HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE MAZDA

MỤC LỤC

1


LỜI NĨI ĐẦU
Trong cơng cuộc đổi mới hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ
theo con đường cơng nghiệp hố hiện đại hố, mục tiêu của là phấn đấu đưa
nước ta cơ bản trở thành một nước cơng nghiệp hiện đại. Vì vậy ngành cơng
nghiệp đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế - xã
hội. Trong đó ngành cơng nghiệp ôtô đóng góp một tỷ lệ không nhỏ cho sự phát
triển chung của nền kinh tế. Với nền công nghiệp Ơtơ nói chung, hiện tại trên
thế giới đã có sự phát triển vượt bậc xuất hiện các cường quốc về Ôtô như:
Đức,Hoa Kỳ, Nhật Bản.v.v.. Đối với Việt Nam chúng ta thì nền cơng nghiệp Ơtơ
vẫn cịn non trẻ, để có thể làm chủ được nền cơng nghiệp này địi hỏi mỗi chúng
ta cần phải học tập, tìm tịi, nghiên cứu rất nhiều. Hiện nay thì vấn đề “điện và
điện tử” trang bị trên ô tô là một chủ đề được quan tâm rất nhiều và là tiêu chí
quan trọng để đánh giá một chiếc xe ơtơ. Chính vì vậy với đề tài tài “Nghiên
cứu, khai thác hệ thống điện xe MAZDA 6 ” sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về hệ
thống điện, bổ sung kiến thức trong quá trình học tập, nghiên cứu và đào tạo sữa
chữa sau này.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các
thầy giáo trong bộ mơn và các bạn học viên, em đã hồn thành đề tài đúng tiến
độ được giao. Tuy nhiên, do kiến thức thực tế còn hạn chế và đây là lần đầu tiên
làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót. Em
rất mong nhận được sự quan tâm của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn
thiện hơn. Với việc thực hiện đề tài này đã giúp em có thêm nhiều kiến thức về
hệ thống điện xe otô.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy BÙI THANH HẢI
và các thầy giáo trong Bộ mơn đã giúp em hồn thành đề tài một cách tốt nhất.
TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

Học viên thực hiện:

TRẦN ANH TUẤN
2


CHƯƠNG 1:
1.1.

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Giới thiệu xe MAZDA 6
Về lịch sử, Mazda 6 ra mắt thị trường từ năm 2002 (với đời xe 2003) thay
thế cho Mazda 626, khi Mazda chuyển sang đặt tên một số mẫu xe bằng 1 chữ
số. Mazda 6 ngay từ đầu đã cho thấy một sự kết hợp thú vị giữa động cơ 4 xy
lanh tăng áp, hộp số tay, và hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian. Đến nay, mẫu xe
này đã trải qua 3 thế hệ, và liên tục được nâng cấp và phát triển với thiết kế
chuẩn mực hiện đại, công nghệ hỗ trợ tiên tiến cùng nội thất sang trọng. Theo
thời gian Mazda 6 dần được hoàn thiện và đang hướng đến mục tiêu trở thành
mẫu xe sedan cao cấp.

Hình 1.1: Hình ảnh thực tế xe Mazda 6 2016
Xe Mazda 6 Sedan SKYACTIV-G 2.0 2016 sử dụng động cơ xăng
SkyActive 2.0L 4 xi lanh cho ra công suất tối đa được đánh giá ở mức 153Hp
(mã lực) tại 6000 rpm cùng moment xoắn cực đại 200Nm ở 4000 vịng/phút. Đi
kèm với nó là hộp số tự động 6 cấp ,dẫn động đến 2 bánh trước.. Dù là một mẫu
xe sedan, nhưng Mazda 6 lại được trang bị 2 ống pô như những xe thể thao.
Cụm đèn hậu mang tuy mang thiết kế đơn giản về kiểu dáng tổng thể, nhưng lại
kết hợp hoàn hảo với thiết toàn bộ thân xe. Có lẽ, phần nổi bật nhất ở đi xe
chính là thanh trang trí được mạ crome sáng bóng uốn lượn nhẹ nhàng ngay bên

3


dưới logo hình cánh chim nổi tiếng. Cùng với việc sử dụng bóng LED bên cạnh
thiết kế hết sức mượt mà, cụm đèn hậu càng làm nổi bật Mazda 6. Điểm quyến
rũ nhất trên mẫu xe này có lẽ là 2 đường gân dập nổi phía đầu và đi xe. Hai
điểm nhấn này tạo nên hình ảnh như 1 chú báo đốm đang rượt đuổi con mồi nếu
nhìn theo phương ngang. Thêm vào đó, mâm xe hợp kim nhơm đúc kích thước
19 inches (trên phiên bản AT 2.0 là mâm 17 inches) nổi bật với thiết kế 5 chấu
kép cũng góp phần nâng cao vẻ thẩm mỹ của xe. Bao quanh bộ vành cỡ lớn này
là bộ lốp 225/45.

Hình 1.2: Hình dáng bên ngồi xe

Hình 1.3: Hình dáng bên trong xe
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật
Các thông số
Dáng xe
Số cửa
Công suất cực
đại
Momen xoắn cực
đại
Kiểu dẫn động
Mức tiêu hao

MAZDA 6 2.0AT
Sedan
4

Các thơng số
Số chổ ngồi
Kiểu động cơ
Dung tích động
cơ

MAZDA6 2.0AT
5
Xăng 14

210 Nm

Hộp số

Tự động 6 cấp

Cầu trước
l/100km

Tốc độ cực đại
Thể tích thùng

240Km/h
62L

153 mã lực

4

2.0L

nhiên liệu
Kích thước tổng
thể
Khoảng
sáng
gầm xe
Hệ thơng treo
trước
Hệ thống treo sau
Hệ thống phanh
sau
Mâm xe
Blutooth
Loa
Hệ thống cân
bằng điện tử ÉP
Camera lùi
Tái tạo
lượng

năng

nhiên liệu
4.865×1.840×1.45
0

Chiều dài cơ sở

2.830

Bán kính quay
5,6
vịng tối thiểu
Trọng
lượng
1.402
khơng tải (kg)
Hệ thống phanh
Đĩa
trước

165
Macpherson
Liên kết đa điểm
Đĩa

Thơng số lốp

225/50R17

Hợp kim 17’’
Có
6 loa (BOSE)

Đời xe
Màn hìn DVD
Điều hịa

2016
Có
2 vùng

Có

Cám biến lùi

Có

Có

Hổ trợ
khẩn cấp

Có

Có

Cửa sổ trời

phanh

1 cửa

Dừng-Khổi động
Có
thơng minh

Gương chiếu hậu

Chỉnh, gập điện
chỉnh điện

Số lượng túi khí

Phanh ABS

6 túi khí

Có

Hệ thống phân
Hổ trợ phanh
Có
Có
bố lực phanh
khẩn cấp
Nội dung đồ án tập trung nghiên cứu hệ thống điện thân xe trên xe Mazda
6 phiên bản Mazda6 2.0 AT 2016.
1.2.

Tổng quan về hệ thống điện thân xe

1.2.1.

Hệ thống khởi động
- Nhiệm vụ:
Làm quay trục khuỷu động cơ với số vòng quay tối thiểu đủ để nổ máy và
đảm bảo nổ máy dễ dàng trong mọi điều kiện làm việc của động cơ.
- Gồm một só thiết bị sau:

Ắc quy, máy khởi động và có
thể có thêm các rơle bảo vệ khóa
điện, rơle trung gian, rơle đổi nối

5


điện áp ... Trong một số xe sử dụng động cơ điezen có khi cịn có hệ thống xơng
nóng động cơ.
Hình 1.4: Vị trí một số thiết bị
1.2.2.

Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu
- Nhiệm vụ:
Đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của ơ tơ máy kéo khi trời tối hoặc
sương mù và đảm bảo an tồn giao thơng.
- Hệ thống chiếu sáng tín hiệu cơ bản như:
Đèn xi – nhan, tín hiệu đèn phanh, tín hiệu đèn nháy pha, tín hiệu oto lùi,
đèn báo nguy hiểm,...
- Hệ thống chiếu sáng cơ bản như:
Đèn chiếu sáng trước với 2 chế độ chiếu gần (đèn cos) và chiếu xa (đèn
pha). Đèn định vị ban ngày và đèn sương mù (đèn cản, đèn gầm). Bên cạnh đó,
trên xe cịn có một số loại đèn khác như đèn soi biển số, đèn báo phanh phụ
(thường đặt trên cao),…
- Gồm một số thiết bị sau:
Các loại đèn, các công tắc và rơle đèn; các cầu chì bảo hiểm và cịi điện.

Hình 1.5: Vị trí bố trí và hình dáng một số đèn
1.2.3.

Hệ thống kiểm tra theo dõi.
- Nhiệm vụ
Theo dõi và thông báo cho người sử dụng xe biết những thông số cơ bản về
tình trạng làm việc của ơ tơ.
- Các thiết bị chính:

6


Gồm các loại đồng hồ cùng các bộ cảm biến của chúng; một số đèn báo
nguy và bộ cảm biến báo nguy…Trên những ô tô hiện đại, ở hệ thống này người
ta còn trang bị thêm những đèn kiểm tra động cơ (check engine lamp) và giắc
kiểm tra (check conector) .v.v…
1.2.4. Các hệ thống thiết bị điện phụ.
- Nhiệm vụ:
Là hệ thống tiện nghi, phục vụ cho hành khách đồng thời hỗ trợ cho công
việc của người lái.
- Gồm một số thiết bị sau:
Bộ lau - rửa, nâng- hạ kính, khóa cửa, đồng hồ điện, Rađio cátset, ti vi,
điều hịa nhiệt độ…

Hình 1.6: Một số hệ thống thiết bị điện phụ

7


1.3.

Sơ đồ hệ thống điện xe Mazda 6

HÌNH 1.7: Sơ đồ mạch điện hệ thống điện thân xe mazda 6

8


HÌNH 1.8: Sơ đồ mạch điện hệ thống điện thân xe mazda 6

9


HÌNH 1.9: Sơ đồ mạch điện hệ thống điện thân xe mazda 6

10


HÌNH 1.10: Sơ đồ mạch điện hệ thống điện thân xe mazda 6
11


1.4.

Chử viết tắt
AFS: Adaptive Front Lighting System Hệ thống thích ứng phía trước
ATX: Automatic Transaxle

Hộp số tự động

ATDC: After Top Dead Center

Sau điểm chết trên

APP: Accelerator Pedal Position

Vị trí bàn đạp ga

CPU: Central Processing Unit

Bộ xử lý trung tâm

CAN: Controller Area Network

Mạng điều khiển cục bộ

DRL: Daytime Running Light

Hệ thống đèn chạy ban ngày

DSC: Dynamic Stability Control

Hệ thống kiểm soát cân bằng động lực

DTC: Diagnostic Trouble Code

Mã chẩn đoán hư hỏng

FBCM: Front Body Control Module

Mô-đun điều khiển thân trước

FSC: Forward Sensing Camera

Camera cảm biến phía trước

HBC: High Beam Control

Hệ thống đèn pha chống chói

HI: High

Cao

HLA: Hydraulic Lash Adjuster

Bộ điều chỉnh bằng thủy lực

HS: High Speed

Tốc độ cao

INT: Intermittent

Gián đoạn

LED Light Emitting Diode

Đèn LED

LH: Left Front

Bên trái

LO: Low

Chậm

MS: Middle Speed

Tốc độ trung bình

MTX: Manual Transaxle

Hộp số thường

PID: Parameter Identification

Nhận dạng thơng số

RH: Right Hand

Bên phải

TDC: Top Dead Center

Điểm chết trên

TNS: Tail Number Side Lights

Đèn đuôi xe

EPS: Electric Power Steering

Trợ lực lái bằng điện

ECT: Engine Coolant Temperature

Nhiệt độ nước làm mát động cơ

RPM: Engine Speed

Tốc độ động cơ vòng/phút

12


CHƯƠNG 2:
2.1.

Hệ thống cung cấp điện

2.1.1.

Mơ tả
•

HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE MAZDA 6

Máy phát điện khơng có bộ điều chỉnh ( bán dẫn cơng suất tích hợp bên
trong) đã được sử dụng.

•

Máy phát điện sử dụng hai cuộn dây stator kiểu kết nối tam giác đã được
sử dụng.

•

Hệ thống cung cấp điện bao gồm các bộ phận sau:

−Ắc quy
−Máy phát điện
−Đèn cảnh báo hệ thống sạc
2.1.2.

Vị trí các bộ phận

Hình 2.1: Vị trí các bộ phận của hệ thống cung cấp điện

13


2.1.3. Ác quy
2.1.3.1. Chức năng
Có chức năng lưu trữ điện do máy phát điện tạo ra. Ngồi ra, nó cung cấp
năng lượng cho các thiết bị điện tử nếu cần thiết.
2.1.3.2. Vị trí
Ắc quy được lắp trong khoang động cơ. (xe bên trái)

Hình 2.2: Vị trí lắp ác quy
2.1.3.3. Ác quy sử dụng trên xe
Xe Mazda6 dùng loại ác quy: 75D23L (12V/65Ah)

Hình 2.3: Ác quy trên xe Mazda
2.1.4.

Máy phát điện

2.1.4.1. Chức năng
Máy phát điện hoạt động bằng
cách lấy lực truyền động từ động cơ
thông qua dây đai truyền động và
tạo ra điện năng cần thiết cho các
thiết bị điện tử.
14


2.1.4.2. Vị trí
•

Máy phát điện được lắp ở phía trước bên trái của động cơ.
Hình 2.4: Vị trí lắp máy phát điện

•

Điều khiển đầu ra được thực hiện bởi PCM dẫn đến việc loại bỏ bộ điều
chỉnh IC và đơn giản hóa cấu trúc.

•

Hai cuộn dây stator kiểu kết nối hình sao.

Hình 2.5: Cấu tạo của máy phát điện

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy phát điện

15


Về mặt lý thuyết, hai cuộn dây stato tạo thành mạch có sự lệch pha, và lực
kéo từ hoạt động giữa rôto và cuộn dây stato do lệch pha sẽ bị loại bỏ. Do đó, độ
rung điện từ và tiếng ồn hoạt động của máy phát điện (tiếng ồn điện từ) đã được
giảm thiểu.

Hình 2.7: Sơ đồ mắc nối hai cuộn dây stator
•

Xung điện xảy ra thơng qua chỉnh lưu điện áp sử dụng hai cuộn dây stato
có độ lệch pha được giảm thiểu và đầu ra điện áp ổn định được cung cấp.

Hình 2.8: Sơ đồ biểu thị điện áp đầu ra
2.1.4.3. Điều khiển máy phát điện
•

Độ ổn định khơng tải đã được cải thiện bằng cách kiểm sốt tối ưu điện áp
của máy phát điện theo hoạt động của động cơ và điều kiện tải điện.

•

PCM xác định hoạt động của động cơ và điều kiện tải điện dựa trên các
tín hiệu đầu vào từ mỗi bộ phận điều khiển và điều khiển thời gian đóng điện
của các cuộn dây trường máy phát.

16


a. Sơ đồ khối

Hình 2.9: Sơ đồ khối điều khiển máy phát điện
b. Phương pháp xác định dịng điện kích từ
Tình trạng ác quy được xác định dựa trên tín hiệu cảm biến và dịng điện

•

kích thích được tính tốn theo tình trạng ác quy. Nếu cảm biến dịng điện bị trục
trặc, dịng điện kích thích được tính từ lượng đầu ra của máy phát (được xác
định bởi nhiệt độ chất lỏng ác quy, tốc độ động cơ và tốc độ xe) và tốc độ quay
thực tế của máy phát.
c. Phương pháp xác định thời gian kích thích cuộn dây từ trường
•

PCM tăng hoặc giảm dịng điện kích từ cuộn dây trường bằng cách gửi tín
hiệu đến transistors cơng suất được tích hợp trong máy phát.

•

Dịng cung cấp năng lượng cho cuộn dây trường thay đổi theo sự thay đổi
của thời gian kích thích transistors cơng suất bằng cách thay đổi tỷ lệ cơng
suất tín hiệu làm việc. Ví dụ, khi điện áp dương của ác quy giảm xuống,
tỷ lệ cơng suất của tín hiệu được gửi đến transistors cơng suất lớn hơn,
làm tăng dịng điện kích thích cuộn dây trường.

17


Hình 2.10: Phương pháp xác định thời gian kích thích cuộn dây từ trường
Trong quá trình giảm tốc, PCM làm tăng điện áp của máy phát điện và lưu

•

trữ điện trong ác quy. Trong các điều kiện khác với việc giảm tốc, chỉ cần sạc
lượng điện cần thiết theo trạng thái của ắc quy để giảm tải cho máy phát điện.
2.1.5.

Đèn cảnh báo hệ thống sạc

2.1.5.1. Chức năng
Cảnh báo người lái xe về sự cố hệ thống sạc.
2.1.5.2. Vị trí
Đèn báo hệ thống sạc được tích hợp trên cụm đồng hồ.

Hình 2.11: Đèn cảnh báo hệ thống sạc điện
2.1.5.3. Hoạt động
Sau khi xảy ra sự cố trong hệ thống sạc và mã lỗi DTC được lưu trữ trong
PCM.

18


2.1.6.

Sơ đồ mạch điện

Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện
2.2.

Hệ thống khởi động

2.2.1.

Mô tả
Hệ thống khởi động xe Mazda 6 bao gồm các bộ phận:

−
−
−

Máy khởi động
Rơ le khởi động
Cơng tắc khóa khởi động
2.2.2. Vị trí các bộ phận

Hình 2.13: Vị trí các bộ phận của hệ thống khởi động
19


2.2.3. Máy khởi động
2.2.3.1. Chức năng
Máy khởi động quay trục khuỷu thơng qua bánh răng vịng và nó đóng vai
trị như một bộ kích hoạt để khởi động động cơ.
2.2.3.2. Vị trí
Máy khởi động được lắp vào phần sau của động cơ ở phía bên trái.

•

Hình 2.14: Vị trí máy khởi động
Máy khởi động là loại giảm tốc đồng trục có thể thu được mơ-men xoắn

•

cao.

Hình 2.15: Sơ đồ khối khởi động của xe
2.2.3.3. Điều khiển máy khởi động
•

PCM kiểm soát việc cấp điện cho rơle khởi động theo yêu cầu của hệ
thống cố định để cải thiện sự ổn định
20


•

Khi khơng ở vị trí P hoặc N, việc cấp năng lượng cho rơle khởi động bằng
khóa điện bị hạn chế. (ATX - Hộp số tự động)

•

Khi khơng nhấn bàn đạp ly hợp, việc cấp điện cho rơ le khởi động bằng
cách sử dụng nút bấm khởi động sẽ bị hạn chế. (MTX – Hộp số sàn)

2.2.3.4. Sơ đồ khối điều khiển máy khởi động

Hình 2.16: Sơ đồ khối điều khiển máy khởi động
2.2.3.5. Hoạt động
Khi khơng nhận được tín hiệu yêu cầu dừng động cơ
•

PCM thiết lập nối đất cho mạch khởi động. Do đó, khi cơng tắc được
chuyển sang START, rơle khởi động được cung cấp năng lượng và động cơ khởi
động quay. Kết quả là động cơ khởi động bình thường.
Khi nhận được tín hiệu u cầu dừng động cơ.

•

PCM khơng thiết lập nối đất cho mạch khởi động. Do đó, ngay cả khi
chuyển cơng tắc đến vị trí khởi động, động cơ khởi động khơng quay do rơle
khởi động khơng đóng điện, và động cơ khơng khởi động.

21


Hình 2.17: Sơ đồ khi khơng khởi động và khi khởi động xe
PCM tắt rơ le khởi động với tốc độ động cơ ở giá trị cài đặt trở lên (giá trị

•

từ nhiệt độ nước làm mát động cơ dao động).
2.2.4.

Rơ le khởi động

2.2.4.1. Chức năng
Rơ le khởi động cấp nguồn cho Máy khởi động bằng cách nhận tín hiệu từ
PCM.
2.2.4.2. Vị trí
Rơ le khởi động được lắp vào khối rơ le và cầu chì.

Hình 2.18 : Vị trí rơ le khởi động

22


2.2.4.3. Hoạt động
Tiếp điểm đóng khi điện áp được cung cấp cho cuộn dây dựa trên tín hiệu
từ bộ dừng khởi động và điện áp ác quy được cung cấp cho máy khởi động.

Hình 2.19: Sơ đồ hoạt động của rơ-le
2.2.5.

Cơng tắc khóa khởi động

2.2.5.1. Chức năng
Cơ cấu cơng tắc khóa khởi động ngăn chặn sự đột ngột của xe khi khởi
động động cơ, nâng cao độ an tồn. Khơng thể khởi động động cơ trừ khi nhấn
ly hợp.
2.2.5.2. Vị trí
Cơng tắc khóa khởi động được lắp trên bàn đạp ly hợp.

Hình 2.20: Vị trí cơng tắc khóa khởi động
23

2.2.5.3. Hoạt động
Nhấn bàn đạp ly hợp sẽ nhấn thanh cơng tắc khóa khởi động. Tại thời điểm
này, cơng tắc khóa khởi động được bật và mạch nguồn của máy khởi động sẽ
đóng lại. Theo đó, máy, khởi động chỉ hoạt động khi nhấn ly hợp và động cơ có
thể được khởi động.

Hình 2.21: Hoạt động của cơng tắc khóa khởi động
2.2.6.

Sơ đồ mạch điện

Hình 2.22: Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động

24


2.3.

Hệ thống chiếu sáng – tín hiệu

2.3.1.

Mơ tả
Cụm đèn phía trước kết hợp cùng với các bộ phận liên quan đến đèn ngoại
thất phía trước được nhóm lại và đặt cùng nhau.
Các hệ thống sau đây đã được ứng dụng cho đèn pha.

•

- Hệ thống đèn pha phóng điện (Với hệ thống đèn Xenon)
- Hệ thống đèn tự động (Với hệ thống đèn tự động)
- Hệ thống tự động cân bằng đèn pha (Với hệ thống thống tự động cân
bằng đèn pha)
- Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS) (Với hệ thống chiếu
sáng phía trước thích ứng (AFS))
- Hệ thống đèn pha chơng chói (HBC) (Với hệ thống thống đèn pha
chơng chói (HBC) )


Hệ thống tự động tắt đèn

•

Đèn sương mù phía trước.

•

Đèn đậu loại LED (Với hệ thống đèn Xenon)

•

Đèn báo rẽ bên kiểu LED.

•

Đèn phanh /đèn hậu loại LED.

•

Đèn báo phanh phụ trên cao loại LED.

•

Một hệ thống điều khiển ánh sáng trong xe đã được ứng dụng trong đó
thời gian chiếu sáng và mức độ chiếu sáng của đèn trong xe có thể thay đổi.
Bảng 2.1: Số lượng và cơng suất các bóng đèn của hệ thống chiếu sáng
Loại
Ngoại

Số lượng
Loại

Đèn pha LO 2
25

Công
suất (W)
55