Công tắc báo rẽ được bố trí trong công tắc tổ hợp nằm dưới vô lăng (steering wheel) nhầm hỗ trợ cho tài xế có thể dễ dàng thao tác.
29
Hình 2.21 Công tắc hazard trên xe Chevrolet Captiva
Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và đèn báo nguy:
Hình 2.22 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và đèn báo nguy có BCM điều khiển trên xe
30 Tác dụng của đèn này để tài xế báo hiệu hướng di chuyển, hướng xin đường với các phương tiện di chuyển xung quanh hoặc báo hiệu tín hiệu xin vượt xe khác phía trước. Ngoài ra, chúng còn làm nhiệm vụ như đèn cảnh báo nguy (hazard lamp).
2.9.3.Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Stop lamp) và đèn lùi (Backup 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...
Hình 2.23 Sơ đồ mạch điện đèn phanh và đèn lùi có BCM điều khiển trên xe Chevrolet
Captiva
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
31 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. Ngoài ra, hệ thống đèn phanh còn trang bị thêm một đèn LED màu đỏ ở chính giữa phía trên của kính chắn gió phía sau với chức năng hỗ trợ cho tài xế phía sau độ tập trung nhận biết xe phía trước thực hiện phanh nhanh hơn.
2.10. Hệ thống gạt mưa và rửa kính
Hình 2.24 Hệ thống gạt mưa rửa kính
Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo tầm nhìn cho tài xế trong điều kiện khi mưa hoặc sau khi mưa. Hệ thống có chức năng làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy.
Hệ thống gạt nước và rửa kính trên xe Chevrolet Captiva bao gồm các bộ phận sau: cần gạt nước, motor và cơ cấu dẫn động gạt nước; vòi phun của bộ rửa kính; bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính); công tắc (có relay điều khiển gạt nước gián đọan). Ngoài ra, còn có cảm biến nước mưa và bộ điều khiển gạt nước.
2.10.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống gạt nước
rửa kính (Wiper/Washer system)
32
Hình 2.25 Cấu tạo motor gạt nước
Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu được dùng cho các motor gạt nước. Motor gạt nước bao gồm một motor và cơ cấu trục vít – bánh vít nhằm giảm tốc độ của motor. Công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít để cần gạt nước dừng tại một vị trí (gọi là vị trí cuối) khi tắt công tắc gạt nước ở bất kì thời điểm nào, nhằm tránh giới hạn tầm nhìn của tài xế. Một motor gạt nước thường sử dụng ba chổi than: Chổi than tốc độ thấp, chổi than tốc độ cao và chổi than dùng chung (làm tiếp điểm nối mass).
2.10.1.2. Công tắc điều khiển gạt nước rửa kính
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.
33
Hình 2.26 Công tắc gạt nước, rửa kính trên xe Chevrolet Captiva
2.10.2. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước rửa kính
Hình 2.27 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước, rửa kính có BCM điều khiển trên xe
34
2.11. Các loại tín hiệu
2.11.1. Giới thiệu về các tín hiệu
Hiện nay, có 2 tín hiệu phổ biến trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô là tín hiệu liên tục (tín hiệu analog) và tín hiệu kỹ thuật số (tín hiệu digital). Mỗi tín hiệu có một phương pháp truyền và đặc tính tín hiệu khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng.
Tín hiệu digital còn gọi là tín hiệu kỹ thuật số chỉ bao gồm 2 mức cao và thấp (ví dụ 0V – 5V) và không liên tục. Đơn giản với mức thấp (ví dụ 0V) là OFF và với mức cao (ví dụ 5V) là ON. Tại bất kì thời điểm nào, tín hiệu digital chỉ đại diện cho một số có giá trị không đổi. Vì vậy, tín hiệu digital thường được sử dụng trong việc thể hiện tín hiệu rời rạc và tín hiệu nhị phân…
Hình 2.28 Ví dụ về tín hiệu on – off, một dạng tín hiệu digital
35 Đúng với tên tín hiệu liên tục, tín hiệu liên tục (analog) trái ngược với tín hiệu kỹ thuật số, tín hiệu liên tục cung cấp một tín hiệu có sự thay đổi liên tục tại nhiều thời điểm, nhiều mức, nhiều biên độ khác nhau, tương tự nhau hoặc khác nhau về mặt biểu diễn tín hiệu (ví dụ điệp áp tức thời của tín hiệu micro thay đổi phụ thuộc vào áp suất của sóng âm hay có thể là tín hiệu mà cảm biến áp suất đo được trong đường ống rail). Một số tín analog thường dùng như: Analog 4 – 20mA, Analog 0 – 10V…
2.11.2. Ứng dụng tín hiệu analog trên ô tô
Tín hiệu analog thường được sử dụng nhiều trên các thiết bị như các cảm biến, các công tắc điều khiển có nhiều mức độ (làm mờ đèn, mức độ gián đoạn trong công tắc gạt nước rửa kính, các bộ chọn chế độ đọc…).
36
CHƯƠNG 3.NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN
XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM
3.1. Tổng quan mô hình điện thân xe thực tế
Hình 3.1 Bản vẽ mô hình điện thân xe
Bảng 3.1 Các chi tiết trong hệ thống điện thân xe
Ký hiệu Tên chi tiết
1 BCM (Body control module) – Hộp điều khiển điện thân xe 2 FRONT LEFT – Cụm đèn đầu bên trái
3 FRONT RIGHT – Cụm đèn đầu bên phải 4 REAR LEFT– Cụm đèn sau bên trái 5 REAR RIGHT– Cụm đèn sau bên phải 6 HL HIGH – Đèn pha
7 HL LOW – Đèn cốt
8 TURN SIGNAL – Đèn tín hiệu 9 TAIL LAMP – Đèn đuôi xe
37 10 FOG LAMP – Đèn sương mù
11 HORN – Còi
12 DOOR LOCK – Khóa cửa 13 WASHER – Rửa kính
14 FRONT WIPER – Gạt mưa phía trước 15 HAZARD SW – Công tắc khẩn cấp 16 IGNITION SW – Công tắc chính 17 HEADLAMP SW – Công tắc đèn đầu 18 TURN SIGNAL SW – Công tắc báo rẻ 19 FRONT WIPER SW – Công tắc gạt mưa 20 FOG LAMP SW – Công tắc đèn sương mù 21 HORN SW – Công tắc còi
22 WASHER SW – Công tắc rửa kính 23 DOOR LOCK SW – Công tắc khóa cửa 24 BRAKE SW – Công tắc phanh
25 FLASH SW – Công tắc đá pha 26 OBD2 – Cổng OBD2
27 FUSE – Cầu chì 28 BATTERY - Ắc qui
3.1.1.Giả lập IGNITION SWITCH
Mạch công tắc trên xe
Hình 3.2 Mạch công tắc IGTION trên xe
38
Hình 3.3 Mạchcông tắc IGNITION giả lâp
Mô hình nhóm em là giả lập hệ thống điện thân xe và giả lập cả các công tắc điều khiển. Dựa trên mạch công tắc điều khiển trên xe nhóm em sử dụng relay để giả lập lại công tắc IGNITION có nguyên lí hoạt đông tương tự như công tắc trên xe.
Hình 3.4 Công tắc IGNITION
3.1.2.Giả lập công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng
Mạch công tắc trên xe
Hình 3.5 Mạch công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng trên xe
39
Hình 3.6 Mạchcông tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng giả lập
Hình 3.7 Công tắc 2 cực 5 vị trí
Công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng nhóm cũng sử dụng relay và công tắc 5 chế độ để giả lập lại như công tắc trên xe có đủ các chế độ.
3.1.3.Giả lập công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính
40
Hình 3. 8 Mạch công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe
Mạch công tắc giả lập
Hình 3.9 Mạch công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính giả lập
Ở công tắc điều khiển gạt mưa rửa kính ngoài công tắc 5 chế độ và relay nhóm em còn sử dụng điện trở để điều khiển chế tốc độ của chế độ INT. Trong hệ thống gạt mưa rửa kính nhóm em còn sử dụng công tắc nhấn để mô phỏng hệ thống rửa kính.
41
Hình 3.10 Công tắc nhấn nhả
3.2. Hệ thống chiếu sáng
3.2.1. Cấu tạo hệ thống chiếu sáng
42
Bảng 3.2 Các chi tiết trong hệ thống chiếu sáng
Ký hiệu Tên chi tiết
1 HEADLAMP SW – Công tắc đèn đầu 2 FOG LAMP SW – Công tắc đèn sương mù 3 HL HIGH – Đèn pha
4 HL LOW – Đèn cốt
5 TAIL LAMP – Đèn đuôi xe 6 FOG LAMP – Đèn sương mù
3.2.2.Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động
3.2.2.1. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn đầu
Mạch điện
43
Hình 3. 13. Sơ đồ mạch điện đèn đầu
Nguyên lý hoạt dộng
Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí OFF:
Các chân tín hiệu không được nối mass, do đó không có đèn nào sáng Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí HDLP:
+ Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí LOW: J6/12 → mass (GND), BCM từ chân J2/23 điều khiển cuộn dây Head Lamp Low Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn Low Headlamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
44 + Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí HIGH: J6/12 → mass (GND) và J5/18 → mass, BCM từ chân J1/16 điều khiển cuộn dây Head Lamp High Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn High Headlamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
+ Khi công tắc Head Lamp Switch ở vị trí PASSING (chế độ passing được bật cả khí LIGHT SWITCH ở vị trí OFF): J5/25 → mass (GND), BCM từ chân J1/16 điều khiển cuộn dây Head Lamp High Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn High Headlamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
3.2.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn hậu
Mạch điện
45
Nguyên lý hoạt động
Khi công tắc LIGHT SWITCH ở vị trí PARK:
+ J6/8 → mass (GND), BCM từ chân J2/24 điều khiển cuộn dây Park Lamp Relay, làm đóng tiếp điểm, ba đèn gồm: Parking Lamp, Tail Lamp và Lincense Plate Lamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
3.2.2.3. Sơ đồ công tắc điều khiển và mạch điện đèn sương mù
Mạch điện
Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện đèn sương mù
46 Khi FRONT FOG SWITCH đóng, J7/21 được nối mass(GND), BCM từ chân J1/11 điều khiển cuộn dây Front Fog Lamp Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn Front Fog Lamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
Khi REAR FOG SWITCH đóng, J4/16 được nối mass(GND), BCM từ chân J1/20 điều khiển cuộn dây Rear Fog Lamp Relay, làm đóng tiếp điểm, hai bóng đèn Rear Fog Lamp được nối (+) làm bóng đèn sáng.
3.3. Hệ thống tín hiệu
3.3.1.Cấu tạo hệ thống tín hiệu
Hình 3.16 Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trong mô hình
Bảng 3.3 Các chi tiết trong hệ thống tín hiệu
Ký hiệu Tên chi tiết
1 TURN SIGNAL SW – Công tắc báo rẻ 2 HAZARD SW – Công tắc khẩn cấp 3 TURN SIGNAL – Đèn tín hiệu 4 BRAKE SW – Công tắc phanh 5 HORN SW – Công tắc còi 6 HORN – Còi
47
3.3.2.Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động
3.3.2.1. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống còi
Mạch điện
Hình 3. 17 Sơ đồ mạch điện hệ thống còi
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống còi được công tắc điều khiển trực tiếp, ngoài ra BCM từ chân J2/18 được nối với cuộn dây, mục đích để có thể điều khiển còi bằng phần mềm chẩn đoán (Actutal Test). Khi nhấn HORN SWITCH, cuộn dây của Horn Relay hút tiếp điểm, hai còi Horn Low và Horn High được nối (+), làm cho còi hoạt động.
48
3.3.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống xi nhan
Mạch điện
Hình 3.18 Sơ đồ mạch điện hệ thống xi nhan
Nguyên lý hoạt động
Khi TURN SIGNAL SWITCH ở vị trí LH (Left), J5/15 → mass (GND), BCM từ chân J2/4 và J2/1 sẽ điều khiển trực tiếp Turn Signal Lamp, làm cho bóng đèn xi nhan chớp tắt liên tục.
49 Khi TURN SIGNAL SWITCH ở vị trí RH (Right), J5/16 → mass (GND), BCM từ chân J1/5 và J2/2 sẽ điều khiển trực tiếp Turn Signal Lamp, làm cho bóng đèn xi nhan chớp tắc liên tục.
Khi nhấn HAZARD SWITCH, J5/19 → mass (GND), BCM từ chân J2/4, J1/5, J2/1 và J2/2 sẽ điều khiển trực tiếp các Turn Signal Lamp, làm cho bóng đèn xi nhan chớp tắt liên tục. Đồng thời đèn led trong HAZARD SWITCH sẽ chớp tắt cùng với bóng đèn xi nhan.
3.3.2.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống đèn phanh
Mạch điện
50
Nguyên lý hoạt động
Khi đạp bàn đạp phanh, lúc này bàn đạp phanh điều khiển trực tiếp Stop Lamp, hai bóng đèn được nối (+) làm cho đèn sáng
3.4. Hệ thống gạt mưa rửa kính
3.4.1.Cấu tạo hệ thống gạt mưa rửa kính
Hình 3.20 Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trong mô hình
Bảng 3.4 Các chi tiết trong hệ thống gạt mưa rửa kính
Ký
hiệu Tên chi tiết
1 FRONT WIPER SW – Công tắc gạt mưa 2 WASHER SW – Công tắc rửa kính 3 FRONT WIPER – Gạt mưa phía trước 4 WASHER – Rửa kính
3.4.2.Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính
51
Hình 3.21 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính
Nguyên lý hoạt động
Điều khiển FRONT WIPER SWITCH: - Ở vị trí OFF hệ thống không hoạt động.
- Ở vị trí INT J5/8 →J5/9 thông qua 1 biến trở, mục đích để điều chỉnh tốc độ gạt nước. Lúc này BCM từ chân J2/20 điều khiển cuộn dây WIPER CONTROL RELAY, đảm bảo đóng ngắt tiếp điểm trong gián đoạn. Nguồn dương đi qua chân LOW của Front Wiper Motor về GND làm cho mô- tơ hoạt động gián đoạn.
52 - Ở vị trí LOW J5/8 → J5/9 thông qua một điện trở. Lúc này BCM từ chân J2/20 điều khiển cuộn dây WIPER CONTROL RELAY, đóng tiếp điểm. Nguồn dương đi qua chân LOW của Front Wiper Motor về GND làm cho mô- tơ hoạt động ở tốc độ thấp.
- Ở vị trí HIGH J5/8 →J5/9 thông qua một điện trở và J5/8 → J5/5. Lúc này BCM từ chân J2/20 điều khiển cuộn dây của WIPER RELAY CONTROL, đóng tiếp điểm. Đồng thời BCM từ chân J2/21 điều khiển cuộn dây WIPER SPEED RELAY Nguồn dương đi qua chân HIGH của Front Wiper Motor về GND làm cho mô- tơ hoạt động ở tốc độ cao.
- Khi nhấn công tắc WASHER, J5/8 → J5/24. Lúc này BCM từ chân J1/15 điều khiển cuộn dây FRONT WASHER PUMP RELAY, làm đóng tiếp điểm. Nguồn dương đi qua FRONT WASHER PUMP MOTOR về GND và làm cho mô-tơ bơm hoạt động.
3.5. Hệ thống khóa cửa
3.5.1.Cấu tạo hệ thống khóa cửa
53
Bảng 3.5 Các chi tiết trong hệ thống khóa cửa
Ký hiệu Tên chi tiết
1 DOOR LOCK SW – Công tắc khóa cửa 2 DOOR LOCK – Khóa cửa
3.5.2.Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống khóa cửa
Mạch điện
54
Nguyên lý hoạt động
Điều khiển DOOR LOCK SWITCH:
- Ở vị trí LOCK, J4/12 →mass. Lúc này từ chân J4/9 của BCM điều khiển