Đề cương bài giảng trang bị tiện nghi trên ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN: TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN Ô TÔ
SỐ TÍN CHỈ: 02
LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Hưng Yên - 2015


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ
Sự hình thành ô tô được bắt đầu trên các ý tuởng và phát minh bánh xe lăn tròn của
con người từ 3000 năm trước Công nguyên. Chiếc xe bốn bánh ra đời khoảng thế kỷ
thứ 7 trước Công nguyên và được danh hoạ nổi tiếng Leonad de Vanci vẽ lại trưng bày
trong bảo tàng Pari của Pháp.
Ô tô thực sự được gọi tên chỉ từ khi chiếc xe sử
dụng bánh tròn tự di chuyển với nguồn động lực đặt
trên nó. Bởi vậy sự ra đời, phát triển của ô tô gắn
mật thiết với sự ra đời, phát triển của nguồn động
lực đặt trên xe và sự hoàn thiện cấu trúc bánh xe
lăn.
Các mốc thời gian chính của sự hình thành và
phát triển động cơ, ô tô:

Hình 1: Xe 4 bánh của thế kỷ

Năm 1690: xuất hiện máy hơi nước đầu tiên của
thứ 7 trước Công nguyên

Ferdinand Verbiest, mãi đến năm 1801 Richard
Treviethik đặt lên trên xe 4 bánh tròn để phục vụ
mục đích vận tải hàng hoá.
Năm 1801: Philipp Lebon phát minh động cơ chạy bằng gas (khí đốt), năm 1807
Isaak de Rivaz thí nghiệm lắp động cơ khí đốt lên cỗ xe tam mã và hoàn thiện liên tục,
tới năm 1861 đã chế tạo được động cơ khí đốt, 4 kỳ, 8 mã lực lắp lên xe tứ mã phục vụ
mục đích vận chuyển người thay cho ngựa kéo.
Năm 1864: Nikolai Ôtto, Langen, Daimler, Maybach mở nhà máy sản xuất động
cơ gaz 4 kỳ tại Đức và thử nghiệm thành công động cơ gaz-xăng, rồi động cơ gaz 2 kỳ
(1882 của Karl Benz), các loại động cơ này một phần được lắp thử nghiệm trên xe
thay ngựa kéo. Sau nhiều thay đổi kỹ thuật, động cơ đạt được công suất 20 mã lực,
đánh lửa bằng manheto.
Năm 1886: Karl Benz chế tạo động cơ xăng 2 kỳ công suất nhỏ 0,7 mã lực, 130
vòng/phút, đánh lửa bằng điện, lắp trên xe ba bánh và đăng ký phát minh kỹ thuật. Sau
đó Daimler, Maybach hoàn thiện động cơ chạy xăng và lắp trên xe 4 bánh. Bản phát
minh được chọn và ghi nhận là của Karl Benz, và lấy 1886 là năm ra đời của xe hơi, từ
đây xe có thể tự chuyển động, tự chuyển hướng. Thực ra, tên gọi “Ô TÔ“ được các
nhà kỹ thuật công nhận, chỉ khi xuất hiện chiếc xe 4 bánh với phát minh sau đó của
Daimler và Maybach.

1


Hình 2. Những ô tô con ra đời trong khoảng thập kỷ 1860

Năm 1888: J.B. Dunlop phát minh ra lốp cao su có chứa khí nén bên trong. Chỉ
một năm sau lốp của Dunlop được chấp nhận lắp trên ô tô. Nhờ phát minh này mà tốc
độ của ô tô đã vượt qua tốc độ 40 km/h. Tiếp theo hình thành các hãng sản xuất lốp
Dunlop (1889) Michelin (1894) ....
Năm 1892: Rudolf Diezel phát minh ra động cơ diezel và đến năm 1901 lắp trên ô

tô tải.
Năm 1900: Xuất hiện ô tô con chạy điện (Elektro-Taxi) và dạng Elektro-Mobil.
Từ đây sự hình thành ô tô con, ô tô tải, ô tô tải chở người chạy bằng lốp khí nén
dần dần hoàn thiện, nhưng quy mô nhỏ và chưa hình thành rõ của nền công nghiệp ô
tô.

Hình 3.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1900

Tuy vậy mốc thời gian đáng ghi nhớ trong công nghiệp sản xuất ô tô:
Năm 1896 Henry Ford (Mỹ) bắt đầu thành lập nhà máy và chế tạo hàng loạt vào
năm 1903, đánh dấu một giai đoạn phát triển công nghiệp ô tô trên thế giới.
Năm 1898 hãng Renault (Pháp).
Năm 1899 hãng Fiat (Italia).
Năm 1901 hãng Mercedes (Đức).
Sau 1902 hàng loạt các quốc gia thực hiện sản xuất ô tô các loại theo một hệ thống
công nghiêp và gia tăng sản lượng của mình, tạo thế cạnh tranh mãnh liệt trên thị
trường. Cho tới nay số lượng ô tô sử dụng ở một quốc gia đã trở thành một chỉ tiêu
đánh giá mức độ phát triển của quốc gia đó.

2


Hình 4.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1930

Sự phát triển kỹ thuật từ đây gắn liền với khả năng ứng dụng và thị trường của các
hãng sản xuất ô tô. Các mốc thời gian xuất hiện các kỹ thuật mới trên ô tô có thể liệt
kê:
Năm 1934: Hoàn thành chế tạo hộp số tự động chuyển số (AT) cho ô tô trên cơ sở
hộp số hành tinh, biến mô men thuỷ lực, điều khiển nhờ thuỷ lực và các van con trượt.
Năm 1954: Felix Wankel chế tạo động cơ pitton quay tại hãng NSU-Wankel có

cấu trúc gọn nhỏ và sau đó lắp trên ô tô con.
Năm 1967: Phun xăng điện tử theo hệ D-Jetronic thay thế kiểu phun xăng cơ khí
trước đây. Đến năm 1973 nghiên cứu thành công hệ phun xăng điện tử nhằm giảm
lượng tiêu thụ nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường.
Năm 1971: Chế tạo hoàn chỉnh hệ thống chống trượt lết bánh xe khi phanh (ABS),
tiếp sau đó năm 1978 chế tạo hàng loạt hệ thống ABS, lắp trên ô tô con và ô tô chở
người.
Năm 1979: Điều khiển kỹ thuật số xuất hiện và ngay lập tức được ứng dụng vào hệ
thống phun xăng đánh lửa Motronic và nhiều lĩnh vực điều khiển tự động khác: ABS,
hộp số tự động, điều khiển tối ưu lực dọc ….
Năm 1980: Cho phép lắp túi khí bảo vệ trên ô tô (Air-Bag) với khả năng tác động
nhanh dưới 60 ms (mili giây).
Năm 1986: Hệ thống lái điều khiển tất cả các bánh xe (4WS) được thực hiện bởi
hãng Honda đã nhanh chóng giải quyết vấn đề cơ động khi ra vào chỗ đỗ xe, tăng khả
năng ổn định khi ô tô chuyển động trên đường vòng với tốc độ cao (trên 150 km/h).
Năm 1990: Bắt đầu sử dụng có cấu tự động điều khiển thời điểm nạp khí của động
cơ (VTEC – của Nhật Bản, VANOS – của Đức) cho cơ cấu phối khí.
Năm 2001: Nghiên cứu thành công hệ thống phun xăng trực tiếp (sau xu páp) và
đưa hệ thống cung cấp nhiên liệu điện tử cho động cơ diezel.
Năm 2002: Tiến hành thử nghiệm ô tô có tốc độ vượt tốc độ âm thanh với vận tốc
tối đa 1227 km/h. Ngày nay ô tô con (thương mại) đã đạt được tốc độ tối đa trên 400
km/h.
Tiếp sau là các tiến bộ mạnh đang diễn ra trong công nghệ điều khiển tự động,
công nghệ truyền dẫn năng lượng nhờ dây dẫn điện (by-wire) và điều khiển “thông
minh”.
3


Do hạn chế của nguồn năng lượng từ dầu mỏ và trước sức ép bảo vệ môi trường,
việc sử dụng các loại nhiên liệu phi dầu mỏ, thân thiện với môi trường đang là xu

hướng phát triển của ngành công nghiệp ô tô hiện nay. Mặt khác việc giảm tai nạn
giao thông và tăng tiện nghi sử dụng cũng đòi hỏi công nghiệp ô tô phải không ngừng
hoàn thiện, vấn đề tối ưu hoá và tự động hoá trên ôtô nhờ ứng dụng điều khiển điện và
điện tử ở trên ô tô đang được trải rộng và nghiên cứu. Trong tương lai công nghiệp ô
tô sẽ phát triển nhanh và không ngừng thoả mãn tối đa yêu cầu của con người.

Hình 5. Ô tô trong những năm đầu thế kỷ 21

Ô tô ngày nay không chỉ là một phương tiện di chuyển mà còn là một văn
phòng di động. Chính vì vậy, các hệ thống tiện nghi nhằm phục vụ con người trên ô tô
ngày càng được nâng cấp. Các hệ thống này không chỉ phục vụ nhu cầu giải trí mà còn
phục vụ nhu cầu công việc.

4


Hình 6. Các hệ thống tiện nghi trên ô tô

5


Chương 2
HỆ THỐNG GẠT NƯỚC-RỬA KÍNH XE VÀ ĐÈN PHA
2.1. Chức năng và yêu cầu
Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn được
rõ bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa.
Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa
kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy.
Gần đây một số kiểu xe có thể thay đổi tốc110 độ gạt nước theo tốc độ xe và tự động
gạt nước khi trời mưa.

Hình 2.1. Hệ thống gạt nước trên ô tô
2.2. Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị hệ thống gạt nước- rửa kính xe
2.2.1. Cấu trúc hệ thống
Hệ thống gạt nước và rửa kính gồm các bộ phận sau:
1. Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước
2. Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước
3. Vòi phun của bộ rửa kính trước
4. Bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính)
5. Công tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián đoạn)
6. Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau
7. Motor gạt nước phía sau
8. Relay điều khiển bộ gạt nước phía sau
9. Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B phía hành khách)
10. Cảm biến nước mưa

6


Hình 2.2. Các bộ phận của hệ thống gạt nước thường

Hình 2.3. Hệ thống gạt nước tự động

7


2.2.2. Các cụm thiết bị hệ thống gạt nước- rửa kính xe
2.2.2.1. Cần gạt nước/ thanh gạt nước
a. Khái quát chung
Cấu trúc của cần gạt nước là một lưỡi cao su gạt nước được lắp vào thanh kim

loại gọi là thanh gạt nước. Gạt nước được dịch chuyển tuần hoàn nhờ cần gạt.
Vì lưỡi gạt nước được ép vào kính trước bằng lò xo nên gạt nước có thể gạt được
nước mưa nhờ dịch chuyển thanh gạt nước. Chuyển động tuần hoàn của gạt nước được
tạo ra bởi motor và cơ cấu dẫn động.
Vì lưỡi cao su lắp vào thanh gạt nước bị mòn do sử dụng và do ánh sáng mặt trời
và nhiệt độ môi trường v.v… nên phải thay thế phần lưỡi cao su này một cách định kỳ.

Hình 2.4. Cấu tạo cần gạt nước
b. Gạt nước được che một nửa/gạt nước che hoàn toàn:
Gạt nước thông thường có thể nhìn thấy từ phía trước của xe. Tuy nhiên để đảm
bảo tính khí động học, bề mặt lắp ghép phẳng và tấm nhìn rộng nên những gạt nước
gần đây được che đi dưới nắp ca pô. Gạt nước có thể nhìn thấy một phần gọi là gạt
nước che một nửa, gạt nước không nhìn thấy được gọi là gạt nước che hoàn toàn.
Với gạt nước che hoàn toàn: nếu nó bị phủ băng tuyết hoặc ở trong các điều kiện
khác, thì gạt nước không thể dịch chuyển được. Nếu cố tình làm sạch tuyết bằng cách
cho hệ thống gạt nước hoạt động cưỡng bức có thể làm hỏng motor gạt nước. Để ngăn
ngừa hiện tượng này, phần lớn các mẫu xe có cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che
hoàn toàn sang chế độ gạt nước che một phần bằng tay. Sau khi bật sang gạt nước che
một nửa, cần gạt nước có thể đóng trở lại bằng cách dịch chuyển nó theo hớng mũi tên
được chỉ ra trên hình vẽ.

8


Hình 2.5. Gạt nước che một nửa và che hoàn toàn
2.2.2.2. Công tắc gạt nước và rửa kính
a. Công tắc gạt nước
Công tắc gạt nước được bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái có thể
điều khiển bất kỳ lúc nào khi cần.
Công tắc gạt nước có các vị trí OFF (dừng), LO (tốc độ thấp) và HI (tốc độ cao)

và các vị trí khác để điều khiển chuyển động của nó. Một số xe có vị trí MIST (gạt
nước chỉ hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí MIST (sương mù), vị trí INT (gạt
nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và một công
tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước.
Trong nhiều trường hợp công tắc gạt nước và rửa kính được kết hợp với công tắc
điều khiển đèn. Vì vậy, đôi khi người ta gọi là công tắc tổ hợp.
Ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công tắc gạt nước sau cũng
nằm ở công tắc gạt nước và được bật về giữa các vị trí ON và OFF. Một số xe có vị trí
INT cho gạt nước kính sau. Ở những kiểu xe gần đây, ECU được đặt trong công tắc tổ
hợp cho MPX (hệ thống thông tin đa chiều).

Hình 2.6. Công tắc gạt nước

9


b. Relay điều khiển gạt nước gián đoạn
Relay này kích hoạt các gạt nước hoạt động một cách gián đoạn. Phần lớn các
kiểu xe gần đây các công tắc gạt nước có relay này được sử dụng rộng rãi.
Một relay nhỏ và mạch Transistor gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành relay
điều khiển gạt nước gián đoạn. Dòng điện tới motor gạt nước được điều khiển bằng
relay theo tín hiệu được truyền từ công tắc gạt nước làm cho motor gạt nước chạy gián
đoạn.
c. Công tắc rửa kính
Công tắc bộ phận rửa kính được kết hợp với công tắc gạt nước. Khi bật công tắc
này thì motor rửa kính hoạt động và phun nước rửa kính.

Hình 2.7. Hệ thống phun nước
2.2.2.3. Motor gạt nước
a. Khái quát chung

Motor gạt nước là dạng động cơ điện một chiều kích từ bằng nam chậm vĩnh cửu.
Bao gồm: motor và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của motor.
Motor gạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và một
chổi dùng chung (để tiếp mát). Một công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để
gạt nước dừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm.

10


Hình 2.8. Cấu tạo motor gạt nước
b. Chuyển đổi tốc độ mô tơ
Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi motor quay
để hạn chế tốc độ quay của motor.
- Hoạt động ở tốc độ thấp: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi than
tốc độ thấp, một sức điện động ngược lớn được tạo ra. Kết quả là motor quay với vận
tốc thấp.
- Hoạt động ở tốc độ cao: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi tiếp
điện tốc độ cao, một sức điện động ngược nhỏ được tạo ra. Kết quả là motor quay với
tốc độ cao.
c. Công tắc dạng cam
Có chức năng dừng thanh gạt nước tại vị trí cố định. Do vậy, thanh gạt nước
luôn được bảo đảm dừng ở dưới cùng của kính chắn gió khi tắt công tắc gạt nước.
Công tắc này có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc. Khi công tắc gạt
nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc qui được đặt vào mạch điện và dòng điện đi vào motor
gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho motor gạt nước quay.
Tuy nhiên, ở thời điểm công tắc gạt nước tắt, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí tiếp xúc mà
không phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc qui vẫn được đặt vào mạch điện và dòng
điện đi vào motor gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho motor tiếp tục
quay. Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dòng
điện không đi vào mạch điện và motor gạt nước bị dừng lại.

Tuy nhiên, do quán tính của phần ứng, motor không dừng lại ngay lập tức và tiếp tục
quay một ít. Kết quả là tiếp điểm P3 vượt qua điểm dẫn điện của đĩa cam. Thực hiện
việc đóng mạch như sau:

11


Hình 2.9. Hoạt động của công tắc dạng cam
Phần ứng  Cực (+)1 của motor  công tắc gạt nước  cực S của motor gạt nước 
tiếp điểm P1  P3 phần ứng. Vì phần ứng tạo ra sức điện động ngược trong mạch
đóng này, nên quá trình hãm motor bằng điện được tạo ra và motor được dừng lại tại
điểm cố định.
2.2.2.4. Motor rửa kính

a. Motor rửa kính trước/kính sau

Hình 2.10. Motor rửa kính

Hình 2.11. Hoạt động kết hợp rửa
kính và gạt nước

Đổ nước rửa kính vào bình chứa trong khoang động cơ. Bình chứa nước rửa kính
được làm từ bình nhựa mờ và nước rửa kính được phun nhờ motor rửa kính đặt trong
bình chứa.
Motor bộ rửa kính có dạng cánh quạt như được sử dụng trong bơm nhiên liệu. Có
hai loại hệ thống rửa kính đối với ô tô có rửa kính sau: Một loại có bình chứa chung
cho cả bộ phận rửa kính trước và sau, còn loại kia có hai bình chứa riêng cho bộ phận
12

rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau. Ngoài ra, còn có một loại điều chỉnh vòi phun
cho cả kính trước và kính sau nhờ motor rửa kính điều khiển các van và một loại khác
có hai motor riêng cho bộ phận rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau được đặt trong
bình chứa.
b. Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính
Loại này tự động điều khiển cơ cấu gạt nước khi phun nước rửa kính sau khi bật công
tắc rửa kính một thời gian nhất định, đó là “sự vận hành kết hợp với bộ phận rửa
kính”. Đó là sự vận hành để gạt nước rửa kính được phun trên bề mặt kính trước.
2.3. Điều khiển và sơ đồ mạch hệ thống gạt nước và rửa kính xe cơ bản
2.3.1. Khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST
Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp hoặc vị trí gạt sương, dòng
điện đi vào chổi than tiếp điện tốc độ thấp của motor gạt nước (từ nay về sau gọi tắt là
“LO”) như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp.

Hình 2.12. Hoạt động của hệ thống gạt
nước
ở chế độ LOW/MIST

Hình 2.13. Hoạt động của hệ thống gạt
nước
ở chế độ HIGH

2.3.2. Khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH
Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào chổi tiếp
điện cao của motor gạt nước HI như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở
tốc độ cao.
13


2.3.3. Khi tắt công tắc gạt nước (OFF)

Nếu tắt công tắc gạt nước được về vị trí OFF trong khi motor gạt nước đang hoạt
động, thì dòng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước như được chỉ ra
trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp. Khi gạt nước tới vị trí dừng, tiếp
điểm của công tắc dạng cam sẽ chuyển từ phía P3 sang phía P2 và motor dừng lại.
Nếu công tắc cam trong motor gạt nước bị hỏng và dây nối giữa công tắc gạt
nước và công tắc dạng cam bị đứt, thì sẽ xảy ra các triệu chứng sau đây:
- Khi công tắc dạng cam bị hỏng
Nếu tiếp điểm P3 bị hỏng trong khi motor gạt nước đang hoạt động, thì tiếp điểm
P1 sẽ không được nối với tiếp điểm P3 khi tắt công tắc gạt nước. Kết quả là motor gạt
nước sẽ không được phanh hãm bằng điện và motor gạt nước không thể dừng ở vị trí
xác định, mà nó sẽ tiếp tục quay.
- Khi dây nối giữa cực 4 của công tắc gạt nước và motor gạt nước bị đứt
Thông thường, khi tắt công tắc gạt nước OFF, thì thanh gạt sẽ hoạt động tới khi
về vị trí dừng. Nhưng nếu dây nối giữa cực 4 của công tắc gạt nước và motor gạt nước
bị đứt, thì tấm gạt sẽ không về vị trí dừng mà nó dừng ngay lập tức ở vị trí tắt công tắc.

Hình 2.14. Hoạt động của hệ thống gạt nước
khi công tắc OFF
2.3.4. Khi bật công tắc gạt nước đến vị trí “INT”
- Hoạt động khi transistor bật ON
Khi bật công tắc gạt nước đến vị trí INT, thì transistor Tr1 được bật lên một lúc
làm cho tiếp điểm relay được chuyển từ A sang B. Khi tiếp điểm relay tới vị trí B,
14


dòng điện đi vào motor (LO) và motor bắt đầu quay ở tốc độ thấp.
- Hoạt động khi transistor Tr ngắt OFF
Tr1 nhanh chóng ngắt ngay làm cho tiếp điểm relay chuyển lại từ B về A. Tuy
nhiên, khi motor bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam chuyển từ P3 sang P2, do đó
dòng điện tiếp tục đi vào chổi than tốc độ thấp của motor và motor làm việc ở tốc độ

thấp rồi dừng lại khi tới vị trí dừng cố định. Transistor Tr1 lại bật ngay làm cho gạt
nước tiếp tục hoạt động gián đoạn trở lại. ở loại gạt nước có điều chỉnh thời gian gián
đoạn, biến trở thay đổi giá trị nhờ xoay công tắc điều chỉnh và mạch điện transistor
điều chỉnh khoảng thời gian cấp điện cho transistor và làm cho thời gian hoạt động
gián đoạn được thay đổi.

Hình 2.15. Hoạt động của hệ thống gạt nước
ở chế độ INT khi transistor Tr bật ON

Hình 2.16. Hoạt động của hệ thống gạt nước
ở chế độ INT khi transistor Tr ngắt OFF

15


2.3.5 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON
Khi bật công tắc rửa kính dòng điện
đi vào motor rửa kính. ở cơ cấu gạt nước
có sự kết hợp với rửa kính, transistor Tr1
bật theo chu kỳ đã định khi motor gạt
nước hoạt động làm cho gạt nước hoạt
động một hoặc hai lần ở cấp tốc độ thấp.
Thời gian tr1 bật là thời gian để tụ điện
trong mạch transistor nạp điện trở lại.
Thời gian nạp điện của tụ điện phụ thuộc
vào thời gian đóng công tắc rửa kính.

Hình 2.17. Hoạt động khi công tắc rửa kính
ON

2.4. Hệ thống gạt nước và rửa kính xe điều khiển qua ECU
Khi công tắc gạt nước ở vị trí AUTO, chức năng này dùng một cảm biến mưa, nó
được lắp ở kính trước để phát hiện lượng mưa và điều khiển thời gian gạt nước tối ưu
tương ứng theo lượng mưa.
a. Cảm biến nước mưa
Cảm biến nước mưa gồm có 1 điốt phát tia hồng ngoại (LED) và một điốt quang
để nhận các tia này. Phương pháp phát hiện lượng nước mưa dựa trên lượng tia hồng
ngoại được phản xạ bởi kính trước của xe. Ví dụ nếu không có nước mưa trên khu vực
phát hiện, các tia hồng ngoại được phát ra từ LED đều được kính trước phản xạ và điốt
quang sẽ nhận các tia phản xạ này. Một dải của cảm biến nước mưa sẽ điền vào khe hở
giữa thấu kính và kính trước. Nếu có mưa ở khu vực phát hiện, thì một phần tia hồng
ngoại phát ra sẽ bị xuyên thấu ra ngoài do sự thay đổi hệ số phản xạ của kính xe do
mưa. Do đó lượng tia hồng ngoại do điốt quang nhận được giảm xuống. Đây là tín
hiệu để xác định lượng mưa. Vì vậy đây là chức năng điều khiển chế độ hoạt động của
gạt nước ở tốc độ thấp, tốc độ cao và gián đoạn cũng như thời gian gạt nước tối ưu.

16


Hình 2.18. Cảm biến nước mưa
b. Chức năng an toàn khi có sự cố
Nếu bộ phận điều khiển gạt nước phát hiện có sự cố trong bộ phận cảm nhận
nước mưa nó sẽ điều khiển gạt nước hoạt động một cách gián đoạn phù hợp với tốc độ
xe. Đây chính là chức năng an toàn khi có sự cố trong hệ thống cảm biến nước mưa.
Ngoài ra, gạt nước cũng có thể được điều khiển một cách thông thường bằng công tắc
gạt nước ở các vị trí LO và HI.

17

Chương 3
HỆ THỐNG CỬA SỔ ĐIỆN
3.1. Chức năng và yêu cầu
3.1.1. Khái quát
Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thống để mở và đóng các cửa sổ bằng
cách điều khiển các công tắc. Motor cửa sổ điện quay khi vận hành công tắc điều
khiển cửa sổ điện. Chuyển động quay của motor cửa sổ điện này sau đó được chuyển
thành chuyển động lên xuống nhờ bộ nâng hạ cửa sổ để mở hoặc đóng cửa sổ.
Hệ thống cửa sổ điện có các chức năng sau đây:
- Chức năng đóng (mở) bằng tay
- Chức năng tự động đóng (mở) cửa sổ bằng một lần ấn
- Chức năng khoá cửa sổ
- Chức năng chống kẹt
- Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khoá điện
Một số xe có chức năng vận hành cửa sổ liên kết với ổ khoá cửa người lái.

Hình 3.1. Điều khiển công tắc chính
Hình 3.2. Chức năng chống kẹt cửa kính
cửa kính người lái
1. Chức năng đóng (mở) bằng tay
Khi công tắc cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống giữa chừng, thì cửa sổ sẽ mở
hoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra.
2. Chức năng tự động đóng (mở) cửa sổ bằng một lần ấn
Khi công tắc điều khiển cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa
sổ sẽ đóng và mở hoàn toàn. Một số xe chỉ có chức năng mở tự động và một số xe chỉ
có chức năng đóng (mở) tự động cho cửa sổ phía người lái
3. Chức năng khoá cửa sổ
18

Khi bật công tắc khoá cửa sổ, thì không thể mở hoặc đóng tất cả các cửa kính trừ
cửa sổ phía người lái.
4. Chức năng chống kẹt cửa sổ
Trong quá trình đóng cửa sổ tự động nếu có vật thể lạ kẹt vào cửa kính thì chức
năng này sẽ tự động dừng cửa kính và dịch chuyển nó xuống khoảng 50mm.
3.2. Cấu trúc hệ thống và các cụm thiết bị cửa sổ điện
Hệ thống cửa sổ điện gồm có các bộ phận sau đây:
1. Bộ nâng hạ cửa sổ
2. Các Motor điều khiển cửa sổ điện
3. Công tắc chính cửa sổ điện (gồm có các công tắc cửa sổ điện và công tắc khoá
cửa sổ).
4. Các công tắc cửa sổ điện
5. Khoá điện
6. Công tắc cửa (phía người lái).

Hình 3.3. Các bộ phận của hệ thống nâng kính
3.2.1. Bộ nâng hạ cửa sổ
Chuyển động quay của motor điều khiển cửa sổ được chuyển thành chuyển động
lên xuống để đóng mở cửa sổ.

Hình 3.4. Bộ nâng hạ cửa kính
19


Cửa kính được đỡ bằng đòn nâng của bộ nâng hạ cửa sổ. Đòn này được đỡ bằng
cơ cấu đòn chữ X nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ cửa sổ. Cửa sổ được đóng và
mở nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X.
Các loại bộ nâng hạ cửa sổ khác với loại cơ cấu tay đòn chữ X là loại điều khiển
bằng dây và loại một tay đòn.
3.2.2. Motor điều khiển cửa sổ điện

Motor điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộ nâng hạ cửa sổ.
Motor điều khiển cửa sổ điện gồm có ba bộ phận: Motor, bộ truyền bánh răng và
cảm biến. Motor thay đổi chiều quay nhờ công tắc. Bộ truyền bánh răng truyền chuyển
động quay của motor tới bộ nâng hạ cửa sổ. Cảm biến gồm có công tắc hạn chế và
cảm biến tốc độ để điều khiển chống kẹt cửa sổ.

Hình 3.5. Motor nâng hạ cửa kính
3.2.3. Công tắc chính cửa sổ điện
- Công tắc chính cửa sổ điện điều khiển toàn bộ hệ thống cửa sổ điện.
- Công tắc chính cửa sổ điện dẫn động tất cả các motor điều khiển cửa sổ điện.
- Công tắc khoá cửa sổ ngăn không cho đóng và mở cửa sổ trừ cửa sổ phía người
lái.
- Việc xác định kẹt cửa sổ được xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến tốc
độ và công tắc hạn chế từ motor điều khiển cửa sổ phía người lái (các loại xe có chức
năng chống kẹt cửa sổ)

Hình 3.6. Công tắc chính điều khiển cửa sổ điện

20


3.2.4. Các công tắc cửa sổ điện hành khách
Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động motor điều khiển cửa số điện của cửa
sổ phía hành khách phía trước và phía sau. Mỗi cửa có một công tắc điện điều khiển.
3.2.5. Khoá điện
Khoá điện truyền các tín hiệu vị trí ON, ACC hoặc LOCK tới công tắc chính cửa
sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khoá điện.
3.2.6. Công tắc cửa xe
Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của người lái (mở cửa:
ON, đóng cửa OFF) tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi

tắt khoá điện.

Hình 3.7. Công tắc cửa xe
3.3. Điều khiển và sơ đồ mạch cửa sổ điện
3.3.1 Chức năng đóng (mở) bằng tay

Hình 3.8. Hoạt động của hệ thống khi nâng cửa kính UP
- Khi khoá điện ở vị trí ON và công tắc cửa sổ điện phía người lái được kéo lên
nửa chừng, thì tín hiệu UP bằng tay sẽ được truyền tới IC và xảy ra sự thay đổi sau
đây:
Transistor Tr: ON (mở)  Relay UP: ON (bật)  Relay DOWN: Tiếp mát
Kết quả là motor điều khiển cửa sổ điện phía người lái quay theo hướng UP (lên). Khi
21


nhả công tắc ra, relay UP tắt và motor dừng lại.
- Khi ấn công tắc điều khiển cửa sổ điện phía người lái xuống nửa chừng, tín hiệu
DOWN bằng tay được truyền tới IC và xảy ra sự thay đổi sau đây:
Transistor Tr :ON (mở)  Relay UP: tiếp mát  Relay DOWN: ON (bật)
Kết quả là motor điều khiển cửa sổ phía người lái quay theo hướng DOWN

Hình 3.9. Hoạt động của hệ thống khi hạ cửa kính DOWN
3.3.2 Chức năng đóng (mở) cửa sổ tự động bằng một lần ấn

Hình 3.10. Hoạt động của hệ thống ở chế độ AUTO
Khi khoá điện ở vị trí ON và công tắc cửa sổ điện phía người lái được kéo lên
(kéo xuống) hoàn toàn, tín hiệu AUTO được truyền tới IC. IC điều khiển Motor cửa sổ
điện phía người lái tiếp tục quay ngay cả khi công tắc được nhả ra. Motor điều khiển
cửa sổ điện dừng lại khi cửa sổ phía người lái đóng hoàn toàn. IC xác định được điều
đó nhờ cảm biến tốc độ và công tắc hạn chế hành trình của motor. Có thể dừng thao

tác đóng mở tự động bằng cách nhấn vào công tắc cửa sổ điện phía người lái.
22


3.3.3 Chức năng chống kẹt cửa sổ
Cửa sổ bị kẹt được xác định bởi hai bộ phận. Công tắc hạn chế và cảm biến tốc
độ trong motor điều khiển cửa sổ điện. Cảm biến tốc độ chuyển tốc độ motor thành tín
hiệu xung. Sự kẹt cửa sổ được xác định dựa vào sự thay đổi chiều dài của sóng xung.
Khi đai của vành răng bị đứng im, công tắc hạn chế sẽ phân biệt sự thay đổi chiều dài
sóng của tín hiệu xung trong trường hợp cửa bị kẹt với chiều dài sóng xung trong
trường hợp cửa sổ đóng hoàn toàn.

Hình 3.11. Cấu tạo bộ cảm biến kẹt cửa
Khi công tắc chính cửa sổ điện nhận được tín hiệu là có một cửa sổ bị kẹt từ
motor điều khiển cửa kính, nó tắt relay UP, bật relay DOWN khoảng một giây và mở
cửa kính khoảng 50 mm để ngăn không cho cửa sổ tiếp tục đóng.
Có thể kiểm tra chức năng chống kẹt cửa sổ bằng cách nhét một vật vào giữa
kính và khung. Nhưng với một vật có kích thước nhỏ, khi cửa kính gần đóng, chức
năng chống kẹt cửa sổ không kích hoạt. Do đó, việc kiểm tra chức năng này bằng tay
có thể dẫn đến bị thương. Một số kiểu xe cũ không có chức năng chống kẹt cửa sổ
điện.

Hình 3.12. Tín hiệu phát ra của cảm biến
Motor điều khiển cửa sổ điện cần được thiết lập lại (về vị trí xuất phát của công
tắc hạn chế) khi bộ nâng hạ cửa sổ và motor điều khiển cửa sổ điện bị tháo ra hoặc bộ
nâng hạ cửa sổ đã kích hoạt khi không lắp kính.

23

Chương 4
HỆ THỐNG KHÓA CỬA VÀ CHỐNG TRỘM
4.1. Chức năng và yêu cầu
Hệ thống điều khiển khoá cửa không đơn thuần đóng (mở) các cửa xe bằng công
tắc cơ khí, mà còn điều khiển motor điện tuỳ theo sự vận hành công tắc điều khiển
khoá cửa và chìa khoá. Hệ thống cũng có chức năng chống quên chìa khoá, chức năng
mở khoá hai bước và chức năng bảo vệ. Các chức năng của hệ thống khác nhau tuỳ
theo kiểu xe, cấp nội thất và thị trường.

Hình 4.1. Hệ thống khóa cửa
Chức năng:
Hệ thống điều khiển khoá cửa có 3 chức năng sau đây:
- Chức năng khoá (mở khoá) công tắc:
Khi ấn công tắc điều khiển khoá cửa về phía khoá (mở khoá), thì tất cả các cửa
đều được khoá (mở khoá).

Hình 4.2. Chức năng mở khóa bằng công tắc và bằng chìa
- Chức năng khoá (mở khoá) cửa bằng chìa:
Khi chìa khoá được tra vào ổ khoá của cửa phía người lái và hành khách và xoay
về vị trí khoá (mở khoá), thì tất cả các cửa đều được khoá (mở).
Khi cửa được khoá (mở khoá) bằng chìa, thì chỉ có cửa đó có thể khoá hoặc mở
24