CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ 2 1. TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG Hệ thống điện thân xe áp dụng rất nhanh những tiến bộ của khoa học kỹ thuật cho hệ thống an toàn hơn và tạo ra nhiều tiện ích cho người sử dụng. Hệ thống điện thân xe bao gồm các hệ thống chia nhỏ sau đây: Hệ thống thông tin và chẩn đoán: + Các loại đồng hồ chỉ báo + Các đèn cảnh báo + Các cảm biến cho đồng hồ và cảm biến báo nguy + Các giắc chẩn đoán và giắc kết nối dữ liệu Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu: + Các đèn chiếu sáng + Các công tắc và rơle điều khiển + Các ECU đèn + Các cảm biến Hệ thống gạt nước rửa kính: + Các môtơ gạt nước + Công tắc và rơle điều khiển + Các ECU điều khiển + Các cảm biến Hệ thống khóa cửa, chống trộm: + Các môtơ điều khiển khóa cửa + Các bộ phận phát, nhận tín hiệu điều khiển cửa + Các công tắc rơle điều khiển + Các ECU điều khiển + Các cảm biến Hệ thống nâng hạ kính: + Các môtơ cửa sổ điện + Các công tắc cửa sổ điện + Các IC điều khiển và cảm biến tốc độ Hệ thống điều khiển gương chiếu hậu: + Cụm gương và các môtơ + Các công tắc điều khiển và ECU Hệ thống điều hòa không khí: + Các cảm biến + ECU điều khiển Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 3 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn + Các công tắc điều khiển + Các bộ phận chấp hành Hệ thống túi khí, dây đai: + Bộ túi khí + Bộ dây đai + Các cảm biến + Bộ kiểm soát CPU Hệ thống mạng CAN: + Các IC CAN + Các ECU + Cáp nối Các bộ phận cơ bản của hệ thống điện thân xe: Trước khi tìm hiểu các bộ phận cơ bản của hệ thống điện thân xe ta tìm hiểu khái niệm Mát thân xe. Trên ô tô, các cực âm của tất cả các thiết bị điện và âm ắc quy đều được nối với các tấm thép của thân xe nhằm tạo nên một mạch điện.
Chỗ nối các cực âm vào thân xe gọi là Mát thân xe. Mát thân xe làm giảm số lượng dây điện cần sử dụng. Bối dây Dây điện có chức năng nối các bộ phận điện của ô tô với nhau. Bối dây được chia thành các nhóm như sau: - Dây điện được mã màu - Các chi tiết nối: Hộp nối, hộp rơle, giắc nối, bulông nối Mát a.
Dây điện Dây điện và cáp có 3 loại: Dây thấp áp (dây bình thường) loại này được dùng phổ biến trên ô tô bao gồm có lõi dẫn điện và vỏ bọc cách điện. Dây cao áp (dây cao áp trong hệ thống đánh lửa) và cáp bao gồm lõi dẫn điện phủ lớp cao su cách điện dày nhằm ngăn không cho điện cao áp bị rò rỉ. Dây cáp được thiết kế để bảo vệ nó khỏi những nhiễu điện bên ngoài. Nó sử dụng làm cáp ăng ten radio, cáp mạng CAN… Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 4 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn Hình 1.1: Sơ đồ dây điện trên xe b.
Các chi tiết nối Để hỗ trợ việc nối các chi tiết, dây điện được tập trung tại một số phần trên xe ôtô. Hộp nối là một chi tiết mà ở đó các giắc nối của mạch điện được nhóm lại với nhau. Thông thường nó bao gồm bảng mạch in liên kết các cầu chì, rơle với các bối dây b. Các giắc nối (3) , giắc nối dây (4) và bulông nối Mát (5) hình 1.2: Các chi tiết nối - Giắc nối được sử dụng giữa dây điện với dây điện hoặc giữa dây điện với bộ phận điện để tạo ra các kết nối.
Có 2 loại giắc kết nối là kết nối dây điện với dây điện Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 5 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn và dây điện với bộ phận điện. Các giắc nối được chia thành giắc đực và giắc cái tùy theo hình dạng các cực của chúng. Giắc kết nối có nhiều màu khác nhau. - Giắc nối dây có chức năng là nối các cực của cùng một nhóm.
- Bulông nối Mát được sử dụng nối Mát dây điện hoặc các bộ phận điện với thân xe, không giống như bulông thông thường bề mặt của bulông nối Mát được sơn chống ô xy hóa màu xanh lá cây. Các chi tiết bảo vệ Các chi tiết bảo vệ, bảo vệ mạch khỏi dòng điện lớn quá mức cho phép chạy trong dây dẫn hay các bộ phận điện, điện tử khi bị ngắn mạch. Các chi tiết bảo vệ bao gồm: các loại cầu chì. Cầu chì được lắp giữa nguồn điện với các thiết bị điện, khi dòng điện vượt qua một cường độ nhất định chạy qua mạch điện của thiết bị nào đó cầu chì sẽ nóng chảy để bảo vệ mạch đó.
Có 2 loại cầu chì là cầu chì dẹt và cầu chì hộp. Cầu chì dòng cao (thanh cầu chì): một cầu chì dòng cao được lắp trong đường dây giữa nguồn điện và thiết bị điện, dòng điện có cường độ lớn sẽ chạy qua cầu chì này, nếu dây điện bị chập thân xe cầu chì sẽ chảy để bảo vệ dây điện. Bộ ngắt mạch (cầu chì tự nhảy) được sử dụng bảo vệ mạch điện với tải có cường độ dòng lớn mà không thể bảo vệ bằng cầu chì như cửa sổ điện, mạch sấy kính, quạt gió… Khi dòng điện chạy qua vượt quá cường độ hoạt động một thanh lưỡng kim trong bộ ngắt mạch sẽ tạo ra nhiệt và giãn nở để ngắt mạch. Thậm chí trong một số mạch nếu dòng điện thấp hơn cường độ hoạt động nhưng dòng lại hoạt động trong thời gian dài thì nhiệt độ thanh lưỡng kim cũng tăng lên và ngắt mạch.
Không giống như cầu chì bộ ngắt mạch được sử dụng lại sau khi thanh lưỡng kim khôi phục. Bộ ngắt mạch có 2 loại là tự khôi phục và khôi phục bằng tay (Hình 1.3: Các loại cầu chì Hình 1.4: Bộ tự ngắt Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 6 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn 1. Công tắc và Rơ le Hình 1.5: vị trí công tắc và rơle trên ô tô Công tắc và rơle mở và đóng mạch điện nhằm tắt bật đèn cũng như vận hành các hệ thống điều khiển. Nhóm công tắc và rơle được chia như trong hình 1.6: Các loại công tắc và rơ le 1.
Công tắc vận hành trực tiếp bằng tay có - Công tắc xoay: khóa điện (a.6) - Công tắc ấn: công tắc cảnh báo nguy hiểm (b.6) - Công tắc bập bênh: công tắc khóa cửa (c.6) - Công tắc cần: công tắc tổ hợp (d. Công tắc vận hành bằng cách thay đổi nhiệt độ hay cường độ dòng điện - Công tắc phát hiện nhiệt độ (e.6) Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 7 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn - Công tắc phát hiện dòng điện (f. Công tắc vận hành bằng sự thay đổi mức dầu 4. Rơle - Rơle điện từ (rơle 4 chân) (g.6) - Rơle bản lề (rơle 5 chân) (h.
BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH Hiện nay bộ điều khiển trung tâm (ECU) xuất hiện ngày càng nhiều trên các hệ thống Điện thân xe và hệ thống gầm ô tô. Nó có chức năng thu thập các tín hiệu đầu vào (là tín hiệu của các loại cảm biến) sau đó tính toán, xử lý và đưa ra các tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành. Mối quan hệ giữa tín hiệu đầu vào, đầu ra và ECU Cấu trúc tổng thể: Hình 1. Sơ đồ khối điều khiển của hệ thống điện thân xe dòng KIA Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 8 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn Bố trí ECU thân xe trên một số dòng xe: Hình 1.
ECU trên S- class Hình 1. ECU trên xe tải MB (Actros) Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 9 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG THÔNG TIN TRÊN Ô TÔ 2. TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG 2.
Tổng quan về hệ thống Hệ thống thông tin trên xe bao gồm: các bảng đồng hồ (tableau), màn hình và các đèn báo giúp tài xế và người sửa chữa biết được thông tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe. Thông tin có thể truyền đến tài xế qua 2 dạng: tương tự (tableau kim) và số (tableau hiện số). Trên một số loại xe người ta cũng dùng tiếng nói để truyền thông tin đến tài xế. Đồng hồ Đèn Đèn báo hiệu tốc độ động báo rẽ Đồng hồ Các đèn báo hiệu và đèn cảnh cơ tốc độ xe và đèn cảnh báo báo Đồng hồ áp suất Vôn kế dầu Đồng hồ nhiệt độ Đồng hồ nước làm mát Đèn báo A- Báo áp lực nhớt C- Báo nhiệt độ nhớt E: Các đèn báo G- Tốc độ động cơ B- Báo điện áp D- Báo mực xăng F- Tốc độ xe H- Hành trình Hình 2.
Tableau loại thường và loại hiện số. Häc phÇn HÖ thèng C¬ ®iÖn tö «t« 2 - TÝn chØ 1 10 Khoa C¬ khÝ §éng lùc Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn Đèn báo thắt dây an toàn chưa Đèn báo phanh tay T-BELT đúng vị trí Đèn báo chưa thắt dây an Đèn báo lọc nhiên liệu bị bẩn, toàn nghẹt Đèn báo nạp Đèn báo mực nước làm Mát thấp Đèn báo áp lực nhớt thấp Đèn báo rẽ Đèn báo mực nhớt động cơ Đèn báo nguy Đèn báo lỗi (điều khiển Đèn báo xông động cơ) Đèn báo có cửa chưa đóng Đèn báo pha chặt Hình 2.2 Các loại đồng hồ chỉ thị bằng kim và các ký hiệu trên bảng đồng hồ. Cấu trúc tổng quát của hệ thống Hệ thống thông tin bao gồm các loại đồng hồ sau: 2. Đồng hồ tốc độ xe (speedometer) Đồng hồ tốc độ xe dùng để hiển thị tốc độ xe chạy theo kilomet hoặc dặm (mile).
Nó thường được tích hợp với đồng hồ đo quãng đường (odometer) để báo quãng đường xe đã đi từ lúc xe bắt đầu hoạt động và đồng hồ hành trình (tripmeter) để đo các khoảng cách ngắn giữa điểm đi và điểm đến. Đồng hồ tốc độ động cơ (tachometer) Hiển thị tốc độ động cơ (tốc độ trục khuỷu) theo v/p (vòng/phút) hay rpm. Vôn kế Chỉ thị điện áp accu hay điện áp ra của máy phát. Loại này hiện nay không còn trên tableau nữa.