LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy
1. Tên đề tài
• Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy.
2. Thời gian thực hiện
• Thời gian nhận nhiệm vụ đề tài: 21/10/2022.
• Thời gian hoàn thành nhiệm vụ: 13/02/2023. 3. Mục tiêu đề tài
• Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về hệ thống điện thân xe .
• Tìm hiểu hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
• Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
• Thiết kế, thực hiện các module tạo lỗi trên hệ thống.
• Thiết kế, thực hiện công cụ thực hiện active test
• Xây dựng nội dung và hướng dẫn thực hành mô hình học tập.
4. Phương tiện thực hiện
• Ôn lại các kiến thức đã học về hệ thống điện thân xe.
• Tra cứu tài liệu bằng các công cụ trực tuyến và giáo trình...
• Sử dụng các công cụ cơ khí đã được trang bị trong xưởng.
• Tận dụng các trang thiết bị và nguồn lực sẵn có để tiết kiệm chi phí.
5. Kết quả
• Quyển thuyết minh, trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết và thiết kế mô hình
• Mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i TÓM TẮT ........................................................................................................................... ii MỤC LỤC.......................................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................................. vii DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ xi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................................1
1.1. Cơ sở khoa học..........................................................................................................1 1.2. Lý do chọn đề tài.......................................................................................................1 1.3. Mục tiêu ....................................................................................................................2 1.4. Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................................2 1.5. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................2 1.6. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................2 1.7. Phạm vi ứng dụng của đề tài .....................................................................................3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM ........................................................................................................................4
2.1. Tổng quan .................................................................................................................4 2.1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện thân xe ..................................................4 2.1.2. Các thành phần cơ bản trong mạch điện hệ thống điện thân xe ........................5 2.1.3. Các yêu cầu kỹ thuật với hệ thống điện ...........................................................15
2.2. Hệ thống cung cấp điện...........................................................................................16 2.3. Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu..............................................................................19 2.3.1. Hệ thống chiếu sáng.........................................................................................19 2.3.2. Hệ thống tín hiệu..............................................................................................27 2.4. Hệ thống gạt nước và rửa kính................................................................................29 2.5. Hệ thống khóa cửa và chống trộm ..........................................................................32 2.6. Hệ thống nâng hạ kính ............................................................................................33 2.7. Hệ thống mạng CAN...............................................................................................35 2.7.1. Giới thiệu về CAN Bus ....................................................................................35 2.7.2. Node trong CAN ..............................................................................................36 2.7.3. CANMessage.................................................................................................38 2.7.4. CAN Bit Timing .............................................................................................40
iii
2.7.5. Xử lý lỗi trên CAN...........................................................................................41 2.7.6. Cách phân xử trong mạng CAN.......................................................................42 2.7.7. Giao thức tín hiệu OBD-II ...............................................................................42 2.7.8. Ứng dụng CAN trên ô tô..................................................................................44
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM ..............................................................................................46
3.1. Thiết kế bản vẽ mô hình..........................................................................................46 3.1.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks ...................................................................46 3.1.2. Thiết kế phần khung sắt đỡ mô hình................................................................46 3.1.3. Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica..........................................................48 3.1.4. Thiết kế mô hình hoàn chỉnh ...........................................................................49
3.2. Tổng quan mô hình hệ thống điện thân xe thực tế..................................................50 3.3. Hệ thống cung cấp điện...........................................................................................53 3.4. Hệ thống chiếu sáng................................................................................................54
3.4.1. Cấu tạo hệ thống chiếu sáng ............................................................................54 3.4.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đầu............................55 3.4.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đậu xe và đèn đuôi ...57 3.4.4. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn sương mù .................58
3.5. Hệ thống tín hiệu.....................................................................................................59 3.5.1. Cấu tạo hệ thống tín hiệu .................................................................................59 3.5.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống xi nhan ............................60 3.5.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn phanh .......................61 3.5.4. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống còi ...................................61 3.5.5. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn lùi .............................62
3.6. Hệ thống gạt mưa, rửa kính ....................................................................................63 3.6.1. Cấu tạo hệ thống gạt mưa, rửa kính .................................................................63 3.6.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa, rửa kính .....64
3.7. Hệ thống nâng hạ kính ............................................................................................65 3.7.1. Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính.........................................................................65 3.7.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ kính.............66
3.8. Hệ thống khóa cửa ..................................................................................................67 3.8.1. Cấu tạo hệ thống khóa cửa...............................................................................67 3.8.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống khóa cửa ...................68
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CÔNG CỤ THỰC HIỆN ACTIVE TEST TRÊN MÔ HÌNH THÔNG QUA GIAO TIẾP VỚI OBD-II ..........................................................................69
iv
4.1. Thiết kế phần cứng..................................................................................................69 4.2. Sơ đồ khối mạch giao tiếp OBD II .........................................................................70 4.3. Sơ đồ đấu dây bộ truyền nhận tín hiệu....................................................................71
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN CÁC MODULE THỰC HÀNH CHẨN ĐOÁN ............................................................................................................................................72
5.1. Hướng dẫn kết nối máy chẩn đoán với mô hình qua cổng OBD II ........................72 5.2. Thiết kế Pan tạo lỗi .................................................................................................75 5.3. Chẩn đoán ...............................................................................................................76
5.3.1. Pan 1.................................................................................................................76 5.3.2. Pan 2.................................................................................................................77 5.3.3. Pan 3.................................................................................................................77 5.3.4. Pan 4.................................................................................................................78 5.3.5. Pan 5.................................................................................................................78 5.3.6. Pan 6.................................................................................................................79 5.3.7. Pan 7.................................................................................................................79 5.3.8. Pan 8.................................................................................................................80
5.4. Sửa chữa..................................................................................................................80 CHƯƠNG 6. CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH ....................84 6.1. Quy trình chẩn đoán 6 bước....................................................................................84 6.2. Bài thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống...........85 6.3. Các nội dung thực hành ..........................................................................................88 6.3.1. Bài thực hành số 1............................................................................................88 6.3.2. Bài thực hành số 2............................................................................................90 6.3.3. Bài thực hành số 3............................................................................................92 6.3.4. Bài thực hành số 4............................................................................................94 6.3.5. Bài thực hành số 5............................................................................................95 6.3.6. Bài thực hành số 6............................................................................................97 6.3.7. Bài thực hành số 7............................................................................................99 6.3.8. Bài thực hành số 8..........................................................................................100 6.4. Phiếu thực hành.....................................................................................................103 CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................131 7.1. Kết luận .................................................................................................................131 7.2. Hạn chế .................................................................................................................131 7.3. Hướng phát triển ...................................................................................................131 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................132
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU B+ (Battery positive voltage) – Nguồn dương acquy
BCM (Body control module) – Hộp điều khiển điện thân xe CAN (Controller area network) – Mạng điều khiển cục bộ DR (Drive) – Phía bên tài xế
EOF (End of frame) – Vùng kết thúc khung
FRT (Front) – Phía trước
GND (Ground) – nối âm acquy
HI (High)
HID (High intensity discharge) – Hệ thống chiếu sáng phóng điện cường độ cao ID (Identifier)
IG (Ignition)
J/B (Junction box) – Hộp nối
LED (Light emitting diode) – Đi ốt phát quang
LH (Left hand) – Bên tay trái
LLC (Logical link control) – Điều khiển liên kết logic
LO (Low)
MAC (Medium access control) – Điều khiển truy cập môi trường
MCU (Microcontroller)
OBD (On board diagnotics) – Hệ thống chẩn đoán lỗi
R/B (Relay box) – Hộp relay
RH (Right hand) – Bên tay phải
RR (Rear) – Phía sau
SOF (Start of frame) – Vùng bắt đầu khung
SW (Switch) – Công tắc
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2. 1. Hệ thống điện thân xe .........................................................................................4 Hình 2. 2. Dây điện trên xe ..................................................................................................7 Hình 2. 3.Cấu tạo của dây điện và cáp.................................................................................9 Hình 2. 4. Vị trí hộp nối, hộp relay trên xe ..........................................................................9 Hình 2. 5. Cách xác định chân giắc nối .............................................................................10 Hình 2. 6. Cấu tạo các giắc nối – nối dây, bulong nối mát ................................................11 Hình 2. 7. Các loại cầu chì .................................................................................................11 Hình 2. 8. Cấu tạo của cầu chì và cầu chì dòng cao ..........................................................12 Hình 2. 9. Loại công tắc xoay: khóa điện ..........................................................................12 Hình 2. 10. Loại công tắc ấn: công tắc thông báo nguy hiểm .............................................13 Hình 2. 11. Loại công tắc bấp bênh: Công tắc khóa cửa ...................................................13 Hình 2. 12. Loại công tắc cần: công tắc tổ hợp .................................................................13 Hình 2. 13. Công tắc phát hiện nhiệt độ ............................................................................14 Hình 2. 14. Công tắc phát hiện dòng điện..........................................................................14 Hình 2. 15. Công tắc vận hành bằng sự thay đổi mức dầu ................................................14 Hình 2. 16. Một số loại relay trên ô tô ...............................................................................15 Hình 2. 17. Relay điện tử ...................................................................................................15 Hình 2. 18. Relay bật tắt loại bản lề...................................................................................15 Hình 2. 19. Sơ đồ tổng quát hệ thống cung cấp điện .........................................................17 Hình 2. 20. Cấu tạo ắc quy.................................................................................................18 Hình 2. 21. Sơ đồ tổng thể hệ thống chiếu sáng và tín hiệu ..............................................19 Hình 2. 22. Hệ thống chiếu sáng........................................................................................19 Hình 2. 23. Đèn sương mù .................................................................................................20 Hình 2. 24. Đèn xi nhan .....................................................................................................21 Hình 2. 25. Đèn hậu ...........................................................................................................21 Hình 2. 26. Đèn kích thước................................................................................................22 Hình 2. 27. Vị trí các đèn trong xe.....................................................................................22 Hình 2. 28. Đèn biển số......................................................................................................22 Hình 2. 29. Đèn lùi.............................................................................................................23 Hình 2. 30. Đèn báo nguy hiểm .........................................................................................23
vii
Hình 2. 31. Đèn Halogen ...................................................................................................24 Hình 2. 32. Đèn bi Xenon ..................................................................................................25 Hình 2. 33. Đèn Led...........................................................................................................26 Hình 2. 34. Đèn Laser ........................................................................................................27 Hình 2. 35. Cấu tạo còi điện ..............................................................................................27 Hình 2. 36. Công tắc báo rẽ ...............................................................................................28 Hình 2. 37. Vị trí công tắc báo nguy hiểm ( Công tắc hazard) ..........................................28 Hình 2. 38. Tổng quan về hệ thống gạt nước, rửa kính .....................................................29 Hình 2. 39. Cấu tạo mô tơ gạt nước ...................................................................................30 Hình 2. 40. Mô tơ rửa kính trước/sau ................................................................................31 Hình 2. 41. Cụm công tắc gạt nước, rửa kính ....................................................................31 Hình 2. 42. Hệ thống khóa cửa ..........................................................................................32 Hình 2. 43. Chức năng khóa (mở khóa) công tắc và bằng chìa .........................................32 Hình 2. 44. Chức năng mở khóa hai bước .........................................................................33 Hình 2. 45. Hệ thống nâng kính dạng kéo .........................................................................33 Hình 2. 46. Điều khiển công tắc chính...............................................................................34 Hình 2. 47. Chức năng chống kẹt cửa kính........................................................................35 Hình 2. 48. Kết cấu dây xoắn.............................................................................................36 Hình 2. 49. Minh họa một mạng CAN...............................................................................37 Hình 2. 50. Cấu trúc Bus và Node của mạng CAN ...........................................................38 Hình 2. 51. Định dạng khung dữ liệu chuẩn ( Standard Data Frame) ...............................39 Hình 2. 52. Định dạng khung dữ liệu mở rộng ( Extended Data Frame) ..........................40 Hình 2. 53. Cấu tạo 1 CAN data bit ..................................................................................41 Hình 2. 54. Cách phân xử trên mạng CAN........................................................................42 Hình 2. 55. ISO 15765 CAN (250 hay 500 kbit/s) ..........................................................43 Hình 2. 56. Sơ đồ khối chuẩn giao tiếp ISO 15765 CAN..................................................43 Hình 2. 57. Dạng sóng của giao thức ISO 15765 CAN .....................................................44 Hình 3. 1. Bản thiết kế 2D .................................................................................................47 Hình 3. 2. Bản thiết kế 3D .................................................................................................47 Hình 3. 3. Bố trí các chi tiết lên mặt mica .........................................................................48 Hình 3. 4. Mô hình hệ thống sau khi thiết kế 3D...............................................................49
viii
Hình 3. 5. Vị trí các chi tiết trên mô hình thực tế ..............................................................50 Hình 3. 6. Vị trí các relay trên mô hình thực tế .................................................................51 Hình 3. 7. Sơ đồ mạch điện hệ thống cup cấp điện ...........................................................53 Hình 3. 8. Vị trí các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình .........................................54 Hình 3. 9. Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đầu ...................................................................55 Hình 3. 10. Sơ đồ mạch điện đèn đầu ................................................................................56 Hình 3. 11. Sơ đồ mạch điện đèn đậu xe và đèn đuôi........................................................57 Hình 3. 12. Sơ đồ mạch điện đèn sương mù ......................................................................58 Hình 3. 13. Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình ............................................59 Hình 3. 14. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn xi nhanh .........................................................60 Hình 3. 15. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn phanh .............................................................61 Hình 3. 16. Sơ đồ mạch điện hệ thống còi .........................................................................61 Hình 3. 17. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn lùi...................................................................62 Hình 3. 18. Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình.............................63 Hình 3. 19. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính .................................................64 Hình 3. 20. Vị trí các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình....................................65 Hình 3. 21. Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính .........................................................66 Hình 3. 22. Vị trí các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình..........................................67 Hình 3. 23. Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ...............................................................68 Hình 4. 1. Bố trí mặt mica thực hiện active test ................................................................70 Hình 4. 2. Công cụ thực hiện active test trên mô hình thực tế...........................................70 Hình 4. 3. Sơ đồ khối mạch giao tiếp OBD II ...................................................................70 Hình 5. 1. Giao diện của phần mềm IDC5.........................................................................72 Hình 5. 2. Chọn dòng xe (Passenger cars) .........................................................................72 Hình 5. 3. Chọn hãng xe ( Chevrolet)................................................................................73 Hình 5. 4. Chọn mẫu xe Captiva [06>11] (C100) .............................................................73 Hình 5. 5. Chọn loại động cơ: 2.4i Kat 4x4 .......................................................................74 Hình 5. 6. Chọn Activation test để thực hiện kích các chức năng trên mô hình ...............74 Hình 5. 7. Kích hoạt các chức năng trên hệ thống .............................................................75 Hình 5. 8. Bật tắt đèn low bằng phần mềm........................................................................75 Hình 5. 9. Các Pan lỗi trên mô hình thực tế.......................................................................76
ix
Hình 5. 10. Pan 1................................................................................................................76 Hình 5. 11. Pan 2................................................................................................................77 Hình 5. 12. Pan 3................................................................................................................77 Hình 5. 13. Pan 4................................................................................................................78 Hình 5. 14. Pan 5................................................................................................................78 Hình 5. 15. Pan 6................................................................................................................79 Hình 5. 16. Pan 7................................................................................................................79 Hình 5. 17. Pan 8................................................................................................................80 Hình 6. 1. Quy trình chẩn đoán 6 bước..............................................................................84
x
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2. 1. Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe........7 Bảng 2. 2. Ví dụ về qui ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet.......................................8 Bảng 2. 3. Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng ..................................................20 Bảng 3. 1 Các chi tiết trên mô hình thực tế .......................................................................51 Bảng 3. 2 Các relay trên mô hình thực tế ..........................................................................52 Bảng 3. 3. Các cầu chì trên mô hình thực tế ......................................................................53 Bảng 3. 4. Các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình .................................................54 Bảng 3. 5. Các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình ......................................................59 Bảng 3. 6. Các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình .......................................63 Bảng 3. 7. Các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình..............................................66 Bảng 3. 8. Các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình ....................................................67 Bảng 4. 1. Linh kiện điện tử của công cụ active test .........................................................69 Bảng 5. 1. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng .............................81 Bảng 5. 2. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu..................................82 Bảng 5. 3. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống gạt mưa, rửa kính .................82 Bảng 5. 4. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống khóa cửa ...............................83 Bảng 6. 1. Bảng giá trị điện áp của các chi tiết trong hệ thống .........................................88 Bảng 6. 2. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 1.......................90 Bảng 6. 3. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 1 .......................................90 Bảng 6. 4. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 2........................91 Bảng 6. 5. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 2 .......................................92 Bảng 6. 6. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 3........................93 Bảng 6. 7. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 3 .......................................93 Bảng 6. 8. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 4........................95 Bảng 6. 9. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 4 .......................................95 Bảng 6. 10. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 5......................97 Bảng 6. 11. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 5 .....................................97 Bảng 6. 12. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 6......................98 Bảng 6. 13. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 6 .....................................99 Bảng 6. 14. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 7....................100
xi
Bảng 6. 15. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 7 ...................................100 Bảng 6. 16. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 8....................102 Bảng 6. 17. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 8 ...................................102
xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Cơ sở khoa học
Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì việc ứng dụng
các công nghệ tiên tiến lên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới. Những chiếc ô tô hiện đại hiện nay khá phức tạp, mọi hệ thống đều được tối ưu với những hệ thống điều khiển bằng điện tử. Ở Việt Nam, số lượng ô tô hiện đại ngày nay không ngừng tăng lên đòi hỏi phải có một lực lượng kỹ sư nghiên cứu, sửa chữa liên tục cập nhật những kiến thức mới. Các công nghệ điện tử thông minh đang còn khá là mới mẻ đối với các bạn sinh viên. Bên cạnh những kiến thức về lý thuyết, sinh viên còn cần được trang bị những kỹ năng thực hành để có thể cập nhật được những kiến thức mới nhất về ngành công nghệ ô tô.
Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 60 năm xây dựng và phát triển, có bề dày về truyền thống và đã khng định được thương hiệu, vị thế cao trong các trường đại học. Là một trong những khoa đầu ngành về đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô trong hệ thống các trường kỹ thuật cả nước.
Hiện nay, mặc dù khoa đã chú trọng vào công tác đầu tư các trang thiết bị, mô hình dạy học mang tính thực tiễn và thẩm mỹ cao nhưng số lượng mô hình dạy học dành cho bộ môn Điện tử ô tô còn ít và chưa được đa dạng. Đa phần là các mô hình hệ thống điện nhỏ và rời rạc, chưa có sự liên kết với nhau. Bên cạnh đó, hầu hết các mô hình là mô phỏng cho các hệ thống điện trên xe Toyota, Honda, chưa được đa dạng về chủng loại.
1.2. Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh ngành ô tô thế giới nói chung và ngành ô tô 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 ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp
Với những yêu cầu về đào tạo những xe đời mới nhưng với lượng mô hình hiện có của bộ môn Điện ô tô chưa đủ để đáp ứng. Nhận thấy hệ thống điện thân xe hiện nay được điều khiển hoàn toàn bằng hộp BCM với nhiều ưu việt nhưng chưa được cập nhật trong chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế,
1
thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy”. Mô hình hệ thống này giúp cho các buổi học thực tập của sinh viên thêm phần trực quan, thực tế. Đồng thời mô hình sẽ giúp sinh viên hiểu thêm về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay, khắc sâu thêm về kiến thức về đào tạo, nguyên lý làm việc của từng hệ thống điện thân xe. Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểu của sinh viên thế hệ tiếp theo.
1.3. Mục tiêu
Đề tài nghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc và phương pháp kiểm
tra hư hỏng hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM. Từ đó phân tích, thiết kế, chế tạo mô hình. Sản phẩm của đề tài là tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành cho sinh viên chuyên ngành ô tô, giúp sinh viên cập nhật kiến thức mới, nâng cao kỹ năng.
1.4. Đối tượng nghiên cứu
Lên ý tưởng, thiết kế cơ khí, chọn lựa các hệ thống phù hợp để đưa vào mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra hư hỏng.
Lắp đặt các thiết bị và làm hệ thống hoạt động theo BCM.
Biên soạn, thuyết minh hợp lý, khoa học về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động
của mô hình.
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế trên mô hình nên đề tài chỉ
tập trung nghiên cứu các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống gạt nước rửa kính, hệ thống nâng hạ kính và hệ thống khóa cửa. Vì khó khăn trong vấn đề đáp ứng các yêu cầu của hệ thống trên mô hình nên đề tài sẽ không nghiên cứu các hệ thống còn lại: điều hoà không khí, gập gương...
1.6. Phương pháp nghiên cứu
❖ Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống của hệ thống điện
thân xe.
Nghiên cứu các sơ đồ mạch điện của các hãng xe sử dụng hộp BCM.
2
❖ Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
1.7. Phạm vi ứng dụng của đề tài
Mô hình được sử dụng trong việc dạy và học. Sinh viên các lớp thực tập có thể cho
mô hình hoạt động, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu r nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM
2.1. Tổng quan
Trên một chiếc ô tô hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể và can thiệp vào
gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, càng hiện đại thì hệ thống điện càng phức tạp.
Hình 2. 1. Hệ thống điện thân xe
Các bộ phận của điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, bộ phận điện được
gắn vào thân xe để phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô và được điều khiển bằng BCM.
2.1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện thân xe
Công nghệ và kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, các hãng xe chạy theo và nhanh
chóng hoàn thiện các thiết bị đi kèm trên xe với mức độ tự động hóa, hiện đại hóa ngày càng cao. Yêu cầu về mặt tiện nghi, an toàn dần trở thành một trong những điều thiết yếu để một chiếc xe có thể lăn bánh, chúng dần được cải thiện và trang bị để trở nên phức tạp hơn nhưng tiện lợi hơn cho người sử dụng.
Hệ thống điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, hệ thống phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô, bao gồm các hệ thống và trang thiết bị như sau:
- Hệ thống thông tin (Instrumentation and warning systems): Là các đèn chỉ báo và đồng hồ trên bảng taplo (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).
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắt và các relay.
4
- Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước và rửa kính (Wiper and washer system), hệ thống khóa cửa và chống trộm (Power door locks & Anti-theft), hệ thống nâng hạ kính, hệ thống nâng hạ ghế,...
Cùng với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các trang thiết bị điện, điện tử trên các ô tô hiện đại ngày nay không tồn tại dưới các bộ phận hay các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà chúng được kết hợp lại thành các vi mạch tích hợp, được xử lý và điều khiển thống nhất bởi một bộ xử lý trung tâm, làm việc theo các chương trình đã được thiết kế sẵn. Và nó được gọi là BCM (Body Control Module) bộ điều khiển hệ thống điện thân xe trên xe ô tô.
2.1.2. Các thành phần cơ bản trong mạch điện hệ thống điện thân xe 2.1.2.1. Các thuật ngữ và ký hiệu
KÝ HIỆU Ý NGHĨA KÝ HIỆU Ý NGHĨA
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy
1. Tên đề tài
• Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy.
2. Thời gian thực hiện
• Thời gian nhận nhiệm vụ đề tài: 21/10/2022.
• Thời gian hoàn thành nhiệm vụ: 13/02/2023. 3. Mục tiêu đề tài
• Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về hệ thống điện thân xe .
• Tìm hiểu hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
• Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
• Thiết kế, thực hiện các module tạo lỗi trên hệ thống.
• Thiết kế, thực hiện công cụ thực hiện active test
• Xây dựng nội dung và hướng dẫn thực hành mô hình học tập.
4. Phương tiện thực hiện
• Ôn lại các kiến thức đã học về hệ thống điện thân xe.
• Tra cứu tài liệu bằng các công cụ trực tuyến và giáo trình...
• Sử dụng các công cụ cơ khí đã được trang bị trong xưởng.
• Tận dụng các trang thiết bị và nguồn lực sẵn có để tiết kiệm chi phí.
5. Kết quả
• Quyển thuyết minh, trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết và thiết kế mô hình
• Mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i TÓM TẮT ........................................................................................................................... ii MỤC LỤC.......................................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................................. vii DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ xi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................................1
1.1. Cơ sở khoa học..........................................................................................................1 1.2. Lý do chọn đề tài.......................................................................................................1 1.3. Mục tiêu ....................................................................................................................2 1.4. Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................................2 1.5. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................2 1.6. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................2 1.7. Phạm vi ứng dụng của đề tài .....................................................................................3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM ........................................................................................................................4
2.1. Tổng quan .................................................................................................................4 2.1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện thân xe ..................................................4 2.1.2. Các thành phần cơ bản trong mạch điện hệ thống điện thân xe ........................5 2.1.3. Các yêu cầu kỹ thuật với hệ thống điện ...........................................................15
2.2. Hệ thống cung cấp điện...........................................................................................16 2.3. Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu..............................................................................19 2.3.1. Hệ thống chiếu sáng.........................................................................................19 2.3.2. Hệ thống tín hiệu..............................................................................................27 2.4. Hệ thống gạt nước và rửa kính................................................................................29 2.5. Hệ thống khóa cửa và chống trộm ..........................................................................32 2.6. Hệ thống nâng hạ kính ............................................................................................33 2.7. Hệ thống mạng CAN...............................................................................................35 2.7.1. Giới thiệu về CAN Bus ....................................................................................35 2.7.2. Node trong CAN ..............................................................................................36 2.7.3. CANMessage.................................................................................................38 2.7.4. CAN Bit Timing .............................................................................................40
iii
2.7.5. Xử lý lỗi trên CAN...........................................................................................41 2.7.6. Cách phân xử trong mạng CAN.......................................................................42 2.7.7. Giao thức tín hiệu OBD-II ...............................................................................42 2.7.8. Ứng dụng CAN trên ô tô..................................................................................44
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM ..............................................................................................46
3.1. Thiết kế bản vẽ mô hình..........................................................................................46 3.1.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks ...................................................................46 3.1.2. Thiết kế phần khung sắt đỡ mô hình................................................................46 3.1.3. Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica..........................................................48 3.1.4. Thiết kế mô hình hoàn chỉnh ...........................................................................49
3.2. Tổng quan mô hình hệ thống điện thân xe thực tế..................................................50 3.3. Hệ thống cung cấp điện...........................................................................................53 3.4. Hệ thống chiếu sáng................................................................................................54
3.4.1. Cấu tạo hệ thống chiếu sáng ............................................................................54 3.4.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đầu............................55 3.4.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn đậu xe và đèn đuôi ...57 3.4.4. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn sương mù .................58
3.5. Hệ thống tín hiệu.....................................................................................................59 3.5.1. Cấu tạo hệ thống tín hiệu .................................................................................59 3.5.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống xi nhan ............................60 3.5.3. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn phanh .......................61 3.5.4. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống còi ...................................61 3.5.5. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống đèn lùi .............................62
3.6. Hệ thống gạt mưa, rửa kính ....................................................................................63 3.6.1. Cấu tạo hệ thống gạt mưa, rửa kính .................................................................63 3.6.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa, rửa kính .....64
3.7. Hệ thống nâng hạ kính ............................................................................................65 3.7.1. Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính.........................................................................65 3.7.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ kính.............66
3.8. Hệ thống khóa cửa ..................................................................................................67 3.8.1. Cấu tạo hệ thống khóa cửa...............................................................................67 3.8.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống khóa cửa ...................68
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CÔNG CỤ THỰC HIỆN ACTIVE TEST TRÊN MÔ HÌNH THÔNG QUA GIAO TIẾP VỚI OBD-II ..........................................................................69
iv
4.1. Thiết kế phần cứng..................................................................................................69 4.2. Sơ đồ khối mạch giao tiếp OBD II .........................................................................70 4.3. Sơ đồ đấu dây bộ truyền nhận tín hiệu....................................................................71
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN CÁC MODULE THỰC HÀNH CHẨN ĐOÁN ............................................................................................................................................72
5.1. Hướng dẫn kết nối máy chẩn đoán với mô hình qua cổng OBD II ........................72 5.2. Thiết kế Pan tạo lỗi .................................................................................................75 5.3. Chẩn đoán ...............................................................................................................76
5.3.1. Pan 1.................................................................................................................76 5.3.2. Pan 2.................................................................................................................77 5.3.3. Pan 3.................................................................................................................77 5.3.4. Pan 4.................................................................................................................78 5.3.5. Pan 5.................................................................................................................78 5.3.6. Pan 6.................................................................................................................79 5.3.7. Pan 7.................................................................................................................79 5.3.8. Pan 8.................................................................................................................80
5.4. Sửa chữa..................................................................................................................80 CHƯƠNG 6. CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH ....................84 6.1. Quy trình chẩn đoán 6 bước....................................................................................84 6.2. Bài thực hành kiểm tra, vận hành, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống...........85 6.3. Các nội dung thực hành ..........................................................................................88 6.3.1. Bài thực hành số 1............................................................................................88 6.3.2. Bài thực hành số 2............................................................................................90 6.3.3. Bài thực hành số 3............................................................................................92 6.3.4. Bài thực hành số 4............................................................................................94 6.3.5. Bài thực hành số 5............................................................................................95 6.3.6. Bài thực hành số 6............................................................................................97 6.3.7. Bài thực hành số 7............................................................................................99 6.3.8. Bài thực hành số 8..........................................................................................100 6.4. Phiếu thực hành.....................................................................................................103 CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................131 7.1. Kết luận .................................................................................................................131 7.2. Hạn chế .................................................................................................................131 7.3. Hướng phát triển ...................................................................................................131 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................132
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU B+ (Battery positive voltage) – Nguồn dương acquy
BCM (Body control module) – Hộp điều khiển điện thân xe CAN (Controller area network) – Mạng điều khiển cục bộ DR (Drive) – Phía bên tài xế
EOF (End of frame) – Vùng kết thúc khung
FRT (Front) – Phía trước
GND (Ground) – nối âm acquy
HI (High)
HID (High intensity discharge) – Hệ thống chiếu sáng phóng điện cường độ cao ID (Identifier)
IG (Ignition)
J/B (Junction box) – Hộp nối
LED (Light emitting diode) – Đi ốt phát quang
LH (Left hand) – Bên tay trái
LLC (Logical link control) – Điều khiển liên kết logic
LO (Low)
MAC (Medium access control) – Điều khiển truy cập môi trường
MCU (Microcontroller)
OBD (On board diagnotics) – Hệ thống chẩn đoán lỗi
R/B (Relay box) – Hộp relay
RH (Right hand) – Bên tay phải
RR (Rear) – Phía sau
SOF (Start of frame) – Vùng bắt đầu khung
SW (Switch) – Công tắc
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2. 1. Hệ thống điện thân xe .........................................................................................4 Hình 2. 2. Dây điện trên xe ..................................................................................................7 Hình 2. 3.Cấu tạo của dây điện và cáp.................................................................................9 Hình 2. 4. Vị trí hộp nối, hộp relay trên xe ..........................................................................9 Hình 2. 5. Cách xác định chân giắc nối .............................................................................10 Hình 2. 6. Cấu tạo các giắc nối – nối dây, bulong nối mát ................................................11 Hình 2. 7. Các loại cầu chì .................................................................................................11 Hình 2. 8. Cấu tạo của cầu chì và cầu chì dòng cao ..........................................................12 Hình 2. 9. Loại công tắc xoay: khóa điện ..........................................................................12 Hình 2. 10. Loại công tắc ấn: công tắc thông báo nguy hiểm .............................................13 Hình 2. 11. Loại công tắc bấp bênh: Công tắc khóa cửa ...................................................13 Hình 2. 12. Loại công tắc cần: công tắc tổ hợp .................................................................13 Hình 2. 13. Công tắc phát hiện nhiệt độ ............................................................................14 Hình 2. 14. Công tắc phát hiện dòng điện..........................................................................14 Hình 2. 15. Công tắc vận hành bằng sự thay đổi mức dầu ................................................14 Hình 2. 16. Một số loại relay trên ô tô ...............................................................................15 Hình 2. 17. Relay điện tử ...................................................................................................15 Hình 2. 18. Relay bật tắt loại bản lề...................................................................................15 Hình 2. 19. Sơ đồ tổng quát hệ thống cung cấp điện .........................................................17 Hình 2. 20. Cấu tạo ắc quy.................................................................................................18 Hình 2. 21. Sơ đồ tổng thể hệ thống chiếu sáng và tín hiệu ..............................................19 Hình 2. 22. Hệ thống chiếu sáng........................................................................................19 Hình 2. 23. Đèn sương mù .................................................................................................20 Hình 2. 24. Đèn xi nhan .....................................................................................................21 Hình 2. 25. Đèn hậu ...........................................................................................................21 Hình 2. 26. Đèn kích thước................................................................................................22 Hình 2. 27. Vị trí các đèn trong xe.....................................................................................22 Hình 2. 28. Đèn biển số......................................................................................................22 Hình 2. 29. Đèn lùi.............................................................................................................23 Hình 2. 30. Đèn báo nguy hiểm .........................................................................................23
vii
Hình 2. 31. Đèn Halogen ...................................................................................................24 Hình 2. 32. Đèn bi Xenon ..................................................................................................25 Hình 2. 33. Đèn Led...........................................................................................................26 Hình 2. 34. Đèn Laser ........................................................................................................27 Hình 2. 35. Cấu tạo còi điện ..............................................................................................27 Hình 2. 36. Công tắc báo rẽ ...............................................................................................28 Hình 2. 37. Vị trí công tắc báo nguy hiểm ( Công tắc hazard) ..........................................28 Hình 2. 38. Tổng quan về hệ thống gạt nước, rửa kính .....................................................29 Hình 2. 39. Cấu tạo mô tơ gạt nước ...................................................................................30 Hình 2. 40. Mô tơ rửa kính trước/sau ................................................................................31 Hình 2. 41. Cụm công tắc gạt nước, rửa kính ....................................................................31 Hình 2. 42. Hệ thống khóa cửa ..........................................................................................32 Hình 2. 43. Chức năng khóa (mở khóa) công tắc và bằng chìa .........................................32 Hình 2. 44. Chức năng mở khóa hai bước .........................................................................33 Hình 2. 45. Hệ thống nâng kính dạng kéo .........................................................................33 Hình 2. 46. Điều khiển công tắc chính...............................................................................34 Hình 2. 47. Chức năng chống kẹt cửa kính........................................................................35 Hình 2. 48. Kết cấu dây xoắn.............................................................................................36 Hình 2. 49. Minh họa một mạng CAN...............................................................................37 Hình 2. 50. Cấu trúc Bus và Node của mạng CAN ...........................................................38 Hình 2. 51. Định dạng khung dữ liệu chuẩn ( Standard Data Frame) ...............................39 Hình 2. 52. Định dạng khung dữ liệu mở rộng ( Extended Data Frame) ..........................40 Hình 2. 53. Cấu tạo 1 CAN data bit ..................................................................................41 Hình 2. 54. Cách phân xử trên mạng CAN........................................................................42 Hình 2. 55. ISO 15765 CAN (250 hay 500 kbit/s) ..........................................................43 Hình 2. 56. Sơ đồ khối chuẩn giao tiếp ISO 15765 CAN..................................................43 Hình 2. 57. Dạng sóng của giao thức ISO 15765 CAN .....................................................44 Hình 3. 1. Bản thiết kế 2D .................................................................................................47 Hình 3. 2. Bản thiết kế 3D .................................................................................................47 Hình 3. 3. Bố trí các chi tiết lên mặt mica .........................................................................48 Hình 3. 4. Mô hình hệ thống sau khi thiết kế 3D...............................................................49
viii
Hình 3. 5. Vị trí các chi tiết trên mô hình thực tế ..............................................................50 Hình 3. 6. Vị trí các relay trên mô hình thực tế .................................................................51 Hình 3. 7. Sơ đồ mạch điện hệ thống cup cấp điện ...........................................................53 Hình 3. 8. Vị trí các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình .........................................54 Hình 3. 9. Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đầu ...................................................................55 Hình 3. 10. Sơ đồ mạch điện đèn đầu ................................................................................56 Hình 3. 11. Sơ đồ mạch điện đèn đậu xe và đèn đuôi........................................................57 Hình 3. 12. Sơ đồ mạch điện đèn sương mù ......................................................................58 Hình 3. 13. Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình ............................................59 Hình 3. 14. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn xi nhanh .........................................................60 Hình 3. 15. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn phanh .............................................................61 Hình 3. 16. Sơ đồ mạch điện hệ thống còi .........................................................................61 Hình 3. 17. Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn lùi...................................................................62 Hình 3. 18. Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình.............................63 Hình 3. 19. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính .................................................64 Hình 3. 20. Vị trí các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình....................................65 Hình 3. 21. Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính .........................................................66 Hình 3. 22. Vị trí các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình..........................................67 Hình 3. 23. Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ...............................................................68 Hình 4. 1. Bố trí mặt mica thực hiện active test ................................................................70 Hình 4. 2. Công cụ thực hiện active test trên mô hình thực tế...........................................70 Hình 4. 3. Sơ đồ khối mạch giao tiếp OBD II ...................................................................70 Hình 5. 1. Giao diện của phần mềm IDC5.........................................................................72 Hình 5. 2. Chọn dòng xe (Passenger cars) .........................................................................72 Hình 5. 3. Chọn hãng xe ( Chevrolet)................................................................................73 Hình 5. 4. Chọn mẫu xe Captiva [06>11] (C100) .............................................................73 Hình 5. 5. Chọn loại động cơ: 2.4i Kat 4x4 .......................................................................74 Hình 5. 6. Chọn Activation test để thực hiện kích các chức năng trên mô hình ...............74 Hình 5. 7. Kích hoạt các chức năng trên hệ thống .............................................................75 Hình 5. 8. Bật tắt đèn low bằng phần mềm........................................................................75 Hình 5. 9. Các Pan lỗi trên mô hình thực tế.......................................................................76
ix
Hình 5. 10. Pan 1................................................................................................................76 Hình 5. 11. Pan 2................................................................................................................77 Hình 5. 12. Pan 3................................................................................................................77 Hình 5. 13. Pan 4................................................................................................................78 Hình 5. 14. Pan 5................................................................................................................78 Hình 5. 15. Pan 6................................................................................................................79 Hình 5. 16. Pan 7................................................................................................................79 Hình 5. 17. Pan 8................................................................................................................80 Hình 6. 1. Quy trình chẩn đoán 6 bước..............................................................................84
x
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2. 1. Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe........7 Bảng 2. 2. Ví dụ về qui ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet.......................................8 Bảng 2. 3. Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng ..................................................20 Bảng 3. 1 Các chi tiết trên mô hình thực tế .......................................................................51 Bảng 3. 2 Các relay trên mô hình thực tế ..........................................................................52 Bảng 3. 3. Các cầu chì trên mô hình thực tế ......................................................................53 Bảng 3. 4. Các chi tiết hệ thống chiếu sáng trên mô hình .................................................54 Bảng 3. 5. Các chi tiết hệ thống tín hiệu trên mô hình ......................................................59 Bảng 3. 6. Các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trên mô hình .......................................63 Bảng 3. 7. Các chi tiết hệ thống nâng hạ kính trên mô hình..............................................66 Bảng 3. 8. Các chi tiết hệ thống khóa cửa trên mô hình ....................................................67 Bảng 4. 1. Linh kiện điện tử của công cụ active test .........................................................69 Bảng 5. 1. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng .............................81 Bảng 5. 2. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu..................................82 Bảng 5. 3. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống gạt mưa, rửa kính .................82 Bảng 5. 4. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống khóa cửa ...............................83 Bảng 6. 1. Bảng giá trị điện áp của các chi tiết trong hệ thống .........................................88 Bảng 6. 2. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 1.......................90 Bảng 6. 3. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 1 .......................................90 Bảng 6. 4. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 2........................91 Bảng 6. 5. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 2 .......................................92 Bảng 6. 6. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 3........................93 Bảng 6. 7. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 3 .......................................93 Bảng 6. 8. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 4........................95 Bảng 6. 9. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 4 .......................................95 Bảng 6. 10. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 5......................97 Bảng 6. 11. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 5 .....................................97 Bảng 6. 12. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 6......................98 Bảng 6. 13. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 6 .....................................99 Bảng 6. 14. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 7....................100
xi
Bảng 6. 15. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 7 ...................................100 Bảng 6. 16. Bảng tín hiệu điện áp của hệ thống trước và sau khi bật Pan 8....................102 Bảng 6. 17. Bảng đo thông mạch của hệ thống sau khi bật Pan 8 ...................................102
xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Cơ sở khoa học
Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì việc ứng dụng
các công nghệ tiên tiến lên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới. Những chiếc ô tô hiện đại hiện nay khá phức tạp, mọi hệ thống đều được tối ưu với những hệ thống điều khiển bằng điện tử. Ở Việt Nam, số lượng ô tô hiện đại ngày nay không ngừng tăng lên đòi hỏi phải có một lực lượng kỹ sư nghiên cứu, sửa chữa liên tục cập nhật những kiến thức mới. Các công nghệ điện tử thông minh đang còn khá là mới mẻ đối với các bạn sinh viên. Bên cạnh những kiến thức về lý thuyết, sinh viên còn cần được trang bị những kỹ năng thực hành để có thể cập nhật được những kiến thức mới nhất về ngành công nghệ ô tô.
Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 60 năm xây dựng và phát triển, có bề dày về truyền thống và đã khng định được thương hiệu, vị thế cao trong các trường đại học. Là một trong những khoa đầu ngành về đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô trong hệ thống các trường kỹ thuật cả nước.
Hiện nay, mặc dù khoa đã chú trọng vào công tác đầu tư các trang thiết bị, mô hình dạy học mang tính thực tiễn và thẩm mỹ cao nhưng số lượng mô hình dạy học dành cho bộ môn Điện tử ô tô còn ít và chưa được đa dạng. Đa phần là các mô hình hệ thống điện nhỏ và rời rạc, chưa có sự liên kết với nhau. Bên cạnh đó, hầu hết các mô hình là mô phỏng cho các hệ thống điện trên xe Toyota, Honda, chưa được đa dạng về chủng loại.
1.2. Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh ngành ô tô thế giới nói chung và ngành ô tô 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 ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp
Với những yêu cầu về đào tạo những xe đời mới nhưng với lượng mô hình hiện có của bộ môn Điện ô tô chưa đủ để đáp ứng. Nhận thấy hệ thống điện thân xe hiện nay được điều khiển hoàn toàn bằng hộp BCM với nhiều ưu việt nhưng chưa được cập nhật trong chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế,
1
thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM phục vụ giảng dạy”. Mô hình hệ thống này giúp cho các buổi học thực tập của sinh viên thêm phần trực quan, thực tế. Đồng thời mô hình sẽ giúp sinh viên hiểu thêm về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay, khắc sâu thêm về kiến thức về đào tạo, nguyên lý làm việc của từng hệ thống điện thân xe. Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểu của sinh viên thế hệ tiếp theo.
1.3. Mục tiêu
Đề tài nghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc và phương pháp kiểm
tra hư hỏng hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM. Từ đó phân tích, thiết kế, chế tạo mô hình. Sản phẩm của đề tài là tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành cho sinh viên chuyên ngành ô tô, giúp sinh viên cập nhật kiến thức mới, nâng cao kỹ năng.
1.4. Đối tượng nghiên cứu
Lên ý tưởng, thiết kế cơ khí, chọn lựa các hệ thống phù hợp để đưa vào mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra hư hỏng.
Lắp đặt các thiết bị và làm hệ thống hoạt động theo BCM.
Biên soạn, thuyết minh hợp lý, khoa học về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động
của mô hình.
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế trên mô hình nên đề tài chỉ
tập trung nghiên cứu các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống gạt nước rửa kính, hệ thống nâng hạ kính và hệ thống khóa cửa. Vì khó khăn trong vấn đề đáp ứng các yêu cầu của hệ thống trên mô hình nên đề tài sẽ không nghiên cứu các hệ thống còn lại: điều hoà không khí, gập gương...
1.6. Phương pháp nghiên cứu
❖ Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống của hệ thống điện
thân xe.
Nghiên cứu các sơ đồ mạch điện của các hãng xe sử dụng hộp BCM.
2
❖ Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
1.7. Phạm vi ứng dụng của đề tài
Mô hình được sử dụng trong việc dạy và học. Sinh viên các lớp thực tập có thể cho
mô hình hoạt động, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu r nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM.
3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM
2.1. Tổng quan
Trên một chiếc ô tô hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể và can thiệp vào
gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, càng hiện đại thì hệ thống điện càng phức tạp.
Hình 2. 1. Hệ thống điện thân xe
Các bộ phận của điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, bộ phận điện được
gắn vào thân xe để phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô và được điều khiển bằng BCM.
2.1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điện thân xe
Công nghệ và kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, các hãng xe chạy theo và nhanh
chóng hoàn thiện các thiết bị đi kèm trên xe với mức độ tự động hóa, hiện đại hóa ngày càng cao. Yêu cầu về mặt tiện nghi, an toàn dần trở thành một trong những điều thiết yếu để một chiếc xe có thể lăn bánh, chúng dần được cải thiện và trang bị để trở nên phức tạp hơn nhưng tiện lợi hơn cho người sử dụng.
Hệ thống điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, hệ thống phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô, bao gồm các hệ thống và trang thiết bị như sau:
- Hệ thống thông tin (Instrumentation and warning systems): Là các đèn chỉ báo và đồng hồ trên bảng taplo (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).
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắt và các relay.
4
- Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước và rửa kính (Wiper and washer system), hệ thống khóa cửa và chống trộm (Power door locks & Anti-theft), hệ thống nâng hạ kính, hệ thống nâng hạ ghế,...
Cùng với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các trang thiết bị điện, điện tử trên các ô tô hiện đại ngày nay không tồn tại dưới các bộ phận hay các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà chúng được kết hợp lại thành các vi mạch tích hợp, được xử lý và điều khiển thống nhất bởi một bộ xử lý trung tâm, làm việc theo các chương trình đã được thiết kế sẵn. Và nó được gọi là BCM (Body Control Module) bộ điều khiển hệ thống điện thân xe trên xe ô tô.
2.1.2. Các thành phần cơ bản trong mạch điện hệ thống điện thân xe 2.1.2.1. Các thuật ngữ và ký hiệu
KÝ HIỆU Ý NGHĨA KÝ HIỆU Ý NGHĨA
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links