Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng bcm phục vụ giảng dạy

TỔ NG QUAN

Cơ sở khoa h ọ c

Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến lên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới Những chiếc ô tô hiện đại hiện nay khá phức tạp, mọi hệ thống đều được tối ưu với những hệ thống điều khiển bằng điện tử.Ở Việt Nam, số lượng ô tô hiện đại ngày nay không ngừng tăng lên đòi hỏi phải có một lực lượng kỹ sư nghiên cứu, sửa chữa liên tục cập nhật những kiến thức mới Các công nghệ điện tử thông minh đang còn khá là mới mẻ đốivới các bạn sinh viên Bên cạnh những kiến thức về lý thuyết, sinh viên còn cần được trang bị những kỹ năng thực hành để có thể cập nhật được những kiến thức mới nhất vềngành công nghệ ô tô

Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 60 năm xây dựng và phát triển, có bề dày về truyền thống và đã kh ng định được thương hiệu, vị thế cao trong các trường đại học.Là một trong những khoađầu ngành về đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô trong hệ thống các trường kỹ thuật cả nước

Hiện nay, mặc dù khoa đã chú trọng vào công tác đầu tư các trang thiết bị, mô hình dạy học mang tính thực tiễn và thẩm mỹ cao nhưng số lượng mô hình dạy học dành cho bộ môn Điện tử ô tô còn ít và chưa được đa dạng Đa phần là các mô hình hệ thống điện nhỏ và rời rạc, chưa có sự liên kết với nhau Bên cạnh đó, hầu hết các mô hình là mô phỏng cho các hệthống điện trên xe Toyota, Honda, chưa được đa dạng về chủng loại.

Lý do ch ọn đề tài

Trong bối cảnh ngành ô tô thế giới nói chung và ngành ô tô Việt Nam nói riêng, sự phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ trên ô tô và việc trang bị các thiết bị điện tử hiện đại trên ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp

Với những yêu cầu về đào tạo những xe đời mới nhưng với lượng mô hình hiện có của bộ môn Điện ô tô chưa đủ để đáp ứng Nhận thấy hệ thống điện thân xe hiện nay được điều khiểnhoàn toàn bằng hộp BCM với nhiều ưu việt nhưng chưa được cập nhật trong chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế,

2 thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy” Mô hình hệ thống này giúp cho các buổi học thực tập của sinh viên thêm phần trực quan, thực tế Đồng thời mô hình sẽgiúp sinh viên hiểu thêm về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay, khắc sâu thêm về kiến thức về đào tạo, nguyên lý làm việc của từng hệ thống điện thân xe Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểucủa sinh viên thế hệ tiếp theo.

M ụ c tiêu

Đề tàinghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lýlàm việc và phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM Từ đó phân tích, thiết kế, chếtạomô hình Sản phẩm của đề tài là tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành cho sinh viên chuyên ngành ô tô, giúp sinh viên cập nhật kiến thức mới, nâng cao kỹ năng.

Đối tượ ng nghiên c ứ u

Lên ýtưởng, 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 lýhoạt 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.

Ph ạ m vi nghiên c ứ u

Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế trên mô hình nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu 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, hệ thống nâng hạ kính và hệ thống khóa cửa Vì khó khăn trong vấn đề đáp ứng các yêu cầu của hệ thống trên mô hình nên đề tài sẽkhông nghiên cứu các hệ thống còn lại:điều hoà không khí, gập gương…

Phương pháp nghiên cứ u

❖ Phương pháp nghiên cứu lýthuyết:

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.

Phạm vi ứng dụng của đề tài

Mô hình được sửdụng trong việc dạy và học Sinh viên các lớp thực tập có thể cho mô hình hoạt động, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu r nguyên lý hoạt động củahệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM

Tổng quan

Trên một chiếc ô tô hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể và can thiệp vào gầnnhư tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, càng hiện đại thì hệ thống điện càng phức tạp

Hình 2 1 Hệ thống điện thân xe

Các bộ phận của điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, bộ phận điện được gắnvào thân xe để phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô và được điều khiển bằng BCM.

2.1.1 Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện thân xe

Công nghệ và kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, các hãng xe chạy theo và nhanh chóng hoàn thiện các thiết bị đi kèm trên xe với mức độ tự động hóa, hiện đại hóa ngày càng cao Yêu cầu về mặt tiện nghi, an toàn dần trở thành một trongnhữngđiều thiết yếu để một chiếc xe có thể lăn bánh, chúng dần được cải thiện và trang bị để trở nên phức tạp hơn nhưng tiện lợi hơn cho người sử dụng.

Hệ thống điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, hệ thống phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô, bao gồm các hệ thống và trang thiết bị như sau:

- Hệ thống thông tin (Instrumentation and warning systems): Là các đèn chỉ báo và đồnghồ trên bảng taplo (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, đèn báo động cơ).

- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếusáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắt và các relay

- Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước và rửa kính (Wiper and washer system), hệ thống khóa cửa và chống trộm (Power door locks & Anti-theft), hệ thống nâng hạ kính, hệthốngnâng hạ ghế,…

Cùng với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các trang thiết bị điện, điện tử trên các ô tô hiện đại ngày nay không tồn tại dưới các bộ phận hay các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà chúng được kết hợp lại thành các vi mạch tích hợp, được xử lý và điều khiển thống nhất bởi một bộ xử lý trung tâm, làm việc theo các chương trình đã được thiết kế sẵn Và nó được gọi là BCM (Body Control Module) bộ điều khiển hệ thống điện thân xe trên xe ô tô

2.1.2 Các thành phần cơ bản trong mạch điện hệ thống điện thân xe

2.1.2.1 Các thuật ngữ và ký hiệu

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 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

Cầu chì - 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.

- 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

- 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

Bảng 2 1 Ký hiệu các thành ph n điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe 2.1.2.2 Dây điện

Hình 2 2 Dây điện trên xe

Dây điện là thành phần không thể thiếu trong sơ đồ mạch điện có chức năng nối các bộphận điện của ô tô với nhau Vì hệ thống dây dẫn trên ô tô cực kỳ phức tạp, để thuận tiện cho quá trình kiểm tra sửa chữa ta sử dụng dây dẫn có các màu khác nhau Theo quy ước chung, chữ cái đầu tiên thể hiện màu nền của dây, chữ cái thứ 2 thể hiện màu sọc của dây.Ví dụ trên sơ đồ ký hiệu màu dây là WHT - BLK có ngha là màu trắng sọc đen

KÝ HIỆU MÀU KÝ HIỆU MÀU

BN NÂU L-BU XANH DƯƠNG SÁNG

GN XANH LÁ RD ĐỎ

VT TÍM BU XANH DƯƠNG

Bảng 2 2 Ví dụ về qui ước màu dây dẫn của h ng xe Chevrolet

Dây điện được chia thành các nhóm: dây điện và cáp, các chi tiết nối

Có 3 loại dây điện và cáp chính được sử dụng trên xe ô tô

- Dây điện áp thấp (dây bình thường): Loại dây điện này được sử dụng rộng rãi trên xe ôtô, nó bao gồm l i dây dẫn điện và bọc cách điện

- Cáp bọc: Loại cáp này được thiết kế để bảo vệ nó khỏi những nhiều điện bên ngoài, nó được sử dụng ở những khu vực sau: Cáp ăng ten của rađiô, tường tín hiệu cảm biến ôxy,

- Dây cao áp: Loại dây cáp được sử dụng làm một bộ phận của hệ thống đánh lửa của động cơ xăng Cáp này bao gồm một l i dẫn điện có bọc một lớp cao su cách điện dày để ngăn không cho điện cao áp bị rò rỉ

Các chi tiết cách điện: Các chi tiết cách điện bọc hay phủ lấy dây điện và cáp, hay gắn chắc chúng với các chi tiết khác nhằm bảo vệ dây điện không bị hư hỏng.

Hình 2 3.Cấu tạo của dây điện và cáp

❖ Các chi tiết nối: Để hỗ trợ việc nối các chi tiết, dây điện được tập trung tại một số phần trên xe ôtô:

Hộp nối là một chi tiết mà ở đó các giắc nối của mạch điện được nhóm lại với nhau Thông thường, nó bao gồm các chi tiết sau: bảng mạch in, cầu chì, rơle và các thiết bị khác.

Mặc dù rất giống với hộp nối, hộp rơle không có các bảng mạch in cũng như không có chức năng trung tâm kết nối.

Hình 2 4 Vị trí hộp nối, hộp relay trên xe

- Chức năng của các giắc nối, được sử dụng giữa các dây điện hay giữa dây điện và bộ phận điện, là tạo ra các kết nối điện.

- Có 2 loại giắc nối: Dây điện với dây điện, dây điện với các bộ phận Các giắc nối được chia thành giắc đực và giắc cái, tùy theo hình dạng của các cực của chúng Giắc nối cũng có nhiều màu khác nhau

- Chức năng của giắc đấu là nối các cực của cùng một nhóm

- Khi đấu dây vào giắc nối, cần lưu ý vị trí các chân của giắc.Giắc cái có thứ tự chân được tính từ trái qua phải, từ trên xuống dưới Giắc đực được đọcchân từ phải sang trái, từ trên xuống dưới.

Hình 2 5 Cách xác định chân giắc nối

Hệ thống cung cấp điện

Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để người lái xe được an toàn và thuận tiện. Hoạt động tiêu thụ điện của các phụ tải không chỉ khi xe đang chạy mà cả khi dừng hoạt động Vì vậy, xe có trang bị thêm ắc quy để nguồn điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang hoạt động Hệ thống sạc cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và cung cấp điện cho ắc quy

Hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô gồm các thiết bị chính sau: Ắc quy, máy phát điện, bộ chỉnh lưu (được đặt trong máy phát diện), bộ chỉnh điện (được đặt trong máy phát điện), đèn báo sạc, công tắc máy.

Hình 2 19 Sơ đồ tổng quát hệ thống cung cấp điện

Khi động cơ không làm việc, ắc quy được dùng để cung cấp điện cho các phụ tải điện trên xe hoạt động Khi xe vận hành, ắc quy có chức năng lưu trữ nguồn điện được sinh ra trong quá trình động cơ làm việc. Ắc quy là một nguồn điện hoá học một chiều, cấu tạo bên trong ắc quy là quy trình hoá năng biến thành điện năng Hiện nay, trên xe ô tô sử dụng phổ biến hai loại ắc quy là ắc quy khô và ắc quy nước Ắc quy nước có nhược điểm là phải thêm axit sau một thời gian vì axit bị bốc hơi, nhưng khi so sánh hai ắc quy cùng dung lượng thì ắc quy nước có thời gian sử dụng và tuổi thọ cao hơn.

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

• Ắc quy axit: dung dịch điện phân là axit H 2 SO4

• Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH (Kali hidroxit) hoặc NaOH (Natri hidroxit) Nếu so sánh hai loại ắc quy axít và kiềm thì ắc quy axít có suất điện động mỗi ngăn cao hơn (~2V), điện trở trong nhỏ hơn, nên khi phóng với dòng lớn độ sụt áp ít, chất lượng dành cho việc khởi động tốt hơn Ắc quy kiềm có suất điện động mỗi ngăn khoảng1.38V và giá thành cao hơn (2-3 lần) do sử dụng các loại vật liệu quý hiếm như bạc,niken, cađimi, điện trở trong lớn hơn Tuy vậy, ắc quy kiềm có độ bền cơ học cao và tuổi thọ cao hơn (4-5 lần), độ tin cậy cao hơn khi sử dụng.

Hình 2 20 Cấu tạo ắc quy Để tạo được một bình ắc quy (6, 12 hay 24V) người ta mắc nối tiếp cácắc quy đơn (Cell) lại với nhau thành bình ắc quy vì mỗi ắc quy đơn chỉ cho suất điệnđộng (~2V) Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắc quy 12 (V).

Vỏ bình: có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng hay chất dẻo có sức chịu axít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các ắc quy đơn cần thiết Trong các ngăn đặt các khối bản cực Dưới đáy vỏ bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực Khoảng trống dưới đáy giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các bản cực, để chúng không làm chập (ngắn mạch) các bản cực khác đầu.

Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và bản cực âm đặt xen kẽ nhau, giữa chúng có các tấm ngăn cách điện Mỗi khối như vậy được coi là một ắc quy đơn, các ắc quy đơn được nối với nhau bằng các cầu nối và tạo thành bình ắc quy Ngăn đầu và ngăn cuối có hai đầu tự do gọi là các đầu cực của ắc quy Dung dịch điện phân trong ắc quy là axit sunfuric H2SO4 được chứa trong từng ngăn theo mức quy định, thường không ngập quá bản cực 10 – 15 mm

H ệ th ố ng chi ế u sáng và tín hi ệ u

Hình 2 21 Sơ đồ tổng thể hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

Hình 2 22 Hệ thống chiếu sáng

Nhiệm vụ: Hệ thống chiếu sáng đảm bảo điều kiện cho người lái ô tô khi di chuyển vào ban đêm, trong điều kiện tầm nhìn thấp và không đảm bảo an toàn.

Yêu c u: 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:

- Hệthống chiếu sáng theo Châu Mỹ.

- Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu

Chế độ chiếu sáng Khoảng chiếu sáng Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn Chiếu xa 180 – 250 (m) 45 – 75 (W) Chiếu gần 50 – 75 (m) 35 – 40 (W) Bảng 2 3 Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng

❖ Chức năng: Đèn đ u (Headlights): Đây là hệ thống đèn được đặt ở đầu xe làm nhiệm vụ chiếu sáng đường đi phía trước trong điều kiện trời tối, giúp người lái có thể quan sát được tình trạng giao thông, chướng ngại vật để xử lý Hệ thống đèn chiếu sáng này được chia làm hai phần, bao gồm đèn chiều gần (COS) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng gần trước đầu xe và đèn chiếuxa (FAR) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng cách xa hơn. Đèn sương mù (Fog Lamp): Khi xe chạy trong điều kiện sương mù, việc chiếu sáng bằng đèn pha thông thường không thỏa mãn, vì ánh sáng từ đèn pha phát ra gặp các hạt sương mù sẽ phản chiếu trở lại và tạo thành một vùng sáng chói phía trước làm loá mắt người lái xe Đèn sương mù làm nhiệm vụ tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện phía trước và phía sau trong điều kiện trời nhiều sương hoặc bụi làm giảm khả năng quan sát của người lái Đènsương mù thường được trang bị ánh sáng vàng để tạo đặc trưng nhận diện Vị trí đèn sương mù thường đặt thấp phía dưới trước đầu xe để tránh làm chói mắt ngườilái chạy đối diện.

21 Đèn tín hiệu rẽ (Turn signal): Đèn tín hiệu rẽ trên các loại phương tiện đều được quy định nằm lệch về hai bên thân xe và có màu sắc nhận biết là màu cam Tác dụng của đèn này là để người lái xe báo hiệu hướng di chuyển của mình cho các phương tiện khác thông qua việc bật/tắt đèn tín hiệu rẽ theo hướng mà mình muốn đi tiếp

Hình 2 24 Đèn xi nhan Đèn hậu (Tail/Stop lamp): Đèn hậu phía sau đuôi xe được quy định sử dụng màu đỏ đểcảnh báo cho các phương tiện lưu thông phía sau Chức năng của đèn hậu khá đa dạng như vừa để tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện đi phía sau, vừa làm nhiệm vụ sáng lên để cảnh báo mỗi khi người lái đạp phanh Ở các dòng xe cao cấp, đèn phanh sẽ thay đổi theo mức độ đạp phanh của tài xế (dựa theo mức độ thay đổi của biến trở) khiến tài xế phía sau cóthể nhận biết được mức độ khẩn cấp của việc giảm tốc độ Chính vì thế, đèn hậu khá quan trọng, giúp giảm thiểu được các va chạm đáng tiếc từ phía sau

Hệ thống đèn kích thước: Đèn kích thước được lắp sau xe, trước xe, bên hông xe, trên nắp cabin để chỉ báo chiều rộng, chiều dài và chiều cao xe Các đèn kích thước thường dùng kính khuyếch tán màu đỏ đối với đèn phía sau, màu trắng hoặc vàng đối với đèn phía trước Công suất mỗi bóng thường là 10W

Hình 2 26 Đèn kích thước Đèn trong xe (Interior lamp): Gồm nhiều đèn có công suất nhỏ, ở các vị trí khác nhau trong xe với mục đích tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất của xe

Hình 2 27 Vị trí các đèn trong xe Đèn biển số (Licence plate lamp): Đèn này phải có ánh sáng trắng nhằm soi r biển sốxe, được bật sáng cùng lúc với đèn pha hay cos và đèn đậu xe Nhầm hỗ trợ các cơ quan chứcnăng và người khác có thể đọc được biển đăng kýxe vào điều kiện ban đêm.

23 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

Hình 2 29 Đèn lùi Đèn cảnh báo nguy (hazard lamp): Đèn tín hiệu rẽtrên các loại phương tiện ngoài đểngười lái xe báo hiệu hướng di chuyển của mình cho các phương tiện khác ngoài ra đối vớimột số dòng xe phân khối lớn và ô tô, đèn tín hiệu rẽcòn có nhiệm vụ làm đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi đồng thời cùng bật tắt liên tục thông qua nút bấm hình tam giác trên bảng điều khiển Tại Việt Nam, nhiều người lái đã lầm tưởng rằng khi muốn báo hiệu đi th ng thì bật loại đèn này tuy nhiên điều này hoàn toàn không đúng

Hình 2 30 Đèn báo nguy hiểm

❖ Các loại bóng đèn trên ô tô hiện nay: Để đáp ứng yêu cầu về góc chiếu sáng rộng, đèn ô tô thường có kích thước và công suất lớn, tiết diện rộng Đèn xe phải đảm bảo có độ bền cao, chịu lực, chịu nhiệt và kháng nước giúp xe vận hành tốt trong mọi điều kiện thời tiết Ánh sáng của các loại đèn ô tô thường có hai màu cơ bản là trắng lạnh có nhiệt độ màu 6500K và màu vàng ấm có nhiệt độ màu khoảng 3000K Ánh sáng có nhiệt độ màu

24 càng cao thì hiệu suất chiếu sáng càng cao.

Trong ngành công nghiệp sản xuất xe hơi hiện nay có 4 loại đèn được sử dụng phổ biến gồm: Đèn Halogen, đèn Xenon, đèn Led và đèn Laser

- Đèn Halogen: Đèn Halogen là một trong những loại đèn pha ô tô được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường Loại đèn này sử dụng dây tóc bằng vonfram, được nung ở nhiệt độ 2.500 độ C để tạo ra ánh sáng Ngoài ra, bóng đèn còn được bổ sung một số loại khí như argon, nitơ để tăng hiệu quả chiếu sáng Với nhiệt độ màu khoảng 3.500 độ K, đèn halogen cho ánh sáng màu vàng Ưu điểm là giá thành rẻ và tuổi thọ của đèn cao Tuổi thọ trung bình của đèn pha Halogen khoảng 1.000 giờ và có công suất khoảng 55W trong điều kiện chiếu sáng bình thường Loại đèn này có khả năng chiếu sáng khá tốt khi đi qua những khu vực có sương mù hoặc mưa lớn.

Tuy nhiên, so với các loại đèn khác, đèn Halogen tỏa nhiệt lớn, tiêu tốn nhiều điện năng mà hiệu suất phát sáng không cao Hầu hết năng lượng được chuyển thành nhiệt vô ích thay vì ánh sáng Bóng đèn halogen qua một thời gian sử dụng ở nhiệt độ cao làm cho vonfram bay hơi và đọng lại trên lớp thủy tinh gây thủng bóng đèn Khi đó, chức năng chiếu sáng của bóng đèn coi như không còn Vì vậy, với thời điểm hiện tại và tương lai, Halogen đang được coi là loại bóng lỗi thời trong đèn pha ô tô.

- Đèn Xenon: Đèn xenon hay còn được gọi là hệ thống chiếu sáng phóng điện cường độ cao (High

Intensity Discharge - HID) được ứng dụng trên một số dòng xe hơi cao cấp Loại bóng đèn pha ô tô này có hiệu suất chiếu sáng vượt trội và tuổi thọ cao hơn loại đèn pha halogen, tuổi thọ trung bình lên đến 2.000 giờ. Đèn pha xenon có nguyên lý hoạt động tương tự bóng đèn neon, phát sáng nhờ sự kết hợp của khí xenon, argon và kim loại hóa hơi Đèn HID tạo ra ánh sáng có màu trắng xanh với cường độ sáng gấp 2 đến 3 lần bóng đèn halogen, ít tán xạ hơn giúp cải thiện tầm nhìn và chiếu sáng được khoảng cách xa hơn, rộng hơn.

Tuy nhiên, cũng chính vì hiệu suất chiếu sáng cao, loại đèn pha ô tô này có thể khiến người đi ngược chiều bị chói mắt Ánh sáng ít bị tán xạ và quá tập trung cũng khiến người điều khiển xe không thế thấy gì ngoài trường chiếu sáng của đèn pha, gây khó khăn cho việc đỗ xe, chuyển làn.

H ệ th ố ng g ạt nướ c và r ử a kính

Hình 2 38 Tổng quan về hệ thống gạt nước, rửa kính

Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo tầm nhìn cho tài xế trong điều kiện khi mưa hoặc sau khi mưa Hệ thống có chức năng 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.

Hệ thống gạt nước và rửa kính trên xe Chevrolet Captiva bao gồm các bộ phận sau: Cần gạt nước, motor và cơ cấu dẫn động gạt nước; vòi phun của bộ rửa kính; bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính); công tắc (có relay điều khiển gạt nước gián đoạn).Ngoài ra, còn có cảm biến nước mưa và bộ điều khiển gạt nước.

Hình 2 39 Cấu tạo mô tơ gạt nước Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm v nh cửu được dùng cho các motor gạt nước Motor gạt nước bao gồm một motor và cơ cấu trục vít – bánh vít nhằm giảm tốc độ của motor Công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít để cần gạt nước dừng tại một vị trí (gọi là vị trí cuối) khi tắt công tắc gạt nước ở bất kì thờiđiểm nào, nhằm tránh giới hạn tầm nhìn của tài xế Một motor gạt nước thường sửdụng ba chổi than: Chổi than tốc độ thấp, chổi than tốc độ cao và chổi than dùng chung (làm tiếp điểm nối mass)

Bơm nước rửa kính: là một bơm ly tâm do động cơ điện một chiều, có nhiệm vụ hút nước từ bình chứa phun tới kính chắn gió thông qua hệ thống ống dẫn nước và vòi phun.

Hình 2 40 Mô tơ rửa kính trước/sau

❖ Công tắc điều khiển gạt nước, rửa kính

Hình 2 41 Cụm công tắc gạt nước, rửa kính

Công tắc gạt nướcđượcbố 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 trí MIST (gạt nướcchỉ hoạt động khi công tắc gạt nướcở vị trí MIST), vị trí INT (gạt nướchoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và một công tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước.

H ệ th ố ng khóa c ử a và ch ố ng tr ộ m

Hình 2 42 Hệ thống khóa cửa

Hệ thống điều khiển khoá cửa không đơn thuần đóng (mở) các cửa xe bằng công tắt cơ khí, mà còn điều khiển motor điện tuỳ theo sự vận hành công tắt điều khiển khoá cửa và chìa khoá

Hệ thống cũng có chức năng chống quên chìa khoá, chức năng mở khoá hai bước và chức năng bảo vệ Các chức năng của hệ thống khác nhau tuỳ theo kiểu xe, cấp nội thất và thị trường.

Chức năng:Hệ thống điềukhiển khoá cửa có 3 chức năng sau đây: Chức năng khoá (mở khoá) công tắt: Khi ấn công tắt điều khiển khoá cửa về phía khoá (mở khoá), thì tất cả các cửa đềuđược khoá (mở khoá)

Hình 2 43 Chức năng khóa (mở khóa) 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 trí

33 khoá (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 bằng hoạt 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, thì chỉ 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 2 44 Chức năng mở khóa hai bước

H ệ th ố ng nâng h ạ kính

Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thống để mở và đóng các cửa sổ bằng cách điều khiển các công tắt Motor cửa sổ điện quay khi vận hành công tắt điều khiển cửa sổ điện Chuyển động quay của motor cửa sổ điện này sau đó được chuyển thành chuyển độnglên xuống nhờ bộ nâng hạ cửa sổ để mở hoặc đóng cửa sổ.

Hình 2 45 Hệ thống nâng kính dạng kéo

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng kính dạng kéo: khi động cơ quay sẽ làm cho bánh răng quay Bánh răng này được ăn khớp cơ khí với bánh răng trên cánh tay đòn Kéo theo nó sẽ di chuyển, thanh chữ “X” sẽ được nâng hạ lên hoặc xuống Cửa kính ô tô sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống theo chiều quay của động cơ

Hệ thống cửa sổ điện có các chức năng sau đây:

- Chức năng đóng (mở) bằng tay: Khi công tắt cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống giữa chừng, thì cửa sổ sẽmở hoặc đóng cho đến khi thả công tắt ra.

Hình 2 46 Điều khiển công tắc chính

- Chức năng tự động đóng (mở) cửa sổ bằng một lần ấn: Khi công tắt điều khiển cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa sổ sẽđóng và mở hoàn toàn Một số xe chỉ có chức năng mở tự động và một số xe chỉ có chức năng đóng (mở) tự động cho cửa sổ phía người lái

- Chức năng khoá cửa sổ: Khi bật công tắt khoá cửa sổ, thì không thể mở hoặc đóng tấtcả các cửa kính trừ cửa sổ phía người lái

- Chức năng chống kẹt: Trong quá trình đóng cửa sổ tự động nếu có vật thể lạ kẹt vàocửa kính thì chức năng này sẽ tự động dừng cửa kính và dịch chuyển nó xuống khoảng 50mm

Hình 2 47 Chức năng chống kẹt cửa kính

H ệ th ố ng m ạ ng CAN

2.7.1 Giới thiệu về CAN Bus

CAN bus – Controller Area Network là một chuẩn bus ổn định dùng cho các phương tiện giao thông, đặc biệt là xe hơi CAN được thiết kế để các vi điều khiển và các thiết bị giao tiếp với nhau mà không cần thông qua máy tính CAN là một giao thức hoạt động dựa trên các gói tin (message-based protocol), ban đầu được phát triển để hạn chế số lượng dây điện trên ô tô, nhưng sau đó được sử dụng rộng rãi hơn trong các hệ thống tựđộng hóa công nghiệp và hàng không.

CAN bus được phát triển bởi BOSCH, một hệ thống máy chủ truyền tin nhắn với tốc độ cao, khoảng 1 megabit mỗi giây CAN bus không đơn thuần gửi các khối dữ liệu lớn từ điểm này đến điểm kia thay vào đó sẽ gửi từ điểm này sang điểm kia thông qua máy chủ trung tâm Trong mạng CAN, nhiều dữ liệu quan trọng như nhiệt độ, tốc độ động cơ được truyền tới toàn bộ hệ thống, nhằm cung cấp dữ liệu chính xác và tin cậy cho mỗi điểm giao tiếp của hệ thống

- Tầng liên kết dữ liệu :Các thông điệp, các chuẩn phân sử cho truy cập bus, các phương pháp dò lỗi và xử lý lỗi

Lớp Physical layer định ngh a cách biểu diễn/thu nhận bit 0 bit 1, cách định thời và đồng bộ hóa Lớp Data link layer được chia làm 2 lớp nhỏ là logical link control (LLC) và

Medium Access Control (MAC): định ngh a cấu trúc dữ liệu truyền và những nguyên tắc phân xử dữ liệu để tránh trường hợp cả hai Master cùng truyền đồng thời

Mạng CAN thuộc loại hệ thống giao tiếp gói dữ liệu (message base system), khác với hệ thống giao tiếp địa chỉ (address base system), mỗi gói dữ liệu được gán một ID Hệ thống giao tiếp gói dữ liệu có tính mở hơn vì khi thêm, bớt một node hay thay một nhóm node bằng một node phức tạp hơn không làm ảnh hưởng đến cả hệ thống Có thể có vài node nhận cùng một dữ liệu và cùng thực hiện một nhiệm vụ Hệ thống điều khiển phân bố dựa trên mạng CAN có tính mở, dễ dàng thay đổi mà không cần phải thiết kế lại toàn bộ hệ thống.

Hình 2 48 Kết cấu dây xoắn

Trạng thái truyền dữ liệu trong CAN: trong mạng CAN, CAN transceiver chuyển đổi qua lại tín hiệu số (giao tiếp với CAN controller) Và nó được định ngh a gồm có 2 trạng thái đó là 0 và 1:

- Mức dominant, ngh a là "mức trội" hay "mức chiếm ưu thế", là mức logic 0.

- Mức recessive, ngh a là "mức lặn" hay "mức ẩn", là mức logic 1.

CAN chỉ ở trạng thái lặn khi không có node nào phát đi trạng thái trội Điều này tạo ra khả năng giải quyết tranh chấp khi nhiều hơn một node yêu cầu thông tin từ CAN bus

Node (Statation): là một thành phần kết nối đến bus CAN thông quan 2 dây CAN_H và CAN_L Node này là các bo mạch hoặc module điều khiển.

Hình 2 49 Minh họa một mạng CAN

Mỗi một nút CAN yêu cầu phải có một ‘vi điều khiển’ (microcontroller - MCU) kết nối với một ‘bộ điều khiển CAN’ (CAN – Controller) Bộ điều khiển CAN sẽ được kết nối với ‘bộ chuyển đổi CAN’, hay bộ truyền - nhận hoặc bộ thu - phát, (CAN – Transceiver) thông qua một đường ra dữ liệu nối tiếp (Tx) và một đường vào dữ liệu nối tiếp (Rx) Đường Vref là điện áp ra tham khảo cung cấp một mức điện áp danh định bằng: 0.5×Vcc

Microcontroller - MCU thực thi các chức năng chính, điều khiển chính của một Node Thực hiện cấu hình hoạt động cho CAN controller, phân phối dữ liệu cần truyền đến CAN controller, lấy dữ liệu nhận từ CAN controller để sử dụng cho hoạt động của Node. CAN controller thực thi các xử lý về truyền nhận dữ liệu, báo lỗi, tính toán thời gian bit, theo chuẩn CAN quy định; phátdữ liệu cần truyền dạng số (theo mức logic 0/1) ra chân TX; nhận dữ liện dạng số qua chân RX CAN controller có thể là một chip (vi mạch) độc lập, ví dụ như MCP2515 của Microchip, hoặc là một ngoại vi được tích hợp bên trong vi điều khiển, ví dụ như LPC2290 của NXP Semiconductors.

CAN transceiver hoạt động như bộ chuyển đổi từ tín hiệu số (mức logic 0/1) trên đường TX thành tín hiệu tương tự trên bus CAN và ngược lại, chuyển đổi từ tín hiệu tương tự trên bus CAN (CAN_H và CAN_L) thành tín hiệu số trên đường RX

Hình 2 50 Cấu tr c Bus và Node của mạng CAN

CAN bus là một hình thức truyền dữ liệu dạng bus Ngh a là tất cả các nodeđều có thể nhận thông tin của đường truyền và không có cách nào để gửi message đến một node cụ thể Tuy nhiên, phần cứng CAN cung cấp tính năng lọc cục bộ đểmỗi node chỉ có thể nhận thông tin cần thiết CAN Message sử dụng các thông điệpcó kích thước nhỏ,tối đa là 94 bit Các thông điệp này không có node cụ thể nào, thay vào đó các thông điệp này được cho là có nội dung mà nội dung của nó sẽ ngầm quy định node của nó Có 4 loại thông điệp trên một CAN bus: Data Frame, Remote Frame, Error Frame, Overload Frame

- Data Frame (khung dữ liệu): là khung mang dữ liệutừ một bộ truyền đến các bộ nhận Khung này có vùng để mangcác byte dữ liệu.

- Remote Frame (khung yêu cầu hay điều khiển): là khung được truyền từ một Node bất kỳ để yêu cầu dữ liệu từ Node khác Khi Node khác đó nhận được yêu cầu sẽ truyền lại dữ liệu có ID (Identifier) trùng với ID được gửi trong Remote Frame.

- Error Frame (khung lỗi):là khung được truyền bởi bất kỳ node nào khi node đó phát hiệnlỗitừ Bus

- Overload Frame (khung báo tràn): được sử dụng để tạo thêm độ trễ giữa giữa các Data Frame hoặc Remote Frame Mỗi node trong CAN bus có thể truyền bất kỳ khi nào nếu phát hiện bus không có nhiệm vụ nào cần thực hiện, nếu một node nhậnquá nhiều dữ liệu, nó có thể dùng khung này để ngăn sựtruyền tiếp theo.

Chỉ có Data Frame và Remote Frame là có ID, cơ chế phân xử sẽ áp dụng cho hai

39 loại khung này khi chúng được truyền trên bus Data Frame và Remote Frame cóhai định dạng khác nhau là định dạng chuẩn (Standard) và định dạng mở rộng (Extended)

- Định dạng khung chuẩn sử dụng ID có độ dài 11 bit.

- Định dạng khung mở rộng sử dụng ID có độ dài 29 bit

Chuẩn CAN Specification 2.0 – Part A (gọi tắt 2.0A) chỉ quy định sử dụng loại khung chuẩn Chuẩn CAN Specification 2.0 –Part B (gọi tắt 2.0B) sử dụng cảloại khung chuẩn và khung mở rộng Như vậy, khi sử dụng CAN controller, bạn nên quan tâm đến việc nó tương thích chuẩn nào

NGHIÊN CỨ U, THI Ế T K Ế MÔ HÌNH H Ệ TH ỐNG ĐIỆ N THÂN XE ĐIỀ U KHI Ể N B Ằ NG BCM

Thi ế t k ế b ả n v ẽ mô hình

3.1.1 Giới thiệu phần mềm SolidWorks

SolidWorks là phần mềm thiết kế 3D chạy trên hệ điều hành Windown và có mặt từ năm 1997, và được tạo bởi công ty Dassault Systèmes SolidWorks Corp., là một nhánh của Dassault Systèmes, S A (Vélizy, Pháp) SolidWorks hiện tại được dùng bởi hơn 2 triệu kỹ sư và nhà thiết kế với hơn 165000 công ty trên toàn thế giới.

Solidworks là một phần mềm thiết kế 3D mạnh mẽ và tích hợp nhiều công cụ hỗ trợ đa dạng nên rất được các kỹ sư tín nhiệm Đồng thời, phần mềm được ứng dụng rộng rãi vào các l nh vực từ: xây dựng, đường ống, kiến trúc, nội thất,

Hiện nay Solidworks được sử dụng khá phổ biến trên thế giới Ở Việt Nam phần mềm này được sử dụng rất nhiều không chỉ trong l nh vực cơ khí mà nó còn được mở rộng ra các l nh vực khác như: Điện, khoa học ứng dụng, cơ mô phỏng,

Phần mềm Solidworks cung cấp cho người dùng những tính năng tuyệt vời nhất về thiết kế các chi tiết các khối 3D, lắp ráp các chi tiết đó để hình thành nên nhưng bộ phận của máy móc, xuất bản vẽ 2D các chi tiết đó là những tính năng rất phổ biến của phần mềm Solidworks, ngoài ra còn có những tính năng khác nữa như: Phân tích động học (motion), phân tích động lực học (simulation) Bên cạnh đó phần mềm còn tích hợp modul Solidcam để phục vụ cho việc gia công trên CNC nhờ có phay Solidcam và tiện Solidcam hơn nữa bạn cũng có thể gia công nhiều trục trên Solidcam, modul 3Dquickmold phục vụ cho việc thiết kế khuôn

Trải qua nhiều phiên bản, Solidworks đã có nhiều bước tiến vượt trội về tính năng, hiệu suất cũng như đáp ứng trên cả mong đợi nhu cầu thiết kế bản vẽ 3D chuyên nghiệp cho các ngành kỹ thuật, công nghiệp.

3.1.2 Thiết kế phần khung sắt đỡ mô hình

Nhóm sử dụng phần mềm thiết kế 3D Solidworks để thiết kế mô hình nhằm hạn chế những sai sót trong quá trình thi khung mô hình Bên cạnh đó việc tính toán thiết kế 3D khung mô hình còn mang lại độ chính xác cao hơn, đảm bảo được độ bền và tính thẩm m khi láp ráp các chi tiết lên khung

3.1.3 Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica

Phần mặt gá thiết bị được thiết kế với yêu cầu bền, chịu lực tốt, các lỗ cắt cố gắng đúng với kích thước thực tế nhất có thể, đầy đủ các thông tin cần thiết và đảm bảo được tính thẩm m của mô hình

Hình 3 3 Bố trí các chi tiết lên mặt mica

3.1.4 Thiết kế mô hình hoàn chỉnh

Bên cạnh thiết kế 3D được phần khung đỡ và phần mặt gá của mô hình, nhóm tiến hành thiết kế thêm các chi tiết sao cho sát với thực tế nhất có thể như: motor gạt mưa, công tắc đèn pha, công tắc gạt mưa, chìa khoá IG, giắc OBD2, các relay, cầu chì, còi, các nút nhấn tín hiệu và hộp BCM (Body Control Module)… Sau khi có các chi tiết cần thiết, nhóm tiến hành láp ráp để có được bản thiết kế mô hình hoàn chỉnh

Hình 3 4 Mô hình hệ thống sau khi thiết kế 3D

T ổ ng quan mô hình h ệ th ống điệ n thân xe th ự c t ế

Hình 3 5 Vị trí các chi tiết trên mô hình thực tế

Ký hiệu Tên chi tiết

1 Head Lamp ( LOW) – Đèn cốt

2 Head Lamp (HIGH) – Đèn pha

3 Front turn signal –Đèn báo rẽ phía trước

4 Parking Lamp – Đèn định vị phía trước

5 Fog Lamp –Cụm đèn sương mù bên trái và phải

7 Washer motor –Mô tơ rửa kính

8 Power window main SW –Công tắc nâng hạ kính tổng

9 Door lock actuator –Mô tơ khóa cửa

10 Relay –Cụm các relay điều khiển

11 BCM – Hộp điều khiển điện thân xe

12 Hazard SW –Công tắc đèn báo khẩn cấp

13 Horn SW –Công tắc còi

14 Brake SW –Công tắc phanh

15 Reverse SW –Công tắc giả lập số lùi

16 Power window motor –Mô tơ nâng hạ kính

17 Wiper motor –Mô tơ gạt mưa

18 Headlamp SW –Công tắc điều khiển đèn đầu

19 Fuse –Cụm các cầu chì

20 Wiper SW –Công tắc điều khiển gạt mưa, rửa kính

21 Power lamp –Đèn báo nguồn

22 IG SW –Công tắc chính

23 OBD II –Cổng kết nối máy chẩn đoán

24 Reverse lamp – Đèn báo lùi xe

25 Stop lamp; Tail lamp –Đèn phanh; Đèn đuôi

26 Rear turn signal – Đèn báo rẽ phía sau

Bảng 3 1 Các chi tiết trên mô hình thực tế

Hình 3 6 Vị trí các relay trên mô hình thực tế

7 Acc/Rap Relay (IGN I/II)

8 Run/Crank Relay (IGN II/III)

Bảng 3 2 Các relay trên mô hình thực tế

❖ Đánh số thứ tự từ 1 đến 14 theo chiều từ trái sang phải ta có tên các cầu chì theo bảng 3.3

Ký hiệu Tên chi tiết Hệ thống

Hệ thống đèn sương mù

Hệ thống đèn kích thướctrước - sau

7 Ef20 Hệ thống đèn phanh

8 Ef28 Hệ thống đèn đầu (High)

9 F1 Hệ thống nâng hạ kính

10 Ef21 Hệ thống gạt mưa

12 Ef7 Hệ thống cấp nguồn IGN I/II, IGN II/III

Hệ thống đèn đầu (Low)

Bảng 3 3 Các c u chì trên mô hình thực tế

H ệ th ố ng cung c ấp điệ n

- Nguồn B+ , IGN I/II và IGN II/III được cung cấp từ acquy theo sơ đồ hình 3.7

Hình 3 7 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện

H ệ th ố ng chi ế u sáng

3.4.1 Cấu tạo hệ thống chiếu sáng

Hình 3 8 Vị trí các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình

Kí hiệu Tên chi tiết

1 Head Lamp ( LOW) –Đèn cốt

2 Head Lamp (HIGH) –Đèn pha

4 Parking Lamp –Đèn định vị phía trước

5 Fog Lamp – Cụm đèn sương mù bên trái và phải

Bảng 3 4 Các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình

3.4.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đầu

Hình 3 9 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đ u

Hình 3 10 Sơ đồ mạch điện đèn đ u

• Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí OFF:

- Các chân tín hiệu của BCM không được nối mass (GND) → không có đèn sáng

• Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí HDLP: J6/12 (BCM) → mass (GND), chân J2/23 (BCM) điều khiển cuộn dây trong HEAD LAMP LOW RELAY, làm tiếp điểm đóng lại, hai bóng đèn LOW HEAD LAMP trái và phải được nối (+) → đèn LOW sáng

- Công tắc HEAD LAMP SWITCH ở vị trí HIGH: J5/18 (BCM) → mass (GND), chân J1/16 (BCM) điều khiển cuộn dây trong HEAD LAMP HIGH RELAY, làm tiếp điểm đóng lại, hai bóng đèn HIGH HEAD LAMP trái và phải được nối (+) → đèn HIGH sáng

- Công tắc HEAD LAMP SWITCH ở vị trí PASSING: J5/25 (BCM) → mass

(GND), chân J1/16 (BCM) điều khiển cuộn dây trong HEAD LAMP HIGH RELAY, làm tiếp điểm đóng lại, hai bóng đèn HIGH HEAD LAMP trái và phải được nối (+) → đèn HIGH sáng ở chế độ PASSING.

3.4.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đậu xe và đèn đuôi

Hình 3 11 Sơ đồ mạch điện đèn đậu xe và đèn đuôi

- Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí PARK: J6/8 (BCM) → mass (GND), chân J2/24 (BCM) điều khiển cuộn dây PARK LAMP RELAY, làm tiếp điểm đóng lại, các đèn PARKING LAMP, TAIL LAMP được nối (+) → các bóng đèn sáng.

3.4.4 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn sương mù

Hình 3 12 Sơ đồ mạch điện đèn sương mù

- Khi FRONT FOG SWITCH đóng, J7/21 → mass (GND), chân J1/11 (BCM) điều khiển cuộn dây Front Fog Lamp Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn Fog Lamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.

- Khi REAR FOG SWITCH đóng, J4/16 → mass (GND), chân J1/20 (BCM) điều khiển cuộn dây Rear Fog Lamp Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn Rear Fog Lamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.

Hệ thống tín hiệu

3.5.1 Cấu tạo hệ thống tín hiệu

Hình 3 13 Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình

3 Front turn signal –Đèn báo rẽ phía trước

12 Hazard SW – Công tắc đèn báo khẩn cấp

13 Horn SW –Công tắc còi

14 Brake SW – Công tắc phanh

15 Reverse SW –Công tắc giả lập số lùi

25 Stop lamp; Tail lamp –Đèn phanh; Đèn đuôi

26 Rear turn signal – Đèn báo rẽ phía sau

Bảng 3 5 Các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình

3.5.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống xi nhan

Hình 3 14 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn xi nhanh

- Khi TURN SIGNAL SWITCH bật sang vị trí LH, J5/15 (BCM) → mass (GND), chân J2/1 (BCM) và J2/4 (BCM) sẽ điều khiển trực tiếp TURN SIGNAL LAMP, làm cho đèn xi nhanh chớp tắt liên tục

- Khi TURN SIGNAL SWITCH bật sang vị trí RH, J5/16 (BCM) → mass (GND), chân J1/5 (BCM) và J2/2 (BCM) sẽ điều khiển trực tiếp TURN SIGNAL LAMP, làm cho đèn xi nhanh chớp tắt liên tục.

- Khi nhấn HAZARD SWITCH, J5/19 (BCM) → mass (GND), chân J2/1 (BCM), J2/4 (BCM), J1/5 (BCM) và J2/2 (BCM) sẽ điều khiển trực tiếp các TURN SIGNAL LAMP chớp tắt liên tục.

3.5.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn phanh

Hình 3 15 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn phanh

- Khi đạp bàn đạp phanh, bàn đạp phanh điều khiển trực tiếp STOP LAMP, hai bóng đèn được nối (+) → đèn sáng

3.5.4 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống còi

Hình 3 16 Sơ đồ mạch điện hệ thống còi

- Khi ấn công tắc còi, cuộn dây Horn Relay được cấp mass, làm đóng tiếp điểm → Horn được nối (+) làm Horn phát ra tiếng kêu

3.5.5 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn lùi

Hình 3 17 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn lùi

- Khi ấn công tắc lùi, công tắc lùi điều khiển trực tiếp REVERSE LAMP, hai bóng đèn được nối (+) → đèn sáng

H ệ th ố ng g ạt mưa, rử a kính

3.6.1 Cấu tạo hệ thống gạt mưa, rửa kính

Hình 3 18 Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình

7 Washer motor –Mô tơ rửa kính

17 Wiper motor – Mô tơ gạt mưa

20 Wiper, Washer SW –Công tắc điều khiển gạt mưa, rửa kínhBảng 3 6 Các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình

3.6.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa, rửa kính

Hình 3 19 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính

- Khi FRONT WIPER SWITCH ở vị trí OFF, không có tín hiệu đến các chân của hộp BCM, hệ thống không hoạt động

- Khi FRONT WIPER SWITCH ở vị trí LOW, có tín hiệu ở hai chân J5/9 (BCM) và J5/8 (BCM), chân J2/20 (BCM) điều khiển cuộn dây của WIPER CONTROL RELAY, làm tiếp điểm đóng lại Dòng điện đi từ B+ đến chân LOW của FRONT WIPER MOTOR về mass (GND) → mô tơ gạt mưa hoạt động ở tốc độ thấp

- Khi FRONT WIPER SWITCH ở vị trí HIGH, có tín hiệu ở hai chân J5/5 (BCM) và J5/8 (BCM), chân J2/20 (BCM) điều khiển cuộn dây của WIPER CONTROL RELAY, chân J2/21 (BCM) điều khiển cuộn dây của WIPER SPEED RELAY, làm cả 2 tiếp điểm đóng lại Dòng điện đi từ B+ đến chân HIGH của FRONT WIPER MOTOR về mass (GND) → mô tơ gạt mưa hoạt động ở tốc độ cao.

- Khi FRONT WIPER SWITCH ở vị trí INT, có tín hiệu ở hai chân J5/9 (BCM) và J5/8 (BCM), chân J2/20 (BCM) điều khiển cuộn dây của WIPER CONTROL RELAY trong một thời gian ngắn, làm tiếp điểm đóng ngắt gián đoạn Dòng điện đi từ B+ đến chân LOW

65 của FRONT WIPER MOTOR về mass (GND) → mô tơ gạt mưa hoạt độnggián đoạn ở tốc độ thấp

- Khi FRONT WIPER SWITCH ở vị trí MIST, có tín hiệu ở hai chân J5/9 (BCM) và J5/8 (BCM), chân J2/20 (BCM) điều khiển cuộn dây của WIPER CONTROL RELAY, làm tiếp điểm đóng lại( BCM chỉ điều khiển relay khi công tắc còn ở vị trí MIST, khi thả công tắc ra, chân J2/20 sẽ ngắt tín hiệu) Dòng điện đi từ B+ đến chân LOW của FRONT WIPER MOTOR về mass (GND) → mô tơ gạt mưa hoạt động ở tốc độ thấp.

- Khi nhấn công tắc WASHER, có tín hiệu ở hai chân J5/24 (BCM) và J5/8 (BCM), chân J1/15 (BCM) điều khiển cuộn dây của FRONT WASHER PUMP RELAY, làm tiếp điểm đóng lại Dòng điện đitừ B+ đến FRONT WASHER PUMP MOTOR về mass (GND) → mô tơ rửa kính hoạt động.

H ệ th ố ng nâng h ạ kính

3.7.1 Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính

Hình 3 20 Vị trí các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình

8 Power window main SW –Công tắc nâng hạ kính tổng

16 Power window motor –Mô tơ nâng hạ kính

Bảng 3 7 Các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình

3.7.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ kính

Hình 3 21 Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính

- Khi nhấn UP trên POWER WINDOW MAIN SWITCH ở phía người lái, dòng điện đi từ nguồn (+) → chân số 10 → chân số 12 → FRONT/LH POWER WINDOW MOTOR → chân số 9 → chân số 14 → mass (GND), cửa kính phía người lái được nâng lên.

- Khi nhấn DOWN trên POWER WINDOW MAIN SWITCH ở phía người lái, dòng điện đi từ nguồn (+) → chân số 10 → chân số 9 → FRONT/LH POWER WINDOW MOTOR

→ chân số 12 → chân số 14 → mass (GND), cửa kính phía người lái được hạ xuống

H ệ th ố ng khóa c ử a

3.8.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa

Hình 3 22 Vị trí các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình

8 Power window main SW – Công tắc nâng hạ kính tổng

9 Door lock actuator –Mô tơ khóa cửa

Bảng 3 8 Các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình

3.8.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống khóa cửa

Hình 3 23 Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa

- Khi DOOR LOCK SWITCH (DRIVER) ở vị trí LOCK, chân J4/12 (BCM) nhận được tín hiệu, chân J4/7 (BCM) điều khiển cuộn dây của DOOR LOCK RELAY, làm tiếp điểm đóng lại Dòng điện đi từ nguồn dương → DOOR LOCK RELAY → LIFT GATE ACTUATOR → DOOR UNLOCK RELAY → mass (GND) Mô tơ hoạt động làm cửa khóa lại.

- Khi DOOR LOCK SWITCH (DRIVER) ở vị trí UNLOCK, chân J4/11 (BCM) nhận được tín hiệu, chân J4/9 (BCM) điều khiển cuộn dây của DOOR UNLOCK RELAY, làm tiếp điểm đóng lại Dòng điện đi từ nguồn dương → DOOR UNLOCK RELAY → LIFT

GATE ACTUATOR → DOOR LOCK RELAY → mass (GND) Mô tơ hoạt động làm cửa mở ra

THIẾT KẾ CÔNG CỤ THỰC HIỆN ACTIVE TEST TRÊN MÔ HÌNH THÔNG QUA GIAO TI Ế P V Ớ I OBD-II

Thi ế t k ế ph ầ n c ứ ng

Sử dụng board mạch Arduino Uno R3 làm trung tâm điều khiển truyền và nhận tín hiệu

Sử dụng board mạch MCP2515 để giao tiếp với Arduino MCP2515 là bộ thu phát CAN tốc độ cao, thuận lợi trong việc nhận truyền dữ liệu từ hộp BCM

Mạch giảm áp LM2596HV

Sử dụng mạch giảm áp LM2596HV để chuyển đổi nguồn 12V thành nguồn 5V cung cấp cho Arduino hoạt động

Sử dụng nút nhấn nhả R16-503BD để gửi tín hiệu về arduino thực hiện active test.

Bảng 4 1 Linh kiện điện tử của công cụ active test

Hình 4 1 Bố trí mặt mica thực hiện active test

Hình 4 2 Công cụ thực hiện active test trên mô hình thực tế

Sơ đồ kh ố i m ạ ch giao ti ế p OBD II

Hình 4 3 Sơ đồ khối mạch giao tiếp OBD II

Các linh kiện bên trên sẽ được đấu theo sơ đồ khối như hình 4.2 Lấy nguồn 12V trực tiếpthông qua mạch giảm ápđể nuôi Arduino, Arduino sẽ kết nối với MCP2515,

MCP2515 sẽ truyền và lấy dữ liệu trên xe thông qua 2 dây High Speed CAN (+) và High Speed CAN (-) Arduino có nhiệm vụ xử lý tín hiệu từ nút nhấn và truyền lệnh yêu cầu

MCP2515 thực hiện quá trình truyền và nhận tín hiệu.

Sơ đồ đấu dây bộ truyền nhận tín hiệu

Bảng 4 3 Đấu dây giữa MCP2515 với Arduino Uno R3 Dây High Speed CAN + và High Speed CAN – trên mạch sẽ được nối với chân 6 và 14 như hình bên dưới

Hình 4 4 Sơ đồ chân cổng OBD II

Hình 4 5 Sơ đồ đấu dây hệ thống truyền nhận dữ liệu

THIẾ T K Ế , TH Ự C HI Ệ N CÁC MODULE TH Ự C HÀNH CH ẨN ĐOÁN

Hướ ng d ẫ n k ế t n ố i máy ch ẩn đoán vớ i mô hình qua c ổ ng OBD II

- Texa - Axon Nemo là thiết bị chuyên về chẩn đoán cho hầu hết các dòng xe hiện đại ngày nay Thiết bị Texa - Axon Nemo kết nối với xe thông qua cổng OBD2 và vận hành trên phần mềm IDC5 cho phép công việc chẩn đoán, cài đặt các hệ thống trên xeđược chính xác và hiệu quả.

- Các bước để kết nối máy chẩn đoán với mô hình:

Hình 5 1 Giao diện của ph n mềm IDC5

Hình 5 2 Chọn dòng xe (Passenger cars)

Hình 5 3 Chọn h ng xe ( Chevrolet)

Hình 5 4 Chọn mẫu xe Captiva [06>11] (C100)

Hình 5 5 Chọn loại động cơ: 2.4i Kat 4x4

Hình 5 6 Chọn Activation test để thực hiện kích các chức năng trên mô hình

Hình 5 7 Kích hoạt các chức năng trên hệ thống

Hình 5 8 Bật tắt đèn low bằng ph n mềm

Thi ế t k ế Pan t ạ o l ỗ i

Mô hình được thiết kế Pan lỗi để phục vụ cho việc thực tập chuẩn đoán lỗi thông qua các công tắc sau:

• Pan 1: Ngắt tín hiệu từ BCM (J2/23) đến Head Lamp Low Relay

• Pan 2: Ngắt tín hiệu từ Head Lamp High Relay đến Head Lamp High.RH

• Pan 3: Ngắt tín hiệu từ BCM (J1/5) đến Turn Signal Lamp.FRT/RH

• Pan 4: Ngắt tín hiệu từ công tắc Turn Signal Switch đến BCM (J5/15)

• Pan 5: Ngắt tín hiệu từ BCM (J4/7) đến Door Lock Relay

• Pan 6: Ngắt tín hiệu từ Horn Switch đến Horn Relay

• Pan 7: Ngắt tín hiệu từ BCM (J2/20) đến Wiper Control Relay

• Pan 8: Ngắt tín hiệu từ B+ đến Front Washer Pump Relay

Hình 5 9 Các Pan lỗi trên mô hình thực tế

Ch ẩn đoán

- Đèn Low hai bên trái, phải không hoạt động khi bật công tắc điều khiển

❖ Điều khiển bằng máy chuẩn đoán

- Đèn Low hai bên trái, phải không hoạt động khi điều khiển bằng máy chẩn đoán.

- Đèn pha bên phải không hoạt động khi bật công tắc (Đèn pha bên trái hoạt động bình thường).

- Đèn pha bên phải không hoạt động khi điều khiển bằng máy chẩn đoán.

- Đèn xi nhanh bên phải, phía trước không hoạt động khi bật công tắc điều khiển

- Đèn xi nhanh bên phải, phía trước không hoạt động khi điều khiển bằng máy chẩn đoán.

- Đèn xi nhanh bên trái phía trước và sau đều không hoạt động khi bật công tắc điều khiển

- Đèn xi nhanh bên trái phía trước và sau hoạt động bình thường khi điều khiển bằng máy chẩn đoán

- Mô tơ khóa cửa không hoạt động ở chế độ lock khi điều khiển bằng công tắc

- Mô tơ khóa cửa không hoạt động ở chế độ lock khi điều khiển bằng máy chẩn đoán

- Kèn không hoạt động khi điều khiển bằng công tắc.

- Mô tơ gạt mưa không hoạt động ở cả hai chế độ Low-High khi điều khiển bằng công tắc.

- Mô tơ gạt mưa không hoạt động ở cả hai chế độ Low-High khi điều khiển bằng máy chẩn đoán

- Mô tơ rửa kínhkhông hoạt độngkhi điều khiển bằng công tắc.

- Mô tơ rửa kính không hoạt động khi điều khiển bằng máy chẩn đoán.

Sửa chữa

❖ Các hư hỏng thường gặp

- Độ sụt áp: Khi dòng điện chạy qua một mạch điện, điện áp sẽ giảm mỗi khi đi qua một điệntrở Mức giảm áp này được gọi là độ sụt điện áp Ta có thể dựa vào độ sụt điện áp này để đo kiểm điện áp tại các vị trí trong mạch điện Nếu điện áp đo được không đúng thì có hư hỏng xảy ra.

- Hở mạch: là hiện tượng đứt mạch điện Có thể là đứt ở bất kì đâu trong mạch điện: Cầu

81 chì, các thiết bị điện, dây dẫn,… Để biết được vị trí đó có đứt hay không, ta lấy đồng hồ VOM , đo giữa 2 đầu Nếu có bằng điện áp nguồn thì chỗ đó đứt

- Tiếp x c kém: Điện trở tại một vị trí trong mạch điện tăng đột biến là một hư hỏng do tình trạng tiếp xúc kém gây nên Khi điện trở tăng sẽ ngăn cản dòng điện chạy vào mạch điện nên các thiết bị điện không hoạt động đúng công suất định mức hoặc thiết bị không nhận đúng tín hiệu Dùng đồng hồ kiểm tra điện trở tại các vị trí ta sẽ xác định được vị trí tiếp xúc kém

- Ngắn mạch: Là tình trạng dây âm và dây dương chạm vào nhau gây ra hư hỏng

❖ Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng

Hư hỏng Nguyên nhân Khắc phục

Có một đèn không sáng Bóng đèn bị đứt Thay bóng đèn

Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn

Cả hai đèn hai bên trái phải đều không sáng Đứt cầu chì Thay cầu chì

Relay điều khiển bị hư Thay relay Công tắc đèn hư Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn

Bảng 5 1 Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng

❖ Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu

Hư hỏng Nguyên nhân Khắc phục Đèn báo rẽ chỉ hoạt động một bên

Công tắc báo rẽ hư một bên Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn Đèn báo rẽ không hoạt động Đứt cầu chì Thay cầu chì

Công tắc đèn hư Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn Đèn Hazard không hoạt động

Công tắc hazard hư Kiểm tra công tắcDây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn

82 Đèn báo rẽ chớp quá nhanh

Tổng công suất các bóng đèn không phù hợp

Kiểm tra lại công suất các bóng đèn

Có một hoặc nhiều bóng đèn bị hư

Kiểm tra tình trạng các bóng đèn Đèn phanh, đèn lùi không sáng

Cầu chì bị đứt Thay cầu chì

Công tắc đèn bị hư Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn

Cầu chì bị đứt Thay cầu chì

Công tắc kèn bị hư Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn Relay kèn không hoạt động Kiểm tra relay

Bảng 5 2 Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu

❖ Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống gạt mưa, rửa kính

Hư hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục

Chế độ gạt mưa High,

Low, hoặc cả hai không hoạt động

Công tắc gạt mưa hư Kiểm tra công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn Relay không hoạt động Kiểm tra relay

Cần gạt mưa dừng không đúng vị trí

Dây tín hiệu ngắt của mô tơ bị đứt hay tiếp xúc không tốt

Kiểm tra dây tín hiệu BCM

Mô tơ bơm nước không hoạt động

Mô tơ bị hư hỏng Kiểm tra lại mô tơ bơm nướcDây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫnCông tắc gạt mưa bị hư Kiểm tra công tắc Relay không hoạt động Kiểm tra relay Bảng 5 3 Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống gạt mưa, rửa kính

❖ Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống khóa cửa

Hư hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục

Không mở được cửa hoặc khóa cửa

Công tắc khóa cửa bị hư Kiểm tra lại công tắc Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc kém Kiểm tra dây dẫn

Mô tơ khóa cửa bị hư Kiểm tra mô tơRelay không hoạt động Kiểm tra relayBảng 5 4 Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống khóa cửa

CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH

Quy trình chẩn đoán 6 bước

Hình 6 1 Quy trình chẩn đoán 6 bước

Bước 1: Xác minh hư hỏng

• Dựa vào trực quan kiểm tra hệ thống xem có hư hỏng hay không.

• Xác nhận lỗi xảy ra liên tục hay gián đoạn.

Bước 2: Xác nhận các triệu chứng có liên quan.

• Dựa vào sơ đồ mạch điện của hệ thống đang xảy ra hư hỏng, tìm nguyên lý hoạt động của hệ thống điện.

• Quan sát kiểm tra các bộ phận trong hệ thống có hoạt động bình thường không Bước 3: Phân tích triệu chứng.

• Dựa trên các triệu chứng có liên quan xác định hư hỏng

• Có thể sử dụng các công cụ chẩn đoán để phân tích hư hỏng.

• Đánh dấu các bộ phận còn hoạt động tốt.

Bước 4: Cách ly hư hỏng

• Khoanh tròn những khu vực có thể xảy ra hư hỏng trên sơ đồ mạch điện.

• Liệt kê các bộ phận nghi ngờ Kiểm tra bằng hình thức (bằng mắt, vôn kế, ôm kế hay dây nối tắt, …)

• Lập bảng liệt kê các thông số kỹ thuật, kết quả đo được và chẩn đoán hư hỏng.

Bước 5: Sửa chữa hư hỏng.

• Dựa vào kết quả kiểm tra ở bước 4 xác định được các bộ phận hư hỏng và tiến hành sửa chữa, thay thế.

Bước 6: Kiểm tra lại hệ thống.

Bài thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống

❖ Nội dung: Thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống. Mục tiêu:

- Giúp sinh viên nắm r cách vận hành hệ thống

- Làm quen với việc đo kiểm trên hệ thống điện thân xe

- Sơ đồ mạch điện, sơ đồ bố trí relay, cầu chì

❖ Thực hành: Các công việc cần thực hiện

- Cấp nguồn, vận hành các chức năng của từng hệ thống trên mô hình

+ Hệ thống chiếu sáng: Đèn Low, đèn High, đèn định vị trước- sau, đèn sương mù. + Hệ thống tín hiệu: Đèn xi nhan, đèn phanh, đèn lùi, tín hiệu còi.

+ Hệ thống nâng hạ kính

+ Hệ thống gạt mưa, rửa kính.

- Dùng đồng hồ VOM đo kiểm các chi tiết trong hệ thống và điền vào bảng sau:

❖ Đơn vị (V): Đo điện áp so với mass

Tên chi tiết Chân cực Trạng thái

Head Lamp - LH 1 Mass Mass

Front Fog SW 4 Mass Mass

Turn Signal Lamp FRT/LH 1 Mass Mass

Turn Signal Lamp FRT/RH 1 Mass Mass

Turn Signal Lamp RR/LH 1 Mass Mass

Turn Signal Lamp RR/RH 1 Mass Mass

Brake Lamp - LH 1 Mass Mass

Brake Lamp - RH 1 Mass Mass

Reverse Lamp - LH 1 Mass Mass

Reverse Lamp - RH 1 Mass Mass

Tên chi tiết Chân cực OFF Lock Unlock

Power Window Main SW 1 12V Xung: 0V 12V

Tên chi tiết Chân cực OFF Up Down

Tên chi tiết Chân cực Lock Unlock

Door Lock Actuator 1 Mass Xung: 12V

Tên chi tiết Chân cực OFF Low High Mist Int

2 Mass Mass Mass Mass Mass

Bảng 6 1 Bảng giá trị điện áp của các chi tiết trong hệ thống

Các nội dung thực hành

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 1, kiểm tra hệ thống chiếu sáng

- Phát hiện ra những hư hỏng của hệ thống

- Làm quen với việc xử lý hư hỏng, chẩn đoán

• Bước 1: Cấp nguồn, vận hành thử các chức năng của hệ thống trước khi bật Pan

• Bước 2: Bật Pan 1 bằng cách gạt công tắt Pan 1 sang vị trí ON

• Bước 3: Quan sát hiện tượng

- Khi công tắc bật sang chế độ đèn Low

- Cả hai đèn Low hai bên trái , phải đều không sáng

• Bước 4: Tham khảo sơ đồ mạch điện, xác định các trường hợp hư hỏng có thể xảy ra

- Dây dẫn bị đứt hoặc tiếp xúc kém.

• Bước 5:Tiến hành kiểm tra

- Kiểm tra điện áp tới đèn: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp đến đèn để khoanh vùng hư hỏng.

+ Có điện áp 12V đến đèn nhưng đèn không sáng → Đèn hỏng

+ Không có điện áp đến đèn → Tiến hành kiểm tra dây dẫn

- Kiểm tra công tắc: Tiến hành đo điện áp tại chân số 1 của Head Lamp SW

+ Nếu có điện áp 12V thì dây dẫn từ công tắc đến BCM vẫn còn tốt

+ Nếu không có điện áp 12V thì dây dẫn từ công tắc đến BCM bị đứt

Nguyên nhân: do hộp có điện áp treo 12V tại chân nối với công tắc

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch, kiểm tra dây dẫn có đứt không.

+ Relay đèn không hoạt động → dây dẫn nối BCM đến relay bị đứt hoặc relay bị hỏng.

+ Relay đèn vẫn hoạt động nhưng đèn vẫn không sáng → dây dẫn từ nguồn đến tiếp điểm của relay hoặc từ tiếp điểm của relay đến bóng đèn bị đứt

• Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ chân J2/23 của BCM đến relay bị đứt

• Bước 7: Xử lý hư hỏng bằng cách gạt công tắc Pan 1 sang vị trí OFF

• Bước 8: Kiểm tra lại chức năng sau khi xử lý hư hỏng.

• Bước 9: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên.

Tên chi tiết Chân cực Điện áp đo được

Bảng 6 2 Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 1

Tên chi tiết Kết quả đo Kết luận Chân số 1 của công tắc đến J6/12 Thông mạch Dây dẫn tốt

Chân J2/23 đến Headlamp Low Relay Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

Headlamp Low Relay đến đèn chân số 2

(LH) Thông mạch Dây dẫn tốt

Headlamp Low Relay đến đèn chân số 2

(RH) Thông mạch Dây dẫn tốt

Bảng 6 3 Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 1

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 2, kiểm tra hệ thống chiếu sáng.

- Giúp sinh viên nắm r cách vận hành hệ thống.

- Làm quen với việc xử lý hư hỏng, chẩn đoán.

- Khi công tắc bật sang chế độ đèn High

- Đèn High bên phải không sáng

• Bước 4: Tham khảo sơ đồ mạch điện, xác định trường hợp hư hỏng có thể xảy ra.

• Bước 5: Tiến hành kiểm tra

- Kiểm tra điện áp tới đèn: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp đèn để khoanh vùng hư hỏng. + Có điện áp 12V đến đèn nhưng đèn không sáng → Đèn hỏng

- Vì chỉ có 1 đèn bị hỏng → relay vẫn hoạt động bình thường, cầu chì không bị đứt.

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch, kiểm tra dây dẫn có bị đứt không.

Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ relay đến đèn High bên phải bị đứt

• Bước 7: Xử lý hư hỏng bằng cách gạt công tắc Pan 2 sang vị trí OFF.

Chân J1/16 đến Headlamp High Relay Thông mạch Dây dẫn tốt

Headlamp High Relay đến đèn chân số 3 (LH) Thông mạch Dây dẫn tốt

Headlamp High Relay đến đèn chân số 3 (RH)

Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 3, kiểm tra hệ thống đèn báo rẽ

- Khi công tắc bật sang chế độ đèn báo rẽ bên phải

- Đèn báo rẽ bên phải phía trước không sáng

- Kiểm tra điện áp tới đèn: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp đến đèn để khoanh vùng hư

- Vì chỉ có 1 đèn bị hỏng → công tắc vẫn hoạt động tốt.

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch để kiểm tra dây dẫn có bị đứt hay không

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ chân tín hiệu J1/5 của BCM đến đèn báo rẽ bên phải phía trướcbị đứt.

Turn Signal Lamp FRT/RH 1 Mass

Tên chi tiết Kết quả đo Kết luận

Chân J1/5 đến chân số 4 Turn

Signal Lamp (FRT/RH) Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

Chân số 11 của công tắc đến J5/16 Thông mạch Dây dẫn tốt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 4, kiểm tra hệ thống báo rẽ

- Khi công tắc bật sang chế độ báo rẽ bên trái

- Cả hai đèn báo rẽ trước và sauđều không sáng

- Kiểm tra điện áp tới đèn: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp đến đèn để khoanh vùng hư hỏng.

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch kiểm tra dây dẫn có bị đứt không. Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ chân J5/15 của công tắcđến BCM bị đứt.

• Bước 7: Xử lý hư hỏng bằng cách gạt công tắc Pan 4 sang vị trí OFF

Turn Signal Lamp FRT/LH 1 Mass

Turn Signal Lamp RR/LH 1 Mass

Chân số 10 của công tắc đến J5/15 Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 5, kiểm tra hệ thống khóa cửa

- Mô tơ khóa cửa không hoạt động ở chế độ Lock

- Kiểm tra công tắc: Tiến hành đo điện áp tại chân số 1 của Power Window Main SW + Nếu có điện áp 12V thì dây dẫn từ công tắc đến BCM vẫn còn tốt

+ Relay khóa cửa không hoạt động → dây dẫn nối từ BCM đến relay bị đứt hoặc relay bị hỏng.

+ Relay khóa cửa vẫn hoạt động → dây dẫn từ nguồn đến tiếp điểm của relay hoặc từ tiếp điểm của relay đến mô tơbị đứt.

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ chân J4/7 của BCM đến relay bị đứt.

Chân J4/7 đến Door Lock relay Không thông mạch Dây dẫn bị đứt Door lock relay đến Door Lock Actuator Thông mạch Dây dẫn tốt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 6, kiểm tra hệ thống còi.

- Còi không hoạt động sau khi nhấn công tắc

- Kiểm tra công tắc: Dùng đồnghồ VOM đo thông mạch để kiểm tra công tắc còn hoạt động hay không.

+ Relay không hoạt động → dây dẫn nối từ công tắc đến relay bị đứthoặc relay bị hỏng.

+ Relay vẫn hoạt động → dây dẫn từ nguồn đến tiếp điểm của relay hoặc từ tiếp điểm của relay đến còi bị đứt.

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ công tắc còi đến relay bị đứt.

Chân số 10 của công tắc đến Horn

Relay Không thông mạch Dây dẫn bị đứt Đo giữa hai chân của Horn SW Thông mạch Công tắc còn tốt

Từ Horn Relay đến Horn Thông mạch Dây dẫn tốt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 7, kiểm tra hệ thống gạt mưa.

- Mô tơ gạt mưa không hoạt động.

- Kiểm tra dây dẫn: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch để kiểm tra dây dẫn có bị đứt hay

+ Đo thông mạch từ công tắc đến BCM để xác định dây dẫn từ công tắc đến BCM có bị đứt hay không

+ Relay ở chế độ Low không hoạt động → dây dẫn nối từ BCM đến relay bị đứt hoặc relay bị hỏng.

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ chân J2/20 của BCM đến relay bị đứt.

• Bước 9: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên

Relay Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

Relay Thông mạch Dây dẫn tốt

❖ Nội dung: Thực hành Pan số 8, kiểm tra hệ thống rửa kính

- Mô tơ không hoạt động

- Kiểm tra công tắc: Dùng đồng hồ VOM đo thông mạch để kiểm tra công tắc còn hoạt động hay không.

+ Relay không hoạt động → dây dẫn nối từ BCM đến relay bị đứt hoặc relay bị hỏng.

+ Relay vẫn hoạt động → dây dẫn từ nguồn đến tiếp điểm của relay hoặc từ tiếp điểm của relay đến mô tơbị đứt.

- Nguyên nhân hư hỏng ở đây là : Dây dẫn từ nguồn dương đến relay bị đứt

Hai chân 1 và 2 của công tắc khi bật Thông mạch Công tắc tốt

Từ chân J1/15 đến Front washer pump Relay Thông mạch Công tắc tốt

Từ Front washer pump Relay đến

Front washer pump Thông mạch Dây dẫn tốt

Từ nguồn dương đến Front washer pump Relay Không thông mạch Dây dẫn bị đứt

Phi ế u th ự c hành

PHIẾU THỰC HÀNH Nhóm:……… Lớp:………

Hệ thốngđiện thân xe Ngày: … /.…./…….…

Thời gian thực hiện: … Phút

Thời gian bắt đầu:………. Thời gian kết thúc:……… Điểm Nhận xét của giảng viên

1 Nội dung:Thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hệ thống và cách vận hành hệ thống.

- Làm quen với công việc đo kiểm trên hệ thống

- Sơ đồ bố trí relay và cầu chì

- Làm việc nghiêm túc, không cẩu thả.

- Tuyệt đối không được tự ý nối bất kỳ cặp giắc nào lại với nhau.

❖ Cấp nguồn, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan Điền vào bảng bên dướitrạng thái hoạt động của hệ thống

Tên chi tiết Chân cực Trạng thái

Turn Signal Lamp FRT/LH 1

Turn Signal Lamp FRT/RH 1

Turn Signal Lamp RR/LH 1

Turn Signal Lamp RR/RH 1

Tên chi tiết Chân cực OFF Lock Unlock

14 Tên chi tiết Chân cực Lock Unlock

Tên chi tiết Chân cực OFF Low High Mist Int

Hệ thống: Chiếu sáng Bài thực hành số: 1

1 Nội dung:Thực hiện chẩn đoán lỗi trên Pan số 1 trên mô hình hệ thống điện thân xe

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hệ thống và cáchvận hành hệ thống.

- Tăng khả năng suy luận.

- Làm quen với công việc xử lý, chuẩn đoán hư hỏng.

❖ Bước 1: Cấp nguồn, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan Điền vào bảng bên dướitrạng thái hoạt động của hệ thống

Tên chi tiết Trạng thái hoạt động Ghi chú

HeadLamp High Relay Đèn Low bên trái Đèn Low bên phải Đèn High bên trái Đèn High bên phải

❖ Bước 2: Bật công tắc Pan số 1

❖ Bước 3: Xác nhận hiện tượng.

❖ Bước 4: Tham khảo mạch điện, liệt kê các chi tiết vị trí có thể xảy ra sự cố.

Bước 5: Tiến hành kiểm tra.

❖ Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điện trởở vị trí nghi vấn

❖ Chỉ được đo điện áp, không được phép cấp nguồn trực tiếp vào mô tơ, đèn…

❖ Không được nối thêm bất cứ cặp giắc nối nào trong lúc kiểm tra.

❖ Điền các thông số đo được vào bảng ở cuối phiếu.

❖ Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

❖ Bước 7: Xử lý trục trặc (Bật lại công tắc Pan số 1)

Lưu ý: Nhằm bảo vệ tài sản cho các nhóm sau, khóa sau Không được xử lý bằng cách nối các cặp giắc lại với nhau, làm như thế có thể gây hư hỏng mô hình

❖ Bước 8: Kiểm tra lại các chức năng.

❖ Bước 9: Đưa ra kết luận, nhận xét (Nếu có).

❖ Bước 10: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên

❖ Bảng thông số điện áp đo được trong quá trình thực hành

Tên chi tiết Chân cực Điện áp đo được Giải Thích Head Lamp SW

❖ Bảng kết quả đo thông mạch trong quá trình thực hành

Vị trí đo thông mạch Kết quả đo Kết luận

Chân số 1 của công tắc đến J6/12

Chân J2/23 đến Headlamp Low Relay

Headlamp Low Relay đến chân số 2

(LH) Headlamp Low Relay đến chân số 2

Hệ thống: Chiếu sáng Bài thực hành số: 2

HeadLamp High Relay Đèn Low bên trái Đèn Low bên phải Đèn High bên trái Đèn High bên phải

❖ Không được nối thêm bất cứ cặp giắc nối nào trong lúc kiểm tra

❖ Bước 10: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên.

Tên chi tiết Chân cực Điện áp đo được Giải Thích

Chân J1/16 đến Headlamp High Relay

Headlamp High Relay đến chân số 3

(LH) Headlamp High Relay đến chân số 3

Hệ thống: báo rẽ Bài thực hành số: 3

Lưu ý:Nhằm bảo vệ tài sản cho các nhóm sau, khóa sau Không được xử lý bằng cách nối các cặp giắc lại với nhau, làm như thế có thể gây hư hỏng mô hình

Tên chi tiết Chân cực Điện áp đo được Giải thích

J1/5 đến chân số 4 Turn Signal Lamp

Hệ thống: báo rẽ Bài thực hành số: 4

Lưu ý:Nhằm bảo vệ tài sản cho các nhóm sau, khóa sau Không được xử lý bằng cách nối các cặp giắc lại với nhau, làm như thế có thể gây hư hỏng mô hình

Hệ thống: khóa cửa Bài thực hành số: 5

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hệ thống và cáchvận hành hệ thống.

Chân J4/7 đến Door Lock Relay

Door Lock Relay đến Door Lock Actuator

Hệ thống: Còi Bài thực hành số: 6

Chân số 10 của công tắc đến Horn Relay Đo thông mạch giữa hai chân của công tắc Horn SW

Từ Horn relay đến chân số 1 của Horn

Hệ thống: gạt mưa Bài thực hành số: 7

Front Wiper Motor(Chế độ Low)

Front Wiper Motor(Chế độ High)

Front Wiper Motor(Chế độ Mist)

Front Wiper Motor(Chế độ Int)

❖ Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điệntrởở vị trí nghi vấn

❖ Chỉ được đo điện áp, không được phép cấp nguồn trực tiếp vào mô tơ

Chân J2/20 đến Wiper Control Relay

Chân J2/21 đến Wiper Speed Relay

Hệ thống: Rửa kính Bài thực hành số: 8

❖ Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điệntrởở vị trí nghi vấn

Hai chân 1 và 2 của công tắc khi bật

Từ J1/5 đến Front washer pump relay

Từ Front washer pump relay đến motor

Từ nguồn dương đến Front washer pump relay

KẾ T LU ẬN VÀ HƯỚ NG PHÁT TRI Ể N

K ế t lu ậ n

Qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp cùng với sự hướng dẫn của GVHD Th.S Nguyễn Quang Trãi Nhóm đã thiết kế thi công mô hình hệ thống điệnthân xe Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án, nhóm sinh viên đã trau dồithêm cho bản thân được những kiến thức chuyên ngành, đặc biệt là những kiến thức về hệ thống điện thân xe trên ô tô. Đứng trước sự phát triển vượt bậc của công nghệ và đặc biệt là trí tuệ nhân tạo, mỗi chúng ta cần có khả năng chọn lọc và cập nhật kiến thức, thông tin mới từng ngày Cho nên, sau khi hoàn thành đồ án, nhóm nhận thấy mình còn vô vàn kiến thức, kỹ năng mình đã họcđược và biết được điểm nào cần học hỏi trau dồi hơn nữa.

H ạ n ch ế

- Do hạn chế về mặt thời gian và kinh phí nên chưa thể thực hiện đầy đủ các hệ thống được điều khiển bằng BCM.

- Chỉ thực hiện được một số PAN lỗi cơ bản, chưa đa dạng về PAN lỗi trên mô hình.

- Công cụ giả lập máy chẩn đoán chưa tối ưu, chỉ thực hiện active test hệ thống đèn đầu trên xe

- Chưa tối ưu được kích thước của các đèn trong mô hình.

Hướ ng phát tri ể n

Từ các kết quả mà nhóm đã đạt được sau khi thực hiện và các hạn chế của đề tài thì đề tài vẫn còn nhiều nội dung cần phát triển để sản phẩm hoàn chỉnh hơn Do đó, nhóm xin đề xuất một số hướng phát triển cho đề tài như sau:

- Thiết kế thêm các cảm biến, thực hiện một số hệ thống thông minh đáp ứng với bài học trên lớp : Hệ thống đèn chiếu sáng ban ngày, hệ thống chống kẹt khi nâng hạ kính…

- Tối ưu hóa về mặt kích thước cũng như mặt thẩm mỹ cho mô hình được hoàn thiện hơn.

- Thiết kế thêm một số PAN lỗi nhằm đa dạng quá trình nghiên cứu của sinh viên

- Phát triển công cụ giả lập máy chẩn đoán, hoàn thiện hơn về active test cho các hệ thống khác

- Thiết kế công cụ giả lập máy chẩn đoán điều khiển qua app trên điện thoại thông qua bluetooth

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[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 TP Hồ Chí Minh, 2007.

[2] TS Lê Thanh Phúc, Giáo trình thực tập điện ô tô II, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ ThuậtTP Hồ Chí Minh.

[3] Captiva (C100), 2009, Tài liệu đào tạo hãng Chevrolet TIS

[4] https://hocdienoto.com/chuyen-muc/hoc-mang-can/mang-can/

[5] https://github.com/autowp/arduino-mcp2515

[6] https://www.electronicshub.org/arduino-mcp2515-can-bus-tutorial/

[7] https://vinfastauto.com/vn_vi/cac-loai-den-pha-o-to-pho-bien-nhat-hien-nay

[8] https://news.oto-hui.com/1-so-ky-hieu-cac-thanh-phan-dien-dien-tu-trong-mach- dien-than-xe/

[9] https://obdvietnam.vn/news/25350/khai-quat-ve-he-thong-dien-than-xe-phan- 1.html

[10] https://www.utmel.com/blog/categories/integrated%20circuit/does-the-terminal- resistance-of-the-can-bus-have-to-be-120

[11] https://www.kvaser.com/course/can-basics-training-a-practical-introduction-to- the-can-bus/?fbclid=IwAR0NmHCJ43SDQhPEmDImj5jJu9wftiuaIYf5z_PRjzXPzQ- H0XDEDgzJkwU

[12] https://nguyenquanicd.blogspot.com/2017/06/cancontroller-area-netwwork-cau- truc-va.html

Định dạng
Số trang	153
Dung lượng	9,41 MB