Khảo sát hệ thống điện thân xe Toyota Land Cruiser 2009

ng thời bật công tắc light control switch trên bộ điều khiển công tắc đèn (8) ở vị trí head thì đèn đờ mi vẫn sáng bình thường và đồng thời dòng điện đi từ accu qua khoá, cầu chì, rơle đèn đầu làm cho đèn pha sáng. Nếu vào lúc trời tối mà tài xế quên bật đèn pha hay cốt thì tín hiệu từ cảm biến sáng tối (9) sẽ bị tác động và nó gửi tín hiệu đến ECU cấp dòng đến làm cho đèn pha sáng lên. Ngoài ra khi xe đang bật đèn pha nếu gặp xe đi ngược chiều thì mạch cảm biến pha-cốt sẽ bị tác động và làm đóng rơle cấp nguồn tới công tắc dimmer switch làm thay đổi trạng thái pha sang cốt. 3.4.1.3. Sơ đồ mạch điện điều khiển đèn sương mù. Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn pha chính có thể tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường. Nếu sử dụng đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này. Dòng cung cấp cho đèn sương mù thường được lấy relay đèn kích thước sau. Hình 3.27. Sơ đồ mạch điện điều khiển đèn sương mù phía trước Khi bật công tắc máy, đồng thời bật công tắc light control switch trên bộ điều khiển công tắc đèn ở vị trí head và ta bật công tắc đèn sương mù trong mạch lúc này ECU sẽ xử lý cho xuất hiện dòng điện từ (+) Ắc quy Rơ le đèn sau xe làm tiếp điểm đóng lại điều khiển đóng kín mạch nguồn cấp từ Ắc quy đến cầu chì đèn sương mù Rơ le đèn sương mù đóng tiếp điểm điều khiển đóng nguồn cấp từ Ắc quy đến hai đèn sương mù trái và phải phía trước Mass. Lúc này hai bóng đèn sương mù trái và phải phía trước sáng. Khi công tắc điều khiển đèn và công tắc đèn sương mù nằm ở vị trí OFF thì 2 bóng này không sáng. 3.4.2. Hệ thống tín hiệu Hệ thống tín hiệu bao gồm hệ thống còi điện, hệ thống báo rẽ và báo nguy, hệ thống đèn phanh và hệ thống báo sự cố hệ thống đèn tín hiệu. Ngoài ra, còn có hệ thống đèn kích thước, bao gồm các đèn kích thước được lắp sau xe, trước xe, bên hông xe, trên nắp cabin để chỉ báo chiều rộng, chiều dài và chiều cao xe. 3.4.2.1. Hệ thống còi a). Cấu tạo còi điện: Hình 3.28. Kết cấu còi điện và sơ đồ đấu dây. 1. Loa còi; 2. Khung thép; 3. Màng thép; 4. Vỏ còi; 5. Khung thép; 6. Trụ đứng; 7. Tấm thép lò xo; 8. Lõi thép từ; 9. Trụ điều khiển; 10. Ốc hãm; 11. Cuộn dây; 12. Cần tiếp điểm tĩnh; 13. Cần tiếp điểm động; 14. Trụ đứngcủa tiếp điểm; 15. Tụ điện; 16. Đầu bắt dây còi; 17. Rơ le còi; 18. Núm còi; 19. Cầu chì; 20. Ắc quy b. Nguyên lý hoạt động: Khi ấn núm còi (18) sẽ nối mass cho rơ le còi (17) cho dòng điện từ (+) ăcquy vào cuộn dây tạo ra lực từ trường hút tiếp điểm đóng lại cho dòng điện chạy theo mạch sau: (+) ăcquy ® cầu chì ® khung từ ® tiếp điểm ® cuộn dây (11) ® cần tiếp điểm động (13) ® cần tiếp điểm tĩnh (12) ® mass. Cuộn dây từ hóa lõi thép, hút lõi thép kéo theo trục điều khiển màng rung (3) làm tiếp điểm mở ra ® dòng qua cuộn dây mất ® màng rung đẩy lõi thép (8) lên ® tiếp điểm đóng lại. Do đó, lại có dòng qua cuộn dây nên lõi thép đi xuống. Sự đóng mở của tiếp điểm làm trục màng rung dao động với tần số 250 ÷ 400 (Hz )® màng rung tác động vào không khí, phát ra tiếng kêu. Sở dĩ phải dùng rơ le còi vì khi mắc nhiều còi thì dòng tiêu thụ rất lớn (10 ÷ 20 A ) nên rất dễ làm hỏng công tắc, vì vậy khi dùng rơ le còi thì dòng qua công tắc chỉ còn khoảng 0,1 (A). Hình 3.29. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống còi c. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống còi xe Toyota Land Cruiser 200 Hình 3.30. Sơ đồ bố trí hệ thống còi 3.4.2.2. Hệ thống đèn báo rẽ và báo nguy Hình 3.31. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống đèn báo rẽ và báo nguy 1. Nguồn acquy cung cấp 2. Bộ điều khiển và tạo nháy đèn 3. Công tắc báo rẽ 4. Công tắc cảnh báo khẩn cấp 5. Bộ kết nối 6. Đèn xinhan rẽ trái ở trước và sau 7. Đèn xinhan rẽ phải ở trước và sau 8. Đồng hồ báo đèn xinhan trên táp lô Khi bật công tắc máy, đồng thời bật công tắc báo rẻ thì đèn báo rẻ trái hoặc phải sẻ được nối thông với nguồn ắc quy qua bộ tạo nháy làm đèn báo rẻ trái hoặc phải hoạt động. Khi rẻ trái thì công tắc đèn xinhan rẻ trái dịch chuyển về bên trái lúc này thì cực B của bộ điều khiển và tạo nháy đèn (2) nối thông với lại cực LL lúc này dòng điện đi từ nguồn ac quy (1) qua bộ điều khiển và tạo nháy đến làm nháy đèn xinhan rẽ trái, đồng thời dòng điện đi qua đèn led báo rẻ trái trên táp lô. Khi rẻ phải thì công tắc đèn xinhan rẻ trái dịch chuyển về bên phải lúc này thì cực B của bộ điều khiển và tạo nháy đèn (2) nối thông với lại cực LR lúc này dòng điện đi từ nguồn ac quy (1) qua bộ điều khiển và tạo nháy đến làm nháy đèn xinhan rẽ phải, đồng thời dòng điện đi qua đèn led báo rẻ phải trên táp lô. Khi xe hỏng phải dừng trên đường cao tốc, hoặc đỗ xe ở vị trí có thể gây nguy hiểm cho người khác thì đèn báo nguy hiểm được thiết kế để sử dụng trong các trường hợp này, đèn này do người lái sử dụng. Khi bật công tắc cảnh báo khẩn cấp thì cực B của bộ điều khiển và tạo nháy đèn (2) nối thông với cả hai cực LR và LL lúc này dòng điện đi từ nguồn ac quy (1) qua tất cả các đèn báo rẻ ở cả hai phía trước và sau xe tạo nháy và đồng thời kết hợp với tín hiệu âm thanh phát ra từ loa số 1 được đặt ở giữa phía trước xe. 3.4.2.3. Hệ thống đèn phanh Hình 3.32. Sơ đồ bố trí hệ thống đèn phanh Hình 3.33. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống đèn phanh 1. Công tắc phanh 2. Bộ Rơ le điều khiển đèn phanh 3. Rơ le điều khiển đèn phanh khi bị trượt 4. ECU điều khiển trượt xe 5. Đèn báo phanh trên táp lô xe 6. Tụ lọc tiếng ồn khi phanh 7. Bộ đèn Led phanh bên trái 8. Bộ đèn Led Phanh bên phải 9. Bộ đèn Led phanh ở giữa trên cao. Khi đạp phanh bình thường thì công tắc phanh sẻ được đóng lúc này dòng điện sẻ đi từ ắc quy qua công tắc phanh (1) đến bộ ECU điều khiển trượt xe (4) đồng thời qua bộ rơ le điều khiển đèn phanh (2) qua cổng STP và ra cỏng OUT đi đến rơ le điều khiển đèn phanh khi trượt (3) qua tiếp điểm 4 và 3 đến các đèn phanh ở sau đuôi xe và đèn trên bảng táp lô làm sáng đèn. Khi phanh gấp xe có xảy ra hiện tượng trượt xe thì lúc này ECU điều khiển trượt xe nhận tín hiệu từ các cảm biến ở các bánh xe trước và sau và điều khiển hệ thống phanh ABS hoạt động củng như cấp nguồn 10A qua rơ le điều khiển đèn phanh khi trượt (3) làm đóng tiếp điểm 5 và 3, lúc này cho phép dòng điện đi từ ắc quy qua công tắc phanh (1) đến rơle điều khiển đèn phanh khi trượt (3) và đến các đèn phanh sau đuôi xe làm sáng đèn. 3.5. Hệ thống an toàn Đây là hệ thống trang bị cho ô tô có thêm các tính năng bảo vệ cho người ngồi trên xe cũng như những người xung quanh, đồng thời tăng khả năng điều khiển cho lái xe. Hệ thống an toàn gồm có hệ thống phanh ABS (Antiblock Brake System) kết hợp điều hòa lực phanh EBD cùng hổ trợ lực phanh khẩn cấp BA và hệ thống túi khí SRS (Supplementary Restraint System). 3.5.1. Hệ thống phanh chống bó cứng ABS kết hợp EBD-BA Để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, người điều khiển nên lặp lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần. Tuy nhiên, trong những trường hợp khẩn cấp thường không có thời gian để thực hiện việc này. Người lái đạp dí phanh và xe trượt trên mặt đường trong khi các lốp không quay. Cuối cùng xe cũng dừng lại do ma sát trượt giữa lốp và mặt đường lớn nhưng xe mất khả năng lái khiến cho xe bị văng đi và tai nạn xảy ra là điều khó tránh khỏi. Vậy để chống lại điều này, người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả năng chống cho các lốp không bị khóa cứng khi phanh khẩn cấp, xe không bị mất lái và giảm thiểu được tai nạn xảy ra Mục tiêu của cơ cấu phanh ABS là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh có độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị để tận dụng được hết khả năng bám, khi đó hiệu quả phanh cao nhất (lực phanh đạt cực đại do giá trị ) đồng thời tính ổn định và tính dẫn hướng của bánh xe là tốt nhất (đại giá trị cao nhất), thỏa mãn các yêu cầu của cơ cấu phanh là rút ngắn quãng đường phanh, cải thiện tính ổn định và khả năng dẫn hướng của xe trong khi phanh. Để giữ cho bánh xe không bị hãm cứng và đảm bảo hiệu quả phanh cao, cơ cấu phanh chống hãm cứng điểu khiển áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường quanh giá trị trong giới hạn hẹp. Bên cạnh các chức năng của ABS xe Land Cruiser 200 còn có kết hơp hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD ( Electric brake force distribution ) phân phối lực phanh phù hợp cho các bánh trước và sau tùy theo điều kiện chạy xe, ngoài ra trong khi phanh để quay vòng EDB còn cũng điều khiển các lực phanh của bánh bên phải và bên trái giúp duy trì sự ổn định cho xe. Hệ thống hổ trợ phanh gấp BA ( Brake Assist ) có các chức năng sau - Nhận được tình trạng phanh gấp, để tăng áp suất phanh được theo yêu cầu của lái xe đến mức áp suất phanh cao ở các bánh xe sao cho tất cả các bánh xe có thể đạt tới giá trị độ trượt giới hạn. - Nhận được điểm kết thúc của trạng thái phanh gấp để áp lực điều khiển phanh giảm về trạng thái yêu cầu của người lái. Hệ thống điều khiển tính ổn định xe VSC ( Vehicle Stability Control ) nó bao gồm các cảm biến gia tốc ngang , cảm biến góc xoay vành lái và cảm biến giảm tốc. các thông tin về trạng thái động học của ô tô được xác định nhờ cảm biến. Khi vào cua với tốc độ cao trong điều kiện đường trơn, hệ số ma sát thấp, các bánh trước hoặc sau sẽ có xu hướng bị trượt. Nếu sự trượt vượt qua ngưỡng giới hạn, từ vô lăng, lái xe sẽ không kiểm soát được hướng chuyển động của xe, trường hợp này còn gọi là mất lái. Hệ thống VSC có một bộ điều khiển trung tâm (ECU) để theo dõi hướng chuyển động của xe thông qua các cảm biến, hệ thống sẽ tự động đóng bớt bướm ga để giảm công suất động cơ và phanh bánh xe thích hợp để tạo mô-men điều chỉnh hướng chuyển động của xe. Người lái có thể nhận biết sự hoạt động của VSC thông qua đèn báo trượt trên bảng táp lô, đèn này sẽ nháy sáng khi hệ thống hoạt động. Còn khi đèn bào VSC sáng lên thì có nghĩa là xuất hiện sự cố trong hệ thống điều khiển ổn định xe. 3.5.1.1. Chu trình điều khiển của ABS Quá trình điều khiển của cơ cấu ABS được thực hiện theo một chu trình kín như. Các cụm của chu trình bao gồm: - Tín hiệu vào là lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, thể hiện qua áp suất dầu tạo ra trong xylanh phanh chính. - Tín hiệu điều khiển bao gồm các cảm biến tốc độ bánh xe và bộ điều khiển (ECU). Tín hiệu tốc độ các bánh xe và các thông số nhận được từ nó như gia tốc và độ trượt liên tục được nhận biết và phản hồi về hộp điều khiển để xử lý kịp thời. - Tín hiệu tác động được thực hiện bởi bộ chấp hành, thay đổi áp suất dầu cấp đến các xylanh làm việc ở các cơ cấu phanh bánh xe. - Đối tượng điều khiển : Là lực phanh giữa bánh xe và mặt đường. ABS hoạt động tạo ra momen phanh thích hợp ở các bánh xe để duy trì hệ số bám tối ưu giữa bánh xe và mặt đường, tận dụng khả năng bám cực đại lực phanh là lớn nhất. Hình 3.34. Chu trình điều khiển kín của ABS. 1. Bộ chấp hành thuỷ lực; 2. Xy lanh phanh chính; 3. Xy lanh làm việc; 4. Bộ điều khiển ECU; 5. Cảm biến tốc độ bánh xe. - Các yếu tố ảnh hưởng: Điều kiện mặt đường, tình trạng phanh, tải trọng của xe, và tình trạng của lốp ( áp suất, độ mòn…). 3.5.1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết Cảm biến tốc độ bánh xe Hình 3.35. Vị trí các cảm biến tốc độ bố trí trên xe Land Cruiser 2009 Hình 3.36. Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ. Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi về ECU dưới dạng các tín hiệu điện. Cấu tạo gồm một nam châm vĩnh cửu, một quận dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn dây được nối với ECU Hình 3.37. Hoạt động của cảm biến vận tốc. Nguyên lý làm việc: Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai đầu lõi từ và vành răng thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh xe (hình 3.49). Tín hiệu này liên tục được gửi về ECU. Tuỳ theo cấu tạo của cảm biến, vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dưới 100mV ở tốc độ thấp, hoặc cao hơn 100mV ở tốc độ cao. Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng 1mm và độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép. Cơ cấu ABS sẽ kh.ông làm việc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn. Cảm biến giảm tốc Trên một số xe ngoài cảm biên tốc độ bánh xe còn được trang bị thêm một cảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của xe trong quá trình phanh. Kết quả là, mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện tốt hơn. Nó thường được sử dụng nhiều trên xe 4WD bởi vì nếu một trong các bánh xe bị hãm cứng thì các bánh xe khác cũng có xu hướng bị hãm cứng theo, do tất cả các bánh được nối với cơ cấu truyền lực nên có tốc độ ảnh hưởng lẫn nhau. Cảm biến giảm tốc còn gọi là cảm biến “G”. Cấu tạo của cảm biến gồm hai cặp đèn LED và phototransistors, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Đặc điểm của đèn LED là phát sáng khi cấp điện và phototransistors là dẫn điện khi có ánh sáng chiếu vào. Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc. Các rãnh trên đĩa cắt cho ánh sáng từ đèn LED đến phototransistors, làm phototransistors đóng, mở, báo tín hiệu về ECU. ECU nhận những tín hiệu này để xác định chính xác trạng thái mặt đường và thực hiện các điều chỉnh thích hợp. Hình 3.38. Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc và cảm biến gia tốc ngang Cảm biến gia tốc ngang Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khả năng ứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm quá trình tăng moment xoay xe. Trong quá trình quay vòng, các bánh xe phía trong có xu hướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố góc đặt bánh xe. Ngược lại, các bánh xe bên ngoài bị tì mạnh xuống mặt đường, đặc biệt là các bánh xe phía trước bên ngoài. Vì vậy, các bánh xe phía trong có xu hướng bó cứng dễ dàng hơn so với các bánh xe ở ngoài. Cảm biến gia tốc ngang có nhiệm vụ xác định gia tốc ngang của xe khi quay vòng và gởi tín hiệu về ECU. Trong trường hợp này, một cảm biến kiểu phototransistor giống như cảm biến giảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn được sử dụng để đo gia tốc ngang. Ngoài ra, cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo sự giảm tốc, do nó có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc. Hộp điều khiển điện tử (ECU) Nhận biết thông tin về tốc độ góc của các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt, để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe để: Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực. Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã hư hỏng và chế độ an toàn và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn. Bộ chấp hành thủy lực Hình 3.39. Bộ chấp hành thủy lực xe Land Cruiser 2009 Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh. Cấu tạo của một bộ chấp hành thuỷ lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp, rơ le bơm, rơ le van điện từ. Van điện từ: Van địên từ trong bộ chấp hành có hai loại là loại 2 vị trí và loại 3 vị trí. Cấu tạo chung của một van điện từ gồm một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe. Motor điện và bơm dầu: Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải được điều khiển bằng cam lệch tâm, các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm về xylanh chính. Bình tích áp: Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe. Hình 3.40. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống phanh ABS kết hợp EBD&BA 3.5.1.3. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống phanh ABS kết hợp EBD&BA Khi phanh xe áp suất dầu trong mỗi xy lanh bánh xe bắt đầu tăng, tốc độ mỗi bánh xe bắt đầu giảm. Nếu có một bánh xe nào bị bó cứng, ABS ECU sẽ điều khiển bộ chấp hành làm giảm áp suất trong xy lanh bánh xe đó. Nghĩa là ABS ECU sẽ tính toán sao cho, khộng để xảy ra hiện tựơng trượt của bánh xe với mặt đường. Nguyên lý điều khiển gồm các giai đoạn sau: + Giai đoạn A: ABS ECU đặt van điện ba vị trí ở chế độ giảm áp, theo chế độ giảm tốc của các bánh xe. Vì vậy giảm áp suất dầu trong xy lanh của mỗi bánh xe. Sau khi áp suất giảm ECU chuyển van ba vị trí sang chế độ giữ để theo dõi sự thay đổi của tốc độ bánh xe. Nếu ABS ECU thấy cần giảm áp suất dầu thì nó điều khiển giảm áp suất. + Giai đoạn B: Khi áp suất dầu trong xy lanh bánh xe giảm, nó cho phép bánh xe gần bị bó cứng tăng tốc độ, tuy nhiên nếu áp suất giảm thì lực phanh tác dụng lên bánh xe sẽ nhỏ. Lúc này ABS ECU liên tục đặt van điện ba vị trí lần lượt ở các chế độ tăng áp và giữ khi bánh xe gần bị bó cứng. + Giai đoạn C: Khi áp suất dầu trong xy lanh bánh xe tăng, bánh xe có xu hướng bị bó cứng. Vì vậy ECU lại chuyển van điện ba vị trí đến chế độ giảm áp để giảm áp suất dầu bên trong xy lanh bánh xe. + Giai đoạn D: Khi áp suất giảm ABS ECU lại bắt đầu tăng áp suất, như vậy lực phanh bánh xe được điều khiển một cách tối ưu. Bên cạnh các chức năng của ABS xe Land Cruiser 200 còn có kết hơp hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD ( Electric brake force distribution ) phân phối lực phanh phù hợp cho các bánh trước và sau tùy theo điều kiện chạy xe, ngoài ra trong khi phanh để quay vòng EDB còn cũng điều khiển các lực phanh của bánh bên phải và bên trái giúp duy trì sự ổn định cho xe. Hệ thống hổ trợ phanh gấp BA ( Brake Assist ) có các chức năng sau: - Nhận được tình trạng phanh gấp, để tăng áp suất phanh được theo yêu cầu của lái xe đến mức áp suất phanh cao ở các bánh xe sao cho tất cả các bánh xe có thể đạt tới giá trị độ trượt giới hạn. - Nhận được điểm kết thúc của trạng thái phanh gấp để áp lực điều khiển phanh giảm về trạng thái yêu cầu của người lái. Hệ thống điều khiển tính ổn định xe VSC ( Vehicle Stability Control ) nó bao gồm các cảm biến gia tốc ngang , cảm biến góc xoay vành lái và cảm biến giảm tốc. Các thông tin về trạng thái động học của ô tô được xác định nhờ cảm biến. Khi vào cua với tốc độ cao trong điều kiện đường trơn, hệ số ma sát thấp, các bánh trước hoặc sau sẽ có xu hướng bị trượt. Nếu sự trượt vượt qua ngưỡng giới hạn, từ vô lăng, lái xe sẽ không kiểm soát được hướng chuyển động của xe, trường hợp này còn gọi là mất lái. Hệ thống VSC có một bộ điều khiển trung tâm (ECU) để theo dõi hướng chuyển động của xe thông qua các cảm biến, hệ thống sẽ tự động đóng bớt bướm ga để giảm công suất động cơ và phanh bánh xe thích hợp để tạo mô-men điều chỉnh hướng chuyển động của xe. 3.5.2. Hệ thống túi khí an toàn 3.5.2.1. Nhiệm vụ túi khí Các túi khí được thiết kế để bảo vệ lái xe và hành khách ngồi phía trước được tốt hơn ngoài biện pháp bảo vệ chính bằng dây an toàn. Trong trường hợp va đập mạnh từ phía trước túi khí làm việc cùng với đai an toàn để tránh hay làm giảm sự chấn thương bằng cách phồng lên, nằm làm giảm nguy cơ đầu hay mặt của lái xe hay hành khách phía trước đập thẳng vào vành tay lái hay bảng táp lô. Hình 3.41. Sơ đồ nguyên lý hệ thống túi khí 3.5.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống túi khí Cảm biến túi khí trung tâm nhận tín hiệu va đập khi bị xe bị tai nạn, tín hiệu này được truyền tới bộ xử lý trung tâm, bộ xử lý trung tâm cho dòng điện chạy đến ngòi nổ và nóng lên. Kết quả là nhiệt này làm bắt cháy chất cháy (chứa trong ngòi nổ) và làm lửa lan truyền ngay lập tức đến chất mồi và chất tạo khí. Chất tạo khí tạo ra một lượng lớn khí nitơ, khí này đi qua màng lọc, được làm mát và sau đó đi vào túi. Túi phồng lên ngay lập tức bởi khí. Nó xé rách mặt vành tay lái hay cửa túi khí và phồng lên trong khoang hành khách. Túi khí xẹp nhanh xuống sau khi nổ do khí thoát qua các lỗ khí xả khí. Nó làm giảm lực va đập vào túi khí cũng như bảo đảm tầm nhìn rộng Cảm biến dự phòng có tác dụng chống kích hoạt túi khí khi va đập không đủ lớn. 3.5.2.3. Bố trí các cảm biến và túi khí trên xe Land Cruiser 200 Hình 3.42. Bố trí các cảm biến và túi khí 2 bên trên xe 1. Cảm biến túi khí trước bên phải 2. Cảm biến túi khí trước bên trái 3. Cảm biến túi khí bên phải 4(7). Bộ chống căng dây đai 5. Cảm biến túi khí bên phải phía sau 6. Cảm biến túi khí bên trái phía sau 8. Cảm biến túi khí bên trái 9. Túi khí bên phải 10. Túi khí bên phải phía sau 11. Cảm biến túi khí phía sau đuôi xe 12. Túi khí bên trái sau xe 13. Túi khí bên trái Hình 3.43. Bố trí túi khí rèm ở trên hai bên 1. ECU phát hiện có người ngồi 2. Túi khí rèm ở trên bên phải 3. Túi khí rèm ở trên bên trái Hình 3.44. Bố trí túi khí ở phía trước người lái 1. Túi khí bên người lái 2. Túi khí bên hành khách phía trước 3. Bộ kích hoạt túi khí bên hành khách trước 4. Cảm biến túi khí trung tâm 5. Bộ kích hoạt túi khí bên người lái 6. Công tắc túi khí 3.5.2.4. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí Hình 3.45. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí Khi khóa điện được bật đến vị trí ON, dòng điện chạy từ cầu chì IG đến cực IG cảm biến túi khí trung tâm và ECU xử lý . Khi khóa điện ở vị trí ACC, dòng điện chạy từ cầu chì đến cực của cụm cảm biến túi khí. Nếu có tai nạn xảy ra khi xe đang chạy, khi lực chấn động từ phía trước hay hai bên xe hoặc sau đuôi xe vượt qua một giá trị nhất định cho phép thì dòng điện chạy từ cầu chì IGN đến cụm cảm biến túi khí đến cực và tới mass, do đó xuất hiện dòng điện chạy đến ngòi nổ túi khí và làm cho chúng hoạt động. Ngoài ra trên xe Land Cruiser 200 còn có cụm cảm biến túi khí theo vị trí người ngồi trên xe, tùy theo vị trí của người ngồi trên ghế mà ECU phát hiện vị trí người ngồi trên ghế mà điều khiển túi khí thích hợp với vị trí người ngồi trên xe. Hệ thống túi khí trên xe Land Cruiser 200 kết hợp với bộ dây đai an toàn đảm bảo cho người lái củng như hành khách trên xe đạt được độ an toàn cao nhất. 3.5.3. Hệ thống chống trộm trên xe. Hệ thống phát hiện được trộm và tiếp tục báo động xung quanh xe bằng tín hiệu ánh sáng và âm thanh khoảng 60 giây. Thiết bị báo động khác nhau tuỳ theo từng loại xe và từng thị trường bán xe. Có 2 loại hệ thống chống trộm và các loại này có thể đóng tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng. ở nhà máy tất cả các xe được đặt ở chế độ hoạt động. + Chế độ hoạt động chủ động: Trạng thái làm việc được kích hoạt ngay khi các cửa được đóng và khoá.Khi hệ thống chuyển từ trạng thái làm việc sang trạng thái báo động thì còi kêu ngay lập tức. + Chế độ bị động: Trạng thái chuẩn bị hoạt động kích hoạt ngay khi các cửa xe được đóng lại.Việc thiết lập thời gian đưa vào trễ trong quá trình chuyển từ trạng thái làm việc sang trạng thái báo động sẽ giúp cho hệ thống báo động không bị phát tín hiệu âm thanh hoặc nháy đèn nhầm. Thiết lập chế độ hoạt động của hệ thống chống trộm. Rút chìa ra khỏi ổ khoá điện và đóng tất cả các cửa xe, cửa khoang hành lý nắp capô trước khi khoá bằng chìa hoặc bộ điều khiển từ xa. Từ trạng thái không làm việc sang trạng thái chuẩn bị làm việc. Trạng thái chỉ báo thay đổi khi các cửa được khoá mà tất cả các cửa xe, cửa khoang hành lý và nắp capô đã đóng. Các xe có hệ thống mã hoá khoá động cơ thì từ trạng thái nhấp nháy sang trạng thái sáng. Hủy trạng thái hoạt động của hệ thống chống trộm. Mở khóa các cửa đã khóa bằng bộ điều khiển từ xa, tiếp đến mở khóa các cửa đã khóa bằng chìa và cuối cùng là tra chìa vào ổ điện và bật lên vị trí ON. Hệ thống chống trộm bao gồm các bộ phận sau : + ECU chống trộm và ECU thân xe: khi ECU này nhận được tín hiệu từ các công tắc và phát hiện trạng thái xe bị trộm, nó truyền tín hiệu đến thiết bị báo động. + Thiết bị báo động : gồm có còi báo động, còi xe, các đèn pha và đèn hậu, đèn chỉ báo an ninh, cụm khóa cửa (mô tơ) khi hệ thống đạt tới trạng thái báo động và các cửa được mở khóa thì hệ thống tự động khóa các cửa. + Công tắc: gồm công tắc cửa xe, công tắc nắp ca pô, công tắc cửa khoang sau hành lý, công tắc khóa điện công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa ( công tắc này xác định xem chìa khóa có được tra vào ổ khóa điện hay không và truyền tín hiệu tới ECU chống trộm ), cụm khóa cửa ( công tắc vị trí ), công tắc mở cửa khoang hành lý bằng chìa. Hình 3.46. Sơ đồ bố trí bộ khóa cửa xe Land Cruiser 200 1. Bộ khóa cửa trước bên phải 2. Bộ khóa cửa sau bên phải 3. Công tắc mở cửa sau xe 4. Bộ khóa cửa sau 5. Bộ khóa cửa sau bên trái 6. Bộ khóa cửa trước bên trái + Ngoài các bộ phận trên thì tùy theo thị trường phân phối xe thì trên xe Land Cruiser 200 còn bố trí thêm cảm biến phát hiện đột nhập và cảm biến phát hiện nghiêng xe và cảm biến phát hiện đập kính. Cảm biến phát hiện đột nhập sẻ phát ra sóng ngắn trong cabin xe nếu có chuyển động trong cabin thì sẻ báo tín hiệu về ECU. Cảm biến nghiêng xe sẻ báo tín hiệu về ECU khi xe bị nâng lên và bị kéo đi bởi một phương tiện kéo khác. Hình 3.47. Sơ đồ mạch điều khiển bộ khóa cửa xe Land Cruiser 2009 1. Công tắc điều khiển khóa cửa xe trước 2. Bộ khóa cửa xe trước bên trái 3. Bộ khóa cửa xe trước bên phải 4. Bộ khóa cửa xe sau bên trái 5. Bộ khóa cửa xe sau bên phải Điều khiển khóa cửa do tín hiệu từ các công tắc khác nhau gửi về ECU chính, ECU lúc này sẻ điều khiển mở các chân transistor cho phép dòng điện chạy qua mô tơ khóa cửa là cơ cấu chấp hành để khóa cửa. Mô tơ khóa cửa hoạt động, chuyển động quay được truyền qua bánh răng chủ động, bánh răng lồng không, trục vít đến bánh răng khóa, làm cửa khóa hay mở. Sau khi khóa hay mở cửa xong, bánh răng khóa được lò xo hồi vị đưa về vị trí trung gian. Việc này ngăn cho mô tơ hoạt động khi sử dụng núm khóa cửa và cải thiện cảm giác điều khiển. Đổi chiều dòng điện đến đến mô tơ làm đổi chiều quay của mô tơ, làm mô tơ khóa hay mở cửa. ECU điều khiển dòng điện từ acquy qua thân ECU ra đầu ACTD đi đến điều khiển các mo tor khóa cửa trước và cửa sau thực hiện mở khóa xe. Khi khóa các cửa xe thì dòng đi từ cổng ACT+ đến các motor điều khiển việc khóa các cửa xe. Khi xe xảy ra va chạm các túi khí trong xe bị kích nổ và bung ra, lúc này thì tín hiệu từ bộ túi khí SRS sẻ gửi về ECU điều khiển cấp dòng đến các motor thực hiện việc tự động mở các của xe để thoát ra ngoài kịp thời. 3.6. Hệ thống âm thanh Để rút ngắn hành trình và đem lại cảm giác thư giãn cần thiết khi ngồi trên xe thì hệ thống âm thanh hiện đại với đầy đủ các chức năng radio AM/FM, cassette và bộ CD sáu đĩa kèm theo đó sáu loa chất lượng cao được bố trí trên xe Land Cruiser 200. Các nút điều chỉnh âm thanh được bố trí tích hợp trên tay lái làm gia tăng tính tiện nghi của và hiện đại của xe. Hình 3.48. Sơ đồ bố trí các bộ phận chính hệ thống âm thanh 1 và 15:Loa trước số 2 bên trái và phải ; 2 và 4: Loa trước số 3 bên trái và phải ; 3: Loa trung tâm phía trước ; 5 và 13: Loa trước số 1 bên trái và phải ; 6 và 7: Loa sau số 3 bên trái và phải ; 8 và 12 : Bộ loa phía sau bên trái và phải ; 9 va 11: Loa phía sau đuôi xe bên trái và phải ; 10: Loa âm thanh trầm ; 14: bộ khuếch đại âm thanh Loa là bộ phận phát ra âm thanh, bộ điều khiển sẽ gửi tín hiệu về loa. Và loa sẽ đóng vai trò quyết định vào chất lượng âm thanh. Subwoofer là loa dùng để phát âm thanh trầm, và chúng được lắp đặt khác với loa thường. Thông thường chúng được đặt trong những hộp riêng. Amli dùng để khuếch đại âm thanh, giúp cho âm thanh nghe rõ và to hơn, Amli khá nhạy cảm với thiết bị điện và tiếng ồn của động cơ. Do đó amli của bạn phải cách bộ điều khiển ít nhất là 1mét. Vị trí thích hợp nhất có lẽ là dưới ghế trước sẻ đỡ tốn dây để đấu. Hình 3.49. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống âm thanh Công tắc điều khiển âm thanh được bố trí trên vô lăng với các nút điều chỉnh âm lượng của loa to nhỏ và bên cạnh là các nút điều chỉnh sóng radio AM/FM. Công tắc sẻ gửi tín hiệu đến bộ thu sóng radio thông qua các nut công tắc, bộ thu sóng radio gửi tín hiệu đến điều khiển bộ khuếch đại âm thanh thực hiện điều chỉnh âm lượng to nhỏ củng như la chất lượng âm thanh. Bộ khuếch đại âm thanh và bboj thu sóng radio còn được kết nối với nhau và với các hệ thống tín hiệu báo rẽ và báo nguy và hệ thống báo động. Các hệ thống này khi bị kích hoạt thì sẻ gửi tín hiệu đến ECU trung tâm và nó sẻ điều khiển hệ thống âm thanh phát ra âm báo. 3.7. Các hệ thống phụ khác trên xe Toyo ta Land Cruiser 2009 3.7.1. Hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điều hòa không khí (air conditioning) trên ô tô nhằm mục đích lọc sạch khối không khí đưa vào trong xe, không khí lạnh được duy trì ở nhiệt độ thích hợp. Trên xe Land Cruiser 2009 được trang bị hệ thống điều hoà không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dể chịu và khoẻ khoắn cho hành khách trong xe. Máy điều hoà nhiệt độ điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; khô ráo, làm sạch bụi, đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài.Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn. 3.7.1.1. Cấu tạo, nguyên lý hệ thống điều hoà không khí Hệ thống điều hoà không khí là một tổ hợp bao gồm các thiết bị sau: Hình 3.50. Cấu tạo hệ thống điều hoà không khí 1.Máy nén; 2. Giàn nóng; 3.Quạt; 4. Bình lọc/ hút ẩm; 5. Van giản nở; 6.Giàn lạnh; 7.Đường ống hút ( áp suất thấp); 8. Đường ống xã (áp suất cao); 9. Bộ tiêu âm; 10. Cửa sổ quan sát; 11.Bình sấy khô nối tiếp; 12. Không khí lạnh; 13. Quạt lồng sóc; 14. Bộ ly hợp từ cửa quạt gió; 15. Bộ ly hợp máy nén; 16. Không khí. Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bôc hơi). Tại đây không khí bị giàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ấm trong không khí củng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẻ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh. Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu 12 – 20 bar. Môi chất ra khỏi máy nén sẻ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ). Khi tới giàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất thông qua các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẻ bị giảm xuống cho đén khi bằng nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về dạng lỏng có áp suất cao. Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình hút ẩm. Trong bình lọc hút ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm. Đồng thời nó củng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn. Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách: Bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh. Việc điều chỉnh rất quan trọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu. Hình 3.51. Bố trí hệ thống điều hoà không khí trên xe Land Cruiser 2009 1. Cảm biến nhiệt đọ môi trường 2. Giàn làm mát 3. Cảm biến áp suất 4. Máy nén làm lạnh Quạt làm mát 6. Khối rơ le và cầu chì 7. Bộ điều hòa không khí phía trước 8. Bộ điều hòa không khí phía sau Hình 3.52. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống điều hoà không khí 1. Bộ máy nén làm lạnh 2. Cảm biến nhiệt độ môi trường 3. Cảm biến áp suất A/C 4. Cảm biến nhiệt độ dàn ngưng tụ 5. Bộ thổi khí trước 6. Rơ le điều khiển máy nén 7. Cảm biến nhiệt độ trong xe 8. Cảm biến ánh sáng mặt trời 9. Nhiệt điện trở làm lạnh 10. Bộ thổi khí sau 11. Bộ sưởi nhanh Hình 3.53. Bố trí cửa thổi điều hoà không khí trên xe Land Cruiser 2009 a. Bố trí phía trước b. Bố trí phía sau Khi điều chỉnh kích hoạt bộ thổi điều hòa không khí trước và sau xe thì tín hiệu điều khiển được gửi đến bộ khuếch đại A/C . Bộ khuếch đại A/C điều khiển rơ le máy nén (6) đóng ngắt mạch điện cấp cho lu hợp từ dẫn động máy nén cấp môi chất đi làm lạnh, khi nhiệt độ làm lạnh trong cabin xe đạt tới nhiệt độ làm lạnh thích hợp thì cảm biến nhiệt độ trong xe (7) sẻ báo về bộ khuếch đại A/C điều khiển ngắt mạch điện qua ly hợp từ làm ngắt dẫn động máy nén. Cảm biến nhiệt độ môi trường (2) gửi tín hiệu báo về bộ khuếch đại tính toán và so sánh với nhiệt độ bên trong xe và điều khiển thời gian hoạt động làm lạnh của máy nén, nhiệt độ được hiển thị lên màn hình ở giữa xe. Khi nhiệt độ môi trường thấp thì bộ khuếch đại A/C nhận được tín hiệu từ các cảm biến sẻ điều khiển đóng mạch điện cấp cho rơ le nhiệt PTC, điều này làm đóng mạch điện qua các điện trở nhiệt ở các lõi nhiệt làm nhiệt độ nóng lên và đồng thời điều khiển các mô tơ quạt hút không khí và đẩy qua bộ sưởi và thổi vào trong xe sưởi ấm nhiệt độ bên trong xe. Luồng khí nóng này củng được điều khiển đến bộ sưởi gương khi gương bị mờ do có hơi nước bám vào. Khi cần sưởi nhiệt nhanh trong những trường hợp khẩn cấp thì bộ khuếch đại A/C sẻ đồng thời cấp dòng điện qua cả ba rơ le PTC điều khiển làm nóng tất cả điện trở trong bộ sưởi nhanh cung cấp nhiệt tức thời cho dòng khí đi sưởi nhanh. Hình 3.54. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống xông kính phía sau 1. Bộ khuếch đại A/C 2. Rơ le điều khiển xông kính 3. Bộ xông kính cửa sau đuôi xe 4. Rơ le điều khiển xông kính cửa bên phía sau 5. Bộ xông kính cửa bên phía sau trái 6. Bộ xông kính cửa bên phía sau phải 3.7.2. Hệ thống sấy kính phía sau. Hệ thống này có công dụng là dùng để sưởi nóng kính sau, làm tan sương bằng các điện trở, được bố trí giữa lớp kính sau. Các điện trở này được cung cấp dòng điện để nung nóng kính khi sương bám. Hệ thống sử dụng nguồn dương (+) cung cấp trực tiếp qua cầu chì và rơ le xông kính (Defogger Relay), rơ le được điều khiển bởi công tắc xông kính (Defogger SW), trên công tắc Defogger SW có một đèn báo xông và một đèn soi công tắc. Vào ban đêm, mạch đèn kích thước (Tail) sẽ soi sáng công tắc qua biến trở điều chỉnh độ sáng. Nhờ đó người lái dễ dàng sử dụng hệ thống xông kính khi cần thiết. Khi bật công tắc xông kính phía sau thì tín hiệu điều khiển gửi đến bộ khuếch đại A/C điều khiển rơ le xông kính (2) đóng cấp dòng điện qua bộ xông kính cửa sau đuôi xe (3) và đồng thời cấp dòng cho rơ le xông kính cửa phía sau ở hai bên (5) (6) làm đóng rơ le cấp dòng điện đi qua bộ xông kính cửa hai bên phía sau trái và phải. 3.7.3. Hệ thống rửa kính và gạt mưa Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn được rõ bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa. Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy. Hệ thống gạt nước và rửa kính trên xe Land Cruiser 200 gồm các bộ phận sau: Cần gạt nước; motor và cơ cấu dẫn động gạt nước; vòi phun của bộ rửa kính; bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính); công tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián đoạn). Ô tô dùng các kiểu hệ thống gạt nước và rửa kính sau đây: Gạt nước: Hệ thống gạt nước có các chế độ làm việc: Gạt nước một tốc độ. Gạt nước hai tốc độ. Gạt nước gián đoạn. Gạt nước gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian gián đoạn Gạt nước kết hợp với rửa kính Rửa kính: Mô tơ rửa kính trước và kính sau riêng rẽ. Rửa kính trước và kính sau dùng chung một mô tơ. 3.7.3.1. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính a. Mô tơ gạt nước Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu được dùng cho các motor gạt nước. Motor gạt nước bao gồm một motor và cơ cấu trục vít – bánh vít để giảm tốc độ của motor. Công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít để cần gạt nước dừng tại một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nước ở bất kỳ thời điểm nào, nhằm tránh giới hạn tầm nhìn tài xế. Một motor gạt nước thường sử dụng ba chổi than: Chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung (để nối mass). Hình 3.55. Cấu tạo mô tơ gạt nước. 1. Phần ứng 2. Nam châm Ferit 3. Trục vít 4. Tiếp điểm 5. Đĩa cam 6. Nam châm 7. Chổi than chung 8. Chổi than tốc độ cao 9. Chổi than tốc độ thấp b. Công tắc dừng tự động: Hình 3.56. Công tắc điều khiển dừng tự động loại mass chờ Công tắc dừng tự động bao gồm một đĩa đồng có khoét rãnh và ba tiếp điểm. Ở vị trí OFF của công tắc gạt nước, tiếp điểm giữa được nối với chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước qua công tắc. Nhờ vậy, mặc dù ngắt công tắc, motor sẽ tiếp tục quay đến điểm dừng nhờ đường dẫn thông qua tiếp điểm tì trên lá đồng. Ở điểm dừng, hai đầu chổi than của motor được nối với nhau tạo ra mạch hãm điện động, ngăn không cho motor tiếp tục quay do quán tính. c. Rơle gạt nước gián đoạn. Rơle này có tác dụng làm gạt nước hoạt động gián đoạn. Ngày nay, kiểu rơ le gắn trong công tắc gạt nước được sử dụng rộng rãi. Một rơle nhỏ và một mạch điện tử bao gồm transitor, các tụ điện và điện trở được kết hợp trong rơ le gián đoạn. Thực chất nó là một mạch định thời. Dòng điện chạy qua motor gạt nước được điều khiển bởi rơle tương ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nước làm motor gạt nước quay gián đoạn. 3.7.3.2. Nguyên lý hoạt động hệ thống gạt nước rửa kính Hình 3.57. Sơ đồ mạch gạt nước và rửa kính trước a. Công tắc gạt nước ở vị trí LO và MIST: Khi công tắc ở vị trí Low hay Mist, dòng điện chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nước như sơ đồ trên và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp. Ta có dòng điện: từ (+) ắc quy nguồn 30 A → chân +B (2)→ tiếp điểm LO hoặc MIST công tắc gạt nước → chân +1 (3) → mô tơ gạt nước (LOW) → mass. b). Công tắc gạt nước ở vị trí HIGH: Khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH, dòng điện tới chổi than tốc độ cao tốc của mô tơ (Hi) như sơ đồ dưới và mô tơ quay ở tốc độ cao. Ta có dòng điện: từ (+) ắc quy nguồn 30 A → chân +B (2)→ tiếp điểm HI công tắc gạt nước → chân +2 (4) → mô tơ gạt nước (HIGH) → mass. b). Công tắc gạt nước tại vị trí INT (vị trí gián đoạn): Khi công tắc gạt nước dịch đến vị trí INT thì transitor TR bật trong một thời gian ngắn làm tiếp điểm rơ le chuyên từ A sang B. Ta có dòng điện: từ (+) ắc quy nguồn 30 A → chân +B (2) → qua bộ transitor TR → đóng tiếp điểm công tắc A sang B → tiếp điểm INT công tắc gạt nước → chân +1 (3) → mô tơ gạt nước (LOW) → mass. d). Công tắc gạt nước ở vị trí OFF: Nếu tắt công tắc gạt nước trong khi mô tơ gạt nước đang quay, dòng điện sẽ chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nước và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp. Ta có dòng điện: (+) ắc quy → tiếp điểm B (2) của công tắc cam → tiếp điểm +S (1) của rơ le gạt nước → các tiếp điểm OFF của công tắc gạt nước → cực +1 (3) → mô tơ gạt nước (LOW) → mass. Khi gạt nước đến vị trí dừng, tiếp điểm công tắc cam quay từ phía B sang phía A và mô tơ dừng lại. e). Công tắc rửa kính: Khi công tắc rửa kính chuyển sang vị trí ON thì dòng điện đi từ (+) ắc quy nguồn 30 A → Motor rửa kính → chân WF (3)→ tiếp điểm ON công tắc rửa kính → chân EW (2) → mass. Đồng thời kết hợp với chế độ gạt nước đang hoạt động để thực hiện đồng thời phun nước và gạt nước rửa kính. 3.7.4. Hệ thống điều khiển ghế người lái và ghế hành khách Hình 3.58. Sơ đồ bố trí motor điều khiển ghế bên lái và bên hành khách trước 1. Motor điều khiển trượt ghế bên lái 2. Motor điều khiển thẳng đứng ghế bên lái 3. Motor điều khiển ngã ghế bên lái 4. Công tắc điều khiển đỡ lưng ghế bên lái 5. Motor điều khiển ngã ghế bên lái 6. Motor điều khiển nâng đệm ghế bên lái 7. Motor điều khiển đỡ lưng ghế bên lái 8. Motor điều khiển trượt ghế (HKT) 9. Motor điều khiển nâng đệm ghế(HKT) 10. Motor điều khiển thẳng đứng ghế (HKT) 11. Motor điều khiển ngã ghế (HKT) 12. Công tắc điều khiển ghế (HKT) Hệ thống điều khiển ghế lái dùng để nâng hạ và di chuyển ghế trượt về phía trước hay phía sau … tạo tư thế thoải mái tốt nhất cho người lái và hành khách khi ở trên xe. Hình 3.59. Sơ đồ mạch điều khiển ghế 4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA CÔNG SUẤT MÁY PHÁT Để đảm bảo đủ công suất cho các tải tiêu thụ trên xe cần phải xác định đúng loại máy phát để lắp trên ô tô, vì máy phát là nguồn cung cấp năng lượng chính cho các tải tiêu thụ khi ô tô hoạt động. Phụ tải điện trên ô tô, dựa vào thời gian làm việc có thể chia làm 3 loại: + Tải hoạt động liên tục: Là những phụ tải liên tục hoạt động trong quá trình xe vận hành (khi động cơ hoạt động). Và khi động cơ không hoạt động (sử dụng năng lượng ắc quy). + Tải hoạt động trong thời gian dài: Là những phụ tải hoạt động trong những khoảng thời gian tương đối dài, tùy thuộc vào điều kiện vận hành của lái xe. + Tải hoạt động trong thời gian ngắn: Các phụ tải này thường chỉ hoạt động trong thời gian ngắn (< 2 ÷ 3 phút). Để xác định đúng loại máy phát cần lắp trên ô tô ta phải tính toán chọn máy phát phù hợp theo các bước sau. 4.1. Chế độ tải hoạt động liên tục: Ở chế độ tải hoạt động liên tục thì hệ số sử dụng của mỗi tải là: l = 100 %. Bảng 4.1. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động liên tục Stt Tải điện hoạt động liên tục Công suất (W) 1 Hệ thống kiểm soát động cơ 180 2 Bơm chuyển nhiên liệu 70 3 Hệ thống phun nhiên liệu 100 Tổng công suất tiêu thụ (PW1) 350 4.2. Chế độ tải hoạt động không liên tục Ở chế độ này thì hệ số sử dụng (l) của mỗi tải thay đổi phụ thuộc vào sự vận hành xe của mỗi tài xế cũng như phụ thuộc vào điều kiện vận hành và địa bàn xe hoạt động. Bảng 4.2. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động không liên tục Stt Tải điện hoạt động không liên tục Công suất thực (W) Hệ số sử dụng (l) Công suất tính toán (W) 1 Radio và dàn âm thanh 300 0,3 90 2 Đèn báo trên táp lô 26 ´ 2 0,5 26 3 Đèn biển số xe 2 ´ 5 0,4 4 4 Đèn đậu xe 2 ´ 5 0,3 3 5 Đèn cốt 2 ´ 55 0,4 44 6 Đèn pha 2 ´ 60 0,3 36 7 Đèn lùi 2 ´ 21 0,2 8,4 8 Đèn soi gầm xe 2 ´ 10 0,3 6 9 Đèn kích thước 4 ´ 10 0,4 16 10 Đèn xi nhan 6 ´ 21 0,2 25,2 11 Đèn phanh 3 ´ 21 0,5 31,5 12 Đèn trong xe 8 ´ 5 0,3 4,5 13 Mô tơ điều khiển kính 4 ´ 30 0,1 12 14 Quạt điều hòa nhiệt độ 2 ´ 80 0,4 64 15 Hê thống xông kính 120 + 120 0,1 24 16 Mô tơ phun nước rửa kính 60 0,2 12 17 Còi 40 0,3 12 18 Mô tơ mở cửa xe 4 ´ 150 0,1 60 19 Mô tơ điều khiển ghế 9 ´ 30 0,2 54 20 Đèn sương mù 2 ´ 55 0,05 5,5 21 Mô tơ gạt nước 90 + 60 0,2 18 22 Mồi thuốc 100 0,1 10 23 Mô tơ điều khiển anten 60 0,1 6 24 Khởi động điện 3000 0,1 300 25 Ly hợp điện từ 60 0,2 12 Tổng công suất tiêu thụ (PW2) 885 Trong bảng 4.2, ta có: Công suất tính toán = Công suất thực ´ Hệ số sử dụng Từ bảng 4.1 và 4.2, ta có tổng công suất tiêu thụ của các tải trên xe là: PåW = PW1 + PW2 = 350 + 885 = 1235 (W). (4.1) Xác định cường độ dòng điện theo công thức sau: (4.2) Trong đó: Iđm – Cường độ dòng điện định mức. PåW – Tổng công suất tiêu thụ của các phụ tải trên xe. Uđm – Điện áp định mức, Uđm = 12 (V) (A). Máy phát thực tế sử dụng trên xe Land Cruiser đòi 2009 có số hiệu là : MPA11087; output 130Amps; 12V. Vậy với Iđm = 103 (A) < 130 (A), nên máy phát lắp trên xe phát đủ công suất cung cấp cho các tải. 5. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ KHẮC PHỤC MỘT SỐ CHI TIẾT 5.1. Các hưu hỏng và cách khắc phục trong hệ thống cung cấp điện Trên xe có trang bị đèn báo nạp thì người lái sẽ phát hiện được những hư hỏng của hệ thống nạp thông qua đèn báo nạp, hoặc có thể không khởi động được động cơ do ắc quy yếu. 5.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường 5.1.1.1. Đèn báo nạp không sáng khi khóa điện bật ON - Kiểm tra xem cầu chì có bị cháy hay tiếp xúc kém trong mạch đèn báo nạp ® nếu có thì thay thế và sửa chữa. - Kiểm tra xem các giắc của tiết chế có lỏng hay hỏng không ® nếu có thì sửa chữa. - Kiểm tra xem có ngắn mạch trong các diod (+) của máy phát ® nếu có thì sửa chữa. - Kiểm tra xem bóng đèn báo nạp có bị cháy không ® nếu có thì thay thế. 5.1.1.2. Đèn báo nạp không tắt sau khi động cơ khởi động Hiện tượng này chỉ ra rằng hoặc máy phát không nạp hoặc nạp quá nhiều. - Kiểm tra xem đai dẫn động có bị hỏng hay trượt không ® nếu có thì điều chỉnh hoặc thay thế. - Kiểm tra cầu chì chính có bị cháy hay tiếp xúc kém không ® nếu có thì sửa chữa hoặc thay thế. - Đo điện áp ra tại cực B của máy phát: Nếu Uđm 14,8 V thì có nghĩa là máy phát nạp quá nhiều. - Đo điện áp kích từ tại cực F của giắc tiết chế ® nếu không có điện áp tức là cuộn rô to bị đứt hay chổi than tiếp xúc kém. 5.1.1.3. Đèn nạp thỉnh thoảng sáng khi động cơ hoạt động Hiện tượng này chứng tỏ rằng máy phát hoạt động không bình thường. - Kiểm tra giắc của máy phát và tiết chế xem có lỏng hay nối kém không ® nếu có thì sữa chữa. - Kiểm tra tình trạng tiếp xúc của mỗi tiếp điểm của tiết chế và điện trở giữa mỗi chân ® nếu không tốt thì sửa chữa. - Kiểm tra tình trạng tiếp xúc của các chổi than. 5.1.2. Ắc quy yếu, hết điện Hiện tượng này xảy ra khi máy phát không phát đủ điện để nạp cho ắc quy, kết quả là không khởi động được động cơ bằng mô tơ khởi động điện và đèn pha sáng mờ. Điều này là do hai nguyên nhân cơ bản, hoặc là do các thiết bị (ắc quy hay máy phát) có vấn đề, hoặc là do cách vận hành xe không đúng nguyên tắc làm cho ắc quy hết điện. - Kiểm tra các cực của ắc quy có bẩn hay bị ăn mòn không: Các ắc quy bị bẩn, bị ăn mòn hay bị sun phát hóa không thuận nghịch sẽ làm giảm điện dung và tăng điện trở của ắc quy. Kết quả là làm cho ắc quy nạp chóng sôi và phóng nhanh hết. Trường hợp những ắc quy đã quá cũ nên thay ắc quy mới. - Kiểm tra độ căng đai của đai dẫn động máy phát. - Kiểm tra điện áp chuẩn của máy phát. 5.1.3. Ắc quy bị nạp quá mức Hiện tượng này được phát hiện thông qua việc phải thường xuyên đổ nước vào ăcquy và độ sáng đèn pha thay đổi theo tốc độ động cơ. Để khắc phục hiện tượng này cần phải đo điện áp ra của máy phát, kiểm tra bộ điều chỉnh điện. 5.1.4. Tiếng ồn khác thường Có hai kiểu tiếng ồn khác thường phát ra trong hệ thống nạp cần phải phân biệt để khắc phục: Thứ nhất là tiếng ồn cơ khí sinh ra do đai dẫn động bị trượt ở Puly máy phát hay do mòn hỏng ổ bi máy phát. Thứ hai là tiếng ồn cộng hưởng từ gây ra hoặc bởi sự chập mạch trong cuộn stator hoặc diod bị hỏng, nếu bị cộng hưởng từ thì khi mở radio sẽ thường xuyên bị nhiễu sóng. Khi phát hiện thấy một trong hai kiểu tiếng ồn trên cần phải dừng động cơ và khắc phục sửa chữa. 5.2. Các hư hỏng thường gặp ở hệ thống chiếu sáng Hư hỏng Nguyên nhân Xử lý Có một đèn không sáng + Bóng đèn hỏng + Dây dẫn đứt hoặc tiếp mass không tốt + Thay bóng đèn + Kiểm tra dây dẫn Các đèn trước không sáng + Đứt cầu chì + Rơ le điều khiển đèn hư + Công tắc đèn hư + Công tắc đảo pha hư + Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt + Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch + Thay rơ le + Kiểm tra công tắc + Kiểm tra công tắc + Kiểm tra dây dẫn Đèn báo pha, đèn FLASH không sáng + Công tắc đèn hư + Công tắc đảo pha hư + Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt + Kiểm tra công tắc + Kiểm tra công tắc + Kiểm tra lại dây dẫn Đèn kích thước, đèn bảng số, đèn trong không sáng + Đứt cầu chì + Rơ le đèn hư + Công tắc đèn hư + Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt + Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch + Kiểm tra rơ le + Kiểm tra công tắc + Kiểm tra dây dẫn 5.3. Các hư hỏng thường gặp ở hệ thống tín hiệu. Hư hỏng Nguyên nhân Xử lý Đèn báo rẽ chỉ hoạt động một bên - Công tắc Signal hư - Dây dẫn sút, đứt hoặc tiếp mass không tốt - Kiểm tra công tắc - Kiểm tra dây dẫn Đèn báo rẽ không hoạt động - Cầu chì đứt - Bộ tạo nháy hư - Công tắc Signal hư - Công tắc Hazard hư - Dây dẫn sút, đứt hoặc đuôi đèn tiếp xúc mass không tốt - Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch - Kiểm tra bộ tạo nháy - Kiểm tra công tắc - Kiểm tra công tắc Hazard - Kiểm tra lại dây dẫn Đèn báo Hazard không hoạt động - Cầu chì Haz-Horn đứt - Bộ nháy hư hoặc yếu - Công tắc Hazard hư - Dây dẫn bị sút, đứt hoặc đèn tiếp xúc mass không tốt - Thay cầu chì, kiểm tra ngắn mạch - Kiểm tra bộ nháy - Kiểm tra công tắc - Kiểm tra lại dây dẫn Đèn báo rẽ không nháy, luôn sáng mờ hoặc tần số nháy thấp - Ắc quy yếu - Công suất bóng không đúng hoặc quá thấp - Kiểm tra ắc quy - Thay bóng đúng công suất quy định Đèn báo rẽ nháy quá nhanh - Tổng công suất các bóng đèn (R hoặc L) không phù hợp - Tính toán lại công suất các bóng đèn Đèn Stop luôn sáng - Công tắc đèn Stop hư, chạm mass - Điều chỉnh hoặc thay công tắc Đèn Stop không sáng - Cầu chì Stop đứt - Công tắc đèn Stop đứt - Dây dẫn bị sút, đứt hoặc đèn tiếp xúc mass không tốt - Thay cầu chì, kiểm tra ngắn mạch - Kiểm tra công tắc - Kiểm tra lại dây dẫn 6. KẾT LUẬN Sau 15 tuần nghiên cứu và thực hiện, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát hệ thống điện thân xe Toyota Land Cruiser 2009”. Đây là một đề tài mới, ứng dụng cụ thể trên xe mới có nhiều tính năng hiện đại, do đó gặp nhiều hạn chế về việc thu thập tài liệu cũng như tiếp cận thực tế. Dù đã cố gắng nhưng em không tránh khỏi nhiều sai sót, mong được sự thông cảm từ các thầy cô trong bộ môn cũng như trong khoa. Em hy vọng say khi đề tài được hoàn thiện nó sẽ trở thành một nguồn kiến thức tài liệu thực hành cho công việc sửa chữa các hệ thống điện thân xe. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Phạm Quốc Thái, thầy đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án đúng theo yêu cầu và đúng tiến độ. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Catalog toyota land cruiser model 200 [2] Tài liệu chính hãng xe Toyota Land Cruiser model 200 đời 2007-2009 [3] Bộ môn Ô TÔ & MCT, Khoa CKGT. (2007). “Trang bị điện và điện tử trên ô tô”. Đại học bách khoa Đà Nẵng. [4] Đỗ Văn Dũng. (2003). “ Từ điển Anh-Việt chuyên ngành công nghệ ôtô ’’. Nhà xuất bản thống kê. Hà nội. [5] PGS-TS Đỗ Văn Dũng. (2007). “ Trang bị điện & điện tử trên ô tô hiện đại ”. Đại học sư phạm kỹ thuật TP. HCM [6] PGS-TS Đỗ Văn Dũng. (2007). “ Giáo trình điện tử điện thân xe ”. Đại học sư phạm kỹ thuật TP. HCM.