Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thông để mở và đóng các cửa sổ bằng cách điều khiển công tắc
Phân loại:
Về mặt cơ khí, hệ thống được phân làm 2 loại
Hệ thống sử dụng dây cáp để kéo bệ đỡ kính
Hệ thống nâng hạ bệ đỡ kính hình "cái kéo"
Hình 2.15 Phân loại 2 dạng nâng kính.
Cấu tạo, nguyên lí:
Hệ thống nâng kính dạng kéo
Nguyên lý hoạt động giống hệt một cái kéo, hệ thống này không dùng dây cáp mà dựa trên 1 bánh răng được truyền động bởi mô tơ điện.
36
Hình 2.16 Cơ cấu nâng kính dạng cái kéo.
Hệ thống dùng dây cáp
Trong số các hệ thống dùng dây cáp thì có hai loại cáp chính :
Hệ thống dùng cáp xoắn
37
hình 2.17 Cơ cấu nâng kính dạng cáp đơn
Hệ thống cáp Bowder kép
Cáp bowden là loại cáp mà ta thường dùng làm dây phanh trên xe đạp hay xe gắn máy. Hệ thống bowden kép dùng 3 dây cáp, 2 bệ đỡ trên 2 thanh ray giúp chịu được kính trọng lượng nặng hơn
38
Hệ thống điều khiển
Hầu hết các xe ngày nay đều được trang bị chức năng tự động lên xuống kính vị trí người lái vì lý do an toàn (có in dòng chữ AUTO trên nút bấm). Hệ thống này cho phép người lái chỉ cần gạt nút bấm 1 chạm mà không cần phải giữ nút bấm cho đến khi kính lên hay xuống hẳn. Trong trường hợp này, các bạn cần phải chọn động cơ có chức năng 1 chạm đi kèm. Tiện ích này đôi khi cũng được kết hợp với hệ thống đóng cửa kính trung tâm bằng cách dùng chìa khóa cắm vào ổ khóa trên cửa tài. Trên các dòng xe hiện đại, cửa kính còn có thể đóng/mở từ xa bằng chìa (xem sơ đồ mạch điện bên dưới).
Hình 2.19 Công tắc nâng hạ kính và khóa cửa chính
Sơ đồ mạch điện
Khoá cửa
Có 2 tín hiệu đến và 2 tín hiệu đi. Tín hiệu đến sẽ được gởi về ECU khóa cửa khi bật công tắc khóa cửa trên giàn công tắc điều khiển ở chỗ cửa bên tài. Khi có tín hiệu đến ECU sẽ gởi tín hiệu đi để bộ chấp hành khóa cửa làm việc
Nâng hạ kính
Công tắc Auto dùng để điều khiển kính tài xế, 3 công tắc nâng hạ kính chính dùng để tài xế điều khiển, công tắc nâng hạ kính phụ dùng để hành khách điều khiển. Ngoài ra còn có 1 công tắc LOCK để chặn không cho các công tắc nâng hạ kính phụ hoạt động
39
2.3.1Nguyên lýhoạt dộng điều khiển hệ thống nâng hạ kính và khóa cửa.
Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính:
Hình 2.20 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống nâng hạ kính ( toyota electrical wiring diagram workbook) .
40 Nguyên lý hoạt động:
Khi công tắc đánh lửa bật ở vị trí ON, dòng điện từ hộp cầu chì → cực 1 (relay) → cực 3→ Mass. Relay hoạt động và có dòng điện từ cực 2(relay) từ Power CB → cực 4(relay) → cực 1 của công tắc chính → cực 5 của công tắc chính.
• Vận hành bằng tay (cửa sổ người lái)
Khi công tắc đánh lửa được bật và công tắc chính ở vị trí UP, dòng điện chạy từ cực 1 của công tắc chính đến cực 2 của công tắc chính → cực 2 của mô tơ nâng kính → cực 1→ cực 6 của công tắc chính→ cực 5→ mass và làm cho mô tơ xoay theo chiều lên. Cửa sổ đi lên chỉ khi công tắc đang được đẩy.
Ở chế độ DOWN, dòng điện chạy từ cực 1 → cực 6 của công tắc chính và làm cho dòn điện trong mạch chạy từ cực 1 của mô tơ → cực 2→cực 2 của công tắc chính → 5 → mass, dòng trong mạch chạy ngược lại so với chế độ UP, làm cho mô tơ quay ngược lại, cửa sổ được hạ thấp xuống.
• Chế độ AUTO
Khi công tắc đánh lửa ở vị trí ON và công tắc AUTO trên công tắc chính ở vị trí DOWN, dòng điện trong mạch chạy từ cực 1 của công tắc chính đến cực 6 của công tắc chính → cực 1 của mô tơ nâng kính → cực 2 → cực 2 của công tắc chính → cực 5 → mass, lmaf cho mô tơ quay theo chiều xuống.
Sau đó solenoid trong công tắc chính hoạt động và khóa công tắc AUTO đang được đẩy và làm cho mô tơ tiếp tục quay ở chế độ AUTO hướng xuống.
Sau khi cửa sổ hoàn tất quá trình đi xuống, dòng điện trong mạch giữa cực 2 của công tắc chính và cực 5 tăng, kết quả là solenoid dừng hoạt động. khi công tắc AUTO được tắt, dòng từ cưc 1 của công tắc chính đến cực 6 bị cắt đứt, mô tơ dừng và chế độ AUTO dừng.
• Dừng tự động tại của sổ người lái
Khi công tắc điều khiển bằng tay tại vị trí người lái được đẩy lên trong khi chế độ DOWN AUTO đang hoạt động, mass được mở trong công tắc chính và không có dòng từ cực 2 của công tắc chính → cực 5, mô tơ sẽ dừng, làm cho chế độ DOWN AUTO bị dừng. Nếu như công tắc bằng tay tiếp tục được đẩy lên thì mô tơ sẽ quay theo chiều lên trên.
• Công tắc hàng khách
Khi công tắc hành khách được đẩy xuống, dòng điện từ cực 5 của công tắc hành khách đến cực 4 của công tắc hành khách → cực 1 của mô tơ nâng kính → 2→ cực 1 của công tắc
41 hành khách → cực 2 → cực 3 của công tắc chính → cực 5 → mass và làm cho mô tơ nâng kính quay theo hướng xuống. Kính chỉ đi xuống chỉ khi công tắc hành khách đang được giữ. Khi cửa sổ đi lên, dòng trong mạch sẽ chạy ngược lại so với khi cửa sổ đi xuống. Khi công tắc khóa cửa sổ được đẩy, công tắc hành khách sẽ bị ngắt mass. Kết quả là dù có đóng hay mở công tắc hành khách, dòng từ cực 5 của công tắc chính không còn là mass và mô tơ không quay, cửa sổ hành khách không còn hoạt động và đã được khóa.
42
Hình 2.21 Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ( toyota electrical wiring diagram workbook)
43 Trong trường hợp xây dựng mô hình như trên, ta chỉ xét công tắc khóa cửa trên công tắc chính bên tài xế không xét các công tắc khóa cửa bằng chìa khóa và công tắc bên ghế hành khách
Hộp relay tổ hợp được cấp dương ( W-R) và cấp âm ( W-B), sau khi lấy tín hiệu nhịp 0v từ công tắc khóa cửa ( lock or unlock) thì hộp relay sẽ xử lý tín hiệu để điều khiển chiều dòng điện qua 2 dây R và L được mắc song song vào các moto lock cửa để vận hành moto lock cửa hoặc đảo chiều được moto
44
45
Chương3. MÔ HÌNH THỰC HIỆN 3.1 Ý tưởng thiết kế thi công mô hình.
3.1.1 Thiết kế mô hình.
Thiết kế một mô hình nhỏ gọn nhưng đầy đủ những mục tiêu đã đề ra, tạo điều kiên thuận lợi trong quá trình di chuyền khi các bạn thực hành. Mô hình phải vừa có tính thẫm mỹ vừa có tính khoa học. Bố trí các chi tiết một cách hợp lý: Các giấc chuẩn đoán phải đặt gần từng thành phần để dễ dàng nhận diện.
Phần mô hình được thi công trong vòng 2 tháng và đạt được tiêu chuẩn về màu sắc, kỹ thuật phù hợp với yêu cầu của xưởng điện.
Phần sa bàn sẽ bố trí các bộ phận như công tắc, cầu chì, relay, các giấc chuẩn đoán, công tắc điều khiển, motor chấp hành, đèn và một số thiết bị khác.
3.1.2 Tiến hành thi công mô hình.
Trên cơ sở các yêu cầu, qua quá trình quan sát các mô hình tương tự trong xưởng và sự hướng dẫn của giáo viên, nhóm em đã tiến hành thi công mô hình như sau:
- Bước 1: Lên ý tưởng, phác họa mô hình trên giấy.
- Bước 2: Tính toán diện tích bề mặt để đặt các chi tiết một cách vừa vặn, để tránh trường hợp không quá to thì cồng kềnh hay quá nhỏ thì thiếu diện tích.
- Bước 3: Chọn vật liệu để thi công
Trên cơ sở dễ tìm, rẻ, chắc chắn và dễ hàn cắt thì chọn vật liệu là sắt. -Bước 4: Tiến hành thi công
+ Đo đạc chiều dài, chiều rộng bề mặt để gá các chi tiết.Sau đó, cắt sắt theo các kích thước này và hàn lại.
+ Dựa vào các kích thước ở trên ta tiến hành cắt sắt và hàn khung đỡ với chiều cao mô hình vừa phải nhằm dễ quan sát.
46
3.2 Tài liệu sử dụng mô hình.
3.2.1 Xác định các chân mô tơ, công tắc.
Mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu.
- Hệ thống chiếu sáng.
Xác định các chân của công tắc điều khiển.
+Dụng cụ chuẩn bị: đồng hồ đo VOM (đo ở chế độ thông mạch)
+ Xác định: dùng đồng hồ đo từng đôi một ở từng chế độ để các định các cặp dây thông nhau, chú ý công tắc xi nhan phải ở vị trí giữa để tránh nhầm lẫn khi đo. Tùy theo các xe khác nhau mà 3 dây đèn đầu có thể nằm chung hoặc riêng với các dây pha, cốt và flass. sau khi đo đạc ta được bảng công tắc đèn đầu, xinhan như sau :
Hình 3.1 Mạch công tắc đèn đầu nissan
-Hệ thống đèn tín hiệu – hazard.
-Xác định các chân của flasher
+Cách xác đinh: tài liệu trên google ( flasher 8 pin toyota)
47
Mô hình điều khiển gạt mưa rửa kính
- Xác định các chân của mô tơ gạt nước. + Chuẩn bị:
Dụng cụ: bình ắc qui, đồng hồ VOM + Cách xác định:
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mô tơ gạt nước trước ( sử dụng trong mô hình)
Thông thường mô tơ có 5 chân (+1; lOW;HIGH; ; B; E)
Khi mô tơ được tháo ra ngoài sẽ có 3 trường hợp vị trí của mô tơ:
Vị trí dừng: chân +1 trùng với chân E, chân B riêng biệt, chân LOW , HIGH, E, +1 thông nhau
48 Vị trí chạy: chân +1 trùng với chân B, chân E sẽ có điện trở với chân LOW, HIGH - Xác định vị trí của mô tơ:
Vị trí dừng: có 4 dây thông nhau và một chân tách biệt (chân B).
Vị trí chạy: xác định ba chân của mô tơ: bằng cách đo sẽ có chân E thông với chân B, và loại trừ ra được 3 dây motor
Sử dụng máy đo hoạc dùng bình ắc qui để xác định ba chân của mô tơ. sử dụng VOM đo điện trở giữa các cặp dây LOW; HIGH và E. điện trở lớn nhất sẽ rơi vào cặp E và LOW, còn cặp nhỏ nhất sẽ rơi vào E và HIGH (trên lý thuyết thì vậy, nhưng điện trở từng cặp này rất nhỏ nên rất xác định chưa kể đến việc vị trí chổi than trong moto đối với cổ góp lại không đồng đều dẫn đến việc xác định điện trở rất khó khăn, gần như là thông mạch, nên nhóm không khuyến khích cách này)
Dễ dàng và nhanh nhất là sử dụng nguồn 12V DC cấp trực tiếp vào 3 dây, giả sử đặt thử 1 dây nào đó là dây E cấp âm và cấp dương lần lượt 2 dây còn lại, nếu motor quay cùng theo 1 chiều ở 2 tốc độ cao và thấp thì đã xác định đúng chân E và chân HIGH, LOW. Nếu quay ngược chiều hoặc quay quá nhanh ở hai tốc độ thì lặp lại việc đặt chân E
- Xác định các chân của công tắc điều khiển. + Chuẩn bị:
Dụng cụ: đồng hồ đo VOM.
+ Cách xác định: công tắc điều khiển có hai loại: loại âm chờ và dương chờ
- Để chế độ phun nước: đo được 2 dây thông nhau là W và E. Sau đó để chế độ LOW hoặc HIGH và kiểm tra xem 1 trong 2 dây W và E có dây nào thông với dây thứ ba hay không. - Nếu có thông: cụm công tắc điều khển thuộc loại dương chờ.
- Nếu không thông: cụm công tắc điều khiển thuộc loại âm chờ. Ở mô hình này công tắc điều khiển thuộc loại âm chờ.
+Bước 1. Đây là cụm công tắc điều khiển loại âm chờ, nên ta suy ra chân W và E. Dây W và E không được lấp lẫn.
Đối với cụm công tắc điều khiển loại âm chờ thì sẽ không xảy ra hiện tượng cháy, mà chỉ xảy ra hiện tượng chế độ INT không hoạt động.
+Bước 2. Để chế độ OFF: đo 2 dây thông nhau là +1 và S +Bước 3. Bỏ qua chế độ INT
+Bước 4. Để chế độ LOW: Một trong 2 dây +1 và S sẽ thông với chân thứ 3, từ đó xác định được chân +1 và chân S. Còn chân thứ 3 là chân B
49
Hình 3.4 Mạch công tắc điều khiển gạt mưa –rửa kính loại âm chờ.
Ngoài ra còn có công tắc loại dương chờ và ta xác định như sau:
+Bước 1. Đây là cụm công tắc điều khiển loại dương chờ nên ta xác định được rõ chân W và chân E.
+Bước 2. Để chế độ OFF: đo 2 dây thông nhau là -1 và S. +Bước 3. Bỏ qua chế độ INT.
+Bước 4. Để chế độ LOW: Một trong 2 dây -1 và S sẽ thông với chân thứ 3, từ đó xác định được chân -1 và chân S.
+Bước 5. Để chế độ HIGH: Chân E sẽ thông với 1 chân, chân đó sẽ là chân -2. +Bước 6. Chân còn lại là chân B.
50 Nhưng tốt nhất trong một số trường hợp chúng em khuyến khích sinh viên tra mã phụ tùng trên tay công tắc( tra google) từ đó xác định tay công tắc thuộc loại xe nào từ đó có thể tìm được sơ đồ mạch điện cho đúng tay công tắc đó tránh việc cấp sai âm dương vào công tắc để tránh việc làm hư mạch INT trên công tắc
Ngoài ra trên mô hình còn có mạch INT rời để tương tác với công tắc gạt mưa không tích hợp mạch INT ( wiper control toyota cressida 1991) , cách xác định từng chân của mạch INT rời có thể tham khảo sơ đồ mạch gạt mưa của toyota cressida 1991
51
Mô hình hệ thống nâng kính và khóa cửa
-Xác định các chân của công tắc chính. +Dụng cụ chuẩn bị: máy đo VOM.
+Cách xác định các chân của công tắc nâng kính chính và công tắc hành khách:
Đối với công tắc nâng kính chính, nhìn vào sơ đồ trên công tắc ta có thể dễ dàng xác định được dây dương, dây dương sẽ ko thông với bất kỳ dây còn lại
- giữ UP ở công tắc tài xế đo thông mạch dây dương với 5 dây còn lại, ==> xác định được dây xuống mô tơ cửa tài xế
- giữ DOWN ở công tắc tài xế đo thông mạch dây dương với 4 dây còn lại ==>xác định được dây còn lại xuống mô tơ bên cửa tài xế
- tương tự ta sẽ xác định được 2 dây xuống công tắc hành khách - dây còn lại sẽ là dây âm
Sau khi xác định được các dây liên quan đến hệ thống nâng kính==> còn lại 2 dây tín hiệu khóa cửa , dùng VOM để xác định dây nào chính xác là dây unlock và dây lock bằng cách đo thông mạch với dây âm kế hợp bấm nút lock và unlock
Đối với công tắc hành khách
dây dương sẽ không thông với 4 đây còn lại, bằng việc đo thông đôi một từng cặp daay, ta xác định dc 2 cặp thông nhau từ đó loại trừ dc dây dương
- Giữ UP đo dây dương ta sẽ đo thông và tìm dc dây xuống moto cửa phụ, từ đó suy ra dc dây từ công tắc chính xuống
- Tương tự ta tìm được 2 dây còn lại
Hình 3.7 Mạch công tắc chính điều khiển nâng hạ kính (toyota tacoma 1999).
52 Ngoài ra còn hộp relay tổ hợp khóa cửa (door control), để xác định từng dây trên hình này, ta có khai thác từ sơ đồ sau :
hình 3.8 Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ( toyota electrical wiring diagram workbook)
53
3.2.2 Sắp xếp các linh kiện và đấu dây điện cho các mô hình.
Để tiện cho việc sử dụng mô hình, cách đấu dây đều dựa vào sơ đồ đã có sẵn( trừ mô hình