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 
1 
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: 
Năm 1690: xuất hiện máy hơi nước đầu tiên của 
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. 
Hình 1: Xe 4 bánh của thế kỷ 
thứ 7 trước Công nguyên 
2 
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. 
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. 
Hình 2. Những ô tô con ra đời trong khoảng thập kỷ 1860 
Hình 3.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1900 
3 
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”. 
Hình 4.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1930 
4 
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. 
 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. 
Hình 5. Ô tô trong những năm đầu thế kỷ 21 
5 
Hình 6. Các hệ thống tiện nghi trên ô tô 
6 
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 
7 
Hình 2.2. Các bộ phận của hệ thống gạt nước thường 
Hình 2.3. Hệ thống gạt nước tự động 
8 
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. 
9 
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 
10 
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. 
11 
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: 
12 
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 
13 
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 ... c 10 
km/h, ly hợp từ bật trở lại để phục hồi tốc độ chạy tự động. 
 Chức năng điều khiển hạ thấp tốc độ 
Khi chênh lệch giữa tốc độ thực của xe và tốc độ đặt trƣớc khoảng 5 
km/h, tốc độ đặt trƣớc có thể hạ xuống khoảng 1,6 km/h mỗi lần bật nhanh 
công tắc đến SET/COAST. 
 Chức năng điều khiển nâng cao tốc độ 
Khi chênh lệch giữa tốc độ thực của xe và tốc độ đặt trƣớc khoảng 5 
km/h, tốc độ đặt trƣớc có thể tăng lên khoảng 1,6 km/h mỗi lần bật nhanh công 
tắc đến RES/ACC (trong khoảng 0,6 giây). 
 Chức năng chẩn đoán 
103 
Chức năng thông báo hƣ hỏng và mã lỗi của CCS 
7.2.2.3. Bộ phận dẫn động (Actuator) 
a. Bộ phận dẫn động bằng chân không 
Hình 7.15. Bộ dẫn động bằng chân không 
Van điều khiển: 
Bộ trợ lực hoạt động bằng chân không gồm một tấm màng hoạt động 
bằng lò xo với van cung cấp, van này dƣợc điều khiển bằng solenoid. Khi hệ 
thống không sử dụng đến, solenoid của van điều khiển sẽ là thƣờng đóng trong 
lúc đó, solenoid van thong hơi sẽ cho khí trời đi vào. Màng của bộ trợ lực và lò 
xo sẽ giãn ra và góc mở cánh bƣớm ga sẽ không đƣợc điều chỉnh. Việc đóng và 
mở những van này trong khi hoạt động sẽ duy trì đƣợc việc thiết lập tốc độ di 
chuyển của ô tô trên đƣờng nhƣ mong muốn. 
 Van xả: 
Dùng để dẫn áp suất khí quyển vào trong bộ chấp hành khi hệ thống 
CCS bị hủy bỏ. Van xả còn đóng vai trò nhƣ một van an toàn nếu van điều 
khiển bị cố định tại vị trí cấp chân không do hƣ hỏng. Nó dẫn áp suất khí quyển 
từ van an toàn để đóng bƣớm ga, do vậy có thể giảm đƣợc tốc độ xe. Van xả 
nhƣ vậy bảo đảm tính an toàn khi lái xe. 
 Sơ đồ mạch: 
104 
Hình 7.16. Sơ đồ mạch điện loại dẫn động bằng chân không 
 Hệ số xung và điều khiển số xung: 
ECU gửi một dòng ngắt (tín hiệu xung) đến van điều khiển với tần số 
khoảng 20 Hz, bằng cách thay đổi khoảng thời gian dòng điện bật và tắt (đƣợc 
gọi là hệ số xung) sẽ làm tăng hay giảm độ chân không trong bộ chấp hành 
theo tốc độ xe. 
Khi dòng điện bật trong khoảng thời gian dài (hệ số xung cao) thì van 
chân không sẽ mở trong thời gian lâu hơn, độ chân không tăng trong bộ chấp 
hành, kết quả là bƣớm ga mở và tốc độ xe tăng lên. 
105 
Khi dòng điện tắt trong khoảng thời gian dài (hệ số xung thấp) thì van 
khí quyển sẽ mở trong khoảng thời gian lâu hơn, độ chân không tăng trong bộ 
chấp hành, kết quả là bƣớm ga đống và tốc độ xe giảm xuống. 
 Sự hoạt động của cơ cấu chấp hành: 
Khi xe hoạt động ở tốc độ không thay đổi, tăng hay giảm tốc van điều 
khiển và van xả trong bộ chấp hành hoạt động để điều khiển tốc độ xe. Hoạt 
động và sự liên hệ của các van này ứng với từng điều kiện lái xe đƣợc tổng kết 
trong bảng sau: 
106 
Hình 7.17. Sự phối hợp hoạt động của van điều khiển và van xả. 
Hình 7.18. Sơ đồ phối hợp tốc độ xe với các trạng thái của van điều khiển và van xả 
b. Bộ dẫn động bằng motor 
107 
 Bộ chấp hành gồm một motor, ly hợp từ và biến trở, thực hiện nhiệm vụ truyền 
tác động điều khiển từ ECU đến bƣớm ga tƣơng tự nhƣu bộ dẫn động bằng chân 
không. 
Sơ đồ mạch: 
M
Ly hợp từ
Biến trở
Công tắc điều khiển
CCS
CMS
GND
MAIN
RESUM/
ACCEL
CANCEL
SET/
COAST
Ắc quy
L
BATT
Công tắc 
đèn phanh
Đèn phanh
Công tắt ly hợp
Công tắt khởi động trung gian
(A/T)
(A/T)
M
Máy khởi động
Công tắt phanh tay
(M/T)
Đến đồng hồ tốc độ
Khóa điện
 IG
ST
STP
TC
MO1
MO2
VCC
VTA1
E2
Giắc kiểm tra
Đèn báo
Cảm biến tốc độ
Main FL Cầu chì 
GAUSE
SPD
E
C
U
 Đ
IỀ
U
 K
H
IỂ
N
 C
H
Ạ
Y
 T
Ự
 Đ
Ộ
N
G
ECU
 động cơ Công tắt 
IDL
PI
BK
D
IG
Bộ chấp hành
Hình 7.19. Sơ đồ mạch điện loại dẫn động bằng motor 
108 
7.3. Điều khiển và sơ đồ mạch 
7.3.1. Nguyên lí hoạt động của CCS 
Hệ thống CCS bao gồm: Cảm biến tốc độ xe, các công tắc, bộ chấp hành và 
bộ vi xử lý (bộ CCS ECU điều khiển chạy tự động). Bộ điều khiển sẽ nhận tín hiệu 
từ công tắc điều khiển chính, bộ cảm biến tốc độ và công tắc thắng. Nếu hệ thống đang 
sử d ụng bộ c ảm biến vị trí cụm trợ l ực hoặc vị trí cánh bƣớm ga, tín hiệu của nó 
sẽ đƣợc gởi đến bộ điều khiển. Một mạch điện đồng hồ sẽ thay đổi tín hiệu xung trên 
km thành tín hiệu xung trên giây - Hz (biến đổi A/D). Mạch tích hợp bộ kích thích và 
lôgic (IC) đƣợc chia làm 2 mạch điện: một mạch sẽ lƣu trữ tần số đƣợc thiết đặt, 
mạch khác sẽ giám sát tần số c ủa bộ c ảm biến tốc độ. Hai tần số này sẽ đƣợc so 
sánh với nhau bằng bộ điều khiển. Nếu tìm thấy sự khác nhau giữa 2 tần số, ECU gởi 
tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành để điều chỉnh vị trí cánh bƣớm ga duy trì 
tốc độ ôtô ở giá trị thiết đặt. 
Có hai loại cơ cấu chấp hành: Loại dẫn động chân không và loại môtơ bƣớc, 
ngày nay chủ yếu là dùng loại chân không, tuy nhiên xu hƣớng tƣơng lai sẽ s ử d ụng 
nhiều loại mô tơ để điểu khiển tốc độ xe chính xác hơn. 
Hình 7.20. Sơ đồ CCS dẫn động bằng chân không 
109 
Hình 7.21.Hệ thống CCS dẫn động bằng mô tơ 
7.3.2. Nguyên lí điều khiển 
7.3.2.1. Sơ đồ nguyên lí 
 Hệ thống CCS hoạt động theo nguyên lí điều khiển hồi tiếp, sơ đồ nguyên lí 
nhƣ sau: 
Hình 7.22. Sơ đồ điều khiển CCS 
 Tín hiệu đầu vào chính là tốc độ theo ý muốn của ngƣời lái và tốc độ thực của 
xe. Các tín hiệu quan trọng khác là sự điều chỉnh Faster- accel/Slower- coast của 
ngƣời lái, Resume, On/Off, công tắc phanh, và tín hiệu điều khiển động cơ. Tín hiệu 
đầu ra chủ yếu là trị số của bộ trợ lực điều khiển bƣớm ga, đèn báo ONN của CCS, 
những chỉ báo phục vụ bảo dƣỡng và những thong tin gửi về bộ lƣu trữ phục vụ chẩn 
đoán hƣ hỏng. 
110 
7.3.2.2. Sơ đồ mạch và sơ đồ khối 
Hình 7.23. Sơ đồ khối hệ thống CCS 
111 
Hình 7.24. Sơ đồ mạch điện hệ thống CCS 
 Tín hiệu đầu vào: 
Cảm biến tốc độ là bộ phận chính yếu nhất của hệ thống, bời vì bộ CCS 
ECU đo đạt tốc độ xe từ bộ cảm biến tốc độ trong phạm vi 1/32 (m/h). Mọi dây 
cáp của đồng hồ tốc độ hay sự dao động đều gây sai lệch trong tính toán tốc độ. 
Sự sai lệch trong tính toán tốc độ có thể đƣợc giảm thiểu bằng chu kì đo đạt. 
Cảm biến tốc độ dẫn động cho Microcontroller’s Timer Input Capture Line 
hayInterrupt Line bên ngoài. Bộ ECU sẽ tính toán tốc độ xe từ tần số của tín 
hiệu, bộ cảm biến và từ cơ sở thời gian bên trong ECU. Trị số tốc độ của xe sẽ 
đƣợc cập nhật lien tục và đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ RAM và đƣợc xử lí bởi 
chƣơng trình điều khiển tốc độ cơ sở. Thông thƣờng bộ cảm biến tốc độ là một 
112 
máy phát xoay chiều đơn giản đƣợc bố trí ở hộp số hay cáp truyền động đồng 
hồ tốc độ. Máy phát xoay chiều này tạo ra một điện áp xoay chiều với tần số tỉ 
lệ với cảm biến tốc độ vòng và tốc độ của xe. Cảm biến quang học tại đầu đồng 
hồ tốc độ cũng có thể dduwwocj sử dụng. Thông thƣờng cảm biến tốc độ tạo ra 
một số xung hay chu kì trên mỗi Km. Cùng với việc sử dụng phanh chống trƣợt 
ABS ngày càng nhiều, trị số cảm biến bổ sung có thể nhận đƣợc từ bộ cảm biến 
tốc độ đặt tại bộ ABS tại bánh xe. Dũ liệu về tốc độ từ hệ thống ABS có thể thu 
đƣợc thông qua MUX. 
Tín hiệu đầu vào của hệ thống CCS có thể là từ mỗi công tắc do ngƣời 
lái thiết đặt hoặc nhiều tín hiệu Analog khác đƣợc chuyển đổi thành tìn hiệu 
đầu vào dạng Digital. Ngoài ra còn các thong số khác cũng đƣợc tham chiếu 
đến đó, đó là cảm biến vị trí bƣớm ga, tình trạng của ly hợp hay hệ thống 
truyền lực. Các tín hiệu đầu vào khác sử dụng trong hệ thống CCS là vị trí 
bƣớm ga, hộp số, bộ ly hợp, tình trạng bộ A/C, chẩn đoán bộ chấp hành, tình 
trạng động cơ, những tín hiệu này có thể lấy từ mạng dữ liệu MUX. 
7.2.3.3. Thuật toán điều khiển chạy tự động 
Chƣơng trình điều khiển chạy tự động đƣợc thiết lập dựa vào lí thuyết 
điều khiển mờ “Fuzzy Control”, ngƣời ta có thể thiết kế thành công một hệ 
thống điều khiển tự động cho những đối tƣợng có quá nhiều thong số đầu vào 
tác động mà theo lí thuyết điều khiển tự động cổ điển trƣớc đây khó long giải 
quyết nổi. Tín hiệu đầu ra rất ổn định dù cho tín hiệu đầu vào có thể biến đổi đa 
dạng. 
 Sự vận hành của chương trình điều khiển: 
Hình 7.25. Thuật toán điều khiển ga tự động 
Bộ vi xử lí đƣợc lập trình để đo đạt tốc độ xe và ghi lại mức độ chạy 
theo trớn của xe và ở xu hƣớng của nó là tăng hay giảm. Phƣơng pháp PI tiêu 
chuẩn tạo ra tín hiệu đầu ra P tỉ lệ với sự khác biệt giữa tốc độ xe đã đƣợc cài 
đặt và tốc độ thực của xe (độ sai lệch) bởi một trị số tỉ lệ Gain Block KP. Một 
tín hiệu KI đƣợc tạo ra và biến động lên xuống theo một tỉ lệ phụ thuộc vào độ 
sai lệch của tín hiệu. 
113 
Kiểm soát tín hiệu đầu ra: 
Khi tín hiệu sai đƣợc xử lí, một tín hiệu đƣa đến bộ chấp hành đƣợc tạo 
ra để mở lớn bƣớm ga, giữu ở vị trí cố định hay giảm bớt bƣớm ga. Bộ trợ lực 
đƣợc cập nhật với đặc tính cơ khí của bộ trợ lực, có thể đến vài phần ngàn của 
giây. Tín hiệu sai lệch có thể đƣợc xử lí nhanh hơn, vì vậy tạo ra thời gian cho 
vài giá trị trung bình của cảm biến tốc độ xe. 
Điều khiển bƣớm ga có thể là loại trợ lực chân không truyền thống hay 
motor bƣớc. Ở loại trợ lực chân không, chân không tác động vào bộ chấp hành 
đƣợc xả ra theo quy trình xử lí sự cố bất cứ khi nào hệ thống phanh tác động 
với mục đích bổ sung cho quá trình đóng cuộn solenoid điều khiển bộ chấp 
hành. Bộ trợ lực kiểu motor điện đòi hỏi sự truyền động điện tử phức tạp hơn 
và một vài cơ cấu xử lí sự cố cơ khí đƣợc kết nối vào hệ thống phanh. 
114 
Chƣơng 8 
MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC (ĐỒ CHƠI TRÊN ÔTÔ) 
8.1. Tổng quan 
Đó là những thiết bị công nghệ điện tử sẽ đƣợc tích hợp nhiều tính năng thông tin qua 
GPS vừa giúp tài xế điều khiển xe an toàn vừa giải trí, thƣ giãn trên hành trình. Các 
mặt hàng nhƣ đầu DVD, màn hình tinh thể lỏng, dàn âm thanh, máy khử mùi.... 
Những đồ chơi cơ bản nhƣ dàn máy CD, VCD, đèn sƣơng mù, cản bảo vệ xe phía 
trƣớc-sau, ốp gỗ, che nắng xe, thảm trải, nƣớc hoa. Ngoài những vật dụng nhƣ trên thì 
việc sử dụng dàn âm thanh radio-cassette, CD có sẵn là không đủ mà chuyển sang sử 
dụng đầu DVD, tivi màn hình tinh thể lỏng 5-12 inch do Mỹ, Hàn Quốc, Đài Loan, 
Trung Quốc sản xuất với các thƣơng hiệu nhƣ Kenwood, JVC, Newvox... Giá bán các 
bộ màn hình này dao động từ 5-15 triệu đồng/bộ, tùy thƣơng hiệu. Tùy theo thƣơng 
hiệu mà chi phí cho thiết bị này có thể lên tới vài chục triệu đồng/bộ. Ngoài thiết bị 
âm thanh, hình ảnh, chủ xe có thể nâng cấp salon bằng cách bọc da toàn bộ nội thất 
xe, thay vô-lăng gỗ, tay nắm cần số bằng gỗ tích hợp công tắc còi và đèn... Giá một bộ 
bọc đệm da cho xe 4 chỗ khoảng 5,5 triệu đồng, cho xe 7 chỗ khoảng 8 triệu đồng. 
Bên cạnh đó, thị trƣờng năm nay còn xuất hiện ghế mát xa do Trung Quốc và Hàn 
Quốc sản xuất với giá khoảng 800.000đồng đến 1,5 triệu đồng/chiếc. 
8.2. Một số “Đồ chơi” trên ôtô 
8.2.1. Mở khóa bằng cảm biến. 
Nhiều khả năng trong những năm tới tài xế sẽ không cần phải mang theo một chiếc 
chìa khóa vƣớng víu trong túi. Hệ thống khóa trên xe hơi có thể sẽ đƣợc mở bằng một 
nút cảm biến vân tay tích hợp trên cửa xe. 
Những chiếc xe cao cấp hơn có thể sẽ nhận biết đƣợc bàn tay chủ nhân và tự động mở 
cửa ngay khi tài xế chạm vào. 
115 
Khi ngồi trong xe, tài xế cũng chỉ cần nhấn nút khởi động mà không cần tra khóa vào 
ổ. Những lo ngại về an toàn sẽ đƣợc những cảm biến nhận diện trên ô tô xử lý. 
8.2.2.Màn hình - Rất nhiều màn hình. 
Trong tƣơng lai, màn hình sẽ không chỉ có mặt trên TV, máy tính bảng hay điện thoại, 
nó còn phổ biến trong ngành công nghiệp xe hơi. Trong thời gian qua hầu hết những 
mẫu xe mới từ trung cấp trở lên đều đƣợc trang bị 1 đến 2 màn hình hiển thị. 
Thậm chí, một số mẫu xe giá rẻ cũng đƣợc trang bị tính năng này. Mặc dù việc trang 
bị màn hình lớn, độ phân giải cao mang tính giải trí cao hơn nhƣng cũng kéo theo 
những lo ngại về việc an toàn do dễ mất tập trung khi lái xe. 
Những màn hình cảm ứng cỡ lớn trong ô tô sẽ phổ biến hơn trong thời 
gian tới. 
8.2.3. Camera 
Khác với màn hình bị cho là làm giảm an toàn khi lái xe, camera đƣợc trang bị nhiều 
trên xe hơi đóng vai trò nhƣ những con mắt giúp tài xế quan sát tốt hơn. 
Camera có thể đƣợc lắp trên gƣơng giúp quan sát điểm mù, phía trƣớc để giảm thiểu 
va chạm, phía sau để phát hiện vật cản khi lùi, đỗ xe. Thậm chí camera có thể đƣợc 
lắp để giám sát tài xế, cảnh báo hệ thống an toàn xử lý khi tài xế mất tập trung. 
8.2.4. Ghế “điều hòa”. 
Ghế “điều hòa” đƣợc Saab đi tiên phong từ những năm 1990. Sau một vài cải tiến, 
những chiếc ghế tiện ích này đƣợc trang bị trên nội thất những chiếc xe hơi sang 
trọng, đắt tiền. 
116 
Tuy nhiên, nhờ những công nghệ sản xuất mới có chi phí thấp hơn cũng nhƣ chiến 
lƣợc mới nhiều nhà sản xuất đang có xu hƣớng trang bị những công nghệ này trên 
những chiếc xe giá rẻ hơn. 
Hiện nay, ghế điều hòa” đƣợc trang bị những tính năng nhƣ sƣởi ấm hay làm mát 
mằng những chiếc quạt thông gió tích hợp bên trong... 
Công nghệ tự động phanh khi phát hiện vật cản. 
Công nghệ an toàn mới với sự hỗ trợ của các cảm biến, camera giúp xe có thể tự động 
dừng hay chạy chậm khi phát hiện vật cản, có khả năng gây va chạm đã bắt đầu có 
mặt trên những chiếc xe cao cấp và hạng trung trong một vài năm trở lại đây. 
Nhiều chuyên gia dự đoán các thƣơng hiệu xe hơi có thể sẽ trang bị công nghệ an toàn 
này trên những chiếc xe giá rẻ hơn nhờ những đột phá trong công nghệ vật liệu, khiến 
chi phí sản xuất linh kiện ít hơn. 
Cũng có thể khi có mặt trên xe giá rẻ, công nghệ an toàn trên sẽ bị cắt bỏ một số tính 
năng nhƣng nó vẫn sẽ đảm nhiệm đúng vai trò của mình. 
Camera không chỉ giúp tài xế quan sát tốt hơn mà còn là con mắt của 
những công nghệ an toàn mới. 
8.2.5. Hộp số 9 cấp. 
Hiện nay, với nhiều ƣu điểm nhất là khả năng tiết kiệm nhiên liệu hộp số nhiều cấp 
đang đƣợc nhiều thƣơng hiệu xe hơi trên thế giới quan tâm. Các hãng lớn nhƣ Ford, 
GM, VW đều cho biết đang phát triển hoàn thiện hơn nữa hộp số 8,9, thậm chí 10 cấp. 
Do sự phức tạp của công nghệ hộp số, những hộp số 9, 10 cấp sẽ phải mất một thời 
gian dài mới có thể đƣợc trang bị phổ biến trên một số phân khúc nhất định. 
8.2.6. Ứng dụng và internet 
117 
Thực chất, ứng dụng và internet đƣợc phát triển đi đôi với việc trang bị màn hình trên 
xe hơi. Những màn hình cảm ứng lớn, độ phân giải cao chính là bƣớc đệm dẫn đƣờng 
những ứng dụng, mạng di động phổ biến hơn trên xe hơi. 
Nhiều hãng xe hơi trên thế giới đã nhanh chân tích hợp công nghệ mạng và ứng dụng 
vào hệ thống thông tin giải trí của mình. 
Tài xế có thể tải ứng dụng hay đọc báo thông qua màn hình hiển thị. Tuy nhiên, công 
nghệ trên cũng làm dấy lên lo ngại về an toàn do tài xế có thể mất tập trung, cũng nhƣ 
xe hơi có thể bị kẻ xấu lợi dụng thông qua mạng và ứng dụng. 
Những công nghệ an toàn mới, công nghệ mạng, ứng dụng là tiền đề 
cho những chiếc xe tự lái trong tƣơng lai 
8.2.7. Xe tự lái 
Xe tự lái là một thành tựu mới trong nghành công nghiệp ô tô. Cho đến thời điểm hiện 
tại công nghệ xe tự lái vẫn chƣa thực sự hoàn thiện. 
Nói đến công nghệ xe tự lái phải kể đến Audi và Toyota cũng đang phát triển những 
chiếc xe an tự lái của riêng mình. 
Đƣợc biết, các nhà khoa học Anh tại trƣờng đại học Oxford cũng đang có những thử 
nghiệm với xe tự lái có chi phí thấp hơn nhiều so với những nghiên cứu của Google 
hay Audi. 
Điều này hứa hẹn những chiếc xe tự lái trong tƣơng lai sẽ có giá cả phải chăng hơn.