Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô hiện đại đang chứng kiến sự chuyển dịch mạnh mẽ sang tích hợp các hệ thống điều khiển điện tử thông minh. Trên các dòng xe thế hệ mới, các cụm thiết bị cơ điện không còn hoạt động độc lập mà được kết nối, tối ưu hóa và quản lý tập trung thông qua hộp điều khiển điện thân xe BCM (Body Control Module) cùng hệ thống mạng truyền thông nội bộ CAN (Controller Area Network). Tại Việt Nam, sự gia tăng nhanh chóng về số lượng ô tô hiện đại đòi hỏi lực lượng kỹ sư ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô phải được đào tạo bài bản, nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc và kỹ năng chẩn đoán mạch điện thực tế. Do đó, việc xây dựng các trang thiết bị thực hành trực quan, mô phỏng chính xác cấu trúc kỹ thuật của các dòng xe phổ biến trở thành một nhu cầu cấp thiết trong đào tạo kỹ thuật.
Mẫu xe Hyundai Elantra là dòng xe sedan hạng C được lưu hành rộng rãi trên thị trường và trang bị hệ thống điện thân xe tích hợp hộp BCM. Nhằm hỗ trợ sinh viên tiếp cận trực quan với công nghệ điện ô tô thực tế và nâng cao năng lực đọc sơ đồ mạch điện, nhóm sinh viên Lê Minh Luân và Cao Ngọc Đỉnh, dưới sự hướng dẫn của ThS. Vũ Đình Huấn tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài "Thiết kế và thi công mô hình giảng dạy điện thân xe Hyundai Elantra 2018".
Theo văn bản giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp ngày 01/02/2024, nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm 5 nội dung chính:
- Tìm hiểu tổng quan về lịch sử dòng xe Hyundai Elantra.
- Tổng quan về hệ thống điện thân xe Hyundai Elantra 2018.
- Tính toán, thiết kế mô hình giảng dạy điện thân xe Hyundai Elantra 2018.
- Xây dựng tài liệu hướng dẫn và bài học trên mô hình.
- Hoàn thành thuyết minh – tài liệu hướng dẫn và bài học cho sinh viên.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án tập trung vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện thân xe trên xe Hyundai Elantra 2018; quy trình thiết kế, thi công sa bàn mô hình vật lý và xây dựng hệ thống bài giảng thực hành. Về phạm vi nghiên cứu, do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện kỹ thuật thực tế, đề tài chỉ tập trung khảo sát và thi công các hệ thống cơ bản: hệ thống chiếu sáng, hệ thống tín hiệu, hệ thống gạt mưa và rửa kính, hệ thống nâng hạ kính không có chức năng tự động (auto), hệ thống khóa cửa, hệ thống chỉnh gương và gập gương, hệ thống còi, mạng CAN và hộp điều khiển BCM. Các hệ thống tiện nghi và an toàn khác như hệ thống điều hòa không khí, hệ thống âm thanh giải trí, ghế điều khiển điện và hệ thống túi khí không thuộc phạm vi thi công của mô hình.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên các nguyên lý kỹ thuật điện, điện tử ô tô và mạng truyền thông trên phương tiện cơ giới. Đề tài khai thác các kiến thức nền tảng về:
- Kiến trúc mạng truyền thông CAN: Hoạt động dựa trên sự chênh lệch điện áp giữa hai đường dây xoắn CAN High (CAN-H) và CAN Low (CAN-L) để triệt tiêu sóng nhiễu điện từ. Hệ thống CAN trên xe bao gồm mạng tốc độ cao (HS-CAN) hoạt động ở tốc độ 500 kbps (CAN No.1 và CAN No.2) phục vụ kết nối hệ thống truyền lực, phanh ABS và BCM; mạng tốc độ trung bình (MS-CAN / LS-CAN) hoạt động ở tốc độ 250 kbps phục vụ liên lạc giữa các khối điện thân xe; cùng hai điện trở đầu cuối có giá trị 120 Ω mắc tại các đầu đường truyền chính.
- Hộp điều khiển thân xe BCM: Hoạt động như một bộ xử lý trung tâm gồm vi xử lý (Microcontroller), bộ nhớ (ROM lưu trữ chương trình điều khiển cố định và RAM lưu trữ dữ liệu tạm thời), các cổng vào/ra (I/O Ports), bộ chuyển đổi tín hiệu (Signal Converters) và mạch cấp nguồn ổn áp. BCM thu nhận tín hiệu từ các công tắc, cảm biến, xử lý theo thuật toán và gửi lệnh điều khiển đến các relay chấp hành hoặc truyền gói tin qua mạng CAN.
- Các dạng tín hiệu điều khiển trên ô tô: Tín hiệu số (Digital) với hai mức điện áp rời rạc 0V (OFF) và 5V (ON), tiêu biểu như tín hiệu công tắc khóa cửa; và tín hiệu liên tục (Analog) với điện áp thay đổi liên tục qua các cầu phân áp bằng điện trở, tiêu biểu như tín hiệu vị trí công tắc gạt mưa gửi về bộ chuyển đổi tương tự - số trong BCM.
- Lý thuyết nguồn điện và phụ tải trên ô tô: Hệ thống sử dụng nguồn điện một chiều từ ắc quy 12V (khi động cơ chưa hoạt động) và máy phát điện 14V (khi động cơ làm việc), nối mass âm vào thân vỏ (chiếm tỷ lệ 99% trên các dòng xe). Bình ắc quy cấu tạo từ các ngăn bản cực chì - axit sunfuric ($H_2SO_4$) mắc nối tiếp, mỗi ngăn tạo suất điện động xấp xỉ 2V.
- Hệ thống chiếu sáng: Phân loại theo tiêu chuẩn Châu Âu và Châu Mỹ, với các yêu cầu kỹ thuật về cự ly và công suất bóng đèn.
Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả áp dụng bao gồm hai nhóm chính:
- Phương pháp lý thuyết: Thu thập, phân tích và dịch mã các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành, tài liệu đào tạo của tập đoàn Hyundai Motor và sơ đồ mạch điện nguyên bản (Wiring Diagrams) của xe Hyundai Elantra phiên bản 2018.
- Phương pháp thực nghiệm kỹ thuật: Thiết kế kết cấu cơ khí (mặt bàn sa bàn, giá đỡ chân bàn), tính toán bố trí thiết bị, gia công cơ khí, đi dây và đấu nối toàn bộ hệ thống linh kiện thực tế, đo đạc thông số điện áp/tín hiệu và tiến hành kiểm tra sự hoạt động đồng bộ của mô hình.
Nguồn dữ liệu của đề tài được trích xuất trực tiếp từ các sơ đồ mạch điện của Hyundai Elantra 2018, thông số kỹ thuật xe do Hyundai công bố và tài liệu giáo trình chuyên ngành Điện ô tô của Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
Thiết kế và thi công mô hình kỹ thuật
Đồ án là công trình thiết kế và chế tạo một hệ thống kỹ thuật phần cứng phục vụ giảng dạy, bao gồm kết cấu cơ khí sa bàn và mạng lưới điện thân xe thực tế.
Kết cấu cơ khí của mô hình được chia thành ba phần:
- Mặt bàn mô hình: Khung thép hộp hàn định hình, kích thước tính toán phù hợp để gắn tấm panel hiển thị sơ đồ nguyên lý mạch điện và gá đặt toàn bộ linh kiện thực tế. Bề mặt được bố trí hợp lý theo vị trí thực tế của xe (phía trước, thân xe và phía sau).
- Khung chân bàn: Chế tạo từ thép định hình có kết cấu giằng chịu lực vững chắc, chịu tải toàn bộ khối lượng thiết bị, tích hợp bánh xe có khóa hãm giúp mô hình di chuyển linh hoạt trong xưởng thực hành.
- Bảng tên và panel đo kiểm: Bảng tên mô hình được thiết kế để nhận diện hệ thống, đi kèm các cổng đo kiểm (chân cắm điện áp) và giắc chẩn đoán tiêu chuẩn OBD-II (DLC3) giúp kết nối thiết bị đo xung hoặc máy chẩn đoán lỗi.
Về mặt kỹ thuật điện và mạng điều khiển, mô hình tích hợp các linh kiện vật lý thực tế của xe Hyundai Elantra 2018:
- Khối điều khiển trung tâm và phân phối nguồn: Hộp điều khiển BCM nguyên bản, hộp phân phối điện thông minh Smart Junction Block (tích hợp cầu chì bảo vệ và cụm relay điều khiển), công tắc khóa điện (IG Switch).
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu: Cụm đèn đầu phía trước (Headlamp) gồm chế độ chiếu xa (High beam) và chiếu gần (Low beam); cụm đèn sương mù (Fog lamp); cụm đèn báo rẽ trước/sau (Signal lamps) và công tắc báo nguy (Hazard switch); cụm đèn đuôi (Tail lamp, Parking lamp và License lamp); cụm đèn chạy ban ngày (Daytime Running Light - DRL); còi điện (Horn) và công tắc còi trên vô lăng.
- Hệ thống cửa và kính: Cụm công tắc điều khiển nâng hạ kính, motor nâng hạ kính cánh cửa (công suất khoảng 150W), cụm công tắc khóa cửa, motor chấp hành khóa cửa (Door lock motor).
- Hệ thống gạt mưa và rửa kính: Công tắc điều khiển gạt mưa tích hợp các chế độ, motor gạt mưa (công suất 30 - 65W) và motor bơm nước rửa kính (Washer pump motor).
- Hệ thống gương chiếu hậu ngoài: Cụm gương chiếu hậu ngoài (Outside Mirror) tích hợp motor điều khiển mặt gương 4 hướng, motor gập/mở gương và công tắc điều khiển gương (Mirror Adjustment Switch).
- Hệ thống relay chuyên dụng: Relay tốc độ gạt mưa (Wiper speed relay), relay điều khiển gạt mưa (Wiper control relay), relay khóa cửa (Door lock relay), relay mở khóa cửa (Door unlock relay), relay đèn cos (Headlamp low relay), relay đèn pha (Headlamp high relay), relay gập gương (Folding relay) và relay mở gương (Unfolding relay).
Toàn bộ các cụm linh kiện được kết nối bằng hệ thống dây dẫn có tiết diện và màu dây bám sát quy chuẩn của nhà sản xuất, cho phép sinh viên quan sát trực quan luồng tín hiệu và đo đạc thông số thực tế.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về đề tài
Chương 1 trình bày lịch sử hình thành, phát triển của Tập đoàn Hyundai Motor từ năm 1967 do ông Chung Ju Yung sáng lập, từ các mẫu xe hợp tác đầu tiên như Cortina (liên doanh với Ford), mẫu xe độc lập đầu tiên Pony (1975), xe Excel (1986 xuất khẩu sang Mỹ) đến dòng Sonata (1988). Trọng tâm của chương là quá trình phát triển qua 7 thế hệ của dòng xe sedan Hyundai Elantra (còn có tên gọi Hyundai Avante tại thị trường nội địa Hàn Quốc):
| Thế hệ |
Giai đoạn |
Mã thân vỏ / Tên nội địa |
Cấu hình động cơ và công suất trong văn bản |
| Thế hệ 1 |
1990 – 1995 |
J1 / Avante |
Động cơ xăng 4 xy-lanh thẳng hàng 1.6L, 113 mã lực |
| Thế hệ 2 |
1995 – 2000 |
Avante |
Động cơ Alpha II G4FK DOHC, 124 mã lực |
| Thế hệ 3 |
2000 – 2006 |
Avante XD |
Động cơ xăng GDi 2.0L, 138 mã lực |
| Thế hệ 4 |
2006 – 2010 |
Avante HD |
Động cơ xăng GDi 2.0L, 138 mã lực |
| Thế hệ 5 |
2010 – 2015 |
Avante MD |
Động cơ xăng GDi 1.8L (148 mã lực) hoặc 1.4L Turbo (128 mã lực) |
| Thế hệ 6 |
2016 – 2020 |
Avante AD |
Động cơ xăng GDi 2.0L (147 mã lực) hoặc 1.4L Turbo (128 mã lực) |
| Thế hệ 7 |
2020 – nay |
Avante CN7 |
Động cơ xăng GDi 2.0L (147 mã lực) hoặc 1.6L Turbo (204 mã lực) |
Bên cạnh đó, chương 1 xác định rõ lý do chọn đề tài, mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi ứng dụng của mô hình trong công tác đào tạo chuyên ngành tại trường.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết về hệ thống điện thân xe
Chương 2 phân tích chuyên sâu các yếu tố cấu thành hệ thống điện thân xe hiện đại:
- Đặc điểm nguồn điện: Hệ thống sử dụng nguồn điện 12V/24V từ ắc quy và 14V/28V từ máy phát điện. Thân xe đóng vai trò dây dẫn mass âm chiếm 99%. Đề tài thống kê các dải điện áp làm việc trên xe: điện áp cảm biến oxy (0.9V), cảm biến kích nổ (1.4V), điện áp nguồn cấp cảm biến (5V, 7V, 8V, 9V), điện áp định mức (12/14V hoặc 24/28V), điện áp kim phun dầu điện tử và đèn neon (80 - 110V), điện áp thứ cấp bugi đánh lửa (20 - 40kV) và điện áp kích khởi động đèn Xenon (80kV).
- Phân loại phụ tải điện: Đề tài phân loại phụ tải thành 3 nhóm căn cứ theo chế độ làm việc:
| Nhóm phụ tải |
Các thiết bị tiêu biểu |
Công suất tiêu thụ |
| Làm việc liên tục |
Bơm nhiên liệu Hệ thống đánh lửa Kim phun |
50 – 70 W 20 W 70 – 100 W |
| Làm việc không liên tục |
Đèn pha (Headlamp High) Đèn cos (Headlamp Low) Đèn kích thước Radio Đèn báo trên bảng điều khiển |
60 W / đèn 55 W / đèn 10 W / đèn 10 – 15 W 2 W / đèn |
| Làm việc trong thời gian ngắn |
Đèn báo rẽ Đèn thắng Motor điều khiển kính Quạt làm mát động cơ Quạt điều hòa nhiệt độ Motor gạt nước Còi xe Đèn sương mù Còi lùi Máy khởi động Mồi thuốc trong xe Anten điện Hệ thống xông máy diesel Ly hợp điện từ máy nén lạnh |
4 đèn x 21 W và 2 đèn x 2 W 2 đèn x 21 W 150 W 200 W 2 quạt x 80 W 30 – 65 W 25 – 40 W 35 – 50 W / đèn 21 W 800 – 3.000 W 100 W 60 W 100 – 150 W 60 W |
- Cấu tạo ắc quy: Gồm các bản cực âm/dương bằng hợp kim chì xen kẽ tấm cách điện, ngâm trong dung dịch điện phân axit sunfuric ($H_2SO_4$) ngập trên bản cực từ 10 đến 15 mm. Suất điện động mỗi cell đạt khoảng 2V; 6 cell mắc nối tiếp tạo thành ắc quy 12V.
- Hệ thống mạng CAN và hộp BCM: Phân tích cấu trúc mạng C-CAN, B-CAN, M-CAN; cơ chế truyền tín hiệu vi sai trên cặp dây CAN-H và CAN-L; cấu tạo phần cứng vi xử lý, bộ nhớ ROM/RAM, cổng I/O và khối mạch nguồn của BCM. Phân biệt tín hiệu số (Digital 0V/5V) và tín hiệu tương tự (Analog qua mạch cầu phân áp điện trở của công tắc gạt mưa).
- Hệ thống chiếu sáng: So sánh tiêu chuẩn Châu Âu và Châu Mỹ, phân loại công nghệ bóng đèn (Halogen, bi-Xenon, LED, Laser) và các thông số chiếu sáng cơ bản:
| Chế độ chiếu sáng |
Khoảng chiếu sáng (m) |
Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn (W) |
| Chiếu xa (High beam) |
180 – 250 |
45 – 75 |
| Chiếu gần (Low beam) |
50 – 75 |
35 – 40 |
Chương 3: Nguyên lý hoạt động của các hệ thống
Chương 3 trình bày chi tiết nguyên lý làm việc của từng mạch điện trên xe Hyundai Elantra 2018:
- Hệ thống cửa: Trình bày nguyên lý mạch nâng hạ kính không có chức năng auto (dòng điện cấp trực tiếp qua công tắc đảo chiều đến motor cửa kính) và mạch khóa cửa trung tâm (tín hiệu từ công tắc gửi đến BCM điều khiển đóng mở các relay Door Lock và Door Unlock để đảo chiều motor khóa).
- Hệ thống gạt mưa và rửa kính: Công tắc gạt nước tạo ra các mức điện áp tương tự khác nhau qua các nấc điện trở phân áp gửi về BCM. Hộp BCM giải mã tín hiệu để xuất dòng điều khiển qua Wiper Control Relay và Wiper Speed Relay, vận hành motor gạt mưa ở các chế độ gạt ngắt quãng (INT), gạt chậm (LO) hoặc gạt nhanh (HI), đồng thời kích hoạt bơm nước rửa kính.
- Hệ thống gương: Khảo sát mạch điện chỉnh mặt gương chiếu hậu 4 hướng bằng công tắc điều khiển motor điện nhỏ trong cụm gương và mạch gập gương tự động thông qua hai relay gập (Folding relay) và mở (Unfolding relay).
- Hệ thống đèn và còi: Phân tích sơ đồ mạch cấp nguồn và điều khiển của cụm đèn pha/cos thông qua Headlamp High Relay và Headlamp Low Relay; mạch đèn báo rẽ và đèn cảnh báo nguy hiểm (Turn & Hazard Lamps); mạch đèn đuôi, đèn soi biển số (Tail, Parking & License Lamps); mạch đèn sương mù (Fog Lamps); mạch đèn định vị ban ngày (Daytime Running Light - DRL) và mạch điều khiển còi xe thông qua công tắc còi trên vô lăng đóng mass cho cuộn dây relay còi.
Chương 4: Thiết kế và thi công mô hình điện thân xe Hyundai Elantra 2018
Chương 4 mô tả toàn bộ quá trình thi công thực tế sa bàn giảng dạy:
- Bản vẽ thiết kế và gia công chân bàn chịu lực bằng thép hộp.
- Bản vẽ thiết kế và lắp ráp mặt bàn sa bàn, bố trí các thiết bị điện thân xe theo sơ đồ trực quan tương ứng với các vị trí đầu xe, thân xe và đuôi xe.
- Thiết kế và lắp đặt bảng tên mô hình, panel gắn giắc chẩn đoán OBD-II (DLC3) và các cọc đo kiểm điện áp.
- Sắp xếp vị trí hộp BCM, Smart Junction Block, các cụm relay điều khiển tốc độ gạt mưa, khóa cửa, đèn pha, gập gương.
- Đấu nối toàn bộ hệ thống dây điện theo đúng sơ đồ mạch điện thực tế của Hyundai Elantra 2018 và tiến hành đo kiểm thông mạch, thử tải từng hệ thống.
Chương 5: Kết luận
Chương 5 tổng kết lại toàn bộ kết quả thực hiện đồ án, đánh giá mức độ hoàn thành nhiệm vụ thiết kế thi công mô hình, khả năng vận hành đồng bộ của các thiết bị điện và đề xuất các hướng phát triển tiếp theo của đề tài.
Kết quả và đóng góp
Sau quá trình nghiên cứu và chế tạo từ ngày 01/02/2024 đến ngày 18/05/2024, đề tài đã hoàn thành đầy đủ các sản phẩm được giao theo quyết định nhiệm vụ:
- 01 quyển thuyết minh đồ án tốt nghiệp trình bày chi tiết cơ sở lý thuyết, sơ đồ mạch và quy trình thiết kế.
- 01 file nội dung báo cáo phục vụ bảo vệ trước hội đồng chuyên môn.
- 01 sách hướng dẫn và bài học thực hành trên mô hình.
- 01 mô hình sa bàn điện thân xe Hyundai Elantra 2018 hoàn chỉnh.
Về mặt kỹ thuật, mô hình đã tái hiện chính xác nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện thân xe thực tế trên Hyundai Elantra 2018. Toàn bộ các cơ cấu chấp hành (cụm đèn chiếu sáng xa/gần, đèn sương mù, đèn DRL, đèn xi nhan, đèn đuôi, còi, motor gạt nước, bơm rửa kính, motor khóa cửa, motor nâng kính và motor gương chiếu hậu) đều phản hồi chính xác theo tín hiệu điều khiển từ công tắc và hộp BCM.
Về mặt đóng góp học thuật và đào tạo, đề tài cung cấp một thiết bị dạy học trực quan phục vụ công tác giảng dạy thực hành tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Mô hình giúp sinh viên vượt qua khó khăn khi tiếp cận các công nghệ điện tử thông minh mới mẻ, rèn luyện kỹ năng đọc bản vẽ sơ đồ mạch điện, đo đạc tín hiệu số/analog và làm quen với phương thức chẩn đoán mã lỗi thông qua giắc OBD-II trên các dòng xe hiện đại có trang bị BCM và mạng CAN.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Về hạn chế, do những ràng buộc về mặt kinh phí, thời gian thực hiện (trong thời gian hơn 3 tháng) và diện tích lắp đặt của sa bàn, mô hình chưa thể tích hợp đầy đủ tất cả các hệ thống tiện nghi và an toàn của xe Hyundai Elantra 2018. Cụ thể, mô hình chưa có hệ thống điều hòa không khí, hệ thống âm thanh, hệ thống chỉnh ghế điện, hệ thống túi khí an toàn và hệ thống chống trộm. Chức năng nâng hạ kính trên mô hình là dạng điều khiển cơ bản, chưa tích hợp tính năng tự động (auto).
Về hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo, tác giả đề xuất:
- Mở rộng tích hợp các hộp điều khiển điện tử khác trên xe như hộp điều khiển động cơ (ECM), hộp điều khiển hộp số (TCM), hộp điều khiển hệ thống phanh chống bó cứng (ABS Module) vào đường truyền C-CAN trên mô hình để sinh viên có cái nhìn toàn diện về mạng truyền thông trên ô tô.
- Tích hợp thêm hệ thống điều hòa không khí tự động và hệ thống âm thanh giải trí.
- Xây dựng hộp tạo pan lỗi (hư hỏng giả lập) bằng các công tắc chuyển mạch hoặc vi điều khiển ngắt mạch, hỗ trợ sinh viên rèn luyện kỹ năng chẩn đoán, khoanh vùng và xử lý sự cố điện thân xe trong các bài kiểm tra thực hành.
Giá trị tham khảo
Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích đối với:
- Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô: Sinh viên có thể sử dụng thuyết minh đề tài để củng cố lý thuyết về hệ thống điện thân xe, học cách đọc sơ đồ đi dây chuẩn hãng Hyundai và nghiên cứu sâu về phương thức điều khiển của hộp BCM cũng như mạng CAN.
- Giảng viên và cán bộ giảng dạy xưởng thực hành: Cuốn sách hướng dẫn và bài học trên mô hình đi kèm là tài liệu phục vụ trực tiếp cho việc biên soạn giáo án thực tập điện ô tô, tổ chức các bài thí nghiệm đo sóng tín hiệu, kiểm tra hoạt động của relay và hộp điều khiển.
- Người làm đề tài nghiên cứu sa bàn kỹ thuật: Các bản vẽ kết cấu chân bàn, cách thức bố trí mặt bàn và danh mục các linh kiện thực tế là tài liệu tham khảo chi tiết cho các nhóm nghiên cứu sau này khi triển khai thi công các mô hình dạy học cho những dòng xe khác.
Câu hỏi thường gặp
1. Hộp BCM trên mô hình tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ công tắc gạt mưa theo cơ chế nào?
Tín hiệu từ công tắc gạt mưa gửi về BCM là tín hiệu liên tục (Analog). Cụm công tắc gạt mưa được tích hợp các cầu phân áp thiết kế bằng các điện trở có giá trị bằng nhau. Khi người lái chuyển đổi giữa các vị trí công tắc, các mức điện áp khác nhau sẽ được gửi về BCM. Mạch chuyển đổi tương tự - số (A/D converter) bên trong BCM sẽ đọc mức điện áp này, chuyển đổi thành tín hiệu số để vi xử lý phân tích và điều khiển Wiper Control Relay cùng Wiper Speed Relay đóng ngắt motor gạt mưa với tốc độ và chu kỳ gián đoạn tương ứng.
2. Mạng CAN trên hệ thống điện xe được phân chia thành những loại nào và có thông số kỹ thuật ra sao?
Theo văn bản, mạng CAN trên xe được phân chia dựa trên tốc độ truyền dữ liệu:
- Mạng tốc độ cao (HS-CAN / C-CAN): Hoạt động ở tốc độ truyền khoảng 500 kbps, kết nối các hộp điều khiển quan trọng như ECM, TCM, ABS Module và BCM.
- Mạng tốc độ trung bình (MS-CAN / LS-CAN / B-CAN): Hoạt động ở tốc độ truyền khoảng 250 kbps, sử dụng để liên lạc giữa các khối điều khiển hệ thống điện thân xe.
Đường truyền gồm một cặp dây xoắn CAN-H và CAN-L, triệt tiêu nhiễu nhờ cơ chế chênh lệch điện áp và được ổn định bởi hai điện trở đầu cuối có trị số 120 Ω.
3. Đề tài phân loại các phụ tải điện trên ô tô như thế nào và công suất của chúng là bao nhiêu?
Phụ tải điện được phân chia thành 3 nhóm theo thời gian làm việc:
- Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu (50 – 70W), hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 – 100W).
- Phụ tải làm việc không liên tục: Đèn pha (60W/đèn), đèn cos (55W/đèn), đèn kích thước (10W/đèn), radio (10 – 15W), đèn bảng táp-lô (2W/đèn).
- Phụ tải làm việc trong thời gian ngắn: Máy khởi động (800 – 3.000W), quạt làm mát động cơ (200W), motor nâng kính (150W), bugi xông máy diesel (100 – 150W), mồi thuốc (100W), 2 quạt dàn lạnh (2 x 80W), motor anten (60W), ly hợp lốc lạnh (60W), đèn sương mù (35 – 50W/đèn), motor gạt nước (30 – 65W), còi xe (25 – 40W), đèn báo rẽ (4 đèn 21W và 2 đèn 2W), đèn thắng (2 x 21W), còi lùi (21W).
4. Dòng xe Hyundai Elantra thế hệ thứ sáu (2016 – 2020) được trang bị những cấu hình động cơ nào?
Theo thông số tác giả trình bày tại Chương 1, Hyundai Elantra thế hệ thứ sáu (mã thân vỏ quốc tế là Elantra, tại thị trường nội địa Hàn Quốc là Avante AD) ra mắt vào năm 2015 và được trang bị động cơ xăng GDi (Gasoline Direct Injection) 2.0L cho công suất cực đại 147 mã lực hoặc động cơ 1.4L Turbo cho công suất cực đại 128 mã lực.
5. Vì sao mô hình không tích hợp hệ thống điều hòa không khí và túi khí?
Tác giả nêu rõ trong phần phạm vi nghiên cứu: do điều kiện về thời gian, kinh phí thực hiện và diện tích mặt bằng sa bàn có hạn, nhóm nghiên cứu chỉ tập trung hoàn thiện các hệ thống điện thân xe cốt lõi (chiếu sáng, tín hiệu, gạt mưa, khóa cửa, nâng hạ kính, chỉnh gương, mạng CAN và BCM). Các hệ thống phức tạp và đòi hỏi chi phí thiết bị lớn như điều hòa không khí, ghế điện, âm thanh và túi khí an toàn đã được lược bỏ khỏi phạm vi thi công của đề tài.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế và thi công mô hình giảng dạy điện thân xe Hyundai Elantra 2018" của sinh viên Lê Minh Luân và Cao Ngọc Đỉnh đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ tính toán, chế tạo một sa bàn học cụ kỹ thuật phục vụ ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Bằng việc kết hợp nghiên cứu lý thuyết mạng CAN, hộp điều khiển BCM với quá trình thi công thực tế các cụm thiết bị chiếu sáng, tín hiệu, gạt mưa, nâng hạ kính và gương chiếu hậu, đề tài đã tạo ra một sản phẩm đào tạo trực quan, vận hành chuẩn xác theo nguyên bản xe Hyundai Elantra 2018. Kết quả của đồ án đáp ứng tốt yêu cầu thực hành đo kiểm, chẩn đoán mạch điện và là nền tảng thuận lợi để phát triển thêm các mô-đun tạo pan lỗi phục vụ đào tạo kỹ sư ô tô trong tương lai.