e. Ưu điểm của hệ thống D-4S
2.1.2 Hệ thống điều phối van biến thiên thông minh mở rộng cho van
nạp VVT-iW
a. Nhiệm vụ:
Hệ thống VVT-iW được thiết kế để điều khiển trục cam nạp trong khoảng 80° (của góc lệch trục khuỷu) để cung cấp thời điểm van phù hợp nhất với điều kiện vận hành của động cơ. Điều này sẽ cải thiện mô-men xoắn trong tất cả các phạm vi tốc độ cũng như tăng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Góc vận hành VVT-iW được làm lớn hơn so với bên trễ khi so sánh với VVT-i.
Trong q trình lái xe có tải trọng từng phần, chu trình Atkinson tham gia cùng, sự mất mát do bơm sẽ giảm và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu. Để đảm bảo khả năng khởi động của động cơ, một cơ chế khóa trung gian được sử dụng cho VVT-iW.
33
Cơ cấu truyền động của VVT-iW gồm có rotor được lắp ở trục cam nạp. Hai chốt khóa giữ cho rotor ở đúng vị trí ban đầu của nó. Một lị xo phụ dạng phẳng được đặt ở hướng làm tăng góc phối khí sớm để kéo cánh rotor về vị trí xác định ban đầu. Nó giúp cho việc khởi động được diễn ra bình thường.
Hình 2.1.2b.1 – Cơ cấu truyền động VVT-iW.
1 – Bulong trung tâm; 2 – Lò xo phụ; 3 – Vỏ trước; 4 – Rotor; 5 – Chốt khóa; 6 – Vành rang dẫn động (vỏ); 7 – Vỏ sau; 8 – Trục cam nạp; a – Rãnh khóa.
Van điều khiển dầu được thiết kế đặt nằm trong bu long trung tâm. Ở đây những đường dầu điều khiển có quãng đường ngắn nhất để tạo ra tín hiệu phản hồi nhanh nhất hoặc tốc độ phản hồi bình thường ở nhiệt độ thấp. Van điều khiển được dẫn động bởi chốt đẩy van solenoid của VVT-iW .
Hình 2.1.2b.2 – Van điều khiển dầu.
a – Đường dầu hồi; b – Tới khoang làm sớm; c – Tới khoang làm muộn; d – Dầu động cơ; e – Tới chốt khóa.
Thiết kế của van cho phép điều khiển độc lập 2 chốt khóa cho việc làm sớm hay làm muộn góc phối khí. Nó cũng cho phép thay đổi cánh rotor để có được vị trí xác định ban đầu của VVT-iW control.
34
Hình 2.1.2b.3 – Van điều khiển dầu.
1 – Chốt ngoài; 2 – Chốt trong; a – Khi khóa; b – Khi khơng khóa; c –Đường dầu; d – Rãnh khóa.
Van solenoid của VVT-iW được lắp ở vỏ của xích cam và được kết nối trực tiếp với cơ cấu truyền động ở bên trong.
Hình 2.1.2b.4 – Van Solenoid VVT-iW
1 – Solenoid VVT-iW, a – Cuộn dây; b – Chốt đẩy; c – Cần
c. Nguyên lý hoạt động:
Trong q trình hoạt động, các cảm biến vị trí bướm ga và lưu lượng khí nạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU để tính tốn thơng số phối khí theo yêu cầu chủ động. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, cảm biến vị trí cam VVT và vị trí trục khuỷu thì cung cấp các thơng tin về tình trạng phối khí thực tế.
Trên cơ sở các yếu tố chủ động, hiệu chỉnh và thực tế, ECU sẽ tổng hợp được lệnh phối khí tối ưu cho buồng đốt. Lệnh này được tính tốn trong vài phần nghìn giây và quyết định đóng (mở) các van điện của hệ thống thủy lực. Áp lực dầu sẽ tác động thay đổi vị trí bộ điều khiển phối khí, mở các xu-páp nạp đúng mức cần thiết vào thời điểm thích hợp.
Như vậy, thay cho hệ thống cam kiểu cũ với độ mở xu-páp không đổi, VVT-i đã điều chỉnh vô cấp hoạt động của các van nạp. Độ mở và thời điểm mở biến thiên theo sự phối hợp các thơng số về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, tốc độ và nhiệt độ động cơ.
35
2.2. Hệ thống an toàn
2.2.1. Hệ thống hỗ trợ đỗ xe TOYOTA PARKING a. Nhiệm vụ
Hệ thống cảm biến hỗ trợ đậu xe sử dụng cảm biến siêu âm để phát hiện các chướng ngại vật ở các góc hoặc phía sau của xe.
Hệ thống cảm biến hỗ trợ trợ giúp đậu xe thông báo cho người lái khoảng cách ước tính giữa các cảm biến siêu âm và bất kỳ trở ngại nào bằng cách hiển thị chúng trên màn hình đa điểm.
b. Cấu tạo
Hình 2.2.1b.1 – Vị trí các cảm biến.
A – kiểu 4 cảm biến; B – kiểu 2 cảm biến; 1,2,5,6,7,8 – cảm biến sóng siêu âm; 3 – ECM; 4 – Cơng tắc vị trí P/N.
36 A: kiểu 4 cảm biến
B: các mơ hình với hệ thống đa phương tiện
1 – bảng đồng hồ taplo; 2 – màn hình đa điểm; 3 – bộ điều hịa khơng khí; 4 – ECU cảnh báo khoảng cách an tồn; 5 – cịi cảnh báo khoảng cách an tồn; 6 – Main Body ECU (Multiplex Network Body ECU); 7 – Công tắc hỗ trợ đỗ xe; a – đèn cảnh báo chính; b – hiển thị đa thơng tin.
Kiểu 2 cảm biến
ECU cảnh báo khoảng cách an tồn có chức năng:
Ước tính khoảng cách giữa xe và trở ngại dựa trên tín hiệu từ các cảm biến siêu âm
Tiếng cịi cảnh báo khoảng cách an tồn
Kiểu 4 cảm biến
ECU cảnh báo khoảng cách an tồn có chức năng:
Cảm biến sóng siêu âm phát hiện khoảng cách giữa xe và trở ngại.
Còi cảnh báo khoảng cách an tồn thơng báo cho người lái xe khoảng cách đến trở ngại.
Màn hình đa điểm có chức năng:
Hiển thị vị trí của chướng ngại vật và khoảng cách giữa xe và trở ngại. Hiển thị dấu hiệu sự cố của cảm biến siêu âm để thông báo cho người lái.
Màn hình Radio:
Âm lượng âm thanh có thể được chọn trên màn hình cài đặt cho hệ thống
cảm biến trợ giúp đậu xe.
Truyền tín hiệu thiết lập cho hệ thống cảm biến trợ giúp đậu xe tới ECU
cảnh báo khoảng cách an tồn.
c. Ngun lí hoạt động hệ thống parking assist
Vùng phát hiện
Các khu vực phát hiện của cảm biến siêu âm được hiển thị trong minh họa sau. Những khu vực phát hiện này được áp dụng khi đặt một đường kính cực tiểu 60mm (2.36in) song song hoặc vng góc với mặt đất. Các dãy thay đổi tùy thuộc vào phương pháp đo và loại trở ngại.
37 Hình 2.2.1c.1 – Phạm vi góc của cảm biến. a: Khoảng 650 mm b: Khoảng 790 mm c: Khoảng 500 mm d: Khoảng 600 mm e: Khoảng 380 mm f: Khoảng 410 mm g: Khoảng 100 mm
Phạm vi trung tâm phía sau (Kiểu 2 cảm biến)
Hình 2.2.1c.2 – Phạm vi góc của cảm biến.
38 b: Khoảng 100 mm
c: Khoảng 1030 mm d: Khoảng 510 mm
Vị trí của một chướng ngại vật và khoảng cách gần giữa xe và trở
ngại được hiển thị trên màn hình hiển thị đa thơng tin. Số dịng hiển thị trên màn hình thay đổi dựa trên khoảng cách thực tế và nhấp nháy khi khoảng cách ngắn.
Hình 2.2.1c.3 – Hiển thị trên màn hình đa thơng tin.
a – Góc trước trái; b – Góc trước phải; c – Góc sau trái; d – Góc sau phải; e – Khoảng cách; f – Dài; g – Trung bình; h – Ngắn; i – Nhấp nháy; j – Hình minh họa chỉ là một.
Màn hình hiển thị các thơng báo cảnh báo liên quan đến sự cố bộ cảm
biến siêu âm, như là bị đóng băng hoặc bẩn được hiển thị trên màn hình hiển thị đa thơng tin.
Hình 2.2.1c.4 – Hiển thị trên màn hình đa thơng tin.
39
43
2.2.2. Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC
a. Nhiệm vụ
Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc có chức năng điều khiển này duy trì áp suất dầu phanh cho tất cả 4 bánh xe, để giúp ngăn không cho xe bị lùi xuống.
b. Nguyên lí hoạt động
Khi xe khởi động trên đường dốc hoặc đường dốc trơn, xe có trơi về
phía sau khi người lái xe chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga, làm cho xe khó khởi hành được. Để ngăn khơng cho điều này xảy ra, hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc sẽ tạm thời (tối đa là khoảng 2 giây) phanh tất cả 4 bánh xe để tránh cho xe bị trơi về
phí sau.
Nếu khơng có chức năng HAC, người lái xe phải nhanh chóng và
chính xác chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga. Tuy nhiên, với chức năng HAC, người lái xe có thể khởi hành xe một cách dễ dàng và có thể điều khiển bàn đạp ga và bàn đạp phanh một cách thoải mái.
Hình 2.2.2b.1 – Sự khác nhau của xe có HAC và khơng có HAC.
Điều kiện kích hoạt chức năng HAC
ECU kiểm sốt trượt đánh giá nếu xe đang trên dốc nghiêng dựa trên các tín hiệu từ bộ cảm biến giảm tốc, và sẽ kích hoạt chức năng HAC khi tất cả các điều kiện sau được đáp ứng:
Cần số khơng ở vị trí P hoặc N (tiến lên dốc hoặc lùi lên dốc). Xe dừng hẳn.
Bàn đạp ga không bị tác động. Phanh tay được thả ra.
Điều kiện hủy bỏ chức năng HAC
Nếu bất kỳ điều kiện nào sau đây được đáp ứng thì chức năng HAC sẽ được hủy bỏ:
Cần số ở vị trí P hoặc N. Bàn đạp ga bị tác động.
44 Phanh tay được vận hành.
Khoảng 2 giây trôi qua kể từ khi chức năng HAC hoạt động.
52
2.3.1 Hệ thống mạng thông tin MPX a. Khái quát: a. Khái quát:
Hệ thống thông tin đa chiều MPX (MULTIPLEXCOMMUNICATION SYSTEM) sử dụng 3 mạng truyền tín hiệu ( CAN, LIN và AVC-LAN ) để tạo ra đường dây dẫn gọn nhất.CAN, LIN và AVC-LAN là các mạng riêng biệt, không liên lạc trực tiếp với nhau vì chúng khơng tương thích với nhau. Do đó, một số ECU hoạt động như là cổng cho việc truyền dữ liệu, cho phép giao tiếp giữa các mạng CAN và LIN.
MPX sử dụng dữ liệu truyền thông để trao đổi thông tin giữa các ECU khác nhau. Điều này cho phép giảm số lượng dây điện trên xe.
MPX sử dụng chỗi dữ liệu truyền thông bao gồm các bit và các cấu trúc để trao đổi thông tin giữa các ECU khác nhau. Điều này cho phép giảm số lượng dây điện trên xe.
2.3.2. Hệ thống mạng giao tiếp LIN a. Khái quát: a. Khái quát:
LIN được sử dụng cho hệ thống điều khiển cửa sổ điện, hệ thống khởi động thông minh và hệ thống điều hịa khơng khí. Tốc độ mạng giao tiếp từ 9.6 kbps đến 20 kbps. Dây giao tiếp mạng là loại dây AV đơn. Có chiều dài dữ liệu 2,4,8 byte.
b. Cấu tạo hệ thống
Mạng LIN trong hệ thống điều khiển cửa sổ điện:
53
Hình 2.3.2b.2 Cấu tạo mạng LIN của hệ thống nâng hạ kính.
1 – Mơ tơ cửa sổ điện trước trái; 2 – Mô tơ cửa sổ điện trước phải; 3 – Mô tơ cửa sổ điện sau trái; 4 – Mô tơ cửa sổ điện sau phải.
Mạng LIN trong hệ thống khởi động và chìa khóa thơng minh.
Hình 2.3.2b.3 Mạng LIN hệ thống khởi động và chìa khóa thơng minh.
Mạng LIN trong hệ thống điều hịa khơng khí.
54
Hình 2.3.2b.5 – Các bộ phận trong hệ thống mạng LIN điều hịa khơng khí
1 – ECU chứng nhận ( ECU chìa khóa thơng minh); 2 – ECU trung tâm (Multiplex Network Body ECU); 3 – ECU khóa tay lái ( Bộ chấp hành khóa lái); 4 – Bộ điều khiển hệ thống điều hòa; 5 – A/C ECU; 6 – Công tắc điều khiển cửa sổ (người lái); 7 – Công tắc điều khiển lạnh.
2.3.3. Hệ thống mạng giao tiếp CAN a. Khái quát a. Khái quát
Mạng CAN (Controller Area Network) được phân thành hai loại theo tốc độ truyền thông.
CAN V bus là một HS-CAN (High Speed CAN) bus hoạt động với tốc độ 500 kbps. Được sử dụng cho các hệ thống truyền động, khung gầm và các hệ thống điện thân xe.
CAN sub bus 1 là một MS-CAN (Middle Speed CAN) bus hoạt động với tốc độ 250 kbps. Được sử dụng cho hệ thống điện thân xe. ECU trung tâm có một cổng chức năng và được sử dụng để truyền dữ liệu giữa CAN V bus và CAN sub bus 1. Dây giao tiếp mạng là dây đơi. Có chiều dài dữ liệu từ 1 đến 8 byte.
55
Cấu tạo hệ thống mạng CAN V Bus
Hình 2.3.3b.1 Sơ đồ hệ thống mạng CAN V Bus.77
Hình 2.3.3b.2 Cấu tạo hệ thống mạng CAN V Bus.
1 – ECU điều khiển trượt; 2 – ECM; 3 – ECU chứng nhận ( ECU chìa khóa thơng minh); 4 – Bảng đồng hồ công tơ mét; 5 – ECU trợ lực lái điện; 6 – Radio và bộ hiển thị thông tin; 7 – A/C ECU; 8 – ECU trung tâm ; 9 – Cảm biến lái; 10 – DLC3; 11 – Cảm biến túi khí; 12 – ECU phát hiện khoảng cách.
56
Cấu tạo hệ thống mạng CAN Sub Bus 1:
Hình 2.3.3b.3 – Sơ đồ hệ thống mạng CAN Sub Bus 1
Hình 2.3.3b.4– Cấu tạo hệ thống mạng CAN Sub Bus 1
1 – ECU điều khiển gương chiếu hậu bên trái; 2 – ECU trung tâm; 3 – ECU nghiêng và trượt vô lăng; 4 – ST-Plug; 5 – ECU điều khiển gương chiếu hậu bên phải; – ECU điều khiển vị trí và cơng tắc ghế lái.
57
c. Sơ đồ mạch điện
61
CHƯƠNG III HỆ THỐNG ĐIỆN KHÁC TRÊN XE 3.1. Hệ thống chiếu sáng:
a. Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng:
- Hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo đủ ánh sáng cho người lái và hành khách trên xe trong điều kiện vận hành không đủ ánh sánh.
Yêu cầu:
- Hệ thống chiếu sáng phải đáp ứng 2 yêu cầu: - Có cường độ ánh sáng đủ lớn.
- Khơng làm lố mắt cho các tài xế đi ngược chiều.
b. Cấu tạo đèn xe:
Hình 2.4.1b.1. Cấu tạo đèn đầu xe
Về cấu tạo, cụm đèn cũng khơng có gì khác với những phiên bản trước đây: Cấu tạo cơ bản của cụm đèn pha camry gồm phần đế đèn bằng nhựa dẻo với các bát đèn bắt chặt vào phần xương đèn pha. Phía trong là gáo đèn được thiết kế dạng gương cầu lõm và tráng bạc giúp hội tụ chùm sáng tốt hơn. Bóng đèn halogen siêu sáng có thể điều chỉnh góc độ tự động theo từng khúc cua, lên dốc, xuống dốc mà khơng làm chói mắt xe đối diện. Phía ngồi cùng là mặt kính bằng nhựa trong suốt cao cấp và không xuống màu ngả vàng như các loại đèn thơng thường. Chính vì cấu tạo đặc biệt giúp nó chiếu sáng tốt và khơng bị rung lắc khi xe chạy qua các đoạn đường gập ghềnh.
62
65
a. Nguyên lý hoạt động:
Khi bật công tắc đèn đầu xe, điện từ nguồn đến ECU qua cầu chì ACC hoặc cầu chì IG → chân GND1, GND2 → mass, ECU có điện.
b. Khi cơng tắc đèn tại vị trí Head trạng thái đèn Low (đèn cos):
- Chân Head ECU nối chân 19, 12 của bảng công tắc LCSW và về mass. Lúc
này ECU nhận tín hiệu là đang bật đèn đầu xe, ECU điều khiển dòng điện →
chân HRLY → cuộn dây Relay main, Relay main hoạt động .
- Điện từ cầu chì 30A main → Relay main hai cầu chì 20A H-LP RH và H-
LP LH → hai đèn Low Headlight RH - LH → mass. Khi đó 2 đèn cos sáng.
c. Khi cơng tắc đèn vị trí Head trạng thái đèn High (đèn pha):
- Chân HU nối với chân số 14, 17 bảng công tắc DMSW và về mass. ECU điều khiển chân HRLY cùng với chân DRL.
- Chân DRL → Integration Relay → chân HL HL và chân HLHR → hai đèn High Headlight RH và Headlight LH → mass. Hai đèn pha sáng.
d. Khi bật cơng tắc vị trí flash:
- Chân HF ECU nối với chân 17, 14 bảng công tắc DMSW và về mass. ECU điều khiển chân DRL → Integration Relay → chân HLHL và chân HLHR → hai đèn High Headlight RH - LH → mass. Hai đèn pha sáng nhấp nháy.
- Cơng tắc tại vị trí Auto ở chế độ này hệ thống tự động điều khiển pha và cos, hệ thống tự động điều chỉnh cường độ sáng so với cường độ sáng ngoài trời, nếu cường độ sáng thấp, xe sẽ tự động bật pha, cos và ngược lại.
3.2 Hệ thống nâng hạ kính: a. Cấu tạo: