Trang bị điện và điện thử thân xe chương 2

Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Chương HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU Hệ thống chiếu sáng – tín hiệu tơ phương tiện cần thiết giúp tài xế nhìn thấy điều kiện tầm nhìn hạn chế, dùng để báo tình dịch chuyển để người xung quanh nhận biết Ngồi ra, hệ thống hiển thị thơng số hoạt động hệ thống tơ đến tài xế thơng qua bảng Tableau soi sáng khơng gian xe 2.1 HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 2.1.1 Hệ thống chiếu sáng - Nhiệm vụ: Hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo điều kiện làm việc cho người lái tơ, vào ban đêm đảm bảo an tồn giao thơng - u cầu: Đối với loại đèn chiếu sáng phải đáp ứng hai u cầu: + Có cường độ sáng lớn + Khơng làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều - Phân loại: Theo đặc điểm phân bố chùm ánh sáng người ta phân thành loại hệ thống chiếu sáng + Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu + Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ 2.1.2 Thơng số chức hệ thống chiếu sáng 2.1.2.1 Thơng số bản: a Khoảng chiếu sáng - Khoảng chiếu sáng xa từ 180 – 250m - Khoảng chiếu sáng gần 50 – 75m b Cơng suất tiêu thụ bóng đèn - Ở chế độ chiếu xa 45 – 70W - Ở chế độ chiếu gần 35 – 40W 2.1.2.2 Chức năng: Hệ thống chiếu sáng tổ hợp gồm nhiều loại đèn có chức năng, bao gồm: - Đèn kích thướt trước sau xe (side & rear lamps): Được sử dụng thường xun, đặc biệt vào ban đêm nhằm giúp cho tài xế xe phía sau biết kích thước khoảng cách xe trước - Đèn đầu ( Head lamps - Main driving lamps): Dùng để chiếu sáng khơng gian phía trước xe giúp tài xế nhìn thấy đêm tối hay tầm nhìn hạn chế Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình - Đèn sương mù (Fog lamp): Trong điều kiện sương mù, sử dụng đèn pha tạo vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho xe đối diện người đường Vì người ta sử dụng đèn sương mù để giải vấn đề Các đèn sương mù thường sử dụng nước có nhiều sương mù - Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard): Đèn dùng để báo hiệu cho xe phía sau nhận biết tầm nhìn hạn chế Dòng cung cấp cho đèn lấy sau đèn cốt (Dipped beam).Một đèn báo gắn tableau để báo hiệu cho tài xế đèn sương mù hoạt động - Đèn lái phụ trợ (Auxiliary driving lamps): Đèn nối với nhánh đèn pha chính, dùng để tăng cường độ chiếu sáng bật đèn pha Nhưng có xe đối diện đến gần, đèn phải tắt thơng qua cơng tắc riêng để tránh gây lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều - Đèn xe (interior light): Gồm nhiều đèn có cơng suất nhỏ, vị trí khác xe với mục đích tăng tính tiện nghi thẩm mỹ cho nội thất xe - Đèn bảng số (Licence plate lllumination): Đèn phải có ánh sáng trắng nhằm soi rõ bảng số xe, đèn phải bật sáng lúc với đèn pha hay cốt đèn đậu xe - Đèn lùi (Revering lamps): Đèn chiếu sáng xe gài số lùi, nhằm báo hiệu cho xe khác người đường - Đèn chạy ban ngày: hệ thống này, có đèn pha đèn pha đèn hậu tự động bật sáng động nổ máy ban ngày, xe khác nhìn thấy Tuổi thọ bóng đèn bị rút ngắn đèn bật liên tục với cường độ sáng ban đêm Để nâng cao tuổi thọ đèn mạch điện thiết kế cho cường độ sáng đèn giảm hệ thống DRL hoạt động Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.1: Sơ đồ mạch điện chiếu sáng ôtô 2.1.3 Cấu tạo bóng đèn: Ánh sáng từ đèn phát nhờ vào dây tóc phát sáng có dòng điện xun qua ống thủy tinh có chứa loại khí đặt biệt bên Phần lớn xe đầu sử dụng loại bóng đèn phát sáng dây tóc, loại phương tiện cơng cộng thường sử dụng loại bóng đèn huỳnh quang để chiếu sáng xe Các loại bóng đèn huỳnh quan có ưu điểm là nguồn sáng phát tán khu vực lớn, tránh làm cho hành khách bị mỏi mắt tránh bị chói đèn dây tóc 2.1.3.1 Cường độ ánh sáng: Cường độ ánh sáng lượng để phát xạ ánh sáng khoảng cách định Năng lượng ánh sáng có liên quan đến nguồn sáng cường độ ánh sáng đo đơn vị c.d (candelas) Trước kia, đơn vị tính c.p (candle power) áp dụng : c.d = 1c.p Tổng hạt ánh sáng rơi bề mặt gọi độ chiếu sáng, cường độ ánh sáng đo đơn vị lux(hoặc metre–candles) Một bề mặt chiếu sáng có cường độ 1lux (hay metre-candles) Khi bóng đèn có cường độ 1c.d đặt cách 1m từ chắn thẳng đứng gia tăng khoảng cách chiếu sáng cường độ chiếu sáng giảm theo Cường độ chiếu sáng tỷ lệ với bình phương khoảng cách từ nguồn sáng Điều có nghĩa khoảng cách chiểu sáng tăng Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình gấp đơi cường độ ánh sáng bề mặt mà ánh sáng phát giảm xuống ¼ cường độ ánh sáng ban đầu Vì vậy, cần ánh sáng có cường độ lớn lúc ban đầu lượng cung cấp cho đèn phải tăng lên gấp lần 2.1.3.2 Đèn giây tóc: Vỏ đèn làm thủy tinh, bên chứa dây điện trở làm volfram Dây volfram nối với hai dây dẫn để cung cấp dòng điện đến Hai dây dẫn gắn chặt vào nắp đậy đồng hay nhơm Bên bóng đèn hút hết khí tạo mơi trường chân khơng nhằm tránh oxy hóa bốc dây tóc (oxy khơng khí tác dụng với volfram nhiệt độ cao gây tượng đen bóng đèn sau thời gian ngắn, dây tóc bị đứt) Hình 2.2 Cấu tạo bóng đèn loại dây tóc a Loại dây tóc; b Loại hai dây tóc Vỏ đèn; Dây tóc; Dây đỡ; Chốt định vị; Mass; Tiếp điểm Khi hoạt động điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đến 2300 0C tạo ánh sáng trắng Nếu cung cấp cho đèn điện áp thấp định mức, nhiệt độ dây tóc ánh sáng phát giảm xuống Ngược lại, cung cấp cho đèn điện cao hơn, chẳng làm bốc dây volfram, gây tượng đen bóng đèn đốt cháy dây tóc Dây tóc bóng đèn cơng suất lớn (như đèn đầu) chế tạo để hoạt động nhiệt độ cao Cường độ ánh sáng tăng thêm khoảng 40% so với đèn dây tóc thường cách điền đầy vào bóng đèn lượng khí trơ (argon) với áp suất tương đối nhỏ 2.1.3.3 Bóng đèn halogen: Suốt q trình hoạt động bóng đèn thường, bay dây tóc tungsten ngun nhân làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng Mặc dù giảm q trình cách đặt dây tóc bóng thủy Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình tinh tích lớn Tuy nhiên, cường độ ánh sáng bóng đèn loại bị giảm nhiều sau thời gian sử dụng Thạch anh Dây tóc tim cốt Dây tóc tim pha Hình 2.3: Bóng đèn halogen Vỏ thủy tinh thạch anh; Dây tóc tim cốt; Dây tóc tim pha; Giá đỡ; Các tiếp điểm Vấn đề nêu khắc phục với đời bóng đèn halogen, có cơng suất tuổi thọ cao bóng đèn thường Đây loại đèn hệ có nhiều ưu điểm so với đèn hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí halogen iode brơm Các chất khí tạo q trình hố học khép kín: Iode kết hợp với vonfram (hay Tungsten) bay dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí khơng bám vào vỏ thủy tinh bóng đèn thường mà thay vào chuyển động thăng hoa mang hỗn hợp trở vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao 14500C) tách thành chất: vonfram bám trở lại tim đèn phần tử khí halogen giải phóng trở dạng khí Q trình tái tạo khơng ngăn chặn đổi màu bóng đèn mà giữ cho tim đèn ln hoạt động điều kiện tốt thời gian dài Bóng đèn halogen phải chế tạo để hoạt động nhiệt độ cao 2500C Ở nhiệt độ khí halogen bốc Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bóng loại vật liệu chịu nhiệt độ áp suất cao (khoảng đến bar) làm cho dây tóc đèn sáng tuổi thọ cao bóng đèn thường Thêm vào đó, ưu điểm bóng halogen cần tim đèn nhỏ so với bóng thường cho phép điều chỉnh tiêu điểm xác so với bóng bình thường 2.1.3.4 Bóng đèn cao áp Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 10 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Các bóng đèn pha cao áp cho ánh sáng trắng vùng chiếu sáng rộng so với khí halogen Tuổi thọ bóng đèn dài đặc điểm đèn pha phóng điện Hình 2.4 : Mức độ phát sáng bóng đèn cao áp Cấu tạo: Bóng đèn cáo áp có cấu tạo bao gồm ống huỳnh quang có chứa khí xenon, thuỷ ngân muối kim loại halogen Khi đặt điện áp cao điện cực làm bắn electron ngun tử kim loại va đập vào làm phóng điện, giải phóng lượng tạo ánh sáng làm sáng đèn Hinh 2.5 : Bóng đèn cao áp ECU điều khiển đèn (ECU cho đèn pha loại phóng điện/Cao áp) ECU điều khiển đèn thiết bị điều khiển điện tử dùng để bật bóng đèn pha loại phóng điện cao áp Nó bố trí bên đèn pha cao áp bên trái bên phải Nó thực việc điều khiển tối ưu dòng điện cung cấp cho bóng đèn để đảm bảo cường độ sáng nhanh tối ưu đèn phát sáng ánh sáng liên tục, ổn định Nó trang bị thiết bị an tồn để ngăn chặn ảnh hưởng điện áp cao Cực ECU điều khiển đèn có điện áp cao nguy hiểm, phải cẩn thận tiếp xúc Để ngăn chặn nguy hiểm rủi ro người ta dán nhãn cảnh báo bên cạnh đèn ECU điều khiển đèn Chức bảo vệ an tồn ECU Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 11 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình ECU điều khiển đèn xác định sai hỏng xảy kích hoạt chức an tồn theo điều kiện sau đây: (1) Xác định đầu vào sai Nếu điện áp vào nằm ngồi dải điện áp hoạt động (9 đến 16 V), chức an tồn tắt đèn pha cao áp Nếu điều xảy đèn pha cao áp bật sáng trở lại đưa vào điện áp hoạt động (2) Xác định chức đầu sai (hở ngắn mạch)/đèn nháy sai Nếu điện áp sai đèn pha cao áp nhấp nháy, chức an tồn tắt đèn pha cao áp Nếu điều xảy ra, ECU khơng thể xác định ngun nhân điện áp đầu sai hay khơng Sau kiểm tra hư hỏng cầu chì tiếp mát, thay bóng đèn pha cao áp Nếu cố chưa giải quyết, phải thay ECU điều khiển đèn (3) Xác định mạch đèn bị hở Nếu khơng có bóng đèn pha cao áp ổ đèn mạch đèn bị hở Chức đảm bảo an tồn ngừng cấp điện cao áp Nếu điều xảy phải tắt khố điện OFF lắp bóng vào Hình 2.6 : ECU điều hiển đèn 2.1.3.5 Gương phản chiếu (chóa đèn): Chức gương phản chiếu định hướng lại tia sáng Một gương phản chiếu tốt tạo phản xạ, đưa tia sáng xa từ phía đầu xe Bình thường, gương phản chiếu có hình dạng parabol, bề mặt được đánh bóng sơn lên lớp vật liệu phản xạ bạc (hay nhơm) Để tạo chiếu sáng tốt, dây tóc đèn phải đặt vị trí xác tiêu điểm gương nhằm tạo tia sáng song song Nếu tim đèn đặt vị trí ngồi tiêu điểm làm tia sáng trệch hướng, làm lóa mắt người điều khiển xe đối diện Đa số loại xe đời thường sử dụng chóa đèn có hình chữ nhật, loại chóa đèn bố trí gương phản chiếu theo phương ngang có tác dụng tăng vùng Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 12 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình sáng theo chiều rộng giảm vùng sáng phía gây lóa mắt người xe ngược chiều Hình 2.7: Chóa đèn hình chữ nhật Cách bố trí tim đèn chia làm loại: loại tim đèn đặt trước tiêu cự, loại tim đèn đặt tiêu cự tim đèn đặt sau tiêu cự (Hình 2.8) Hình 2.8: Cách bố trí tim đèn Đèn chiếu sáng có hệ là: Hệ châu Âu hệ Mỹ  Hệ châu Âu: Hình 2.9: Đèn hệ châu Âu Dây tóc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm có dạng thẳng bố trí phía trước tiêu cự, cao trục quang học song song trục quang học, bên có miếng phản chiếu nhỏ ngăn khơng cho chùm ánh sáng phản chiếu làm lố mắt người xe ngược chiều Dây tóc ánh sáng gần có cơng suất nhỏ dây tóc ánh sáng xa Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 13 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình khoảng 30-40% Hiện miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái góc 150, nên phía phải đường chiếu sáng rộng xa phía trái Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu thường có hình tròn, hình chữ nhật hình có cạnh Các đèn thường có in số “2” kính Đặt trưng đèn kiểu Châu Âu thay đổi loại bóng đèn thay đổi loại thấu kính khác phù hợp với đường viền ngồi xe  Hệ Mỹ: Hình 2.10: Đèn hệ Mỹ Đối với hệ hai dây tóc ánh sáng xa gần có hình dạng giống bố trí tiêu cự chóa, dây tóc ánh sáng xa đặt tiêu điểm chóa, dây tóc ánh sáng gần nằm lệch phía mặt phẳng trục quang học để cường độ chùm tia sáng phản chiếu xuống mạnh Đèn kiểu Mỹ ln ln có dạng hình tròn, đèn đuợc chế tạo theo kiểu bịt kín Hiện hệ Mỹ sử dụng hệ chiếu sáng đèn pha, hai đèn phía (chiếu xa) lắp bóng đèn dây tóc cơng suất 37,5W vị trí tiêu cự chóa, hai đèn phía ngồi lắp bóng đèn hai dây tóc, dây tóc chiếu sáng xa có cơng suất 35,7W nằm tiêu cự chóa, dây tóc chiếu sáng gần 50W lắp ngồi tiêu cự chóa Như bật ánh sáng xa đèn sáng với cơng suất 150W, chiếu gần cơng suất 100W 2.1.3.6 Thấu kính đèn: Thấu kính đèn khối gồm nhiều hình lăng trụ có tác dụng uốn cong phân chia tia sáng chiếu từ đèn theo hướng mong muốn Việc thiết kế thấu kính nhằm mục đích thỏa mãn hai vị trí chiếu sáng gần xa u cầu đèn pha ánh sáng phát phải xun qua khoảng cách xa đèn pha gần phát tia sáng mức độ thấp phát tán tia sáng gần phía trước đầu xe Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 14 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.11: Cấu trúc đèn đầu loại cũ Vùng sáng phía trước đèn đầu phân bố theo quy luật hình vẽ sau: Hình 2.12: Đồ thị cường độ sáng mặt đường Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 15 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.40: Tiếp điểm mở, tụ điện phóng Khi tụ phóng hết điện, tiếp điểm lại đóng cho phép dòng điện tiếp tục chạy từ accu qua tiếp điểm đến cuộn L1 đến đèn báo rẽ làm chúng sáng Cùng lúc dòng điện chạy qua cuộn L2 để nạp cho tụ Do hướng dòng điện qua L1 L2 ngược nhau, nên từ trường sinh hai cuộn khử lẫn giữ cho tiếp điểm đóng đến tụ nạp đầy Vì vậy, đèn sáng Khi tụ nạp đầy, dòng điện ngưng chạy cuộn L2 từ trường sinh L1 lại làm tiếp điểm tiếp tục mở, đèn tắt Chu trình lạp lại liên tục làm đèn báo rẽ nháy tần số định Hình 2.41: Tiếp điểm đóng (đèn báo rẽ sáng) a Bộ tạo nháy kiểu - bán dẫn: Một rơle nhỏ để làm đèn báo rẽ nháy mạch transitor để đóng ngắt rơle theo tần số định trước kết hợp thành tạo nháy kiểu bán transitor Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 31 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.42: Bộ tạo nháy kiểu – bán dẫn b Bộ tạo nháy kiểu bán dẫn: Bộ tao nháy kiểu bán dẫn thường mạch dao động đa hài dùng transisitor Hoạt động: Trên hình 2.43 trình bày hoạt động tạo nháy Khi gạt cơng tắc đèn báo rẽ gạt báo nguy, điện dương cung cấp cho mạch, nhờ phóng nạp tụ điện, transistor T1 T2 đóng mở theo chu kỳ Khi T2 dẫn làm T3 dẫn theo cho phép dòng điện qua cuộn dây relay → hút tiếp điểm K đóng làm đèn sáng Hình 2.43: Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ, báo nguy tạo nháy bán dẫn Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 32 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Nếu bóng đèn báo rẽ bị cháy tải tác dụng lên nháy giảm xuống giá trị tiêu chuẩn làm cho thời gian phóng nạp tụ nhanh bình thường Vì tần số nháy đèn báo rẽ đèn tableau trở nên nhanh báo cho tài xế biết hay nhiều bóng đèn bị cháy 2.2.3.4 Một số mạch báo rẽ khác a Mạch báo rẽ dùng IC 555: Mạch định thời 555 dùng làm mạch tạo xung vng theo cấu hình mạch cho hình 2.44 Trong mạch ngõ vào kích khởi chân (Trigger) ngắn mạch với chân (chân điện áp ngưỡng Theshold) điện trở định thời R2 nối chân với chân (chân phóng điện Discharge) Hình 2.44: Sơ đồ chức IC 555 Trên hình 2.44, cung cấp điện lần đầu cho mạch này, điện áp tụ C 0V nên mạch trạng thái ban đầu sau: R = 0, S = 1, Q – bù R-S Flipflop logic 0, transistor ngưng dẫn ngõ chân IC 555 có mức điện áp cao Tụ C bắt đầu nạp điện theo hàm mũ qua điện trở R1 qua diode D diện áp C tăng đến giá trị 2/3 VCC (lúc điện áp tụ C tăng q 1/3 VCC, mạch so sánh đổi trạng thái ta có R = S = nên R-S flipflop ngun trạng thái cũ ngõ chân vậy) Ở thời điểm mạch so sánh đổi trạng thái nên R = (S = 0), R-S flipflop đổi trạng thái nghĩa Q -bù logic phân cực transistor dẫn bảo hồ ngõ chân chuyển trạng thái xuống mức điện áp thấp Tụ C phóng điện qua R2 qua chân (chân Discharge) transistor điện áp tụ giảm xuống 1/3 VCC Ở thời điểm ngõ mạch so sánh chuyển trạng thái nên S = (R = 0) làm cho Q-bù R-S Flipflop chuyển trạng thái xuống logic 0, ngõ chân chuyển trạng thái lên mức cao transistor ngưng dẫn Tụ C bắt đầu nạp điện trở lại 2/3 VCC qua R1 Q Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 33 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình trình tiếp tục mơ tả, tụ C liên tục nạp điện qua R1 phóng điện qua R2 nên chân ngõ có dạng sóng vng Tần số hoạt động mạch chủ yếu xác định R2 tụ C T =T1 + T2 Trong đó: T - Chu kỳ T1 - Thời gian nạp tụ T1 = (R1 + R2) C ln2 T2 - Thời gian xả tụ T2 = R2 C ln2 Để thuận tiện tính tốn ta thay R2 cách thay vào biến trở, tần số ngõ chân thay đổi tuỳ theo giá trị lớn hay nhỏ Hình 2.45: Sơ đồ mạch chớp dùng IC Sơ đồ mạch thực tế chớp dùng IC555 hình 2.45 khác với sơ đồ ngun lý tạo dao động IC555 chỗ chân tụ điện nối mass qua bóng đèn b Mạch báo rẽ kiểu vi mạch: Hình 2.46: Sơ đồ chớp TOYOTA Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 34 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Khi bật cơng tắt rẽ (turn signal), chân L nối mass, có dòng nạp qua tụ sau:  accu → W→ C → R1 → R2 → D3 → L → đèn → mass, dòng phân cực thuận cho T1 làm T1 dẫn, T2 khóa Khi tụ nạp no, lúc dòng qua R1, R2 T1, T2 dẫn Cho dòng lớn qua cuộn dây W làm mặt vít K đóng lại, đèn sáng lên đồng thời T2 mở tụ C bắt đầu phóng từ dương tụ→ T2 → mass → âm tụ làm T1 đóng, T2 mở nhanh Khi tụ C phóng xong, dòng bắt đầu nạp lại, T1 dẩn T2 khóa, vít mở, đèn tắt (tần số chớp đèn 120 lần/phút) Cơng dụng linh kiện: D1 : Dập xung sức điện độn tự cảm cuộn dây W, bảo vệ T2 D2: Dập xung âm D3: Ngăn dòng ngược D4: Giảm dòng rò c Mạch tín hiệu kiểu điện từ: Khi bật cơng tắc rẽ (rẽ sang trái phải, có dòng từ:  accu→ SW→ dây điện trở Rf → K→ W→ L→ đèn → mass Lúc dòng qua bóng đèn phải qua dây điện trở điện trở phụ nên đèn khơng sáng, làm dây điện trở nóng lên, chùng ra, làm mặt vít k đóng lại cho dòng lớn qua đèn, làm đèn sáng lên Lúc dây điện trở điện trở phụ bị ngắn mạch nên nguội co lại, mặt vít K mở, đèn tắt Tần số đóng ngắt giới hạn khoảng 60 ÷120 lần / phút Hình 2.47: Sơ đồ rơle báo rẽ kiểu điện từ 2.2.4 Một số sơ đồ hệ thống tín hiệu xe TOYOTA Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 35 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.48: Sơ đồ hệ thống tín hiệu xe TOYOTA COROLLA Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 36 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.49: Sơ đồ hệ thống tín hiệu xe TOYOTA HIACE Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 37 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.50: Cơng tắc báo nguy TOYOTA 2.2.5 Hệ thống đèn phanh, đèn kích thước: 2.2.5.1 Hệ thống đèn phanh: Đèn bố trí sau xe có độ sáng cao để ban ngày nhìn rõ Mỗi ơtơ phải có hai đèn phanh tự động bật cơng tắc đặc biệt người lái xe đạp bàn đạp phanh Màu qui định đèn phanh màu đỏ Cơng tắc đèn phanh tùy thuộc vào phương pháp dẫn động phanh (phanh khí, khí nén hay dầu) mà có kết cấu kiểu khí hay kiểu màng Hình 2.51: Sơ đồ đèn phanh Ngày phát triển khoa học kỹ thuật nên việc áp dụng hệ thống điều khiển tự động ơtơ ngày phổ biến, bên cạnh với phát ngành cơng nghiệp ơtơ hệ thống điều khiển đèn phanh ngày có dạng sau: Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 38 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.52 : Hệ thống điều khiển đèn phanh đèn phanh lắp cao Ngun lý làm việc: Khi đèn phanh đèn phanh lắp cao làm việc bình thường, điện áp so sánh phía dương đèn có độ sáng thấp so với điện áp tiêu chuẩn đưa vào phía âm Do đó, đầu so sánh “0” Vì lý này, Tranzisto trạng thái tắt đèn cảnh báo đèn phía sau khơng sáng Từ trạng thái này, chí mạch đèn bị hở, điện áp phía dương so sánh tăng lên lớn điện áp tiêu chuẩn đưa vào phía âm Do so sánh cho từ “1” tới OR1 cổng OR Do OR1 đưa “1” tới “mạch trễ/giữ cân bằng” Mạch trễ/giữ cân bật Tranzisto Tr ON sau khoảng 0,3 tới 0,5 giây làm bật sáng đèn cảnh báo đèn phía sau đồng hồ táp lơ Mạch giữ cân hoạt động cơng tắc khởi động ngắt đèn cảnh báo sáng 2.2.5.2 Hệ thống đèn kích thước: Đèn kích thước lắp sau xe, trước xe, bên hơng xe, nắp cabin để báo chiều rộng, chiều dài chiều cao xe Các đèn kích thước thường dùng kính khuyếch tán màu đỏ có cơng suất bóng 10W 2.2.6 Hệ thống báo cố hệ thống đèn tín hiệu Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 39 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Để báo đứt bóng đèn đèn bị mờ bị sụt áp đường dây điểm nối người ta dùng mạch báo hư bóng đèn (lamp failure circuit) Trên xe hơi, mạch thường có hai loại phổ biến: loại dùng mạch điện tử loại dùng cơng tắc lưỡi gà (reed switch) Hình 2.53: Sơ đồ ngun lý mạch báo hư đèn (Electronic Lamp Failure Unit) Đa số mạch báo hư đèn kiểu điện tử dựa ngun lý cầu Wheatstone kết hợp với mạch khuyếch đại thuật tốn (OPAMP) mắc theo kiểu so sánh Một điện trở cầu đoạn dây dẫn thường làm sắt mắc nối tiếp với bóng đèn Đoạn dây có điện trở cực nhỏ để khơng ảnh hưởng đến độ sáng bóng đèn Nó đóng vai trò cảm biến dòng (current sensor) Để báo hư hỏng cho nhiều mạch đèn (thường mạch đèn phanh đèn kích thước) ta phải sử dụng nhiều mạch so với ngõ nối vào cổng logic OR để điều khiển đèn báo đứt bóng tableau qua transistor Ngõ vào trừ của OPAMP đặt điện áp cố định (điện áp so) nhờ cầu phân áp diod Zener Ngõ vào cộng OPAMP cấp điện áp cầu phân áp thứ hai gồm đoạn dây so dòng bóng đèn kích thước đèn phanh Khi bóng đèn bị đứt mờ điện trở tiếp xúc điện áp ngõ vào cộng tăng Điện áp ngõ vào cộng lúc lớn điện áp ngõ vào trừ, làm ngõ OPAMP OPAMP lên mức cao Tín hiệu OPAMP đưa vào ngõ vào cổng logic OR Ta có bảng chân trị cổng logic OR Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 40 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình OP1 1 OP2 1 OR 1 Nhìn vào bảng chân trị ta thấy: lúc hư hay nhiều bóng đèn, ngõ cổng logic OR mức 1, khiến transistor dẫn đèn báo hỏng bóng tableau sáng, báo tài xế biết để khắc phục Trên hình 2.54 trình bày sơ đồ đấu dây lamp failure xe Toyota Hình 2.54: Sơ đồ đấu dây hộp báo hư bóng xe Toyota Các mạch báo hư đèn dùng cơng tắc lưỡi gà thường dùng xe đời cũ Hình 2.54 trình bày sơ đồ mạch báo hư bóng loại dùng cơng tắc lưỡi gà Các vòng dây quấn ống thuỷ tinh cơng tắc lưỡi gà đóng vai trò cảm biến dòng qua bóng đèn chúng mắc nối tiếp với bóng đèn Khi bật cơng tắc máy, dòng điện qua hai cuộn dây đến đèn Do hai cuộn dây quấn ngược chiều nên từ trường tạo từ hai cuộn dây khử lẫn khơng có dòng điện đến đèn báo Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 41 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình đứt Trường hợp có hai bóng đèn bị đứt, khơng có dòng đến hai cuộn dây, từ trường tạo hút tiếp điểm cung cấp dòng điện đến làm sáng đèn báo tableau Hình 2.55: Sơ đồ ngun lý mạch báo đứt bóng dùng cơng tắc lưỡi gà 2.2.6 Hệ thống chng nhắc nhở bật đèn/hệ thống tự động tắt đèn Hình 2.56 :Hệ thống chng nhắc nhở bật đèn/hệ thống tự động tắt đèn Các đèn pha đèn hậu tiếp tục bật sáng khố điện vị trí “LOCK” cơng tắc điều khiển đèn vị trí ON Mục đích hệ thống để ngăn khơng cho ắc qui khỏi bị phóng hết điện người lái qn khơng tắt đèn pha đèn hậu Khi cửa xe phía người lái mở khố điện vị trí “LOCK “ “ACC” hay khơng có chìa ổ khố điện, hệ thống thơng báo Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 42 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình cho người lái biết đèn trạng thái bật chng báo tự động tắt đèn Hệ thống thơng báo tiếng kêu gọi hệ thống chng nhắc nhở cảnh báo đèn tiếng chng hệ thống tự động tắt đèn pha gọi hệ thống tắt đèn tự động 2.2.6.1 Hoạt động hệ thống chng nhắc nhở đèn  Cơng tắc điều khiển đèn vị trí TAIL HEAD  Khố điện vị trí ACC LOCK  Cửa xe phía người lái mở Hình2.57 : Sơ đồ điều khiển Nếu điều kiện thoả mãn, dòng điện khơng qua cực A bảng đồng hồ táp lơ Và cơng tắc cửa phía người lái bật vị trí ON, cực B nối thơng với mát Khi điều xảy ra, ECU bảng đồng hồ táp lơ bật Tranzisto Tr lên Dòng điện chạy cực C D bảng đồng hồ táp lơ chng phát tiếng kêu Sau hệ thống chng nhắc nhở đèn kích hoạt, hệ thống ngắt chng ngừng kêu cách tắt cơng tắc điều khiển đèn vị trí OFF khố điện vị trí ON Ở số kiểu xe có trang bị hệ thống nhắc nhở chìa khố, chức hệ thống cần ưu tiên nên cửa xe phía người lái mở với chìa khố tra vào ổ khố điện chng nhắc nhở chìa khố phát tiếng kêu 2.2.6.2 Ngun lý hoạt động hệ thống tắt đèn tự động Khi đèn pha đèn hậu bật sáng (khố điện vị trí ON, cơng tắc điều khiển đèn vị trí TAIL HEAD), khố điện bật lên vị trí ON hay ACC LOCK cửa xe phía người lái mở, dòng điện khơng qua cực A Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 43 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình rơ le tổ hợp Cơng tắc cửa lái xe bật lên cực B nối thơng với đất Khi điều xảy ra, IC rơ le tổ hợp ngắt Tranzisto Tr1 Tr2 Dòng điện khơng qua cực C D , E F đèn hậu đèn pha tự động tắt Sau kích hoạt hệ thống tắt đèn tự động, dừng làm việc hệ thống đèn pha đèn hậu bật sáng trở lại cách bật khố điện lên vị trí ON cơng tắc điều khiển đèn vị trí TAIL HEAD Hình 2.58 : Sơ đồ mạch hệ thống tắt đèn tự động 2.2.7 Hệ thống điều khiển đèn tự động Khi trời tối cần phải bật đèn pha, thường người lái phải bật cơng tắc điều khiển đèn Ở hệ thống này, cơng tắc điều khiển đèn vị trí “AUTO”, cảm biến điều khiển đèn tự động xác định mức độ ánh sáng hệ thống tự động bật đèn pha trời tối Cảm biến điều khiển đèn tự động đặt đầu bảng táp lơ Một số xe khơng có vị trí AUTO cơng tắc điều khiển đèn Trong trường hợp này, hệ thống điều khiển đèn tự động hoạt động vị trí OFF Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 44 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2.59 : Hệ thống điều khiển đèn tự động Khi cảm biến điều khiển đèn tự động xác định góc chiếu sáng đèn xung quanh mà cơng tắc điều khiển đèn vị trí AUTO (hoặc vị trí OFF xe khơng có vị trí AUTO), truyền tín hiệu tới phận điều khiển đèn, phận bật sáng đèn hậu sau tới đèn pha tuỳ theo mức độ chiếu sáng xung quanh Hệ thống có chức bật đèn hậu khơng bật đèn pha thời gian ngắn trời trở nên tối khoảnh khắc chẳng hạn xe chạy gầm cầu phố có nhiều mà trời xung quanh sáng Tuy nhiên, sau thời gian mà độ sáng mơi trường xung quanh thấp giá trị qui định đèn pha bật sáng Có hai loại hệ thống điều khiển đèn tự động Đó loại có cảm biến điều khiển đèn tự động phận điều khiển đèn bố trí chung loại có đèn hậu đèn pha bật sáng lúc Hình 2.60 : Sơ đồ mạch điều khiển đèn tự động Ngun lý hoạt động Khi cảm biến điều khiển đèn tự động xác định mức độ chiếu sáng xung quanh phát tín hiệu xung điều điều khiển đèn Khi điều khiển đèn đánh giá độ giảm cường độ chiếu sáng kích hoạt rơle đèn hậu đèn pha để bật sáng đèn Khi điều khiển đèn đánh giá thấy tăng cường độ sáng đèn hậu đèn pha bị tắt Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 45 [...]... kiểu điện từ 2. 2.4 Một số sơ đồ hệ thống tín hiệu trên xe TOYOTA Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 35 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Hình 2. 48: Sơ đồ hệ thống tín hiệu trên xe TOYOTA COROLLA Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 36 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Hình 2. 49: Sơ đồ hệ thống tín hiệu trên xe TOYOTA HIACE Trang bị điện và điện tử thân xe. .. trước đầu xe và phía sau đầu xe Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 19 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Hình 2. 20: Sơ đồ điều khiển của đèn sương mù phía trước và phía sau 2. 1.4.3 Hệ thống chiếu sáng khi vào xe Vào ban đêm rất khó nhìn ổ khoá điện hoặc khu vực sàn xe trong bóng tối của cabin Hệ thống này sẽ bật đèn chiếu sáng khu vực ổ khoá điện hoặc các đèn trong xe với một... tiếp điểm mở Hình 2. 39: Hoạt động của bộ nháy cơ điện khi công tắc đèn báo rẽ bật Khi tiếp điểm mở, tụ điện bắt đầu phóng điện vào cuộn L2 vào L1, đến khi tụ phóng hết điện, từ trường sinh ra trên hai cuộn giữ tiếp điểm mở Dòng điện phóng ra từ tụ điện và dòng điện từ accu (chạy qua điện trở) đến các bóng đèn báo rẽ, nhưng do dòng điện quá nhỏ đèn không sáng Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS... động và kết hợp với chuông nhạc Sơ đồ mạch điện: Hình 2. 31: Sơ đồ hệ thống tín hiệu đèn và chuông nhạc Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 25 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Hình 2. 32: Sơ đồ mạch chuông nhạc Khi gài số lùi công tắc lùi đóng lại, có dòng nạp cho tụ theo 2 nhánh: Từ:  Accu  R1 C1 cực BE của transistor T2  R4 diode D mass, dòng điện phân cực thuận cho T2 dẫn,... trạng thái lên mức cao và transistor ngưng dẫn Tụ C bắt đầu nạp điện trở lại cho đến 2/ 3 VCC qua R1 Quá Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 33 Bộ môn Ôtô và Máy công trình trình sẽ tiếp tục như đã mô tả, tụ C liên tục nạp điện qua R1 và phóng điện qua R2 nên chân ngõ ra 3 có dạng sóng vuông Tần số hoạt động của mạch chủ yếu xác định bởi R2 và tụ C T =T1 + T2 Trong đó: T - Chu... phóng nạp của các tụ điện, các transistor T1 và T2 sẽ lần lượt đóng mở theo chu kỳ Khi T2 dẫn làm T3 dẫn theo cho phép dòng điện đi qua cuộn dây relay → hút tiếp điểm K đóng làm đèn sáng Hình 2. 43: Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ, báo nguy và bộ tạo nháy bán dẫn Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 32 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Nếu bất kỳ một bóng đèn báo rẽ nào bị cháy tải tác dụng... cảnh báo vẫn còn sáng 2. 2.5 .2 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 có công suất mỗi bóng là 10W 2. 2.6 Hệ thống báo sự cố hệ thống đèn tín hiệu Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 39 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Để... áp và điều khiển sự hoạt động của mô tơ Đó là lý do tại sao bộ kích hoạt có thể xác định vị trí và góc chiếu sáng đèn pha theo cường độ dòng điện từ công tắc 2. 2 HỆ THỐNG TÍN HIỆU 2. 2.1 Hệ thống còi và chuông nhạc Còi và chuông nhạc được xếp vào hệ thống tín hiệu vì các tín hiệu âm thanh do còi và chuông nhạc phát ra nhằm mục đích chủ yếu là để đảm bảo an toàn giao thông 2. 2.1.1 Còi điện: Hình 2. 29:... cuộn dây lõi thép đi xuống Sự Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 24 Bộ môn Ôtô và Máy công trình đóng mở của tiếp điểm làm trục màng rung dao động với tần số 25 0 ÷ 400 Hz  màng rung tác động vào không khí, phát ra tiếng kêu Tụ điện hoặc điện trở được mắc song song tiếp điểm KK’ để bảo vệ tiếp điểm khỏi bị cháy khi dòng điện trong cuộn dây bị ngắt (C = 0,14 ÷ 0,17μF) Rơle... đèn pha và rơle điều chỉnh độ sáng Hình 2. 17: Sơ đồ điều khiển loại có cả rơle đèn pha và rơle điều chỉnh độ sáng c Hệ thống đèn pha cao áp Hình 2. 18 : Sơ đồ mạch hệ thống đèn pha cao áp Trang bị điện và điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 18 Bộ môn Ôtô và Máy công trình Nguyên lý hoạt động - Hệ thống tạo ra xung điện áp cao (khoảng 20 ,000V) giữa các điện cực ở hai đầu làm cho khí xenon phát ... cường độ dòng điện mạch điều khiển tỷ lệ với góc xoay núm Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 22 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2. 26 Cơng tắc điều chỉnh a2) Bộ kích hoạt... đóng ngắt giới hạn khoảng 60 ÷ 120 lần / phút Hình 2. 47: Sơ đồ rơle báo rẽ kiểu điện từ 2. 2.4 Một số sơ đồ hệ thống tín hiệu xe TOYOTA Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải... lên Ngồi số loại xe ngày tất có đèn sương mù phía trước đầu xe phía sau đầu xe Trang bị điện điện tử thân xe Biên soạn :ThS Nguyễn Việt Hải 19 Bộ mơn Ơtơ Máy cơng trình Hình 2. 20: Sơ đồ điều khiển