nghiên cứu và thi công mô hình hệ thống điện thân xe trên xe chevrolet cruize 2017

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.81 MB, 140 trang )

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

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GVHD: ThS TRẦN HỮU QUY SVTH: HỒ THÀNH TÍN

NGUYỄN HOÀNG THÁI

S K L 0 1 2 3 2 6

NGHIÊN CỨU VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN XE CHEVROLET CRUIZE 2017

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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

MSSV: 19145477

SVTH : NGUYỄN HỒNG THÁI MSSV: 19145107

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt quãng thời gian 3 tháng dành cho đồ án lần này, chúng tôi không ngừng cảm nhận lòng biết ơn sâu sắc đối với những người đã làm cho hành trình của chúng tơi trở nên ý nghĩa. Đặc biệt, những người giáo viên tận tâm và sáng tạo tại trường đã chia sẻ kiến thức một cách hết mình, là nguồn động viên mạnh mẽ giúp chúng tơi vượt qua những khó khăn trong q trình nghiên cứu và thực hiện dự án. Sự dạy dỗ chất lượng và tâm huyết của họ không chỉ giúp chúng tơi tích luỹ thơng tin mà cịn mở ra những cánh cửa mới, làm sáng tạo thêm ý tưởng và giải pháp. Chúng tơi trân trọng lịng quan tâm và sự hướng dẫn tận tâm từ phía các thầy cơ trong khoa Cơ Khí Động Lực. Điều kiện thuận lợi và sự hỗ trợ nhiệt huyết từ phía khoa khơng chỉ là nền tảng vững chắc mà cịn là động lực mạnh mẽ, giúp chúng tơi hồn thành dự án một cách thành công và đầy tự hào. Cảm ơn sự đồng hành và đóng góp quý báu của mọi người đã làm nên thành công của chúng tôi.

Chúng tơi muốn diễn đạt lịng biết ơn sâu sắc đến thầy Trần Hữu Quy - người đã là nguồn động viên và hướng dẫn cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện dự án này. Sự tận tâm, sự tạo điều kiện thuận lợi và sự hướng dẫn chi tiết của thầy đã đóng góp quan trọng, giúp chúng tơi vượt qua mọi khó khăn, hồn thành đồ án một cách trọn vẹn và đúng thời hạn. Những lời hướng dẫn chân thành và sự hỗ trợ không ngừng từ thầy đã là nguồn động viên không thể thiếu, là động lực mạnh mẽ đẩy chúng tôi tiến lên. Chúng tơi rất biết ơn vì sự đồng hành và chia sẻ kiến thức quý báu của thầy, tạo ra một mơi trường làm việc tích cực và sáng tạo. Cảm ơn thầy Trần Hữu Quy đã là một người hướng dẫn xuất sắc, giúp chúng tôi đạt được kết quả như mong đợi.

Cuối cùng, chúng tôi muốn gửi tới ba mẹ lời cảm ơn sâu sắc, ba mẹ là nguồn động viên và nguồn cảm hứng lớn nhất của chúng tôi. Ba mẹ không chỉ là những người đồng hành, chia sẻ mọi khó khăn mà cịn là người truyền đạt niềm tin vững chắc, làm cho thành công của chúng tôi trở nên ý nghĩa và trân trọng hơn bao giờ hết. Với hạn chế về thời gian và kinh nghiệm, chúng tôi nhận thức rằng dự án không tránh khỏi những khuyết điểm. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp và nhận xét từ

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

quý thầy cô để chúng tơi có thể hồn thiện và phát triển dự án một cách toàn diện hơn. Một lần nữa, chân thành cảm ơn vì sự hỗ trợ và sự đồng hành của mọi người!

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

− Phương tiện giáo trình lý thuyết.

− Tổng hợp lại các kiến thức đã học về hệ thống điện thân xe.

− Tra cứu, tìm hiểu tài liệu bằng các cơng cụ trực tuyến, giáo trình, sách... − Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của BCM điều khiển hệ thống điện thân xe. − Sử dụng các cơng cụ hỗ trợ cơ khí đã được trang bị sẵn trong xưởng.

− Tận dụng các trang thiết bị và phụ tùng nguồn lực sẵn có để tiết kiệm chi phí.

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

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 4

2.1. Tổng quan về hệ thống điện thân xe ... 4

2.2. Các thiết bị trong mạch điện hệ thống điện thân xe ... 5

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

2.4. Nguồn điện trên ô tô ... 9

2.5. Phân loại các phụ tải điện trên ô tô ... 10

2.6. Hệ thống cung cấp điện ... 11

2.7. Hệ thống giao tiếp giữa các ECU của GM – GM LAN ... 12

2.7.1. GMLAN Single Wire Can (SWC) ... 12

2.7.2. GMLAN Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) ... 13

2.7.3. GMLAN Inter-Integrated Circuit (I2C) ... 13

2.8. Hộp điều khiển thân xe (BCM) ... 14

2.9. Hệ thống chiếu sáng ... 16

2.9.1. Nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng tín hiệu ... 16

2.9.2. Yêu cầu của hệ thống chiếu sáng tín hiệu ... 16

2.9.3. Các loại hệ thống chiếu sáng tính hiệu ... 17

2.9.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống chiếu sáng tín hiệu ... 18

2.10. Hệ thống gạt mưa, rửa kính ... 24

2.10.1. Nhiệm vụ của hệ thống gạt mưa, rửa kính ... 24

2.10.2. Yêu cầu của hệ thống gạt mưa, rửa kính ... 24

2.10.3. Phân loại hệ thống gạt mưa, rửa kính ... 25

2.10.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống gạt mưa, rửa kính... 25

2.11. Hệ thống nâng hạ kính ... 31

2.11.1. Nhiệm vụ của hệ thống nâng hạ kính ... 31

2.11.2. Yêu cầu của hệ thống nâng hạ kính ... 31

2.11.3. Phân loại hệ thống nâng hạ kính ... 31

2.11.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống nâng hạ kính ... 31

2.12. Hệ thống Door Lock (hệ thống khoá cửa) ... 34

2.12.1. Nhiệm vụ của hệ thống Door Lock... 34

2.12.2. Yêu cầu của hệ thống Door Lock ... 34

2.12.3. Phân loại hệ thống Door Lock ... 35

2.12.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống Door Lock ... 35

2.13. Hệ thống gương chiếu hậu ... 38

2.13.1. Nhiệm vụ của hệ thống gương chiếu hậu ... 38

2.13.2. Yêu cầu của hệ thống gương chiếu hậu ... 38

2.13.3. Phân loại hệ thống gương chiếu hậu ... 38

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

2.13.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống gương chiếu hậu ... 39

CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, THI CÔNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM ... 42

3.1. Lựa chọn thiết bị, vật liệu để thực hiện mơ hình ... 42

3.2. Thiết kế, bố trí mơ hình ... 43

3.2.1. Giới thiệu phần mềm AUTOCAD ... 43

3.2.2. Thiết kế phần khung sắt đỡ mơ hình ... 43

3.2.3. Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica ... 44

3.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của mơ hình hệ thống điện thân xe Chervolet Cruze 2017 ... 46

3.3.1. Hộp Body Control Module (BCM), relay và cầu chì ... 46

3.3.2. Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn tín hiệu ... 48

3.3.3. Hệ thống gạt mưa rửa kính ... 56

3.3.4. Hệ thống khóa cửa ... 60

3.3.5. Hệ thống nâng hạ kính ... 63

3.3.6. Hệ thống gương chiếu hậu ... 67

CHƯƠNG 4. CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG ... 70

4.1. Một số loại hư hỏng phổ biến trên hệ thống điện thân xe ô tô ... 70

4.2. Pan tạo lỗi... 71

4.2.1. Pan 1: Cắt đèn cos trái ... 73

4.2.2. Pan 2: Cắt đèn tín hiệu bên phải ... 73

4.2.3. Pan 3: Cắt dây motor gập gương ... 74

4.2.4. Pan 4: Cắt dây chỉnh down/up gương bên phải ... 74

4.2.5. Pan 5: Cắt dây motor nâng hạ kính Drive. ... 75

4.2.6. Pan 6: Cắt dây motor nâng hạ kính Passenger. ... 75

4.2.7. Pan 7: Cắt tín hiệu Low Speed cơng tắc gạt mưa rửa kính đến motor. ... 76

4.2.8. Pan 8: Cắt tín hiệu High Speed cơng tắc gạt mưa rửa kính đến motor. ... 76

4.2.9. Pan 9: Cắt chân A của motor gạt mưa rửa kính ... 77

4.2.10. Pan 10: Cắt motor cơ cấu chấp hành khóa cửa. ... 77

4.3. Chẩn đoán hư hỏng ... 78

4.3.1. Chẩn đốn hư hỏng Pan 1 trên mơ hình ... 78

4.3.2. Chẩn đốn hư hỏng Pan 2 trên mơ hình ... 79

4.3.3. Chẩn đốn hư hỏng Pan 3 trên mơ hình ... 81

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

4.3.4. Chẩn đốn hư hỏng Pan 4 trên mơ hình ... 82

4.3.5. Chẩn đốn hư hỏng Pan 5 trên mơ hình ... 83

4.3.6. Chẩn đốn hư hỏng Pan 6 trên mơ hình ... 84

4.3.7. Chẩn đốn hư hỏng Pan 7 trên mơ hình ... 85

4.3.8. Chẩn đốn hư hỏng Pan 8 trên mơ hình ... 86

4.3.9. Chẩn đốn hư hỏng Pan 9 trên mơ hình ... 88

4.3.10. Chẩn đốn hư hỏng Pan 10 trên mơ hình ... 89

CHƯƠNG 5. CÁC PHIẾU CƠNG TÁC THỰC HÀNH CHẨN ĐỐN TRÊN MƠ HÌNH ... 91

5.1. Thực hành kiểm tra hệ thống chiếu sáng – tín hiệu ... 91

5.2. Kiểm tra hệ thống gạt mưa rửa kính ... 93

5.3. Kiểm tra hệ thống nâng hạ kính ... 95

5.4. Kiểm tra hệ thống khoá cửa bằng hộp BCM ... 97

5.5. Kiểm tra hệ thống khoá cửa GIORDON... 99

5.6. Kiểm tra hệ thống gương chiếu hậu ... 101

5.7. Kiểm tra toàn hệ thống bằng máy chuẩn đoán G-scan 3 ... 103

CHƯƠNG 6: KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN... 117

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

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

ICE: Internal Combustion Engine BCM: Body Control Module LED: Light-Emitting-Diode IC: Integrated Circuit

GM LAN: General Motors Local Area Network ECU: Electronic Control Unit

ABS: Anti-Lock Brake System CAN: Controller Area Network SWC: Single Wire CAN

UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter I2C: Inter-Integrated Circuit

LIN: Local Interconnect Network DRT: Daytime Running Lights RKE: Remote Keyless Entry GPS: Global Positioning System TP: Thành phố

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

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2. 1: Ký hiệu giắc nối ... 6

Hình 2. 2: Hộp cầu chì ... 8

Hình 2. 3: Sơ đồ hệ thống điều khiển điện thân xe tổng quát ... 11

Hình 2. 4: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện thân xe ... 11

Hình 2. 5: Công tắc đèn đầu trên xe Chervolet Cruze ... 18

Hình 2. 6: Cơng tắc đa chức năng trên xe Chervolet Cruze ... 19

Hình 2. 7: Đèn pha xe Chevrolet Cruze... 19

Hình 2. 8: Đèn hậu xe Chevrolet Cruze... 20

Hình 2. 9: Sơ đồ mạch hệ thống đèn đầu điều khiển bởi hộp BCM trên xe Chervolet Cruze ... 21

Hình 2. 10: Sơ đồ mạch điện đèn hậu, đèn phanh điều khiển bởi hộp BCM trên xe Chervolet Cruze ... 22

Hình 2. 11: Sơ đồ mạch điện đèn sương mù điều khiển bởi hộp BCM trên xe Chervolet Cruze ... 23

Hình 2. 12: Sơ đồ mạch hệ thống đèn tín hiệu điều khiển bởi hộp BCM trên xe Chervolet Cruze ... 24

Hình 2. 13: Cần gạt mưa ... 25

Hình 2. 14: Mơ tơ gạt mưa ... 26

Hình 2. 15: Vịi phun nước rửa kính chắn gió phía trước cho xe Chevrolet Cruze. 26 Hình 2. 16: Cảm biến báo mưa Chevrolet Cruze ... 26

Hình 2. 17: Các bộ phận của hệ thống gạt mưa tự động ... 27

Hình 2. 18: Cơng tắc điều khiển gạt mưa rửa kính trên xe Chervolet Cruze ... 28

Hình 2. 19: Cấu tạo của cảm biến mưa ... 29

Hình 2. 20: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa trước điều khiển bởi hộp BCM trên xe Chervolet Cruze ... 29

Hình 2. 21: Sơ đồ mạch điện cảm biến mưa của xe Chervolet Cruze ... 30

Hình 2. 22: Sơ đồ mạch điện hệ thống rửa kính phía trước có BCM điều khiển trên xe Chervolet Cruze ... 30

Hình 2. 23: Motor gạt mưa rửa kính ... 32

Hình 2. 24: Cơng tắc nâng hạ kính trên xe Chervolet Cruze ... 32

Hình 2. 25: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính bên tài trên xe Chervolet Cruze ... 33

Hình 2. 26: Sơ đồ mạch điện nâng hạ kính bên phụ trên xe Chervolet Cruze ... 34

Hình 2. 27: Hệ thống điều khiển khố cửa điện trên xe Toyota ... 36

Hình 2. 28: Cơng tắc Door Lock ... 36

Hình 2. 29: Sơ đồ cơng tắc khóa cửa trên xe Chervolet Cruze (1 of 2) ... 37

Hình 2. 30: Sơ đồ cơng tắc khóa cửa trên xe Chervolet Cruze (2 of 2) ... 37

Hình 2. 31: Cấu tạo hệ thống gương chiếu hậu ô tô và điều khiển ... 39

Hình 2. 32: Cơng tắc gương chiếu hậu xe Chevrolet Cruze ... 40

Hình 2. 33: Gương chiếu hậu xe ô tô ... 40

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

Hình 2. 34: Sơ đồ mạch điện hệ thống gương chiếu hậu có chỉnh điện trên xe

Chervolet Cruze ... 41

Hình 3. 1: Phần khung sắt đỡ mơ hình ... 43

Hình 3. 2: Phần khung sắt đỡ mơ hình dạng 3D ... 43

Hình 3. 3: Bảng thiết kế các chi tiết lên mica ... 44

Hình 3. 4: Mơ hình mơ phỏng hệ thống điện thân xe Chevrolet Cruze ... 45

Hình 3. 5: Vị trí hộp BCM, relay, pan, khố IG, cầu chì ... 46

Hình 3. 15: Sơ đồ mạch điện cảm biến mưa của xe Chervolet Cruze ... 58

Hình 3. 16: Sơ đồ mạch điện hệ thống rửa kính phía trước có BCM điều khiển trên xe Chervolet Cruze ... 59

Hình 3. 22:Sơ đồ mạch điện nâng hạ kính bên phụ trên xe Chervolet Cruze ... 66

Hình 3. 23: Vị trí hệ thống gương chiếu hậu chỉnh điện ... 67

Hình 3. 24: Sơ đồ mạch điện hệ thống gương chiếu hậu có chỉnh điện trên xe Chervolet Cruze ... 69

Hình 4. 1: Hình ảnh Pan trên mơ hình ... 71

Hình 4. 2: Headlights/Daytime Running Lights (DRL) Schematics (Headlights) .. 73

Hình 4. 3: Exterior Lights Schematics (Turn Signal Lamps (2 of 2)) ... 73

Hình 4. 4: Outside Rearview Mirror Schematics (Outside Rearview Mirror) ... 74

Hình 4. 5: Outside Rearview Mirror Schematics (Outside Rearview Mirror) ... 74

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

Hình 4. 6: Moveable Window Schematics (Power Windows, Driver Door (AEC))75

Hình 4. 7: Moveable Window Schematics (Power Windows, Passenger Door) ... 75

Hình 4. 8: Wiper/Washer Schematics (Front Wiper) ... 76

Hình 4. 9: Wiper/Washer Schematics (Front Wiper) ... 76

Hình 4. 10: Wiper/Washer Schematics (Front Wiper) ... 77

Hình 4. 11: Door Lock/Indicator Schematics (Doors and Fuel Flap Actuators (without AF8)) ... 77

Hình 5. 10: Chọn Body Control Module Sedan và nhấn OK ... 108

Hình 5. 11: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ OFF ...111

Hình 5. 12: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở vị trí LOW ...111

Hình 5. 13: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở vị trí High ... 112

Hình 5. 14: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ rửa kính ... 112

Hình 5. 15: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ AUTO (1 of 5) ... 113

Hình 5. 16: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ AUTO (2 of 5) ... 113

Hình 5. 17: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ AUTO (3 of 5) ... 114

Hình 5. 18: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ AUTO (4 of 5) ... 114

Hình 5. 19: Hệ thống gạt mưa rửa kính ở chế độ AUTO (5 of 5) ... 115

Hình 5. 20: Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên G-scan 3 ... 115

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

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1: Ký hiệu thường dùng trong sơ đồ mạch điện thân xe ... 5

Bảng 2. 2: Ký hiệu màu sắc dây điện ... 7

Bảng 3. 1: Các chi tiết trên mơ hình ... 46

Bảng 3. 2: Hộp Body Control Module ... 48

Bảng 3. 3: Hệ thống chiếu sáng tín hiệu ... 50

Bảng 3. 4: Hệ thống gạt mưa rửa kính ... 57

Bảng 3. 5: Hệ thống Door Lock ... 61

Bảng 3. 6: Hệ thống nâng hạ kính ... 65

Bảng 3. 7: Hệ thống gương chiếu hậu ... 68

Bảng 5. 1: Bảng dụng cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống Chiếu sáng - tín hiệu ... 91

Bảng 5. 2: Bảng dụng cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống gạt mưa rửa kính .... 94

Bảng 5. 3: Bảng dụng cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống nâng hạ kính ... 96

Bảng 5. 4: Bảng dụng cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống khoá cửa bằng hộp BCM ... 98

Bảng 5. 5: Bảng dụng cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống khoá cửa bằng hộp GIORDON ... 100

Bảng 5. 6: Bảng công cụ thiết bị cho bài thực hành hệ thống gương chiếu hậu ... 102

Bảng 5. 7: Bảng dụng cụ thiết bị dành cho bài thực hành chẩn đoán bằng máy chẩn đoán G-scan ... 109

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

Tại Việt Nam, số lượng ô tô ngày càng gia tăng làm cho nhu cầu đào tạo và cập nhật kiến thức cho kỹ sư để bắt kịp xu hướng là điều quan trọng. Đối với sinh viên nói chung và những người mới tốt nghiệp nói riêng, hệ thống điện tử thơng minh trên ô tô vẫn là lĩnh vực mới mẻ và đầy tiềm năng. Do đó, việc cập nhật kiến thức mới trở thành điều cần thiết để đảm bảo cho việc nắm bắt kịp thời xu hướng công nghệ trên ơ tơ.

Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, với hơn 50 năm xây dựng và phát triển, đã khẳng định vị thế và thương hiệu cao trong hệ thống đại học. Là một trong những khoa đầu ngành đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô, khoa đã không ngừng đầu tư về trang thiết bị và mơ hình dạy học thực tế. Tuy nhiên, việc đa dạng hóa và mở rộng số lượng mơ hình dạy học, đặc biệt là trong lĩnh vực Điện tử ô tơ, vẫn ln là một thách thức. Các mơ hình hiện nay chủ yếu là mô phỏng cho các hệ thống điện trên xe của các nhãn hiệu nhất định, chưa đa dạng về chủng loại.

1.2. Lý do chọn đề tài

Trong bối cảnh ngành ô tô thế giới nói chung và ngành ơ tơ Việt Nam nói riêng, sự phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ trên ô tô và việc trang bị các thiết bị điện tử hiện đại trên ơ tơ là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp.

Với nhu cầu về đào tạo xe đời mới, nhưng tại bộ môn Điện ô tô vẫn chưa đáp ứng đủ số lượng mơ hình. Bên cạnh đó hệ thống điện thân xe hiện nay thường được điều khiển hoàn tồn bởi hộp BCM, nó có nhiều ưu việt nhưng vẫn chưa được tích

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

hợp vào trong 2 chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng tôi quyết định chọn đề tài "Nghiên cứu và thi cơng mơ hình hệ thống điện thân xe trên xe Chervolet Cruze 2017" của dịng xe Chevrolet. Mơ hình hệ thống này sẽ làm cho các buổi thực tập trở nên trực quan và thực tế hơn đối với sinh viên. Mơ hình này cũng sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về hệ thống điện thân xe hiện nay, cung cấp kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng hệ thống điện thân xe. Việc sử dụng mơ hình hệ thống điện thân xe được điều khiển bởi hộp BCM sẽ là công cụ hữu ích trong q trình giảng dạy tại trường, mang lại nhiều lợi ích cho q trình học tập của sinh viên thế hệ tiếp theo.

1.3. Mục tiêu

Đề tài này tập trung vào nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và phương pháp chẩn đoán hư hỏng của hệ thống điện thân xe, đặc biệt là khi nó được điều khiển bởi hộp BCM. Từ những thông tin thu được, chúng tôi sẽ tiến hành phân tích, thiết kế, và xây dựng mơ hình. Sản phẩm của đề tài bao gồm:

− Một tài liệu thuyết minh chi tiết, cung cấp thông tin về cấu tạo, nguyên lý làm việc và các phương pháp chẩn đoán hư hỏng của hệ thống điện thân xe điều khiển bởi hộp BCM.

− Một mơ hình thực hành, được thiết kế để hỗ trợ sinh viên chun ngành ơ tơ. Nó khơng chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về công nghệ điện tử trong xe hơi mà còn cung cấp cơ hội thực hành, giúp họ cập nhật kiến thức mới và nâng cao kỹ năng chun mơn của mình.

1.4. Đối tượng nghiên cứu

− Đề xuất và phát triển ý tưởng, kế hoạch thiết kế và chọn lựa phù hợp hệ thống điện thân xe được điều khiển bởi BCM để tích hợp vào mơ hình.

− Nghiên cứu các đặc điểm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chẩn đoán hư hỏng của hệ thống.

− Lắp đặt các thiết bị cần thiết và đảm bảo hệ thống hoạt động đúng cách dưới sự điều khiển của hộp BCM.

− Biên soạn tài liệu thuyết minh hợp lý và khoa học, giải thích cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động và chẩn đoán hư hỏng của mơ hình.

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

1.5. Phạm vi nghiên cứu

Do hạn chế về thời gian, kinh phí, cũng như điều kiện thực tế, việc nghiên cứu đề tài sẽ chỉ tập trung chủ yếu vào các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống chiếu sáng - tín hiệu, hệ thống gạt nước - rửa kính, hệ thống nâng hạ kính, hệ thống gương chiếu hậu ngồi và hệ thống khóa cửa. Do khó khăn trong việc đáp ứng các yêu cầu của hệ thống khác như điều hồ khơng khí,…nên những phần này sẽ không được nghiên cứu trong phạm vi của đề tài.

1.6. Phương pháp nghiên cứu

− Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu các tài liệu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các sơ đồ mạch điện hệ thống điện thân xe của các hãng xe sử dụng hộp BCM.

− Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bởi hộp BCM.

1.7. Phạm vi ứng dụng đề tài

Mơ hình được tích hợp vào q trình giảng dạy và học tập. Sinh viên trong lớp thực tập có thể cho mơ hình hoạt độnghoặc kết nối mơ hình với máy chẩn đốn G-scan 3. Q trình này kết hợp với sự hướng dẫn của giảng viên sẽ giúp sinh viên hiểu rõ về nguyên lý hoạt động và cách chẩn đoán hư hỏng của hệ thống điện thân xe điều khiển bởi hộp BCM.

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

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Tổng quan về hệ thống điện thân xe

Hiện nay, với sự tiến bộ của công nghệ hiện đại, các hãng xe ô tô ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn các trang thiết bị đi kèm trên ô tô, mang đến sự hiện đại hóa, tự động hóa cao hơn và tiên tiến hơn. Tiện ích, an tồn và giải trí đã trở thành những yếu tố không thể thiếu trên các chiếc xe ô tô hiện đại, và trang thiết bị cũng ngày càng được cải thiện và mở rộng để đáp ứng nhu cầu và tiện lợi ngày càng tăng của người dùng.

Hệ thống điện thân xe đóng vai trò quan trọng, bao gồm nhiều thành phần và chức năng đa dạng. Cụ thể, hệ thống này bao gồm các hệ thống và trang thiết bị sau:

+ Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm ắc quy, máy phát điện, các

bộ điều chỉnh điện áp.

+ Hệ thống khởi động (Starting system): Gồm máy khởi động (động cơ điện),

các relay điều khiển và các relay bảo vệ, cùng hệ thống xông động cơ cho động cơ Diesel khi nóng lạnh.

+ Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and signaling system): Gồm các

đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, cịi, công tắc và relay.

+ Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system): Gồm các đèn chỉ báo và

đồng hồ trên bảng tableau (như đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đèn báo nhiên liệu, đèn báo nhiệt độ làm mát, đèn báo tín hiệu rẽ, đèn báo động cơ) để cung cấp thông tin về tốc độ, nhiên liệu, nhiệt độ làm mát và các thông số khác.

+ Hệ thống điều khiển ô tô (Vehicle control system): Gồm hệ thống điều khiển

phanh chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống truyền lực.

+ Hệ thống điều khiển và bảo vệ: Gồm bộ điều khiển động cơ (ECU) quản lý

và kiểm soát chức và động cơ để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu, hệ thống bảo vệ bao gồm các cảm biến và relay để bảo vệ hệ thống khỏi quá tải và đảm bảo an toàn.

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

+ Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): Gồm máy nén, giàn

nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác.

+ Hệ thống thiết bị phụ tải khác: Bao gồm quạt gió giàn lạnh, hệ thống gạt

nước rửa kính, nâng hạ kính, radio, màn hình hiển thị, hệ thống chống trộm, và hệ thống nâng hạ ghế.

Các hệ thống trên được tổ chức một cách cân đối và có thể được phân loại thành: nguồn cấp điện, nơi cung cấp và quản lý năng lượng, và các thiết bị phụ tải, nơi mà các hệ thống và trang thiết bị sử dụng nguồn năng lượng. Sự tương tác và kết hợp giữa những thành phần này tạo thành một hệ thống tổng thể, đồng bộ, đảm bảo hoạt động hiệu quả của ô tô và mang lại tiện ích và an tồn cho người lái và hành khách. Đồng thời, sự tiến bộ trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động đã biến đổi các trang thiết bị điện, điện tử trên ô tô hiện đại từ dạng độc lập sang các hệ thống tích hợp, được quản lý bởi một bộ xử lý trung tâm. Điều này không chỉ tối ưu hóa hiệu suất của các thiết bị, mà cịn hỗ trợ tiết kiệm năng lượng một cách hiệu quả, mang lại trải nghiệm lái xe và sử dụng ô tô một cách thông minh và thuận tiện hơn.

2.2. Các thiết bị trong mạch điện hệ thống điện thân xe 2.2.1. Thuật ngữ và ký hiệu

Bảng 2. 1: Ký hiệu thường dùng trong sơ đồ mạch điện thân xe

− Ý nghĩa của một số thuật ngữ:

Dây dẫn (Wire): Là dây dùng để truyền dòng điện từ một điểm đến một điểm khác

bên trong mạch điện.

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

Công tắc (Switch): Là công tắc điện được sử dụng để mở hoặc đóng mạch điện. Cảm biến (Sensor): Là thiết bị đo lường một loại thơng số nào đó và chuyển đổi

thành tín hiệu điện, thường được sử dụng trong hệ thống đo đạc và kiểm tra.

Đèn LED (LED Lights): Là loại đèn sử dụng công nghệ Light Emitting Diode,

thường được sử dụng trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu.

Điều khiển từ xa (Remote Control): Là hệ thống điều khiển từ xa thơng qua tín hiệu

khơng dây, thường được sử dụng trong các chức năng như cửa sổ điều khiển, cửa xe, hoặc hệ thống giải trí.

Mạch tích hợp (Integrated Circuit - IC): Là một linh kiện điện tử nhỏ gọn và tích

hợp nhiều chức năng trong một chip, thường được sử dụng trong các hệ thống điều khiển ô tô.

Điện áp (Voltage): Là áp lực của dòng điện trong mạch điện, đo bằng đơn vị volt. Dòng điện (Current): Là lưu lượng các hạt điện tử chuyển động trong mạch, đo bằng

đơn vị ampe.

Bộ chuyển đổi (Converter): Là thiết bị chuyển đổi mức điện áp hoặc dòng điện để

đáp ứng yêu cầu của các thiết bị khác nhau trong ô tô.

Bảng điều khiển (Control Panel): Là bảng điều khiển trên xe ô tô, nơi chứa các

công tắc và bảng đồng hồ để điều khiển và giám sát các chức năng của ô tô.

Bảng đồng hồ (Dashboard): Là bảng điều khiển nơi chứa các đồng hồ và thông số

liên quan đến hoạt động của ô tô.

Hệ thống hỗ trợ đỗ xe (Parking Assistance System): Là hệ thống sử dụng cảm biến

và camera để hỗ trợ người lái trong quá trình đỗ xe.

2.2.2. Giắc nối

Hình 2. 1: Ký hiệu giắc nối

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

Giắc đực và giắc cái được sử dụng để liên kết các dây dẫn hoặc các thành phần điện với nhau, thường được phân biệt dựa trên hình dạng của chúng. Thông thường, giắc đực và giắc cái được thiết kế để tương thích với nhau, với giắc đực thường đặt bên ngồi giắc cái và thường có nối khóa để đảm bảo mối liên kết vững chắc.

2.2.3. Dây dẫn Ký

hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt

Ký

hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt

O Orange Da cam LB Light blue Xanh biển nhẹ

L Blue Xanh nước

V Violet Tím SB Sky blue Xanh da trời

Bảng 2. 2: Ký hiệu màu sắc dây điện

Quy tắc kết hợp màu: Vì số lượng màu cơ bản không nhiều, nên ta thêm sọc màu (/ hoặc -) để bổ sung và làm phong phú hóa đối với số lượng màu của dây dẫn. Ví dụ: Y/P đọc là Vàng có sọc màu Hồng hay Vàng sọc Hồng.

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

2.2.4. Thiết bị bảo vệ

Hình 2. 2: Hộp cầu chì

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ trong mạch điện, với chức năng chính là ngăn chặn dịng điện vượt q mức an tồn trong dây dẫn hoặc các thành phần khác của hệ thống điện. Nó giúp tránh tình trạng q tải có thể gây tổn thương cho các thiết bị điện, đồng thời ngăn chặn rủi ro ngắn mạch.

Relay là một công tắc điều khiển linh hoạt trong mạch điện. Được thiết kế để mở và đóng mạch điện áp cao, nó thường được kích hoạt bởi một tín hiệu điện áp thấp. Chức năng của relay là chuyển đổi trạng thái của mạch điện áp cao, cho phép kiểm soát và điều khiển các thiết bị, hệ thống hoặc quy trình điện tử. Điều này cung cấp khả năng linh hoạt và an tồn trong việc quản lý dịng điện cao áp.

2.3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện 2.3.1. Nhiệt độ làm việc

Tùy theo vùng khác nhau mà điều kiện khí hậu cũng có khác biệt, trang thiết bị điện trên ô tô được chia ra làm nhiều loại:

+ Vùng lạnh và cực lạnh: như Nga, Canada,... + Vùng ôn đới: như Nhật Bản, Mỹ, châu Âu,...

+ Vùng nhiệt đới: như Việt Nam, các nước Đông Nam Á, châu Phi,...

+ Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (sử dụng cho tất cả mọi vùng). Ngồi ra, nhiệt độ làm việc cịn liên quan đến vị trí lắp đặt của các bộ phận điện, điện tử trên xe. Vùng khoang động cơ có nhiệt độ khá cao trong khi nhiệt độ tương đối ơn hịa bên trong xe.

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

2.3.2. Độ ẩm

Ở các nước nhiệt đớt, các thiết bị điện phải chịu được độ ẩm thường cao. Điều này đặc biệt quan trọng do độ ẩm cao kết hợp với khơng khí ơ nhiễm có thể tạo ra hỗn hợp acid loãng, gây hại cho linh kiện và làm tăng điện trở tiếp xúc giữa các giắc nối.

2.4. Nguồn điện trên ô tô

Nguồn điện trên ô tô là hệ thống quyết định hiệu suất của thiết bị cơ khí và thiệt bị điện tử trên xe ô tô. Thường thì được cấp từ ắc quy 12V hoặc 24V khi động cơ ở chế độ nghỉ hay khi động cơ ở số vòng quay thấp, và từ máy phát điện 14V hoặc 28V khi động cơ ở số vịng quay trung và lớn. Hệ thống này khơng chỉ cung cấp nguồn điện cho các thiết bị cơ bản mà còn cả cho các thiết bị điện tử ngày càng phổ biến trên ô tô hiện đại.

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

Để tối ưu hóa tiện ích và thuận tiện trong lắp đặt và sửa chữa, hệ thống dây dẫn thường sử dụng khung thân xe làm dây dẫn chung, với hai kiểu chính: 99% kết nối khung thân xe vào cọc âm ắc quy, trong khi 1% còn lại kết nối vào cọc dương.

Mức điện áp trên xe ô tô đa dạng để phục vụ các thiết bị và hệ thống khác nhau như cảm biến oxy (0.9V), hệ thống đèn xe (thường là 12V), hệ thống đèn pha (12V hoặc 24), kim phun dầu điện tử (40 – 80V), đèn neon (80 - 110V), hệ thống đánh lửa (20 – 50 Kv),…Các giá trị cụ thể trên có thể thay đổi tùy thuộc vào loại và mơ hình xe ơ tơ, cũng như các hệ thống và thiết bị cụ thể được sử dụng trên xe.

Nghiên cứu về chuyển đổi hệ thống 12/14V sang 72/84V đang thu hút sự quan tâm để nâng cao hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Các tiến bộ như sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các hộp điều khiển điện tử (ECU) cũng đang trở thành xu hướng trong ngành công nghiệp ô tô.

2.5. Phân loại các phụ tải điện trên ô tô

Phụ tải điện trên ơ tơ đóng vai trị quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các hệ thống và thiết bị khác nhau trên xe. Phụ tải điện trên ô tô dựa trên thời gian hoạt động chia thành:

+ Phụ tải làm việc liên tục: Đây là nhóm các thiết bị hoạt động liên tục trong suốt q trình lái. Ví như bơm nhiên liệu (Fuel Pump) 50W, đèn pha (Headlights) 60W mỗi đèn, đèn hậu (Taillights) 5W mỗi đèn, Radio 15W, đèn nội thất (Interior Lights) 15W, đèn hậu phanh (Brake Lights) 20W mỗi đèn, máy làm mát (Air Conditioner) 2 kW, quạt gió (Fan) 50W, máy khởi động (Starter Motor) 1 kW,…

+ Phụ tải làm việc không liên tục: Đây là các trang thiết bị chỉ hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn. Ví như đèn xi nhan (Turn Signal) 10W mỗi đèn, cảm biến Oxy (Oxygen Sensor) 5W, đèn gầm xe (Underglow Lights) 30W, hệ thống cảm biến đỗ (Parking Sensors) 20W, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) 30W, hệ thống chống trộm (Anti – Theft System) 5W,…

Lưu ý: Các giá trị chỉ mang tính chất tham khảo và có thể thay đổi tùy thuộc vào mơ hình xe và điều kiện sử dụng cụ thể.

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

Ngồi ra, phân loại phụ tải cịn dựa trên cơng suất và điện áp làm việc, đặc biệt là khi người ta xem xét về hiệu suất và tính năng của hệ thống điện trên ô tô. Các thông tin này cung cấp cái nhìn tổng quan về đa dạng và phức tạp của hệ thống nguồn điện trên ô tô và nhấn mạnh sự cần thiết của việc quản lý và tối ưu hóa nguồn điện trong mơi trường lái xe hiện đại.

2.6. Hệ thống cung cấp điện

Hình 2. 3: Sơ đồ hệ thống điều khiển điện thân xe tổng quát

Hình 2. 4: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện thân xe

Ngày nay, trên các xe ô tô được trang bị nhiều trang thiết bị điện nhằm đảm bảo sự an toàn và thuận tiện cho tài xế cũng như hành khách. Phụ tải điện không chỉ tiêu thụ điện khi xe đang hoạt động mà còn khi xe đang ở chế độ đỗ. Do đó, các xe được trang bị thêm ắc quy để cung cấp nguồn điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn điện trở lại cho ắc quy. Cụ thể, khi động cơ chưa khởi động hoặc khi làm việc ở số vịng quay thấp, tồn bộ các phụ tải sử dụng nguồn điện từ ắc quy. Ngược lại, khi động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và cao, máy phát điện trở thành nguồn cung cấp điện cho tất cả các phụ tải và đồng thời thực hiện nạp điện trở lại cho ắc quy.

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

Hệ thống cung cấp điện bao gồm nhiều thành phần chính như ổn áp (Voltage Regulator), ắc quy (Battery), máy phát điện (Alternator), hệ thống nạp (Charging System), bộ điều khiển (Control Unit), bảng điều khiển (Control Panel), và các thiết bị điện tử (Electronic Devices). Hệ thống này giúp tối ưu hóa quản lý năng lượng điện và đảm bảo mọi trang thiết bị trên xe hoạt động ổn định và hiệu quả.

2.7. Hệ thống giao tiếp giữa các ECU của GM – GM LAN

General Motors Local Area Network, gọi tắt là GM LAN, là là hệ thống giao tiếp dùng để kết nối các ECU trong các xe của General Motors. Nó là loại mạng cục bộ giúp chia sẻ thông tin giữa các thiết bị điện tử trong xe để điều khiển các chức năng. Các ECU trong hệ thống này gồm các điều khiển động cơ, hộp số tự động, hệ thống phanh ABS, hệ thống túi khí, hệ thống giảm xóc, và nhiều chức năng khác. Nên việc “liên lạc” giữa các ECU này là điều quan trọng cực kỳ để đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả của các hệ thống trong xe.

Sự truyền thông tin trong hệ thống GM LAN cần thiết phải đảm bảo sự tương thích và hiệu suất. Dưới là một số giao thức thơng dụng:

• GMLAN Single Wire CAN (SWC): Nó chỉ sử dụng một dây truyền thông

tin duy nhất để giao tiếp giữa các ECU. Nó giúp giảm lượng dây cáp cần thiết và tiết kiệm khơng gian.

• GMLAN UART: Nó sử dụng giao thức truyền thông UART (Universal

Asynchronous Receiver/Transmitter) để kết nối các ECU.

• GMLAN I2C (Inter-Integrated Circuit): Một giao thức giao tiếp nối tiếp có

thể kết nối nhiều thiết bị trên cùng một dây truyền thơng.

• GMLAN LIN (Local Interconnect Network): Một giao thức mạng cục bộ

khác, giúp giảm chi phí và đơn giản hóa cấu trúc mạng.

2.7.1. GMLAN Single Wire Can (SWC)

Đây là một biến thể của giao thức CAN (Controller Area Network) được sử dụng trong hệ thống truyền thông của General Motors. GMLAN SWC chỉ sử dụng một đường truyền duy nhất để giao tiếp giữa các ECU trong ơ tơ, nó giúp giảm thiểu lượng dây cáp và tối ưu hóa khơng gian. Dưới đây là một số đặc điểm chính của GMLAN SWC:

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

• Dây Truyền Đơn: chỉ sử dụng một đường truyền duy nhất cho việc truyền

thông giữa các ECU. Điều này giúp giảm độ phức tạp và chi phí của hệ thống dây cáp.

• Tốc Độ Truyền Thơng: Tùy theo cụ thể ứng dụng, nó có thể hỗ trợ các tốc độ

truyền thơng khác nhau để đáp ứng yêu cầu của từng hệ thống trong ơ tơ.

• Ứng Dụng: thường được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các ECU trong các

hệ thống như động cơ, hộp số, phanh ABS, túi khí, và các chức năng khác.

• Tiết Kiệm Năng Lượng: là một yếu tố quan trọng trong các ứng dụng ơ tơ

nơi nguồn năng lượng có hạn.

• Chẩn Đốn và Bảo Dưỡng: nó hỗ trợ chức năng chẩn đoán, cho phép các kỹ

thuật viên và hệ thống chẩn đoán kiểm tra và xác định sự cố trong hệ thống.

2.7.2. GMLAN Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)

Đây là một giao thức truyền thông nối tiếp phổ biến được sử dụng để kết nối và truyền dữ liệu giữa các thiết bị điện tử. Nó khơng tồn tại tín hiệu xung kích thích giữa các thiết bị. Mà thay vào đó, nó sử dụng một dịng dữ liệu và một dòng đồng hồ để đồng bộ truyền thông tin. UART thường được dùng để truyền dữ liệu giữa các vi điều khiển và các cảm biến hay giữa các vi xử lý trong các hệ thông với nhau. UART gồm các thành phần chính:

• Transmitter (bộ truyền): Chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi dữ liệu từ

dạng song song thành dạng nối tiếp để truyền đi.

• Receiver (bộ nhận): Chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi dữ liệu từ dạng

nối tiếp thành dạng song song để xử lý bởi thiết bị nhận.

• Baud Rate (tốc độ baud): Được sử dụng để đặt tốc độ truyền dữ liệu giữa các

thiết bị.

2.7.3. GMLAN Inter-Integrated Circuit (I2C)

Đây là một giao thức nối tiếp được sử dụng để kết nối và truyền dữ liệu giữa các thiết bị điện tử.GMLAN Inter-Integrated Circuit có một số điểm chính như:

• Hai dây truyền: nó có hai dây truyền thơng tin là một dây dữ liệu, một dây

đồng hồ.

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

• Độ tin cậy và hiệu suất: nó có khả năng chịu lỗi cao và khả năng kết nối nhiều

thiết bị.

• Giao tiếp nối tiếp: cho phép truyền dữ liệu theo cách nối tiếp, nó có nghĩa là

các bit của dữ liệu được chuyển một cách tuần tự, giúp giảm độ phức tạp và giữ cho đường truyền thông suốt.

2.7.4. GMLAN LIN (Local Interconnect Network)

Đây là loại mạng kết nối cục nội bộ để kết nối các chi tiết điện tử trong ô tô. Hệ thống này giúp giảm chi phí và đơn giản hố việc kết nối các trang thiết bị điện tử. Nó có một số điểm chính như:

• Local Interconnect Network (LIN): LIN là một tiêu chuẩn mạng cục bộ được

phát triển để cung cấp giải pháp truyền thông đơn giản và chi phí thấp trong các ứng dụng ơ tơ. Nó thường được sử dụng để kết nối các thiết bị điện tử khơng địi hỏi tốc độ truyền thơng cao.

• Ứng Dụng Trong GMLAN: GMLAN LIN có thể được sử dụng để truyền dữ

liệu giữa các ECU hoặc các thành phần khác trong hệ thống của General Motors. LIN thường được lựa chọn cho các ứng dụng đơn giản như điều khiển cửa sổ, điều khiển đèn nội thất, hoặc các chức năng khơng địi hỏi tốc độ truyền thơng cao.

• Chi Phí Thấp: Một trong những ưu điểm lớn của LIN là chi phí thấp, điều

này làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng khơng địi hỏi khả năng truyền thông lớn và phức tạp như trong một số ứng dụng LIN của ơ tơ.

• Tính Năng Chẩn Đốn: LIN cung cấp khả năng chẩn đốn thơng qua chế độ Master Request-Slave Confirm (MR-Slave), giúp xác định lỗi và hiệu suất của các thiết bị kết nối.

• Chế Độ Master-Slave: Trong hệ thống GMLAN LIN, một thiết bị được chỉ

định làm "Master" có khả năng kiểm soát và yêu cầu dữ liệu từ các thiết bị "Slave."

2.8. Hộp điều khiển thân xe (BCM)

Hộp điều khiển thân xe (Body Control Module - BCM) là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện tử của ô tô. BCM thường được đặt ở nơi thuận tiện như

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

dưới bảng điều khiển hoặc gần các khu vực điều khiển thân xe. Nhiệm vụ chính của BCM là quản lý và kiểm sốt các chức năng điện tử khơng liên quan trực tiếp đến động cơ, như hệ thống đèn, cửa, hệ thống an toàn, và các thiết bị khác. Dưới đây là một số chức năng chính mà BCM thường thực hiện:

+ Quản lý hệ thống đèn:

Bật/tắt đèn pha, đèn hậu, đèn nội thất. Kiểm soát đèn tự động.

Điều khiển đèn cảnh báo và đèn tín hiệu.

+ Kiểm sốt cửa và khóa cửa:

Tự động khóa cửa khi xe chạy. Điều khiển mở/khóa cửa từ xa.

Quản lý chức năng mở cửa tránh va chạm.

+ Quản lý cảm biến và báo động:

Kiểm soát cảm biến va chạm.

Theo dõi và báo động khi có sự cố hoặc cố gắng đánh cắp.

+ Điều khiển cửa sổ và gương:

Kiểm soát cửa sổ điện.

Điều chỉnh gương chiếu hậu điện.

+ Quản lý hệ thống thoại và giải trí:

Kiểm sốt hệ thống âm thanh. Quản lý hệ thống thoại Bluetooth.

+ Kiểm sốt hệ thống điều hịa:

Điều khiển hệ thống làm mát và sưởi ấm.

+ Quản lý hệ thống chống trộm:

Kích hoạt và giải hoạt hệ thống chống trộm.

+ Kiểm soát chế độ lái xe:

Điều khiển các chế độ lái xe như chế độ thể thao, chế độ tiết kiệm năng lượng, vv.

+ Quản lý cảm biến ánh sáng và mưa:

Điều chỉnh đèn tự động dựa trên cảm biến ánh sáng. Kiểm soát chức năng gạt mưa tự động.

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

+ Theo dõi và báo cáo trạng thái của các hệ thống:

Kiểm tra và báo cáo trạng thái của các cảm biến và thiết bị khác.

2.9. Hệ thống chiếu sáng

2.9.1. Nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng tín hiệu

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ơ tơ có nhiều nhiệm vụ quan trọng, đóng góp vào an tồn giao thơng và sự hiểu biết giữa các phương tiện di chuyển. Dưới đây là một số nhiệm vụ chính của hệ thống này:

+ Tăng cường tầm nhìn, tài xế có thể nhìn rõ hơn trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc khi lái xe vào buổi tối.

+ Báo hiệu về sự có mặt của xe trên đường bằng ánh sáng, báo kích thước, khn khổ của xe cũng như biển số xe.

+ Báo hiệu ý định di chuyển, ý định của tài xế khi rẽ hoặc thay đổi hướng di chuyển, giúp người lái xe khác dự đoán và phản ứng kịp thời.

+ Tạo thẩm mỹ cho xe, đóng vài trị trong việc trang trí và thiết kế của xe, tạo nên đặc điểm riêng biệt cho từng mẫu xe.

+ Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết (chiếu sáng động cơ, buồng lái, khoang hành khách, khoang hành lí...).

Tổng cộng, hệ thống chiếu sáng và tín hiệu khơng chỉ là các thành phần bảo đảm an tồn khi lái xe mà còn quan trọng để tạo ra môi trường di chuyển hiệu quả và hiệu quả trên đường.

2.9.2. Yêu cầu của hệ thống chiếu sáng tín hiệu

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu phải đáp ứng các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo hiệu suất ánh sáng, cung cấp đủ ánh sáng để tài xế có thể nhìn rõ và an tồn trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc ban đêm.

+ Đảm báo cần có đủ sáng và rõ rang với đèn tín hiệu để thơng báo ý định của tài xế đối với xe khác.

+ Đảm bảo tiêu thụ ít điện năng, tuổi thọ và độ bền cao đảm bảo hoặc động ổn định và an toàn trong suốt thời gian sử dụng xe.

+ Đảm bảo đèn có số lượng, khích thước và màu sắc phải phù hợp, cần có mầu sắc đồng nhất để tang cường tầm nhìn trong điều kiện thời tiết khó khan như

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

mưa hoặc tuy

+ Đảm bảo đèn cường độ sáng đủ lớn, có thể tích hợp công nghệ mới như đèn LED hoặc xenon để cải thiện hiệu xuất và cường độ.

+ Đảm bảo khả năng chống nước và bụi để bảo vệ khỏi những yếu tố bên ngoài. + Đảm bảo khi quay góc đánh lái vơ lăng thì vùng chiếu sáng đèn pha thay đổi. + Đạt tiêu chuẩn quốc tế để chắc chắn rằng hệ thống chiếu sáng và tín hiệu đáp

ứng đúng các quy định và yêu cầu về an toàn.

2.9.3. Các loại hệ thống chiếu sáng tính hiệu

Hệ thống chiếu sáng tín hiệu bao gồm các loại đèn sau:

+ Đèn pha (Headlights): Đèn pha chiếu xa (High Beam) dùng khi lái xe ở tốc

độ cao và khơng có xe nào đi ngược chiều để tăng cường tầm nhìn. Đèn pha chiếu gần (Low Beam): Sử dụng trong điều kiện đơ thị hoặc khi có xe đi ngược chiều để giảm ánh sáng chói lọi.

+ Đèn hậu (Tail/Stop lamp): Được vị trí ở phía sau đi xe, đèn hậu có màu đỏ

theo quy định, nhằm cảnh báo và tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện di chuyển phía sau. Chức năng của đèn hậu khơng chỉ đơn giản là chiếu sáng mà cịn thực hiện nhiệm vụ quan trọng trong việc báo hiệu khi người lái xe thực hiện các hành động quan trọng như đạp phanh.

+ Đèn tín hiệu rẽ (Turn signal): Được đặt ở phía trước và phía sau của phương

tiện, đèn tín hiệu rẽ có màu cam để báo hiệu hướng di chuyển dự kiến của xe. Chức năng chính của đèn này là thơng báo ý định rẽ trái hoặc rẽ phải thông qua việc bật/tắt đèn theo hướng mong muốn. Một số dòng xe cao cấp có khả năng sử dụng đèn tín hiệu rẽ như đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) bằng cách kích hoạt qua nút bấm tam giác trên bảng điều khiển. Tại Việt Nam, cần lưu ý rằng đèn tín hiệu rẽ không thể thay thế cho bất kỳ hành động nào khác như báo hiệu đi thẳng.

+ Đèn sương mù (Fog Lamp): Có nhiệm vụ nâng cao khả năng nhận biết cho

xe trong điều kiện sương mù hoặc bụi, đèn sương mù thường có ánh sáng vàng để tạo điểm nhận diện đặc trưng. Vị trí thấp của đèn sương mù, đặt ở phía dưới trước đầu xe, giúp tránh chói mắt người lái đi ngược chiều, tăng cường khả

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

năng quan sát và an toàn khi lái xe trong điều kiện thời tiết khó khăn.

+ Đèn ngày (Daytime Running Lights - DRL): Ánh sáng nhẹ được kích thích

vào ban ngày, nhằm nâng cao khả năng nhận diện của xe và giảm nguy cơ tai nạn.

+ Đèn lùi (Back-up lamp): Đèn lùi sáng lên khi tài xế chuyển sang tay số lùi

(R), có chức năng cung cấp ánh sáng phía sau xe. Điều này khơng chỉ thông báo cho các phương tiện khác và người đi đường về việc xe đang tiến hành lùi lại, mà còn giúp tạo điều kiện quan sát tốt hơn cho tài xế, đặc biệt là trong những tình huống hạn chế ánh sáng. Đèn lùi thường có ánh sáng trắng để tăng cường khả năng nhận biết và tạo ra một khu vực chiếu sáng hiệu quả khi xe đang di chuyển ngược chiều.

+ Đèn bảng số (Licence plate lamp): Phát ánh sáng trắng để chiếu rõ bảng số

xe, hoạt động đồng thời với đèn pha, cốt, và đèn đậu xe.

2.9.4. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hệ thống chiếu sáng tín hiệu 2.9.4.1. Hệ thống cơng tắc và cụm đèn chiếu sáng tín hiệu

Hình 2. 5: Cơng tắc đèn đầu trên xe Chervolet Cruze

Vị trí cơng tắc điều khiển đèn đầu nằm trên táp lô và bên tay trái ngưới lái xe. Cơng tắc đèn đầu có các chức năng chế độ sau:

: Bật hoặc tắt chức năng tự động chiếu sáng và chuyển cơng tắc về vị trí AUTO; AUTO: Tự động điều khiển ánh sáng bật lên và tắt đi tuỳ vào điều kiện ánh sáng bên

ngoài;

: Các đèn vị trí;

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

: Đèn pha;

: Đèn sương mù phía trước; : Đèn sương mù phía sau.

Hình 2. 6: Cơng tắc đa chức năng trên xe Chervolet Cruze

Cần điều chỉnh trên phía sau vô lăng và bên trái người lái xe. Công tắc có các chức năng chế độ:

+ Đèn pha nháy: Kéo cần điều khiển; + Đèn chiếu xa: Đẩy cần điều khiển;

+ Đèn chiếu gần: Đẩy hoặc kéo cần điều khiển; + Đèn tín hiệu phải: Kéo cần điều khiển lên trên; + Đèn tín hiệu trái: Gạt cần điều khiển xuống.

Hình 2. 7: Đèn pha xe Chevrolet Cruze

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

Hình 2. 8: Đèn hậu xe Chevrolet Cruze 2.9.4.2. Đèn Đầu (HeadLight)

Đèn đầu là một thành phần quan trọng trên các phương tiện giao thông, chủ yếu được sử dụng để chiếu sáng khơng gian phía trước của xe và mở rộng tầm nhìn cho tài xế, đặc biệt là trong điều kiện tối tăm hoặc tầm nhìn hạn chế. Một trong những ví dụ điển hình về hệ thống đèn đầu được mô tả ở đây là hệ thống đèn đầu của xe Chevrolet Cruze.

Theo sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn đầu xe Chevrolet Cruze, có một số điểm quan trọng cần chú ý:

+ Đèn Cos (Low Beam): Đèn cos được bật mỗi khi công tắc đèn đầu ở chế độ

HEAD – LOW. Body Control Module (BCM) sẽ kiểm soát việc bật tắt đèn cos thông qua relay. Điều này giúp tạo ra ánh sáng phù hợp để lái xe trong điều kiện ánh sáng thấp mà khơng làm chói lọi người đi đường khác.

+ Đèn Pha (High Beam): Đèn pha được kiểm sốt gián tiếp thơng qua BCM và

trực tiếp thông qua relay đèn đầu (Headlamp High Beam Relay) khi cơng tắc đèn đầu ở vị trí HEAD – HIGH. Đèn pha thường được sử dụng khi cần ánh sáng mạnh hơn, chẳng hạn như khi điều kiện đường hoặc thời tiết đặc biệt khó khăn.

+ Điều Chỉnh Độ Sáng: Công tắc đèn đầu và đèn sương mù tích hợp bộ làm mờ

(Dimmer) để điều chỉnh độ sáng của đèn. Điều này giúp tài xế có thể điều chỉnh ánh sáng phù hợp với mơi trường lái xe. Đèn sương mù cũng có một mức điện trở để thay đổi điện áp, thông báo cho BCM về việc chuyển đến chế độ đèn sương mù.

+ Công Tắc Chế Độ và Công Suất: Cơng tắc có các chế độ khác nhau như cos

(Low Beam), pha (High Beam), và nháy (Flash to Pass). Công tắc ở chế độ

</div>