Chế độ đèn cốt: khi xoay cơng tắc về vị trí HEAD (LOW), dịng điện đi từ accu qua đèn LOW về mass đèn LOW sáng.
Chế độ đèn pha: khi xoay cơng tắc về vị trí HEAD (HIGH), dịng điện đi từ accu qua đèn HIGH về mass đèn HIGH sáng. Đồng thời, dòng điện cũng đi qua đèn chỉ báo chế độ chiếu xa trên táp lô sáng báo đèn HIGH đang bật.
Chế độ FLASH: khi gạt cơng tắc đèn đến vị trí FLASH, dịng điện đi từ accu qua đèn HIGH rồi về mass đèn HIGH sáng. Đồng thời, dòng điện cũng đi qua đèn chỉ báo chế độ chiếu xa trên táp lô sáng báo đèn HIGH đang bật. Khi ngưng tác dụng vào công tắc điều khiển đèn, công tắc tự động quay về vị trí cũ làm tắt đèn HIGH. Đèn chỉ báo chế độ chiếu xa cũng tắt theo.
20
2.4.1.2 Loại sử dụng relay
Đối với hệ thống chiếu sáng sử dụng relay ta có hai loại mạch điện cơng tắc điều khiển đèn đó là loại dương chờ và âm chờ.
a) Mạch công tắc điều khiển đèn loại dương chờ
Hình 2.7: Sơ đồ cơng tắc điều khiển đèn đầu loại dương chờ
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển đèn đầu loại dương chờ: - Khi bật cơng tắc LCS ở vị trí OFF, tất cả các đèn đều tắt;
- Khi bật cơng tắc LCS ở vị trí TAIL xuất hiện dịng điện từ accu qua cuộn dây W1 về mass làm đóng tiếp điểm 2, 3 của relay đèn đuôi làm đèn đuôi sáng;
- Khi bật cơng tắc LCS ở vị trí HEAD, đèn đi vẫn sáng. Dịng điện từ accu qua cuộn dây W2 về mass làm đóng tiếp điểm 4’, 3’ của relay điều khiển đèn đầu;
- Nếu cơng tắc đèn pha cốt ở vị trí LOW, dịng điện đi qua đèn LOW làm đèn LOW sáng và ngược lại ở vị trí HIGH, dịng điện đi qua đèn HIGH làm đèn HIGH sáng; - Nếu cơng tắc đèn pha cốt ở vị trí FLASH, dịng điện cũng đi qua đèn HIGH về mass đèn HIGH sáng. Vì cơng tắc FLASH là công tắc thường mở nên khi ngưng tác dụng thì cơng tắc đèn sẽ quay về vị trí cũ làm tắt đèn HIGH. Chế độ Flash có thể bật khi cơng tắc LCS ở vị trí OFF.
21
b) Mạch công tắc điều khiển đèn loại âm chờ
Hình 2.8: Sơ đồ cơng tắc điều khiển đèn loại âm chờ
Mạch điều khiển đèn kiểu âm chờ sử dụng relay 5 chân cho công tắc chuyển đổi pha và cốt.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển đèn đầu loại âm chờ: - Khi bật cơng tắc LCS ở vị trí OFF, tất cả các đèn đều tắt;
- Khi bật công tắc LCS ở vị trí TAIL xuất hiện dịng điện từ accu qua cuộn dây W1 về mass làm đóng tiếp điểm 2, 3 của relay đèn đuôi làm đèn đuôi sáng;
- Khi bật cơng tắc LCS ở vị trí HEAD, đèn đi vẫn sáng. Dịng điện từ accu qua cuộn dây W2 về mass làm đóng tiếp điểm 4’, 3’ của relay điều khiển đèn đầu;
- Nếu cơng tắc đèn pha cốt ở vị trí LOW, dịng điện đi qua tiếp điểm 4, 5 của relay đèn pha cốt làm dòng điện đi qua đèn LOW rồi về mass làm đèn LOW sáng;
- Nếu công tắc đèn pha cốt ở vị trí HIGH, dịng điện đi qua cuộn dây W3 của relay đèn pha cốt làm đóng tiếp điểm 4, 3. Lúc này dòng điện sẽ đi qua đèn HIGH rồi về mass làm đèn HIGH sáng;
- Nếu cơng tắc đèn pha cốt ở vị trí FLASH, dịng điện đi qua đèn cuộn dây W2 của relay điều khiển đèn đầu xuống mass làm đóng tiếp điểm của relay này. Đồng thời,
22
dòng điện cũng đi qua cuộn dây W3 của relay đèn pha cốt về mass làm đóng tiếp điểm 4, 3. Làm dịng điện đi qua đèn HIGH về mass làm đèn HIGH sáng. Vì cơng tắc FLASH là công tắc thường mở nên khi ngừng tác dụng thì cơng tắc đèn sẽ quay về vị trí cũ làm tắt đèn HIGH. Chế độ Flash có thể bật khi cơng tắc LCS ở vị trí OFF.
2.4.2 Hệ thống đèn hậu
Đèn hậu có hai loại bao gồm:
+ Hệ thống đèn hậu loại có sử dụng relay; + Hệ thống đèn hậu loại khơng sử dụng relay.
Hình 2.9: Hệ thống đèn hậu loại không sử dụng relay (bên trái) và sử dụng
relay (bên phải)
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn hậu có relay và khơng relay:
- Đối với hệ thống đèn hậu loại không sử dụng relay, khi cơng tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL, dịng điện đi từ accu qua các đèn hậu xuống mass làm đèn hậu sáng.
- Đối với hệ thống đèn hậu loại có sử dụng relay, khi cơng tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL, dịng điện đi từ accu qua cuộn dây của relay đèn hậu làm đóng tiếp điểm của relay này, lúc này dịng điện đi qua đèn hậu xuống mass làm đèn hậu sáng.
23
2.4.3 Hệ thống đèn sương mù
2.4.3.1 Đèn sương mù phía trước
Dòng cung cấp cho đèn sương mù thường được lấy sau relay đèn kích thước.
Hình 2.10: Hoạt động của hệ thống đèn sương mù trước
Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía trước:
Khi bật cơng tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL hoặc HEAD, đèn sương mù phía trước hoạt động.
Khi cơng tắc đèn sương mù ở vị trí FR, dịng điện đi từ accu qua cuộn dây của relay đèn sương mù phía trước làm đóng tiếp điểm của relay này. Lúc này dòng điện đi qua đèn sương mù phía trước rồi về mass làm đèn sáng. Đồng thời, dòng điện cũng đi qua đèn chỉ báo đèn sương mù F trong táp lô làm đèn này sáng thơng báo các đèn sương mù phía trước đang bật.
2.4.3.2 Đèn sương mù phía sau
Dòng cung cấp cho đèn sương mù thường được lấy sau relay đèn kích thước. Một đèn báo được gắn vào táp lô để thông báo cho tài xế khi đèn sương mù phía sau được bật.
Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía sau:
24
Hình 2.11: Hoạt động của hệ thống sương mù sau
Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía sau:
- Khi bật cơng tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL hoặc HEAD, đèn sương mù phía sau hoạt động, đồng nghĩa với việc đèn sương mù phía trước cũng được bật;
- Khi cơng tắc đèn sương mù ở vị trí FR+RR, dịng điện đi từ accu qua cuộn dây của relay đèn sương mù phía trước làm đóng tiếp điểm của relay này, tiếp đến dòng điện cũng đi qua công tắc đèn sương mù đến các đèn sương mù phía sau rồi xuống mass. Đồng thời cả hai đèn sương mù phía trước và phía sau đều sáng. Cả 2 đèn chỉ báo đèn sương mù F và R trên táp lô cũng sáng để thông báo đèn sương mù phía trước và sau đang bật.
2.4.4 Hệ thống tín hiệu
2.4.4.1 Hệ thớng đèn xi nhan có công tắc hazard rời
25
Hình 2.12: Mạch điện hệ thống đèn xi nhan có cơng tắc hazard rời
- Khi cơng tắc hazard ở vị trí OFF, dịng điện đi từ accu qua chân B1 và chân F xuống chân B của bộ tạo nháy Flasher làm xuất ra tín hiệu nháy tại chân L. Vì chân L của bộ tạo nháy nối với công tắc xi nhan nên việc bật đèn xi nhan trái hay phải chỉ phụ thuộc vào vị trí RH (bật đèn xi nhan phải) hay LH (bật đèn xi nhan trái).
- Khi cơng tắc hazard ở vị trí ON, dịng điện đi từ accu qua chân B2 và chân F xuống chân B của bộ tạo nháy Flasher làm xuất ra tín hiệu nháy tại chân L. Vì chân L của bộ tạo nháy được nối với các chân TB, TL, TR, R1 nên dịng điện với tín hiệu nhấp nháy sẽ đi qua đồng thời các đèn xi nhan trái, phải và ba đèn chỉ báo xi nhan trái, phải, hazard trên táp lô làm tất cả các đèn này sáng nhấp nháy cùng lúc.
2.4.4.2 Hệ thống đèn xi nhan có công tắc hazard tổ hợp
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn xi nhan có cơng tắc hazard tở hợp:
Khi cơng tắc hazard tở hợp ở vị trí OFF, nếu cơng tắc IG đóng, dịng điện đi từ accu qua chân G1 và chân G3 xuống chân B của bộ tạo nháy Flasher làm xuất ra tín hiệu nháy tại chân L;
26
Hình 2.13: Mạch điện hệ thống đèn xi nhan có cơng tắc hazard tở hợp
Khi cơng tắc hazard tở hợp ở vị trí R, dịng điện nằm chờ ở chân L sẽ đi qua chân G4 và G6 rồi đi qua đèn xi nhan bên phải và đèn chỉ báo xi nhan phải trên táp lô làm đèn sáng nhấp nháy;
Khi cơng tắc hazard tở hợp ở vị trí L, dịng điện nằm chờ ở chân L sẽ đi qua chân G4 và G5 rồi đi qua đèn xi nhan bên trái và đèn chỉ báo xi nhan trái trên táp lô làm đèn sáng nhấp nháy;
Khi cơng tắc hazard tở hợp ở vị trí ON, dịng điện đi từ accu qua chân G2 và G3 xuống chân B của bộ tạo nháy Flasher làm xuất ra tín hiệu nháy tại chân L. Đồng thời dòng điện sẽ đi từ chân L đến các chân G4, G5, G6 làm nhấp nháy các đèn xi nhan trái, phải và đèn chỉ báo xi nhan trái, phải trên táp lô làm tất cả các đèn này sáng nhấp nháy cùng lúc.
2.4.4.3 Hệ thống đèn xi nhan điều khiển tích hợp
Nguyên lý hoạt động của mạch đèn xi nhan điều khiển tích hợp:
- Mạch đèn xi nhan điều khiển tích hợp khơng có bộ nháy Flasher thay vào đó là một IC điều khiển, có chức năng phát tín hiệu nháy và lấy tín hiệu công tắc xi nhan và cơng tắc hazard để điều khiển đóng mở các relay, bật tắt các đèn xi nhan;
27
Hình 2.14: Mạch điện hệ thống đèn xi nhan điều khiển bằng bộ tích hợp
- Khi cơng tắc đèn xi nhan ở vị trí LH, chân EL của bộ nháy đèn xi nhan được tiếp mass tạo ra tín hiệu cho IC, đồng thời IC phát tín hiệu nháy đến kích transistor để đóng tiếp điểm relay đèn xi nhan trái. Dòng điện đi từ accu qua cực B+ qua tiếp điểm đến chân LL rồi đến các đèn xi nhan trái và đèn chỉ báo xi nhan trái trên táp lô làm các đèn này sáng nhấp nháy;
- Khi công tắc đèn xi nhan ở vị trí RH, chân ER của bộ nháy đèn xi nhan được tiếp mass tạo ra tín hiệu cho IC, đồng thời IC phát tín hiệu nháy đến kích transistor để đóng tiếp điểm relay đèn xi nhan phải. Dòng điện đi từ accu qua cực B+ qua tiếp điểm đến chân LR rồi đến các đèn xi nhan phải và đèn chỉ báo xi nhan phải trên táp lô làm các đèn này sáng nhấp nháy;
- Khi bật công tắc hazard, chân EHW của bộ nháy đèn xi nhan được tiếp mass tạo ra tín hiệu cho IC, đồng thời IC sẽ phát tín hiệu nháy đến kích đồng thời hai transistor để đóng tiếp điểm hai relay đèn xi nhan phải, trái. Dòng điện đi từ accu qua cực B+ qua các tiếp điểm đến chân LR và LL rồi đến các đèn xi nhan phải, trái và các đèn chỉ báo xi nhan phải, trái trên táp lô làm các đèn này sáng nhấp nháy cùng lúc.
28
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1 Ý tưởng chế tạo hệ thống liếc ngang, liếc dọc
Đối tượng được hướng tới trong đồ án là những ô tô phổ thông chỉ được trang bị những tính năng của hệ thống chiếu sáng - tín hiệu cơ bản.
Các giải pháp được áp dụng trên hệ thống chiếu sáng của Audi, BMW và Mercerdes là cực kì tối ưu. Nhưng việc áp dụng lên những ô tô phở thơng khơng hề đơn giản nên cần phải có một giải pháp mới để tăng độ an toàn hơn cho các phương tiện đấy.
Những hệ thống liếc thông thường trên thị trường thường sẽ liếc ngang đồng bộ cả 2 bóng đèn. Làm cho góc lái bên nghịch bị mất đi 1 khoảng chiếu sáng khiến tài xế khó quan sát gây mất an tồn.
Hình 3.1: Tính năng liếc ngang
Vì vậy hệ thống chiếu sáng nhóm thiết kế chỉ liếc 1 bên đánh lái, nhờ vậy vừa tăng thêm góc lái bên thuận nhưng vẫn đảm bảo đủ sáng góc lái bên nghịch. Tăng thêm khoảng 20% góc quan sát.
Hình 3.2: Tính năng liếc dọc
Ngồi ra cịn có thêm tính năng liếc dọc, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh góc chiếu dọc sao cho phù hợp với tốc độ của xe, tăng tầm nhìn cho người điều khiển.
29
3.2 Ý tưởng hệ thớng đèn chiếu sáng góc cua tĩnh
Để thực hiện mơ hình một cách thiết thực nhóm sẽ thiết kế với đầy đủ các chế độ hoạt động của một hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh.
Hệ thống đèn liếc tĩnh có nhiệm vụ chiếu sáng góc cua khi xe vào cua mà vùng sáng của đèn cốt không chiếu tới.
Ưu điểm:
- Khi xe di chuyển trên cung đường cong, đoạn rẽ:
Hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh tạo vùng chiếu sáng có góc chiếu rộng hơn giúp tài xế có tầm nhìn rõ ràng, tạo cảm giác an tâm, dự báo trước được tình huống khi vào cua hoặc đoạn rẽ.
- Khi xe di chuyển trong thời tiết xấu, tầm nhìn hạ chế:
Hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh có tính năng tự động bật cả 2 đèn liếc để tăng khoảng sáng cho ô tô nhờ các cảm biến và bộ điều khiển xử lý tín hiệu, giúp người lái ln quan sát rõ phía trước khi điều khiển xe trong thời tiết xấu.
- Nhược điểm:
Khi di chuyển với tốc độ cao và chuyển làn xe, đèn liếc chưa được linh hoạt, dù người lái có bật xi nhan theo hướng mong muốn. Chỉ khi góc đánh tay lái đủ lớn, tốc độ xe vừa phải cộng với việc đèn xi nhan được bật thì hệ thống mới được kích hoạt.
Hình 3.3: Các chế độ hoạt động của đèn chiếu sáng góc cua tĩnh [9]
a) Cấu tạo:
- Hai đèn chiếu sáng góc cua được bố trí cạnh đèn cốt; - Bộ điều khiển trung tâm;
30 - Các cảm biến.
b) Nguyên lý của hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh:
Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh được điều khiển bởi bộ điều khiển Arduino Uno R3 và nhận tín hiệu từ các cảm biến góc đánh lái, tín hiệu đèn xi nhan, tự động nhận dạng các điều kiện vận hành của xe và sẽ bật đèn chiếu sáng góc cua tĩnh để hỗ trợ cho đèn cốt.
Cụ thể khi xe bật xi nhan và tốc độ xe dưới 40km/h, bộ điều khiển Arduino Uno R3 sẽ điều khiển hoạt động của đèn liếc tĩnh. Bộ điều khiển liên tục nhận tín hiệu từ cảm biến để điều chỉnh cường độ và vùng chiếu sáng phù hợp với điều kiện đường xá.
3.3 Ý tưởng hệ thớng đèn chiếu sáng góc cua động
Đèn liếc động chỉ sử dụng nguồn sáng từ đèn cốt mà không sử dụng đèn phụ trợ như hệ thống đèn liếc tĩnh, vẫn đảm bảo mở rộng góc chiếu sáng về hai bên khi xe vào cua.
Ưu điểm:
- Khi xe di chuyển trên cung đường cong hoặc chuyển làn:
Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động sẽ giúp tài xế quan sát rõ mặt đường khi vào cua bằng cách phân tích tốc độ của xe và đưa ra góc chiếu phù hợp, tốc độ thấp tức góc chiếu gần, tốc độ cao tức góc chiếu xa đảm bảo luôn đủ khoảng sáng.
Nhược điểm:
- Hệ thống sẽ hoạt động hiểu quả khi xe chạy trên những cung đường trường, góc cua, cịn khi xe rẽ trái hoặc rẽ phải thì vùng chiếu sáng của hệ thống đèn liếc động chưa đáp ứng được.
31 a) Cấu tạo:
- Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động loại này gồm phần dẫn động của cơ cấu
đảo tròn hoạt động nhờ một động cơ servo, động cơ servo này điều khiển vùng chiếu sáng của đèn pha dao động 15º chuyển góc sang mỗi bên, tùy theo góc thay đởi vơ lăng.
Hình 3.5: Cấu tạo hệ thống đèn liếc động [9]