Đề tài giới thiệu tổng quan về xe toyota Corolla 2010 Khảo sát hệ thống điện thân xe Giới thiệu hệ thống chiếu sáng cơ bản và hệ thống chiếu sáng thông minh Nghiên cứu thiết kế mô hình chiếu sáng thông minh
Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH XE GOM RÁC TRÊN ĐƯỜNG TRONG KHUÔN VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN XUÂN ĐẠI Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Đà Nẵng – Năm 2018 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 MỞ ĐẦU Lịch sử phát triển công nghệ chiếu sáng xe gắn liền với lịch sử đời phát triển kéo dài 120 năm ngành công nghiệp ô tô Với vai trò đôi mắt cho người lái xe vào ban đêm, công nghệ chiếu sáng xe quan tâm trọng nghiên cứu Những năm gần công nghệ chiếu sáng ô tô có phát triển bước ngoặt Với xuất bóng đèn tăng áp Xenon với cường độ sáng mạnh tầm chiếu sáng xa, cho ánh sáng ánh sáng ban ngày, nhà sản xuất ô tơ giải tốn nguồn chiếu sáng Khơng ngừng đó, để đáp ứng địi hỏi đáng người sử dụng mơi trường lái xe an toàn, thân thiện vào ban đêm, gần nhà sản xuất giới thiệu công nghệ chiếu sáng chủ động xe với tham vọng hồn tồn đánh bật bóng đêm Nổi bật giải pháp chiếu sáng chủ động theo góc bẻ lái xe, với công nghệ tài xế khơng cịn phải lo lắng việc thường xun phải đối mặt với vùng tối đột ngột nguy hiểm việc bất ngờ xuất chướng ngại vật lái xe vào ban đêm gặp cung đường cong đoạn rẽ Hệ thống chiếu sáng chủ động dần trở nên thông dụng nước phát triển, coi trọng vấn đề an toàn giao thơng cịn Việt Nam ta chiếu sáng chủ động cịn mẻ, trang bị xe hạng sang, việc sinh viên ngành khí tơ tiếp cận cơng nghệ cịn hạn chế, chủ yếu qua Internet qua tạp chí tơ Vì vậy, em mạnh dạn lựa chọn đề tài “ Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010” làm đề tài đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Chương TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA COROLLA 2010 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Thiết kế Với thông điệp “quyến rũ ánh nhìn” Corolla 2010 tạo nên chuẩn mực tồn cầu cho dịng xe hạng nhỏ cao cấp, mang đến hình ảnh hồn tồn với thiết kế đại, động, sang trọng thể thao hiệu tiết kiệm nhiên liệu triệt để khả vận hành mạnh mẽ Corolla có nghĩa “tràng hoa” tên Altis có nghĩa “vượt trội” Lần xuất vào năm 1966, trải qua 10 hệ cải tiến suốt 44 năm phát triển, Corolla tiếng toàn cầu khả vận hành mạnh mẽ tiết kiệm nhiên liệu thực làm hài lòng khách hàng với doanh thu 36 triệu xe tính tới 8/2010 1.1.2 Nội thất Nội thất tiện nghi sang trọng với khoảng cách ghế trước sau kết hợp với khoảng trống đầu tạo thoải mái cho hành khách Tay lái ba chấu bọc da kết hợp với lẫy chuyển số Đồng thời trang bị nút âm thanh, hình tạo cảm giác thuận tiện lái Hệ thống âm DVD loa, hổ trợ định dạng MP3, WMA tích hợp cổng USB AUX ln sẳn sàng phục vụ bạn hành trình Bảng đồng hồ optitron hình hiển thị đa thơng tin kết hợp thiết kế tăng cường hiệu chiếu sáng tích hợp hệ thống tiết kiệm nhiên liệu ECO 1.1.3 Động cơ, hộp số Hình 1.1 Động xe Toyota Corolla 2010 Corolla Altis 2010 sử dụng động 3ZR – FE xy-lanh , 2.0L, Dual VVT-i, công suất cực đại đạt 107 mã lực tốc độ động 6000 vịng/phút, mơ-men xoắn cực đại 187 Nm tốc độ 4400 vòng/phút Sự kết hợp động 2L công nghệ VVT – i kép mang đến nhiều vượt trội cho xe, giúp khả đốt cháy tối đa hỗn hợp khí – nhiên liệu, tối đa hóa cơng suất, tiết kiệm nhiên liệu, thải khí hơn, tăng tốc nhanh mượt Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thơng minh xe Toyota Corolla 2010 1.1.4 An tồn Corolla Altis 2010 trang bị hệ thống an toàn hệ trước Phanh trước sử dụng đĩa thơng gió, phanh sau đĩa thường Tồn hệ thống phanh đảm bảo an tồn nhờ hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phẩn bổ lực phanh EBD Cột chữ A thiết kế nhỏ nhằm tăng cường khu vực quan sát cho lái xe Cả vị trí ghế trước trang bị túi khí tiêu chuẩn, đặc biệt Altis trang bị thêm hệ thống cảm biến lùi 1.2 Thông số kỹ thuật Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật chi tiết xe Toyota Corolla 2010 TT Thơng số Đơn vị Giá trị Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) mm 4540x1760x1465 Chiều dài sở mm 2600 Chiều rộng sở mm 1520 Khoảng sáng gầm xe mm 155 Bán kính quay vịng tối thiểu m 5,3 Trọng lượng không tải Kg 1240 - 1300 Trọng lượng toàn tải Kg 1675 Động 3ZR - FE Số xylanh cách bố trí xilanh thẳng hàng 10 Cơ cấu xu-pap 16 van DOHC 11 Dung tích xi lanh 12 Tỷ số nén 13 Đường kính x hành trình xy lanh mm 80,5 x 97,6 14 Công suất tối đa HP/rpm 107/6000 15 Momen xoắn tối đa Nm/rpm 187/4400 16 Tốc độ tối đa km/h 200 17 Dung tích bình nhiên liệu lit 55 Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh cc 1987 10,0:1 Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Bảng 1.2 Các hệ thống trang bị xe Toyota Corolla 2010 TT Tên gọi Trang bị Kính chiếu hậu ngồi chỉnh điện Có Hệ thống kiểm sốt hành trình Có Hệ thống âm CD đĩa, loa AM/FM Hệ thống mở khóa thơng minh Có Khóa từ xa Có Hệ thống khởi động nút bấm Có Hệ thống chống trộm Mã hóa động Hệ thống chống bó cứng phanh ABS Có Hệ thống phân phối lực phanh điện từ EBD Có 10 Hệ thống hỗ trợ khẩn cấp BA Có 11 Hệ thống treo trước Độc lập Macpherson 12 Hệ thống treo sau Dầm xoắn 13 Hệ thống phanh trước Phanh đĩa 14 Hệ thống phanh sau Phanh đĩa 1.3 Giới thiệu hệ thống xe Toyota Corolla 2010 1.3.1 Hệ thống khởi động Việc khởi động động chức quan trọng hệ thống điện ôtô Hệ thống khởi động thực chức cách thay đổi lượng điện từ ắc quy thành máy khởi động Máy khởi động chuyển qua bánh tới bánh đà trục khuỷu động Hệ thống khởi động điện với phương pháp điều khiển gián tiếp rơle điện từ Để tránh khả không kịp tách bánh động nổ, người ta làm kiểu truyền động khớp ly hợp chiều, bảo vệ cho motor khởi động không bị hỏng momen từ động truyền qua bánh đến phần ứng motor Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Hình 1.2 Kết cấu máy khởi động Bánh máy khởi động; Cuộn giữ; Cuộn đẩy; Vành tiếp điểm; Ắc quy Khi người lái bật khóa điện, ECU cho dịng điện vào cuộn dây mà lõi thép nối với cần gạt Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõi thép sang phải, đồng thời làm quay cần gạt dịch chuyển bánh truyền động vào ăn khớp với bánh đà Khi bánh khớp truyền động vào ăn khớp với bánh đà, vành tiếp điểm nối tiếp điểm, đưa dòng điện lớn từ accu vào cuộn dây máy khởi động Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu động quay theo Khi động nổ có tín hiệu tốc độ động nhiệt độ nước làm mát truyền đến ECU, ECU điều khiển ngắt dịng khởi động thơng qua relay Người lái khơng khởi động xe khơng đóng cơng tắt đỗ xe 1.3.2 Hệ thống nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu xe Toyota Corolla 2010 hệ thống bơm xăng đa cổng khép kín SFI (Sequential Multiport Fuel Injection) Mỗi kim phun cho xilanh nối với mạch cung cấp nhiên liệu riêng Kết lượng khí thải tốt Cụm bơm nhiên liệu kết hợp thành chi tiết, khơng có đường hồi nhiên liệu giúp ngăn chặn gia tăng nhiệt độ bình nhiên liệu ECU điều khiển bơm nhiên liệu dừng túi khí nổ 1.3.3 Hệ thống đánh lửa động 3ZR – FE Toyota Corolla 2010 Toyota trang bị cho động 3ZR – FE hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS Thay sử dụng chia điện, hệ thống sử dụng cuộn đánh lửa đa bội để cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bu – gi Thời điểm đánh lửa điều khiển ESA (đánh lửa sớm điện tử) ECU động Hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử ECU đánh lửa trực tiếp Mỗi xylanh có bugi loại đầu dài cuộn dây đánh lửa điều khiển mạch bán dẫn dùng transitor Hệ thống đánh lửa điện tử cung cấp tia lửa điện góc đánh lửa phù hợp với góc phun nhiên liệu nhờ cảm biến để thực trình đốt cháy nhiên liệu, nhờ hỗn hợp khơng khí – nhiên liệu cháy hồn tồn, giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng cơng suất động cơ, chất thải độc hại.Được trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS, giúp cải thiện tốt thời gian đánh lửa, giảm tổn thất điện áp cao làm tăng cường độ tin cậy tổng thể hệ thống Thứ tự đánh lửa động 3ZR – FE là: – – – 1.3.4 Hệ thống điều khiển động Với yêu cầu ngày cao mặt kỹ thuật tính kinh tế động cơ, động 3ZR – FE sử dụng hệ thống điều khiển động điện tử ECU nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý truyền tín hiệu điều khiển thích hợp đến hệ Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 thống động Nhờ động ln hoạt động với độ ổn định cao phù hợp với chế độ hoạt động Hệ thống điều khiển động điều khiển hệ thống SFI, ESA, góc mở bướm ga tối ưu theo góc mở bàn đạp chân ga trạng thái động cơ, góc trục cam nạp tối ưu theo trạng thái động cơ, bơm xăng, trì nhiệt độ thích hợp cho cảm biến cách điều khiển dòng điện chạy qua sấy, cắt điều hịa, kiểm sốt xăng, cắt nhiên liệu cắt đánh lửa khởi động chìa khóa lạ, ghi lại phát mã hư hỏng có cố hệ thống điều khiển điện tử, chế độ an toàn cho xe 1.3.5 Hệ thống làm mát động 3ZR – FE Hệ thống làm mát động 3ZR – FE kiểu làm mát áp suất nước tuần hoàn cưỡng Van nhiệt lắp đường dẫn nước vào để trì nhiệt độ thích hợp cho hệ thống làm mát Bộ tản nhiệt sử dụng lõi nhôm roto bơm nước làm nhựa giảm trọng lượng Bộ làm mát hộp số tự động loại nhôm nhiều lớp 1.3.6 Hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn động 3ZR – FE theo kiểu bôi trơn cưỡng bơm dầu, bơm dầu loại bánh trochoid ăn khớp Bơm dầu dẫn động trục khuỷu qua truyền dây xích Bộ làm mát dầu nước làm mát động 1.3.7 Hệ thống lái Trên xe Corolla 2010, Toyota lắp hệ thống lái kiểu bánh kết hợp trợ lực điện (EPS) Cơ cấu loại có ưu điểm tỉ số truyền nhỏ, kết cấu đơn giản, hiệu suất cao Hình 1.6 Các phận hệ thống lái Cơ cấu giảm tốc trục vít-bánh Động điện DC Trục thứ cấp Cụm cảm biến momen Trục lái 1.3.8 Hệ thống phanh Với hệ thống chống bó cứng phanh ABS, cấu phân bổ lực phanh EDB hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA, hệ thống phanh xe Corolla hoàn thiện tối đa, bảo Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 đảm an toàn tuyệt đối cho người lái hành khách xe điều kiện địa hình Phanh đĩa thơng gió lớn 15 inch ngăn chặn tượng phanh giảm quãng đường phanh, giúp hạn chế tối đa khả va chạm gia tăng tính an tồn Hệ thống phanh (phanh chân): Phanh trước phanh sau phanh đĩa điều khiển thuỷ lực trợ lực chân không Phanh dừng (phanh tay): Là phanh khí tác dụng lên bánh sau Các cấu phanh có cấu điều chỉnh khe hở tự động 1.3.9 Hệ thống treo Hệ thống treo xe gồm: • Treo trước: Thanh giằng Macpheson có khối lượng phần không treo nhỏ, êm dịu di chuyển có tính ổn định tốt • Treo sau: loại dầm xoắn có cấu tạo đơn giản, mang lại tính êm dịu cao Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Chương KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA COROLLA 2010 2.1 Tổng quan hệ thống điện thân xe Toyota Corolla 2010 Ngày nay, hệ thống điện ô tô phát triển cách mạnh mẽ, mức độ tự động hóa, điện tử hóa ngày cao Mặc khác, yêu cầu ngày cao tính tiện nghi an tồn chuyển động cao nên hệ thống điện ô tô ngày đại phức tạp Để thực hàng loạt chức trên, ô tô bao gồm có hệ thống điện như: • Hệ thống cấp điện ( Charging System): gồm ắc qui, máy phát điện, chỉnh lưu • Hệ thống khởi động ( Starting System): gồm máy khởi động, loại rơ – le • Hệ thống chiếu sáng tín hiệu (Lighting Và Signal System): gồm đèn đầu, đèn báo rẽ, rơ – le, • Hệ thống đo đạc kiểm tra (Gauging System): gồm đồng hồ bảng tablo (đồng hồ báo nhiệt độ nhớt, đồng hồ đo tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát, tốc độ xe • Hệ thống điều khiển động ( Vehicle Control System): gồm hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống hộp số, hệ thống phanh, hệ thống treo • Hệ thống điều hịa nhiệt độ ( Air Conditioning System): gồm máy nén, giàn nóng, lạnh, lọc gas, van tiết lưu thieetss bị hệ thống điều khiển • Hệ thống thiết bị tiện nghi: gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ kính, nâng hạ ghế, âm thanh, hình ảnh, chống trộm, 2.2 Hệ thống thông tin Hệ thống thông tin xe bao gồm bảng đồng hồ tableau, hình hiển thị đa chức đèn báo giúp tài xế người sửa chữa biết thông tin tình trạng hoạt động hệ thống xe 2.2.1 Bảng đồng hồ đèn báo bảng táp-lơ Ngồi đồng hồ báo táp-lơ, xe cịn bố trí kết hợp nhiều loại đèn báo khác hiển thị thông số hệ thống hoạt động xe đèn báo áp suất nhớt, đèn báo nạp, đèn báo có phanh ABS hoạt động…., điều giúp cho người điều khiển dễ dàng kiểm sốt xe làm tăng tính an toàn tiện nghi điều khiển xe Bảng 2.1 Các đèn báo bảng táp-lô TT Biểu tượng Ý nghĩa Đèn chiếu xa Đèn báo hộp số tự động Đèn báo túi khí SRS Đèn báo cửa trước mở Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 TT Biểu tượng Ý nghĩa Đèn báo dây đai an tồn chưa đóng Đèn báo phanh Đèn báo sạc Đèn báo có phanh ABS Đèn kiểm tra động 10 Đèn báo nhiên liệu thấp 11 Đèn báo xe bị trượt đường trơn 12 Đèn báo xe chạy lập trình tự động 13 Đèn báo có đèn chiếu sáng trước 14 Đèn báo đỗ xe 15 Đèn báo rẽ trái phải 16 Tín hiệu cuộn cảm biến hệ thống túi khí tắt 17 Đèn cảnh báo áp suất lốp 18 Đèn báo có cố nguy hiểm xe 19 Đèn báo có hổ trợ leo dốc 20 Đèn báo cơng tắc khởi động vị trí ON 2.2.2 Hệ thống truyền thông tin MPX Hệ thống MPX ứng dụng dòng xe TOYOTA MPX hệ thống thơng tin phức hợp (Multiplex Communication System), phương pháp thơng tin liên lạc, truyền và/hay nhận hai hay nhiều liệu sử dụng đường truyền MPX có ưu điểm sau: • Giảm số lượng dây điện Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 10 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Động Encoder Rơ-le 3,9 IC 4N35 Rơ-le đèn tĩnh Cảm biến tốc độ động Cảm biến góc lái Quang trở Arduino 10,11 Động Servo 12 74HC595 13 Led đoạn 14 Mô-đun LM2596 15 Mô-đun L298 Sau có mạch nguyên lý sử dụng phần mềm Proteus để thiết kế mạch in cho mạch điều khiển toàn hệ thống Hình 4.34 Mạch in Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 56 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Hình 4.35 Mạch điều khiển thực tế 4.5 Thiết kế mơ hình Mơ hình hệ thống bao gồm: + Khung mơ hình + Hệ thống đèn đầu + Cụm vô lăng công tắc điều khiển đèn + Hệ thống đèn điều khiển chóa đèn + Hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh Hình 4.36 Mơ hình hệ thống đèn chiếu sáng thông minh Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 57 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Hình 4.37 Mặt bàn bố trí thiết bị mơ hình 4.5.1 Hệ thống đèn đầu Hệ thống đèn đầu mơ hình bao gồm: - Cụm đèn pha cốt - Cụm đèn xi nhan phía trước Hình 4.38 Cụm đèn đầu nhìn từ phía trước Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 58 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 4.5.2 Cụm vô lăng cơng tắc điều khiển Hình 4.39 Cơng tắc điều khiển mơ hình Hình 4.40 Vơ lăng Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 59 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thơng minh xe Toyota Corolla 2010 Hình 4.41 Bố trí relay nháy xi nhan mơ hình 4.5.3 Hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh Trên mơ hình bên cạnh đèn cốt bố trí thêm đèn phụ để chiếu sáng bổ sung cho đèn cốt xe rẽ Hai đèn phụ lắp bên phía trước mơ hình, gần với đèn cốt Hai đèn hoạt động theo chương trình lập trình sẵn Hình 4.42 Bố trí đèn chiếu phụ xe vào rẽ mơ hình 4.6 Kết đạt Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 60 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu, tìm hướng thiết kế khả thi, lập kế hoạch tiến hành thiết kế, chế tạo Cuối đề tài “Khảo sát hệ thống điện nghiên cứu, thiết kế hệ thống chiếu thông minh xe Toyota Corolla 2010” hoàn thành thời hạn giao Chúng em cho chạy thử hoạt động xác chế độ đề Hình 4.43 Thiết kế thành cơng mơ hình hệ thống chiếu sáng thơng minh Hình 4.44 Đèn sáng ta bật cơng tắc Auto che cảm biến ánh sáng Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 61 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Hình 4.45 Đèn tĩnh sáng với xi nhan Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 62 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 KẾT LUẬN Kết luận Qua trính nghiên cứu thiết kế chế tạo mơ hình rút được: Hệ thống chiếu sáng thông minh vơ cần thiết có tính thật tế cao, tăng tính an tồn cho người điều khiển hành khách xe, tăng tiện ích giảm thao tác cho người lái Hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh: có ưu điểm xe rẽ trái rẽ phải, nhờ góc chiếu sáng rộng, nhược điểm linh hoạt, chiếu sáng cố định Vì phải có kết hợp hai hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh hệ thống chiếu sáng góc rẽ động để có hệ thống chiếu sáng linh hoạt nhuần nhuyễn Hệ thống tự động bật đèn đầu nhận biết ánh sáng môi trường xung quanh tự động bật đèn đầu nhận thấy không đủ điều kiện ánh sáng cho việc điều khiển xe Tuy nhiên góc độ mơ hình, hệ thống trang bị thiết bị đơn giản tuổi thọ không cao Để vào thực tế sử dụng phải cịn q trình dài nghiên cứu cải tiến Phương hướng phát triển Trang bị thêm hệ thống tự động chuyển pha-cos để tránh gây chói mắt cho người đối diện Sử dụng cụm đèn LED để chiếu sáng thay đèn sợi đốt thơng thường, tăng cường độ chiếu sáng tiết kiệm điện tăng tuổi thọ Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 63 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn (2005), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] TS Phạm Quốc Thái , Bài giảng môn học Trang Bị Điện Và Điện Tử Thân Xe, , ĐHBK- Đà Nẵng [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2003), Lý Thuyết Ơtơ Và Máy Cơng Trình, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] 2009 – 2010 Toyota Corolla Repair Manual [5] 2009 – 2010 Toyota Corolla Electrical Wiring Diagrams [6] http://www.otosaigon.com [7] http://www.narva.com.vn [8] http://www.hella.com [9] http://www.lighting.philips.c [10] http://www.glowire.com/auto [11] http://lighting.lrc.rpi.edu/ Sinh viên thực hiện: Cao Văn Thạnh Hướng dẫn: Ts Phạm Quốc Thái 64 MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn i Lời cam đoan liêm học thuật ii Mục lục iii Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ v Danh sách cụm từ viết tắt vi Chương TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA COROLLA 2010 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Thiết kế 1.1.2 Nội thất 1.1.3 Động cơ, hộp số 1.1.4 An toàn 1.2 Thông số kỹ thuật 1.3 Giới thiệu hệ thống xe Toyota Corolla 2010 1.3.1 Hệ thống khởi động 1.3.2 Hệ thống nhiên liệu 1.3.3 Hệ thống đánh lửa động 3ZR – FE Toyota Corolla 2010 1.3.4 Hệ thống điều khiển động 1.3.5 Hệ thống làm mát động 3ZR – FE 1.3.6 Hệ thống bôi trơn 1.3.7 Hệ thống lái 1.3.8 Hệ thống phanh 1.3.9 Hệ thống treo Chương KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 2.1 Tổng quan hệ thống điện thân xe Toyota Corolla 2010 2.2 Hệ thống thông tin 2.2.1 Bảng đồng hồ đèn báo bảng táp-lô 2.2.2 Hệ thống truyền thông tin MPX 10 2.3 Hệ thống chiếu sáng 11 2.4 Hệ thống tín hiệu 12 2.4.1 Hệ thống còi 12 2.4.2 Hệ thống đèn rẽ báo nguy 13 2.4.3 Hệ thống đèn phanh 13 2.5 Hệ thống an toàn 13 2.5.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS kết hợp EBD BA 14 2.5.2 Hệ thống túi khí 14 2.6 Hệ thống khóa cửa xe 15 2.7 Hệ thống âm 15 2.8 Hệ thống gạt nước rửa kính 16 2.9 Hệ thống điều khiển ghế lái ghế hành khách 17 2.10 Hệ thống nâng hạ kính 19 Chương GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CƠ BẢN VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 19 3.1 Hệ thống chiếu sáng 20 3.1.1 Hệ thống đèn đầu 20 3.1.2 Hệ thống đèn hậu 21 3.1.3 Hệ thống đèn sương mù 22 3.1.4 Hệ thống đèn xi nhan Lỗi! Thẻ đánh dấu không xác định 3.2 Hệ thống chiếu sáng thông minh 23 3.2.1 Hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 24 3.2.2 Hệ thống chiếu sáng góc rẽ động( AFS) 25 Chương NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 28 4.1 Thiết kế hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 28 4.1.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 28 4.1.2 Phương án thiết kế 29 4.1.3 Thiết kế mạch điều khiển 36 4.2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng góc rẽ động 40 4.2.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 40 4.2.2 Phương án thiết kế 42 4.2.3 Thiết kế mạch điều khiển 44 4.3 Thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu 52 4.3.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 52 4.3.2 Phương án thiết kế 53 4.3.3 Thiết kế mạch điều khiển 53 4.4 Thiết kế mạch điều khiển trung tâm 55 4.5 Thiết kế mô hình 57 4.5.1 Hệ thống đèn đầu 58 4.5.2 Cụm vô lăng công tắc điều khiển 59 4.5.3 Hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 60 4.6 Kết đạt 60 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật chi tiết xe Toyota Corolla 2010 Bảng 2.1 Các đèn báo bảng táp-lô Bảng 4.1 Một vài thông số Arduino nano 30 Bảng 4.2 Phạm vi góc xoay đèn pha .41 Bảng 4.3 Điều kiện hoạt động đèn pha 41 Hình 1.1 Động xe Toyota Corolla 2010 .3 Hình 1.2 Kết cấu máy khởi động .6 Hình 1.3 Hệ thống nhiên liệu Toyota Corolla 2010 Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 1.4 Đường nước làm mát Lỗi! Thẻ đánh dấu không xác định Hình1.5 Hệ thống bơi trơn Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 1.6 Các phận hệ thống lái Hình 1.7 Bố trí hệ thống phanh Lỗi! Thẻ đánh dấu không xác định Hình 1.8 Hệ thống treo xe Toyota Corolla 2010 Lỗi! Thẻ đánh dấu không xác định Hình 2.1 Cấu tạo bảng táp-lơ xe Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 2.2 Vị trí chi tiết hệ thống chiếu sáng 12 Hình 2.3 Cấu tạo còi điện 12 Hình 2.4 Vị trí cảm biến hệ thống phanh ABS Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 2.5 Bố trí hệ thống túi khí .14 Hình 2.6 Hệ thống khóa cửa xe Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 2.7 Hệ thống âm xe 16 Hình 2.8 Bố trí hệ thống nâng hạ ghế lái .18 Hình 3.1 Sơ đồ điểu khiển đèn đầu loại âm chờ 20 Hình 3.2 Sơ đồ điểu khiển đèn đầu loại dương chờ 21 Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển hệ thống đèn hậu 21 Hình 3.4 Sơ đồ điều khiển đèn sương mù phía trước 22 Hình 3.5 Sơ đồ điểu khiển đèn sương mù phía sau .23 Hình 3.6 Hiệu chiếu sáng hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 24 Hình 3.7 Đèn chiếu sáng góc rẽ tắt thẳng bật với tín hiệu xi nhan 24 Hình 3.8 Vùng chiếu sáng đèn cốt thay đổi xe chạy cung đường cong 25 Hình 3.9 Góc điểu chỉnh hệ thống đủ cho cung đường có độ cong lớn 26 Hình 3.10 Cấu tạo hệ thống chiếu sáng góc rẽ động .26 Hình 3.11 Các modul cấu đèn liếc động lắp thêm Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng xác định Hình 3.12 Sự khác biệt vùng chiếu sáng xe trang bị AFS 27 Hình 4.1 Đèn phụ bổ sung ánh sáng xe rẽ 28 Hình 4.2 Các chế độ hoạt động đèn chiếu sáng góc rẽ tĩnh 29 Hình 4.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 30 Hình 4.4 Arduino nano 30 Hình 4.5 Module L298N 31 Hình 4.6 Cấu tạo encoder 32 Hình 4.7 Đồng hồ cơng tơ mét mơ hình 32 Hình 4.8 Động DC trang bị Encorde để giả tín hiệu tốc độ mơ hình .33 Hình 4.9 Biến trở đo góc đánh lái 34 Hình 4.10 Cấu tạo biến trở 34 Hình 4.11 IC 4N35 35 Hình 4.12 Module relay 35 Hình 4.13 IC 74HC595 36 Hình 4.14 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh .36 Hình 4.15 Sơ đồ thuật tốn hệ thống chiếu sáng góc rẽ tĩnh 37 Hình 4.16 Giao diện phần mềm IDE .38 Hình 4.17 Điều chỉnh góc chiếu sáng theo cung đường 40 Hình 4.18 Cấu tạo đèn liếc động .42 Hình 4.19 Nguyên lý hoạt động hệ thống chiếu sáng góc rẽ động 42 Hình 4.20 Cơng tắc AFS 43 Hình 4.21 Đơng servo SG90 44 Hình 4.22 Cấu tạo động Servo 44 Hình 4.23 IC 4N35 45 Hình 4.24 Module LM2596 45 Hình 4.25 Cấu tạo Module LM2596 .45 Hình 4.26 Sơ đồ mạch ngun lý hệ thống góc rẽ động .46 Hình 4.27 Sơ đồ thuật tốn hệ thống chiếu sáng góc rẽ động .47 Hình 4.28 Bố trí cảm biến ánh sáng xe 52 Hình 4.29 Quang trở .53 Hình 4.30 Sơ đồ nguyên lý hệ thống tự động bật đèn đầu 54 Hình 4.31 Lưu đồ thuật tốn hệ thống tự động bật đèn đầu 54 Hình 4.32 Sơ đồ nguyền lý hệ thống chiếu sáng thơng minh 55 Hình 4.33 Mạch in 56 Hình 4.34 Mạch điều khiển thực tế .57 Hình 4.35 Mơ hình hệ thống đèn chiếu sáng thông minh 57 Hình 4.36 Mặt bàn bố trí thiết bị mơ hình 58 Hình 4.37 Cụm đèn đầu nhìn từ phía trước 58 Hình 4.38 Cơng tắc điều khiển mơ hình 59 Hình 4.39 Vơ lăng 59 Hình 4.40 Bố trí relay nháy xi nhan mơ hình .60 Hình 4.41 Bố trí đèn chiếu phụ xe vào rẽ mơ hình 60 Hình 4.42 Thiết kế thành cơng mơ hình hệ thống chiếu sáng thơng minh 61 Hình 4.43 Đèn sáng ta bật cơng tắc Auto che cảm biến ánh sáng 61 Hình 4.44 Đèn tĩnh sáng với xi nhan 62 ... Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Chương KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA COROLLA 2010 2.1 Tổng quan hệ thống điện. .. 27 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Chương NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 4.1 Thiết kế hệ thống chiếu. .. Thái 19 Khảo sát hệ thống điện thân xe nghiên cứu thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng thông minh xe Toyota Corolla 2010 Chương GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CƠ BẢN VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH