3.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP
3.4.2. Hệ thống hiển thị và đo đạc
Hệ thống hiển thị và đo đạc bao gồm các đồng hồ, màn hình và các đèn cảnh báo thường nằm trên bảng tableau nhằm giúp người lái xe dễ dàng xác định được tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe.
Trên bảng tableau gồm hai loại: đồng hồ hiển thị bằng kim và đồng hồ hiển thị bằng số. Với loại đồng hồ hiển thị bằng kim có thể là loại cơ khí hoặc loại điện tử dẫn động kim.
Loại hiển thị bằng kim (dẫn động cơ khí) có độ chính xác thấp do khả năng chịu được rung động kém và có độ trễ cơ khí.
Loại hiển thị bằng số có nhiều ưu điểm như: dễ xem, độ chính xác cao, độ tin cậy cao do hiển thị số không có các chi tiết chuyển động.
Thông qua các loại đồng hồ hiển thị sử dụng các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và tính toán dựa trên các tín hiệu này để xác định tốc độ xe, tốc độ động cơ, nhiệt độ nước làm mát, mức nhiên liệu và kết quả đo các trạng thái khác của xe, rồi hiển thị chúng ở dạng số hay các đồ thị dạng thanh. Đồng hồ hiện thị số có các đặc điểm sau: dễ quan sát, có độ chính xác và tin cậy cao, hiển thị tốt nhất cho mỗi đồng hồ.
Hình 3.13. Cấu tạo và bố trí đồng hồ trên bảng tableau 1- Đồng hồ đo vòng tua động cơ; 2- Đồng hồ đo nhiệt độ nước;
3- Đồng hồ đo áp lực dầu;4- Đồng hồ điện áp;
5- Đồng hồ đo áp lực không khí; 6- Đồng hồ đo nhiên liệu;
7- Đồng hồ đo tốc độ; 8- Đồng hồ đo hành trình; 9- Các ký hiệu và đèn báo 1
2
3 4
5 7 8
6
0 5
15 20
25
30 x100rpm
C H
L H
L H
5 10 5 10
Front Lining RearLining Kneeling
Black Box
Front Rear
0 20
40 60 80 100
120 140 E F 160
9
Bảng 3.2. Các loại ký hiệu và đèn báo trên bảng tableau
Ký hiệu Ý nghĩa Ký hiệu Ý nghĩa
Cảnh báo thắt lưng an toàn Báo khí thải (exhaust brake)
Đèn cho biết tăng tốc hành trình
Đèn chỉ thị chế độ đèn chiếu xa
Đèn báo làn xe Đèn báo sưởi trước
Đèn báo thay đổi phương hướng
Kiểm tra khóa khoang hành lý
Đèn báo bụi Đèn báo phanh ABS
Đén báo áp lực dầu Đèn báo ASR
Đèn báo giảm chậm Đèn báo áp lực không khí 2 Đèn báo áp lực không khí 1 Cảnh báo tăng nhiệt động cơ
Đèn báo thiếu nước Cảnh báo bơm mỡ tự động
Đèn báo kiểm tra động cơ Cảnh báo lớp lót trước
Đèn báo nạp điện Cảnh báo lớp lót sau
Báo kiểm tra phanh Đèn báo kneeling
Báo phanh dừng Đèn báo ghi nhớ sự cố (ADR)
3.4.2.1. Đồng hồ và cảm biến báo tốc độ xe
Đồng hồ tốc độ xe loại điện tử chỉ thị bằng kim
Đây là loại đồng hồ được sử dụng phổ biến trên ô tô hiện nay, thông thường sử dụng kiểu cuộn dây từ trường chữ thập và đồng hồ quãng đường mô tơ xung.
Cảm biến tốc độ xe
Cảm biến được gắn ở hộp số và được dẫn động bởi cặp bánh răng công tơ mét. Nó bao gồm HIC (mạch tích hợp lai – Highestly Intergrated Circuit) với một MRE (phần tử kháng) gắn bên trong và một vòng nam châm 4 cực.
MRE
S N
N S
+ -
+ B
IC lôgic
Gear
1 2 3 4
5
9
8 7 6
Hình 3.14. Sơ đồ mạch điện đồng hồ tốc độ xe loại điện tử chỉ thị bằng kim.
1- Vòng từ; 2- Cảm biến tốc độ; 3- Mạch điện ổn áp; 4- Cụm đồng hồ;
5- IC dẫn động; 6- Đồng hồ quảng đường; 7- Mô tơ xung;
8- Cuộn từ chữ thập;9- Đồng hồ tốc độ.
Hình 3.15. Cấu tạo cảm biến tốc độ 1- Vòng từ; 2- Cảm biến từ trở
Khi xe bắt đầu chuyển động và vòng nam châm bắt đầu quay, cảm biến tốc độ phát ra tín hiệu xung.
3.4.2.2. Đồng hồ hành trình
Ở đồng hồ tốc độ, các tín hiệu tốc độ từ cảm biến được máy vi tính đếm rồi tính ra quãng đường đi được, và quãng đường đó được hiển thị trên màn hình đồng hồ hành trình.
3 2 1
MILES/KM (A/B)
VFD
Trip A, MILES
Trip A, KM
Trip B, KM
(Trip B, KM)
C1 C2 C3
D4
D2
D1
D3
A13
A9
5 V A
A
B
B TWIN TRIP
TWIN TRIP
TWIN TRIP
TWIN TRIP
5.0 MILES
8.0 km
1.0 km
0.0 km
Cảm biến tốc độ
Cầu chì DOME
Hình 3.16. Sơ đồ nguyên lý của đồng hồ đo quãng đường 1- Công tắc MILES/KM; 2- Công tắc chức năng (A/B); 3- Công tắc đặt lại
Ấn công tắc đặt lại, cực D1 được nối mát làm dòng điện hiển thị bị đặt về 0.
Khi nhả công tắc đặt lại, tiếp điểm mở và đồng hồ hành trình bắt đầu đếm quãng đường.
Ẩn công tắc thay đổi chức năng (A/B) làm tiếp điểm của nó đóng, cực D2 nối mát và chuyển từ chức năng A sang B hay ngược lại, tiếp điểm mở khi công tắc chức năng nhả.
Công tắc MILES/KM được ấn sẽ làm cho chỉ số của đồng hồ hành trình chuyển từ dặm sang km.
Do nguồn điện dự phòng được cấp qua cấu chì DOME ngay cả khi khóa điện cắt, nên quãng đường đi được tính theo đồng hồ hành trình A và B được lưu trong bộ nhớ máy tính. Nếu ngắt dây ắc quy, tụ điện trong máy tính tiếp tục cấp điện cho bộ nhớ đồng hồ hành trình A/B trong vòng 5 phút, sau đó bộ nhớ sẽ bị xóa.
3.4.2.3. Đồng hồ đo nhiên liệu
Cấu tạo
Một phần tử lưỡng kim được dùng ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phao được dùng ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu.
Hình 3.17. Cấu tạo bộ cảm biến mức nhiên liệu 1- Biến trở trượt; 2- Cần phao; 3- Phao
Biến trở trượt kiểu phao bao gồm một phao dịch chuyển lên xuống cùng với mức nhiên liệu. Thân bộ cảm nhận mức nhiên liệu có gắn với điện trở trượt, và đòn phao nối với điện trở trượt. Khi phao dịch chuyển, vị trí của tiếp điểm trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở.
Thông thường vị trí chuẩn của phao được đặt ở vị trí thấp hơn của bình vì ở vị trí này khi mức nhiên liệu thấp sẽ đo chính xác hơn.
Hoạt động
Khi bật công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện chạy qua bộ ổn áp và dây may so ở bộ chỉ thị nhiên liệu và được tiếp mass qua điện trở trượt ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong bộ chỉ thị nhiên liệu sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng kim tỷ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc trên thang đo.
Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạy qua lớn hơn. Vì vậy, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn hơn, do đó phần tử lưỡng kim bị cong nhiều làm kim dịch chuyển về phía F (Full).
Hình 3.18. Sơ đồ mạch điện đồng hồ báo nhiên liệu điện trở lưỡng kim.
Khi mức nhiên liệu thấp điện trở của biến trở lớn, nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua. Vì vậy, phần tử lưỡng kim bị uốn ít và kim dịch chuyển về phía E (Empty).
Đồng hồ kiểu điện trở lưỡng kim bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điện áp cung cấp. Sự tăng hay giảm của điện thế trên xe sẽ gây ra sai số chỉ thị trong đồng hồ nhiên liệu. Để tránh sai số này, người ta lắp một ổn áp lưỡng kim (hoặc một ổn áp IC) trong đồng hồ nhiên liệu để giữ điện áp ở một giá trị không đổi.
3.4.2.4. Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát
Bộ chỉ thị dùng điện trở lưỡng kim và cảm biến nhiệt độ là một nhiệt điện trở.
Nhiệt điện trở là một chất bán dẫn, nên thuộc loại hệ số nhiệt âm NTC (Negative Temperature Coefficient). Điện trở của nó thay đổi rất lớn theonhiệt độ. Điện trở của nhiệt điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.
Hình 3.19. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước và đường đặc tính.
Đồng hồ nhiệt độ nước kiểu điện trở lưỡng kim có nguyên lý hoạt động tương tự như đồng hồ nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở cảm biến nhiệt độ nước cao và gần như không có dòng điện chạy qua. Vì vậy, dây may so chỉ sinh ra một ít nhiệt nên đồng hồ chỉ lệch một chút. Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, điện trở của cảm biến giảm, làm tăng cường độ dòng điện chạy qua và cũng tăng lượng nhiệt sinh ra bởi dây may so. Phần tử lưỡng kim bị uốn cong tỉ lệ với lượng nhiệt làm cho kim đồng hồ lệch về hướng chữ H (high).