1
MỤC LỤC


2
CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
ECU

Diễn giải

Đơn vị

Hộp điều khiển động cơ

-

IC

Mạch tích hợp

-

ON

Bật

-

OFF

Tắt

-

UP

Lên

-

Xuống

-

DOWN


3
DANH MỤC HÌNH VẼ


4
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, ôtô đã trở thành
phương tiện làm việc thông dụng của các cơ quan, doanh nghiệp và cá nhân.
Do vậy việc tìm hiểu cấu tạo cũng như phương thức sửa chửa và bảo dưỡng là
điều cần phải biết của người sử dụng xe, kỹ sư, thợ bảo dưỡng và sửa chửa
nhằm kéo dài thời gian thời gian phục vụ và duy trì lâu dài vẻ đẹp thẩm mỹ
của ôtô.
Các hệ thống trông ô tô ngày nay ngày càng hoàn thiện về kết cấu và độ

chính xác cao. Trong đó phải kể đến hệ thống điện nó bao gồm các mạch điện
thành phần trong đó các mạch điều khiển cửa sổ điện, chốt cửa điện, gương
điện. Đây là ba mạch vừa có chức năng điều khiển, chức năng bảo vệ, đồng
thời nó hoàn thiện tính tiện nghi trên ô tô. Trải qua các thế hệ xe khác nhau thì
tính hoàn thiện của hệ thống điều khiển cửa sổ điện, chốt cửa điện và gương
điện ngày càng hoàn thiện. Nhu cầu sử dụng ngày càng cao yêu cầu người kỹ
thuật phải nắm vững kiến thức về lĩnh vực này. Chính vì tầm quan trọng đó
mà Em đã chọn đề tài “Nghiên cứu một số hệ thống điều khiển điện thân xe
trên xe TOYOTA VIOS 1.5G 2009”. Đây là đề tài mang lại cho bản thân em
nhiều hiểu biết sâu sắc hơn về hệ thống điều khiển cửa sổ điện, chốt cửa điện
và gương điện trên xe ô tô nói chung và trên xe Vios 1.5G 2009 nói riêng.
Trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài bản thân em đã nhận được sự giúp
đỡ nhiệt tình của bạn các thầy trong khoa đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của
thầy TS.Nguyễn Tuấn Nghĩa là giáo viên hướng dẫn đề tài.
Qua quá trình học tập, em thấy còn chưa hiểu sâu nhiều về hệ thống điện
điều khiển cửa sổ, chốt cửa và gương chính vì vậy em lựa chọn đề tài “
Nghiên cứu một số hệ thống điều khiển điện thân xe trên xe TOYOTA VIOS
1.5G 2009” để hiểu thêm về hệ thống củng cố kiến thức giúp cho công việc
sau này.


5
Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy TS.Nguyễn Tuấn Nghĩa
cùng các thầy giáo trong khoa công nghệ ô tô đã tạo điều kiện cho em hoàn
thành đồ án tốt nghiệp này. Nhưng do chưa có kinh nghiệm và trình độ của
bản thân còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất
mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy để đồ án của em ngày càng được
hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Phan Xuân Nhật


6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
TRÊN Ô TÔ
1.1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỬA SỔ ĐIỆN
1.1.1. Khái quát hệ thống điều khiển cửa sổ điện
Hệ thống điều khiển cửa sổ điện điều khiển cửa sổ điện lên / xuống
bằng các môtơ nâng hạ. Các nút điều khiển chính của hệ thống này là công tắc
chính của sổ điện nằm ở cửa người lái và các công tắc cửa sổ điện nằm ở cửa
hành khách trước và các cửa sau. Ấn công tắc điều khiển hay một trong các
công tắc trên công tắc chính sẽ truyền tín hiệu điều khiển lên/xuống đến các
môtơ điều khiển cửa sổ điện tương ứng.

Hình 1.1. Tổng quan hệ thống cửa sổ điện
Hệ thống cửa sổ điện có các chức năng sau đây:
- Chức năng lên xuống cửa sổ không tự động.
+ Cửa sổ điện phía lái xe:


7
Chức năng này sẽ nâng cửa sổ khi công tắc chính điều khiển cửa sổ điện
được kéo lên và hạ cửa sổ xuống khi ấn nửa chừng (cửa sổ ngừng ngay khi
nhả công tắc ra).
+ Các cửa sổ điện khác:
Chức năng này sẽ nâng cửa sổ khi công tắc điều khiển cửa sổ điện được
kéo lên và hạ cửa sổ xuống khi ấn xuống (cửa sổ ngừng ngay khi nhả công tắc

ra).
- Chức năng lên xuống kính tự động.
Chức năng này cho phép cửa sổ của tất cả các cửa mở hay đóng lại hoàn
toàn bằng cách ấn hay kéo công tắc chính điều khiển cửa sổ điện.
- Chức năng điều khiển từ xa.
Chức năng này cho phép công tắc chính cửa sổ điện điều khiển thao tác
lên xuống không tự động hay tự động của cửa sổ hành khách trước và các cửa
sổ cửa sau.
- Chức năng chống kẹt cửa sổ:
Chức năng khi tự động ngừng cửa sổ và hạ xuống nếu có vật bị kẹt trong
cửa sổ điện. Chức năng chống kẹt sẽ làm việc khi lên kính tự động và cả thao
tác lên kính không tự động của cửa sổ phía lái xe.
- Chức năng hoạt động không chìa khóa:
Chức năng này cho phép hoạt động cửa sổ điện trong thời gian ngắn sau
khi khóa điện được bật (ACC) hay tắt, nếu một trong các cửa trước không mở
ra.
- Chức năng khóa cửa sổ:
Chức năng hoạt động của cửa sổ điện hành khách trước và các cửa sổ
phía sau bị vô hiệu hoá khi công tắc khoá cửa sổ của công tắc chính điều


8
khiển cửa sổ điện được ấn xuống. Cửa sổ phía hành khách và các cửa sổ phía
sau có thể vận hành được khi công ấn công tắc khoá cửa sổ một lần nữa.
1.1.2. Cấu tạo
1.1.2.1. Cơ cấu nâng hạ cửa
- Cấu tạo:
Cửa kính được đỡ bằng đòn nâng của bộ nâng hạ cửa sổ. Đòn này được
đỡ bằng cơ cấu đòn chữ X nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ cửa sổ. Cửa
sổ được đóng và mở nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X.

- Chức năng:
Chuyển động quay của mô tơ điều khiển cửa sổ được chuyển thành
chuyển động lên xuống để đóng mở cửa sổ.

Hình 1.2. Cơ cấu lên xuống kính


9
1.1.2.2. Motor điều khiển cửa

Hình 1.3. Vị trí motor cửa sổ điện

- Cấu tạo:
Mô tơ điều khiển cửa sổ điện gồm có ba bộ phận: Mô tơ, bộ truyền bánh
răng và cảm biến. Mô tơ thay đổi chiều quay nhờ công tắc. Bộ truyền bánh
răng truyền chuyển động quay của mô tơ tới bộ nâng hạ cửa sổ. Cảm biến
gồm có công tắc hạn chế và cảm biến tốc độ để điều khiển chống kẹt cửa sổ.
- Chức năng:
Mô tơ điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộ nâng
hạ cửa sổ.
1.1.2.3. Công tắc chính cửa sổ điện
- Công tắc chính cửa sổ điện điều khiển toàn bộ hệ thống cửa sổ điện.
- Công tắc chính cửa sổ điện dẫn động tất cả các mô tơ điều khiển cửa sổ
điện.
- Công tắc khoá cửa sổ ngăn không cho đóng và mở cửa sổ trừ cửa sổ phía
người lái.


10
- Việc xác định kẹt cửa sổ được xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến

tốc độ và công tắc hạn chế từ mô tơ điều khiển cửa sổ phía người lái (các loại
xe có chức năng chống kẹt cửa sổ).
1.1.2.4. Các công tắc cửa sổ điện
- Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động môtơ điều khiển cửa số điện của
cửa sổ phía hành khách phía trước và phía sau. Mỗi cửa có một công tắc điện
điều khiển.

Hình 1.4. Công tắc cửa sổ điện
1.1.2.5. Khóa điện
- Khoá điện truyền các tín hiệu vị trí ON, ACC hoặc LOCK tới công tắc chính
cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khoá điện.


11
1.1.2.6. Công tắc cửa xe
- Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của người lái (mở
cửa: ON, đóng cửa OFF) tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức
năng cửa sổ khi tắt khoá điện.
1.1.3. Chức năng
1.1.3.1. Chức năng điều khiển bằng tay
- Sơ đồ mạch điện

Hình 1.5. Sơ đồ mạch điện điều khiển đóng bằng tay


12

Hình 1.6. Sơ đồ mạch điện điều khiển mở bằng tay
- Mô tả hoạt động
Khi khoá điện ở vị trí ON và công tắc cửa sổ điện phía người lái được

kéo lên nửa chừng, thì tín hiệu UP bằng tay sẽ được truyền tới IC và xẩy ra sự
thay đổi sau đây:
Tr: ON
Rơle UP: ON
Rơle DOWN: Tiếp mát
Kết quả là mô tơ điều khiển cửa sổ điện phía người lái quay theo hướng
UP (lên). Khi nhả công tắc ra, rơ le UP tắt và môtơ dừng lại.
Khi ấn công tắc điều khiển cửa sổ điện phía người lái xuống nửa chừng,
tín hiệu DOWN bằng tay được truyền tới IC và xẩy ra sự thay đổi sau đây:
Tr: ON
Rơle UP: tiếp mát
Rơle DOWN: ON (bật)
Kết quả là mô tơ điều khiển cửa sổ phía người lái quay theo hướng
DOWN.


13
1.1.3.2. Chức năng đóng/mở cửa sổ tự động bằng một lần ấn

Hình 1.7. Sơ đồ mạch điện đóng cửa sổ tự động

Hình 1.8. Sơ đồ mạch điện mở cửa sổ tự động


14
Khi khoá điện ở vị trí ON và công tắc cửa sổ điện phía người lái được
kéo lên hoàn toàn, tín hiệu UP tự động được truyền tới IC. Vì IC có mạch
định thời và mạch này sẽ duy trì trạng thái ON lớn nhất khoảng 10 giây khi
tín hiệu UP tự động được đưa vào, nên môtơ điều khiển cửa sổ điện phía
người lái tiếp tục quay ngay cả khi công tắc được nhả ra. Mô tơ điều khiển

cửa sổ điện dừng lại khi cửa sổ phía người lái đóng hoàn toàn và IC xác định
được tín hiệu khoá môtơ từ cảm biến tốc độ và công tắc hạn chế của môtơ
điều khiển cửa sổ điện hoặc khi mạch định thời tắt. Có thể dừng thao tác đóng
mở tự động bằng cách nhấn vào công tắc cửa sổ điện phía người lái.
1.1.3.3. Chức năng chống kẹt cửa sổ

Hình 1.9. Sơ đồ mạch điện điều khiển của chức năng chống kẹt
- Mô tả
Cửa sổ bị kẹt được xác định bởi hai bộ phận. Công tắc hạn chế và cảm
biến tốc độ trong môtơ điều khiển cửa sổ điện.
Cảm biến tốc độ chuyển tốc độ môtơ thành tín hiệu xung. Sự kẹt cửa sổ được
xác định dựa vào sự thay đổi chiều dài của sóng xung.


15
Khi đai của vành răng bị đứng im, công tắc hạn chế sẽ phân biệt sự thay
đổi chiều dài sóng của tín hiệu xung trong trường hợp cửa bị kẹt với chiều dài
sóng xung trong trường hợp cửa sổ đóng hoàn toàn.
- Nguyên lý hoạt động:
Khi công tắc chính cửa sổ điện nhận được tín hiệu là có một cửa sổ bị
kẹt từ mô tơ điều khiển cửa kính, nó tắt rơle UP, bật rơle DOWN khoảng một
giây và mở cửa kính khoảng 50 mm để ngăn không cho cửa sổ tiếp tục đóng.
Chú ý:
- Có thể kiểm tra chức năng chống kẹt cửa sổ bằng cách nhét một vật vào giữa
kính và khung. Khi cửa kính gần đóng, chức năng chống kẹt cửa sổ không
kích hoạt. Do đó, việc kiểm tra chức năng này bằng tay có thể dẫn đến bị
thương.
- Một số kiểu xe cũ không có chức năng chống kẹt cửa sổ điện.
Thiết lập lại chức năng chống kẹt cửa sổ


Hình 1.10. Mô tơ điều khiển cửa sổ điện
Mô tơ điều khiển cửa sổ điện cần được thiết lập lại (về vị trí xuất phát của
công tắc hạn chế) trong các trường hợp sau đây:
- Bộ nâng hạ cửa sổ và mô tơ điều khiển cửa sổ điện bị tháo ra.


16
- Bộ nâng hạ cửa sổ đã kích hoạt khi không lắp kính.
- Bất kỳ một thao tác nào cũng làm kính đóng hoàn toàn, ví dụ trường hợp
thay kính.
1.1.3.4. Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt điện

Hình 1.11. Sơ đồ mạch điện điều khiển khi tắt điện
-Mô tả
Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khoá điện điều khiển sự hoạt động
của rơle chính cửa sổ điện dựa trên hệ thống điều khiển khoá cửa.
Khi tắt khoá điện từ vị trí ON về vị trí ACC hoặc LOCK, thì rơ le tổ hợp
xác định sự thay đổi này sẽ kích hoạt mạch định thời và giữ rơle chính điều
khiển cửa sổ điện ở trạng thái bật khoảng 45 giây.
Khi rơ le tổ hợp xác định việc mở cửa dựa trên tín hiệu truyền từ công
tắc cửa, thì rơle này sẽ ngắt rơle chính điều khiển cửa sổ điện.


17
1.2. Hệ thống chốt cửa điện
1.2.1. Khái quát
Hệ thống khoá cửa bằng điện đảm bảo an toàn và thuận lợi cho người
sử dụng xe khi khoá cửa. Hệ thống điều khiển khoá cửa điều khiển đóng (mở)
các cửa xe bằng công tắc cơ khí, khoá cửa và chìa khoá.


Hình 1.12. Hệ thống khóa cửa trên ô tô
1.2.2. Chức năng của hệ thống khóa cửa điện trên ô tô
- Chức năng mở và khóa được điều khiển bằng “Công tắc điều khiển khóa
cửa”.( Hình 1.12)
- Chức năng khóa và mở bằng chìa.( Hình 1.13)
- Chức năng mở hai bước (Hình 1.14): Trong chức năng mở bằng chìa có hoạt
động mở một bước, chỉ cửa có cắm chìa mới mở được. Hoạt động mở hai
bước làm các cửa khác cũng được mở.


18

Hình 1.13. Chức năng mở khóa bằng công tắc và chìa khóa

Hình 1.14. Chức năng mở khóa 2 bước
- Chức năng chống quên chìa trong xe (không khóa cửa được bằng điều khiển
từ xa trong khi vẫn có chìa cắm trong ổ khóa điện).
- Chức năng an toàn (khi rút chìa ra khỏi ổ khóa điện và cửa được khóa hoặc
dùng chìa hoặc dùng điều khiển từ xa, không thể mở được cửa bằng công tắc
điều khiển khóa cửa).
- Chức năng điều khiển cửa sổ điện sau khi đã tắt khóa điện (sau khi cửa
người lái và cửa hành khách đóng và khóa điện tắt, cửa sổ điện vẫn có thể
hoạt động thêm trong khoảng 60 giây nữa).


19
1.2.3. Cấu tạo
1.2.3.1. Hệ thống điều khiển khóa cửa điện
- Hệ thống điều khiển khóa cửa điện (Hình 1.15) bao gồm các bộ phận: Khóa
cửa trước (trái, phải), khóa cửa sau (trái, phải), công tắc đèn cửa trước (trái,

phải), công tắc đèn cửa sau (trái, phải), công tắc điều khiển cửa, ECU chính
thân xe, DCL3, công tắc cảnh báo mở khóa.
1.2.3.2. Hệ thống điều khiển khóa cửa từ xa
Hệ thống khóa cửa từ xa bao gồm bộ điều khiển từ xa, bộ nhận tín hiệu
điều khiển khóa cửa.

Hình 1.15. Bộ điều khiển từ xa
1.2.3.3. Hệ thống nhắc nhở quên chìa khóa
Hệ thống nhắc nhở quên chìa khóa bao gồm: Công tắc cảnh báo mở
khóa, công tắc đèn cửa trước, ECU thân xe, cụm bảng đồng hồ táp lô.
1.3. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG ĐIỆN
1.3.1. Khái quát chung
Khi tham gia giao thông, trong quá trình điều khiển phương tiện người
lái xe không thể quan sát bên phải và bên trái xe, cũng như các phương tiện
khác lưu thông phía sau xe. Chính vì thế yêu cầu đặt ra là phải có hệ thống
gương để giúp người lái có thẻ quan sát bên phải, bên trái cũng như phía sau
xe một cách dễ dàng.


20
1.3.2. Các bộ phận chính
Mỗi gương ngoài bao gồm :
- Mặt gương.
- Động cơ điện.
- Vỏ gương.
- Chân gương bắt vào cửa xe.
- Công tắc điều khiển gương.
Để thay đôi góc nhìn của gương người ta bố trí 2 Môtơ một có chức
năng điều khiển gương sang phải hay sang trái. Một có chức năng điều khiển
gương cụp xuống hay cụp lên.

+ Gương phải được lắp ở vị trí sao cho khi ngồi ở chỗ lái xe bình thường thì
người lái phải nhìn được rõ ràng hai bên đường về phía sau xe. Đồng thời
gương phải được nhìn thấy qua cửa sổ bên cạnh hoặc qua phần được quét trên
kính chắn gió bởi gạt mưa.


21

CHƯƠNG 2. HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CỬA SỔ ĐIỆN,
CHỐT CỬA ĐIỆN VÀ GƯƠNG ĐIỆN
2.1. HỆ THỐNG CỬA SỔ ĐIỆN
2.1.1. Cấu tạo mô tơ nâng kính
Mô tơ nâng kính sử dụng trong xe VIOS 1.5G là loại động cơ điện một
chiều, sử dụng nguồn 1 chiều 12v. Có khả năng thay đồi chiều quay khi ta
thay đổi chiều dòng điện. Có chức năng biến chuyển động quay thành chuyển
động tịnh tiến của thanh chữ A. Khi ta cấp nguồn cho môtơ làm trục Rôto
quay thông qua cơ cấu trục vít ăn khớp với bánh răng dẫn động làm quay trục
bánh răng. Tuỳ theo chiều dòng điện mà thanh chữ A dịch chuyển lên trên hay
xuống dưới, đồng nghĩa với việc kính xe được nâng lên hay hạ xuống.
- Mô tơ gồm hai phần:
+ Phần thân trên.
+ Phần thân dưới.

Hình 2.1. Motor nâng hạ kính


22
Phần trên gồm
- Nắp Môtơ: Là phần trên cùng của môtơ, bên trong có các dãnh chứa chổi
than, bạc trục, nắp bảo vệ, bánh răng dẫn động chục chữ A, trục, vành dẫn

động trung gian và các vị trí để gia cố phần thân trên và phần thân dưới. Nắp
môtơ được làm bằng nhựa có khả năng chịu được rung động và môi truờng
khắc nghiệt.

Hình 2.2. Nắp Motor
- Bánh răng dẫn động trục chữ A: Có tác dụng nhận chuyển động quay của
trục Rôto dẫn động làm quay trục bánh răng. Bánh răng dẫn động là lọai
bánh răng nghiêng có khả năng chuyền mômen tốt hơn, được làm bằng vật
liệu nhựa có tính chịu lực cao. Trên bánh răng có 3 lỗ cách đều nhau một góc
120 độ, đây là vị trí để gá lắp với vành dẫn động trung gian.
- Bánh dẫn động trung gian: Có tác dụng nối chuyển động quay của bánh răng
với trục bánh răng dẫn động thanh chữ A. Được làm bằng vật liệu thép có
khả năng chịu được mômen lớn.


23

Hình 2.3. Bánh răng dẫn động trục chữ A.

Hình 2.4. Bánh dẫn động trung gian
- Trục bánh răng được chế tạo bằng thép, có tác dụng biến chuyển động quay
của bánh răng thành chuyển động tịnh tiến của thanh chữ A.


24

Hình 2.5. Trục bánh răng
- Nắp bảo vệ: Có tác dụng ngăn không cho bụi bẩn và nước mưa rơi vào trong
môtơ làm bẩn, mòn các chi tiết bằng kim loại, gây cháy môtơ nâng kính. Nắp
bảo vệ làm bằng thép, được gia công bằng phương pháp gia công dập áp lực.


Hình 2.6. Nắp bảo vệ
- Chổi than và cọc chổi than: Có chức năng dẫn điện từ nguồn cấp vào cuộn
dây của Rôto để làm quay Rôto, được chế tạo bằng kim loại đồng.


25

Hình 2.7. Chổi than
- Khoá hãm có tác dụng liên kết các bộ phận sau với nhau: Bánh răng
nghiêng, trục bảnh răng và vành dẫn động trung gian.

Hình 2.8. Khóa hãm
Phần thân dưới:
Gồm các bộ phận dưới: Vỏ bảo vệ thân duới, cặp nam châm vĩnh cửu, bạc
trục Rôto, Rôto.
- Vỏ bảo vệ có tác dụng tránh bụi bẩn, nước mưa và các tác nhân khác có tác
dụng không tốt đến khả năng làm việc của môtơ. Ngoài ra còn có tác dụng
chứa bạc trục Rôto.