<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT </b>

<b> </b>

<b>   </b>

<b> </b>

<b> </b>

<b> </b>

<b> </b>

<b>KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP</b>

<b>NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ</b>

<b>THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MƠ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG THƠNG TIN TRÊN XE MITSUBISHI ATTRAGE 2022</b>

<b>GVHD: Th.S NGUYỄN QUANG TRÃI </b>

<b> </b>

<b> </b>

<b> SVTH: PHẠM TRANG THANH PHẠM TRẦN TIẾN PHÁT</b>

S K L 0 1 2 4 1 5

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, con muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người đã đồng hành,nuôi dưỡng và bảo vệ con từ lúc con mới lọt lịng. Hành trình dài dằng của sự khổ cực vàtận tâm của ba mẹ đã giúp con trở thành người như hôm nay. Con chúc ba mẹ luôn khoẻmạnh để cùng con tiếp tục bước đi trên đoạn đường phía trước. Con hứa sẽ khơng phụlịng kỳ vọng và sẽ ln cố gắng hết mình để đem lại niềm hạnh phúc cho ba mẹ.

Trong thời gian học tập và rèn luyện tại khoa Cơ Khí Động Lực, con đã tích luỹ đượcnhiều kiến thức, kinh nghiệm và trải nghiệm mới. Những điều này đã giúp con trở nên tựtin và khát vọng hơn trong hành trình tương lai. Con xin bày tỏ lòng biết ơn chân thànhđến quý thầy, cô, người đã dành tâm huyết để truyền đạt kiến thức cho chúng con.

Trải qua những năm học tập, đồ án tốt nghiệp đã là bước quan trọng để đánh giá quá trìnhnỗ lực của con. Nhận thức về sự phát triển không ngừng của ngành công nghệ kỹ thuật ơtơ, nhóm con đã chọn đề tài " Thiết kế, thực hiện mơ hình giảng dạy hệ thống thông tintrên xe mitsubishi attrage 2022." làm đề tài tốt nghiệp.

Trong q trình thực hiện, dù gặp nhiều khó khăn về thời gian và tài chính, nhóm con đãnhận được sự quan tâm và hỗ trợ tận tâm từ thầy Nguyễn Quang Trãi và các thầy trongbộ môn Điện tử ô tô. Với sự cố gắng và quyết tâm của cả nhóm, đề tài đã hồn thànhđúng tiến độ. Nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Quang Trãi và quý thầycô, hy vọng nhận được sự đóng góp và chỉ bảo để đề tài trở nên hồn thiện hơn từ qthầy cơ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

TĨM TẮT

Đề tài tập trung nghiên cứu về hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022, vớimục đích chính là nâng cao chất lượng giảng dạy tại nhà trường. Nội dung chính của đềtài bao gồm:

<small></small> Khám phá sự phát triển của hệ thống thông tin trong lĩnh vực ô tô.

<small></small> Đánh giá tầm ảnh hưởng của những tiến bộ và thay đổi trong hệ thốngthông tin trên xe ô tô.

3. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về cấu tạo, ngun lý hoạt động của hệ thốngthơng tin:

<small></small> Phân tích cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin trên xeMitsubishi Attrage 2022.

<small></small> Đặc tả nguyên lý hoạt động, từ đó hiểu rõ về cách hệ thống này tương tácvà cung cấp thông tin cho người lái.

4. Thiết kế và thực hiện mơ hình hệ thống:

<small></small> Phác thảo kế hoạch thiết kế, bao gồm các yếu tố như giao diện người dùngvà tích hợp các tính năng mới.

<small></small> Xây dựng mơ hình để kiểm tra tính khả thi và hiệu suất của các cải tiến.5. Xây dựng bài thực hành phục vụ giảng dạy và học tập:

<small></small> Phát triển các bài thực hành nhằm giúp sinh viên và học viên hiểu rõ vềcách sử dụng và tương tác với hệ thống thông tin trên xe.

<small></small> Đảm bảo rằng mơ hình này có thể được tích hợp vào quy trình giảng dạyhiện tại.

6. Tổng kết và đánh giá kết quả:

<small></small> Tổng hợp kết quả nghiên cứu và thực hiện từ mơ hình hệ thống.

<small></small> Nhận xét về ưu và nhược điểm của hệ thống thông tin trên xe MitsubishiAttrage 2022.

<small></small> Đề xuất hướng phát triển tiếp theo, cũng như ứng dụng thực tế của nhữngcải tiến.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

1.2. Tính cấp thiết của đề tài ... 1

1.3. Mục tiêu nghiên cứu ...1

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...2

1.5. Phương pháp nghiên cứu ... 2

1.6. Bố cục ...2

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...3

2.1. Hệ thống thông tin trên ô tô ... 3

2.1.1. Sơ lược về hệ thống thông tin trên ô tô ...3

2.1.2. Các loại đồng hồ tableau trên ô tô ... 3

2.1.3. Yêu cầu của hệ thống thông tin ...4

2.1.4. Phân loại hệ thống thông tin ... 5

2.1.4.1. Dạng tương tự (analog) ... 5

2.1.4.2. Dạng số (digital) ...18

2.1.5. Các dạng tín hiệu đầu vào ... 19

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

2.1.5.2. Dạng tín hiệu dạng sóng ...19

2.1.5.3. Dạng tín hiệu dạng xung ... 20

2.2. Đồng hồ trên xe Attrage ...21

2.2.1. Tổng quan về xe Attrage ...21

2.2.2. Tổng quan về đồng hồ của Attrage ...22

2.2.3. Các thông tin hiển thị trên đồng hồ ...22

2.2.3.1. Thông tin hiển thị bằng các đèn báo trên mặt đồng hồ ...22

2.2.3.2. Thông tin hiển thị thông qua dạng khác ...23

2.3. Mạng giao tiếp ô tô ... 27

2.3.1. Giới thiệu ...27

2.3.2. Các Loại Giao Thức Giao Tiếp Trên Ơ Tơ ...28

2.3.3. Yêu Cầu của Mạng Giao Tiếp ... 28

2.3.3.1. Tốc Độ Truyền Dữ Liệu ...28

2.3.3.2. Khả năng chống nhiễu ...29

2.3.3.3. Khả Năng Đáp Ứng Thời Gian Thực ...29

2.3.3.4. Số Lượng Node Tham Gia Vào Mạng ...30

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

2.4.2.3. Tốc độ dữ liệu (data rate) ... 34

2.4.2.4. Quyền ưu tiên ... 35

2.4.2.5. Yêu cầu dữ liệu từ xa ...35

2.4.2.6. Đa master (Multimaster) ... 35

2.4.2.7. Giá trị bus (Bus value) ... 35

2.4.2.8 Tính an tồn (Safety) ...36

2.4.3. Cơ chế giao tiếp ...36

2.4.4. Chuẩn giao thức CAN ...36

2.4.5.3. Tín hiệu trên CAN bus ... 40

2.4.6. Cấu trúc khung CAN ...42

2.4.6.1. Khung dữ liệu (Data Frame) ... 43

2.4.6.2. Khung dữ liệu mở rộng ... 45

2.4.6.3. Khung yêu cầu (Remote Frame) ... 46

2.4.6.4. Khung lỗi (Eror Frame) ...46

2.4.6.5. Khung báo tràn (Overload Frame) ... 47

2.4.7. Phát hiện lỗi và báo lỗi ...47

2.4.7.1. Lỗi bit ...47

2.4.7.2. Lỗi nhồi bit ... 48

2.4.7.3. Lỗi CRC (Lỗi tổng kiểm tra) ...48

2.4.7.4. Lỗi định dạng (Lỗi khung) ... 48

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

2.4.7.5. Lỗi ACK (Lỗi xác nhận) ... 48

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MƠ HÌNH ... 49

3.1. Cơ sở xây dựng mơ hình. ...49

3.2. Lựa chọn thiết bị phần cứng. ... 49

3.2. Giới thiệu phần mềm ...50

3.2.1. IDE ...50

3.2.2. Hantek 6022BE ... 50

3.2.3. Giới thiệu phần mềm SolidWorks. ...52

3.3. Thiết kế phần khung sắt đỡ mơ hình. ... 52

3.4. Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica. ... 53

3.5. Thiết kế mơ hình hồn chỉnh. ... 58

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮTABS : Anti-lock Brake System

ACC : Adaptive Cruise ControlACK : Acknowledgment

CAN : Controller Area NetwworkCRC : Cyclic Redundancy CheckDEC: Decimal

DEL : Delimiter

DLC : Data Length CodeECM : Engine Control ModuleECU : Engine Control UnitEDC : Electronic Diesel ControlEOF : End of Frame

ESP : Electronic Stability ProgramFD Flexible Data Rate

Hex : HexadecimalIC : Intergrated circuitID : Identifier

IDE : Integrated Development EnvironmentIFS : Interframe space

NTC : Negative Tempeture Constant

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

OSI : Open System Interconnection Reference ModelPMA Physical Medium Attachment

RTR : Remote Transmission RequestRX : Receiver

SPD : Speed

SRR : Substitute Remote RequestSRS : Supplemental Restrain SystemTACH : Tachometer

TCM : Tranmission Control ModuleTCS : Traction Control SystemTSN : Time-Sensitive NetworkingTX : Transceiver

USB : Universal Serial Bus

VFD : Vaccum Fluorescent DisplayVOM : Volt-Ohm-MiliammeterVSC : Vehicle Stability Control

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1. Đồng hồ hiển thị dạng cơ ... 4

Hình 2.2. Đồng hồ hiển thị dạng điện tử ... 4

Hình 2.3. Hiển thị dạng tương tự ...5

Hình 2.4. Đồng hồ kiểu nhiệt điện ... 6

Hình 2.5. Nguyên lý làm việc của đồng hồ kiểu nhiệt điện ...6

Hình 2.6. Khi khơng có áp suất dầu ... 7

Hình 2.7. Khi áp suất dầu cao ...8

Hình 2.8. Cấu tạo đồng hồ kiểu điện ... 8

Hình 2.9. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ kiểu lưỡng kim ...11

Hình 2.10. Cấu tạo đồng hồ lưỡng kim ... 11

Hình 2.11. Khi tiếp điểm ổn áp đóng ... 12

Hình 2.12.Khi tiếp điểm ổn áp mở ... 13

Hình 2.13. Cấu tạo của kiểu cuộn dây chử thập ...13

Hình 2.14. Các chi tiết trên kiểu cuộn chử thập ...14

Hình 2.15. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi cịn đầy ...14

Hình 2.16. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi còn một nữa ... 15

Hình 2.17. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi hết ...15

Hình 2.18. Cảm biến nhiệt độ và biểu đồ thay đổi điện trở theo nhiệt độ ...16

Hình 2.19. Cấu tạo đồ hồ báo nhiệt độ nước làm mát kiểu điện trở lưỡng kim ...16

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Hình 2.31. Hiển thị thời gian kiểm tra định kỳ theo số Km và theo thời gian ... 26

Hình 2.32. Thay đổi thời gian kiểm tra định kỳ ...26

Hình 2. 33. Hồn thành q trình thay đổi thời gian kiểm tra định kỳ ...27

Hình 2.34. Cấu tạo node ... 34

Hình 2.35. Liên kết dữ liệu CAN và các lớp con vật lý liên quan đến mơ hình OSI. ...38

Hình 2.36. Sơ đồ mạng CAN ...39

Hình 2.37. Mơ hình giao tiếp mạng CAN theo ISO ... 40

Hình 2.38. Điện áp trên đường CAN_H và CAN_L khi truyền dữ liệu CAN tốc độ cao41Hình 2.39. Điện áp trên đường CAN_H và CAN_L khi truyền dữ liệu CAN tốc độ thấp41Hình 2.40. Khung dữ liệu ... 43

Hình 2.41. CAN tiêu chuẩn 2.0A ... 45

Hình 2.42. CAN 2.0B định dạng mở rộng ... 46

Hình 3.1. Giao diện của hantek 6022BE ...51

Hình 3.2. Bản thiết kế khung ...53

Hình 3.3. Bản thiết kế 3D ... 53

Hình 3.4. Vị trí các chi tiết lên Mica mặt trước dưới ...54

Hình 3.5. Vi trí các chi tiết lên Mica mặt sau ...54

Hình 3.6. Vị trí các chi tiết lên Mica mặt trước trên ...55

Hình 3.7. Vị trí các chi tiết lên Mica mặt trên nóc ...56

Hình 3.8. Vị trí các chi tiết lên Mica mặt bên tài ... 57

Hình 3.9. Vị trí các chi tiết lên Mica mặt bên phụ ...57

Hình 3.10. Mơ hình hồn chỉnh ...58

Hình 3.11. Các chi tiết trên mơ hình thực tế ... 60

Hình 4.1. Giao diện của ứng dụng ...61

Hình 4.2. Danh sách bài học ...62

Hình 4.3. Nội dung bài học ...63

Hình 4.4. Danh sách kiểm tra ... 63

Hình 4.5. Nội dung kiểm tra ... 64

Hình 4.6. Hiển thị câu đúng sau khi làm kiểm tra ...64

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Hình 5.1. Giao diện của ứng dụng Hantek ...72

Hình 5.2. Giao diện và các cài đặt phù hợp để do xung CAN ...72

Hình 5.3. Cài đặt và kết nối que đo ... 73

Hình 5.4. Thực hiện đo xung ...73

Hình 5.5. Kết quả nhận được sau khi đo ... 73

Hình 5.6. Thay đổi tốc độ để quan sát xung CAN ... 74

Hình 5.7. Dừng việc do xung sau khi nhận được xung ...74

Hình 5.8. Lưu dữ liệu đã đo được ...75

Hình 5. 9. Thay đổi thời gian để quan sát dể dàng hơn ... 75

Hình 5.10. Thực hiện đưa dữ liệu vào khung ...76

Hình 5.11. Dữ liệu sau khi được đưa vào bảng đã được chuyển đổi sang mã nhị phân ... 76

Hình 5.12. Xác định khung dữ liệu ... 77

Hình 5.13. Bảng chứ khung đã tìm được ... 77

Hình 5.14. Chỉ dán ra phần số để nhận được dãy mã nhị phân ... 78

Hình 5.15. Xác định SOF ... 78

Hình 5. 16. Xác định EOF, ACK, CRC DEL ...79

Hình 5.17. Cấu tạo của khung dữ liệu ...79

Hình 5.18. Trường hợp đặt biệt cần lưu ý khi xác định bit nhồi ... 80

Hình 5.19. Xóa nhồi bit ... 80

Hình 5.25. DATA sau khi chuyển về một hàng ...83

Hình 5.26. Đường dẫn đến cơng cụ chyển đổi ...83

Hình 5.27. giao diện công cụ chuyển đổi từ mã nhị phân sang mã DEC(thập phân) ... 84

Hình 5.28. Chuyển đổi ID ...84

Hình 5.29. Chuyển đổi DATA ...85

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Hình 5.31. Giao diện của MUT-III ...87Hình 5.32. Chọn vào mục “meter” ... 87Hình 5.33. Giao diện sau khi chọn vào mục “meter” ... 88Hình 5.34. Giao diện của phần đọc mã lỗi ... 88Hình 5.35. Giao diện của data list ... 91Hình 5.36. Kiểm tra hoạt động của kim chỉ thị tốc độ xe ... 91Hình 5.37. Kim chỉ thị hiển thị giá trị bằng với giá trị đã nhập ...92Hình 5.38. Cài đặt thơng số hiển thị lên đồng hồ ...92Hình 5.39. Hiển thị trên đồng hồ ...92Hình 5.40. Giao diện sau khi chọn vào mục Special function ...93Hình 5.41. Thơng tin về ECU ...93Hình 5.42. giao diện của Service reminder ... 93Hình 5.43. Giao diện của Turn signal sound costumization ...94Hình 5.44. Giao diện của chức năng test ...94Hình 5. 45. Khi kích hoạt kiểm tra LCD ...94Hình 5.46. Khi kích hoạt kiểm tra Pointer ... 95Hình 5.47. Khi kích hoạt Indicator ...95

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2.1. Thông hiển thị của các đèn báo ... 22Bảng 2.2. Thông tin hiển thị của các chi tiết ...23Bảng 2.3. Bảng giá trị điện áp trên dây CAN_H và CAN_L ... 42Bảng 3.1. Các chi tiết hệ thống thông tin ... 60Bảng 5.1. Hệ thống thông tin trên xe Attrage ... 66Bảng 5.2. Dữ liệu ID và DATA của thông tin hiển thị ... 85Bảng 5.3. Bảng mã lỗi chuẩn đốn ...88Bảng 5.4. Mã các lỗi được thơng báo trên đồng hồ ... 89

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI1.1. Tình hình nghiên cứu

1.1.1. Ngồi nước

Mạng truyền thông không phải là một khái niệm quá xa lạ đối với ngành côngnghiệp ô tô, và giao thức giao tiếp CAN là một trong những mạng truyền thông phổ biếnnhất trên ô tô ngày nay. Giao thức CAN đã phát triển từ những năm 1980 để đáp ứng đầyđủ yêu cầu của ngành công nghiệp ô tô. Với những ưu điểm vượt trội, mạng CAN đãđược phát triển một cách đầy đủ và toàn diện, được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựcđiều khiển và giám sát hiện đại. Mặc dù vậy, việc hiểu rõ về ứng dụng của nó trên ơ tơ,cũng như cách hoạt động cụ thể của mạng CAN, vẫn là một khía cạnh khá trừu tượng,gây khó khăn trong q trình nghiên cứu và thực hành.

1.1.2. Trong nước

Trong giai đoạn phát triển và hội nhập với Thế Giới, Việt Nam cũng đã nhận ra sựphổ biến và quan trọng của mạng CAN trong việc kế thừa, phát triển, và áp dụng nó vàonhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, do sự chưa đủ chú trọng vào nghiêncứu và phát triển, việc tìm kiếm những nguồn tài liệu tham khảo đáng tin cậy, đầy đủ vàhướng dẫn vận hành mạng CAN vẫn là một thách thức đối với người sử dụng.

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

Mạng CAN được phát triển để đáp ứng nhu cầu truyền và nhận dữ liệu trên ô tô.Tuy nhiên, kiến thức về mạng CAN vẫn chưa nhận được sự chú trọng trong quá trìnhnghiên cứu và giảng dạy, tạo ra một thách thức đối với kỹ thuật viên và sinh viên đangtheo học tại các cơ sở đào tạo. Từ nhận thức về những khó khăn này, nhóm chúng tơinhận thấy sự cần thiết của việc nghiên cứu và triển khai một mơ hình hệ thống thông tinsử dụng mạng CAN, nhằm cung cấp kiến thức về q trình truyền dữ liệu lên tableau. Mơhình này sẽ sử dụng Arduino Uno và module MCP2515 để thực hiện việc truyền và nhậndữ liệu trên mạng CAN.

1.3. Mục tiêu nghiên cứu

- Nắm vững lý thuyết về mạng CAN và hệ thống thơng tin.

- Phân tích, thiết kế hệ thống hiển thị thông tin sử dụng giao thức CAN.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

- Xây dựng chương trình giao tiếp CAN giữa Arduino Uno và module MCP2515.- Thực hiện đọc và truyền dữ liệu để điều khiển việc sáng tắt đèn báo trên mànhình hiển thị.

- Hồn thiện mơ hình hệ thống thơng tin với sự tích hợp chặt chẽ của mạng CAN.1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Các tín hiệu hiển thị hệ thống thơng tin trên phương tiện di chuyển.- Quy trình truyền nhận dữ liệu và cấu trúc khung truyền trong mạng CAN.- Phân tích cấu trúc khung dữ liệu trên mạng CAN.

- Lập trình Arduino và module MCP2515 để tương tác với bảng điều khiển.- Thiết kế mơ hình liên quan đến hệ thống.

- Đưa ra nhận xét và đề xuất hướng phát triển cho đề tài.1.5. Phương pháp nghiên cứu

Tận dụng nguồn tài liệu trực tuyến để nghiên cứu về việc lập trình trên nền tảngArduino, sử dụng module MCP2515, kết hợp với máy đo xung Hantek 6022BE và khámphá lý thuyết về hệ thống thông tin.

- Tiến hành thu thập thông tin từ nguồn tài liệu trực tuyến để cung cấp dữ liệu chođồng hồ hiển thị.

- Áp dụng kiến thức Arduino và sử dụng module MCP2515 để xây dựng mộtmạng CAN đáp ứng yêu cầu.

- Sử dụng máy đo xung Hantek 6022BE để phân tích dữ liệu trên mạng CAN vàtìm hiểu các thông số liên quan.

- Sử dụng SolidWorks để thiết kế mơ hình, đảm bảo tích hợp hệ thống thông tinmột cách hiệu quả.

1.6. Bố cục

Chương 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀIChương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 3. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MƠ HÌNH

Chương 4. ỨNG DỤNG HỌC TẬP CAN BUS

Chương 5. HƯỚNG DẪN ĐO KIỂM VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1. Hệ thống thông tin trên ô tô

2.1.1. Sơ lược về hệ thống thông tin trên ô tô

Nhằm để cho tài xế có thể nắm bắt thơng tin về chiếc xe mà họ đang vận thì họcần được cung cấp thơng tin. Những thơng tin đó sẽ được hệ thống thơng tin hiển thị trêntableau qua các dạng hiển thị thông tin như hiển thị bằng đồng hồ, màn hình hay tínhhiệu đèn.

Các thơng tin được hiển thị trên xe bao gồm- Tốc độ xe

- Tốc độ động cơ- Mức nhiên liệu- Báo đèn rẻ- Báo đèn pha- Báo đèn sương mù- Báo áp suất nhớt thấp- Báo nhiệt độ nước làm mát- Báo cửa mở

- Báo hệ thống phanh- Báo hệ thống lái- Báo hệ thống túi khí

2.1.2. Các loại đồng hồ tableau trên ô tô

Đồng hồ tableau được chia thành hai dạng loại chính: đồng hồ dạng cơ ( hiển thịthông tin bằng kim), đồng hồ điện tử ( hiển thị thơng tin lên màn hình đa phương tiện)

- Đồng hồ cơ : Hiển thị tốc độ của động cơ, tốc độ của xe, mức nhiên liệu bằngđồng hồ dạng kim. Loại này thường được dùng cho các dòng xe phổ thơng, xe đời cũ haynhững xe có thiết kế cỗ điển.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Hình 2.1. Đồng hồ hiển thị dạng cơ

- Đồng hồ điện tử: Hiển thị tốc độ động cơ, tốc độ xe, mức nhiên liệu, quảngđường đi được, .. ở dạng số, dạng thanh hay dạng đồng hồ kim ảo. Dạng này đang đượcsử dụng phổ biến trên những dịng xe mới, xe điện.

Hình 2.2. Đồng hồ hiển thị dạng điện tử2.1.3. Yêu cầu của hệ thống thơng tin

- Có độ thẩm mỹ- Có độ bền cơ học cao

- Khả năng chịu nhiệt và chống ẩm tốt- Hiển thị thơng tin chính xác

- Khơng gây chói mắt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

2.1.4. Phân loại hệ thống thơng tinCó hai dạng:

- Dạng tương tự (analog) là dạng đồng hồ chỉ báo bằng kim

- Dạng số (digital) là dạng đồng hồ nhận tính hiệu từ các cảm biến đã được sử lí vàtính tốn để xác định các giá trị tốc độ và hiển thị ở dạng số hoặc dạng thanh.

2.1.4.1. Dạng tương tự (analog)

Hệ thống thông tin dạng tương tự bao gồm các đồng hồ dạng kim và các đèn báođể kiểm tra và theo dõi hoạt động của một số bộ phận quan trọng của động cơ cũng nhưtoàn xe

Đồng hồ kiểu nhiệt điệnCấu tạo:

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Hình 2.4. Đồng hồ kiểu nhiệt điện

Nguyên lý làm việc: Phần tử lưởng cực được chế tạo bằng cách ghép hai loại kimloại hoặc hợp kim có hệ số giản nở vì nhiệt khác nhau. Khi có dịng điện đi qua thì phầnlưỡng cực sẽ cong khi nhiệt độ tăng do có sực chênh lệch của hệ số giản nở.

Hình 2.5. Nguyên lý làm việc của đồng hồ kiểu nhiệt điệnKhi áp suất nhớt thấp/khơng có áp suất nhớt

Phần tử lưỡng kim ở bộ phận áp suất nhớt có gắn một tiếp điểm. Độ dịch chuyểncủa kim đồng hồ tỉ lệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

với dòng điện chạy qua dây may so. Khi áp suất nhớt bằng không, tiếp điểm mở, khơngcó dịng điện chạy qua khi bật cơng tắc máy. Vì vậy, kim vẫn chỉ khơng.

Khi áp suất nhớt thấp, màng đẩy tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ, nên dòng điệnchạy qua dây may so của cảm biến. Vì lực tiếp xúc của tiếp điểm yếu, tiếp điểm sẽ lạimở ra do phần tử lưỡng kim bị uốn cong do nhiệt sinh ra. Tiếp điểm mở ra khi dòng điệnchạy qua sau một thời gian rất ngắn nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồkhơng tăng và nó bị uốn ít. Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ .

Hình 2.6. Khi khơng có áp suất dầuKhi áp suất nhớt cao

Khi áp suất nhớt tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên. Vìvậy, dịng điện sẽ chạy qua trong một thời gian dài. Tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tửlưỡng kim uốn lên trên. Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất nhớt trong một thời gian dàicho điện khi tiếp điểm của cảm biến áp suất nhớt mở, nhiệt độ phần tử lưỡng kim phíađồng hồ tăng làm tăng độ cong của nó, khiến kim đồng hồ lệch nhiều.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Hình 2.7. Khi áp suất dầu caoĐồng hồ kiểu từ điện

3- và 7- Vít điều chỉnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

4- Màng

5- Vỏ bộ cảm biến6- Tay đòn bẩy8- Con trượt

9- Nắp bộ cảm biến

10- Cuộn điện trở của biến trở11- Lá đồng tiếp điện

12- Dây dẫn đồng13- Lò xo

14- Cần hạn chế kim đồng hồ.15- Rãnh cong.

16 và 20- Nam châm vĩnh cửu17- Khung chất dẻo

Khi bật công tắc máy (đồng hồ làm việc) trong các cuộn dây của đồng hồ và bộcảm biến xuất hiện những dịng điện chạy theo chiều mũi tên như hình vẽ .Cường độdịng điện, cũng như từ thơng trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí con trượt trên biếntrở 10. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến 0,2A.

Khi trong buồng áp suất 1 của bộ cảm biến có trị số áp suất P = 0 thì con trượt 8nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcbcó giá trị cực đại. Khi đó cường độ dịng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại, còn trong cáccuộn dây W2 và W3 cực tiểu. Từ thông f1 và f2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng ngượcnhau, nên giá trị và chiều từ thông của chúng xác định theo hiệu f1 - f2.

Từ thông f3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tương tác với hiệu từ thông f1 - f2 dưới mộtgóc lệch 90<small>0</small>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Từ thông tổng fS của cả 3 cuộn dây sẽ xác định theo qui luật hình bình hành. fS sẽđịnh hướng quay và vị trí của đĩa nam châm 16, cũng có nghĩa là xác định vị trí của kimđồng hồ trên thang số.

Khi bật công tắc mà áp suất trong buồng 1 bằng 0 và thì từ thơng tổng fS sẽ hướngdĩa nam châm trục quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của thang số. Khi ápsuất trong buồng 1 tăng, màng 4 càng cong lên, đẩy cho địn bẩy 6 quay quanh trục củanó. Địn bẩy thơng qua vít 7 tác dụng lên con trượt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải.Trị số điện trở của biến trở (hay Rcb) giảm dần, do đó cường độ dịng điện trong cáccuộn dây W1 và W2 cũng như từ thông do chúng sinh ra f1 và f2 tăng lên. Trong khi đó,dịng điện trong cuộn dây W1 và từ thơng f1 của nó giảm đi. Trong trường hợp này, giátrị và hướng của từ thông tổng fS thay đổi, làm cho vị trí của đĩa nam châm 16 cũng thayđổi và kim đồng hồ sẽ lệch về phía chỉ số áp suất cao.

Trong trường hợp áp suất P = 10 kg/cm2, con trượt sẽ ở vị trí tận cùng bên phảicủa biến trở 10, tức là điện trở của bộ giảm biến Rcb = 0 (biến trở bị nối tắt) thì cuộn dâyW1 cũng bị nối tắt và dòng điện trong cuộn dây sẽ bằng 0, kim đồng hồ sẽ lệch về ranhgiới phải của thang số

b. Đồng hồ báo nhiên liệu

Nhằm thông báo cho tài xế biết mức nhiên liệu còn lại của xe để cho tài xế chủđộng nạp nhiên liệu giúp tạo ra một chuyến đi không gặp vấn đề nhiên liệu thì trêntablaue được bố trí một đồng hồ báo mức nhiên liệu. Có hai dạng đồng hồ, kiểu lưỡngkim và kiểu cuộn chữ thập.

Kiểu đồng hồ lưỡng kim

Một phần tử lưỡng kim được gắn ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phaođược dùng ở cảm biến mức nhiên liệu. Biến trở trượt kiểu phao bao gồm một phao dịchchuyển lên xuống cùng với mức nhiên liệu. Thân bộ cảm nhận mức nhiên liệu có gắn vớiđiện trở trượt, và đòn phao nối với điện trở này. Khi phao dịch chuyển, vị trí của tiếpđiểm trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở. Vị trí chuẩn của phao để đo đượcđặt hoặc là vị trí cao hơn hoặc là vị trí thấp hơn của bình chứa. Do kiểu đặt ở vị trí thấpchính xác hơn khi mức nhiên liệu thấp, nên nó được sử dụng ở những đồng hồ có dãi đorộng như đồng hồ hiển thị số. Khi bật công tắc máy ở vị trí ON, dịng điện chạy qua bộ

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong đồng hồ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qualàm cong phần tử lưỡng kim tỉ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối vớiphần tử lưỡng kim lệch đi một góc.

Hình 2.9. Ngun lý hoạt động của đồng hồ kiểu lưỡng kim

Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạyqua lớn. Do đó, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn và phần tử lưỡng kim bị congnhiều làm kim dịch chuyển về phía chữ F (Full). Khi mực xăng thấp, điện trở của biến trởtrượt lớn nên chỉ có một dịng điện nhỏ chạy qua. Do đó phần tử lưỡng kim bị uốn ít vàkim dịch chuyển ít, kim ở vị trí E (empty)

Hình 2.10. Cấu tạo đồng hồ lưỡng kim

Độ chính xác của đồng hồ kiểu điện trở lưỡng kim bị ảnh hưởng bởi sự thay đổicủa điện áp cung cấp. Sự tăng hay giảm điện áp trên xe sẽ gây ra sai số chỉ thị trong đồnghồ nhiên liệu. Để tránh sai số này, một ổn áp lưỡng kim được gắn trong đồng hồ nhiênliệu để giữ áp ở một giá trị không đổi (khoảng 7V). Ổn áp bao gồm một phần tử lưỡng

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

kim có gắn tiếp điểm và dây may so để nung nóng phần tử lưỡng kim. Khi cơng tắc ở vịtrí ON, dịng điện đi qua đồng hồ nhiên liệu và đồng hồ nhiệt độ nước làm mát qua tiếpđiểm của ổn áp và phần tử lưỡng kim. Cùng lúc đó, dịng điện cũng đi qua may so của ổnáp và nung nóng phần tử lưỡng kim làm nó bị cong. Khi phần tử lưỡng kim bị cong, tiếpđiểm mở và dòng điện ngừng chạy qua đồng hồ nhiên liệu và đồng hồ nhiệt độ nước làmmát. Khi đó, dịng điện cũng ngừng chạy qua dây may so của ổn áp. Khi dòng điện ngừngchạy qua dây may so, phần tử lưỡng kim sẽ nguội đi và tiếp điểm lại đóng. Nếu điện ápaccu thấp, chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua dây may so và dây may so sẽ nung nóngphần tử lưỡng kim chậm hơn, vì vậy tiếp điểm mở chậm. Điều đó có nghĩa là tiếp điểm sẽđóng trong một thời gian dài. Ngược lại, khi điện áp accu cao, dòng điện lớn chạy quatiếp điểm làm tiếp điểm đóng trong khoảng một thời gian ngắn. Trong thực tế, ta có thểsử dụng IC 7807 cho mục đích ổn áp

Trong thực tế, ta có thể sử dụng IC 7807 cho mục đích ổn áp

Hình 2.11. Khi tiếp điểm ổn áp đóng

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Hình 2.12.Khi tiếp điểm ổn áp mởKiểu cuộn dây chữ thập

Hình 2.13. Cấu tạo của kiểu cuộn dây chử thập

Đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập là một thiết bị điện từ trong đó cáccuộn dây được quấn bên ngoài một rotor từ theo bốn hướng, mỗi hướng lệch nhau 90o.Khi dòng điện qua cuộn dây bị thay đổi bởi điện trở của cảm biến mức nhiên liệu, từthông được tạo ra trong cuộn dây theo bốn hướng thay đổi làm rotor từ quay và kim dịchchuyển.

Khoảng trống phía dưới rotor được điền đầy silicon để ngăn không cho kim dao động khixe bị rung và kim khơng quay về vị trí E khi tắt cơng tắc máy.

Đặc điểm của đồng hồ kiểu cuộn dây chữ thập (so sánh với kiểu lưỡng kim):- Độ chính xác cao.

- Góc quay của kim rộng hơn.- Đặc tính bám tốt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

- Không cần mạch ổn áp.

- Chỉ thị được lượng nhiên liệu khi khoá điện đã tắt.

Các cực bắc (N) và cực nam (S) được tạo ra trên rotor từ. Khi dòng điện chạy quamỗi cuộn dây, từ trường sinh ra trên mỗi cuộn dây làm rotor từ quay và kim dịch chuyển.

Hình 2.14. Các chi tiết trên kiểu cuộn chử thập

Cuộn L1 và L3 được quấn trên cùng một trục nhưng ngược hướng nhau, cuộn L2và L4 được quấn ở trục kia lệch 90o so với trục L1, L3 (L2 và L4 cũng được quấn ngượcchiều nhau). Khi cơng tắc ở vị trí ON, dịng điện chạy theo hai đường:

- Accu→ L1 → L2 → cảm biến mức nhiên liệu → mass.- Accu→ L1 → L2 → L3 → L4 → mass.

Điện áp Vs thay đổi theo sự thay đổi điện trở của cảm biến mức nhiên liệu làmcường độ dòng điện I1, I2 thay đổi theo.

- Khi thùng nhiên liệu đầy

Do điện trở của bộ cảm nhận mức nhiên liệu nhỏ, nên có một dịng điện lớn chạyqua cảm biến mức nhiên liệu và chỉ có một dịng điện nhỏ chạy qua L3 và L4. Vì vậy từtrường sinh ra bởi L3 và L4 yếu. Từ trường hợp bởi L1, L2, L3 và L4 như hình

Hình 2.15. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi còn đầy

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

- Khi thùng nhiên liệu còn một nữa

Điện trở cảm biến mức nhiên liệu tăng nên dòng điện qua L3 và L4 tăng. Tuynhiên, do số vòng dây của cuộn L3 rất ít nên từ trường sinh bởi L3 cũng rất nhỏ. Vì vậy,từ trường tổng sinh bởi các cuộn dây như Hình

Hình 2.16. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi còn một nữa- Khi thùng nhiên liệu hết:

Điện trở bộ báo mức nhiên liệu lớn, nên cường độ dòng điện qua L3 và L4 lớn. Vìvậy từ trường tổng như Hình

Hình 2.17. Biểu đồ biến đổi điện trở theo lượng xăng trong thùng khi hếtc. Đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát

Đồng hồ nhiệt độ nước chỉ nhiệt độ nước làm mát trong áo nước động cơ. Có haikiểu đồng hồ nhiệt độ nước: kiểu điện trở lưỡng kim có một phần tử lưỡng kim ở bộ chỉthị và một biến trở (nhiệt điện trở) trong bộ cảm nhận nhiệt độ và kiểu cuộn dây chữ thậpvới các cuộn dây chữ thập ở đồng hồ chỉ thị nước làm mát.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Kiểu điện trở lưỡng kim.

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 (NegativeTemperature Coefficient). Điện trở của nó thay đổi rất lớn theo nhiệt độ. Điện trở củanhiệt điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Hình 2.18. Cảm biến nhiệt độ và biểu đồ thay đổi điện trở theo nhiệt độ

Đồng hồ nhiệt độ nước kiểu điện trở lưỡng kim có nguyên liệu hoạt động tương tựnhư đồng hồ nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim.

Hình 2.19. Cấu tạo đồ hồ báo nhiệt độ nước làm mát kiểu điện trở lưỡng kimKhi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở cảm biến nhiệt độ nước cao và gần nhưkhơng có dịng điện chạy qua. Vì vậy, dây may so chỉ sinh ra một ít nhiệt nên đồng hồchỉ lệch một chút

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở cảm biến nhiệt độ nước cao và gần nhưkhơng có dịng điện chạy qua. Vì vậy, dây may so chỉ sinh ra một ít nhiệt nên đồng hồ chỉlệch một chút.

Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, điện trở của cảm biến giảm, làm tăng cường độdòng điện chạy qua và cũng tăng lượng nhiệt sinh ra bởi dây may so. Phần tử lưỡng kimbị uốn cong tỉ lệ với lượng nhiệt làm cho kim đồng hồ lệch về hướng chữ H (high).

Kiểu cuộn dây chữ thập.

Cấu tạo và hoạt động của đồng hồ nhiệt độ nước làm mát kiểu cuộn dây chữ thậpcũng giống với đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập. Một phần rotor bị cắt nên kimhồi về đến vị trí nghỉ (phía lạnh) do trọng lượng của rotor khi tắt công tắc máy.

d. Đồng hồ báo tốc độ động cơ

Xung điện 400V từ cuộn sơ cấp bobine, sau khi qua IGNITER sẽ tạo nên tín hiệuvào đồng hồ. Một mạch đếm xung sẽ tính tốn và cung cấp tín hiệu để điều khiển kimđồng hồ quay.

Các đặc điểm của đônhg hồ hiển thịe. Đồng hồ và cảm biến tốc độ xe

Kiểu dẫn động này sử dụng trục cáp mềm để truyền mômen từ trục thứ cấp củahộp số đến trục dẫn động của nam châm vĩnh cửu quay khi ơ tơ hoạt động. Dịng điệnphucơ được tạo ra khi thông qua chụp nhôm, và sức điện động này kích thích dịng phucơtrong chụp nhơm. Dịng phucơ tương tác với từ trường của nam châm, đưa chụp nhômvào quay động, làm cho kim chỉ trên vạch chia của đồng hồ di chuyển theo vận tốc tươngứng. Mômen quay của chụp nhơm được cân bằng bởi lị xo.

Tấm cân bằng nhiệt được sử dụng để giảm thiểu sai số do ảnh hưởng của nhiệt độđối với đồng hồ. Khi nhiệt độ tăng lên, trở của tấm cân bằng nhiệt cũng tăng, làm giảmdịng điện thơng qua nó. Đa phần dịng điện này sẽ đi qua chụp nhơm để duy trì dịngphucơ trong chụp nhơm ổn định.

Đồng hồ tốc độ xe sử dụng kim chỉ, được xây dựng dựa trên cảm biến tốc độ cóthể là từ trở hoặc cảm biến Hall. Cảm biến tốc độ được đặt tại hộp số và kết nối với bánhrăng chủ động của công tơ mét. Cảm biến tốc độ bao gồm một mạch tích hợp hoạt độngthông qua từ trở và cảm biến Hall được gắn bên trong, kèm theo một nam châm bốn cực.

</div>