Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu lê thanh phúc

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU
Người biên soạn: Lê Thanh Phúc

1. Khái quát
Đèn sử dụng trên xe được phân loại theo các mục đích: chiếu sáng, tín hiệu và
thông báo. Ví dụ các đèn đầu được dùng để chiếu sáng khi đi vào ban đêm, các đèn
xi nhan để báo cho các xe khác cũng như người đi bộ và các đèn hậu ở đuôi xe để
thông báo vị trí của xe. Ngoài hệ thống chiếu sáng nói chung, xe còn được trang bị
các hệ thống có các chức năng khác nhau tuỳ theo từng thị trường và loại xe.
1.1 Hệ thống đèn đầu:
Đây là hệ thống cơ bản và quan trọng nhất trên xe, nhằm đảm bảo điều kiện làm
việc cho người lái ô tô nhất là vào ban đêm và bảo đảm an toàn giao thông. Đèn đầu
phải có cường độ sáng lớn nhưng không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều.
Đèn đầu có hai chế độ: chiếu xa từ 180 – 250m và chiếu sáng gần từ 50 – 75m. Đèn
đầu là một trong những thiết bị tiêu thụ công suất lớn trên ô tô, ở chế độ chiếu xa là
45 – 70W, ở chế độ chiếu gần là 35 – 40W .

Hình 1. Hệ thống đèn đầu và đèn hậu

Hình 2. Hệ thống báo hỏng đèn sau

1


1.2 Hệ thống đèn hậu
Để nhận biết kích thước trước và sau xe.
1.2 Đèn sương mù
Đèn sương mù phía trước (Fog lamps):
Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn đầu chính có thể tạo ra vùng ánh sáng
chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường. Nếu sử dụng
đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này. Dòng cung cấp cho đèn sương mù

thường được lấy sau relay đèn kích thước.
Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard):
Đèn này dùng để báo hiệu cho các xe phía sau nhận biết trong điều kiện tầm nhìn
hạn chế. Dòng cung cấp cho đèn này được lấy sau đèn cốt (Dipped beam). Một đèn
báo được gắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt
động
1.3 Hệ thống đèn xi nhan và báo nguy
Giúp cho người lái xe ra tín hiệu báo rẽ và báo tình trạng hư hỏng của xe cho các xe
khác tránh, như khi động cơ chết máy giữa đường.
1.4 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau
Người lái không thể nhận ra được các đèn hậu, đèn phanh bị cháy. Hệ thống cảnh
báo đèn phía sau thông báo cho người lái biết các bóng đèn hậu hoặc đèn phanh bị
cháy nhờ một đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ táp lô. Hệ thống này được điều khiển
bởi cảm biến báo hư hỏng đèn và thường được lắp trong khoang hành lý. Relay báo
hư hỏng đèn xác định tình trạng đèn bị cháy bằng cách so sánh các điện áp khi đèn
hoạt động bình thường hoặc khi bị hở mạch.
1.5 Hệ thống DRL (Đèn chạy ban ngày - Daytime Runing Light)
Ở hệ thống này, chỉ có đèn đầu hoặc cả các đèn đầu và đèn hậu tự động bật sáng khi
động cơ nổ máy ở ban ngày, do đó các xe khác có thể nhìn thấy.
Ở một số nước vì lý do an toàn luật qui định bắt buộc phải có hệ thống này trên xe.
Tuổi thọ của bóng đèn sẽ bị rút ngắn nếu đèn bật liên tục với cường độ sáng như ban đêm. Để nâng cao tuổi thọ của đèn, mạch điện được thiết kế sao cho cường độ
sáng của đèn giảm đi khi hệ thống DRL hoạt động.

Hình 3. Hệ thống DRL

2


Hình 4. Hệ thống chuông nhắc nhở
1.6 Hệ thống chuông nhắc nhở bật đèn - hệ thống tự động tắt đèn

Các đèn đầu và đèn hậu tiếp tục được bật sáng ngay cả khi khoá điện ở vị trí
“LOCK” trong khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí ON. Để ngăn không cho ắc qui
bị phóng hết điện do người lái quên không tắt đèn đầu và đèn hậu, khi cửa xe phía
người lái được mở ra và khoá điện đang ở vị trí “LOCK “ hoặc “ACC” hay không
có chìa trong ổ khoá điện, thì hệ thống này sẽ thông báo cho người lái biết rằng đèn
vẫn đang ở trạng thái bật bằng chuông báo hoặc sẽ tự động tắt các đèn.
1.7 Hệ thống điều khiển đèn tự động
Khi trời tối cần phải bật đèn pha, thường người lái chỉ phải bật công tắc điều khiển
đèn. Ở hệ thống này, khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí “AUTO”, thì cảm biến
điều khiển đèn tự động sẽ xác định mức độ ánh sáng và hệ thống sẽ tự động bật đèn
đầu khi trời tối. Cảm biến điều khiển đèn tự động được đặt ở đầu trên của bảng táp
lô. Một số xe không có vị trí AUTO ở công tắc điều khiển đèn. Trong trường hợp
này, hệ thống điều khiển đèn tự động hoạt động khi ở vị trí OFF.

Hình 5. Hệ thống AUTO
1.8 Hệ thống điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu
Xe bị nghiêng đi tuỳ theo điều kiện chất tải (số lượng hành khách hoặc lượng hành
lý). Đó là lý do tại sao đèn đầu làm loá mắt tài xế của các xe đối diện. ở hệ thống
này, việc vặn công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu sẽ điều chỉnh được góc
đèn đầu theo phương thẳng đứng. Một số xe có hệ thống điều khiển góc độ chiếu
sáng đèn đầu tự động sẽ tự động điều chỉnh các đèn đầu để đạt được góc chiếu sáng
theo phương thẳng đứng tối ưu.

3


Hình 6. Hệ thống điều khiển chóa đèn
1.9 Hệ thống đèn đầu cao áp
Các bóng đèn đầu cao áp, phóng điện qua khí Xenon cho ánh sáng trắng và vùng
chiếu sáng rộng hơn so với khí halogen. Tuổi thọ của bóng đèn cũng dài hơn là một

trong những đặc điểm của đèn đầu phóng điện.

Hình 7. Hệ thống đèn đầu cao áp
1.10 Hệ thống chiếu sáng khi vào xe
Vào ban đêm rất khó nhìn ổ khoá điện hoặc khu vực sàn xe trong bóng tối của
cabin. Hệ thống này sẽ bật đèn chiếu sáng khu vực ổ khoá điện hoặc các đèn trong
xe với một thời gian nhất định sau khi đã đóng các cửa xe, làm cho việc tra chìa
khoá vào ổ khoá điện hoặc thực hiện các thao tác bằng chân được dễ dàng hơn (chỉ
khi công tắc đèn trần ở vị trí DOOR). Thời gian chiếu sáng thay đổi tuỳ thuộc vào
kiểu xe.

Hình 8. Hệ thống CS khi vào xe

4


1.2. Vị trí

Hình 9. Vị trí của các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu có các bộ phận sau đây:
1. Đèn đầu, đèn sương mù phía trước
2. Cụm đèn phía sau, đèn sương mù phía sau
3. Công tắc điều khiển đèn và độ sáng: công tắc đèn xinhan, công tắc đèn
sương mù phía trước và phía sau
4. Đèn xi nhan và đèn báo nguy
5. Công tắc đèn báo nguy hiểm
6. Bộ nhấp nháy đèn xinhan
7. Cảm biến báo hư hỏng đèn
8. Relay tổ hợp
9. Cảm biến điều khiển đèn tự động

10. Công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
11. Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
12. Đèn trong xe
13. Công tắc cửa
14. Đèn chiếu sáng khoá điện.

2. Hệ thống đèn đầu và đèn hậu
2.1 Đèn đầu:
2.1.1 Bóng đèn đầu
2.1.1.1 Bóng đèn dây tóc:
Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, bên trong chứa 1 dây điện trở làm bằng volfram. Dây
volfram được nối với hai dây dẫn để cung cấp dòng điện đến. Hai dây dẫn này được
5


gắn chặt vào nắp đậy bằng đồng hay nhôm. Bên trong bóng đèn là môi trường chân
không với mục đích loại bỏ không khí để tránh oxy hoá và làm bốc hơi dây tóc (oxy
trong không khí tác dụng với volfram ở nhiệt độ cao gây ra hiện tượng đen bóng
đèn và sau một thời gian rất ngắn, dây tóc sẽ bị đứt).

Hình 10. Bóng đèn loại dây tóc
Khi hoạt động ở một điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đến 2.300oC và tạo ra
ánh sáng trắng. Nếu cung cấp cho đèn một điện áp thấp hơn định mức, nhiệt độ dây
tóc và ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống. Ngược lại, nếu cung cấp cho đèn một điện
thế cao hơn, chẳng bao lâu sẽ làm bốc hơi dây volfram, gây ra hiện tượng đen bóng
đèn và đốt cháy cả dây tóc.
Dây tóc của bóng đèn công suất lớn (như đèn đầu) được chế tạo để hoạt động ở
nhiệt độ cao hơn. Cường độ ánh sáng tăng thêm khoảng 40% so với đèn dây tóc
thường bằng cách điền đầy vào bóng đèn một lượng khí trơ (argon) với áp suất
tương đối nhỏ.

2.1.1.2 Bóng đèn halogen:
Suốt quá trình hoạt động của bóng đèn thường, sự bay hơi của dây tóc tungsten là
nguyên nhân làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng. Mặc dù có thể
giảm được quá trình này bằng cách đặt dây tóc trong một bóng thủy tinh có thể tích
lớn hơn. Tuy nhiên, cường độ ánh sáng của bóng đèn loại này bị giảm nhiều sau
một thời gian sử dụng.
Vấn đề nêu trên đã được khắc phục với sự ra đời của bóng đèn halogen, có công
suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đây là loại đèn thế hệ mới có nhiều ưu
điểm so với đèn thế hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brôm.
Các chất khí này tạo ra một quá trình hoá học khép kín: Iode kết hợp với vonfram
(hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí này không
bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động thăng
hoa sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt
độ cao trên 14500C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các
phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí. Quá trình tái tạo này không
chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều
kiện tốt trong một thời gian dài.

6


Thạch anh
Dây tóc tim c ốt

Phần che
Dây tóc tim pha

Hình 11. Bóng đèn halogen
Bóng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250oC. Ở nhiệt
độ này khí halogen mới bốc hơi. Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để

làm bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7
bar) làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Thêm vào
đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bóng
thường cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn so với bóng bình thường.
2.1.2 Gương phản chiếu (chóa đèn):
Chức năng của gương phản chiếu là định hướng lại các tia sáng. Một gương phản
chiếu tốt sẽ tạo ra sự phản xạ, đưa tia sáng đi rất xa từ phía đầu xe.
Bình thường, gương phản chiếu có hình dạng parabol, bề mặt được được đánh bóng
và sơn lên một lớp vật liệu phản xạ như bạc (hay nhơm). Để tạo ra sự chiếu sáng tốt,
dây tóc đèn phải được đặt ở vị trí chính xác ngay tiêu điểm của gương nhằm tạo ra
các tia sáng song song. Nếu tim đèn đặt ở các vị trí ngồi tiêu điểm sẽ làm tia sáng
đi trệch hướng, có thể làm lóa mắt người điều khiển xe đối diện.
Đa số các loại xe đời mới thường sử dụng chóa đèn có hình chữ nhật, loại chóa đèn
này bố trí gương phản chiếu theo phương ngang có tác dụng tăng vùng sáng theo
chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên gây lóa mắt người đi xe ngược chiều.
Gương phản chiếu phụ

Vò trí bóng đèn

Gương phản chiếu chính

Hình 12. Chóa đèn hình chữ nhật
Cách bố trí tim đèn được chia làm 3 loại: loại tim đèn đặt trước tiêu cự, loại tim đèn
đặt ngay tiêu cự và tim đèn đặt sau tiêu cự.

7


Hình 13. Cách bố trí tim đèn
Đèn chiếu sáng hiện nay có 2 hệ là: Hệ châu Âu và hệ Mỹ.

 Hệ châu Âu:

Gương phản
chiếu

Ánh sáng pha

Dây tóc tim pha
Dây tóc tim cốt

Ánh sáng cốt

Tim pha
Tim cốt

Phần che

Hình 14. Đèn hệ châu Âu
Dây tóc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm có dạng thẳng được bố trí phía trước tiêu cự,
hơi cao hơn trục quang học và song song trục quang học, bên dưới có miếng phản
chiếu nhỏ ngăn khơng cho các chùm ánh sáng phản chiếu làm lố mắt người đi xe
ngược chiều. Dây tóc ánh sáng gần có cơng suất nhỏ hơn dây tóc ánh sáng xa
khoảng 30-40%. Hiện nay miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái một góc 150,
nên phía phải của đường được chiếu sáng rộng và xa hơn phía trái.
Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu thường có hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình có 4
cạnh. Các đèn này thường có in số “2” trên kính. Đặt trưng của đèn kiểu Châu Âu là
có thể thay đổi được loại bóng đèn và thay đổi cả các loại thấu kính khác nhau phù
hợp với đường viền ngồi của xe.

Hệ Mỹ:

Đối với hệ này thì hai dây tóc ánh sáng xa và gần có hình dạng giống nhau và bố trí
ngay tại tiêu cự của chóa, dây tóc ánh sáng xa được đặt tại tiêu điểm của chóa, dây
tóc ánh sáng gần nằm lệch phía trên mặt phẳng trục quang học để cường độ chùm
tia sáng phản chiếu xuống dưới mạnh hơn. Đèn kiểu Mỹ ln ln có dạng hình
tròn, đèn đuợc chế tạo theo kiểu bịt kín.
Hiện nay hệ Mỹ còn sử dụng hệ chiếu sáng 4 đèn pha, hai đèn phía trong (chiếu xa)
lắp bóng đèn một dây tóc cơng suất 37,5W ở vị trí trên tiêu cự của chóa, hai đèn
phía ngồi lắp bóng đèn hai dây tóc, dây tóc chiếu sáng xa có cơng suất 35,7W nằm
8


tại tiêu cự của chóa, dây tóc chiếu sáng gần 50W lắp ngoài tiêu cự của chóa. Như
vậy khi bật ánh sáng xa thì 4 đèn sáng với công suất 150W, khi chiếu gần thì công
suất là 100W.
Bifocal section 1
At focal
point

Parallel beam
Section 2

Hình 15. Đèn hệ Mỹ

Thay thế bóng đèn:
- Bóng đèn dây tóc
Bóng đèn một đầu sợi đốt đơn: Dùng cho bóng đèn xinhan hay đèn lùi.
Bóng đèn một đầu sợi đốt kép: Dùng cho bóng đèn hậu hay phanh. Nó được gắn 2
sợi đốt có công suất khác nhau.

Hình 36. Thay thế bóng đèn dây tóc

Thay thế: Ấn bóng đèn về phía đui để nhả khóa chốt đế ra khỏi rãnh đui đèn, quay
bóng và kéo nó ra. Làm ngược lại để lắp bóng mới vào.
- Bóng đèn hậu hình chêm
Bóng đèn hậu hình chêm sợi đốt đơn: Dùng cho bóng đèn xinhan hay đèn lùi v.v...
Bóng đèn đui hình chêm sợi đốt kép: Dùng cho bóng đèn hậu hay phanh. Nó được
gắn 2 sợi đốt có công suất khác nhau.

9


Hình 37. Thay thế bóng đèn hình chêm
Thay thế: Chỉ cần kéo bóng ra bằng ngón tay và ấn bóng mới vào.
- Bóng đèn hai đầu
Dùng làm bóng đèn trong xe và đèn cửa.

Hình 38. Thay thế bóng đèn hai đầu
Thay thế: Ấn để mở một trong hai cực của đui và kéo bóng ra. Để lắp bóng mới
vào, hãy đặt một đầu của bóng đèn vào lỗ trên đui, rồi ấn đầu kia vào lỗ còn lại.
- Thay thế đèn đầu
Do bóng đèn haloden nóng hơn so với đèn thường khi sử dụng, bóng đèn sẽ bị vỡ
nếu dầu hay mỡ dính vào bề mặt. Hơn nữa, muối từ mồ hôi người có thể bám vào
thạch anh. Vì lý do đó, hãy cầm vào phần đui đèn khi thay bóng đèn để tránh các
vết vân tay không chạm vào các thạch anh.

Hình 39. Thay thế bóng đèn đầu
2.2. Hệ thống đèn hậu
Có hai loại hệ thống đèn hậu: loại đèn hậu được nối trực tiếp vào công tắc điều
10

khiển đèn và loại có relay đèn hậu.
- Loại nối trực tiếp
Khi công tắc điều khiển đèn được vặn về vị trí “TAIL”, thì các đèn hậu bật sáng.
- Loại có relay đèn hậu
Khi công tắc điều khiển đèn vặn về vị trí “TAIL”, thì dòng điện đi vào phía cuộn
dây của relay đèn hậu. Relay đèn hậu được bật lên và đèn sáng.

Hình 16. Hệ thống đèn hậu
2.3 Hệ thống đèn đầu
Có hai loại hệ thống đèn đầu khác nhau tuỳ theo chúng có thiết bị điện như relay
đèn đầu và relay điều chỉnh độ sáng. Nhìn chung khi công tắc điều chỉnh độ sáng ở
vị trí “FLASH”, thì mạch điện được cấu tạo để bật sáng các đèn ngay cả khi công
tắc điều khiển đèn ở vị trí OFF.
2.3.1 Loại không có relay đèn đầu và không có relay điều chỉnh độ sáng
- Đèn đầu (Chiếu gần LO - Beam)
Khi xoay công tắc điều khiển đèn về vị trí HEAD (LOW), đèn đầu (chiếu gần)
bật sáng.
- Đèn đầu (Chiếu xa “High – Beam”)
Khi xoay công tắc về vị trí HEAD (HIGH), thì đèn pha-chiếu xa bật sáng và đèn
chỉ báo đèn pha-chiếu xa trên bảng điều khiển cũng bật sáng.
- Đèn đầu FLASH (Nháy pha)
Khi công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí FLASH thì đèn đầu chiếu xa sẽ
bật sáng.

11


Hình 17. Hệ thống đèn đầu không có relay điều khiển
2.3.2 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại dương chờ

Hình 18. Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đầu loại dương chờ
Hoạt động:
Khi bật công tắc LCS (Light Control Switch) ở vị trí Tail: Dòng điện đi từ:  accu
 W1  A2  A11  mass, cho dòng từ:  accu  cọc 4’, 3’  cầu chì  đèn 
mass, đèn đờmi sáng.
Khi bật công tắc sang vị trí HEAD thì mạch đèn đờmi vẫn sáng bình thường, đồng
thời có dòng từ:  accu  W2  A13  A11  mass, relay đóng 2 tiếp điểm 3 và 4
lúc đó có dòng từ:  accu  4’, 3’  cầu chì  đèn đầu hoặc cốt, nếu công tắc đảo
pha ở vị trí HU, đèn đầu sáng lên. Nếu công tắc đảo pha ở vị trí HL đèn cốt sáng
lên.

12


Khi bật FLASH:  accu  W2  A14  A12  A9  mass, đèn đầu sáng lên. Do
đó đèn flash không phụ thuộc vào vị trí bậc của công tắc LCS.
Đối với loại âm chờ ở công tắc thì đèn báo pha được nối với tim đèn cốt. Lúc này
do công suất của bóng đèn rất nhỏ (< 5W) nên tim đèn cốt đóng vai trò dây dẫn để
đèn báo pha sáng lên trong lúc mở đèn pha.
Ta có thể dùng relay 5 chân để thay cho công tắc chuyển đổi pha cốt, nếu vậy thì
công tắc sẽ bền hơn vì lúc này dòng qua công tắc là rất bé phải qua cuộn dây của
relay.
2.3.3 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại âm chờ

Hình 19. Sơ đồ mạch điều khiển đèn kiểu âm chờ
Trong trường hợp này ta thấy công tắc vẫn làm việc như một công tắc bình thường
nhưng cách đấu dây hoàn toàn khác, với nguyên lý làm việc như sau:
Khi bậc công tắc LCS ở vị trí HEAD đèn đờmi sáng, đồng thời có dòng:  accu 
W2  A13  A11  mass, relay đóng 2 tiếp điểm 3 và 4 lúc đó có dòng từ:  accu
4, 3  W3  A12. Nếu công tắc chuyển pha ở vị trí HL thì dòng qua cuộn dây

không về mass được nên dòng điện đi qua tiếp điểm thường đóng 4, 5 (của Dimmer
Relay)  cầu chì  tim đèn cốt  mass, đèn cốt sáng lên. Nếu công tắc đảo pha ở
vị trí HU thì dòng qua cuộn W3  A12  mass, hút tiếp điểm 4 tiếp xúc với tiếp
điểm 3, dòng qua tiếp điểm 4, 3  cầu chì  tim đèn đầu  mass, đèn đầu sáng
lên. Lúc này đèn báo pha sáng, do được mắc song song với đèn pha.
2.4 Hệ thống đèn chạy ban ngày
Hệ thống DRL (đèn chạy ban ngày) bật các đèn đầu khi chạy xe ở ban ngày. Điều
đó có nghĩa là các bóng đèn đầu được bật sáng trong suốt thời gian xe chạy, do đó
làm cho tuổi thọ của bóng đèn giảm đi. Để ngăn ngừa hiện tượng này, mạch hệ
13


thống được trang bị mạch điện để giảm cường độ làm việc của đèn đầu khi hệ thống
DRL đang hoạt động. Điều này được thực hiện chủ yếu bằng một trong 3 loại mạch
điện chính sau đây.
- Loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở
Cường độ làm việc của đèn được giảm xuống thông qua điện trở bố trí trong
DRL khi hệ thống này hoạt động.
Hệ thống DRL hoạt động khi động cơ đang nổ máy và khi phanh tay được nhả ra.
Để thiết lập tình trạng này, người ta thường sử dụng tín hiệu đầu vào từ máy phát
điện hoặc từ phanh tay.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn xe chạy ban ngày DRL có trang bị điện trở:
- Khi động cơ đã nổ máy và khi cần phanh tay được nhả ra thì relay chính của hệ
thống đèn xe chạy ban ngày bật các đèn đầu lên. Nếu công tắc điều khiển đèn ở vị
trí OFF hoặc TAIL và công tắc điều khiển độ sáng đèn ở vị trí LOW, thì relay của
hệ thống đèn chạy ban ngày ngắt và dòng điện đi qua điện trở của hệ thống. Kết quả
là các đèn đầu được bật sáng với cường độ được giảm tới còn 80 – 85%.

Hình 20. Hệ thống DRL có điện trở
- Nếu công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí HEAD, thì relay No. 2 của DRL

được bật lên và dòng điện chạy tới các đèn đầu mà không qua điện trở của DRL.
Các đèn đầu chiếu sáng ở cường độ bình thường. Relay No. 2 của DRL bật lên ngay
cả khi công tắc điều khiển độ sáng đèn ở vị trí HIGH hoặc FLASH do đó các đèn
đầu sẽ chiếu sáng ở độ sáng bình thường.
- Loại giảm cường độ làm việc của đèn nhờ mắc nối tiếp các đèn đầu với
nhau
Cường độ làm việc của đèn được giảm xuống nhờ mắc nối tiếp các đèn đầu bên trái
và bên phải khi hệ thống DRL đang hoạt động.

14


Hình 21. Hệ thống DRL mắc nối tiếp
2.5 Hệ thốngđiều khiển đèn tự động
Khi cảm biến điều khiển đèn tự động xác định độ chiếu sáng môi trường xung
quanh yếu mà công tắc điều khiển đèn ở vị trí AUTO (hoặc vị trí OFF đối với các
xe không có vị trí AUTO), nó truyền tín hiệu tới bộ phận điều khiển đèn, bộ phận
này sẽ bật sáng các đèn hậu và sau đó tới các đèn đầu tuỳ theo mức độ chiếu sáng
xung quanh. Hệ thống này cũng có chức năng bật các đèn hậu nhưng không bật các
đèn đầu trong một thời gian ngắn khi trời trở nên tối trong một khoảnh khắc chẳng
hạn như xe chạy dưới gầm cầu hoặc dưới các phố có nhiều cây mà trời xung quanh
vẫn sáng. Tuy nhiên, nếu sau một thời gian mà độ sáng của môi trường xung quanh
vẫn thấp hơn giá trị qui định thì các đèn đầu sẽ bật sáng. Có hai loại hệ thống điều
khiển đèn tự động. Đó là loại có cảm biến điều khiển đèn tự động và bộ phận điều
khiển đèn được bố trí chung hoặc loại có đèn hậu và đèn đầu được bật sáng cùng
một lúc.
Khi cảm biến điều khiển đèn tự động xác định được mức độ chiếu sáng xung quanh
nó phát ra một tín hiệu xung đến bộ điều điều khiển đèn. Khi đó bộ điều khiển đèn
sẽ đánh giá độ giảm cường độ chiếu sáng và kích hoạt các relay đèn hậu và đèn đầu
để bật sáng các đèn này. Khi bộ điều khiển đèn đánh giá thấy sự tăng của cường độ

sáng thì các đèn hậu và đèn đầu bị tắt.

15


HÌnh 22. Cảm biến và chức năng của hệ thống đèn tự động

Hình 23. Mạch điện hệ thống đèn tự động
2.6 Hệ thống điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu
2.6.1. Cấu tạo
- Công tắc điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu
Người lái có thể điều chỉnh góc độ tia sáng đèn đầu lên hoặc xuống bằng cách điều
chỉnh núm xoay. Một biến trở trong công tắc đèn sẽ điều chỉnh cường độ dòng điện
trong mạch điều khiển tỷ lệ với góc xoay của núm.

16


Hình 24. Cơ cấu điều khiển góc độ chiếu sáng của đèn đầu
- Bộ kích hoạt điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu
Bộ kích hoạt quay một mô tơ theo chiều quay kim đồng hồ hoặc ngược lại và dịch
chuyển trục ra tiến hoặc lùi theo sự hoạt động của công tắc điều khiển góc độ tia
sáng đèn đầu làm cho tia sáng đèn đầu hướng lên hoặc xuống. Bộ kích hoạt được
trang bị một chiết áp. Tín hiệu được truyền tới IC bên trong theo vị trí của bộ kích
hoạt.

17


2.6.2. Nguyên lý hoạt động

Hình 25. Mạch điện điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu
Cường độ dòng điện tỷ lệ với vị trí công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
được quyết định bởi các IC đèn đầu. Các IC trong bộ kích hoạt bên trái, bên phải sẽ
dẫn động mô tơ theo cường độ dòng điện từ các công tắc. Các IC trong bộ kích hoạt
liên tục xác định vị trí thực tế (góc chiếu sáng đèn pha) của bộ kích hoạt nhờ chiết
áp và điều khiển sự hoạt động của mô tơ. Đó là lý do tại sao bộ kích hoạt có thể xác
định vị trí và góc chiếu sáng đèn đầu theo cường độ dòng điện từ công tắc.
2.7 Hệ thống đèn đầu loại phóng điện
2.7.1. Quá trình phát triển
Ngày nay, đèn đầu loại phóng điện (đèn xenon) được lắp đặt trên hệ thống chiếu
sáng của xe như là tiêu chuẩn. Nguyên lý hoạt động của đèn xenon lấy nguyên lí từ
tự nhiên: sét. Những vệt ánh sáng cường độ cao trải dài trong không trung, sinh ra
do hiện tượng phóng điện giữa những đám mây tích điện và bề mặt trái đất, là
nguyên nhân để đưa ra ý tưởng sản xuất ra những chiếc đèn đầucường độ cao, thay
thế cho những chiếc đèn halogen ngày càng trở nên già cỗi.
Vào năm 1992, Hella Corp. sản xuất thành công đèn đầuxenon thế hệ thứ nhất theo
công nghệ HID (High Intensity Discharge - sự phóng điện cường độ cao), lúc đó
đèn xenon chỉ dùng làm đèn cốt, còn đèn đầuvẫn sử dụng halogen. Đèn xenon
không có dây tóc như các loại đèn halogen hay đèn wonfram, thay vào đó là hai bản
cực điện đặt trong khí trơ xenon, được bao bọc bằng bình thuỷ tinh thạch anh. Khi
đóng nguồn điện, giữa hai bản cực này sinh ra hiện tượng phóng điện do hiệu điện
thế vượt ngưỡng đánh thủng (vào khoảng 25.000 V).

18


Hình 26. Sơ đồ cấu tạo của đèn xenon
Tia lửa điện sinh ra kích thích các phân tử khí trơ xenon lên mức năng lượng cao,
sau khi bị kích thích các phân tử khí xenon sẽ giải phóng năng lượng để trở về trạng

thái bình thường, bức xạ ra ánh sáng theo định luật bức xạ điện từ.

Hình 26. Chùm sáng phát ra của đèn xenon (dưới) so sánh với đèn halogen (trên)
Trước hết, tuổi thọ của đèn bi-xenon gấp 10 lần so với đèn halogen do dây tóc của
đèn halogen rất dễ bị đứt bởi hiện tượng va đập trên đường, còn đèn bi-xenon chỉ có
hai bản điện cực được cố định bởi lớp vỏ thạch anh. Đèn halogen có thời gian sử
dụng trung bình 300-1.000 giờ, còn bi-xenon là 3.000 giờ.
Tiếp đến, công nghệ HID tăng tính an toàn cho bạn khi lái xe trong đêm, đặc biệt ở
những nơi không có đèn chiếu sáng công cộng, do loại đèn này phát ra ánh sáng
trắng - xanh rất giống với ánh sáng ban ngày, giúp người lái dễ dàng quan sát với
hình ảnh rõ nét, sâu và thật hơn.
Các thống kê đã chỉ ra rằng, người lái xe cần phát hiện, xử lý và phản ứng với các
thông tin từ tín hiệu giao thông trong khoảng 70m, vì nếu chạy với vận tốc 100
km/h, chúng ta chỉ có khoảng 2,5 giây để phản xạ trước các biến cố xảy ra trên
đường. Do đó, đèn đầuxe hơi có chùm sáng dài, tầm quan sát rộng để phát hiện sớm
các sự kiện là yếu tố an toàn hàng đầu đối với người cầm lái.
19


Một ưu điểm nữa của đèn bi-xenon là do không tốn năng lượng để đốt nóng dây tóc
nên không những tiết kiệm năng lượng - tiêu thụ bằng 1/3 so với đèn halogen truyền
thống - mà còn cho cường độ sáng cao hơn gấp 2-3 lần.
Hãng Hella đã có một bước phát triển xa hơn. Từ năm 1999, hệ thống đèn Bi-xenon
được sử dụng, nó có thể sinh ra tia sáng cốt và pha từ cùng một nguồn sáng. Thuận
lợi là tiêu thụ năng lượng giảm hơn nữa, mở ra những khả năng mới cho các nhà
thiết kế, phát ra ánh sáng giống nhau cho pha và cốt.
2.7.2. Cấu tạo
Ống huỳnh quang có chứa khí xenon, thuỷ ngân và các muối kim loại halogen. Khi
đặt một điện áp cao giữa các điện cực làm bắn các electron và các nguyên tử kim
loại va đập vào nhau làm phóng điện, giải phóng năng lượng tạo ra ánh sáng làm

sáng đèn.
2.7.3. Nguyên lý hoạt động

Hình 27. Mạch điện điều khiển đèn đầu Xenon
- Hệ thống tạo ra xung điện áp cao (khoảng 20,000V) giữa các điện cực ở hai đầu
làm cho khí xenon phát sáng.
- Tuỳ theo sự tăng nhiệt độ trong ống đèn huỳnh quang, thuỷ ngân bay hơi và hồ
quang phóng điện.
- Khi nhiệt độ trong ống đèn huỳnh quang tiếp tục tăng lên, thì các muối kim loại
halogen trong huỳnh quang thuỷ ngân bắt đầu bốc hơi và tách ra và các nguyên tử
kim loại bắt đầu phát sáng.
- Sự sáng ổn định nhờ điều khiển bởi bộ ECU điều khiển đèn.
2.7.4. ECU điều khiển đèn (ECU cho đèn đầuloại phóng điện/Cao áp)

20


Hình 28. ECU điều khiển đèn cao áp

ECU điều khiển đèn là một thiết bị điều khiển điện tử được dùng để bật các bóng
đèn đầu loại phóng điện cao áp. Nó được bố trí bên dưới các đèn đầu cao áp bên trái
và bên phải. Nó thực hiện việc điều khiển tối ưu dòng điện cung cấp cho các bóng
đèn để đảm bảo cường độ sáng nhanh và tối ưu khi đèn phát sáng và ánh sáng liên
tục, ổn định. Nó được trang bị một thiết bị an toàn để ngăn chặn ảnh hưởng của điện
áp cao. Cực ra của ECU điều khiển đèn có điện áp cao cực kỳ nguy hiểm, vì vậy
phải hết sức cẩn thận khi tiếp xúc. Để ngăn chặn nguy hiểm rủi ro người ta dán các
nhãn cảnh báo ở bên cạnh đèn và ECU điều khiển đèn.
Chú ý:
- Phần thuỷ tinh và các điện cực của bóng đèn đầu cao áp có điện áp cao nguy hiểm
(≈20,000V) vì vậy không được sờ vào nó.

- Chỉ được bật đèn sau khi đã lắp các bóng đèn hoàn chỉnh. Không được sử dụng
bất kỳ nguồn điện nào khác ngoài nguồn điện của xe.
- Khi thay thế các bóng đèn phải tuân theo các quy trình trong sách hướng dẫn sửa
chữa.
2.7.5. Chức năng bảo vệ an toàn
ECU điều khiển đèn sẽ xác định các sai hỏng xảy ra và kích hoạt chức năng an toàn
theo các điều kiện sau đây.
- Xác định được các đầu vào sai
Nếu điện áp vào nằm ngoài dải điện áp hoạt động (9 đến 16 V), thì chức năng an
toàn sẽ tắt đèn đầu cao áp. Các đèn đầu cao áp sẽ bật sáng trở lại ngay khi điện áp đ21


ưa vào nằm trong dải hoạt động.
- Xác định chức năng đầu ra sai, đèn nhấp nháy
Nếu điện áp ra sai hoặc nếu đèn đầu cao áp nhấp nháy, thì chức năng an toàn sẽ tắt
các đèn đầu cao áp. Nếu điều này xảy ra, chúng ta không thể xác định được điện áp
đầu ra có sai hay không. Nên trước tiên, kiểm tra những hư hỏng trong cầu chì và
tiếp mát, rồi mới thay các bóng đèn đầu cao áp. Nếu sự cố vẫn chưa được giải
quyết, thì phải thay ECU điều khiển đèn.
- Xác định được mạch đèn bị hở
Nếu không có bóng đèn đầu cao áp trong ổ đèn thì mạch đèn bị hở. Chức năng đảm
bảo an toàn sẽ ngừng cấp điện cao áp. Nếu điều này xảy ra thì phải tắt khoá điện
OFF và lắp bóng vào.
2.8 Hệ thống đèn sương mù phía trước và phía sau
2.8.1. Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía trước
Đèn sương mù phía trước hoạt động khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL
hoặc HEAD. Khi công tắc đèn sương mù phía trước được bật ON, thì relay đèn
sương mù phía trước hoạt động và các đèn sương mù phía trước bật sáng.

Hình 29. Hoạt động của hệ thống đèn sương mù trước

2.8.2. Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía sau

22


Hình 30. Hoạt động của hệ thống sương mù sau
Đèn sương mù phía sau cũng hoạt động khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí TAIL hoặc
HEAD nhđối với đèn sương mù phía trước. Công tắc đèn sương mù phía sau loại cần bật
lên khi công tắc này dịch thêm một nấc từ vị trí ON của đèn sương mù phía trước.
Đèn sương mù phía sau có cấu tạo để giúp cho người lái không quên tắt. Khi công tắc
điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí OFF trong khi đèn sương mù phía sau sáng (vị trí
ON), thì đèn sương mù phía sau tự động tắt. Khi điều này xảy ra đèn sương mù phía sau
vẫn giữ ở trạng thái tắt ngay cả khi công tắc đèn này lại được xoay về vị trí HEAD. Chức
năng này được điều khiển bằng cơ khí hoặc điện tuỳ theo loại xe. Mạch điện bên trái
được điều khiển bằng cơ khí.

3. Hệ thống đèn xinhan và cảnh báo nguy hiểm
3.1 Hệ thống đèn xinhan có công tắc hazard rời

23


Hình 31. Mạch điện hệ thống đèn xinhan có công tắc hazard rời
3.2 Hệ thống đèn xinhan có công tắc hazard tổ hợp

Hình 31. Mạch điện hệ thống đèn xinhan có công tắc hazard tổ hợp
3.3 Hệ thống đèn xinhan điều khiển bằng bộ tích hợp
3.3.1. Nguyên lý hoạt động của đèn xinhan
Khi công tắc đèn xinhan hoạt động, các công tắc đèn bộ nháy đèn xinhan bật đèn
xinhan bên trái và bên phải làm cho đèn xinhan ở phía đó nhấp nháy. Để báo cho

người lái biết hệ thống đèn xinhan đang hoạt động một âm thanh được phát ra bởi hệ
thống này.

24


Hình 31. Mạch điện hệ thống đèn xinhan điều khiển bằng bộ tích hợp
- Rẽ sang trái
Khi công tắc đèn xinhan được dịch chuyển về bên trái, thì cực EL của bộ nháy đèn
xinhan và đất được nối thông. Dòng điện đi tới cực LL và đèn xinhan bên trái nhấp nháy.
- Rẽ sang phải
Khi công tắc đèn xinhan dịch chuyển về bên phải thì cực ER của bộ nháy đèn xinhan
được tiếp mát. Dòng điện đi tới cực LR và đèn xinhan bên phải nhấp nháy.
Nếu một bóng đèn xinhan bị cháy, thì cường độ dòng điện giảm xuống, thì tần số nhấp
nháy tăng lên để thông báo cho người lái biết.
3.3.2. Nguyên lý hoạt động của đèn báo nguy hiểm
Khi công tắc đèn báo nguy hiểm được bật ON, thì cực EHW của đèn xinhan được tiếp
mát. Dòng điện đi tới cả hai cực LL và LR và tất cả các đèn xinhan (báo rẽ) đều nhấp
nháy.

4. Hệ thống nhắc nhở và cảnh báo
4.1 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau
1. Hở mạch các đèn phanh và đèn phanh lắp trên cao

Hình 32. Hoạt động của mạch báo hỏng đèn phanh
Khi các đèn phanh và đèn phanh lắp trên cao đang làm việc bình thường, thì điện áp ở
25