Đề cương bài giảng hệ thống điện thân xe và điều khiển gầm ô tô (hệ cao đẳng)

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

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN: HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE &
ĐIỀU KHIỂN GẦM Ô TÔ
SỐ TÍN CHỈ: 02
LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: CAO ĐẲNG CHÍNH QUY
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

HƯNG YÊN - 2015


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

MC LC TN CH 1
CHNG 1: TNG QUAN H THNG IN THN XE .................................... 3
1.1. TNG QUT V H THNG...................................................................................... 3

1.1.1. Bi dõy ..........................................................................................................4
1.1.2. Cỏc chi tit bo v.........................................................................................6
1.1.3. Cụng tc v R le..........................................................................................7
1.2. B IU KHIN TRUNG TM V C CU CHP HNH ................................... 8
1.3. MNG CAN V M CHèA KHểA CHNG TRM .................................................. 9

1.3.1. Mng CAN ....................................................................................................9
1.3.2. Mó chỡa khúa chng trm ...........................................................................19
CHNG 2. H THNG THễNG TIN TRấN ễ Tễ ........................................... 21
2.1. TNG QUT V H THNG.................................................................................... 21

2.1.1. Tng quan v h thng ...............................................................................21
2.1.2. Cu trỳc tng quỏt ca h thng .................................................................22
2.1.3. Phõn loi v yờu cu ca h thng ..............................................................23
2.2. THễNG TIN DNG TNG T (Analog) ............................................................... 25

2.2.1. ng h v cm bin bỏo ỏp sut du ........................................................25
2.2.2. ng h nhiờn liu......................................................................................29
2.2.3. ng h v cm bin bỏo nhit nc lm Mỏt ......................................33
2.2.4. ng h bỏo tc ng c .......................................................................34
2.2.5. ng h v cm bin bỏo tc xe ............................................................37
2.2.6. ng h Ampere .........................................................................................38
2.2.7. Cỏc mch ốn cnh bỏo ..............................................................................40
2.3. THễNG TIN DNG S (Digital) ............................................................................... 41

2.3.1. Cu trỳc c bn ...........................................................................................41
2.3.2. Cỏc dng mn hỡnh .....................................................................................42
2.4. S H THNG THễNG TIN TIấU BIU .......................................................... 46

CHNG 3. H THNG CHIU SNG V TN HIU ...................................... 47
3.1. TNG QUT H THNG .......................................................................................... 47

3.1.1. S tng th ca h thng........................................................................47
3.1.2. Chc nng ...................................................................................................47
3.1.3. Yờu cu .......................................................................................................47
3.1.4. Phõn loi .....................................................................................................47
3.2. H THNG CHIU SNG ......................................................................................... 48

3.2.1. H thng quang hc v kt cu ốn ............................................................48
3.2.2. Cỏc mch ốn chiu sỏng tiờu chun ..........................................................53

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

1


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

3.2.3. ốn pha cao ỏp v ốn thụng minh .............................................................64
3.3. H THNG TN HIU ................................................................................................ 78

3.3.1. H thng ốn xi nhan v cnh bỏo nguy him ............................................79
3.3.2. H thng ốn kớch thc .............................................................................82
3.3.3. H thng ốn phanh ....................................................................................82
3.3.4. H thng cnh bỏo lựi xe ............................................................................83
3.3.5. H thng cũi in v chuụng nhc ..............................................................84
CHNG 4. CC H THNG TIN NGHI TRấN ễ Tễ ................................... 88
4.1. H THNG GT NC V RA KNH ................................................................. 88

4.1.1. Khỏi quỏt .....................................................................................................88
4.1.2. Cu to ........................................................................................................88
4.1.3. Nguyờn lý hot ng ...................................................................................94
4.1.4. Mt s kiu gt nc ra kớnh ....................................................................96
4.2. H THNG CA S IN ...................................................................................... 100

4.2.1. Khỏi quỏt ...................................................................................................100
4.2.2. Cu to ......................................................................................................101
4.2.3. Nguyờn lý hot ng .................................................................................103
4.3. H THNG KHểA CA (power door locks) .......................................... 106

4.3.1. Khỏi quỏt ...................................................................................................106
4.3.2. Cu to ......................................................................................................107
4.3.3. Nguyờn lý hot ng .................................................................................109

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

2


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

CHNG 1: TNG QUAN H THNG IN THN XE
1.1. TNG QUT V H THNG
H thng in thõn xe ỏp dng rt nhanh nhng tin b ca khoa hc k thut cho
h thng an ton hn v to ra nhiu tin ớch cho ngi s dng.
H thng in thõn xe bao gm cỏc h thng chia nh sau õy:

H thng thụng tin v chn oỏn:
+ Cỏc loi ng h ch bỏo
+ Cỏc ốn cnh bỏo
+ Cỏc cm bin cho ng h v cm bin bỏo nguy
+ Cỏc gic chn oỏn v gic kt ni d liu

H thng chiu sỏng v tớn hiu:
+ Cỏc ốn chiu sỏng
+ Cỏc cụng tc v rle iu khin
+ Cỏc ECU ốn

+ Cỏc cm bin

H thng gt nc ra kớnh:
+ Cỏc mụt gt nc
+ Cụng tc v rle iu khin
+ Cỏc ECU iu khin
+ Cỏc cm bin

H thng khúa ca, chng trm:
+ Cỏc mụt iu khin khúa ca
+ Cỏc b phn phỏt, nhn tớn hiu iu khin ca
+ Cỏc cụng tc rle iu khin
+ Cỏc ECU iu khin
+ Cỏc cm bin

H thng nõng h kớnh:
+ Cỏc mụt ca s in
+ Cỏc cụng tc ca s in
+ Cỏc IC iu khin v cm bin tc

H thng iu khin gng chiu hu:
+ Cm gng v cỏc mụt
+ Cỏc cụng tc iu khin v ECU

H thng iu hũa khụng khớ:
+ Cỏc cm bin
+ ECU iu khin
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

3

Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

+ Cỏc cụng tc iu khin
+ Cỏc b phn chp hnh

H thng tỳi khớ, dõy ai:
+ B tỳi khớ
+ B dõy ai
+ Cỏc cm bin
+ B kim soỏt CPU

H thng mng CAN:
+ Cỏc IC CAN
+ Cỏc ECU
+ Cỏp ni
Cỏc b phn c bn ca h thng in thõn xe:
Trc khi tỡm hiu cỏc b phn c bn ca h thng in thõn xe ta tỡm hiu khỏi
nim Mỏt thõn xe. Trờn ụ tụ, cỏc cc õm ca tt c cỏc thit b in v õm c quy u
c ni vi cỏc tm thộp ca thõn xe nhm to nờn mt mch in. Ch ni cỏc cc
õm vo thõn xe gi l Mỏt thõn xe. Mỏt thõn xe lm gim s lng dõy in cn s
dng.
1.1.1. Bi dõy
Dõy in cú chc nng ni cỏc b phn in ca ụ tụ vi nhau. Bi dõy c chia
thnh cỏc nhúm nh sau:
- Dõy in c mó mu
-

Cỏc chi tit ni: Hp ni, hp rle, gic ni, bulụng ni Mỏt
a. Dõy in

Dõy in v cỏp cú 3 loi:
Dõy thp ỏp (dõy bỡnh thng) loi ny c dựng ph bin trờn ụ tụ bao gm cú
lừi dn in v v bc cỏch in.
Dõy cao ỏp (dõy cao ỏp trong h thng ỏnh la) v cỏp bao gm lừi dn in ph
lp cao su cỏch in dy nhm ngn khụng cho in cao ỏp b rũ r.
Dõy cỏp c thit k bo v nú khi nhng nhiu in bờn ngoi. Nú s dng
lm cỏp ng ten radio, cỏp mng CAN

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

4


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

Hỡnh 1.1: S dõy in trờn xe
b. Cỏc chi tit ni
h tr vic ni cỏc chi tit, dõy in c tp trung ti mt s phn trờn xe
ụtụ.
a. Hp ni l mt chi tit m ú cỏc gic ni ca mch in c nhúm li vi
nhau. Thụng thng nú bao gm bng mch in liờn kt cỏc cu chỡ, rle vi cỏc bi
dõy
b. Cỏc gic ni (3) , gic ni dõy (4) v bulụng ni Mỏt (5) hỡnh 1.2

Hỡnh 1.2: Cỏc chi tit ni
- Gic ni c s dng gia dõy in vi dõy in hoc gia dõy in vi b
phn in to ra cỏc kt ni. Cú 2 loi gic kt ni l kt ni dõy in vi dõy in

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

5


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

v dõy in vi b phn in. Cỏc gic ni c chia thnh gic c v gic cỏi tựy
theo hỡnh dng cỏc cc ca chỳng. Gic kt ni cú nhiu mu khỏc nhau.
- Gic ni dõy cú chc nng l ni cỏc cc ca cựng mt nhúm.
- Bulụng ni Mỏt c s dng ni Mỏt dõy in hoc cỏc b phn in vi thõn
xe, khụng ging nh bulụng thụng thng b mt ca bulụng ni Mỏt c sn chng
ụ xy húa mu xanh lỏ cõy.
1.1.2. Cỏc chi tit bo v
Cỏc chi tit bo v, bo v mch khi dũng in ln quỏ mc cho phộp chy
trong dõy dn hay cỏc b phn in, in t khi b ngn mch.
Cỏc chi tit bo v bao gm: cỏc loi cu chỡ. Cu chỡ c lp gia ngun in vi
cỏc thit b in, khi dũng in vt qua mt cng nht nh chy qua mch in
ca thit b no ú cu chỡ s núng chy bo v mch ú. Cú 2 loi cu chỡ l cu
chỡ dt v cu chỡ hp.
Cu chỡ dũng cao (thanh cu chỡ): mt cu chỡ dũng cao c lp trong ng
dõy gia ngun in v thit b in, dũng in cú cng ln s chy qua cu chỡ
ny, nu dõy in b chp thõn xe cu chỡ s chy bo v dõy in.
B ngt mch (cu chỡ t nhy) c s dng bo v mch in vi ti cú cng

dũng ln m khụng th bo v bng cu chỡ nh ca s in, mch sy kớnh, qut
giú Khi dũng in chy qua vt quỏ cng hot ng mt thanh lng kim
trong b ngt mch s to ra nhit v gión n ngt mch. Thm chớ trong mt s
mch nu dũng in thp hn cng hot ng nhng dũng li hot ng trong thi
gian di thỡ nhit thanh lng kim cng tng lờn v ngt mch. Khụng ging nh
cu chỡ b ngt mch c s dng li sau khi thanh lng kim khụi phc. B ngt
mch cú 2 loi l t khụi phc v khụi phc bng tay (Hỡnh 1.4)

Hỡnh 1.3: Cỏc loi cu chỡ

Hỡnh 1.4: B t ngt

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

6


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.1.3. Cụng tc v R le

Hỡnh 1.5: v trớ cụng tc v rle trờn ụ tụ
Cụng tc v rle m v úng mch in nhm tt bt ốn cng nh vn hnh cỏc
h thng iu khin.
Nhúm cụng tc v rle c chia nh trong hỡnh 1.6:

Hỡnh 1.6: Cỏc loi cụng tc v r le
1. Cụng tc vn hnh trc tip bng tay cú

- Cụng tc xoay: khúa in (a. hỡnh 1.6)
- Cụng tc n: cụng tc cnh bỏo nguy him (b. hỡnh 1.6)
- Cụng tc bp bờnh: cụng tc khúa ca (c. hỡnh 1.6)
- Cụng tc cn: cụng tc t hp (d. hỡnh 1.6)
2. Cụng tc vn hnh bng cỏch thay i nhit hay cng dũng in
- Cụng tc phỏt hin nhit (e. hỡnh 1.6)
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

7


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

- Cụng tc phỏt hin dũng in (f. hỡnh 1.6)
3. Cụng tc vn hnh bng s thay i mc du
4. Rle
- Rle in t (rle 4 chõn) (g. hỡnh 1.6)
- Rle bn l (rle 5 chõn) (h. hỡnh 1.6)
1.2. B IU KHIN TRUNG TM V C CU CHP HNH
Hin nay b iu khin trung tõm (ECU) xut hin ngy cng nhiu trờn cỏc h
thng in thõn xe v h thng gm ụ tụ. Nú cú chc nng thu thp cỏc tớn hiu u
vo (l tớn hiu ca cỏc loi cm bin) sau ú tớnh toỏn, x lý v a ra cỏc tớn hiu
iu khin n cỏc c cu chp hnh.

Hỡnh 1.7. Mi quan h gia tớn hiu u vo, u ra v ECU
Cu trỳc tng th:

Hỡnh 1.8. S khi iu khin ca h thng in thõn xe dũng KIA

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

8


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

B trớ ECU thõn xe trờn mt s dũng xe:

Hỡnh 1.9. ECU trờn S- class

Hỡnh 1.10. ECU trờn xe ti MB (Actros)
1.3. MNG CAN V M CHèA KHểA CHNG TRM
1.3.1. Mng CAN
1.3.1.1.Tng quan
CAN (Controller Area Network) xut phỏt l mt phỏt trin chung cua hai hóng
Bosch v Intel phc v cho vic ni mng trong cỏc phng tin giao thụng c gii
thay th cỏch ni im c in sau ú c chun húa quc t trong ISO 11898.
1.3.1.2. Kin trỳc giao thc
i chiu vi mụ hỡnh ISO/OSI, CAN nh ngha lp liờn kt d liu gm hai
lp con (LLC v MAC) cng nh phn chớnh ca lp vt lý.
- Lp vt lý cp ti vic truyn
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

9


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

tớn hiu, vỡ th nh ngha c th
phng thc nh thi, to nhp bớt (bit
timing), phng phỏp mó húa bớt v
ng b húa. Tuy nhiờn, chun CAN
khụng quy nh cỏc c tớnh ca cỏc b
thu phỏt vi mc ớch cho phộp la
chn mụi trng truyn cng nh mc
tớn hiu thớch hp cho tng lnh vc
ng dng.
- Lp iu khin truy nhp mụi
trng (MAC) l phn ct lừi trong
kin trỳc giao thc CAN. Lp MAC cú
trỏch nhim to khung thụng bỏo, iu
khin truy nhp mụi trng, xỏc nhn

Hỡnh 1.11. Phm vi nh ngha ca CAN
trong mụ hỡnh OSI

thụng bỏo v kim soỏt li.
- Lp iu khin liờn kt logic (LLC) cp ti cỏc dch v gi d liu v yờu
cu d liu t xa, thanh lc thụng bỏo, bỏo cỏo tỡnh trng quỏ ti v hi phc trng
thỏi.
1.3.1.3. Cu trỳc mng v k thut truyn dn
CAN thc cht ch l chun giao thc t phn trờn ca lp vt lý cho ti ht lp
liờn kt d liu, vỡ vy khụng quy nh c th v chun truyn dn cng nh mụi
trng truyn thụng. Thc t cỏp ụi dõy xon kt hp vi chun RS-485 cng nh
cỏp quang c s dng rng rói.

i vi cỏp ụi dõy xon, cu trỳc mng thớch hp nht l cu trỳc ng thng,
mc theo kiu ng trc ng nhỏnh, trong ú chiu di ng nhỏnh hn ch di
0.3m.
Tc truyn cú th la chn nhiu mc khỏc nhau, tuy nhiờn phi thng nht
v c nh trong ton b mng. Do cú s rng buc gia tc truyn v chiu di dõy
dn trong phng phỏp truy nhp bus CSMA/CA. Tc truyn ti a l 1Mbit/s
khong cỏch 40m v 50 kbit/s khong cỏch 1000m. S trm ph thuc nhiu vo cu
trỳc mng, cỏp truyn v c tớnh in hc ca cỏc b thu phỏt thụng thng hn ch
con s 64 i vi cu trỳc ng thng v s dng cỏp ụi dõy xon. CAN phõn bit
hai trng thỏi logic ca tớn hiu l mc tri (dominant) v mc ln (recessive), tuy
nhiờn khụng quy nh rừ giỏ tr bớt no ng vi mc tớn hiu no. Trong trng hp c
bớt tri v bớt ln c phỏt ng thi thỡ bớt tri s ln ỏt tớn hiu trờn bus s cú mc
tri. Trong thc t nu s dng mch AND thỡ mc tri tng ng vi bớt 0 v mc
ln tng ng vi bớt 1.
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

10


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.3.1.4 C ch giao tip
c trng ca CAN l phng phỏp nh a ch v giao tip hng i tng,
trong khi hu ht cỏc h thng bus trng khỏc u giao tip da vo a ch cỏc trm.
Mi thụng tin trao i trong mng c coi nh mt i tng, c gỏn mt s mó
cn cc. Thụng tin c gi i trờn bus theo kiu truyn thụng bỏo vi di cú th
khỏc nhau.
Cỏc thụng bỏo khụng c gi ti mt a ch nht nh m bt c trm no cng

cú th nhn theo nhu cu. Ni dung mi thụng bỏo c cỏc trm phõn bit qua mt
mó cn cc (IDENTIFIER). Mó cn cc khụng núi lờn a ch ớch ca thụng bỏo,
m ch biu din ý ngha ca d liu trong thụng bỏo. Vỡ th, mi trm trờn mng cú
th t quyt nh tip nhn v x lý thụng bỏo hay khụng tip nhn thụng bỏo qua
phng thc lc thụng bỏo (message filtering). Cng nh s dng phng thc lc
thụng bỏo, nhiu trm cú th ng thi cựng nhn mt thụng bỏo v cú cỏc phn ng
khỏc nhau.
Mt trm cú th yờu cu mt trm khỏc gi d liu bng cỏch gi mt khung
REMOTE FRAME. Trm cú kh nng cung cp ni dung thụng tin ú s gi tr li
mt khung d liu DATA FRAME cú cựng mó cn cc vi khung yờu cu.
Cựng vi tớnh nng n gin, c ch giao tip hng i tng CAN cũn mang
li tớnh linh hot v tớnh nht quỏn d liu ca h thng. Mt trm CAN khụng cn
bit thụng tin cu hỡnh h thng (vớ d a ch trm). Nờn vic b xung hay b i mt
trm trong mng khụng ũi hi bt c mt s thay i no v phn cng hay phn
mm cỏc trm khỏc. Trong mng CAN, cú th chc chn rng mt thụng bỏo hoc
c tt c cỏc trm quan tõm tip nhn ng thi, hoc khụng c trm no tip
nhn. Tớnh nht quỏn d liu c m bo qua cỏc phng phỏp gi ng lot v x
lý li.
1.3.1.5. Cu trỳc bc in
CAN s dng phng thc nh a ch theo i tng. Cỏc i tng c hiu
õy chớnh l i din cho cỏc thụng bỏo mang d liu quan tõm nh giỏ tr o, giỏ tr
iu khin, thụng tin trng thỏi.
Mi i tng thụng bỏo cú mt tờn riờng bit, hay núi cỏch khỏc l l mt cn
cc (IDENTIFIER) c s dng truy cp trờn bus. Mi bc in s cú mt ụ
cha cn cc ca i tng vi chiu di 11 bớt (dng khung chun theo CAN2.0A)
hoc 29 bớt (khung m rng CAN2.0B).
CAN nh ngha 4 kiu bc in sau:
- Khung d liu (DATA FRAME) mang d liu t mt trm truyn ti cỏc trm
nhn.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

11


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

- Khung yờu cu d liu (REMOTE FRAME) c gi t mt trm yờu cu
truyn khung d liu vi cựng mó cn cc.
- Khung li (ERROR FRAME) c gi t bt k trm no phỏt hin li bus.
- Khung quỏ ti (OVERLOAD FRAME) c s dng nhm to mt khong cỏch
thi gian b sung gia hai khung d liu hoc yờu cu d liu trong trng hp
mt trm b quỏ ti

Hỡnh 1.12. Cu trỳc khung d liu CAN
Cỏc khung d liu v yờu cu d liu cú th s dng c dng khung chun v
dng khung m rng. Gia hai khung d liu hoc yờu cu d liu cn mt khong
cỏch ớt nht l 3 bớt ln phõn bit c gi l INTERFRAME SPACE. Trong trng
hp quỏ ti khong cỏch ny s ln hn bỡnh thng.
Khung d liu/Yờu cu d liu
Mi khung d liu cú th mang t 0 n 8 byte d liu s dng. Chun CAN
khụng quy nh giao thc v cỏc dch v trờn lp 2, do ú vic din gii vựng d liu
ny nh th no thuc ton quyn ngi s dng. Cỏc bc in nh cú th khụng thớch
hp vi mt s lnh vc ng dng nht nh, nhng to li th v tớnh nng thi gian
thc. C th, tỡnh trng mt thnh viờn chim gi bus trong mt thi gian di nh vy
s khụng xy ra.
Khung yờu cu d liu cng cú cu trỳc tng t nh khung d liu, nhng
khụng mang d liu v khỏc vi khung d liu bớt cui ca ụ phõn x.

- Khi u khung l mt bớt tri v ỏnh du khi u ca mt khung d liu
hoc khung yờu cu d liu. Tt c cỏc trm s phi ng b húa da vo bớt khi u
ny.
- ễ phõn x c s dng l mc u tiờn ca bc in. Quyt nh quyn truy
nhp bus khi cú nhiu thụng bỏo c gi i ng thi.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

12


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

- ễ phõn x cú chiu di 12 bớt i vi dng khung chun v 32 bớt i vi dng
khung m rng trong ú mó cn cc di 11 bớt hoc 29 bớt. Bớt cui cựng ca ụ phõn
x c gi l bớt RTR (Remote Transmission Request), dựng phõn bit gia khung
d liu (bớt tri) v khung yờu cu d liu (bớt ln).
- ễ iu khin chiu di 6 bớt, trong ú 4 bớt cui mó húa chiu di d liu (bớt tri
bng 0 bớt ln bng 1). Tựy theo dng khung chun hay m rng m ý ngha ca
hai bớt cũn li khỏc nhau mt chỳt.
- ễ d liu cú chiu di t 0 n 8 byte, trong ú mi byte c truyn i theo th
t t bớt cú giỏ tr cao nht (MSB) n bớt cú giỏ tr thp nht (LSB).
- ễ kim soỏt li CRC bao gm 15 bớt c tớnh theo phng phỏp CRC v mụt
bớt ln phõn cỏch. Dóy bớt u vo tớnh bao gm bớt khi u khung, ụ phõn
x, ụ iu khin v ụ d liu, vi a thc phỏt
- ễ xỏc nhn ACK (Acknowlegment) gm 2 bớt c phỏt i l cỏc bớt ln. Mi
trm nhn c bc in phi kim tra mó CRC. Nu ỳng s phỏt chng mt
bớt tri trong thi gian nhn c bớt ARC u tiờn (ARC slot). Nh vy, mt

bc in c truyn chớnh xỏc s cú mt bớt ARC tri nm gia hai bớt ln phõn
cỏch (mt bớt phõn cỏch CRC v mt bớt phõn cỏch ARC).
- Kt thỳc chung c ỏnh du bng 7 bớt ln.
a.

Khung li

Hỡnh 1.13. Cu trỳc khung li CAN
Mt khung li c gi t bt k trm no phỏt hin li trờn bus. Khung li bo
gm c li (Error Flag) v phõn cỏch li (Error Delimiter). CAN phõn bit hai loi li
l li ch ng (Active Error) v li b ng (Passive Error). Tng ng vi chỳng l
hai dng c li:
- Dng c li ch ng bao gm 6 bớt tri lin nhau.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

13


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

- Dng c li b ng bao gm 6 bớt ln lin nhau, tr trng hp nú b ghi ố lờn
bi cỏc bớt tri t trm khỏc.
Mt trm li ch ng khi phỏt hin li s bỏo hiu bng cỏch gi mt c li ch
ng. C li ch ng vi phm lut nhi bớt hoc phỏ b dng c nh ca ụ ACK hay
ụ kt thỳc khung. Chớnh vỡ vy, tt c cỏc trm khỏc cng phỏt hin ra li v bt u
gi c li. Cui cựng, dóy bớt tri quan sỏt c trờn bus thc t l kt qu ca s xp
chng nhiu c li khỏc nhau phỏt riờng t cỏc trm. Tng chiu di ca dóy ny dao

ng trong khong t 6 n 12 bớt.
Phõn cỏch li c ỏnh du bng 8 bớt ln liờn tc. Sau khi gi xong mt c li,
mi trm phi gi tip mt s bớt ln v ng thi quan sỏt bus. Cho n khi phỏt hin
ra mt bớt ln (tc l khi cỏc trm khỏc ó gi xong c li ch ng), chỳng s phỏt
tip by bớt ln.
b. Khung quỏ ti
Mt khung quỏ ti cú cu trỳc tng t nh khung li bao gm c quỏ ti
(Overload flag) v phõn cỏch quỏ ti (Overload Delimiter).
C quỏ ti gm sỏu bớt tri tng t nh c li ch ng. C quỏ ti xúa b dng
c nh ca ụ INTERMISSION khong trng gia hai khung. Chớnh vỡ vy, tt c
cỏc trm khỏc cng phỏt hin tỡnh trng quỏ ti v bt u gi c quỏ ti. Cui cựng,
dóy bớt tri quan sỏt c trờn bus thc t l s xp chng nhiu c li khỏc nhau phỏt
riờng t cỏc trm.
Cng ging nh khung li, phõn cỏch quỏ ti c ỏnh du bng tỏm bớt ln liờn
tc. Sau khi gi xong mt c li, mi trm phi quan sỏt bus cho n khi phỏt hin ra
mt bớt ln. Ti thi im ú tt c cỏc trm khỏc ó gi xong c quỏ ti, chỳng s phỏt
tip 7 bớt ln. Ti a l hai khung quỏ ti cú th s dng nhm to thi gian tr gia hai
khung d liu hoc khung yờu cu d liu.

Hỡnh 1.14. Cu trỳc khung quỏ ti CAN

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

14


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.3.1.6. Truy nhp bus
CAN s dng phng phỏp truy nhp mụi trng CSMA/CA, tc iu khin
phõn kờnh theo tng bớt. Phng phỏp phõn mc u tiờn truy nhp bus da theo tớnh
cp thit ca ni dung thụng bỏo. Mc u tiờn ny phi c t c nh, trc khi h
thng i vo vn hnh. Thc t, mó cn cc khụng nhng mang ý ngha ca d liu
trong thụng bỏo, m cũn ng thi c s dng l mc u tiờn.

Hỡnh 1.15. Minh ha hot ng ca CAN
Bt c mt trm no trong mng cng cú th bt u gi thụng bỏo, mi khi
ng truyn ri. Mi bc in u bt u bng mt bớt khi im v mó cn cc, vỡ
th nu hai hoc nhiu trm cựng ng thi bt u gi thụng bỏo, vic xung t trờn
ng truyn s c phõn x da theo tng bớt ca mó cn cc. Mi b thu phỏt u
phi so sỏnh mc tớn hiu ca mi bớt gi i vi mc tớn hiu quan sỏt c trờn bus.
Nu hai mc tớn hiu cú trng thỏi logic ging nhau thỡ trm cú quyn phỏt bit tip
theo, trng hp ngc li s phi dng ngay lp tc.
Trong trng hp thc hin bớt giỏ tr 0 ng vi mc tri v bớt giỏ tr 1 ng vi
mc ln, bớt 0 s ln ỏt. Vỡ vy, mt thụng bỏo cú mó cn cc nh nht s c tip
tc phỏt hay núi cỏch khỏc, thụng bỏo no cú mó cn cc cng bộ thỡ mc u tiờn
cng cao. Trong trng hp xy ra va chm gia mt thụng bỏo mang d liu (DATA
FRAME) v mt thụng bỏo yờu cu gi d liu (REMOTE FRAME) vi cựng mó cn
cc, thụng bỏo mang d liu s c u tiờn. Phng thc phõn x ny khụng nhng
m bo thụng tin khụng b mt Mỏt, m cũn nõng cao hiu qu s dng ng truyn.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

15


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.3.1.7. Bo ton d liu
Nhm m bo mc an ton ti a trong truyn dn d liu, mi trm CAN u
s dng kt hp nhiu bin phỏp t kim tra, phỏt hin v bỏo hiu li. Cỏc bin
phỏp kim soỏt li sau õy c ỏp dng:
-

Theo dừi mc tớn hiu ca mi bớt truyn i v so sỏnh vi tớn hiu nhn c
trờn bus.

- Kim soỏt qua mó CRC.
- Thc hin nhi bớt (nhi mt bớt nghch o sau nm bớt ging nhau).
- Kim soỏt khung thụng bỏo.
Vi cỏc bin phỏp trờn, thỡ hiu qu phỏt hin li:
- Phỏt hin c tt c cỏc li ton cc
- Phỏt hin c tt c cỏc li cc b ti b phỏt.
- Phỏt hin c ti nm bớt li phõn b ngu nhiờn trong mt bc in.
- Phỏt hin c cỏc li t ngt cú chiu di nh hn 15 bớt trong mt thụng bỏo.
- Phỏt hin c cỏc li cú s bớt li l chn.
- T l li cũn li (xỏc sut mt thụng bỏo cũn b li khụng phỏt hin) nh hn
4.7*10-11.
Tt c cỏc trm nhn thụng bỏo phi kim tra s nguyờn vn ca thụng tin v xỏc
nhn thụng bỏo. Khi phỏt hin ra s sai lnh trong mt thụng bỏo, cỏc trm u cú
trỏch nhim truyn khung li. Cỏc thụng bỏo b li ú s b dng v c t ng phỏt
li. Thi gian hi phc t khi phỏt hin li n khi bt u gi thụng bỏo tip theo ti
a l 31 thi gian bớt, nu nh khụng cú li no xy ra tip.
Cỏc trm CAN cú kh nng phõn bit gia nhiu tc thi vi li kộo di, vớ d
li khi mt trm cú s c. Cỏc trm b hng s c t ng tỏch ra khi mng v mt
logic.

1.3.1.8. Mó húa bớt
Trc khi c chuyn i thnh tớn hiu trờn ng truyn. CAN s dng
phng phỏp nhi bớt (bit stuffing). Dóy bớt u vo cn nhi bao gm bớt khi u
khung, ụ phõn x, ụ iu khin, d liu v dóy CRC. Khi 5 bớt liờn tc ging nhau, b
phỏt s t ng b sung mt bớt nghch o cui cựng. Bờn nhn s phỏt hin ra bớt
c nhi v tỏi to thụng tin ban u. Vic nhi bớt khụng c thc hin vi cỏc
phn cũn li ca khung d liu v khung yờu cu d liu, cng nh vi cỏc khung li
v khung quỏ ti. Cui cựng, dóy bớt c dóy bớt c mó húa theo phng phỏp
NRZ, cú ngha l trong sut mt chu k bớt, mc tớn hiu hoc l tri hoc l ln.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

16


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.3.1.9. S ụ kờt nụi cac tram trong mang CAN

Hỡnh 1.16. Minh hoa s liờn kờt
vờ mt iờn hoc cua cac tram trong mang

Hỡnh 1.17. S kt ni cỏc nỳt trong mng CAN
1.3.1.10. ng dng mng CAN trờn h thng in ụ tụ
a.Tng quan
Mng truyn thụng a chiu (Mutiplex) s dng trờn xe ụ tụ c SAE nh
ngha bao gm ba lp (class): lp A, lp B, lp C. Trong ú:
Lp A (class A): Mc ớch lm gim dõy dn tớn hiu truyn nhn gia cỏc nỳt

bng cỏch cỏc tớn hiu trao i gia cỏc nỳt c truyn trờn mt ng bus chung.
Thay vỡ s dng cỏc ng dõy riờng r liờn kt cỏc nỳt nh trc õy.
Lp B (class B): c s dng nhng ni m d liu c truyn gia cỏc nỳt
loi b s lp li cỏc cm bin hoc cỏc thnh phn khỏc ca h thng. Cỏc nỳt
(node) ny ca h thng thụng tin a chiu tn ti dng cỏc modul chun trong quy
nh ca in thõn xe.
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

17


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

Lp C (class C): c s dng nhng ni m tớn tc ng truyn cao, c
bit liờn quan ti h thng iu khin thi gian thc (real-time control system). Nh
iu khin ng c v phanh ABS. D liu c gi trờn bus tớn hiu nhm tp trung
quỏ trỡnh iu khin v gim dõy dn.
Chỳ ý:
Quy inh, lp A l lp con ca lp B, lp B l ln con ca lp C.
b. Quy nh cho 3 lp ca in ụ tụ
Cỏc bc in trong mng in ụ tụ l ngn ( 3 n 12 byte) nh ch ra trong hỡnh
4.1, bao gm ba phn: Header, Data (thụng tin c gi i) v Error Detection
(phng phỏp kim li).

Hỡnh 1.18. Cu trỳc bc in
Bc in ny c chuyn thnh ba lp khỏc nhau v cú cỏc yờu cu riờng.
c. Mt s hỡnh nh thc t v mng CAN

Hỡnh 1. 19. Dõy CAN trờn xe ti nh MB

Hỡnh 1.20. Dõy dn trờn xe Sprinter

Hỡnh 1.21. Dõy dn trờn xe SPrinter MB W203

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

18


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

1.3.2. Mó chỡa khúa chng trm
1.3.2.1. Khỏi quỏt
H thng mó hoỏ khoỏ ng
c l mt h thng chng trm cho
xe. H thng ny ngn khụng cho
ng c khi ng bng cỏch ngn
cn quỏ trỡnh ỏnh la v phun
nhiờn liu khi bt k mt chỡa khoỏ
no khụng phi l chỡa khoỏ cú mó
ID* ó c ng ký trc. Khi t
ch cho h thng mó hoỏ khoỏ
ng c ng, thỡ ốn ch bỏo an
ninh nhỏy cho bit h thng ó
c xỏc lp.

Hỡnh 1.22. H thng mó chỡa khúa v chng trm

H thng mó hoỏ khoỏ ng c gm cú mt chớp mó chỡa khoỏ, mt cun dõy thu
phỏt tớn hiu, ECU khoỏ ng c v ECU ng c . v.v.
Cú hai loi h thng mó hoỏ khoỏ ng c, mt loi iu khin bng ECU c
lp (ECU khoỏ ng c) v loi kia thỡ iu khin bng ECU ng c cú ECU khoỏ
ng c bờn trong.
1.3.2.2 Chc nng
a. Chc nng xỏc lp/b ch ca h thng mó hoỏ khoỏ ng c

- Xỏc lp ch cho h
thng mó húa ng c
Thi im rỳt chỡa khoỏ
in ra khi khoỏ in hoc 20
giõy sau khi xoay chỡa khoỏ in
v v trớ ACC hoc LOCK, h
thng mó hoỏ khoỏ ng c c
xỏc lp vic ỏnh la khi ng
v phun nhiờn liu khụng th thc
Hỡnh 1.23. Chc nng h thng mó chỡa khúa chng trm
hin c.
- B ch mó húa cho ng c
Khi cm chỡa khoỏ in khoỏ thỡ ECU khoỏ ng c v chớp mó chỡa khoỏ
nm trong chỡa khoỏ bt u giao tip vi nhau.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

19

Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

Sau khi c giao tip bt u, nu mó khi ng ng ký trong ECU khoỏ ng c v
trong chớp mó chỡa ca nú trựng hp nhau hai ln liờn tc, thỡ ch ca h thng mó
hoỏ khoỏ ng c c hu b lm cho h thng ỏnh la bt u lm vic v nhiờn
liu c phun vo ng c. Kt qa l ng c cú th khi ng c.
b. Chc nng ng kớ
- Chc nng ng ký mó khoỏ gm cú chc nng ng ký t ng, ng ký b
sung v xoỏ b mỏ khoỏ.
- Chc nng ng ký mó khoỏ gm cú chc nng ng ký t ng, ng ký b
sung v xoỏ b mỏ khoỏ.
* ng kớ mó húa ln u:
õy l mt h thng ng ký
t ng mó chỡa khúa (mó chỡa chớnh
v mó chỡa ph) khi thay th ECU
khoỏ ng c.
Sau khi thay th ECU khoỏ
ng c, bt khoỏ in lờn v trớ ON
lm cho ốn ch bỏo nhp nhỏy. Trong
iu kin ú, tra chỡa khoỏ chớnh v
chỡa khoỏ ph vo khoỏ ỏnh la
t ng ng ký mó chỡa vo ECU.
Hỡnh 1.24. ng kớ mó chỡa khúa ln u

* Chc nng mó chỡa b sung:
õy l chc nng thc hin vic
ng ký b sung mó chỡa mi (mó chỡa
chớnh v mó chỡa ph) cú mó chỡa ó

c ng ký trong ECU.
Hỡnh v bờn phi cho ta mt vớ
d v phng phỏp ng ký b sung
i vi loi iu khin bng ECU khoỏ
ng c. Phng phỏp ng ký ny
c thc hin nh vn hnh khoỏ
in v thao tỏc úng/m ca xe phớa
ngi lỏi.

Hỡnh 1.25. ng kớ mó chỡa khúa b sung

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

20


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

CHNG 2. H THNG THễNG TIN TRấN ễ Tễ
2.1. TNG QUT V H THNG
2.1.1. Tng quan v h thng
H thng thụng tin trờn xe bao gm: cỏc bng ng h (tableau), mn hỡnh v cỏc
ốn bỏo giỳp ti x v ngi sa cha bit c thụng tin v tỡnh trng hot ng ca
cỏc h thng chớnh trong xe.
Thụng tin cú th truyn n ti x qua 2 dng: tng t (tableau kim) v s
(tableau hin s).
Trờn mt s loi xe ngi ta cng dựng ting núi truyn thụng tin n ti x.
ốn bỏo hiu

v ốn cnh

ng h ốn
tc ng bỏo r
c

ng h
tc xe

Cỏc ốn bỏo hiu
v ốn cnh bỏo

bỏo

Vụn k

ng h nhit
nc lm mỏt

ng h ỏp sut
du

ng h
ốn bỏo
nhiờn liu
ch pha

A- Bỏo ỏp lc nht

C- Bỏo nhit nht

E: Cỏc ốn bỏo

G- Tc ng c

B- Bỏo in ỏp

D- Bỏo mc xng

F- Tc xe

H- Hnh trỡnh

Hỡnh 2.1. Tableau loi thng v loi hin s.

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

21


Khoa Cơ khí Động lực

ốn bỏo phanh tay

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

T-BELT

ốn bỏo tht dõy an ton cha
ỳng v trớ

ốn bỏo cha tht dõy an
ton

ốn bỏo lc nhiờn liu b bn,
nght

ốn bỏo np

ốn bỏo mc nc lm Mỏt thp

ốn bỏo ỏp lc nht thp

ốn bỏo r

ốn bỏo mc nht ng c

ốn bỏo nguy

ốn bỏo li (iu khin
ng c)
ốn bỏo cú ca cha úng
cht

ốn bỏo xụng

ốn bỏo pha

Hỡnh 2.2 Cỏc loi ng h ch th bng kim v cỏc ký hiu trờn bng ng h.

2.1.2. Cu trỳc tng quỏt ca h thng
H thng thụng tin bao gm cỏc loi ng h sau:
2.1.2.1. ng h tc xe (speedometer)
ng h tc xe dựng hin th tc xe chy theo kilomet hoc dm (mile).
Nú thng c tớch hp vi ng h o quóng ng (odometer) bỏo quóng
ng xe ó i t lỳc xe bt u hot ng v ng h hnh trỡnh (tripmeter) o
cỏc khong cỏch ngn gia im i v im n.
2.1.2.2. ng h tc ng c (tachometer)
Hin th tc ng c (tc trc khuu) theo v/p (vũng/phỳt) hay rpm.
2.1.2.3. Vụn k
Ch th in ỏp accu hay in ỏp ra ca mỏy phỏt. Loi ny hin nay khụng cũn
trờn tableau na.
2.1.2.4. ng h ỏp lc nht
Ch th ỏp lc nht ca ng c.
2.1.2.5. ng h nhit nc lm Mỏt
Ch th nhit nc lm Mỏt ng c.
2.1.2.6. ng h bỏo nhiờn liu
Ch th mc nhiờn liu cú trong thựng cha.
2.1.2.7. ốn bỏo ỏp sut nht thp
Ch th ỏp sut nht ng c thp di mc bỡnh thng.
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

22


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

2.1.2.8. ốn bỏo np

Bỏo h thng np hot ng khụng bỡnh thng (mỏy phỏt h).
2.1.2.9. ốn bỏo pha
Bỏo ốn u ang ch chiu xa.
2.1.2.10. ốn bỏo r
Bỏo r phi hay trỏi.
2.1.2.11. ốn bỏo nguy hoc u tiờn
ốn ny c bt khi mun bỏo nguy hoc xin u tiờn. Lỳc ny c hai bờn ốn r
phi v trỏi s chp.
2.1.2.12. ốn bỏo mc nhiờn liu thp
Bỏo nhiờn liu trong thựng nhiờn liu sp ht.
2.1.2.13. ốn bỏo h thng phanh
Bỏo ang kộo phanh tay, du phanh khụng hay mỏ phanh quỏ mũn.
2.1.2.14. ốn bỏo ca m
Bỏo cú ca cha c úng cht.
2.1.2.15. ốn bỏo li ca cỏc h thng iu khin
Phanh chng hóm cng ABS, h thng iu khin ng c CHECK ENGINE, h
thng kim soỏt lc kộo TRC...
2.1.2.16. ốn bỏo v trớ tay s ca hp s t ng: P-R-N-D-1-2
2.1.3. Phõn loi v yờu cu ca h thng
2.1.3.1. Phõn loi
H thng thụng tin trờn ụtụ cú hai dng:
a. Thụng tin dng tng t
Thụng tin dng tng t (analog) trờn ụtụ thng hin th thụng qua cỏc loi
ng h ch bỏo bng kim.
b. Thụng tin dng s
Thụng tin dng s: (digital) s dng cỏc tớn hiu t cỏc cm bin khỏc nhau v
tớnh toỏn da trờn cỏc tớn hiu ny xỏc nh tc xe, ri hin th chỳng dng s
hay cỏc th dng ct.
2.1.3.2. Yờu cu
Do c thự trong hot ng ca ụtụ, h thng thụng tin trờn ụtụ ngoi yờu cu

tớnh m thut phi m bo:
- bn c hc.
- Chu c nhit cao.
- Chu c m.
- Cú chớnh xỏc cao.
- Khụng lm chúi mt ti x.
Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

23


Khoa Cơ khí Động lực

Đại học S- phạm kỹ thuật H-ng Yên

+

Hỡnh 2.3 S mch ca mt tablụ loi tng t

Học phần Hệ thống điện thân xe & điều khiển gầm ô tô - Tín chỉ 1

24