Tên đề tài : Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên Toyota Vios 2010.. Để giúp tầm nhìn tài xế có thê rõ ràng và thoải mái nhất thì “Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên Ô tô” là
Tổng quan về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ô tô
Khái quá chung - - c2 22 22221212211 1511 111111111111 11 21111822 111182211111 Hà 6 2.1.2 Các bộ phận của hệ thông chiếu sáng và tín hiệu 252cc St z2 2x2 6 2.2 Hệ thống đèn đầu
Đèn sử dụng trên xe được phân loại theo các mục đích: Chiếu sáng, tín hiệu và thông báo cho người điều khiên ô tô Ví dụ: Các đèn đầu được dùng đề chiếu sáng khi đi vào ban đêm, các đèn xi - nhan để báo cho các xe khác cũng như người đi bộ và các đèn hậu ở đuôi xe dé thông báo vị trí của xe Ngoài hệ thống chiếu sáng và tín hiệu nói chung, xe còn được trang bị các hệ thống có các chức năng khác nhau tùy theo từng thị trường và loại xe
2.1.2 Các bộ phận của hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
L Đèn đầu, đèn sương mù phía trước
2 Cụm đèn phía sau, đèn sương mù phía sau
3 Công tắc điều khiển đèn và độ sáng: Công tắc đèn xi - nhan, công tắc đèn sương mủ phía trước và phía sau
4 Đèn xI — nhan và đèn báo nguy
5 Công tắc đèn báo nguy hiểm
6 Bộ nhấp nháy đèn xi — nhan
7 Cảm biến báo hư hỏng đèn. ones Pa /! 4.Đèn xinhan
11.Bộ cháp hành điều khiến Kế bho 3 abe chiều sáng đèn pha xZ⁄ As _va den bao nguy hiem 12.Đèn trong xe
9.Cảm biến điều khiển đèn tự động
7.Cảm biến báo hư hỏng đèn 14.Đèn chiếu sáng khoá điện 3.Công tắc điều khiến Í đềnvàchếđộ
10.Công tăc điêu khiên góc chiều sáng đèn pha
Hình 2.1: Vị trí các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng tín hiệu
- Có cường độ sáng lớn
- Không làm lóa mắt tài xê chạy ngược chiêu
Hệ thống đèn đầu là hệ thông đèn chiếu sáng cơ bản, là hệ thống quan trọng nhất trong các hệ thống đèn trên xe, với các nhiệm vụ đảm bảo điều kiện lái xe cho nguoi điều khiển vào ban đêm, đảm bảo an toàn giao thông Hệ thống đèn đầu phải có những thông số kỹ thuật theo những tiêu chuẩn nhất định, đảm bảo cường độ sáng lớn nhưng không làm chóa mắt người đi ngược chiều, công suất chiếu sáng khi chiếu gần là 35 —
40W, chiếu xa là từ 45 — 70W, ở chế độ chiếu gần vùng chiếu sáng là từ 50 — 75m, chiếu xa từ 180 — 250m.
Giới thiệu bóng đèn Halogen L2 2 222121221 1111521111155 11 11122 xk2 8 2.2.2 Sơ đồ và hoạt động của một số loại mạch điện hệ thống đèn trên xe
- Đèn Halogen được sử dụng phô biến nhất trên thị trường các loại đèn pha ô tô và được tìm thấy trong đa số mẫu xe Bởi ưu điểm là chỉ phí thấp mà tuôi thọ của bóng đèn lại cao (đúng theo kiểu rẻ mà bền) Tuổi thọ trung bình khoảng 1.000 giờ và có công suất khoảng 55 W dưới điều kiện chiếu sáng thông thường
Hình 2.3: Đèn Halogen được lắp trên xe Vios 2010
- Nhược điểm: Đa số năng lượng bị biến thành nhiệt năng vô ích thay vì quang năng Bóng đèn Halogen, qua một thời gian sử dụng ở nhiệt độ cao khiến Vonfam bốc hơi và đọng lại trên lớp thủy tỉnh gây thủng bóng đèn Khi đó chức năng chiếu sáng của bóng đèn coi như không còn
- Vì thế, với thời điểm hiện tại và trong tong lai, Halogen dang va sé duoc coi như loại bóng đèn hết thời trong các loại đèn pha ô tô Ngoài ra đèn pha trên xe ô tô con sử dụng các loại đèn khác như: Xenon, Led, Lazer,
2.2.2 Sơ đồ và hoạt động của một số loại mạch điện hệ thống đèn trên xe Mạch điện hệ thống đèn trên xe chia làm hai loại chính: Loại có sử dụng Relay cho các công tắc đèn đầu, công tắc chuyên pha - cốt, và loại không sử dụng Relay
2.2.2.1 Loại không sử dụng Relay Đông hò tap lo
Chỉ báo chế độ chiêu xa
Hình 2.4: Sơ đồ mạch hệ thống đèn không có Relay điều khiến a) Chế độ chiếu gần: (Low — Beam):
Khi công tắc điều khiển đèn ở vị tri HEAD và công tắc điều chỉnh pha - cốt ở vị tri Low, có dòng điện đi từ accu — đây đèn cốt của bóng đèn đầu —> chân low của công tặc chuyên pha — cot — mass Dén cot sang. b) Ché d6 chiéu xa: (High — Beam):
Khi céng tac diéu khién dén 6 vi tri HEAD đồng thời công tac pha — cét 6 vi tri High thì sẽ có dòng điện đi từ accu —> dây pha của bóng đèn đầu — chân High cua công tắc chuyến pha cốt — mass, đồng thời có dòng điện từ accu — đèn báo pha trên bang tap — 16 — mass Dén pha va dén báo pha sáng c) Ché d6 Flash:
Khi công tắc điều chỉnh pha — cét 6 vi tri flash, c6 dong tir Accu > day pha ctia bóng đèn đầu đồng thời có dòng — dén bao pha 6 tap — 16 — chan flash cua céng tac pha cét — mass Đèn báo pha và đèn pha sáng
2.2.2.2 Loại có sử dụng Relay a) Mạch công tắc điều khiến đèn loại dương chờ:
Hình 2.5: Sơ đồ mạch điều khiến đèn loại đương chờ
- Khi bật công tắc LCS (Light Control Switch) 6 vi tri Tail: Sẽ có dòng điện đi từ: Accu —> cuộn dây realy W1 —> chân A2 —> chân A11 —> mass, —> đóng tiếp điểm
2, 3 Cho dòng A accu — cọc 2,3 > cầu chi tail > dén tail > mass, dén do mi sang
- Khi bật công tắc LCS sang vi tri HEAD thi mach dén do mi van sang binh thường, đồng thời có dòng từ: Accu —> W2 —> A13 — All > mass, relay đóng 2 tiếp điểm 3' và 4”
- Nếu công tắc điều chỉnh pha - cốt ở vị trí LOW sẽ có dòng qua tiếp điểm 3' và 4’ — day cét của bóng đèn đầu, về chân A3 —> A9 — mass Đèn cốt sáng
- Nếu công tắc điều chỉnh pha - cốt ở vị trí HIGH, sẽ có đòng qua tiếp điểm 3” va 4’ — day pha cua bong dén dau, vé chan Al2 > AA9 — mass, đèn pha sáng Lúc nay dén bao pha trén tap — 16 sáng được là nhờ dây cốt của bóng đèn đầu lúc này đóng vai trò như một dây dẫn đưa dòng điện đến đèn báo pha (với công suất rất nhỏ ( mass, đóng tiếp điểm 3, 4
- Khi công tắc chuyên đôi pha - cốt ở vị trí LOW, tiếp điểm 4.5 của relay pha — cốt đóng, cho đòng điện đến dây Low của bóng đèn đầu — mass, đèn cốt sáng
- Khi công tắc chuyên đổi pha - cốt ở vị trí HIGH, có đòng qua cuộn dây relay W3 — chân A12 của công tắc pha - cét > mass, dong tiếp điểm 3, 4 relay pha - cốt, cho dòng qua tiếp điểm 3,4 — dây High của bóng đèn đầu —> mass, đèn pha sáng, đồng thời có dòng qua đèn báo pha —> mass, đèn báo pha trên táp — lô sáng
- Ở chế độ Flash: Tiếp điểm 3,4 của relay đèn đầu đóng đo có dòng — cuộn dây relay W2 — chân A14 công tắc chuyên pha - cốt về mass, tiếp điểm 3,4 của relay pha
- cốt đóng do có đòng — cuộn đây relay pha - cốt W3 — chân A12 của relay điều khiển pha - cốt về mass, cho dòng điện đến dây HIGH của bóng đèn đầu — mass, đèn pha sáng, đồng thời đèn báo pha trên táp - lô cũng hoạt động như chế độ bật đèn pha
2.3 Hệ thống đèn pha Đèn pha là một thiết bị chiếu sáng được dùng chủ yếu trên các phương tiện cơ giới như xe ô tô, xe may., Đèn pha tạo ra luồng sáng mạnh và tập trung, chiếu ngang mặt đường và có khả năng chiếu sáng khoảng 100m trở lên Hầu hết đèn pha đều sử dụng bóng đèn sợi hoặc bóng đèn halogen, có công suất 25 — 35W đối với xe máy và 55 — 60W đối với xe ôtô Đèn pha có thế được dùng kết hợp với đèn cos (chiếu sáng gần) trong cùng một chóa đèn của xe cơ giới, hoặc lắp bô sung đề tạo ra khả năng chiêu sáng tôi ưu
Hinh 2.7: Bong dén he REFLECTOR
> Dựa hoàn toàn vào sự phản xạ của gương cầu đề khuếch đại ánh sang
> Bóng đèn sử dụng phải có thâu kính
PROJECTOR cecccecccccceee cee ceceeeeeeececeeeseescaecaeescaecaensceesaeecsaecaeenseeeeeeeeeeeaes 13 2.4 Hé thong dén hau 15 2.4.1 Loại không sử dụng Relay L2 0220112011 121111211 1211111111111 8111 ke 16
Shield (near the Solenoid, it image plane) Hình 2.8: Sơ đồ mạch bóng đèn hệ PROJECTOR và thực tế bên ngoài present
> Khuếch đại ánh sáng dựa vào thấu kính gắn trên chóa đèn
> Bóng đèn sử đụng không cần có thấu kính nữa
2.9: Sơ đồ mạch đèn pha Vios trước tháng 4 năm 2010
Hình 2.9: Vị trí đèn hau vios 2010 Đèn hậu xe ô tô được đặt ở vị trí 2 bên rìa của đuôi xe, thuộc hệ thống vo xe va thường có hai màu đỏ - trắng lắp đối xứng nhau Thông thường, chất liệu đề làm đèn hậu thường là nhựa cao cấp có độ bền cao đề chịu đựng tốt trong những lần va chạm mạnh với vật thê khác
Chức năng: để cho mọi người thấy được phần cạnh sau của xe, giúp người khác có thể ước tính kích thước và hình dáng của xe Đặc biệt, xe chạy phía sau có thể biết được xe của mình đang ở điều kiện thời tiết khắc nghiệt nảo
Giống như hệ thông đèn đầu, đèn hậu cũng có hai loại bao gồm hệ thống đèn hậu có sử dung relay và hệ thống đèn hậu không sử dụng relay:
Loại nỗi trực tiếp Loại có rơle đèn hậu
Công tắc điều khiến đèn Công tắc điều khiến đèn
OF, Role dén hau OF
Cac den hau Cac den hau
Hình 2.10: Sơ đồ mạch hệ thống đèn hậu
2.4.1 Loại không sử dụng Relay
Khi công tắc điêu khién dén duoc van vé vi tri “TAIL”, thi cac đèn hậu bat sang
2.4.2 Loai co sr dung Relay
Khi công tắc điều khiến đèn vặn về vị trí “TAIL”, có dòng điện đi qua cuộn dây của relay đèn hậu, đóng tiếp điểm relay, cung cấp dòng điện đến các bóng đẻn tail Dén tail sang
Đèn phanh - 2 201122011221 1121 11121111211 151 111111111111 11111 111111 k 1H11 x kh 17 2.4.4 Đèn sương mù (Fog Lamp$) 5 c2 1 2222121121111 112111112111 1581 115151112 17 2.5 Hệ thống tín hiệu
Hình 2.11: Vị trí đèn phanh
Có tác dụng cảnh báo cho các xe phía sau biết xe đang giảm tốc để chủ động tránh hoặc giảm tốc đề tránh va chạm Có tác dụng định vị vào ban đêm với các xe từ phía sau tới dé tránh va chạm
2.4.4, Den suwong mu (Fog Lamps)
Bao gồm đèn sương mù phía trước và đèn sương mù phía sau
Hình 2.12: VỊ trí đèn sương mù
Là loại đèn có bước sóng ánh sáng thích hợp với điêu kiện sương mù hoặc mưa, giup người lái biết được vị trí của các xe khác trong điêu kiện tâm nhìn hạn chê Trong trường hợp này thì ánh sáng không bị gãy khúc
Trong điêu kiện sương mù, nêu sử dụng đèn đâu chính có thê tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đôi diện và người đi đường Nêu sử dụng đèn sương mù sẽ giảm được tỉnh trạng này
(*) Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù : Đèn sương mù phía trước hoạt động khi công tắc điều khiến đèn ở vị trí TAIL hoặc HEAD Khi công tắc đèn sương mù phía trước được bật ON, sẽ có dòng điện đi qua cuộn dây relay đèn kích thước, đóng tiếp điểm Relay đèn kích thước, có dòng điện qua bóng đèn sương mù phía trước, đèn sương mù bat sang
Hình 2.13: Hoạt động của hệ thống đèn sương mù
Dựa vào câu tao và công dụng, hệ thông đèn báo rẽ được chia làm 2 loại:
2.5.1.1 Hệ thống đèn báo rẽ có công tắc Hazard rời
TURN SIGN4L UGHT LH TURN SIGNAL LIGHT RH
Hình 2.15: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn báo rẽ có công tắc Hazard roi
Mạch điện hệ thống đẻn xi - nhan bao gồm bộ nháy Flasher, bộ công tắc xi — nhan và công tắc báo nguy Hazard
Khi bật công tắc xi - nhan, lúc này công tắc Hazard phải ở bật Off sẽ có dòng điện từ công tắc máy đến bộ Flasher do chân BI thông với chân F trong công tắc Hazard, chân L của bộ nháy Flasher được đấu đến công tắc xinhan, tùy vào công tắc xi
—nhan lic do bat Off hay turn left, turn right mà sẽ có dòng điện đến cung cấp cho các bóng đèn xinhan trái hoặc phải hay không
Khi công tắc xi — nhan bật On, sẽ có dòng điện từ Accu đến bộ Flasher do chân F thông với chân B2, trong công tắc Hazard, mặt khác các chân TB, TL, TR, RI cũng thông với nhau đưa tín hiệu Hazard từ chân L đến các bóng đèn xinhan, bóng đèn kích thước
2.5.1.2 Hệ thống đèn xi nhan có công tac Hazard té hop
Hình 2.16: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn báo rẽ có công tắc Hazard tổ hợp
- Khi công tắc xi - nhan bật Off, dòng điện từ công tắc máy qua chân G1, G3 đến bộ Flasher phát tín hiệu Flash chờ ở đó
- Khi công tắc xi - nhan bật On (Riph hay LeR) tín hiệu flash từ chân L bộ Flasher đến chân G4 rồi qua chân G6 đến các bóng đèn xinhan bên phải (nếu bật Rieh) hoặc qua chân G5 đến các bóng đèn xinhan bên trái (néu bat Left)
2.5.1.3 Hệ thống đèn xi - nhan điều khiến tích hợp
- Ở mạch đèn xi - nhan điều khiến tích hợp không có bộ nháy Flasher mà thay vào đó là một IC điều khiến, vừa phát ra tín hiệu Flash vừa lấy tín hiệu công tắc xi — nhan và công tắc Hazard đề điều khiển đóng mở các relay, bật tắt các bóng đẻn xi - nhan
- Dé tránh trường hợp người lái xe vì bất cần phát tín hiệu hướng báo rẽ sai, do công tắc xi - nhan bật không đúng cũng như quên tắt công tắc xi - nhan, người ta bố trí các đèn LED báo rẽ trái và phải trén tap — 16, các đèn LED báo rẽ này được mắc
21 song song voi cac bong dén xi — nhan nho vay cac dén LED nay sé sang lên khi ta bật công tắc xi - nhan trái hay phải tương ứng Ngoài ra một số xe có trang bị thêm IC nhạc phát ra âm thanh khi bật công tắc xi - nhan ơ
Công tặc xe.“ canh bao TY khan cap Lf ơ LH RH |LH |RH
Dong ho tap | lM sill _|_ (Chỉ báo xinhah)
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn báo rẽ điều khiến bằng bộ tích hợp
Hoạt động của mạch điện hệ thống cảnh báo đèn xI — nhan được hoạt động như sau: Mạch điện gồm một IC điều khiến, 2 transistor điều khiển và 2 relay đèn xI — nhan a) Ré sang trái:
Khi công tắc đèn xi — nhan bật Turn Left, cực EL của IC xử lý tín hiệu báo rẽ được tiếp đất, IC điều khiến sẽ phát tín hiệu dẫn transistor điều khiến relay rẽ trái, đóng tiếp điểm relay, cấp dòng điện từ +B qua tiếp điểm relay trái qua các bóng đẻn xi
— nhan trái và qua bóng đèn báo rẽ xI — nhan trái trên táp — lô, các bóng đèn xI — nhan trái sáng, và đèn báo rẽ trái trên táp — lỗ cũng sẽ sáng b) Rẽ sang phải:
Khi công tắc đèn xi - nhan bật Turn Right, cue ER cua IC xử lý tín hiệu bao rẽ được tiếp đất, IC điều khiến sẽ phát tín hiệu dẫn transistor diéu khién relay ré phai, đóng tiếp điểm relay, cấp dòng điện từ +~B qua tiếp điểm relay phải qua các bóng đèn xI — nhan phải và qua bóng đèn bao ré xi — nhan phải trên táp — lô, các bóng đèn x1 — nhan phải sáng, và đèn báo rẽ phải trên tấp — lô cũng sẽ sáng
Néu mét bong dén xi — nhan bi chay, thi IC diéu khién sé phat ra tan s6 nhap nháy nhiều lên đề thông báo cho người lái biết c) Bat céng tac Hazard: