xi TÓM TẮT Đề tài “Thiết kế và thi công mô hình điện thân xe Huyndai Elantra 2018” nhằm cũng cố và kiểm tra kiến thức về đọc sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Tổng quan về đề tài
Ngày nay, khi mà công nghệ - kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến cho ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới Những chiếc ô tô hiện đại hiện nay ngày càng cải cải tiến và phức tạp, mọi hệ thống đều được tối ưu do có sự can thiệp của hề thống điều khiển bằng điện tử Ở Việt Nam, số lượng ô tô hiện đại ngày càng nhiều và không ngừng tăng lên đòi hỏi phải có một lực lượng các kỹ sư nghiên cứu, sửa chữa liên tục học những kiến thức mới Các công nghệ điện tử thông minh đang còn khá là mới mẻ đối với 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 về ngành công nghệ ô tô
1.1.1 Tổng quan về tập đoàn ô tô Huyndai
Tập đoàn ô tô huyndai (Huyndai Motor) đã được thành lập năm 1967 bởi ông Dr.Chung
Ju Yung Người đã gắn liền với câu nói “Không bao giờ thất baijn toàn bộ chỉ là thử thách” Trong những thập kỷ qua, Huyndai đã có những bước phát triển vượt bậc và trở thành một nhà sản xuất xe ô tô lớn thứ năm thế giới từ năm 2007 Tập đoàn ô tô Huyndai hiện đang sở hữu hơn 20 công ty con và chi nhánh ảnh hưởng đến ô tô khắp toàn cầu Ông Chung Ju Yung là người đã sáng lập ra tập đoàn Huyndai Motor Ông là một người luôn có chí vươn lên để thoát khỏi cảnh nông dân cơ cực Với bản chất siêng năng, không sợ khó khăn, vất vả, ông chấp nhận làm mọi việc để học hỏi kinh nghiệm
Năm 1947, Chung Ju Yung sáng lập công ty xây dựng và cơ khí Huyndai Ông bắt tay vào kiến lâp Huyndai bằng những thỏa thuận với Chính phủ thống nhất Hàn Quốc lúc bấy giờ, chịu trách nhiệm xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng và giao thông Đến năm 1967, tập đoàn ô tô Huyndai mới được thành lập Sau đó một năm, doanh nghiệp đã cộng tác và ký hợp đồng liên doanh chia sẻ công nghệ lắp ráp với Ford, cho ra sản phẩm đầu tiên là chiếc xe Cortina
Hình 1.1: Mẫu xe Cortina – Thành quả hợp tác của Ford và Huyndai
Không lâu sau với sự hỗ trợ công nghệ của hãng Mitsubishi (Nhật Bản) thì tập đoàn Huyndai đã tự mình thiết kế và lắp ráp mẫu xe đầu tiên tại Hàn Quốc có tên là Pony Mẫu xe được tung ra thị trường vào năm 1975
Hình 1.2: Mẫu xe Pony đầu tiên của Huyndai Năm 1986, Huyndai bắt đàu sản xuất mẫu xe Excel trên thị trường Mỹ Sau 7 tháng, mẫu xe đã tạo được thành công ngoài tưởng tượng với hơn 100000 xe được tiêu thụ
Hình 1.3: Mẫu xe Excel tạo nên tên tuổi của Huyndai Năm 1988, Huyndai bắt đầu sản xuất các loại xe sử dụng công nghệ của bản thân Xe Sonata là thành quả đầu tiene của cuộc cải cách Nhưng mẫu xe này đã không gây ấn tượng lớn do sức bền và độ tin cậy kém
Hình 1.4: Mẫu xe Huyndai Sonata Trong những năm 1990, Huuyndai đã tích cực đầu tư, cải tiến công nghệ và thiết kế của bản thân trên thị trường Mỹ Việc đó đã giúp Huyndai lấy lại vị thế của mình và nhanh chóng loạt vào tóp 10 nhà cung cấp ô tô trên thế giới
1.1.2 Tổng quan về lịch sự dòng xe Huyndai Elantra
Trải dài qua ba thập kỷ và vượt qua nhiều thế hệ, Hyundai Elantra đã chinh phục không chỉ làn sóng người yêu xe trên toàn cầu mà còn cùng nhau viết nên một câu chuyện thành công vô cùng hấp dẫn Từ một mẫu xe sedan cỡ nhỏ xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1990, Hyundai Elantra đã trải qua những bước tiến vượt bậc và chuyển mình đáng kinh ngạc Từ đó đến nay, Elantra đã liên tục phát triển và trở thành một trong những dòng xe thành công nhất của Hyundai trên thị trường ô tô toàn cầu
Huyndai Elantra thế hệ đầu tiên (1990 - 1995)
Hình 1.5: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ đầu tiên
Chiếc Hyundai Elantra đầu tiên, còn được gọi là thế hệ đầu tiên hoặc J1, được giới thiệu vào tháng 10 năm 1990
Động cơ: Hyundai Elantra được trang bị động cơ xăng 4 xy-lanh thẳng hàng có dung tích 1.6L cho công suất 113 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ hai ( 1995 – 2000)
Hình 1.6: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ thứ hai
Elantra thế hệ thứ hai được ra mắt vào năm 1995
Động cơ: Thế hệ thứ hai chuyển sang sử dụng động cơ riêng cho Elantra, khối động cơ Alpha II G4FK DOHC cho công suất 124 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ ba (2000 – 2006)
Hình 1.7: Mẫu Xe Huyndai Elantra thế hệ thứ ba
Elantra thế hệ thứ ba được giới thiệu vào năm 2000
Động cơ: Elantra thế hệ thứ ba tiếp tục sử dụng động cơ xăng, lần này là khối động cơ GDi (Gasoline Direct Injection) 2.0L cho công suất 138 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante XD
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ tư (2006 – 2010)
Hình 1.8: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ thứ tư
Elantra thế hệ thứ tư được giới thiệu vào năm 2006
Động cơ: Elantra thế hệ thứ tư tiếp tục sử dụng động cơ xăng, với khối động cơ GDi (Gasoline Direct Injection) 2.0L cho công suất 138 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante HD
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ năm (2010 – 2015)
Hình 1.9: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ thứ năm
Elantra thế hệ thứ năm ra mắt vào năm 2010
Động cơ: Thế hệ thứ năm được trang bị động cơ xăng GDi (Gasoline Direct Injection) 1.8L cho công suất 148 mã lực hoặc 1.4L Turbo cho công suất 128 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante MD
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ sáu (2016 – 2020)
Hình 1.10: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ thứ sáu
Elantra thế hệ thứ sáu được giới thiệu vào năm 2015
Động cơ: Thế hệ thứ sáu được trang bị động cơ xăng GDi (Gasoline Direct Injection) 2.0L cho suất 147 mã lực hoặc 1.4L Turbo cho công suất 128 mã lực
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante AD
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
Huyndai Elantra thế hệ thứ bảy (2020 - nay)
Hình 1.11: Mẫu xe Huyndai Elantra thế hệ thứ bảy
Elantra thế hệ thứ bảy được giới thiệu vào năm 2020
Động cơ: Thế hệ thứ bảy được trang bị động cơ xăng GDi (Gasoline Direct Injection) 2.0L cho công suất 147 mã lực hoặc 1.6L Turbo cho công suất 204 mã lực, mạnh nhất trong phân khúc
Tên dòng xe trong nước Hàn Quốc: Hyundai Avante CN7
Tên dòng xe quốc tế: Hyundai Elantra
1.1.3 Lý do chọn đề tài
Nhận thấy việc hệ thống điện thân xe ngày càng được cải tiến mà còn được can thiệp bởi hộp điều khiển BCM (Body Control Module) Vì xe Huyndai Elantra là mẫu xe sedan hạng C được nhiều người ưa chuộng và cũng là mẫu xe có hệ thống điện được điều khiển bởi BCM Việc nghiên cứu một hệ thống điện trên xe không chỉ giúp chúng em được hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện trên xe mà còn giúp chúng em làm nền tảng để tiếp tục học hỏi và phát triển kỹ năng về điện ô tô sau này Ngoài ra, đề tài còn giúp chúng em tiếp cận với những công nghệ, những trang bị an toàn của một hãng xe Hàn Quốc Với mong muốn được học tập và giúp các bạn sinh viên có thể dễ dàng tiếp cận với những kiến thức mới trong chương trình học tập, nhóm chúng em đã quyết định chọn đề tài
“Thiết kế và thi công mô hình giảng dạy điện thân xe Huyndai Elantra 2018” Sản phầm của đề tài sẽ giúp các bạn sinh viên có cái nhìn trực quan hơn về hệ thống điện thân xe và được tiếp với những kiến thức mới.
Mục tiêu của đề tài
- Nắm rõ lịch sử hình thành và phát triển của hãng xe Huyndai nói chung và mẫu xe Huyndai Elantran nói riêng
- Nắm rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe Huyndai Elantra
- Thi công được mô hình điện thân xe Huyndai Elantra 2018
- Phục vụ và hỗ trợ cho công tác giảng dạy.
Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe
- Lên ý tưởng thiết kế và thi công mô hình thực tế, bố trí hợp lý các thiết bị của các hệ thống trên mô hình
- Xây dựng sách hướng dẫn và bài học trên mô hình.
Phạm vi nghiên cúu
Do thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế có hạn nên phạm vi nghiên cứu chỉ tập trung vào những hệ thống cơ bản của điện thân xe như: hệ thống chiếu sáng, tín hiệu, gạt mưa và rửa kính, nâng hạ kính, chỉnh gương Do đó, mô hình sẽ không có các hệ thống khác như hệ thống điều hòa, ghế điện, âm thanh….
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp lý thuyết: nghiên cứu, tìm tài liệu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe Tìm kiếm và nghiên cứu sơ đồ mạch điện
Phương pháp thực nghiệm: thiết kế và thi công các hệ thống điện thân xe Huyndai Elantra 2018.
Phạm vi ứng dụng
Mô hình được sửa dụng phục vụ cho công tác giảng dạy Sinh viên dưới sự hướng dẫn của giảng viên và sách hướng dẫn bài học trên mô hình có thể nghiên cứu thực hành trên mô hình Ngoài ra, sinh viên còn có thể tạo pan lỗi và kiểm tra hư hỏng để hiểu rõ hơn các hệ thống.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
Tổng quan về hệ thống điện thân xe
Cùng với sự phát triển của ngành kỹ thuật trên toàn thế giới, ô tô càng ngày càng tiện nghi và hiện đại hơn Một chiếc ô tô càng hiện đại thì yêu cầu về tính an toàn chuyển động càng lớn, cùng với đó là các hệ thống trang thiết bị điện, điện tử trên ô tô càng phức tạp
Hệ thống điện thân xe trên ô tô bao gồm các trang thiết bị, các hệ thống điện được gắn vào thân xe phục vụ cho quá trình vận hành của ô tô Hệ thống điện thân xe chủ yếu là các hệ thống tiện nghi và các hệ thống bảo vệ an toàn cho người lái như:
• Hệ thống gạt mưa, rửa kính
• Hệ thống nâng hạ cửa kính
• Hệ thống điều hoà không khí
• Hệ thống điều khiển: ghế lái, kính chiếu hậu
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 vị 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.
Các thành phần trong mạch điện của hệ thống điện thân xe
Front signal lamp – Cụm đèn tín hiệu phía trước bên trái và phải
Head lamp – Cụm đèn đầu bên trái và phải
Fog lamp – Cụm đèn sương mù bên trái và phải
BCM (Body control module) – Hộp điều khiển điện thân xe
Washer pump motor – Motor bơm nước rửa kính
Hazard switch – Công tắc báo nguy
Relay – Cụm relay điều khiển
Door lock – Cụm motor khoá cửa
Door lock switch – Công tắc khoá cửa
Horn switch – Công tắc còi
Wiper motor – Motor gạt mưa
Headlamp switch – Công tắc điều khiển đèn đầu
Wiper switch – Công tắc gạt mưa
IG switch – Công tắc máy
OBDII – Giắc chẩn đoán OBDII
Tail lamp – Cụm đèn đuôi bên trái và phải
Rear signal lamp – Cụm đèn tín hiệu phía sau bên trái và phải
Outside Mirror – Gương bên ngoài
Mirror Adjustment Switch – Công tắc chỉnh gương
Smart Juntion Block – Bộ cung cấp nguồn
IG switch – Công tắc ignition
Wiper speed relay – relay tốc độ motor gạt mưa
Wiper control relay – relay điều khiển motor gạt mưa
Door lock relay – relay khoá cửa
Door unlock relay – relay điều mở khoá cửa
Head lamp low relay – relay đèn cos
Head lamp high relay – relay đèn pha
Folding relay – Relay gập gương
Unfolding relay – Relay mở gương
Nguồn điện trên ô tô
Nguồn điện trên ô tô là nguồn điện một chiều được cung cấp bởi ắc quy (12V hoặc 24V) nếu động cơ chưa hoạt động, hoặc bởi máy phát điện (14V hoặc 28V) nếu động cơ đang làm việc Để tiết kiệm dây dẫn và thuận tiện khi lắp đặt sửa chữa, đa số các ô tô sử dụng thân xe làm dây dẫn chung (Single conductor system) với hai kiểu: 99% các xe có khung thân xe kết nối vào cọc âm ắc quy (mass âm) và 1% thân xe kết nối vào cọc dương (mass dương)
Trên ô tô hiện đại, có nhiều mức điện áp khác nhau Nhỏ nhất là điện áp phát ra từ cảm biến oxy (0.9V), cảm biến kích nổ (1.2 - 2.4V), nguồn cung cấp cho các cảm biến (5V, 7V, 8V, 9V), điện áp thường dùng (12/14V hoặc 24/28V), điện áp cấp cho kim phun dầu điện tử và các đèn neon (80 - 110V), đến bugi (Spark plug: 20 – 40kV) và khởi động đèn xenon (80kV)
Các thiết bị điện và điện tử dần thay thế các thiết bị cơ khí trên ô tô ngày nay, do đó, công suất máy phát điện trên xe ngày càng tăng và số lượng dây dẫn cũng ngày càng nhiều Trên một số dòng xe cao cấp, công suất máy phát có thể lên đến 4.5 kW Để tiết kiệm nhiên liệu nhờ giảm thất thoát nhiệt trên dây và lượng dây đồng, các nhà phát triển trong lĩnh vực ô tô đang nghiên cứu chuyển đổi hệ thống 12/14V hiện nay sang 72/84V Một số xe đã sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các hộp điều khiển điện tử ECM (Electronic Control Module).
Các loại phụ tải điện trên ô tô
Phụ tải làm việc liên tục: Bao gồm các thành phần hoạt động liên tục trong quá trình vận hành ô tô, như:
Phụ tải làm việc không liên tục: Bao gồm các thành phần hoạt động theo nhu cầu sử dụng, như:
Đèn kích thước (mỗi đèn 10W)
Đèn báo trên bảng điều khiển (mỗi đèn 2W)
Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: Bao gồm các thành phần hoạt động trong các tình huống cụ thể hoặc ngắn hạn, như:
Đèn báo rẽ (4 đèn mỗi đèn 21W và 2 đèn mỗi đèn 2W)
Đèn thắng (2 đèn mỗi đèn 21W)
Quạt làm mát động cơ (200W)
Quạt điều hòa nhiệt độ (2 quạt mỗi quạt 80W)
Đèn sương mù (mỗi đèn 35 - 50W)
Hệ thống xông máy cho động cơ diesel (100 - 150W)
Ly hợp điện từ của máy nén trong hệ thống lạnh (60W)
Ngoài ra, phụ tải điện trên ô tô còn được phân biệt theo công suất và điện áp làm việc, nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong quá trình vận hành và sử dụng.
Hệ thống cung cấp điện
Ắc quy ô tô là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện của xe, chịu trách nhiệm cung cấp điện năng cho các thiết bị khởi động và hệ thống điện tử khi động cơ không hoạt động Cấu tạo của ắc quy bao gồm hai điện cực (cực dương và cực âm) được ngâm trong dung dịch điện phân, thường là axit sulfuric Các tấm điện cực được chế tạo từ chì và hợp kim chì để tăng độ bền và khả năng dẫn điện
Hệ thống cung cấp điện trên ô tô bao gồm các thành phần chính sau: Ắc quy: Cung cấp điện năng khi động cơ chưa hoạt động và dự trữ điện cho các thiết bị khi xe tắt máy
Máy phát điện: Sản sinh điện năng khi động cơ hoạt động, cung cấp cho các thiết bị điện và sạc lại ắc quy
Bộ chỉnh lưu: Được tích hợp trong máy phát điện, chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều
Bộ chỉnh điện: Điều chỉnh và duy trì điện áp ổn định cho hệ thống điện Đèn báo sạc: Thông báo cho người lái về tình trạng sạc của hệ thống, giúp nhận biết khi có sự cố
Công tắc máy: Khởi động và ngắt kết nối hệ thống điện khi cần thiết
Hệ thống này đảm bảo rằng các thiết bị điện trên xe luôn được cung cấp đủ điện năng để hoạt động hiệu quả, đồng thời duy trì tuổi thọ của ắc quy và các thiết bị liên quan
Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát về hệ thống cung cấp điện trên xe
Khi động cơ không hoạt động, ắc quy cung cấp điện cho các thiết bị trên xe Khi xe vận hành, ắc quy lưu trữ điện năng được sinh ra từ động cơ Ắc quy là nguồn điện hóa học một chiều, chuyển đổi hóa năng thành điện năng Hiện nay, có hai loại ắc quy phổ biến trên ô tô: ắc quy khô và ắc quy nước Ắc quy nước, dù cần thêm axit sau một thời gian do bay hơi, có thời gian sử dụng và tuổi thọ cao hơn khi so sánh với ắc quy khô có cùng dung lượng Ắc quy có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, nhưng phổ biến nhất là dựa trên công nghệ sản xuất: ắc quy axit-chì (Lead-Acid), ắc quy lithium-ion (Li-ion), ắc quy nickel-metal hydride (NiMH) và ắc quy nickel-cadmium (NiCd) Ắc quy axit-chì thường được sử dụng rộng rãi trong các xe ô tô truyền thống do giá thành rẻ và độ tin cậy cao, trong khi ắc quy lithium-ion phổ biến trong các xe điện và hybrid nhờ trọng lượng nhẹ và hiệu suất cao
Hình 2.2: Cấu tạo của ắc quy Để tạo ra ắc quy có điện áp 6V, 12V hoặc 24V, người ta mắc nối tiếp các ắc quy đơn (cell) lại với nhau, vì mỗi cell chỉ có suất điện động khoảng 2V Hiện nay, ô tô thường sử dụng ắc quy 12V
Vỏ bình ắc quy: Là hình hộp chữ nhật, làm từ nhựa ebonit, cao su cứng hoặc chất dẻo chịu axit Vỏ bình chia thành các ngăn chứa các khối bản cực Dưới đáy vỏ bình có các gân dọc để đỡ các khối bản cực và chứa chất kết tủa, ngăn chặn chập mạch
Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và âm đặt xen kẽ, ngăn cách bằng các tấm ngăn cách điện Các ắc quy đơn này được nối với nhau bằng cầu nối để tạo thành bình ắc quy, với ngăn đầu và cuối có hai đầu tự do gọi là đầu cực của ắc quy
Dung dịch điện phân: Là axit sunfuric (H₂SO₄), chứa trong từng ngăn, thường không ngập quá bản cực từ 10 – 15 mm Dung dịch này tạo ra phản ứng hóa học cần thiết để lưu trữ và giải phóng năng lượng điện
Nguyên lý hoạt động của ắc quy dựa trên phản ứng hóa học giữa các tấm điện cực và dung dịch điện phân Khi ắc quy được sạc, dòng điện chạy qua các tấm điện cực gây ra phản ứng hóa học, tích trữ năng lượng dưới dạng hóa chất Khi ắc quy xả điện, phản ứng ngược lại xảy ra, giải phóng năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị điện của xe Điều này diễn ra thông qua quá trình oxi hóa tại cực âm và quá trình khử tại cực dương, tạo ra dòng điện đi qua mạch ngoài
Như vậy, cấu tạo của ắc quy ô tô được thiết kế nhằm đảm bảo cung cấp nguồn điện ổn định và hiệu quả cho các thiết bị điện trên xe, đồng thời chịu đựng được các điều kiện khắc nghiệt trong quá trình vận hành
Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe:
Hình 2.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện 1
Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện 2
Hệ thống mạng CAN
CAN, viết tắt của Control Area Network (Mạng điều khiển cục bộ), là một hệ thống truyền tải dữ liệu nối tiếp thời gian thực Đây là một hệ thống thông tin phức tạp với tốc độ truyền rất cao và khả năng phát hiện lỗi xuất sắc
Hệ thống CAN hoạt động bằng cách kết hợp dây truyền CANH và CANL, dựa trên sự chênh lệch điện áp để thực hiện việc liên lạc Các mô-đun điều khiển điện tử (ECM) và các cảm biến trên xe chia sẻ thông tin và giao tiếp với nhau thông qua mạng CAN Hệ thống này có hai điện trở 120Ω để hỗ trợ việc truyền thông tin qua đường truyền chính
Có hai loại đường truyền CAN thường được sử dụng, phân loại theo tốc độ truyền tín hiệu:
HS-CAN (High-Speed CAN): Đây là đường truyền tốc độ cao, sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống truyền lực, khung gầm, và một số hệ thống điện thân xe HS-CAN được gọi là "Đường truyền CAN No.1" và "Đường truyền CAN No.2", hoạt động ở tốc độ khoảng
500 kbps Điện trở cho đường truyền CAN No.1 được đặt trong ECM trung tâm và CAN No.2 J/C, và không thể đo được điện trở của đường truyền CAN No.2 từ giắc DLC3 MS-CAN (Medium-Speed CAN): Đây là đường truyền tốc độ trung bình, sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống điện thân xe, còn gọi là "Đường truyền CAN MS" hoặc "LS-CAN" MS-CAN hoạt động ở tốc độ khoảng 250 kbps Điện trở của MS-CAN được đặt trong ECM thân xe chính và ECM chứng nhận, và không thể đo được điện trở từ giắc OBD2.Giao tiếp giữa các mạng này được thực hiện qua ECM thân xe cho đường truyền MS-CAN và ECM trung tâm cho đường truyền CAN No.2, với vai trò như một ECM trung tâm
Hình 2.5: Sơ đồ tổng quan về đường truyền mạng CAN
Hệ thống mạng CAN trên xe ô tô được sử dụng với một mục đích là kết nối giữa các bộ điều khiển lại với nhau, nhằm tăng khả năng giao tiếp và trao đổi thông tin, qua đó tăng đáng kể sự chính xác trong vận hành Đường truyền dữ liệu mạng CAN được thiết kế gồm 2 dây xoắn lại với nhau thành một cặp dây Việc truyền dữ liệu diễn ra bằng cách cấp điện áp High (+) và Low (-) đến hai đường dây để gửi một tín hiệu
Hình 2.6: Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu mạng CAN Điện áp chênh lệch tạo ra giữa hai dây được phát hiện dưới dạng tín hiệu dữ liệu, nó có đặc điểm là không thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài Giả sử khi có nhiễu xảy ra thì nhiễu trên các dây High và Low sẽ tự khử lẫn nhau
Hình 2.7: Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch
Một số ví dụ về tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao:
● Bộ điều khiển động cơ Engine control module (ECM)
● Bộ điều khiển hộp số Transmission Control Module (TCM)
● Bộ điều khiển hệ thống phanh ABS Module
● Bộ điều khiển điện thân xe Body Control Module (BCM)
Hình 2.8: Sơ đồ hệ thống mạng C-CAN
Hình 2.9: Sơ đồ mạch hệ thống C-CAN
Hình 2.10: Sơ đồ hệ thống B-CAN
Hình 2.11: Sơ đồ mạch hệ thống B-CAN
Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống M-CAN
Hình 2.13: Sơ đồ mạch hệ thống M-CAN
Hình 2.14: Sơ đồ chân giắc OBDII
Hộp điều khiển BCM
Hình 2.15: Sơ đồ tổng quan về BCM
BCM (Body Control Module) là một thành phần thiết yếu trong hệ thống điện tử của ô tô, chịu trách nhiệm kiểm soát và quản lý nhiều chức năng khác nhau liên quan đến tiện nghi và an toàn cho người lái BCM không chỉ giám sát các hệ thống này mà còn điều phối hoạt động của chúng để đảm bảo hiệu quả và đồng bộ
BCM được thiết kế dưới dạng một hộp điều khiển điện tử, bao gồm các thành phần chính sau:
• Vi xử lý (Microcontroller): Là bộ não của BCM, xử lý các tín hiệu đầu vào và điều khiển các đầu ra dựa trên các chương trình đã được lập trình sẵn
• Bộ nhớ (Memory): Lưu trữ các chương trình điều khiển và dữ liệu hoạt động của các thiết bị Bộ nhớ này bao gồm ROM (Read-Only Memory) để lưu trữ phần mềm cố định và RAM (Random-Access Memory) để lưu trữ dữ liệu tạm thời
• Các cổng vào/ra (I/O Ports): Kết nối BCM với các cảm biến, công tắc và các thiết bị khác trong xe Các cổng này nhận tín hiệu đầu vào từ các thiết bị như cảm biến cửa, công tắc đèn, và sau đó gửi tín hiệu điều khiển đến các thiết bị như đèn chiếu sáng, khóa cửa
• Bộ chuyển đổi tín hiệu (Signal Converters): Chuyển đổi các tín hiệu từ analog sang digital và ngược lại để vi xử lý có thể xử lý các tín hiệu này
• Mạch nguồn (Power Circuit): Cung cấp nguồn điện ổn định cho toàn bộ hệ thống BCM và bảo vệ chống lại các sự cố về điện
Nguyên lý hoạt động của BCM
Nguyên lý hoạt động của BCM dựa trên việc nhận và xử lý các tín hiệu từ các cảm biến và công tắc trong xe, sau đó thực hiện các hành động điều khiển tương ứng Quá trình này bao gồm các bước sau:
• Nhận tín hiệu đầu vào: BCM nhận tín hiệu từ nhiều nguồn khác nhau trong xe, bao gồm các công tắc (như công tắc đèn pha, công tắc gạt mưa), cảm biến (như cảm biến nhiệt độ, cảm biến vị trí cửa), và các hệ thống khác (như hệ thống chống trộm, hệ thống điều hòa không khí)
• Xử lý tín hiệu: Vi xử lý của BCM phân tích các tín hiệu đầu vào này, so sánh từ công tắc đèn pha, BCM sẽ xác định liệu đèn pha có cần được bật hay tắt dựa trên trạng thái hiện tại của xe và các lệnh điều khiển
• Gửi tín hiệu đầu ra: Dựa trên kết quả xử lý, BCM gửi các tín hiệu điều khiển đến các thiết bị liên quan Ví dụ, nếu công tắc đèn pha được bật, BCM sẽ gửi tín hiệu để bật đèn pha Nếu một cửa xe bị mở, BCM có thể kích hoạt đèn cảnh báo và gửi thông báo đến bảng điều khiển trung tâm
• Giao tiếp qua mạng CAN bus: BCM sử dụng giao thức mạng CAN bus để giao tiếp với các module điều khiển khác trong xe, như ECM (Engine Control Module), TCM (Transmission Control Module), và các hệ thống an toàn khác Mạng CAN bus cho phép BCM trao đổi thông tin một cách hiệu quả và đồng bộ, đảm bảo mọi chức năng của xe hoạt động hài hòa
Vai trò và lợi ích của BCM
BCM đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ an toàn của ô tô Cụ thể, nó giúp:
Quản lý các chức năng tiện nghi: Điều khiển hệ thống chiếu sáng, gạt mưa, khóa cửa, cửa sổ điện, và hệ thống điều hòa không khí, mang lại sự tiện nghi tối đa cho người lái và hành khách
Đảm bảo an toàn: Giám sát và điều khiển các hệ thống an toàn như túi khí, hệ thống chống trộm, hệ thống phanh ABS, và các cảm biến va chạm
Tối ưu hóa hiệu suất: Bằng cách điều khiển chính xác và đồng bộ các thiết bị điện tử, BCM giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của xe, giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và tăng tuổi thọ của các thiết bị
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện của BCM 1
Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện của BCM 2
Các loại tín hiệu trên ô tô
Tín hiệu kỹ thuật số (Digital)
Tín hiệu kỹ thuật số là tín hiệu rời rạc, chỉ bao gồm hai mức điện áp cụ thể: cao và thấp, chẳng hạn như 0V (OFF) và 5V (ON) Tại bất kỳ thời điểm nào, tín hiệu kỹ thuật số chỉ đại diện cho một trong hai giá trị này, không có giá trị trung gian Chính vì tính chất này, tín hiệu kỹ thuật số thường được sử dụng để biểu diễn các tín hiệu nhị phân và rời rạc Đặc tính:
• Rời rạc: Tín hiệu chỉ có hai trạng thái, dễ dàng xác định và ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu
• Ổn định: Do chỉ có hai mức điện áp, tín hiệu kỹ thuật số ít bị suy giảm hay biến đổi trong quá trình truyền dẫn
• Dễ xử lý: Thích hợp cho các vi mạch điện tử, bộ vi xử lý và các hệ thống điều khiển số
Giao tiếp qua mạng CAN bus (Controller Area Network): Tín hiệu kỹ thuật số được truyền qua mạng CAN bus để kết nối các module điều khiển khác nhau trong ô tô như ECM (Engine Control Module) và BCM (Body Control Module) Điều này đảm bảo việc trao đổi dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả giữa các hệ thống
Một ví dụ điển hình của tín hiệu kỹ thuật số trong ô tô là hệ thống khóa cửa từ xa Khi người lái nhấn nút khóa trên chìa khóa, tín hiệu kỹ thuật số được gửi tới BCM BCM sau đó kích hoạt hệ thống khóa cửa, chuyển tín hiệu từ trạng thái OFF (0V) sang ON (5V), thực hiện thao tác khóa cửa
Hình 2.19: Một ví dụ về tín hiệu digital
Tín hiệu liên tục (Analog)
Trái ngược với tín hiệu kỹ thuật số, tín hiệu liên tục cung cấp một dải tín hiệu thay đổi liên tục theo thời gian với nhiều mức và biên độ khác nhau Tín hiệu analog có khả năng biểu diễn các giá trị thay đổi mượt mà và liên tục, rất thích hợp cho việc đo lường các thông số vật lý như nhiệt độ, áp suất và âm thanh Đặc tính và phương pháp truyền
Liên tục: Tín hiệu có thể có vô số giá trị trong một khoảng nhất định, phản ánh chính xác các biến đổi của thông số vật lý
Nhạy cảm với nhiễu: Do tính chất liên tục, tín hiệu analog dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu và suy giảm trong quá trình truyền dẫn
Biểu diễn chi tiết: Thích hợp cho việc đo lường và biểu diễn các thông số thay đổi liên tục như nhiệt độ, áp suất, và tín hiệu âm thanh
Cáp truyền dẫn chuyên dụng: Tín hiệu analog thường được truyền qua các và lọc tín hiệu
Trong hệ thống điều khiển gạt mưa và rửa kính, tín hiệu từ công tắc được chuyển đổi từ tín hiệu analog với nhiều mức điện áp khác nhau Các mức điện áp này được tạo ra thông qua các cầu phân áp, thiết kế bằng các điện trở có giá trị bằng nhau BCM sẽ đọc tín hiệu analog này và nhờ vào các mạch chuyển đổi bên trong, BCM có thể đọc tín hiệu điện áp liên tục và chuyển đổi nó thành tín hiệu số để xử lý Sau đó, BCM điều khiển motor gạt nước hoặc rửa kính với thời gian gián đoạn thay đổi nhanh hay chậm tùy thuộc vào mức điện áp từ các cầu phân áp
Hình 2.20: Một ví dụ về tín hiệu Analog Việc sử dụng cả tín hiệu analog và digital trong các hệ thống ô tô không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động mà còn tăng cường khả năng giám sát và điều khiển các thiết bị, đảm bảo an toàn và tiện nghi cho người sử dụng Hiểu rõ đặc tính, phương pháp truyền dẫn và ứng dụng của từng loại tín hiệu giúp các kỹ sư ô tô thiết kế và bảo trì hệ thống một cách hiệu quả và chính xác hơn
Hình 2.21: Ví dụ về tín hiệu analog, bộ điều khiển gạt mưa, rửa kính
Hình 2.22: Tín hiệu gửi về BCM khi điều khiển công tắc gạt mưa, rửa kính
Hệ thống chiếu sáng
Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đèn 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 cầu: Tất cả hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô phải đảm bảo hai yếu tố cơ bản:
● Có cường độ chiếu sáng lớn và phù hợp với điều kiện vận hành của xe
● Không làm cản trở tầm nhìn của tài xế lái xe ô tô ngược chiều
Phân loại: Theo đặc điểm của chùm sáng, hệ thống chiếu sáng phân thành 2 loại:
● Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ
● Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu
Chế độ chiếu sáng Khoảng chiếu sáng Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn
Bảng các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng
Chức năng: Đèn Đầu (Headlamp)
Hệ thống đèn đầu được lắp đặt ở phía trước của xe, có nhiệm vụ chiếu sáng con đường trạng giao thông và các chướng ngại vật để xử lý kịp thời Hệ thống này bao gồm hai loại đèn: đèn cos (cốt) chiếu sáng khu vực gần xe và đèn pha (far) chiếu sáng khoảng cách xa hơn Đèn Sương Mù (Fog Lamp) Đèn sương mù được thiết kế để tăng khả năng nhận diện cho các phương tiện khác trong điều kiện thời tiết xấu như sương mù hoặc bụi, khi tầm nhìn của người lái bị giảm sút Đèn sương mù thường có ánh sáng vàng để dễ nhận biết và được lắp đặt thấp dưới đầu xe để không làm chói mắt người lái xe ngược chiều Đèn Tín Hiệu Rẽ (Turn Signal) Đèn tín hiệu rẽ, thường có màu cam, được đặt ở hai bên thân xe và có chức năng báo hiệu hướng di chuyển của xe cho các phương tiện khác Khi người lái muốn rẽ, họ sẽ bật đèn tín hiệu tương ứng để thông báo ý định của mình Trên một số dòng xe, đèn tín hiệu rẽ cũng có thể được sử dụng như đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi cả hai đèn nhấp nháy đồng thời Ở Việt Nam, có người lái nhầm lẫn sử dụng đèn tín hiệu rẽ để báo hiệu đi thẳng, nhưng điều này không đúng quy định Đèn Hậu (Tail/Stop Lamp) Đèn hậu được lắp đặt ở phía sau xe và có màu đỏ, giúp các phương tiện phía sau nhận biết và cảnh báo khi xe phanh Đèn hậu không chỉ tăng khả năng nhận diện mà còn có chức năng thông báo khi người lái đạp phanh Trên các xe cao cấp, mức độ sáng của đèn hậu có thể thay đổi theo lực phanh, giúp người lái xe phía sau hiểu rõ mức độ khẩn cấp của tình huống Đèn Nội Thất (Interior Lamp) Đèn nội thất bao gồm nhiều đèn nhỏ được bố trí tại các vị trí khác nhau trong xe nhằm tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho không gian nội thất Đèn Biển Số (License Plate Lamp) Đèn biển số có ánh sáng trắng, được bật cùng lúc với đèn pha, đèn cos và đèn đậu xe, nhằm chiếu sáng rõ ràng biển số xe Đèn Lùi (Back-Up Lamp) Đèn lùi sẽ sáng khi xe chuyển sang số lùi (R), cảnh báo cho các phương tiện và người đi đường khác biết rằng xe đang di chuyển lùi
Các loại bóng đèn: Đèn Halogen Đèn halogen là loại đèn pha phổ biến nhất trên thị trường ô tô, được trang bị trên nhiều mẫu xe do chi phí thấp và tuổi thọ cao Trung bình, đèn halogen có tuổi thọ khoảng 1.000 giờ và công suất khoảng 55 W trong điều kiện chiếu sáng thông thường
Hình 2.23: Đèn Halogen trên ô tô Đèn Xenon – HID (High Intensity Discharge) Đèn xenon tạo ra ánh sáng mạnh hơn và tỏa nhiệt ít hơn so với đèn halogen Đèn xenon có tuổi thọ trung bình khoảng 2.000 giờ và nhiệt độ màu khoảng 4.300 độ Kelvin, gần với ánh sáng ban ngày Ánh sáng của đèn xenon có màu xanh-trắng và cường độ rất cao, gấp từ 2 đến 3 lần so với đèn halogen, nhưng có thể gây lóa mắt cho các xe khác Đèn xenon cần một nguồn điện lớn để khởi động nhưng sau đó tiêu thụ ít điện năng để duy trì độ sáng ổn định, với công suất chỉ khoảng 35 W
Hình 2.24: Đèn bi Xenon trên ô tô Đèn LED Đèn LED là công nghệ chiếu sáng mới, phát sáng thông qua các diode khi có dòng điện kích thích Loại đèn này tiêu thụ ít năng lượng nhưng có thể tỏa nhiệt đáng kể trên diode, do đó cần hệ thống làm mát như bộ tản nhiệt hoặc quạt để tránh hiện tượng tan chảy Đèn LED đạt độ sáng tối đa rất nhanh, chỉ trong vài phần triệu giây, nên thường được sử dụng cho đèn báo rẽ và đèn hậu, giúp tăng thời gian phản ứng của các lái xe khác lên 30% Tuy nhiên, đèn LED có giá thành khá cao so với đèn xenon và đèn halogen
Hình 2.25: Đèn Led trên ô tô Đèn Laser Đèn laser là công nghệ chiếu sáng mới nhất trên ô tô, hoạt động bằng cách chiếu tia laser vào một thấu kính chứa khí phốt pho, tạo ra ánh sáng khi khí phốt pho bị kích thích Đèn laser có thể tạo ra ánh sáng mạnh gấp 1.000 lần so với đèn halogen, trong khi tiêu thụ chỉ khoảng 2/3 hoặc thậm chí một nửa công suất Nhiệt độ màu của ánh sáng đèn laser, nhờ khí phốt pho, dao động từ 5.500 đến 6.000 Kelvin, gần với ánh sáng tự nhiên Tuy nhiên, đèn laser có giá thành rất cao và tỏa nhiều nhiệt hơn cả đèn LED, do đó cần hệ thống giải nhiệt phức tạp hơn Bộ đèn laser trên BMW i8 có giá khoảng 10.000 USD
Hệ thống tín hiệu
Hình 2.27: Còi điện Còi xe là một thành phần quan trọng trong hệ thống an toàn của ô tô, cho phép người lái phát ra âm thanh cảnh báo để thu hút sự chú ý của người đi đường và các phương tiện khác Hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của còi xe giúp sinh viên nắm vững các kiến thức cần thiết về hệ thống này
Cấu tạo của còi xe
Còi xe bao gồm các thành phần chính sau:
• Vỏ còi: Là lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, thường được làm bằng kim loại hoặc nhựa cứng, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác động của môi trường
• Màng rung (Diaphragm): Là một tấm kim loại mỏng hoặc vật liệu đàn hồi, có khả năng dao động để tạo ra âm thanh
• Cuộn dây điện từ (Electromagnetic Coil): Được quấn quanh lõi sắt và tạo ra từ trường khi có dòng điện chạy qua
• Tiếp điểm (Contact Points): Các điểm tiếp xúc này đóng và mở mạch điện để
• Nguồn điện: Thường là ắc quy của xe, cung cấp dòng điện để còi hoạt động
• Nút bấm còi: Được gắn trên vô lăng, khi bấm sẽ hoàn thành mạch điện để kích hoạt còi
Nguyên lý hoạt động của còi xe
Nguyên lý hoạt động của còi xe dựa trên nguyên tắc điện từ và dao động cơ học:
• Kích hoạt còi: Khi người lái nhấn nút còi trên vô lăng, mạch điện được hoàn thành, cho phép dòng điện từ ắc quy chạy qua cuộn dây điện từ
• Tạo ra từ trường: Dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra từ trường trong lõi sắt
• Dao động của màng rung: Từ trường này kéo màng rung về phía lõi sắt, làm cho màng rung dao động Khi màng rung dao động, nó mở các tiếp điểm, ngắt mạch điện và làm giảm từ trường Khi từ trường giảm, màng rung trở về vị trí ban đầu và tiếp điểm lại đóng, hoàn thành mạch điện Quá trình này lặp đi lặp lại với tần số cao, tạo ra âm thanh rung động liên tục
• Phát ra âm thanh: Dao động nhanh chóng của màng rung làm nén và giãn không khí xung quanh, tạo ra sóng âm thanh mà chúng ta nghe thấy dưới dạng tiếng còi
Đèn tín hiệu báo rẽ, báo nguy (Turn and Hazard lamp)
Công tắc báo rẽ được bố trí trong công tắc tổ hợp nằm dưới vô lăng (Steering wheel) nhằm hỗ trợ cho tài xế có thể dễ dàng thao tác
Hình 2.28: Công tắc đèn, báo rẽ
Công tắc báo nguy ngày nay thường được thiết kế nằm chính giữa trên bảng tableau Khi công tắc này được bật thì tất cả các đèn báo rẽ đều nháy
Hình 2.29: Công tắc cảnh báo nguy hiểm
Đèn phanh (Stop lamp) Đèn phanh là một bộ phận đặc biệt quan trọng đối với sự an toàn của người ngồi trong xe vì chức năng của nó là báo hiệu cho tài xế phương tiện khác là xe sẽ đi chậm hoặc dừng lại Đèn phanh trong sơ đồ mạch điện này được trang bị cảm biến dạng biến trở, điện trở thay đổi phụ thuộc theo lực phanh của tài xế, nhờ như vậy mà BCM nhận biết được mức độ khẩn cấp để hiển thị độ sáng của đèn phanh Báo hiệu một cách chính xác hơn cho phương tiện di chuyển phía sau
Hệ thống gạt mưa, rửa kính
Hình 2.31: Hệ thống gạt mưa, rửa kính trên xe
Hệ thống gạt mưa và rửa kính trên ô tô là một phần quan trọng của hệ thống an toàn và tiện nghi, giúp đảm bảo tầm nhìn rõ ràng cho người lái trong các điều kiện thời tiết khác nhau như mưa, tuyết, và bụi bẩn Dưới đây là mô tả chi tiết về chức năng và các thành phần của hệ thống này:
Gạt Mưa (Windshield Wipers): Loại bỏ nước mưa, tuyết, bụi bẩn và các hạt nhỏ khác khỏi bề mặt kính chắn gió và kính sau, giúp duy trì tầm nhìn rõ ràng cho người lái
Rửa Kính (Windshield Washer): Phun nước hoặc dung dịch rửa kính lên bề mặt kính chắn gió hoặc kính sau để hỗ trợ việc làm sạch khi có bụi bẩn, côn trùng hoặc các chất bám dính khác
Lưỡi Gạt (Wiper Blades): Là phần tiếp xúc trực tiếp với kính, thường được làm từ cao su hoặc silicone Lưỡi gạt có nhiều kiểu dáng và chất liệu khác nhau để phù hợp với điều kiện thời tiết và yêu cầu của từng loại xe
Cần Gạt (Wiper Arms): Kết nối lưỡi gạt với hệ thống truyền động và tạo ra chuyển động cần thiết để lưỡi gạt làm sạch kính
Động Cơ Gạt Mưa (Wiper Motor): Cung cấp lực truyền động cho cần gạt, thường là một động cơ điện với các chế độ hoạt động khác nhau như tốc độ thấp, tốc độ cao và chế độ ngắt quãng (intermittent)
Bơm Rửa Kính (Washer Pump): Bơm dung dịch rửa kính từ bình chứa qua ống dẫn tới các vòi phun trên kính chắn gió hoặc kính sau
Bình Chứa Dung Dịch (Washer Reservoir): Chứa dung dịch rửa kính, có thể được pha chế từ nước và chất tẩy rửa chuyên dụng để làm sạch kính và ngăn ngừa đóng băng
Vòi Phun (Washer Nozzles): Phun dung dịch rửa kính lên bề mặt kính chắn gió hoặc kính sau Vòi phun có thể điều chỉnh để đảm bảo dung dịch được phân phối đều và hiệu quả
Hình 2.33: Cấu tạo motor gạt mưa Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu thường được sử dụng cho các motor gạt nước Hệ thống motor gạt nước này bao gồm một động cơ và cơ cấu trục vít – bánh vít để giảm tốc độ của động cơ Để đảm bảo cần gạt nước dừng lại ở một vị trí xác định (vị trí cuối) khi tắt công tắc gạt nước, công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít Điều này giúp tránh làm cản trở tầm nhìn của tài xế
Motor gạt nước thường sử dụng ba chổi than: một cho tốc độ thấp, một cho tốc độ cao và một chổi than chung (làm tiếp điểm nối mass) Công tắc dừng tự động, gắn liền với các bánh răng, đảm bảo gạt nước dừng lại ở vị trí cuối khi tắt công tắc tại bất kỳ thời điểm nào Công tắc này bao gồm một đĩa đồng có rãnh và ba tiếp điểm
Khi công tắc gạt nước ở vị trí OFF, tiếp điểm giữa sẽ nối với chổi than tốc độ thấp của motor qua công tắc Điều này cho phép motor tiếp tục quay đến điểm dừng, ngay cả khi công tắc đã được ngắt, nhờ vào đường dẫn thông qua tiếp điểm tì trên lá đồng Tại điểm dừng, hai đầu chổi than của motor sẽ được nối với nhau, tạo ra mạch hãm điện động, ngăn không cho motor tiếp tục quay do quán tính
Công tắc gạt nước được bố trí trên trục lái, dưới vô lăng, là nơi tài xế dễ dàng thao tác điều khiển khi cần thiết Công tắc gạt nước có các vị trí như: OFF (dừng), LOW (tốc độ thấp, HIGH (tốc độ cao), INT (gián đoạn) gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong khoảng thời gian mà ta có thể điều chỉnh và vị trí MIST (sương mù) gạt nước hoạt động trong điều kiện có sương mù vừa gạt nước vừa bơm nước lên
Hình 2.34: Công tắc gạt mưa
Hệ thống khoá cửa
Hình 2.35: Motor khoá cửa Motor khóa cửa là cơ cấu chấp hành để khóa cửa Motor khóa cửa hoạt động, chuyển động quay được truyền qua bánh răng chủ động, bánh răng lồng không, trục vít đến bánh răng khóa, làm cửa khóa hay mở Sau khi khóa hay mở cửa xong, bánh răng khóa được lò xo hồi vị đưa về vị trí trung gian Việc này ngăn không cho motor hoạt động khi sử dụng núm khóa cửa và cải thiện cảm giác điều khiển Đổi chiều dòng điện đến motor làm đổi chiều quay của motor làm motor khóa hay mở cửa
Hình 2.36: Công tắc khoá cửa
Công tắc điều khiển khóa cửa cho phép khóa và mở tất cả các cửa đồng thời chỉ một lần ấn Nhìn chung, công tắc điều khiển khóa cửa được gắn ở tấm ốp trong ở cửa phía người lái, nhưng ở một số kiểu xe, thị trường, nó cũng được gắn ở tấm ốp trong ở cửa phía hành khách
2.13.1 Gương Chiếu Hậu Bên Ngoài (Exterior Side Mirrors)
Gương chiếu hậu bên ngoài là một phần quan trọng của hệ thống an toàn trên ô tô, giúp người lái quan sát các phương tiện và chướng ngại vật xung quanh xe, đặc biệt là khi thay đổi làn đường, lùi xe, và đỗ xe Dưới đây là một số chi tiết về các tính năng và công nghệ của gương chiếu hậu bên ngoài:
Các Tính Năng Chính Điều Chỉnh Điện (Power Adjustment):
Người lái có thể điều chỉnh vị trí của gương từ bên trong xe thông qua các nút điều khiển, giúp tạo tầm nhìn tối ưu mà không cần phải điều chỉnh bằng tay
Gương chiếu hậu có chức năng sưởi giúp loại bỏ sương mù và băng tuyết trên bề mặt gương trong điều kiện thời tiết lạnh, đảm bảo tầm nhìn rõ ràng
Gương có thể gập lại bằng cách sử dụng công tắc điều khiển bên trong xe, giúp tránh hư hỏng khi xe đậu trong không gian hẹp
Tích Hợp Đèn Báo Rẽ (Integrated Turn Signals):
Đèn báo rẽ được tích hợp vào gương chiếu hậu, tăng khả năng nhận diện khi xe chuyển hướng, giúp tăng cường an toàn giao thông
Hình 2.37: Hình ảnh gương ngoài
2.13.2 Công Tắc Điều Chỉnh Gương (Mirror Adjustment Switch)
Hình 2.38: Hình ảnh công tắc chỉnh gương
Công tắc điều chỉnh gương thường được đặt trên cửa lái hoặc bảng điều khiển trung tâm, dễ dàng tiếp cận cho người lái
Điều Chỉnh Vị Trí Gương: Công tắc cho phép người lái điều chỉnh gương theo các hướng: lên, xuống, trái, phải, để có tầm nhìn tốt nhất
Chọn Gương (L/R Selector): Công tắc chọn gương trái (L) hoặc phải (R) để điều chỉnh
Gập Gương (Folding Switch): Một số xe có công tắc riêng để gập gương khi xe đậu hoặc khi cần di chuyển qua các không gian hẹp
Hoạt Động và Sử Dụng
- Điều Chỉnh Trước Khi Lái:
Trước khi bắt đầu lái xe, người lái nên điều chỉnh vị trí của cả hai gương chiếu hậu bên ngoài để đảm bảo không có điểm mù và tầm nhìn rõ ràng
- Sử Dụng Khi Lái Xe:
Khi thay đổi làn đường, lùi xe hoặc đỗ xe, người lái cần kiểm tra gương chiếu hậu bên ngoài để đảm bảo an toàn
Sử dụng chức năng gập gương khi đậu xe ở không gian hẹp để tránh va chạm và hư hỏng.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC HỆ THỐNG
Hệ thống còi (Horns)
Hệ thống còi là một hệ thống cần thiết mà bắt buộc chiếc xe nào cũng phải có Hệ thống còi có nhiều chức năng như: xin vượt, báo hiệu, cảnh báo nguy hiểm … tùy vào mục đích sử dụng của người lái xe Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Horns” và có số tham chiếu là “SD968” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống còi Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.1: Sơ đồ mạch điện hệ thống còi Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi người lái xe không nhấn công tắc còi trên vô lăng thì tiếp điểm của relay mở và không có dòng điện qua relay thì còi xe không kêu
- Khi người lái nhấn công tắc còi trên vô lăng thì lúc này tiếp điểm relay đóng lại Dòng điện từ acquy qua cầu chì F3 sau đó vào PCB BLOCK qua cầu chì F8 qua relay rồi qua còi về mass thì còi sẽ kêu.
Hệ thống cửa
3.2.1 Hệ thống nâng hạ kính (Power Window System)
Hệ thống nâng hạ kính là một hệ thống cần thiết mà bắt buộc xe ô tô nào cũng phải có
Sơ đồ mạch các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Power Window System” và có số tham chiếu là “SD824” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đang đọc ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Do mô hình của đề tài chỉ sử dụng sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính không có hệ thống quản lý và không có auto nên ta chỉ sử dụng các trang sơ đồ như: trang 4, trang 5 và trang 6 Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống nâng hạ kính Huyndai Elantra 2018 với không auto và hệ thống quản lý:
Hình 3.2: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính không có auto và hệ thống quản lý 1
Hình 3.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính không có auto và hệ thống quản lý 2
Hình 3.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính không có auto và hệ thống quản lý 3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Hộp SMART JUNCTION BLOCK nhận nguồn từ acquy qua cầu chì F6 xong vào hộp qua cầu chì F41 và F33 để qua relay chờ tín hiệu của IPS CONTROL MODULE để điều khiển nâng hạ kính bên trái vào bên phải
- Khi người lái xe không bật khóa điện: hệ thống không hoạt động do hộp SMART JUNCTION BLOCK chưa được cấp nguồn IG
- Khi người lái bật khóa điện:
Dòng điện từ acquy qua cầu chỉ F10 và F11 qua công tắc IG cấp nguồn cho hộp SMART JUNCTION BLOCK và 2 relay đóng tiếp điểm
Khi người lái xe điều khiển công tắc nâng hạ kính người lái thì relay nâng hạ kính bên trái đưa dòng điện đi qua công tắc chính rồi qua motor nâng hạ kính của người lái về mass để điều khiển motor hoạt động Đối với motor của người lái có thêm chức năng là auto down Tức là, khi người lái nhấn công tắc hạ kính thì có 2 nất: nất thứ nhất là hạ kính khi nhấn, nất thứ hai là hạ kính đến khi nào motor hạ kính xuống hết thì ngưng
Khi người lái xe điều khiển nâng hạ kính phụ phía sau bên trái thì realy nâng hạ kính bên trái đưa dòng điện qua công tắc chính và qua công tắc nâng hạ kính phía sau bên trái xong qua motor nâng hạ kính phía sau bên trái về mass thì motor mới hoạt động
Khi người lái điều khiển công tắc nâng hạ kính phụ phía trước bên phải thì relay nâng hạ kính bên phải đưa dòng điện qua công tắc chính và qua công tắc nâng hạ kính phía trước bên phải xong qua motor nâng hạ kính phía trước bên phải về mass thì motor mới hoạt động
Khi người lái điều khiển công tắc công tắc nâng hạ kính phụ phía sau bên phải thì nguyên lý hoạt động tương tự như nâng hạ kính phía trước bên phải Đối với sơ đồ mạch hệ thống nâng hạ kính của Hyndai Elantra thì đã bị thiếu mạch cho công tắc khóa nâng hạ kính Nguyên lý hoạt động của khóa nâng hạ kính như sau:
- Khi người lái nhấn khóa nâng hạ kính của công tắc phụ thì chỉ có công tắc chính của người lái mới điều khiển được nâng hạ kính Còn những công tắc khác thì không thể điều khiển được nâng hạ kính
- Khi người lái nhấn mở khóa nâng hạ kính thì dòng điện từ relay vào công tắc chính và ra bằng chân UNLOCK của công tắc khóa nâng hạ kính Lúc này, cả công tắc của người lái và những công tắc khác đều có thể điều khiển được nâng hạ kính của cửa tương ứng,
- Khi nhấn công tắc điều khiển nâng hạ kính phụ thì dòng điện qua công tắc phụ và qua motor về mass thì motor sẽ hoạt động Cả 3 công tắc phụ điều hoạt động chung 1 nguyên lý
3.2.2 Hệ thống khóa cửa (Power Door Lock)
Hệ thống khóa của là một hệ thống cần thiết mà bắt buộc chiếc xe nào cũng phải có Hệ thống khóa cửa cũng là một hệ thống an toàn của xe Nó khóa cửa lại để trong lúc di chuyển không may mở cửa xe thì rất nguy hiểm, đề phòng trẻ em, đề phòng mất trộm khi xuống xe….Sơ đồ mạch các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Power Door Lock” và có số tham chiếu là “SD813” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đang đọc ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Đối với mô hình này chúng em sử dụng hệ thống không có IMS Hệ thống này có 2 mạch: một là mạch điều khiển, hai là mạch của hệ thống chấp hành khóa cửa Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống khóa cửa Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.5: Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa 1
Hình 3.6: Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Dòng điện từ acquy qua cầu chì F25 vào hộp SMART JUNCTION BLOCK qua cầu chì F10 tới relay để chờ tín hiệu điều khiển từ IPS CONTROL MODULE
- Khi không bật khóa điện thì chỉ mở được cửa người lái và cửa phụ trước bên phải bằng chìa khóa khi ở ngoài xe
Khi người lái nhấn LOCK thì IPS CONTROL MODULE sẽ đưa tín hiệu về BCM để kiểm tra trạng thái các cánh cửa có được đóng hay chưa Nếu cửa nào chưa đóng thì sẽ không khóa cửa đó Nếu các cánh cửa đều đóng thì BCM sẽ đưa tín hiệu kích hoạt relay khóa hết cửa
Khi người lái nhấn LOCK thì relay khóa cửa sẽ đóng tiếp điểm đưa dòng điện tới các motor khóa cửa và về mass để motor hoạt động khóa cửa
Khi người lái nhấn UNLOCK thì relay mở khóa cửa sẽ đóng tiếp điểm đưa dòng điện tới các motor khóa cửa và về mass để motor hoạt động mở khóa cửa
- Khi tắt khóa điện thì các motor khóa cửa hoạt động khóa cửa lại Sau khi xuống xe, người lái sẽ dùng chìa khóa để khóa cửa ở ngoài.
Hệ thống gạt mưa và rửa kính (Wiper & Washer System)
Hệ thống gạt mưa là một trong những hệ thống cơ bản và cần thiết cho mỗi xe ô tô Hệ thống này có những chức năng như: gạt nước trên kính chắn gió, phun nước rửa kính, gạt sương mẹ, gạt bụi trên kính… Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Wiper & Washer System” và có số tham chiếu là “SD981” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: một là mạch công tắc điều khiển và mạch điều khiển motor rửa kính, hai là mạch điều khiển motor gạt mưa Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống gạt mưa và rửa kính Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa và rửa kính 1
Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa và rửa kính 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi người lái nhấn gạt công tắc lên chế độ washer thì dòng điện từ acquy qua cầu chì F11 qua công tắc IG và vào hộp SMART JUNCTION BLOCK Lúc này, dòng điện từ hộp đi ra xe thông qua công tắc tới motor washer về mass thì motor sẽ phun nước lên rửa kính, đồng thời dòng điện để điều khiển motor phun nước cũng đưa tín hiệu vào BCM để điều khiển motor gạt mưa để gạt sạch nước trên kính
- Công tắc gạt mưa có các chế độ như: gạt sương mù (mist), gạt mưa tự động (auto) đây cũng là chế độ gạt mưa gián đoạn, gạt mưa tốc độ thấp (low), gạt mưa tốc độ cao (high) Mỗi chế độ sẽ đưa tín hiệu điện trở khác nhau vào BCM Với mỗi giá trị điện trở thì BCM sẽ điều khiển relay để cho motor gạt mưa hoạt động ở chế độ tương ứng
- Hệ thống này có thêm cảm biến gạt mưa là tín hiệu để chế độ auto hoạt động Lượng nước mưa lên cảm biến càng nhiều thì tín hiệu đưa về BCM điều khiển motor gạt mưa càng nhanh
- Ở công tắc gạt mưa có nút điều chỉnh các cấp độ Mỗi cấp độ sẽ có một giá trị điện trở khác nhau Nút điều chỉnh chế độ này dùng để điều chỉnh tốc độ gạt mưa của chế độ auto Nút điều chỉnh càng cao thì tốc độ gạt mưa ở chế độ auto càng cao.
Hệ thống gương
3.4.1 Hệ thống chỉnh gương (Power Outside Mirror System)
Hệ thống chỉnh gương là hệ thống cần thiết cho ô tô Ngày nay, hệ thống chỉnh gương có ở hầu hết các xe ô tô cả đời cũ lẫn đời mới Hệ thống này hỗ trợ người lái có thể chỉnh được mặt gương dễ dàng không cần dùng tay để điều chỉnh mà chỉ cần bấm công tắc chỉnh gương giúp chúng ta dễ dàng quan sát được góc nhìn của gương và thao tác chỉnh nhanh hơn Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng
Sơ đồ có tiêu đề là “Power Outside Mirror System” và có số tham chiếu là “SD876” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: mạch chỉnh gương bên trái và mạch chỉnh gương bên phải Do mô hình đề tài được thi công theo sơ đồ hệ thống không có hệ thống quản lý nên ta chỉ sử dụng sơ đồ mạch trang 1 và trang 2 Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống chỉnh gương Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.9: Sơ đồ mạch điện hệ thống chỉnh gương không có hệ thống quản lý 1
Hình 3.10: Sơ đồ mạch điện hệ thống chỉnh gương không có hệ thống quản lý 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi bật khóa điện thì nguồn sẽ từ acquy qua cầu chì F11 vào hộp SMART JUNCTION BLOCK qua cầu chì F43 cấp nguồn vào công tắc chỉnh gương để hệ thống hoạt động
- Khi chỉnh gương thì ngưới lái cần tùy chọn là chỉnh bên trái (left) hoặc bên phải (righ) trước khi điều chỉnh
- Khi chọn chỉnh gương LEFT thì tiếp điểm sẽ được kéo về phía bên trái để điều chỉnh gương bên trái Khi nhấn công tắc UP thì dòng điện sẽ di qua motor UP/DOWN trên gương về mass thì mặt gương sẽ được điều chỉnh ngửa lên, và ngược lại Khi nhấn công tắc LEFT thì dòng điện qua motor LEFT/RIGHT của gương về mass thì mặt gương được điều chỉnh ngửa ra ngoài, và ngược lại
- Khi chọn chỉnh gương bên RIGHT thì tiếp điểm sẽ được kéo về phía bên phải để điều chỉnh gương bên phải Khi nhấn công tắc UP thì dòng điện sẽ di qua motor UP/DOWN trên gương về mass thì mặt gương sẽ được điều chỉnh ngửa lên, và ngược lại Khi nhấn công tắc LEFT thì dòng điện qua motor LEFT/RIGHT của gương về mass thì mặt gương được điều chỉnh ngửa ra ngoài, và ngược lại
3.4.2 Hệ thống gập gương (Outside Mirror Folding System)
Hệ thống gập gương là hệ thống cần thiết cho ô tô Khi đậu xe thì gương cần gập lại để tiết kiệm diện tích, tránh va quẹt khi không lái xe, tránh va chạm khi vào đường hẹp Hiện nay, các xe ô tô sản xuất ra đều có trang bị hệ thống gập gương điện để có thể gập gương dễ dàng và mẫu xe Huyndai Elantra 2018 cũng là một trong các xe có trang bị hệ thống gập gương điện Đối với các xe đời cũ thường không có hệ thống gập gương nên người sử dụng phải độ thêm hệ thống này Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Outside Mirror Folding System” và có số tham chiếu là “SD878” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: một là mạch cửa công tắc điều khiển, hai là mạch chấp hành gập gương Mô hình của đề tài chỉ sử dụng sơ đồ không có hệ thống quản lý (IMS) Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống gập gương Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.11: Sơ đồ mạch điện hệ thống gập gương 1
Hình 3.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống gập gương 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi nhấn công tắc gập gương thì tín hiệu sẽ đưa về IPS CONTROL MODULE để đưa đến BCM thông qua chân B-CAN và điều khiển relay điều khiển hệ thống gập gương trong IPS CONTROL MODULE
- Khi nhấn công tắc gập gương thì IPS CONTROL MODULE đưa tín điện Folding điều khiển relay mở gập gương đóng tiếp điểm và đưa dòng điện qua tới motor gập gương về mass để motor hoạt động và mở gập gương
- Khi nhấn công tắc mở gập gương thì IPS CONTROL MODULE đưa tín điện Unfolding điều khiển relay gập gương đóng tiếp điểm và đưa dòng điện qua tới motor gập gương về mass để motor hoạt động và gập gương lại.
Hệ thống đèn
3.5.1 Hệ thống đèn báo rẽ và đèn cảnh báo (Turn & Hazard Lamps)
Hệ thống đèn báo rẽ và đèn cảnh báo là hệ thống quan trọng của xe Đèn báo rẽ có nhiều chức năng như: báo rẽ, cảnh báo nguy hiểm phía trước, xin vượt, xin lùi xe, đèn để đậu xe… tùy vào mục đích sử dụng của người lái xe Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Turn & Hazard Lamps” và có số tham chiếu là “SD925” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: mạch của công tắc điều khiển và mạch của hệ thống đèn chấp hành Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn báo rẽ và đèn cảnh báo Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.13: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn báo rẽ và đèn cảnh báo 1
Hình 3.14: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn báo rẽ và đèn cảnh báo 2
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi người lái gạt công tắc đèn báo rẽ thì tín hiệu điện trở sẽ gửi về IPS CONTROL MODULE để xử lý tín hiệu và cấp nguồn cho các đèn báo rẽ bên trái hoặc bên phải chóp nhấp nháy xin rẽ Tùy theo công tắc gửi giá trị điện trở của bên nào thì sẽ cấp nguồn cho đèn bên đó nhấp nháy BCM sẽ thông qua chân B-CAN để lấy tín hiệu báo rẽ từ IPS CONTROL MODULER và thông qua chân C-CAN và M-CAN được kết nối với đồng hồ odo và điều khiển đèn báo rẽ trên đồng hồ nhấp nháy
- Khi người lái nhấn công tắc Hazard thì tín hiệu được gửi về cho IPS CONTROL MODULE để xử lý tín hiệu và cấp nguồn cho tất cả các đèn báo rẽ trên trái và bên phải sáng để cảnh báo nguy hiểm hoặc đậu xe, tùy vào mục đích của người lái khi bật Hazard BCM sẽ gửi tín hiệu đến đồng hồ odo và điều khiển nhấp nháy 2 đèn báo rẽ bên trái và bên phải
3.5.2 Hệ thống đèn trước (Head Lamps)
Hệ thống đèn trước là hệ thống bắt buộc xe ô tô nào cũng phải có Đèn trước có chức năng soi sáng đường khi đi vào ban đêm nhằm đảm bảo an toàn lái xe khi thiếu điều kiện ánh sáng Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Head Lamps” và có số tham chiếu là “SD921” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Do điều kiện có hạ nên mô hình của đề tài không sử dụng hệ thống đèn tự động Hệ thống này có 2 mạch: mạch của công tắc điều khiển và mạch của hệ thống đèn chấp hành Mô hình của đề tài được thi công hệ thống đèn theo sơ đồ của hệ thống đèn BI (BI-Function) nên ta chỉ sử dụng sơ đồ mạch trang số 1 và trang số 3 Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn trước Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.15: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn trước 1
Hình 3.16 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn trước 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Mỗi chế độ sẽ có các giá trị điện trở khác nhau Ở hệ thống này chỉ sử dụng chế độ HEAD do không có sử dụng hệ thống đèn tự động (auto) Khi người lái chọn chế độ HEAD thì công công tắc sẽ gửi giá trị điện trở về BCM để truyền tín hiệu về IPS CONTROL MODULE để điều khiển đèn sáng ở chế độ low tức là chế độ đèn chiếu gần, sáng cả đèn tail phía sau và bật hệ thống đèn chiếu sáng (Illuminations) trên xe
- Khi người lái kéo công tắc về phía người lái thì công tắc gửi tín hiệu PASS về cho BCM và truyền về IPS CONTROL MODULE để điều khiển đá đèn passing
- Khi người lái kéo công tắc ra phía trước người lái thì công tắc gửi tín hiệu pha về cho BCM và truyền về IPS CONTROL MODULE để điều khiển relay đèn chế độ high tức là đèn chiếu xa đóng tiếp điểm và dòng điện qua relay tới đèn chiếu xa về mass để bật chế độ đèn chiếu xe Đồng thời, BCM gửi tín hiệu qua chân CAN để điều khiền đồng hồ odo sáng biểu tượng đèn chiếu xa
3.5.3 Hệ thống đèn đuôi (Tail, Parking & License Lamps)
Hệ thống đèn đuôi là một hệ thống cảnh báo của xe khi chạy xe vào ban đêm Hệ thống này giúp những xe phía sau nhận thấy được xe của mình đang ở phía trước khi trời mưa lớn hoặc đi vào ban đêm Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Tail, Parking & License Lamps” và có số tham chiếu là “SD928” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 3 mạch: 1 là mạch của công tắc điều khiển, 2 là mạch của hệ thống đèn chấp hành bên trái, 3 là mạch của hệ thống đèn chấp hành bên phải Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn tail Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.17: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn tail 1
Hình 3.18: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn tail 2
Hình 3.19: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn tail 3
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi công tắc ở vị trí OFF thì không có tín hiệu điện trở gửi về BCM thì hệ thống đèn tail không sáng
- Khi người lái bật công tắc sâng chế độ TAIL thì công tắc sẽ gửi giá trị điện trở của chế độ đèn TAIL về cho BCM và BCM gửi tín hiệu về IPS CONTROL MODULE để xử lý tín hiệu và điều khiển bật đèn tail Đồng thời, BCM gửi tín hiệu về đồng hồ odo thông qua mạng CAN để điều khiển sáng biểu tượng đèn tail
3.5.4 Hệ thống đèn sương mù (Fog Lamps)
Hệ thống đèn sương mù là hệ thống thuộc hệ thống đèn trước của xe Hệ thống này có chức năng như: phá tan sương mù, định vị xe khi trời mưa lớn, tăng tầm nhìn vào ban đêm hay đoạn đường tối… tùy vào mục đích sử dụng Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Fog Lamps” và có số tham chiếu là “SD924” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: 1 là mạch của công tắc điều khiển, 2 là mạch của hệ thống đèn chấp hành Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn sương mù Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.20: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn sương mù 1
Hình 3.21: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn sương mù 2
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi công tắc ở vị trí OFF thì không có tín hiệu điện trở gửi về BCM thì sẽ không có tín hiệu đèn sương mù nên hệ thống đèn sương mù không sáng
- Khi bật công tắc ở chế độ ON thì tín hiệu điện trở của công tắc được gửi về BCM BCM sẽ truyền tín hiệu về IPS CONTROL MODULE để xử lý tín hiệu và điều khiển bật đèn sương mù Đồng thời, BCM sẽ gửi tín hiệu về đồng hồ odo thông qua mạng CAN để điều khiển sáng biểu tượng đèn fog
3.5.5 Hệ thống đèn ban ngày [Daytime Running Light (DRL)
Hệ thống đèn ban ngày là một phần của hệ thống đèn trước của xe Hệ thống này được sử dụng để sáng đèn khi chạy vào ban ngày Hệ thống này giúp dễ nhận dạng xe vào ban ngày, nhận dạng xe khi trời mưa hay đường bụi giúp tăng độ an toàn giao thông Sơ đồ các các màu dây khác nhau, cỡ dây khác nhau, chữ và số là tên của các chi tiết và vị trí của các chi tiết để chúng ta dễ đọc sơ đồ, dễ kiểm tra và sữa chữa khi có hư hỏng Sơ đồ có tiêu đề là “Daytime Running Light (DRL)” và có số tham chiếu là “SD958” Số ở phía sau số tham chiếu là số trang của hệ thống, nó giúp cho người đọc dễ dàng nhận biết sơ đồ mạch đó ở trang nào và dễ tìm kiếm khi có những hệ thống liên quan Hệ thống này có 2 mạch: 1 là mạch của công tắc điều khiển, 2 là mạch của hệ thống đèn chấp hành Dưới đây là sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn ban ngày Huyndai Elantra 2018:
Hình 3.22: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn ban ngày 1
Hình 3.23: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn ban ngày 2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Khi bật khóa điện thì hệ thóng đèn ban ngày sẽ được bật sáng.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ĐIỆN THÂN XE HUYNDAI
Thiết kế mặt bàn của mô hình
Sau khi tìm hiểu về sơ đồ của hệ thống thì chúng em đã lên danh sách các thiết bị và dụng cụ cần cho mô hình Qua trao đổi và bàn bạc với giảng viên hướng dẫn thì chúng em đi tìm kiếm và mua các thiết bị mà giảng viên không cung cấp Sau khi nhận thiết bị từ giảng viên hướng dẫn và mua thêm các thiết bị thì chúng em bắt tay vào thiết kế mô hình Việc thiết kế đầu tiên bắt đầu từ thiết kế mặt bàn Dựa vào kích thước thực tế của các thiết bị được sử dụng cho mô hình hình chúng em đã sắp xếp vị trí cho các thiết bị và lên bản vẽ 2D thiết kế vị trí các thiết bị trên mô hình Chúng em đã đùng phần mềm AutoCAD để thiết kế vị trí các thiết bị Phần mềm AutoCAD là phần mềm thông dụng được sử dụng trong kỹ thuật và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vự khác nhau Sau khi thiết kế vị trí theo kích thước thực tế của các thiết bị thì chúng em đã đưa ra phương án chung cho mặt bàn của mô hình có kích thước là 1000x1300mm
Hình 4.1: Sơ đồ vị thiết thiết bị trên mô hình
Hình 4.2: Các thành phần trong mạch điện thực tế 1
Hình 4.3: Các thành phần có trong mạch điện thực tế 2
Thiết kế chân của mặt bàn
Qua tham khảo các mô hình, xem xét chiều cao phù hợp cho thực hành trên mô hình và theo kích thước mặt bàn thì chúng em đã lên phương án cho kích thước của chân bàn là 1100x800x700mm Chúng em đã sử dụng phần mềm Inventor để vẽ 3D cho bản thiết kế chân bàn
Hình 4.4: Bản thiết kế chân bàn
Thiết kế bảng tên
Theo kích thước đã sắp xếp cho vị trí các thiết bị trên mặt bàn thì chúng em đã đưa ra phương án thiết kế cho bản tên của mô hình là 200x400
Hình 4.5: Thiết kế bảng tên
Hình 4.6: Bảng tên thực tế trên mô hình