NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Đề tài“Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống điện
thân xe Toyota Fortuner 2015” tập trung nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra,
chẩn đoán hư hỏng trên hệ thống điện thân xe Toyota Fortuner2015, bao gồm các
nội dung chính sau:
 Giới thiệu chung về chẩn đoán.
 Hệ thống điện thân xe Toyota Fortuner 2015.
 Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống điện thân
xe Toyota Fortuner 2015.


1


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian năm năm học tập tại trường, bằng sự nỗ lực của bản thân và
đặc biệt là sự chỉ dạy của thầy cô giáo và nhà trường, đã giúp đỡ em có được ngày
hôm nay, là một người công dân đang dần có ích hơn cho xã hội.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Quốc Thịnh, Bộ môn công nghệ
ô tô và hệ thống cảm biến, Đại học công nghệ thông tin và truyền thông, Đại học
thái nguyên đã hưỡng dẫn em về chuyên môn cũng như phương pháp làm việc để
em hoàn thành đồ án. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, các cô
trong Bộ môn công nghệ ô tô và hệ thống cảm biến, Đại học công nghệ thông tin
và truyền thông, Đại học thái nguyên đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành
đồ án này.
Thái Nguyên, tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án

Trần Công Khanh

2

MỞ ĐẦU

xi

1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẨN ĐOÁN

2

1.1. Lý thuyết cơ bản về chẩn đoán2
1.1.1. Lý thuyết về chẩn đoán

2

1.1.2. Khái niệm độ tin cậy

2

1.2. Tổng quan về hệ thống chẩn đoán

4

1.2.1. Khái niệm chẩn đoán trạng thái kỹ thuật 4
1.3. Chẩn đoán hư hỏng điện thân xe Toyota Fortuner 2015

5

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA FORTUNER 2015
2.1. Giới thiệu chung

24
4

23

16


2.5. Hệ thống tín hiệu

28

2.5.1. Hệ thống còi

28

2.5.2. Hệ thống đèn báo rẽ và báo nguy 30
2.6. Các hệ thống phụ trên xe

32

2.6.1. Hệ thống gạt nước và rửa kính
2.6.2. Hệ thống khóa cửa

32

36

2.6.3. Hệ thống sấy kính 41
2.6.4. Hệ thống điều hòa không khí

3.3. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng hệ thống chiếu sáng 61
3.3.1. Hệ thống đèn pha và đèn hậu

61

3.4. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng hệ thống đèn và tín hiệu
3.4.1. Đèn lùi

64

3.4.2. Đèn nhan 64
3.4.3. Đèn phanh 66
3.4.4. Hệ thống Còi

66

3.5. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng hệ thống phụ trợ
3.5.1. Hệ thống điều khiển khóa cửa điện
3.5.2. Hệ thống gạt nước, rửa kính

67

67

71

3.5.3. Hệ thống sấy kính 74
3.5.4. Hệ thống điều hòa không khí

77


Hình 2.1: Kích thước của xe Toyota Fortuner 2015 [2] 7
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát[3]
Hình 2.3: Cấu tạo ắc quy [3]

9

10

Hình 2.4: Cấu tạo bản cực và chất điện phân [3] 11
Hình 2.5: Cấu tạo vỏ ắc quy [3]
Hình 2.6: Cọc ắc quy [3]

12

12

Hình 2.7: Cấu tạo máy phát [3]

13

Hình 2.8: Rôto máy phát [3]

14

Hình 2.9: Cấu tạo stato [3] 14
Hình 2.10: Sơ đồ phụ tải điện trên ô tô [3]
Hình 2.11: Cấu tạo chính bản táp lô

15


Hình 2.23: Kết cấu còi điện và sơ đồ đấu dây [7]

28

Hình 2.24: Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống còi [4]

29

Hình 2.25: Sơ đồ bố trí hệ thống còi [4] 29
7


Hình 2.26: Sơ đồ mạch rẽ trái [8] 30
Hình 2.27: Sơ đồ mạch rẽ phải [8] 30
Hình 2.28: Sơ đồ mạch đèn báo nguy [8] 31
Hình 2.29: Hệ thống gạt nước và rửa kính [8]
Hình 2.30: Cấu tạo mô tơ gạt nước [7]

32

33

Hình 2.31: Công tắc điều khiển dừng tự động loại mass chờ [7]

33

Hình 2.32: Sơ đồ mạch gạt nước và rửa kính trước [7] 34
Hình 2.33: Sơ đồ vị trí hệ thống khóa cửa [8]


Hình 2.41: Cấu tạo hệ thống điều hoà không khí [7]
Hình 2.42: Bố trí hệ thống túi khí trên xe [4]

45

Hình 2.43: Vị trí các bộ phận hệ thống túi khí [8]
Hình 2.44: Quá trình nổ của túi khí [7]

43
46

46

Hình 2.45: Cấu tạo bộ thổi khí [8] 47
Hình 2.46: Bố trí căng đai khẩn cấp [8] 48
Hình 2.47: Cấu tạo cơ cấu căng đai khẩn cấp [8] 49
Hình 2.48: Nguyên lý bộ căng đai khẩn cấp [8] 50
Hình 2.49: Sơ đồ bố trí hệ thống chống trộm [4] 51
Hình 2.50: Trạng thái của hệ thống chống trộm [8]
Hình 2.51: Sơ đồ khối ECU chống trộm [8]

53

Hình 2.52: Các thiết bị và công tắc báo động [8] 53
Hình 3.1: Cụm công tắc chế độ đèn pha [4]
8

63

52

Hình 3.12: Cụm công tắc rửa kính hậu [4]

73

Hình 3.13: Phân bố cụm công tắc sấy kính [4]

74

Hình 3.14: Rơ le sấy kính [4]

74

Hình 3.15: Đo dây sấy [4] 75
Hình 3.16: Cụm công tắc sấy kính hậu [4]
Hình 3.17: Công tắc sấy kính ON/OFF

76

76

Hình 3.18: Đo điện trở công tắc sấy kính 77
Hình 3.19: Cụm công tắc điều hòa không khí [4]
Hình 3.20: Kiểm tra ga điều hòa [4]

78

79

Hình 3.21: Kiểm tra mã DTC túi khí bên trái [4] 82
Hình 3.22: Xóa mã DTC của túi khí [4] 83

10

92


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của xe [2]

6

Bảng 2.2: Các đèn báo trên táp lô 16
Bảng 2.3: Các thông số của hệ thống chiếu sáng [7]

23

Bảng 3.1: Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng của ắc quy

55

Bảng 3.2: Quy trình kiểm tra và chẩn đoán hư hỏng của máy phát điện
Bảng 3.3: Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng đèn pha và đèn hậu 61
Bảng 3.4: Kiểm tra công tắc chế độ đèn pha

63

Bảng 3.5: Kiểm tra công tắc đèn sương mù

63

Bảng 3.6: Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng đèn lùi

Bảng 3.16: Kiểm tra cụm công tắc rửa kính hậu 73
Bảng 3.17: Kiểm tra rơ le bộ sấy kính

75

Bảng 3.18: Kiểm tra kính cửa hậu 75
Bảng 3.19: Kiểm tra cụm công tắc sấy kính hậu 76
Bảng 3.20: Kiểm tra chỉ báo ON/OFF

77

Bảng 3.21: Kiểm tra điện trở công tắc

77

Bảng 3.22: Kiểm tra điện trở công tắc quạt gió 78
Bảng 3.23: Kiểm tra lượng ga

80

Bảng 3.24: Kiểm tra cụm đèn chỉ báo an ninh
11

86

71

69

59

CÁC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
CAN

Điều khiển dữ liệu theo vùng

Vss

Cảm biến tốc độ bánh xe.

ECT

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

GEM

Bộ điều khiển động cơ

TCM

Bộ điều khiển số

RCM

Bộ điều khiển túi khí

EATC

Bộ điều khiển điều hòa

MPX


MỞ ĐẦU
Ngành ô tô thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh
mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ thông tin vào
sản xuất và lắp đặt các linh kiện ô tô. Hiện nay thì vấn đề “điện và điện tử” trang bị
trên ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe hơi cao cấp.
Trải qua thời gian học tập tại trường, với những kiến thức đã được trang bị
giúp em có thêm nhiều tự tin và gắn bó hơn với ngành mình đang theo học. Nhận
thức được tầm quan trọng đó nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy
13


trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống điện thân xe Toyota Fortuner 2015”. Đây là
một đề tài rất gần với thực tế sản xuất và sửa chữa các hệ thống điện trên xe.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các
thầy giáo trong bộ mônvà các bạn sinh viên, em đã hoàn 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 không tránh khỏi sai sót. Em rất
mong nhận được sự quan tâm của các thầy, cô 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 thực tế, đây
chính là hành trang để em dễ dàng hơn trong công việc sau này.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Phạm Quốc Thịnh và
các thầy, cô trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
Thái Nguyên, tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án

Trần Công Khanh

14


hoặc sự cố tiệm tiến (diễn biến từ từ theo thời gian sử dụng). Đối với ô tô, trong
các cụm máy, tổng thành thì hư hỏng và sự cố diễn ra một cách từ từ do quá trình
thay đổi của các thông số kếtcấu.

Hình 1.1: Đồ thị trình bày khái niệm sự cố [1]
Ví dụ xét một thông số kết cấu S nào đó, (hình 1.1) tùy theo điều kiện sử
dụng thông số này sẽ thay đổi theo các đường cong khác nhau (đường gạch gạch),
giá trị trung bình của sự thay đổi biểu diễn bằng đường nét liền. Nếu tìm thông số
kết cấu S sau một quãng đường 1 thì trị số đó sẽ nằm trong vùng S’ - S’’ và sự
phân bố đó tuân theo qui luật Gauss (đường 1). Ta gọi giá trị giới hạn của thông số
kết cấu là Sn thì hành trình phát sinh sự cố sẽ là l’ - l’’, sự phân bố cũng theo qui
luật Gauss (đường 2).
Đặc điểm cơ bản của độ bền xe ô tô từ khi sử dụng đến khi bắt đầu xuất hiện
sự cố đầu tiên là xác suất của sự làm việc tốt trong quãng hành trình công tác hoặc
trong điều kiện vận hành cụ thể nào đó, có nghĩa là độ bền được xác định như xác
16


suất trong hành trình đó không hề phát sinh ra một hư hỏng, một sự cố nào có trị
số lớn hơn trị số cho trước nào đó.
Đối với các cụm tổng thành của ô tô còn tiếp tục được sử dụng sau khi đã
được sửa chữa hết các hư hỏng thì độ tin cậy của nó được đánh giá bằng khoảng
hành trình hoạt động giữa hai lần phát sinh sự cố, khi xác định người ta thường lấy
trị số hành trình trung bình giữa hai lần sự cố Lcp theo số liệu thống kê của từng
loại xe. Cần khẳng định rằng từng cụm, tổng thành riêng biệt thì có độ tin cậy khác
nhau.

1.2. Tổng quan về hệ thống chẩn đoán
1.2.1. Khái niệm chẩn đoán trạng thái kỹ thuật
1.2.1.1. Định nghĩa

hơn nhiều so với sự thay đổi của thông số kết cấu mà nó đại diện.
- Điều kiện dễ đo và thuận tiện đo đạc.
Một thông số được dùng làm thông số chẩn đoán khi nó phải đồng thời thoả
mãn ba điều kiện trên.
1.3. Chẩn đoán hư hỏng điện thân xe Toyota Fortuner 2015
Việc sửa chữa xe ô tô đời mới ngày nay không chỉ đơn thuần là kinh nghiệm.
Có rất nhiều lỗi nếu chỉ dùng kinh nghiệm rất khó để tìm ra nguyên nhân và nếu có
tìm ra thì cũng phải mất khá nhiều thời gian. Điện thân xe trên xe Toyota Fotuner
2015 là hệ thống quan trọng, những hỏng hóc là có thể thường xuyên xảy ra, vì vậy
việc chẩn đoán hư hỏng là rất cần thiết.
Qua thời gian nghiên cứu ở cơ sở cùng với đó là đọc thêm những cuốn tài
liệu liên quan đến chẩn đoán và hệ thống điện thân xe. Em đã tổng hợp và hoàn
thành báo cáo đồ án với những nội dung như sau:
- Giới thiệu chung về chẩn đoán:
+ Đưa ra lý thuyết cơ bản về chẩn đoán.
+ Tổng quan về chẩn đoán.
18


- Tìm hiểu về các hệ thống điện thân xe:
+ Hệ thống nguồn cung cấp.
+ Hệ thống chiếu sáng.
+ Hệ thống tín hiệu.
+ Hệ thống phụ trợ.
+ Hệ thống an toàn.
-Nghiên cứu xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống điện thân xe.
+ Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống nguồn cung cấp.
+ Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống chiếu sáng.
+ Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống tín hiệu.
+ Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống phu trợ.

tải
Động cơ

kg

2750
1780
1820
5,9

mm

220

kg

2380
4 xylanh thẳng
hàng, common rail

cc
Kw(mã lực)vòng

Công suất tối đa

phút

Momen xoắn tối đa

Nm (vòng/phút)


4 điểm

Trước

Đĩa thông gió

Sau

Tăng trống

Mức tiêu thụ

Trong đô thị

Lít/100km

9,1

nhiên liệu

Ngoài đô thị

Lít/100km

6,4

Kết hợp

Lít/100km

- Hệ thống điều khiển ôtô (Vehicle control system): Gồm hệ thốngđiều khiển
phanh chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ
thống truyền lực, hệ thống gối đệm.
- Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén,
giàn nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác.
- Hệ thống các thiết bị phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính,
nâng hạ kính, đóng mở cửa xe, radio, tivi, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế…
Các hệ thống trên hợp thành một hệ thống nhất, là hệ thống điện trên ôtô máy
kéo, với hai phần chính: Nguồn điện (hệ thống cung cấp điện) và các bộ phận tiêu
21


thụ điện (các hệ thống khác).
- Nguồn điện trên ôtô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắcquy nếu
động cơ chưa làm việc (hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ), hoặc bởi máy phát nếu
động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn. Để tiết kiệm dây dẫn, thuận
tiện khi lắp đặt sửa chữa, …, trên đa số các xe người ta sử dụng thân sườn xe làm
dây dẫn chung. Vì vậy, đầu âm của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân xe.
- Các bộ phận tiêu thụ điện (phụ tải điện): Trong các bộ phận tiêu thụ điện thì
máy khởi động là bộ phận tiêu thụ điện mạnh nhất (dòng điện cung cấp bởi ăcquy
khi khởi động có thể lên đến 400÷600 (A) đối với động cơ xăng, hoặc 2000 (A)
đối với động cơ diesel). Phụ tải điện được chia làm các loại cơ bản sau:
+ Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu, kim phun nhiên liệu,…
+ Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm các đèn pha, đèn cốt, đèn kích thước,…
+ Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: Gồm các đèn báo rẽ, đèn
phanh, mô tơ gạt nước lau kính, còi, máy khởi động, hệ thống xông máy,…
- Mạng lưới điện: Là khâu trung gian nối giữa phụ tải và nguồn điện, bao
gồm: Các dây dẫn, các bộ chuyển mạch, công tắc, các thiết bị bảo vệ và phân phối
khác nhau.
2.2. Hệ thống nguồn cung cấp trên xe

hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp.
Cả ắc quy và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.
Theo tính chất dung dịch điện phân, ắcquy nước được chia ra các loại:
+ Ăc quy axít: dung dich điện phân là axít H2SO4.
+ Ăc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH hoặc NaOH.
2.2.1.1. Cấu tạo của ắc quy
Một bình ắc quy trên ô tô bao gồm một dung dịch acid sunfuric loãng và các
bản cực âm, dương. Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ
chì thì nó được gọi là ắc quy chì- acid. Một bình ắc quy được chia thành nhiều
ngăn (ắc quy trên ô tô thường có 6 ngăn), mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả
được nhúng trong dung dịch điện phân.

Hình 2.3: Cấu tạo ắc quy [3]
a. Bản cực
24


Bản cực ắc quy được cấu trúc từ một khung sườn làm bằng hợp kim chì có
chứa Antimony hay Canxi. Khung sườn này là một lưới phẳng, mỏng. Lưới tạo
nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực
dương. Vật liệu hoạt tính được dán lên ở bản cực dương là chì oxide (PbO2) và ở
bản cực âm là chì xốp (Pb).

 Cấu tạo bản cực

 Cấu tạo chất điện phân

Hình 2.4: Cấu tạo bản cực và chất điện phân [3]
b. Chất điện phân
Chất điện phân trong bình ắc quy là hỗn hợp 36% acid sulfuric (H2SO4) và