ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔ

GIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔGIÁO ÁN CHƯƠNG 8 HỆ THỐNG PHỤ TRÊN Ô TÔ

CHƯƠNG 8 CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN KHÁC Mục tiêu của bài học

 Trình bày được cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động hệ thống gạt nước vàrửa kính

 Trình bày được cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động hệ thống khoá cửa

 Trình bày được cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động hệ thống nâng hạ kính

Nội dung bài học

HỆ THỐNG GẠT NƯỚC VÀ RỬA KÍNH

8.1.1 Khái quát về hệ thống gạt nước và rửa

kính:

Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm

bảo cho người lái nhìn được rõ bằng cách gạt nước

mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa Hệ

thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió

phía trước nhờ thiết bị rửa kính Vì vậy, đây là thiết

bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy Gần đây

một số kiểu xe có thể thay đổi tốc độ gạt nước theo

tốc độ xe và tự động gạt nước khi trời mưa

8.1.2 Cấu tạo các bộ phận hệ thống gạt nước và

rửa kính

1 Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước

2 Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước

3 Vòi phun của bộ rửa kính trước

4 Bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính)

5 Công tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián đoạn)

6 Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau

7 Motor gạt nước phía sau

8 Relay điều khiển bộ gạt nước phía sau

9 Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B phía hành khách)

10 Cảm biến nước mưa

Hình 8.1: Hệ thống gạt nước trên xe

Hình 8.2 Các bộ phận của hệ thống gạt nước

kỳ

Hình 8.4 Cấu tạo cần gạt nước

Gạt nước được che một nửa/gạt nước che hoàn toàn:

Gạt nước thông thường có thể nhìn thấy từ phía trước của xe Tuy nhiên để đảm bảo tínhkhí động học, bề mặt lắp ghép phẳng và tấm nhìn rộng nên những gạt nước gần đây đượcche đi dưới nắp ca pô Gạt nước có thể nhìn thấy một phần gọi là gạt nước che một nửa,gạt nước không nhìn thấy được gọi là gạt nước che hoàn toàn

Với gạt nước che hoàn toàn nếu nó bị phủ băng tuyết hoặc ở trong các điều kiện khác, thìgạt nước không thể dịch chuyển được Nếu cố tình làm sạch tuyết bằng cách cho hệ thốnggạt nước hoạt động cưỡng bức có thể làm hỏng motor gạt nước Để ngăn ngừa hiện tượngnày, phần lớn các mẫu xe có cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che hoàn toàn sang chế độgạt nước che một phần bằng tay Sau khi bật sang gạt nước che một nửa, cần gạt nước cóthể đóng trở lại bằng cách dịch chuyển nó theo hớng mũi tên được chỉ ra trên hình vẽ

Hình 8.5 Gạt nước che một nửa và che hoàn toàn

8.1.2.2 Công tắc gạt nước và rửa kính

a.Công tắc gạt nước

Công tắc gạt nước được bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái có thể điều khiển

bất kỳ lúc nào khi cần Công tắc gạt nước có các vị trí OFF (dừng), LO (tốc độ thấp) và

HI (tốc độ cao) và các vị trí khác để điều khiển chuyển động của nó Một số xe có vị tríMIST (gạt nước chỉ hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí MIST (sương mù), vị trí INT(gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và mộtcông tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước Trong nhiều trường hợp côngtắc gạt nước và rửa kính được kết hợp với công tắc điều khiển đèn Vì vậy, đôi khi người

ta gọi là công tắc tổ hợp

Ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công tắc gạt nước sau cũng nằm ở côngtắc gạt nước và được bật về giữa các vị trí ON và OFF Một số xe có vị trí INT cho gạtnước kính sau Ở những kiểu xe gần đây, ECU được đặt trong công tắc tổ hợp cho MPX(hệ thống thông tin đa chiều)

Hình 8.6 Công tắc gạt nước

b.Công tắc rửa kính

Công tắc bộ phận rửa kính được kết hợp với công tắc gạt nước Motor rửa kính hoạt động

và phun nước rửa kính khi bật công tắc này

Hình 8.7 Hệ thống phun nước

8.1.2.3 Relay điều khiển gạt nước gián đoạn

Relay này kích hoạt các gạt nước hoạt động một cách gián đoạn Phần lớn các kiểu xegần đây các công tắc gạt nước có relay này được sử dụng rộng rãi Một relay nhỏ vàmạch transistor gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành relay điều khiển gạt nước giánđoạn Dòng điện tới motor gạt nước được điều khiển bằng relay theo tín hiệu được truyền

từ công tắc gạt nước làm cho motor gạt nước chạy gián đoạn

8.1.2.4 Motor gạt nước

Motor gạt nước là dạng động cơ điện một chiều kích từ bằng nam chậm vĩnh cửu Motorgạt nước gồm có motor và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của motor Motorgạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và một chổi dùngchung (để tiếp mát) Một công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để gạt nướcdừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm

Hình 8.8 Cấu tạo motor gạt nước

Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi motor quay để hạnchế tốc độ quay của motor

- Hoạt động ở tốc độ thấp: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi than tốc độ

thấp, một sức điện động ngược lớn được tạo ra Kết quả là motor quay với vận tốc thấp

- Hoạt động ở tốc độ cao: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi tiếp điện tốc

độ cao, một sức điện động ngược nhỏ được tạo ra Kết quả là motor quay với tốc độ cao

Cơ cấu gạt nước có chức năng dừng thanh gạt nước tại vị trí cố định Do có chức năngnày thanh gạt nước luôn được bảo đảm dừng ở dưới cùng của kính chắn gió khi tắt côngtắc gạt nước Công tắc dạng cam thực hiện chức năng này Công tắc này có đĩa cam xẻrãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc Khi công tắc gạt nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc qui đượcđặt vào mạch điện và dòng điện đi vào motor gạt nước qua công tắc gạt nước làm chomotor gạt nước quay Tuy nhiên, ở thời điểm công tắc gạt nước tắt, nếu tiếp điểm P2 ở vịtrí tiếp xúc mà không phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc qui vẫn được đặt vào mạch điện

và dòng điện đi vào motor gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho motor tiếptục quay Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dòngđiện không đi vào mạch điện và motor gạt nước bị dừng lại Tuy nhiên, do quán tính củaphần ứng, motor không dừng lại ngay lập tức và tiếp tục quay một ít Kết quả là tiếp điểmP3 vợt qua điểm dẫn điện của đĩa cam Thực hiện việc đóng mạch như sau:

Hình 8.9 Hoạt động của công tắc dạng cam

Phần ứng  Cực (+)1 của motor  công tắc gạt nước  cực S của motor gạt nước  tiếpđiểm P1  P3 phần ứng Vì phần ứng tạo ra sức điện động ngược trong mạch đóngnày, nên quá trình hãm motor bằng điện được tạo ra và motor được dừng lại tại điểm cốđịnh

8.1.2.5 Motor rửa kính

a Motor rửa kính trước/kính sau

Có hai loại hệ thống rửa kính đối với ô tô có rửa kính sau: Một loại có bình chứa chungcho cả bộ phận rửa kính trước và sau, còn loại kia có hai bình chứa riêng cho bộ phận rửakính trước và bộ phận rửa kính sau Ngoài ra, còn có một loại điều chỉnh vòi phun cho cảkính trước và kính sau nhờ motor rửa kính điều khiển các van và một loại khác có haimotor riêng cho bộ phận rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau được đặt trong bìnhchứa

Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính

Loại này tự động điều khiển cơ cấu gạt nước khi phun nước rửa kính sau khi bật công tắcrửa kính một thời gian nhất định đó là “sự vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính” Đó là

sự vận hành để gạt nước rửa kính được phun trên bề mặt kính trước

8.1.3 Sơ đồ mạch điện tiêu biểu và nguyên lý hoạt động

8.1.3.1 Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST

Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp hoặc vị trí gạt sương, dòng điện đivào chổi than tiếp điện tốc độ thấp của motor gạt nước (từ nay về sau gọi tắt là “LO”) nh-

ư được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp

Hình 8.12 Hoạt động của hệ thống gạt nước Hình 8.13 Hoạt động của hệ thống gạt

nước ở chế độ LOW/MIST nước ở chế độ HIGH

8.1.3.2 Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH

Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào chổi tiếp điện caocủa motor gạt nước HI như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ cao

8.1.3.3 Nguyên lý hoạt động khi tắt công tắc gạt nước OFF

Nếu tắt công tắc gạt nước được về vị trí OFF trong khi motor gạt nước đang hoạt động,thì dòng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước như được chỉ ra trênhình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp Khi gạt nước tới vị trí dừng, tiếp điểm củacông tắc dạng cam sẽ chuyển từ phía P3 sang phía P2 và motor dừng lại

Nếu công tắc cam trong motor gạt nước bị hỏng và dây nối giữa công tắc gạt nước vàcông tắc dạng cam bị đứt, thì sẽ xảy ra các triệu chứng sau đây:

- Khi công tắc dạng cam bị hỏng

Nếu tiếp điểm P3 bị hỏng trong khi motor gạt nước đang hoạt động, thì tiếp điểm P1 sẽkhông được nối với tiếp điểm P3 khi tắt công tắc gạt nước Kết quả là motor gạt nước sẽkhông được phanh hãm bằng điện và motor gạt nước không thể dừng ở vị trí xác định,

mà nó sẽ tiếp tục quay

- Khi dây nối giữa cực 4 của công tắc gạt nước và motor gạt nước bị đứt

Thông thường, khi tắt công tắc gạt nước OFF, thì thanh gạt sẽ hoạt động tới khi về vị trídừng Nhưng nếu dây nối giữa cực 4 của công tắc gạt nước và motor gạt nước bị đứt, thìtấm gạt sẽ không về vị trí dừng mà nó dừng ngay lập tức ở vị trí tắt công tắc

Hình 8.14 Hoạt động của hệ thống gạt nước Hình 8.15 Hoạt động của hệ thống gạt

nước khi công tắc OFF ở chế độ INT khi transistor Tr bật ON

8.1.3.4 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc gạt nước đến vị trí “INT”

- Hoạt động khi transistor bật ON

Khi bật công tắc gạt nước đến vị trí INT, thì transistor Tr1 được bật lên một lúc làm cho tiếp điểm relay được chuyển từ A sang B Khi tiếp điểm relay tới vị trí B,dòng điện đi vào motor (LO) và motor bắt đầu quay ở tốc độ thấp

- Hoạt động khi transistor Tr ngắt OFF

Hình 8.16 Hoạt động của hệ thống gạt nước ở chế độ INT khi transistor Tr ngắt OFF

Tr1 nhanh chóng ngắt ngay làm cho tiếp điểm relay chuyển lại từ B về A Tuy nhiên, khimotor bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam chuyển từ P3 sang P2, do đó dòng điệntiếp tục đi vào chổi than tốc độ thấp của motor và motor làm việc ở tốc độ thấp rồi dừnglại khi tới vị trí dừng cố định Transistor Tr1 lại bật ngay làm cho gạt nước tiếp tục hoạtđộng gián đoạn trở lại ở loại gạt nước có điều chỉnh thời gian gián đoạn, biến trở thayđổi giá trị nhờ xoay công tắc điều chỉnh và mạch điện transistor điều chỉnh khoảng thờigian cấp điện cho transistor và làm cho thời gian hoạt động gián đoạn được thay đổi

8.1.3.5 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON

Khi bật công tắc rửa kính dòng điện đi vào motor rửa kính ở cơ cấu gạt nước có sự kếthợp với rửa kính, transistor Tr1 bật theo chu kỳ đã định khi motor gạt nước hoạt độnglàm cho gạt nước hoạt động một hoặc hai lần ở cấp tốc độ thấp Thời gian tr1 bật là thờigian để tụ điện trong mạch transistor nạp điện trở lại Thời gian nạp điện của tụ điện phụthuộc vào thời gian đóng công tắc rửa kính

8.1.3.4 Gạt nước tự động khi trời mưa

Khi công tắc gạt nước ở vị trí AUTO, chức năng này dùng một cảm biến mưa, nó đượclắp ở kính trước để phát hiện lượng mưa và điều khiển thời gian gạt nước tối ưu tươngứng theo lượng mưa

Cảm biến nước mưa

Cảm biến nước mưa gồm có 1 điốt phát tia hồng ngoại (LED) và một điốt quang để nhậncác tia này Phương pháp phát hiện lượng nước mưa dựa trên lượng tia hồng ngoại đượcphản xạ bởi kính trước của xe Ví dụ nếu không có nước mưa trên khu vực phát hiện, cáctia hồng ngoại được phát ra từ LED đều được kính trước phản xạ và điốt quang sẽ nhậncác tia phản xạ này Một dải của cảm biến nước mưa sẽ điền vào khe hở giữa thấu kính

và kính trước Nếu có mưa ở khu vực phát hiện, thì một phần tia hồng ngoại phát ra sẽ bịxuyên thấu ra ngoài do sự thay đổi hệ số phản xạ của kính xe do mưa Do đó lượng tiahồng ngoại do điốt quang nhận được giảm xuống Đây là tín hiệu để xác định lượng mưa

Vì vậy đây là chức năng điều khiển chế độ hoạt động của gạt nước ở tốc độ thấp, tốc độcao và gián đoạn cũng như thời gian gạt nước tối ưu

Hình 8.17 Cảm biến nước mưa

Chức năng an toàn khi có sự cố

Nếu bộ phận điều khiển gạt nước phát hiện có sự cố trong bộ phận cảm nhận nước mưa

nó sẽ điều khiển gạt nước hoạt động một cách gián đoạn phù hợp với tốc độ xe

Đây chính là chức năng an toàn khi có sự cố trong hệ thống cảm biến nước mưa Ngoài

ra, gạt nước cũng có thể được điều khiển một cách thông thường bằng công tắc gạt nước

Hình 8.18 Hệ thống khóa cửa Chức năng :

Hệ thống điều khiển khoá cửa có các chức năng sau đây

- Chức năng khoá (mở khoá) công tắc:

Khi ấn công tắc điều khiển khoá cửa về phía khoá (mở khoá), thì tất cả các cửa đều đượckhoá (mở khoá)

Hình 8.19 Chức năng mở khóa bằng công tắc và bằng chìa

- Chức năng khoá (mở khoá) cửa bằng chìa:

Khi chìa khoá được tra vào ổ khoá của cửa phía người lái và hành khách và xoay về vị tríkhoá (mở khoá), thì tất cả các cửa đều được khoá (mở)

Khi cửa được khoá (mở khoá) bằng chìa, thì chỉ có cửa đó có thể khoá hoặc mở bằnghoạt động cơ khí

- Chức năng mở khoá hai bước:

Đây là chức năng mở khoá bằng chìa Khi chìa khoá được dùng để mở khoá một cửa, thìchỉ duy nhất cửa đó mới mở được bằng thao tác thứ nhất (bước 1) Còn các cửa khácmuốn mở được, thì phải dùng thao tác thứ hai (bước 2)

Hình 8.20 Chức năng mở khóa 2 bước

8.2.2 Cấu tạo các bộ phận hệ thống khoá cửa

Các bộ phận:

Hệ thống điều khiển khoá cửa được điều khiển bằng relay tổ hợp bao gồm các chi tiếtsau:

Hình 8.21 Các bộ phận của hệ thống khóa cửa

1 Relay tổ hợp (ECU điều khiển khoá cửa)

Relay tổ hợp nhận các tín hiệu từ mỗi công tắc và truyền các tín hiệu khoá (mở khóa) cho mỗi cụm khoá cửa để dẫn động Motor điều khiển khoá cửa cho từng cửa

2 Cụm khoá cửa

Cụm khoá cửa khoá (mở khóa) từng cửa Các cửa có thể được khoá (mở) khóa khi motor điều khiển khoá cửa đặt bên trong được kích hoạt bằng điện

3 Khoá điện

4 Công tắc cảnh báo mở khoá bằng chìa

Công tắc cảnh báo mở khoá cửa bằng chìa xác định xem chìa khoá điện đã được tra vào ổ khoá điện chưa

5 Công tắc cửa của lái xe

6 Công tắc điều khiển khoá cửa (Công tắc chính cửa sổ điện)

- Cụm khoá cửa

Cửa xe được khoá (mở khóa) khi thay đổi chiều dòng điện cho motor điều khiển khoácửa Công tắc vị trí khoá cửa nằm bên trong cụm khoá xác định xem cửa có được khoá(mở khóa) không (công tắc sẽ tắt OFF khi cửa xe được khoá và công tắc bật khi cửa đượcmở) Trường hợp có công tắc hoạt động nhờ chìa khoá nằm bên trong sẽ được phát hiện

và truyền tới relay tổ hợp (chỉ có ở cụm khoá cửa của cửa lái xe và cửa hành khách phíatrước)

Hình 8.23 Motor điều khiển khóa cửa

Các Motor điều khiển khoá cửa đóng vai trò như các bộ chấp hành Khi motor điều khiểnkhoá cửa quay, thì sự quay của motor sẽ được truyền qua trục vít và bánh vít tới cần khoá

hãm, làm cho cửa được khoá hoặc mở khoá Mỗi khi thao tác khoá (mở khóa) kết thúc,thì bánh vít được quay về vị trí trung gian nhờ lò xo hồi vị

- Công tắc vị trí khoá cửa

Công tắc này sẽ xác định xem cửa được khoá (mở khóa) chưa.Công tắc vị trí gồm có tấmtiếp điểm và đế công tắc Khi cần khoá hãm ở vị trí khoá thì công tắc tắt OFF và khi cầnkhoá hãm ở vị trí mở khoá thì công tắc bật ON

Hình 8.24 Công tắc vị trí khóa cửa

- Công tắc hoạt động nhờ chìa khoá

Công tắc hoạt động nhờ chìa khoá được lắp ở bên trong cụm khoá cửa Nó truyền các tínhiệu khoá (mở khóa) tới relay tổ hợp khi ổ khoá được mở từ bên ngoài

Hình 8.25 Công tắc hoạt động nhờ chìa khóa

8.2.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động

8.2.3.1 Chức năng điều khiển khoá (mở khóa) bằng công tắc

Khi ấn công tắc điều khiển khoá cửa về phía khoá (mở), tín hiệu khoá (mở khóa) đượctruyền tới CPU trong relay tổ hợp Sau khi nhận được tín hiệu này, CPU sẽ bật Tr1 hoặcTr2 làm bật relay khoá (mở) khoá Ở trạng thái này relay khoá (mở khóa) tạo thành mạchkín, dòng điện đi từ ắc qui tới mát qua motor và tất cả các motor điều khiển khoá cửaquay theo hướng khoá (mở khóa) để tắt (bật) công tắc vị trí khoá cửa

Ở một số xe, các công tắc vị trí khoá được lắp đặt cho tất cả các cửa

Hình 8.26 Sơ đồ mạch điện của hệ thống khóa cửa

Nguyên lý hoạt động khi khóa cửa:

Khi bật công tắc khóa cửa, tín hiệu này được gởi tới bộ điều khiển Bộ điều khiền làm mởTr1 nối mát cho cuộn dây trong Relay khóa, cung cấp dương vào một đầu của motor khóacửa làm nó quay đến vị trí khóa cửa