loại tín hiệu analog phổ biến như: Analog 4-20mA, Analog 0-10V, thường được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa và truyền thông công nghiệp, phản ánh chính xác sự biến đổi của các đại lượng vật lý.

2.11.2 Ứng dụng tín hiệu analog trên ô tô

Tín hiệu analog thường được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị như cảm biến và công tắc điều khiển với nhiều mức độ khác nhau Nó giúp điều chỉnh các chức năng như làm mờ đèn, kiểm soát mức độ gián đoạn trong công tắc gạt nước rửa kính, và các bộ chọn chế độ đọc, mang lại khả năng kiểm soát chính xác và linh hoạt hơn trong hệ thống điện tử.

NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN

Hệ thống chiếu sáng

3.2.1 Cấu tạo hệ thống chiếu sáng

Hình 3.11 Vị trí các chi tiết hệ thống chiếu sáng trong mô hình

Bảng 3.2 Các chi tiết trong hệ thống chiếu sáng

Ký hiệu Tên chi tiết

1 HEADLAMP SW – Công tắc đèn đầu

2 FOG LAMP SW – Công tắc đèn sương mù

5 TAIL LAMP – Đèn đuôi xe

6 FOG LAMP – Đèn sương mù

3.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động

3.2.2.1 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn đầu

Hình 3.12 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đầu

Hình 3 13 Sơ đồ mạch điện đèn đầu

Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí OFF:

Các chân tín hiệu không được nối mass, do đó không có đèn nào sáng

Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí HDLP:

Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí LOW (J6/12) kết nối với mass (GND), BCM từ chân J2/23 điều khiển cuộn dây Head Lamp Low Relay, làm đóng tiếp điểm, giúp hai bóng đèn Low Headlamp được cấp nguồn (+) và sáng lên.

Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí HIGH, chân J6/12 kết nối với mass (GND), tạo điều kiện cho chân J5/18 cũng kết nối với mass, đồng thời BCM từ chân J1/16 điều khiển cuộn dây Head Lamp High Relay Quá trình này làm đóng tiếp điểm relay, khiến hai bóng đèn High Headlamp được kết nối với nguồn (+), làm cho đèn chiếu sáng sáng rõ.

Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí PASSING (chế độ passing được bật ngay cả khi LIGHT SWITCH ở vị trí OFF), dòng điện từ chân J5/25 sẽ nối mass (GND), khiến BCM từ chân J1/16 điều khiển cuộn dây relay của đèn pha cao Điều này làm đóng tiếp điểm relay và kết nối hai bóng đèn High Headlamp với nguồn (+), khiến đèn pha cao sáng lên ngay cả khi công tắc đèn ở vị trí tắt.

3.2.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn hậu

Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện đèn hậu

Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí PARK:

Chân J6/8 là dây mass (GND) từ BCM, có nhiệm vụ điều khiển relay cuộn dây Park Lamp Khi relay hoạt động, tiếp điểm sẽ đóng lại để cấp nguồn cho bộ ba đèn gồm đèn Parking Lamp, Tail Lamp và License Plate Lamp, giúp các đèn này sáng đồng bộ và đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống chiếu sáng xe.

3.2.2.3 Sơ đồ công tắc điều khiển và mạch điện đèn sương mù

Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện đèn sương mù

Khi công tắc Đèn Sương Mù Trước (FRONT FOG SWITCH) được bật, J7/21 kết nối mass (GND), giúp BCM từ chân J1/11 điều khiển cuộn dây của Relay Đèn Sương Mù Trước Điều này làm tiếp điểm của relay đóng lại, dẫn đến hai bóng đèn sương mù trước được cấp nguồn (+), giúp đèn sáng rõ và hoạt động hiệu quả.

Khi công tắc đèn hậu (REAR FOG SWITCH) được bật, chân J4/16 của BCM được nối mass (GND), điều này kích hoạt chân J1/20 điều khiển cuộn dây Relay đèn sương mù phía sau Niếp tiếp điểm của relay đóng lại, kết nối hai bóng đèn đèn sương mù phía sau (+) để chúng sáng.

Hệ thống tín hiệu

3.3.1 Cấu tạo hệ thống tín hiệu

Hình 3.16 Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trong mô hình Bảng 3.3 Các chi tiết trong hệ thống tín hiệu

Ký hiệu Tên chi tiết

1 TURN SIGNAL SW – Công tắc báo rẻ

2 HAZARD SW – Công tắc khẩn cấp

3 TURN SIGNAL – Đèn tín hiệu

4 BRAKE SW – Công tắc phanh

5 HORN SW – Công tắc còi

3.3.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động

3.3.2.1 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống còi

Hình 3 17 Sơ đồ mạch điện hệ thống còi

Hệ thống còi ô tô được điều khiển trực tiếp thông qua công tắc, đồng thời BCM từ chân J2/18 kết nối với cuộn dây để cho phép điều khiển còi bằng phần mềm chẩn đoán (Actual Test) Khi nhấn nút HORN SWITCH, cuộn dây của Relay còi hút tiếp điểm, kích hoạt hai còi Horn Low và Horn High kết nối nguồn (+), giúp còi hoạt động hiệu quả.

3.3.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống xi nhan

Hình 3.18 Sơ đồ mạch điện hệ thống xi nhan

Khi công tắc xi nhan ở vị trí LH (bên trái), dòng điện từ chân J5/15 sẽ kết nối với mass (GND) của BCM thông qua các chân J2/4 và J2/1, giúp điều khiển trực tiếp đèn xi nhan Quá trình này khiến bóng đèn xi nhan chớp tắt liên tục, phản ánh hoạt động của hệ thống tín hiệu trên xe.

Khi công tắc xi nhan ở vị trí bên phải (RH), kết nối J5/16 sẽ được liên kết với mass (GND), dẫn đến BCM từ chân J1/5 và J2/2 điều khiển trực tiếp đèn xi nhan, khiến đèn nháy liên tục.

Khi nhấn công tắc Hazard (Hazard Switch), liên kết từ chân J5/19 đến mass (GND) của BCM qua các chân J2/4, J1/5, J2/1 và J2/2 sẽ trực tiếp điều khiển đèn xi nhan, khiến chúng chớp tắt liên tục Đồng thời, đèn LED trong công tắc Hazard cũng nháy theo nhịp với các bóng đèn xi nhan, giúp cảnh báo rõ ràng và nâng cao an toàn khi xe gặp sự cố.

3.3.2.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống đèn phanh

Hình 3.19 Sơ đồ mạch điện đèn phanh

Khi đạp bàn đạp phanh, lúc này bàn đạp phanh điều khiển trực tiếp Stop Lamp, hai bóng đèn được nối (+) làm cho đèn sáng

Hệ thống gạt mưa rửa kính

3.4.1 Cấu tạo hệ thống gạt mưa rửa kính

Hình 3.20 Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trong mô hình

Bảng 3.4 Các chi tiết trong hệ thống gạt mưa rửa kính

Ký hiệu Tên chi tiết

1 FRONT WIPER SW – Công tắc gạt mưa

2 WASHER SW – Công tắc rửa kính

3 FRONT WIPER – Gạt mưa phía trước

3.4.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính

Hình 3.21 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính

 Nguyên lý hoạt động Điều khiển FRONT WIPER SWITCH:

- Ở vị trí OFF hệ thống không hoạt động

Vị trí INT J5/8 đến J5/9 qua biến trở giúp điều chỉnh tốc độ gạt nước Khi đó, BCM từ chân J2/20 điều khiển cuộn dây WIPER CONTROL RELAY để đảm bảo đóng ngắt tiếp điểm chính xác trong quá trình hoạt động Nguồn dương đi qua chân LOW của Motor gạt nước về GND, tạo điều kiện cho mô tơ hoạt động gián đoạn, kiểm soát hiệu quả tốc độ gạt nước trên xe.

Ở vị trí LOW J5/8 đến J5/9, dòng điện đi qua một điện trở để điều khiển hoạt động của mô tơ gạt mưa Khi BCM từ chân J2/20 điều khiển, nó đóng tiếp điểm relay WIPER CONTROL, cho phép nguồn dương đi qua chân LOW của Motor Gạt Mưa phía Trước về GND Điều này khiến mô tơ hoạt động với tốc độ thấp, đảm bảo hiệu suất gạt mưa ổn định trong các điều kiện thường nhật.

Vị trí HIGH J5/8 > J5/9 qua một điện trở và J5/8 > J5/5, giúp BCM từ chân J2/20 điều khiển cuộn dây của WIPER RELAY CONTROL và đóng tiếp điểm Đồng thời, BCM từ chân J2/21 điều khiển cuộn dây WIPER SPEED RELAY, cho phép nguồn dương đi qua chân HIGH của Motor cần gạt nước phía trước về GND, từ đó giúp motor hoạt động ở tốc độ cao.

Khi nhấn công tắc WASHER, BCM điều khiển cuộn dây relay PUMP thông qua các chân J5/8 và J5/24, dẫn đến đóng tiếp điểm Nguồn dương sau đó đi qua động cơ bơm phun kính phía trước (FRONT WASHER PUMP MOTOR) về GND, kích hoạt hoạt động của mô-tơ bơm.

Hệ thống khóa cửa

3.5.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa

Hình 3.22 Vị trí các chi tiết hệ thống khóa cửa trong mô hình

Bảng 3.5 Các chi tiết trong hệ thống khóa cửa

Ký hiệu Tên chi tiết

1 DOOR LOCK SW – Công tắc khóa cửa

3.5.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống khóa cửa

Hình 3.23 Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa

 Nguyên lý hoạt động Điều khiển DOOR LOCK SWITCH:

Vị trí khóa là J4/12,影 phùวนới từ chân J4/9 của BCM điều khiển Relay khóa cửa, gây hút tiếp điểm và cung cấp nguồn dương cho hệ thống Đồng thời, đầu còn lại của motor khoá cửa liên kết với mạch âm, giúp motor hoạt động để khóa cửa tự động, đảm bảo an toàn cho phương tiện.

Tại vị trí UNLOCK, J4/111, tín hiệu từ chân J4/7 của BCM điều khiển relay UNDOOR LOCK, hút tiếp điểm để cấp nguồn dương cho hệ thống mở cửa Đầu còn lại của DOOR LATCH MOTOR nối xuống âm, giúp motor hoạt động ngược chiều để mở cửa xe một cách dễ dàng.

CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỬA

Pan tạo lỗi

Trên mô hình được thiết kế 12 Pan lỗi để phục vụ cho việc thực tập chuẩn đoán thông qua 12 công tắc như

 Pan 1: Cắt đèn cốt trái phải

 Pan 2: Cắt đèn cốt bên phải

 Pan 3: Cắt đèn pha trái phải

 Pan 4: Cắt đèn pha bên trái

 Pan 5: Cắt đèn báo rẽ bên trái phía trước

 Pan 6: Cắt đèn báo rẽ bên phải phía trước

 Pan 7: Cắt đèn báo rẽ bên trái phía sau

 Pan 8: Cắt đèn báo rẽ bên phải phía sau

 Pan 9: Cắt tín hiệu High Speed công tắc gạt mưa rửa kính đến BCM

 Pan 10: Cắt tín hiệu Low Speed công tắc gạt mưa rửa kính đến BCM

 Pan 11: Cắt nguồn dương của motor gạt mưa rửa kính

 Pan 12: Cắt motor cơ cấu chấp hành khóa cửa.

Chẩn đoán

 Triệu chứng Đèn Cốt trái phải không sáng khi bật công tắc điều khiển.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn Cốt trái phải không sáng.

 Triệu chứng Đèn Cốt bên phải không sáng khi bật công tắc điều khiển.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn Cốt bên phải không sáng.

 Triệu chứng Đèn pha trái phải không sáng khi bật công tắc điều khiển.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn pha trái phải không sáng.

 Triệu chứng Đèn pha bên trái không sáng khi bật công tắc điều khiển.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn báo rẽ bên trái phía trước không sáng.

 Triệu chứng Đèn báo rẽ bên trái phía trước không sáng khi bật công tắc.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn báo rẽ bên trái phía trước không sáng.

 Triệu chứng Đèn báo rẽ bên phải phía trước không sáng khi bật công tắc báo rẽ.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn báo rẽ bên phải phía trước không sáng.

 Triệu chứng Đèn báo rẽ bên phải không sáng khi bật công tắc báo rẽ.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn báo rẽ bên phải sáng.

 Triệu chứng Đèn báo rẽ bên trái không sáng khi bật công tắc báo rẽ.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, đèn báo rẽ bên trái sáng.

Motor gạt mưa và rửa kính không hoạt động khi bật công tắt điều khiển ở chế độ High Speed.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, motor hoạt động bình thường ở chế độ High Speed.

Motor gạt mưa và rửa kính không hoạt động khi bật công tắt điều khiển ở chế độ Low Speed.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, motor hoạt động bình thường ở chế độ Low Speed.

Motor gạt mưa và rửa kính không hoạt động khi bật công tắt điều khiển ở tất cả chế độ.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, motor không hoạt động ở tất cả chế độ.

Motor cơ cấu chấp hành khóa cửa không hoạt động khi bật công tắc điều khiển.

 Kích hoạt bằng máy chẩn đoán

Kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, Motor cơ cấu chấp hành khóa cửa không hoạt động

CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH

Phiếu công tác kiểm tra hệ thống chiếu sáng

Bộ môn điện tử ô tô PHIẾU CÔNG TÁC Phiếu thực hành số:

KIỂM TRA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Ngày:

A Mục tiêu: Phát hiện hư hỏng hệ thống chiếu sáng để sữa chữa hoặc thay thế

C Dụng cụ: Đồng hồ VOM, bình acquy 12V, máy chẩn đoán

D Thứ tự thực hành:

1 Vận hành thử các chức năng:

- Cấp nguồn cho mô hình (lưu ý kẹp nguồn đúng cực)

Bật công tắc IG và kiểm tra điện áp của bình bằng Vôn kế để đảm bảo đủ 12V trong quá trình vận hành Nếu điện áp sụt xuống dưới 11,6V, cần kiểm tra lại acquy, sạc lại hoặc thay thế bằng acquy mới để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

- Bật đèn đầu bằng cách xoay công tắc HEADLAMP

Hệ thống chiếu sáng còn tốt khi tất cả các chức năng hoạt động bình thường Tuy nhiên, nếu phát hiện một chức năng không hoạt động hoặc hoạt động không ổn định, cần kiểm tra và khắc phục ngay để đảm bảo an toàn và hiệu quả chiếu sáng Việc duy trì hệ thống chiếu sáng ổn định giúp tăng cường an toàn cho người sử dụng và kéo dài tuổi thọ của hệ thống Do đó, việc kiểm tra định kỳ các chức năng của hệ thống chiếu sáng là rất quan trọng trong công tác bảo trì và nâng cấp.

- Kiểm tra giắc cắm có hở ra hay không Nếu bị hở thì điều chỉnh, thay thế

- Kiểm tra dây dẫn xem tổng quan có bị dứt không Đoạn nào cần đứt cần được thay thế

3 Chuẩn đoán bằng máy và khắc phục:

- Thực hiện kết nối máy chuẩn đoán theo quy trình

- Nếu 1 trong 2 đèn cốt không sáng nghĩa là đèn cốt bị đứt hoặc dây dẫn đèn cốt đứt

 Kiểm tra dây dẫn hoặc thay thế bóng đèn

Nếu đèn đầu vẫn hoạt động khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán nhưng không hoạt động khi điều khiển bằng công tắc, cần kiểm tra lại công tắc chính, công tắc HEADLIGHTS và công tắc đổi pha, sau đó thay thế nếu cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác.

- Kiểm tra bóng đèn bằng đồng hồ VOM đo điện trở các tim bóng đèn:

 Nếu điện trở là một giá trị xác định thì bóng đèn còn tốt

 Nếu điện trở ở mức 0 hoặc vô cùng thì thay bóng đèn khác.

Phiếu công tác kiểm tra hệ thống tín hiệu

Bộ môn điện tử ô tô PHIẾU CÔNG TÁC Phiếu thực hành số:

KIỂM TRA HỆ THỐNG TÍN HIỆU Ngày:

A Mục tiêu: Phát hiện hư hỏng hệ thống tín hiệu để sữa chữa, thay thế

 Kiểm tra công tắc điều khiển tín hiệu

 Kiểm tra công tắc còi

 Kiểm tra công tắc phanh

C Dụng cụ: Đồng hồ VOM, bình acquy 12V, máy chẩn đoán

D Thứ tự thực hành:

1 Vận hành thử các chức năng:

- Bật đèn báo rẽ bên trái và bên phải bằng cách gạt công tắc theo mũi tên như

Hình 5.2 Công tắc Turn Signal

- Bật đèn báo nguy (Harzard lamp) nhịp 1 lần vào nút HARZARD và tắt bằng cách nhịp 1 lần nữa

- Bật đèn phanh bằng cách nhấn giữ công tắc phanh

- Bật còi bằng cách nhấn giữ công tắc còi

- Nếu mọi chức năng hoạt động bình thường thì hệ thống tín hiệu còn tốt Nếu 1 trong những chức năng không hoạt động thì ta đi đến bước 2 và 3

2 Kiểm tra giắc cắm và relay:

- Kiểm tra giắc cắm có tụt ra hay không Nếu bị tụt thì điều chỉnh, thay thế

- Kiểm tra dây dẫn xem tổng quan có bị hư hỏng, nếu có thay thế

 Sử dụng đồng hồ VOM đo điện trở 2 chân cuộn dây

 2 chân có điện trở khoảng 60Ω thì cuộc dây còn tốt

 Đo các chân còn lại để xác định các chân của relay

3 Chuẩn đoán bằng máy và khắc phục:

- Thực hiện kết nối máy chuẩn đoán theo quy trình

Khi đèn báo rẽ bên trái phía trước không sáng khi bật công tắc rẽ, điều đó cho thấy đèn báo rẽ đã gặp sự cố và cần được kiểm tra Nếu máy báo lỗi hoặc đèn không sáng, khả năng cao là bóng đèn rẽ trái bị đứt và cần thay thế để đảm bảo an toàn và hoạt động của hệ thống đèn báo hiệu trên xe Việc thay thế bóng đèn rẽ trái đúng loại và chất lượng sẽ giúp xe vận hành an toàn hơn trên đường.

Khi đèn báo rẽ bên phải phía trước không sáng khi bật công tắc rẽ và xuất hiện lỗi, điều này cho thấy đèn báo rẽ bên trái đã bị đứt, cần thay thế bóng đèn để đảm bảo an toàn và chức năng vận hành đúng.

Khi đèn báo rẽ phía sau bên trái hoặc bên phải không sáng dù đã bật công tắc, kèm theo máy báo lỗi, điều này cho thấy đèn báo rẽ phía sau bị đứt Để đảm bảo an toàn và tính năng vận hành đúng, cần thay thế bóng đèn rẽ mới phù hợp.

Nếu đèn phanh hoạt động bình thường khi được kích hoạt bằng máy chuẩn đoán nhưng không hoạt động khi đạp phanh, điều này cho thấy công tắc phanh có thể bị hỏng Trong trường hợp này, cần kiểm tra kỹ lưỡng hoặc thay thế công tắc phanh để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động chính xác và an toàn Việc kiểm tra đúng quy trình giúp duy trì hiệu suất của hệ thống phanh và tránh những sự cố không mong muốn khi lái xe.

Đèn báo rẽ hoạt động bình thường khi được kích hoạt bằng máy chuẩn đoán nhưng không hoạt động khi điều khiển bằng công tắc, điều này cho thấy công tắc báo rẽ có thể bị hỏng Trong trường hợp này, cần kiểm tra và thay thế công tắc báo rẽ để đảm bảo hệ thống đèn báo rẽ hoạt động ổn định và an toàn khi sử dụng.

Nếu còi hoạt động bình thường khi được kiểm tra bằng máy chuẩn đoán nhưng không hoạt động khi điều khiển bằng công tắc, điều này cho thấy công tắc còi đã bị hỏng và cần được kiểm tra hoặc thay thế để đảm bảo hoạt động đúng chức năng.

Phiếu công tác kiểm tra hệ thống gạt mưa, rửa kính

Bộ môn điện tử ô tô PHIẾU CÔNG TÁC Phiếu thực hành số:

Nhóm: KIỂM TRA HỆ THỐNG

GẠT MƯA - RỬA KÍNH Ngày:

A Mục tiêu: Phát hiện hư hỏng hệ thống gạt mưa – rửa kính để sữa chữa hoặc thay thế

C Dụng cụ: Đồng hồ VOM, bình acquy 12V, máy chẩn đoán

D Thứ tự thực hành:

1 Vận hành thử các chức năng:

- Bật các chức năng rửa kính và gạt mưa ở các chế độ bằng cách điều khiển công tắc

Hình 5.5 Công tắc gạt mưa

Hình 5.6 Công tắc rửa kính

- Nếu mọi chức năng hoạt động bình thường thì hệ thống tín hiệu còn tốt, nếu 1 trong những chức năng không hoạt động thì ta đi đến bước 2 và 3

2 Kiểm tra giắc cắm và relay:

- Kiểm tra giắc cắm có hở ra hay không Nếu bị hở thì điều chỉnh, thay thế

- Kiểm tra dây dẫn xem tổng quan có bị hư hỏng, nếu có thay thế

 Sử dụng đồng hồ VOM đo điện trở 2 chân cuộn dây

 2 chân có điện trở khoảng 60Ω thì cuộc dây còn tốt

 Đo các chân còn lại để xác định các chân của relay

3 Chuẩn đoán bằng máy và khắc phục:

- Thực hiện kết nối máy chuẩn đoán theo quy trình

Nếu một chức năng không hoạt động khi điều khiển bằng công tắc và không báo lỗi, bạn nên kích hoạt từng chức năng bằng máy chuẩn đoán để xác định nguyên nhân Trong trường hợp tất cả các chức năng hoạt động bình thường sau khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, cần kiểm tra lại công tắc điều khiển để đảm bảo không có vấn đề kỹ thuật Nếu công tắc điều khiển gặp sự cố, thay thế linh kiện sẽ là giải pháp tối ưu nhằm đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống.

Phiếu công tác kiểm tra hệ thống khóa cửa

Bộ môn điện tử ô tô PHIẾU CÔNG TÁC Phiếu thực hành số:

Nhóm: KIỂM TRA HỆ THỐNG

A Mục tiêu: Phát hiện hư hỏng hệ thống khóa cửa để sữa chữa hoặc thay thế

 Kiểm tra cơ cấu khóa cửa

C Dụng cụ: Đồng hồ VOM, bình acquy 12V, máy chẩn đoán

D Thứ tự thực hành:

1 Vận hành thử các chức năng:

- - Bật khóa cửa bằng cách điều khiển công tắc khóa cửa

Hình 5.7 Công tắc khóa cửa

- - Nếu hoạt động bình thường thì hệ thống khóa còn tốt, nếu không hoạt động thì ta đi đến bước 2 và 3

2 Kiểm tra giắc cắm và relay:

- Kiểm tra giắc cắm có hở ra hay không Nếu bị hở thì điều chỉnh, thay thế

- Kiểm tra dây dẫn xem tổng quan có bị hư hỏng, nếu có thay thế

3.Chuẩn đoán bằng máy và khắc phục:

- Thực hiện kết nối máy chuẩn đoán theo quy trình

Trong quá trình kiểm tra, nếu bất kỳ chức năng nào không hoạt động khi điều khiển công tắc và không xuất hiện lỗi, bạn nên kích hoạt từng chức năng bằng máy chuẩn đoán để xác định nguyên nhân Nếu tất cả các chức năng chạy bình thường sau khi kích hoạt bằng máy chuẩn đoán, điều này muốn nói rằng công tắc điều khiển có thể bị hỏng và cần kiểm tra, thay thế nếu cần thiết Việc sử dụng máy chuẩn đoán giúp chẩn đoán chính xác trạng thái của các chức năng, đảm bảo xe hoạt động ổn định và an toàn.

TỔNG HỢP

Ngày đăng: 24/12/2022, 17:09

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện thân xe và điều khiển tự động trên ô tô, Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hệ thống điện thân xe và điều khiển tự động trên ô tô
[2] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Điện động cơ & điều khiển động cơ, Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Điện động cơ & điều khiển động cơ
[3] ThS. Đỗ Đức Trí, Giáo trình Kỹ thuật điện – điện tử, Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Kỹ thuật điện – điện tử
[4] Ts. Lê Thanh Phúc, Giáo trình Thực tập điện II, Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Thực tập điện II
[6] Phần mềm GM TIS, link tải https://axeoto.com/threads/gm-tis-2011.1570.html Link
[5] Nguyễn Vũ Thanh Quang và Nguyễn Văn Thanh, Ngiên cứu, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng máy tính (BCM), Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w