GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ pdf

Các hệ thống trang bị tiện nghi trên ôtô gồm: hệ thống rửa- gạt nước kính xe và gạt nước đèn pha; hệ thống cửa sổ điện, gương điện; hệ thống khóa cửa và chống trộm; hệ thống điều khiển g

GIÁO TRÌNH

HỆ THỐNG TRANG BỊ TIỆN

NGHI TRÊN ÔTÔ

TÍN CHỈ 1CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ

1.1 Định nghĩa và các khái niệm

1.2 Các hệ thống trang thiết bị tiện nghi trên ôtô

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG RỬA-GẠT NƯỚC KÍNH XE VÀ ĐÈN PHA

2.1 Chức năng và yêu cầu

2.2 Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị hệ thống rửa- gạt nước kính xe

2.3 Điều khiển và sơ đồ mạch hệ thống gạt nước và rửa kính xe cơ bản

2.4 Các hệ thống gạt nước và rửa kính xe điều khiển qua ECU

2.5 Hệ thống gạt nước đèn pha

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CỬA SỔ ĐIỆN, GƯƠNG ĐIỆN

3.1 Chức năng và yêu cầu

3.2 Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị cửa sổ điện

3.3 Điều khiển và sơ đồ mạch cửa sổ điện

3.4 Hệ thống gương điện

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG KHÓA CỬA VÀ CHỐNG TRỘM

4.1 Chức năng và yêu cầu

4.2 Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị hệ thống khóa cửa

4.3 Điều khiển và sơ đồ mạch hệ thống khóa cửa

4.4 Hệ thống chống trộm và mã chìa khóa, chìa khóa thông minh

TÍN CHỈ 2

CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ VÀ NHẬN DẠNG

5.1 Chức năng và yêu cầu

5.2 Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị

5.3 Điều khiển và sơ đồ mạch

CHƯƠNG 6 HỆ THỐNG NGHE-NHÌN VÀ THÔNG TIN

6.1 Chức năng và yêu cầu

7.2 Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị

7.3 Điều khiển và sơ đồ mạch

CHƯƠNG 8 MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC (ĐỒ CHƠI TRÊN ÔTÔ)

8.1 Tổng quan

8.2 Một số “Đồ chơi” trên ôtô

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ

1.1 TỔNG QUAN

Trong suốt quá trình phát triển, các hệ thống của ôtô, đặc biệt là các hệ thống nhằm giảm bớt sức lao động của lái xe và tiện dụng cho hành khách càng ngày càng được nâng cấp và hoàn thiện nhằm thỏa mãn các yêu cầu ngày càng cao và khắt khe của người sử dụng Các hệ thống

có các trang thiết bị đảm bảo các tiêu chí trên được gọi là các hệ thống trang bị tiện nghi trên ôtô Việc trang bị và nâng cấp các hệ thống này cũng là một trong những tiêu chí thu hút khách hàng của các hãng ôtô

Các hệ thống trang bị tiện nghi trên ôtô gồm: hệ thống rửa- gạt nước kính xe và gạt nước đèn pha; hệ thống cửa sổ điện, gương điện; hệ thống khóa cửa và chống trộm; hệ thống điều khiển ghế và nhận dạng; hệ thống nghe-nhìn và thông tin; hệ thống ga tự động; “đồ chơi” trên ôtô.1.2 CÁC HỆ THỐNG TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ

Hệ thống rửa- gạt nước kính xe và gạt nước đèn pha: tùy theo hãng xe, đời xe và yêu cầu riêng của khách hàng mà mức độ trang bị trong hệ thống có thể khác nhau Các thiết bị chính trong hệ thống rửa- gạt nước kính xe gồm: cụm môtơ gạt nước kính chắn gió phía trước; cụm môtơ gạt nước kính sau (nếu có); cơ cấu dẫn động chổi gạt nước; các chổi gạt nước; bình nước rửa kính

và môtơ bơm nước rửa kính; các ống dẫn và đầu phun nước rửa kính; các rơle và hộp điều

khiển; công tắc điều khiển gạt nước Ngoài ra, hệ thống còn có thể được trang bị thêm ECU điều khiển như BCM (ECU điện thân xe), ETACS (Hộp điều khiển thời gian tự động bằng điện tử); các cảm biến v.v…

Hệ thống gạt nước đèn pha gồm: các cụm môtơ kèm chổi gạt; các rơle và công tắc điều khiển

Hệ thống cửa sổ điện gồm: các cụm môtơ và cơ cấu nâng hạ kính ở các cửa; các cụm công tắc điều khiển; các rơle và các ECU và hộp điều khiển (nếu có) Hệ thống gương điện gồm: các cụm gương kèm các môtơ; cụm công tắc điều khiển và hộp điều khiển hoặc ECU (nếu có)

Hệ thống khóa cửa và chống trộm có các thiết bị chính gồm: các môtơ hoặc cuộn hút (chuột cửa); các đòn dẫn động kéo chốt khóa cửa; cụm công tắc điều khiển của lái xe; BCM và các cảm biến (nếu có) Riêng hệ thống mã chìa khóa và chống trộm còn có thêm: bộ chìa khóa có chíp điện tử được cài mã nhận dạng; vòng cảm ứng nhận tín hiệu (có thể được lắp ở cụm ổ khóa điện; ECU khóa và cụm ăng ten nhận tín hiệu

Hệ thống điều khiển ghế và nhận dạng gồm các thiết bị chính sau: các môtơ và cơ cấu dẫn động ghế; các rơle và công tắc điều khiển; BCM hoặc hộp điều khiển; bộ chìa khóa nhận dạng hoặc đầu nhận dấu vân tay, nhãn mắt.

Hệ thống nghe-nhìn và thông tin trên ôtô gồm những thiết bị chính sau đây: cụm radio casete hoặc đầu đĩa, dàn âm thanh; màn hình tivi hoặc màn hình vi tính; màn hiển thị định vị toàn cầu

và chỉ dẫn; dàn thông tin liên lạc bằng giọng nói v.v…

Hệ thống ga tự động là một hệ thống trợ giúp rất nhiều cho lái xe đường dài với các làn xe chạy cùng tốc độ Tùy theo loại hệ thống nhiên liệu của động cơ ôtô đó mà cấu trúc hệ thống có khác nhau Đối với động cơ xăng điều khiển bướm ga bằng dây cáp hoặc động cơ điêzen dùng bơm cao áp thông thường, các thiết bị chính gồm: cụm môtơ hoặc hộp màng (dù) kéo/nhả dây cáp ga; cụm công tắc điều khiển và rơle; cruise ECU; cảm biến tốc độ ôtô; công tắc phanh Đối với động cơ phun xăng điện tử có hệ thống điều khiển bướm ga bằng điện thì việc tăng/giảm tốc

độ động cơ được thực hiện bằng cách điều khiển môtơ bướm ga nên không cần đến cụm môtơ hoặc hộp màng kéo/nhả dây cáp ga Đối với các động cơ điêzen điện tử thì việc tăng/giảm tốc độ động cơ được thực hiện bằng cách thay đổi trường độ xung phun nên cũng không cần đến cụm môtơ hoặc hộp màng kéo/nhả dây cáp ga

“Đồ chơi” ôtô là nhóm các trang bị đặc biệt được các hãng ôtô lắp sẵn hoặc do người sử dụng

xe lắp thêm theo sở thích

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG RỬA, GẠT NƯỚC KÍNH XE VÀ ĐÈN PHA

Hệ thống gạt nước thường có những chế độ làm việc như sau:

- Gạt nước một tốc độ

- Gạt nước hai tốc độ

- Gạt nước gián đoạn (INT)

- Gạt nước gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian dừng

- Gạt nước kết hợp với rửa kính

Rửa kính:

- Mơtơ rửa kính trước và rửa kính sau riêng rẽ

- Rửa kính trước và rửa kính sau dùng chung một mơtơ

2.2 C¸c cơm thiÕt bÞ chÝnh cđa hƯ thèng g¹t nƯƠC

Hệ thống gạt nước và rửa kính gồm các bộ phận sau:

2.2.1 M« t¬ g¹t nƯíc (wiper mOTOR)

Hình 3.4 Cấu tạo mơtơ gạt nước

Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu được dùng cho các mơtơ gạt nước Mơtơ gạt nước gồm một mơtơ điện một chiều và cơ cấu trục vít – bánh vít để giảm tốc độ của mơtơ Công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít để cần gạt nước dừng tại một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nước ở bất kỳ thời điểm nào, nhằm tránh giới hạn tầm nhìn tài xế

Một mơtơ gạt nước thường sử dụng ba chổi than: Chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung (để nối mass hoặc nối dương)

Công tắc dừng tự động

Công tắc dừng tự động bao gồm một đĩa đồng có khoét rãnh và ba tiếp điểm Ở vị trí OFF của công tắc gạt nước, tiếp điểm giữa được nối với chổi than tốc độ thấp của mơtơ gạt nước

qua công tắc Nhờ vậy, mặc dù ngắt công tắc, mơtơ sẽ tiếp tục quay đến điểm dừng nhờ đường dẫn thông qua tiếp điểm tì trên lá đồng Ở điểm dừng, hai đầu chổi than của mơtơ được nối với nhau tạo ra mạch hãm điện động, ngăn không cho mơtơ tiếp tục quay do quán tính.

a) b)

Hình 3.5: Công tắc điều khiển dừng tự động loại mass chờ( a) và dương chờ (b)

Tốc độ mơtơ

Mơtơ gạt nước là loại mơtơ điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu có 2 tốc độ hoạt động LOW (thấp) và HIGH (cao) nhờ cách đấu dây trong rotor Vì vậy mơtơ có 3 chổi than: một chổi than chung, chổi than tốc độ thấp và chổi than tốc độ cao

3.1.1.1 Rơle gạt nước gián đoạn

Rơle này có tác dụng làm gạt nước hoạt động gián đoạn Ngày nay, kiểu rơle gắn trong công tắc gạt nước được sử dụng rộng rãi Một rơle nhỏ và một mạch điện tử gồm transitor, các tụ điện và điện trở được kết hợp trong rơle gián đoạn Thực chất nó là một mạch định thời Dòng điện chạy qua mơtơ gạt nước được điều khiển bởirơle tương ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nước làm mơtơ gạt nước quay gián đoạn

Ở một vài kiểu xe, thời gian gián đoạn có thể điều chỉnh được

Hoạt động

3.1.1.2 Công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST

Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST

Khi công tắc ở vị trí LOW hay MIST, dòng điện chạy đến chổi tốc độ thấp của môtơ gạt nước như sơ đồ hình 3.7 và gạt nướt hoạt động ở tốc độ thấp:

Accu + → chân18 → tiếp điểm LOW/MIST công tắc gạt nước → chân 7 → mơtơ gạt nước (LO) → mass

Nếu tắt công tắc gạt nước trong khi mơtơ gạt nước đang quay, dòng điện sẽ chạy đến chổi tốc độ thấp của mơtơ gạt nước qua công tắc như hình 3.8 và gạt nước tiếp tục hoạt động ở tốc độ thấp

Accu + → tiếp điểm B công tắc cam → cực 4 → tiếp điểmrơle → các tiếp điểm OFF công tắc gạt nước → cực 7 → mơtơ gạt nước (LOW) → mass.

Khi gạt nước đến vị trí dừng, tiếp điểm công tắc cam quay từ phía B sang phía A và mơtơ dừng lại

Hình 3.9: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí OFF

Trên hình 3.10 là 3 trạng thái hoạt động của gạt nước ở chế độ LO Nhờ đặc điểm của cụm cơng tắc P1, P2, P3, vành tiếp điểm dạng cam và cặp cơng tắc kép LO/OFF thường đĩng mà trong khi mơtơ gạt nước đang hoạt động ở bất kỳ vị trí nào, nếu lái xe tắt cơng tắc gạt nước thì mơtơ gạt nước vẫn tiếp tục quay về vị trí ban đầu mới dừng lại

Hình 3.10: Ba trạng thái hoạt động của gạt nước ở vị trí LOW/MIST

3.1.1.3 Công tắc gạt nước ởû vị trí HIGH

Khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH, dòng điện tới chổi tốc độ cao của mơtơ (HI) như sơ đồ hình 3.11 và mơtơ quay ở tốc độ cao:

Accu + → chân18 → tiếp điểm HIGH của công tắc gạt nước → chân 13 → mơtơ gạt nước (HIGH) → mass

Hình 3.11: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH

3.1.1.4 Công tắc gạt nước tại vị trí INT (Vị trí gián đoạn)

Khi công tắc gạt nước dịch đến vị trí INT(hình 3.12, 3.13), Tr1 bật trong một thời gian ngắn làm tiếp điểm rơle chuyển từ A sang B: Accu + → chân18 → cuộnrơle Tr1→ chân

16→mass Khi các tiếp điểm rơle đóng tại B, dòng điện chạy đến mơtơ (LO) và mơtơ bắt đầu quay ở tốc độ thấp: Accu + → chân18 → tiếp điểm B rơle → các tiếp điểm INT của công tắc gạt nước → chân 7 → mơtơ gạt nước LO → mass

Hình 3.12: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí INT

Tr1 nhanh chóng tắt, làm tiếp điểm của rơle lại quay ngược từ B về A Tuy nhiên, một khi

mơtơ bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam bật từ vị trí A sang vị trí B nên dòng điện tiếp tục chạy qua chổi tốc độ thấp của mơtơ và gạt nước hoạt động ở tốc độï thấp: Accu + → tiếp điểm B công tắc cam → chân số 4 → tiếp điểm Arơle → chân 7 → mơtơ gạt nước LO →

mass Khi gạt nước đến vị trí dừng tiếp điểm của công tắc cam lại gạt từ B về A làm dừng mơtơ Một thời gian xác định sau khi gạt nước dừng Tr1 lại bật trong thời gian ngắn, làm gạt nước lặäp lại hoạt động của nó

Hình 3.13: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí INT.

Tham khảo:

3.1.1.5 Công tắc rửa kính bật ON:

Hình 3.14: Sơ đồ mạch điện khi công tắc gạt nước ở vị trí ON

Khi công tắc rửa kính bật ON (hình 3.14), dòng điện chạy đến mơtơ rửa kính: Accu + →

mơtơ rửa kính → chân số 8 → tiếp điểm công tắc rửa kính → chân 16 → mass

Trong trường hợp gạt nước nối với rửa kính, Tr1 bật trong thời gian xác định khi mơtơ rửa kính hoạt động làm gạt nước hoạt động, ở tốc độ thấp một hoặc hai lần Thời gian Tr1 bật là thời gian nạp điện cho tụ trong mạch transistor Thời gian nạp lại điện cho tụ phụ thuộc vào thời gian bật công tắc rửa kính

2.3 ĐIỀU KHIỂN QUA RƠLE GẠT NƯỚC GIÁN ĐOẠN VÀ SƠ ĐỒ MẠCH

2.3.1 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước TOYOTA CAMRY

Hình 3.15: Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước TOYOTA CAMRY

Thường thì tiếp điểm (1) và (2) nối nhau Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây rơle, tiếp

điểm (1) từ (2) nối sang (3)

* Ở chế độ INT: Chân C được nối mass qua công tắc, do đó, có dòng từ (+)  IG 

B  R1  nạp tụ C1  (2)  Sm  mass Khi tụ C1 nạp no, có dòng qua R1, R2, R3, phân cực thuận T1, làm cho T1 dẫn  có dòng điện qua cuộn dây, làm cho vít (1) bỏ (2) nối (3) cung cấp dòng từ: (+)  (3)  Ss  S  (+1)  (+1) mơtơ  mass  môtơ quay, lúc này tụ phóng Khi môtơ quay đến điểm dừng, Sm nối mass, tụ lại nạp, T1 khóa, môtơ ngừng hoạt động Khi tụ nạp no, mơtơ lại quay và quá trình lặp lại

* Chế độ High:

Dương (+) từ bình accu  IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than tốc cao độ (HI)  mass mơtơ quay nhanh cần gạt làm việc ở chế độ nhanh

* Chế độ Low:

Dương (+) từ accu  IG  cầu chì  B  (+1)  chổi than (LO)  mơtơ  mass  môtơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ chậm

* Mist:

Dương (+) từ accu  IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than (HI)  môtơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ nhanh

* Chế độ Washer:

Dương (+) IG  cầu chì  môtơ phun nước  W  E  mass  môtơ phun nước hoạt động

* Chế độ Off:

Mơtơ vẫn cứ tiếp tục hoạt động khi đến điểm dừng, Sm bỏ mass nối (+) môtơ ngừng hoạt động.

2.3.2 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước NISSAN BLUE BIRD

Hình 3.16: Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước của xe NISSAN BLUEBIRD

* Ở chế độ INT:

Lúc này cụm điện tử (intermittent relay) sẽ nối mass Giả sử T1 dẫn trước, cho dòng qua chân C T1 và T2 là 2 transitor hoàn toàn giống nhau, nhưng do sai số chế tạo nên một transistor dẫn sớm hơn Giả sử T1 dẫn trước, dòng chạy như sau:

IBT1 : (+)  C1  CT2  R2  mass

ICT1 : (+) T1 R1 mass

Điện áp (+) đặt vào chân BV2 làm T2 khóa  V3 dẫn  cho dòng qua cuộn dây, làm (1) nối (3), môtơ quay Khi tụ C1 nạp no, T1 khóa C2 lại được nạp khiến T2 dẫn, T3 khóa, mơtơ ngừng hoạt động

* Ở chế độ Washer: Khi bật sang vị trí WASHER, chân W được nối mass môtơ phun

nước hoạt động, đồng thờiù T3 dẫn  môtơ gạt nước quay ở tốc độ (LOW)

* Ở chế độ Low: Dương từ bình accu  IG  B (+1) chổi than (LOW)  mass 

môtơ quay ở tốc độ thấp

* Ở chế độ High: Dương từ accu  IG  B  (+2)  chổi than (HI)  mass  môtơ

quay ở tốc độ cao

* Ở chế độ Off: Môtơ tiếp tục quay đến điểm dừng, Sm bỏ mass nối (+)  hãm điện

động  môtơ ngừng hoạt động

2.3.3 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước của xe TOYOTA PREVIA

Hình 3.17: Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước của xe TOYOTA PREVIA

* Ở tốc độ LOW hoặc HIGH, nguồn sẽ cung cấp cho chổi than (+1) hoặc (+2)

* Ở vị trí OFF, do vít (1) nối (3) và Sm nối (+), nên môtơ vẫn quay đến vị trí dừng, Sm

nối mass nên có hiện tượng hãm điện động  mơtơ ngừng quay

* Ở vị trí INT, lúc này chân C được nối mass qua công tắc, tụ C3 được nạp: Ig/Sw  R6

 C3  Sm  mass Khi tụ nạp no, có dòng qua R7 về mass, dòng này phân cực thuận cho

T3, làm cho T3 dẫn  có dòng qua cuộn dây  vít (3) nối (2)  cung cấp dòng cho mơtơ Lúc này chân Sm nối (+) nên tụ C3 phóng qua T3 về âm tụ Khi đến điểm dừng, Sm nối mass,

C3 lại được nạp, T3 lại dẫn  môtơ lại quay…

* Khi rửa kính, chân W được nối mass, nên có dòng qua R2, phân cực thuận T1  T1

dẫn, T2 dẫn, cho dòng qua cuộn dây, nếu mơtơ gạt nước đang ở vị trí OFF thì nó sẽ hoạt động ở tốc độ LOW: (+)  Ig/Sm  cọc 2  cọc 3  Ss  S  (+1)  (+1) mơtơ  mass

3.3.4 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước kính trước TOYOTA CRESSIDA

Hình 3.18: Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước kính trước xe TOYOTA CRESSIDA

Khi bật công tắc máy (IG): dòng (+) IG  cầu chì công tắc máy (IGN fuse)  cuộn dây

 mass rơle đóng

* Ở chế độ Low:

Dương (+)cầu chì (fusible link)  Rơle chính công tắc máy (Ignition Main relay)  cầu chì gạt nước (Wiper fuse)  (B)  (+1)  chổi than (+1)  công tắc giới hạn dòng  mass  mơtơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ thấp (LOW)

LOW

+2 +1 S B C1 EW W OFF

INT HI WASHER

Ignition Main Relay

1 2

2 1 3

6 5

5 4

+2

+1 M

Wiper Control Relay

Wiper & Washer Switch (L)

(L)

(LY) M