319
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
320
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
ใบเนื้อหา หน่วยท่ี 6
เทคโนโลยีระบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์ 6.1 ระบบอำนวยความสะดวก
6.1.1 ระบบปรับระดบั ลำแสงของโคมไฟหน้ารถยนตอ์ ัตโนมัติ ระบบปรับระดับลำแสงของโคมไฟหน้ารถยนต์อัตโนมัติ (automatic headlight beam level control system) เป็นระบบที่ทำหน้าที่ปรับลำแสงของไฟหน้ารถยนต์ให้มีความสอดคลอ้ งกบั ตำแหน่งของตัวถังรถยนต์ โดยการตรวจจับของเซนเซอร์ควบคุมระดับความสูงของตวั ถังรถ ระบบน้ี จะรักษาระดับลำแสงของไฟหน้าให้ได้ระดับที่คงที่เสมอแม้ว่าสภาวะการขับขี่และสภาพของพื้นผิว ถนนจะมีการเปลี่ยนแปลงไปก็ตาม ในรูปที่ 6.1 แสดงไดอะแกรมระบบปรับระดับลำแสงของโคมไฟ หน้ารถยนต์อัตโนมัติ
รปู ที่ 6.1 ไดอะแกรมแสดงระบบปรบั ระดับลำแสงของโคมไฟหน้ารถยนต์อตั โนมตั ิ โครงสร้างของระบบปรบั ระดับลำแสงของโคมไฟหน้ารถยนต์อัตโนมตั ิ
ระบบปรบั ระดับลำแสงของโคมไฟหน้ารถยนต์อัตโนมตั ปิ ระกอบดว้ ยอปุ กรณท์ ี่สำคัญ หลัก ๆ ดงั แสดงในรปู ที่ 6.2
321
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกสย์ านยนต์
รูปท่ี 6.2 โครงสร้างของระบบปรับระดับลำแสงของโคมไฟหนา้ รถยนต์อตั โนมตั ิ 1. คอมพวิ เตอร์ควบคมุ ระดับโคมไฟหน้ารถยนต์ (headlight leveling ECU) จะ ติดตั้งอยู่ด้านหลังแผงลิ้นชักเก็บของด้านหน้าผู้โดยสาร ดังแสดงในรูปที่ 6.2 มันจะทำหน้าที่ตรวจจับ การเปลย่ี นแปลงตำแหน่งความสูงของตัวถังรถไดจ้ ากสญั ญาณทสี่ ง่ มาจากเซนเซอรค์ วบคุมระดับความ สูงของตัวถังรถและคอมพิวเตอร์ ABS จากค่ากำหนดจากสัญญาณพื้นฐานที่ได้รับจากเซนเซอร์ และ คอมพิวเตอร์ก็จะส่งสัญญาณควบคุมไปให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อปรับให้ลำแสงของไฟหน้ารถยนต์ได้ ระดบั ท่คี งที่ถูกตอ้ ง 2. เซนเซอร์ควบคุมความสงู ของตวั ถงั รถยนต์ (height control sensor) จะทำ หน้าที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของตัวถังรถตามสภาวะการขับขี่และสภาพของพื้นผิวถนน และจะสง่ สญั ญาณไปยังคอมพวิ เตอร์ในรถยนต์น่ังที่ใชร้ ะบบรองรับนำ้ หนักแบบคอยล์สปริงและระบบ รองรับด้วยอากาศเซนเซอร์จะถูกติดตั้งให้อยู่ในตำแหน่งด้านข้างของระบบรองรับทั้งด้านหน้าและ ดา้ นหลงั หรอื ดา้ นท้ายของตวั ถังรถยนต์ ดังแสดงในรปู ที่ 6.3
322
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
รูปที่ 6.3 ตำแหน่งตดิ ตง้ั ของเซนเซอร์ควบคมุ ระดับความสูงของตวั ถังรถยนต์ 3. คอมพิวเตอร์ ABS , TRAC และ VSC (ABS , TRAC and VCS ECU) จะทำหน้าที่ คำนวณสัญญาณพื้นฐานของความเร็วที่ล้อรถซึ่งได้รับจากเซนเซอร์ความเร็วที่ติดอยู่ที่ล้อ และส่ง สัญญาณในรูปของสัญญาณพัลส์ไปยังคอมพิวเตอร์ควบคุมระดับโคมไฟหน้ารถยนต์ ดังแสดงในรูปท่ี 6.2 4. มอเตอร์ปรบั ระดับโคมไฟหนา้ รถยนต์ (actuator) เป็นแบบสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ดังแสดงในรูปที่ 6.4 มนั จะทำงานได้จากสัญญาณพื้นฐานทถี่ ูกส่งมาจากคอมพวิ เตอร์ควบคมุ ระดับโคม ไฟหน้ารถยนต์เพื่อปรับองศาของโคมไฟหน้าของรถให้มีลำแสงไฟที่เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพของ พนื้ ผิวถนนและสภาวะของการขบั ข่ี
รปู ที่ 6.4 ส่วนประกอบของสเตป็ เปอร์มอเตอร์
323
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
การทำงาน เมื่อมีสภาวะการขับขี่และสภาพพื้นผิวถนนเปลี่ยนแปลงไป ก็จะทำให้ตำแหน่ง ของตัวถงั รถเกิดการเปลีย่ นแปลงไปจากตำแหนง่ ปกติ ซึ่งจากการเปลย่ี นแปลงของตัวถังรถที่เกิดข้ึนนี้ เซนเซอร์ควบคมุ ความสูงของตัวถังรถทีต่ ิดตั้งอยู่กับระบบรองรับทั้งด้านหน้าและด้านหลังจะตรวจจับ ทศิ ทางของการเคลอ่ื นทข่ี น้ึ และลงในแนวด่ิงของตวั ถังรถ (การเปลีย่ นแปลงความสงู ของตวั ถังรถยนต์ ) สัญญาณจากเซนเซอร์จะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ควบคุมระดับของไฟหน้าคอมพิวเตอร์จะคำนวณค่า กำหนดพื้นฐานจากสัญญาณที่ได้รับจากเซนเซอร์และจะกำหนดการเปลี่ยนแปลงองศาการเอียงของ ตวั ถังรถไปยังมอเตอร์ มอเตอร์จะหมุนปรับแก้ไขลำแสงของโคมไฟหน้าให้ไดร้ ะดับตำแหน่งท่ีคงท่ีตาม องศาของตวั ถงั รถทเี่ ปล่ียนแปลงไป
จากวิธีการนี้คอมพิวเตอร์จะรักษาระดับของลำแสงไฟหน้ารถยนต์ให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงการ เปลี่ยนแปลงของตำแหน่งตัวถังรถยนต์ แต่อย่างไรก็ตาม ระบบนี้จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อบิดสวิตช์จุด ระเบดิ และสวติ ช์ไฟแสงสว่างไปในตำแหน่ง ON เท่านนั้
ในรูปที่ 6.5 เป็นกราฟแสดงการเปรียบเทียบระดับตำแหน่งของลำแสงไฟหน้ารถยนต์ของ รถยนต์ที่ติดตั้งระบบปรับแสงไฟหน้ารถยนต์อัตโนมัติกับรถยนต์ที่ไ ม่ได้ติดตั้งระบบปรับแสงไฟหน้า รถยนตอ์ ัตโนมัติ
รปู ที่ 6.5 กราฟแสดงการเปรยี บเทียบระดบั ตำแหน่งของลำแสงไฟหน้ารถยนต์ของรถยนต์ทตี่ ดิ ต้ัง ระบบปรบั แสงไฟหน้ารถยนตอ์ ตั โนมัตกิ ับรถยนต์ที่ไม่ได้ติดต้ังระบบปรับแสงหนา้ รถ
324
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
5.ระบบวเิ คราะห์การทำงานบกพรอ่ ง ระบบวเิ คราะห์การทำงานบกพร่อง (self – diagnosis) จะทำงานเม่ือเกิดปัญหาข้อบกพร่อง ขึ้นกับเซนเซอร์หรือมอเตอร์ ข้อความของปัญหาที่เกิดขึ้นจะปรากฏขึ้นที่จอภาพแสดงผลการทำงาน รวมที่แผงหน้าปัดรถยนต์ ดังแสดงในรูปที่ 6.6 แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าสวิตช์จุดระเบิดอยู่ในตำแหน่ง OFF ข้อความแสดงข้อบกพร่องของระบบก็จะไม่ปรากฏขึ้นที่จอภาพแสดงผลการทำงานรวมจนกว่า จะบิดสวิตช์ไปในตำแหน่ง ON ข้อบกพร่องทเ่ี กดิ ขนึ้ น้นั จะต้องถกู ตรวจสอบอีกครง้ั
รปู ที่ 6.6 หนา้ ปดั รถยนต์ท่ีมีภาพแสดงผลการทำงานรวม
6.1.2 ระบบควบคุมการลอ็ คความเร็วรถยนตอ์ ัตโนมัติ ระบบควบคุมการล็อคความเร็วรถยนต์อัตโนมัติ (cruise control system) เป็นอุปกรณ์ มาตรฐานทตี่ ดิ ต้ังให้กับรถยนตน์ ั่งในปัจจบุ ันน้ี โดยจุดประสงคห์ ลักท่สี ำคัญของระบบก็คือ เพื่อใช้ล็อค ความเร็วของรถยนต์ที่ตำแหน่งลิ้นเรง่ ของเครื่องยนตค์ วามเรว็ ของรถจะถูกล็อคให้คงท่ีได้โดยอัตโนมัติ โดยทผี่ ขู้ ับขีร่ ถยนตไ์ ม่จำเป็นต้องเหยียบคันเรง่ เพ่ือเพม่ิ ความเรว็ ดงั น้ันระบบควบคมุ การลอ็ คความเร็ว อัตโนมัตินี้ ความเร็วของรถจะถูกล็อคด้วยการทำงานของคอมพิวเตอร์ หรือ ECU ในระดับความเร็ว ตั้งแต่ 40 ถึง 200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ตามความต้องการของผู้ขับขี่ และภายในคอมพิวเตอร์จะยังมี ระบบวิเคราะห์ปัญหาข้อขัดข้องของระบบด้วยตัวเอง เมื่อมีอุปกรณ์บางส่วนเกิดการขัดข้องขึ้น หลอดไฟเตอื นทแี่ ผงหนา้ ปดั รถยนต์จะกะพริบขน้ึ ทนั ที ทัง้ นเ้ี พื่อเป็นการเตือนใหผ้ ้ขู ับขี่ได้รับรู้ถึงปัญหา ท่ีเกิดขึ้นภายในระบบ และในเวลาเดียวกนั คอมพิวเตอรจ์ ะบันทึกข้อมลู ของปญั หาทั้งหมดที่เกิดขึ้นใน รูปของโค้ด เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการตรวจแก้ไขและบริการต่อไป ในรูปที่ 6.7 แสดงตำแหน่งติดตั้ง ส่วนประกอบของระบบการควบคุมล็อคความเรว็ อตั โนมัติ ส่วนในรปู ที่ 6.8 เปน็ ไดอะแกรมแสดงวงจร ควบคุมการทำงานของระบบควบคุมการล็อคความเรว็ อตั โนมัติ
325
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
รปู ที่ 6.7 ตำแหน่งตดิ ตงั้ ส่วนประกอบของระบบการควบคุมล็อคความเรว็ อัตโนมัติ
รปู ท่ี 6.8 ไดอะแกรมของวงจรควบคมุ การทำงานของระบบควบคุมการล็อคความเร็วอตั โนมตั ิ
326
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
3.1 โครงสรา้ งและการทำงานของระบบควบคุมการล๊อคความเร็วอตั โนมัติ โครงสรา้ งของระบบควบคุมการล็อคความเรว็ อตั โนมัติ ประกอบด้วยอปุ กรณท์ ่สี ำคญั
ดงั ตอ่ ไปนี้ 3.1.1 ชุดมอเตอร์ล็อคความเร็ว ชุดมอเตอรล์ ็อคความเร็ว (compact motor) ดังแสดงในรปู ท่ี 6.9 และรูปที่ 6.10
จะมีสว่ นประกอบทีส่ ำคญั ไดแ้ ก่ คลัตชแ์ ม่เหล็กนริ ภยั แขนบงั คบั สายคันเรง่ และโพเทนชโิ อมิเตอร์
รปู ท่ี 6.9 ส่วนประกอบของชุดมอเตอร์ลอ็ คความเร็ว
รูปท่ี 6.10 ภาพตัดแสดงสว่ นประกอบภายในชุดมอเตอร์ลอ็ คความเร็ว
327
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
การทำงาน การทำงานของชดุ มอเตอรล์ ็อคความเร็ว มรี ายละเอียดดังนี้ เม่ือชดุ มอเตอรล์ อ็ คความเร็วไดร้ บั สญั ญาณจากคอมพวิ เตอร์ เฟอื งขบั ทอ่ี ยู่ภายในของ
ชุดมอเตอร์จะถูกกระตุ้นให้หมุนขับคลัตช์แม่เหล็กนิรภัยเคลื่อนเข้าจับ ทำให้แขนบังคับสายคันเร่ง หมุนเคล่ือนตัวดึงสายคันเรง่ เปน็ สาเหตใุ หต้ ำแหน่งของลิน้ เรง่ ของเครอ่ื งยนตเ์ ปล่ยี นแปลงไป
แขนบงั คับสายคนั เร่งจะหมุนดงึ สายคันเร่งเพอื่ เปิดลิ้นเร่งก็ต่อเมอื่ มอเตอร์หมุนเคล่ือนที่ ไปในตำแหน่งของทิศทางการทำงานปกติ (ตำแหน่งหมุนเคลื่อนที่ไปข้างหน้า) และก็จะดันให้ลิ้นเร่ง ของเครือ่ งยนต์นัน้ ปิดสนทิ เมอื่ มอเตอรห์ มนุ เคล่ือนที่ไปในตำแหนง่ ทศิ ทางถอยหลงั
โพเทนชิโอมิเตอร์ทบี่ รรจุอยู่ภายในชุดมอเตอร์จะทำหน้าที่ตรวจจับตำแหน่งมมุ ของ แขนบงั คบั สายคนั เร่ง และจะสง่ สญั ญาณแจ้งตำแหน่งการทำงานไปยังคอมพวิ เตอรท์ ุกขณะ
ลิ้นเรง่ ของเครือ่ งยนตจ์ ะถูกปิดในทันทีที่คลตั ชน์ ริ ภยั เคลื่อนตวั ออกจากมอเตอร์เม่ือ ความเรว็ ของเครอ่ื งยนตถ์ กู เพ่ิมข้นึ ประมาณ 15 กโิ ลเมตรตอ่ ชวั่ โมง (9.4 ไมล์ตอ่ ชว่ั โมง) หรอื เม่ือ เกดิ ปญั หาข้อขดั ขอ้ งขนึ้ ภายในระบบ
3.1.2 สวิตช์ยกเลิกการทำงาน สวติ ชย์ กเลิกการทำงาน (cancel switch) ถกู ตดิ ตั้งไว้ภายในชดุ เดยี วกันกบั สวติ ช์
ควบคมุ แสงสว่าง สวติ ช์นจ้ี ะยกเลกิ การล็อคความเรว็ ให้เป็นไปได้โดยอัตโนมตั ิ
3.1.3 สวติ ชห์ ลกั และสวิตช์ควบคุมตำแหนง่ การทำงาน สวติ ช์หลักและสวิตช์ควบคมุ ตำแหน่งการทำงาน (main and control switch) จะ
ถูกติดตั้งให้อยู่ในตำแหน่งเหนือพวงมาลัยรถยนต์ ดังนั้นการควบคุมสวิตช์เพื่อที่จะเลือกตำแหนง่ ของ การทำงานจงึ สามารถกระทำไดโ้ ดยไม่จำเป็นต้องเปลยี่ นมือจากพวงมาลัย
1. สวติ ชห์ ลัก คือ สวิตชท์ ที่ ำหนา้ ทค่ี วบคุมการทำงานของระบบท้งั หมดโดยตรง ซึ่งสวิตช์หลักน้ีจะควบคุมการเปิดและปิดการทำงานของระบบเพียงแต่ผู้ขับขี่กดปุ่มสวิตช์หลักน้ีไปใน ตำแหนง่ A (MAIN) ดังแสดงในรูปท่ี 3.5
2. สวิตชค์ วบคมุ การทำงานของระบบ จะมลี ักษณะเปน็ แบบก้านโยกเลอื กตำแหนง่ หน้าที่การทำงาน ซึ่งจะมีให้เลือกถึง 5 ตำแหน่งด้วยกัน ก็คือ SET , COAST , RESUME , ACCEL และ CANCEL ตำแหน่ง SET และ COAST จะรวมอยู่ในสวิตช์เดียวกัน เช่นเดียวกับตำแหน่ง RESUME กับ ACCEL สวิตช์จะควบคุมการทำงานของตำแหน่งต่าง ๆ ได้เมื่อผู้ขับขี่กดสวิตช์ไปใน ตำแหน่งของเครื่องหมาย A , B , C และ D บนสวิตช์ และเมื่อต้องการยกเลิกตำแหน่งการทำงานนั้น สวิตชจ์ ะเล่อื นถอยกลบั สู่ตำแหนง่ เดิมได้โดยอตั โนมตั ิ ดงั แสดงในรปู ท่ี 6.11
328
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ยานยนต์
รูปที่ 6.11 ตำแหนง่ ติดตั้งของสวิตช์หลักและสวิตช์ควบคุมการทำงาน 3.1.4 ไฟเตือนแสดงตำแหนง่ การทำงานของระบบ
ไฟเตอื นแสดงตำแหน่งการทำงานของระบบ (power indicator light) ตดิ ตงั้ อยู่ บรเิ วณแผงหน้าปดั ร่วมของรถยนต์ด้านหนา้ ของผู้ขบั ขี่ ไฟเตือนจะสว่างขนึ้ เม่อื ผูข้ บั ข่ีกดสวติ ชห์ ลักเม่ือ ต้องการใช้ระบบล็อคความเร็ว และไฟเตือนจะกะพริบขึ้นเมื่อเกิดปัญหาข้อขัดข้องขึ้นภายในระบบ และจะกะพริบตามโคด้ ของปัญหาขอ้ ขัดข้องนน้ั ๆ ดังแสดงในรูปท่ี 6.12
รปู ท่ี 6.12 ไฟเตือน CRUISE MAIN แสดงการทำงานของระบบทหี่ นา้ ปัดรถยนต์ 3.1.5 กลอ่ งคอมพิวเตอรข์ องระบบควบคมุ การลอ็ คความเร็วอตั โนมตั ิ
กล่องคอมพิวเตอร์ของระบบควบคมุ การล็อคความเรว็ อัตโนมตั ิ (cruise control ECU) ดังแสดงในรูปที่ 3.1 กล่องคอมพิวเตอร์จะติดตั้งอยู่ภายในแผงหน้าปัดรถยนต์ คอมพิวเตอร์จะ ทำหน้าท่ีควบคุมการทำงานของระบบได้โดยรบั สัญญาณจากสวิตช์ที่พวงมาลัยและเซนเซอร์
คอมพวิ เตอรข์ องระบบควบคมุ การลอ็ คความเร็วให้คงทีอ่ ตั โนมตั จิ ะมีหน้าท่ีหลัก ๆ
329
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์
ในการควบคุมการทำงานดังตอ่ ไปนี้ 1. หน้าที่ในการควบคุมความเรว็ ให้คงที่ (constant speed control)
คอมพิวเตอร์จะควบคุมความเร็วโดยการเปรียบเทียบความเร็วของรถยนต์ที่แท้จริงกับความเร็วของ รถยนต์ที่ตั้งระดับความเร็วไว้ ซึ่งถ้าความเร็วของรถยนต์สูงขึ้น หรือต่ำกว่าความเร็วที่ตั้งไว้ มอเตอร์ ควบคมุ ความเร็วจะทำงานควบคุมตำแหนง่ การเปดิ และปิดของล้นิ เร่งเพื่อให้ได้ความเร็วตามที่กำหนด โดยที่สัญญาณจากคอมพิวเตอร์จะถูกส่งไปยังชุดมอเตอร์ล็อคความเร็วก่อนที่มอเตอร์จะทำงาน ทั้งน้ี เพอ่ื เปน็ การทดแทนการทำงานท่ีล่าชา้ ของมอเตอร์
2. หน้าท่ีต้งั ระดบั ความเรว็ ของรถยนต์ (set) เมือ่ ผขู้ บั ข่ีรถยนต์กดสวติ ชค์ วบคมุ ไปในตำแหนง่ SET และปลอ่ ยกลับไปในตำแหน่งเดิม รถยนตจ์ ะวง่ิ ไปตามระดบั ความเรว็ ท่ีผู้ขับข่ีได้ต้ัง ไว้ใหค้ งท่ี (ระดับความเรว็ จะอย่รู ะหว่าง 40 ถึง 200 กโิ ลเมตรตอ่ ชั่วโมง)
3. หน้าท่ลี ดความเรว็ (coast) เมอื่ ผขู้ บั ขี่รถยนต์กดสวติ ชค์ วบคุมไปในตำแหน่ง COAST มอเตอร์ควบคุมความเร็วจะหมนุ ดงึ ให้แขนบังคบั ไปบังคับให้ลน้ิ เร่งเริ่มปดิ ลง จนกระท่ังผู้ขับขี่ ปล่อยมอื ออกจากสวติ ช์ควบคุมคอมพิวเตอร์ก็จะล็อคความเรว็ ไวค้ งท่ตี ามตอ้ งการ
4. หนา้ ที่เพิม่ ความเร็ว (accel) เมอื่ กดสวติ ช์ควบคมุ ไปในตำแหนง่ ACCEL มอเตอร์ควบคุมความเร็วจะดึงให้แขนบังคับไปบังคับให้ลิ้นเร่งเปิดขึ้น ทำให้ความเร็วของรถค่อย ๆ เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงความเร็วที่ต้องการ และเมื่อผู้ขับขี่รถปล่อยมือออกจากสวิตช์ควบคุม คอมพิวเตอร์ก็จะลอ็ คความเรว็ ตามทีต่ ้องการนนั้ ไว้
5. หนา้ ทเ่ี รยี กความเรว็ ทล่ี อ็ คไว้กลับมาอีกครั้ง (resume) หลงั จากทีผ่ ขู้ บั ขี่ รถยนต์กดสวิตช์ควบคุมไปในตำแหน่งยกเลิกความเร็วแล้ว และมีความต้องการที่จะเรียกใช้ความเร็ว เดิมที่ล็อคไว้กลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง ผู้ขับขี่ก็เพียงแต่กดสวิตช์ควบคุมไปในตำแหน่ง RES ความเร็วท่ี เรียกมาใหม่จะไม่ลดลงจากเดิม ทั้งนี้เนื่องจากคอมพิวเตอร์ได้บันทึกความจำไว้ในหน่วยความจำและ จะเรียกความเร็วเดมิ มาใช้ใหมอ่ ีกครัง้ ได้
ดังนั้นรถยนตท์ ว่ี ง่ิ อย่จู ะตอ้ งมีความเรว็ รอบท่ีสูงกวา่ ความเรว็ ท่ีกำหนดไว้ใน หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น เมื่อล็อคความเร็วไว้ที่ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง คอมพวิ เตอร์กจ็ ะบันทึกความจำของความเร็วที่ 100 กิโลเมตรต่อชวั่ โมงเอาไว้ แตเ่ มอ่ื ความเร็วของรถ เกินกว่า 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง คอมพิวเตอร์ก็จะเรียกเฉพาะความเร็วที่ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง กลบั มาอีกครั้ง
6. หน้าท่ียกเลกิ ความเร็ว (cancel) การยกเลิกความเร็วที่ล็อคไว้ของระบบล็อค ความเรว็ สามารถกระทำได้จากสาเหตตุ า่ ง ๆ ดังตอ่ ไปน้ี
1). เม่อื สัญญาณไฟจากสวิตชไ์ ฟเบรกอย่ใู นตำแหนง่ เปดิ (ON) ผขู้ ับข่ีเหยียบแปน้ เบรก 2). เมอ่ื สัญญาณไฟตำแหนง่ สวิตชเ์ กียรว์ ่างอยู่ในตำแหนง่ เปดิ (ON)
330
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกสย์ านยนต์
3). เมือ่ กดปมุ่ ยกเลิกความเร็ว 7. หน้าที่ควบคมุ การทำงานของเกียร์อตั โนมตั ิ (automatic transmission
control) เมื่อลอ็ คความเรว็ ว่ิงข้ึนทส่ี ูงชันหรอื ไต่เขา ความเรว็ จากเกียร์โอเวอร์ไดรฟ์จะลดลงจาก ความเรว็ ทแ่ี ท้จริง ซงึ่ ถกู บนั ทึกไว้ในหนว่ ยความจำของคอมพวิ เตอร์จะถกู ยกเลิกไปในทันที (ความเร็วที่ ต่ำกว่าความเร็วท่ีถูกกำหนดไวเ้ ดมิ ประมาณ 40 กโิ ลเมตรต่อช่ัวโมง) และจะบนั ทกึ ความเร็วใหม่อีกครงั้ ภายในเวลาประมาณ 7 วนิ าทีเท่านน้ั หลงั จากกดสวิตช์ควบคมุ ไปในตำแหน่ง SET/COAST หรอื ACCEL
3.2 การวเิ คราะหป์ ัญหาข้อขัดข้องของระบบควบคุมการลอ็ คความเรว็ อัตโนมตั ิ
การวเิ คราะห์ขอ้ ขดั ข้องของระบบล็อคความเร็วให้คงท่ีอตั โนมัติ (diagnostic) คอมพิวเตอรจ์ ะทำหน้าที่วิเคราะห์ปญั หาข้อขัดข้องของระบบและจะแจ้งเตือนใหผ้ ู้ขบั ข่ีได้รู้ถึงปัญหาท่ี เกดิ ข้นึ ภายในระบบไดจ้ ากระบบวิเคราะหด์ ว้ ยตวั เอง ดังน้ี
1. ไฟเตือน CRUISE MAIN (warning indication) เมอื่ คอมพวิ เตอรไ์ มไ่ ด้รบั สัญญาณ ความเร็วของรถในช่วงระยะเวลาที่กำหนดไว้ในขณะต้องการล็อคความเร็วหรือเมื่อถูกยกเลิกการ ทำงาน คอมพิวเตอร์จะส่งสัญญาณในรูปแบบของสัญญาณไฟกระพริบที่ไฟเตือน CRUISE MAIN ที่ หน้าปัดรถยนตท์ กุ ๆ 5 ครงั้ เพือ่ แจง้ เตอื นแกผ่ ขู้ บั ขี่ ดังแสดงในรปู ท่ี 6.14
รูปท่ี 6.14 ไฟเตือน CRUISE MAIN แสดงปญั หาขอ้ ขัดข้อง
2. โคด้ ปัญหาข้อขดั ข้อง ( diagnostic code ) ภายในระบบควบคมุ การล็อคความเร็ว อัตโนมัติจะมีระบบวิเคราะห์ปัญหาด้วยตัวเองในรูปของโค้ด โค้ดปัญหาข้อขัดข้องจะถูกบันทึกอยู่ ภายในคอมพวิ เตอร์ รูปแบบของโค้ดจะแสดงการกะพรบิ ท่ีไฟเตือนหนา้ ปัด ดงั แสดงในตารางที่ 6.1
331
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ยานยนต์
ตารางท่ี 6.1 โคด้ ปัญหาขอ้ ขัดข้องของระบบควบคุมการลอ็ คความเร็วอัตโนมตั ิ
โค้ดปัญหาที่ การตรวจสอบ พืน้ ท่ีเกิดปัญหาขดั ข้อง 11 , 15 วงจรมอเตอร์ • มอเตอรล์ อ็ คความเรว็ 12 ลอ็ คความเร็ว • สายไฟหรอื ขั้วต่อระหว่างมอเตอรแ์ ละคอมพิวเตอร์ 13 • คอมพวิ เตอร์ วงจรคลตั ช์นริ ภยั • คลัตช์นิรภยั 14 • สายไฟหรือขั้วต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และคลัตช์ วงจรเซนเซอรต์ ำแหนง่ การทำงานของมอเตอร์ แมเ่ หลก็ คลัตชแ์ มเ่ หล็กและกราวด์ • คอมพิวเตอร์ วงจรมอเตอร์ล็อค • มอเตอร์ลอ็ คความเร็ว ความเรว็ เซนเซอร์ • เซนเซอร์ตำแหนง่ การทำงานของมอเตอร์ ตำแหน่งการทำงาน • ขว้ั ตอ่ สายหรอื สายไฟระหว่างเซนเซอร์ตำแหนง่ ของมอเตอร์ การทำงานของมอเตอรแ์ ละกราวด์ • ขั้วตอ่ หรอื สายไฟระหว่างมอเตอร์และคอมพิวเตอร์ • คอมพวิ เตอร์ • มอเตอร์ล็อคความเรว็ • เซนเซอรต์ ำแหนง่ การทำงานของมอเตอร์ • ขั้วตอ่ สายไฟหรอื สายไฟระหว่างเซนเซอรต์ ำแหน่ง
การทำงานของมอเตอรแ์ ละกราวด์ • สายไฟหรือข้ัวตอ่ สายระหว่างเซนเซอร์ตำแหนง่
การทำงานของมอเตอรแ์ ละกราวด์ • คอมพวิ เตอร์
332
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
ตารางท่ี 6.1 โค้ดปัญหาข้อขดั ข้องของระบบควบคุมการล็อคความเรว็ อตั โนมัติ ( ต่อ )
โค้ดปัญหาที่ การตรวจสอบ พืน้ ที่เกดิ ปญั หาขัดขอ้ ง 21 วงจรมอเตอร์ล็อค • เซนเซอร์วัดความเรว็ รถยนต์ ความเรว็ เซนเซอร์ • ECM ตำแหน่งการทำงาน • แผงหนา้ ปดั รถยนต์ ของมอเตอร์ • สายไฟหรอื ขั้วตอ่ ระหว่างเซนเซอรว์ ดั ความเร็ว
23 วงจรเซนเซอรว์ ัด รถยนต์และคอมพิวเตอร์ หรอื คอมพวิ เตอรแ์ ผง ความเร็วรถยนต์ หนา้ ปัด • คอมพิวเตอร์ลอ็ คความเร็ว 32 วงจรสวติ ช์ควบคุม • เซนเซอรว์ ัดความเรว็ รถยนต์ ( สวติ ชค์ วบคมุ ลอ็ ค • สายไฟหรอื ขั้วตอ่ ระหว่างสวติ ช์ควบคุมและ ความเร็ว คอมพวิ เตอร์ • คอมพิวเตอร์ 41 คอมพวิ เตอร์ล็อค • สวติ ชค์ วบคุมล็อคความเร็ว ความเรว็ • สายไฟหรือข้ัวตอ่ ระหว่างสวติ ชค์ วบคุมและ คอมพิวเตอร์ 42 แรงเคลือ่ นไฟฟา้ จาก • คอมพวิ เตอร์ แหลง่ จา่ ยกำลงั งานตก • คอมพิวเตอร์ล็อคความเรว็
51 วงจรสตาร์ตเดนิ เบา • แหล่งจ่ายกำลงั งาน
• เซนเซอรต์ ำแหนง่ ล้ินเร่ง • สายไฟหรอื ขั้วตอ่ ระหว่างคอมพิวเตอรล์ ็อค
ความเรว็ • คอมพวิ เตอร์ลอ็ คความเร็ว
333
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
6.1.3 ระบบป้องกนั การสตาร์ทของรถยนต์ ระบบป้องกันการสตาร์ตเครื่องยนต์ (engine immobilizer system) เป็นระบบป้องกัน ขโมยอีกระบบหนึ่งซึ่งระบบนี้ จะทำให้เครื่องยนต์ไม่สามารถสตาร์ตติดได้ถ้าไม่มีลูกกุญแจที่มีโค้ด โดยเฉพาะ (individual transponder key code ; ID code) ระบบป้องกันการสตาร์ตเครื่องยนต์จะทำงานได้โดยอาศัยแผ่นโค้ด (transponder chip) ท่ี ฝังอย่ภู ายในตัวลกู กุญแจ ดงั น้ันเม่อื ผู้ขบั ขเี่ สียบลกู กญุ แจเขา้ ในสวิตช์จุดระเบิดที่คอพวงมาลยั ขดลวด รับสัญญาณที่ติดตั้งอยู่รอบ ๆ กระบอกสวิตช์จุดระเบิดจะเกิดอำนาจแม่เหล็กเหนี่ยวนำกับลูกกุญแจ ทำให้สัญญาณโค้ดของลูกกุญแจถูกส่งผ่านไปยังแอมพลิไฟเออร์ ขยายสัญญาณให้กับคอมพิวเตอร์ กุญแจ คอมพิวเตอร์กุญแจจะทำหน้าที่เปรียบเทียบโค้ดของลูกกุญแจที่ถูกบันทึกไว้ก่อนหน้า นี้ว่า ตรงกันหรือไม่ ในรูปที่ 6.15 เป็นไดอะแกรมแสดงการทำงานของระบบป้องกนั การสตารต์ เครือ่ งยนต์ ส่วนในรูปท่ี 6.16 เปน็ ไดอะแกรมแสดงวงจรไฟฟา้ ของระบบป้องกันการสตาร์ตเครื่องยนต์
รูปท่ี 6.15 ไดอะแกรมแสดงการทำงานของระบบป้องกนั การสตารต์ เครื่องยนต์ ส่วนประกอบของระบบป้องกันการสตาร์ตเครอ่ื งยนต์ ในรูปที่ 6.16 แสดงตำแหน่งติดต้งั สว่ นประกอบของระบบป้องกันการสตาร์ตเครื่องยนต์ สว่ น ในรปู 6.17 เปน็ ไดอะแกรมแสดงวงจรไฟฟา้ ของระบบป้องกนั การสตาร์ตเคร่อื งยนต์
รปู ท่ี 6.16 ตำแหนง่ ติดต้ังส่วนประกอบของระบบปอ้ งกันการสตารต์ เคร่ืองยนต์
334
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
รปู ท่ี 6.17 ไดอะแกรมแสดงวงจรไฟฟ้าของระบบป้องกนั การสตาร์ตเครอ่ื งยนต์ ระบบป้องกนั การสตารต์ เครื่องยนต์ประกอบด้วยส่วนสำคัญดงั ตอ่ ไปน้ี 1. ลูกกญุ แจ (transponder key) เป็นลกู กญุ แจทใี่ ช้สำหรบั สตาร์ตเคร่ืองยนต์ ภายใน ตวั ลูกกุญแจจะบรรจแุ ผน่ โคด้ เฉพาะฝงั จมอยู่ ซ่งึ ในลูกกุญแจแต่ละดอกจะมีโคด้ เฉพาะ ( ID code ) ท่แี ตกตา่ งกัน ดงั แสดงในรูปที่ 6.19
รปู ที่ 6.19 ลกู กุญแจสตาร์ตเคร่อื งยนต์ภายในจะบรรจุแผน่ โค้ดเฉพาะเอาไว้ 2. ขดลวดรบั สญั ญาณจากลูกกุญแจและแอมพลิไฟเออร์ (transponder key coil and transponder key amplifier) เป็นขดลวดที่มีลักษณะเป็นรูปวงแหวนติดตั้งไว้รอบ ๆ กระบอกของสวติ ช์จดุ ระเบิดท่คี อพวงมาลัย โดยจะทำหน้าทร่ี ับสัญญาณโค้ดจากลกู กุญแจ และมีแอม พลิไฟเออรต์ อ่ อยู่ดา้ นหลงั ของขดลวดเพื่อทำหน้าที่ขยายสญั ญาณและป้อนกระแสไฟฟ้าให้กบั ขดลวด 3. คอมพิวเตอรก์ ุญแจ (transponder key computer) ดงั แสดงในรูปที่ 6.20 เป็น อุปกรณ์สว่ นหนึ่งของระบบที่มีหน้าที่บันทึกโค้ดของลูกกุญแจ และจะเปรยี บเทยี บโค้ดของลูกกุญแจที่ ใช้ว่าตรงกนั กับโคด้ ท่ีบันทึกไว้ก่อนหนา้ น้หี รือไม่ ทัง้ นเ้ี พือ่ เป็นการเพิม่ ประสิทธิภาพของระบบกันขโมย
335
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์
ให้ดยี งิ่ ขน้ึ คอมพวิ เตอร์กุญแจจะสามารถบันทึกโค้ดของลกู กุญแจท่ีแตกต่างกันได้ถึง 10 โคด้ ด้วยกัน ( ลกู กญุ แจหลกั (master key) ได้ถงึ 7 ดอก และลกู กญุ แจสำรอง ( sub key ) ไดถ้ ึง 3 ดอก )
การทำงาน จากการท่ไี ด้ศกึ ษาถงึ หน้าที่ของส่วนประกอบของระบบป้องกันการสตารต์ เครือ่ งยนตไ์ ปแลว้ ต่อไปนกี้ จ็ ะเป็นการศกึ ษาถงึ การทำงานของระบบในตำแหน่งต่าง ๆ ดงั นี้
การจดั เขา้ ระบบป้องกนั การสตาร์ตเคร่อื งยนต์ (setting the engine immobilizer system ) เมื่อดึงลูกกุญแจที่มีโค้ดเฉพาะออกจากสวิตช์จุดระเบิดที่คอพวงมาลัย ก็จะทำให้ระบบป้องกันการ สตาร์ตเคร่ืองยนตน์ ัน้ เร่ิมปรบั การทำงานเขา้ กับระบบทนั ที
การยกเลิกออกจากระบบปอ้ งกนั การสตาร์ตเครอ่ื งยนต์ ( unsetting the engine immobilizer system ) การยกเลิกออกจากระบบปอ้ งกนั การสตาร์ตเคร่ืองยนต์ การทำงานจะตอ้ ง สัมพันธส์ อดคล้องกับส่วนประกอบต่าง ๆ ในระบบดงั นี้
เม่อื เสียบลกู กญุ แจท่มี ีโคด้ เฉพาะเข้าไปในสวิตช์จดุ ระเบิดทคี่ อพวงมาลยั ก็จะทำให้ขดลวดรับ สัญญาณเกดิ อำนาจแม่เหล็กเหนี่ยวนำกบั ลูกกุญแจ เป็นสาเหตใุ ห้แผ่นโค้ดท่ีบรรจุอยู่ภายในลูกกุญแจ สง่ สญั ญาณโคด้ ในรปู ของกระแสไฟฟ้าออกมา ดงั แสดงในรูปท่ี 6.20
รูปที่ 6.20 เม่อื เสียบลูกกุญแจเขา้ สวติ ช์จดุ ระเบดิ สัญญาณโคด้ เฉพาะท่ลี กู กุญแจจะถูกสง่ ผา่ น ไปยังคอมพวิ เตอร์กุญแจดว้ ยแรงเหนยี่ วนำจากอำนาจแม่เหล็กไฟฟา้
- เมื่อสัญญาณโค้ดเฉพาะ (ID code) จากลกู กุญแจถูกขยายด้วยแอมพลิไฟเออร์และสง่ สัญญาณที่ขยายนี้ไปยังคอมพิวเตอร์กุญแจ คอมพิวเตอร์กุญแจจะเปรียบเทียบโค้ดลูกกุญแจที่ถูก บันทึกไว้ก่อนนั้นว่าตรงกันหรือไม่ จากนั้นคอมพิวเตอร์ก็จะสั่งปลดออกจากระบบป้องกันการสตาร์ต เคร่ืองยนตท์ นั ที เปน็ ผลให้เครอ่ื งยนตน์ ้ันสามารถสตารต์ ตดิ ได้ ดังแสดงในรูปที่ 6.21
336
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์
รปู ที่ 6.21 สญั ญาณโค้ดจะถกู ขยายสง่ ผา่ นเขา้ คอมพวิ เตอรก์ ุญแจเพื่อเปรยี บเทยี บกบั ที่ถกู บนั ทึกไว้ จากนั้นคอมพวิ เตอรจ์ ึงจะปลดการทำงานออกจากระบบป้องกนั การสตารต์ เครื่องยนต์ ในทันที
- เมื่อปลดการทำงานออกจากระบบแล้ว ก็จะทำใหเ้ ครอ่ื งยนต์นัน้ สามารถสตารต์ ติดได้ หลงั จากนน้ั คอมพวิ เตอรค์ วบคมุ การทำงานของเครือ่ งยนตจ์ ะสรา้ งสัญญาณโคด้ (rolling code) ส่งกลบั ไปยงั คอมพิวเตอร์กญุ แจ ดังแสดงในรูปที่ 6.22
รูปที่ 6.22 คอมพวิ เตอรค์ วบคุมการทำงานของเคร่ืองยนต์จะสง่ โค้ดสญั ญาณ กลับไปยังคอมพิวเตอรก์ ุญแจภายหลงั จากเคร่อื งยนตต์ ิดแล้ว
แต่อย่างไรกต็ าม เมอ่ื คอมพิวเตอรก์ ญุ แจไดร้ บั โค้ดสญั ญาณจากคอมพิวเตอรค์ วบคมุ การ ทำงานของเครื่องยนต์ก็จะสร้างโค้ดสัญญาณขึ้นเช่นกัน และส่งกลับไปยังคอมพิวเตอร์ควบคุมการ ทำงานของเครอ่ื งยนตอ์ กี ครัง้ เพื่อเปรียบเทียบโค้ดท้งั สองวา่ ถูกต้องหรือไม่ แตถ่ ้าโค้ดสัญญาณที่ส่งออก ไปในเวลาที่กำหนดนั้นไม่ถูกต้อง คอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ก็จะตัดการจ่าย เช้ือเพลงิ และประกายไฟทีห่ ัวเทียนในทนั ที ซ่ึงเปน็ สาเหตทุ ่ที ำใหเ้ ครื่องยนต์น้นั ดบั ดังแสดงใน รูปที่ 6.23
337
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์
รูปที่ 6.23 การสง่ โคด้ เปรยี บเทียบระหว่างคอมพวิ เตอร์ควบคมุ การทำงานของเครอ่ื งยนต์กบั คอมพิวเตอรก์ ุญแจ ถ้าโคด้ สัญญาณทงั้ สองไมถ่ ูกต้อง คอมพิวเตอร์จะตดั การจา่ ย เช้ือเพลงิ และประกายไฟท่ีหวั เทียนในทันที
หน้าทข่ี องคอมพิวเตอรใ์ นระบบป้องกนั การสตาร์ตเครอ่ื งยนต์ คอมพวิ เตอรก์ ุญแจจะมหี น้าท่คี วบคุมการทำงานในระบบดงั น้ี 1. หนา้ ท่ยี กเลกิ ออกจากระบบป้องกนั การสตารต์ เครือ่ งยนต์ โดยจะยอมให้เครอ่ื งยนต์ สตาร์ตติดได้เมื่อลูกกุญแจที่มีโค้ดเฉพาะ (ID code) เสียบเข้าในกระบอกของสวิตช์จุดระเบิด และมี โคด้ ทีต่ รงกับโค้ดทบ่ี นั ทกึ ไว้ก่อนหนา้ นใี้ นคอมพวิ เตอร์กุญแจ 2. หน้าท่บี นั ทกึ โค้ดไวใ้ นหน่วยความจำของลูกกุญแจดอกใหม่ คอมพวิ เตอรก์ ุญแจ สามารถบันทึกโคด้ ของลกู กุญแจดอกใหมไ่ ด้ถึง 10 โคด้ (ลกู กุญแจหลกั 7 ดอก และลกู กญุ แจสำรอง 3 ดอก) หนา้ ท่ีน้ีจะใช้ไดเ้ ฉพาะเมือ่ เปลี่ยนคอมพวิ เตอรก์ ญุ แจตัวใหมเ่ ทา่ นนั้ 3. หนา้ ท่ีเพ่ิมโค้ดของลูกกญุ แจดอกใหม่ ในกรณเี ม่อื ตอ้ งการใหค้ อมพวิ เตอรก์ ุญแจ บันทกึ โค้ดของลูกกญุ แจดอกใหมท่ ้ังลกู กุญแจหลักและลูกกุญแจสำรองเพ่ิมเติมจากที่มีอยู่เดมิ 4. หนา้ ทล่ี บโคด้ ลกู กุญแจ คอมพิวเตอร์กญุ แจจะสามารถลบโคด้ ลกู กุญแจที่บันทึกไวใ้ น หนว่ ยความจำไดท้ ้งั หมด ยกเวน้ โคด้ ของลกู กุญแจท่ใี ช้งานอยู่เท่านนั้
วิธีการบนั ทกึ โคด้ และการลบโคด้ ลกู กญุ แจ วิธกี ารบันทกึ โคด้ และการลบโค้ดลกู กุญแจเปน็ วิธีในการบนั ทึกโค้ดและลบโคด้ ของลูก กญุ แจหลักและลกู กุญแจสำรอง การบันทกึ โคด้ ของลูกกญุ แจใหม่
การบันทกึ โคด้ ของลูกกญุ แจใหม่เป็นวิธีการบนั ทึกในกรณีที่เปล่ียนคอมพิวเตอร์ กญุ แจตัวใหม่ มีข้ันตอนดงั น้ี
1. ปดิ ประตูรถทุกบาน (ลกู กุญแจจะตอ้ งไมเ่ สยี บอยใู่ นกระบอกสวติ ชจ์ ุดระเบิด) 2. เสียบลกู กุญแจหลัก
338
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
3. บิดลูกกญุ แจจากตำแหนง่ LOCK ไปในตำแหน่ง ON และบิดกลับไปตำแหนง่ LOCK อกี ครง้ั
4. ดงึ ลูกกุญแจออก (ขั้นตอนท่ี 1 ถงึ 4 จะใชเ้ วลาภายใน 10 วินาท)ี ถา้ ตอ้ งการ บันทึกลูกกุญแจเพม่ิ เตมิ ให้ปฏิบตั ติ ามขอ้ ท่ี 1 ถงึ 4
5. เปิดและปิดประตูดา้ นคนขับ 6. ถ้าตอ้ งการบนั ทกึ โคด้ ลกู กุญแจสำรอง ใหป้ ฏิบตั ติ ามข้ันตอนการบนั ทึก เชน่ เดียวกับลกู กุญแจหลกั
การบันทึกลกู กญุ แจหลักเพ่ิมเตมิ การบันทกึ ลูกกุญแจหลกั เพ่มิ เตมิ มขี ้นั ตอนในการบันทกึ ลงในหน่วยความจำของ
คอมพวิ เตอร์กุญแจ ดงั น้ี 1. ปดิ ประตรู ถทุกบาน (ลกู กญุ แจจะต้องไม่เสียบอยูใ่ นกระบอกสวติ ชจ์ ดุ ระเบดิ ) 2. ให้เสียบลกู กญุ แจหลักทีไ่ ดบ้ ันทึกไว้แลว้ เขา้ ทส่ี วติ ชจ์ ดุ ระเบดิ 3. บิดลกู กุญแจจากตำแหน่ง LOCK ไปในตำแหนง่ ON 5 ครงั้ (ภายในเวลา
16 วนิ าที) 4. เปิดและปดิ ประตดู า้ นคนขบั 6 ครัง้ และดึงลูกกุญแจหลักออก (ภายในเวลา
20 วินาท)ี 5. เสยี บลูกกญุ แจหลักท่ตี ้องการบนั ทกึ เพิม่ ลงในสวติ ช์จดุ ระเบดิ 6. บดิ ลูกกญุ แจในสวิตชจ์ ุดระเบดิ ไปในตำแหน่ง ON และค้างไว้ 60 วินาที 7. ดงึ ลกู กญุ แจหลกั ทบี่ ันทึกออก 8. เปดิ และปิดประตูด้านคนขับ 1 คร้ัง เปน็ การสนิ้ สดุ ข้ันตอนการบนั ทกึ
การบนั ทกึ ลกู กุญแจสำรองเพิ่มเตมิ การบันทกึ ลกู กญุ แจสำรองเพม่ิ เตมิ เปน็ การบนั ทึกโค้ดลูกกญุ แจสำรองในกรณี
ตอ้ งการเพิ่มลกู กญุ แจ ซงึ่ มขี ั้นตอนในการบนั ทกึ ดังนี้ 1. ปดิ ประตูรถทกุ บาน (ลูกกุญแจจะตอ้ งไม่เสยี บอยู่ในกระบอกสวิตชจ์ ดุ ระเบดิ ) 2. เสยี บลูกกญุ แจหลกั ท่ีบันทึกแล้วลงในสวติ ชจ์ ดุ ระเบิด 3. บดิ ลกู กญุ แจหลกั จากตำแหนง่ LOCK ไปในตำแหน่ง ON 4 ครัง้ 4. เปิดและปิดประตูดา้ นคนขับ 5 ครั้ง ภายใน 20 วนิ าที 5. ดึงลกู กุญแจหลักออก 6. เสียบลูกกุญแจสำรองทจี่ ะตอ้ งบนั ทึกลงในสวติ ชจ์ ดุ ระเบิด 7. บดิ ลูกกญุ แจสำรองไปในตำแหน่ง ON และค้างไวเ้ ปน็ เวลา 60 วินาที
339
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
8. ดงึ ลกู กญุ แจที่บนั ทึกแลว้ ออก 9. เปิดและปดิ ประตูด้านคนขับ 1 ครงั้ เปน็ อันสน้ิ สดุ ขนั้ ตอนในการบนั ทึก ลูกกญุ แจสำรอง การลบโคด้ ลูกกญุ แจที่บนั ทกึ ไว้ การลบโค้ดลูกกญุ แจทีบ่ ันทกึ ไวใ้ นคอมพวิ เตอร์กุญแจท้ังหมด แต่ยกเวน้ ลูกกุญแจ หลกั ท่กี ำลงั ทำการลบโคด้ อยูเ่ ท่านั้น มีข้ันตอนดังนี้ 1. ปดิ ประตูรถทุกบาน (ลูกกญุ แจจะต้องไม่เสยี บอยใู่ นสวติ ชจ์ ดุ ระเบดิ ) 2. เสียบลกู กุญแจหลกั เข้าในสวติ ช์จุดระเบิด 3. บิดลูกกุญแจจากตำแหน่ง LOCK ไปในตำแหน่ง ON 6 ครง้ั ภายในเวลา 15 วินาที 4. เปิดและปดิ ประตูด้านคนขบั 7 ครง้ั 5. ดึงลกู กุญแจหลักออก เปน็ การส้นิ สดุ ขน้ั ตอนในการลบโค้ดลกู กุญแจท่ีบนั ทึก ไว้ท้งั หมด
การวิเคราะห์ปัญหาข้อขัดขอ้ งของระบบป้องกนั การสตารต์ เคร่ืองยนต์ เมอ่ื เกดิ ปญั หาข้อขัดข้องขนึ้ ในระบบคอมพิวเตอร์กญุ แจจะบันทกึ โค้ดปญั หาได้ถึง 9 หวั ขอ้ และจะสามารถเรียกโคด้ ปัญหานั้น ๆ ไดโ้ ดยใชโ้ วลตม์ ิเตอร์แบบเข็มวัดท่ีขว้ั OP1 และ E1 ของข้ัวตรวจสอบ เขม็ วดั ของโวลต์มิเตอรจ์ ะกระดิกขน้ึ ลงตามจำนวนโค้ดท่ผี ดิ ปกตใิ นระบบ วธิ อี า่ นโคด้ ปัญหาข้อขดั ขอ้ ง เมอ่ื มปี ัญหาขน้ึ ในระบบ เราจะสามารถรบั รถู้ ึงปัญหาท่ี เกดิ ขึ้นได้โดยปฏิบัติตามขน้ั ตอนต่อไปนี้ 1. ใช้โวลตม์ เิ ตอร์แบบเขม็ วดั ต่อเข้าทข่ี ัว้ ตรวจสอบโดยใหข้ ้ัวบวก ( + ) ตอ่ เข้าทขี่ ั้ว OP1 และขว้ั ลบ ( – ) ของเครื่องวดั เขา้ กบั ขั้ว E1 ของขว้ั ตรวจสอบ ดงั แสดงในรปู ที่ 6.24
รปู ท่ี 6.24 แสดงตำแหนง่ ของขวั้ OP1 กับ E1 ของขวั้ ตรวจสอบ
340
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
2. เสียบลกู กุญแจเขา้ ในสวิตชจ์ ุดระเบดิ 3. อา่ นโค้ดปัญหาข้อขัดข้องจากการกระดิกขึน้ ลงของเข็มวัด
- ถา้ ไม่มสี ญั ญาณโคด้ ปญั หาข้อขัดข้องทโ่ี วลตม์ ิเตอร์ เมอื่ บิดสวติ ช์จดุ ระเบดิ ไปใน ตำแหนง่ ON ใหต้ รวจสอบการขาดของฟวิ ส์ DOME
- เมอื่ เกิดโค้ดปญั หาข้ึนหลาย ๆ โค้ด ให้อา่ นโค้ดปญั หาข้อบกพรอ่ งตามลำดบั จาก น้อยไปมาก เชน่ โค้ดท่ี 11 , 12 และ 21 ดังแสดงในรปู ที่ 6.25
รปู ท่ี 6.25 เมือ่ มีโค้ดปัญหาข้อบกพรอ่ งเกิดขึ้นหลายปญั หา ใหอ้ ่านโค้ดตามลำดับจากน้อยไปมาก
ในตารางท่ี 4.1 แสดงโคด้ ปัญหาของระบบป้องกันการสตาร์ตเครือ่ งยนต์ ส่วนในตาราง ท่ี 6.2 เปน็ สาเหตขุ องปัญหาข้อขัดข้องทเ่ี กดิ จากโคด้
ตารางท่ี 6.1 โค้ดปญั หาข้อขดั ข้องของระบบป้องกันการสตารต์ เครอื่ งยนต์ โคด้ สภาวะ 11 สวิตช์เตือนการปลดลอ็ คกุญแจอยูใ่ นตำแหนง่ ON ( เสยี บกุญแจในสวติ ช์จดุ ระเบดิ ) 12 ประตรู ถดา้ นในด้านหน่งึ เปดิ ( สวติ ช์แจง้ เตือนการเปดิ ประตูอยู่ในตำแหนง่ ON ) 13 สวิตช์จุดระเบดิ อย่ใู นตำแหน่ง ON 21 ระบบปอ้ งกันการสตารต์ เครื่องยนต์ไม่ทำงานเมื่อเสยี บลกู กุญแจหลกั ในสวติ ชจ์ ดุ ระเบิด 22 ระบบปอ้ งกันการสตารต์ เคร่ืองยนตไ์ ม่ทำงานเม่ือเสยี บลูกกุญแจสำรองในสวติ ช์จดุ ระเบิด 31 คอมพวิ เตอร์กุญแจบันทกึ โคด้ กญุ แจตา่ งจากโคด้ ของลูกกญุ แจท่ีเสียบอยใู่ นสวิตชจ์ ุดระเบิด 32 คอมพิวเตอร์กุญแจไม่สามารถอ่านโค้ดได้ 33 ไมส่ ามารถอา่ นโค้ดลูกกุญแจได้ เพราะแผ่นโค้ดในลกู กญุ แจผิด 34 คอมพวิ เตอร์กุญแจไมส่ ามารถบนั ทึกโคด้ ลูกกญุ แจได้
341
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
ตารางท่ี 6.3 สาเหตขุ องขอ้ ขัดข้องที่เกิดจากโค้ด
ปญั หา สาเหตุ
1. ฟิวส์ DOME ( กล่องรเี ลยใ์ นห้องเคร่ืองยนต์ )
ไมม่ โี ค้ดสง่ ออก 2. ข้วั ตอ่ สายหรือสายไฟ
3. คอมพิวเตอรก์ ญุ แจ
โคด้ ปัญหาท่ี 12 จะไม่แสดงเม่อื เสยี บ 1. สวติ ช์เตอื นปลดล็อคกุญแจ
กุญแจในสวิตชจ์ ุดระเบดิ หลายคร้งั 2. ขั้วตอ่ สายหรอื สายไฟ
ก็ตาม 3. คอมพวิ เตอร์กุญแจ
1. สวติ ชแ์ จง้ เตือน
ไมแ่ สดงโคด้ ปัญหาที่ 12 เมอื่ ประตเู ปิด 2. ขัว้ ต่อสายหรอื สายไฟ
3. คอมพวิ เตอร์กญุ แจ
1. ฟิวส์ IGN
สวติ ช์จุดระเบดิ ไปตำแหนง่ ON 2. ขั้วตอ่ สายหรอื สายไฟ 3. คอมพิวเตอร์กญุ แจ
ไม่แสดงโค้ดปัญหาท่ี 31 เม่ือเสียบ โค้ดลกู กญุ แจไม่ไดถ้ ูกบนั ทึกไว้ ลูกกุญแจในสวติ ชจ์ ดุ ระเบิด 1. ขดลวดรบั สญั ญาณลูกกญุ แจ โค้ดท่ี 32 2. แอมพลิไฟเอรข์ ยายสัญญาณ 3. ขวั้ ตอ่ สายหรือสายไฟ โค้ดท่ี 33 4. คอมพวิ เตอร์กญุ แจ โคด้ ที่ 34 1. แอมพลไิ ฟเออรข์ ยายสญั ญาณ 2. คอมพวิ เตอร์กญุ แจ คอมพวิ เตอร์กญุ แจไมส่ ามารถบนั ทึกโค้ดลกู กญุ แจได้
6.2. ระบบเสริมความปลอดภยั 6.2.1 ระบบถุงลมนริ ภัย ระบบถุงลมนิรภัย (SRS airbag) เป็นระบบความปลอดภัยท่ีรวมเขม็ ขัดนิรภายเข้าไว้ด้วย ซึ่ง
จุดประสงค์ของการออกแบบก็มีไว้เพื่อช่วยให้เกิดความปลอดภัยกับผู้ขับขี่และผู้โดยสารรถยนต์ใน ขณะที่เกิดการชนกันขึ้นโดยตรง โดยมีเซนเซอร์ถุงลมนิรภัยที่ทำหน้าที่ตรวจจับการกระแทก ถ้าแรง กระแทกที่เกิดขึ้นบริเวณด้านหน้านั้นเกินค่าที่กำหนดไว้ ถุงลมนิรภัยที่ติดตั้งอยู่บริเวณกึ่งกลางของ
342
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
พวงมาลยั และคอนโซลดา้ นหน้าผ้โู ดยสารจะโป่งพองออกมาในทนั ทีเพื่อรองรับใบหนา้ และศีรษะของผู้ ขับขแ่ี ละผโู้ ดยสาร ซง่ึ ในเวลาเดยี วกนั เข็มขัดนิรภัยก็จะเหนี่ยวรง้ั ให้ลำตวั ของผู้ขบั ขี่และผู้โดยสารแนว ไว้กับเบาะนั่ง เป็นการเพิ่มความปลอดภัยขึ้นอีก ในรูปที่ 6.26 แสดงการทำงานของถุงลมนิรภัยท่ี ทำงานรว่ มกนั ในขณะที่เกดิ ชนกันข้นึ
รปู ที่ 6.26 การทำงานของถุงลมนิรภัยและเข็มขัดนริ ภัยทที่ ำงานรว่ มกันในขณะท่เี กิดชนกนั ขน้ึ ระบบถุงลมนิรภัยที่นำมาใช้งานกับรถยนต์มีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ ก็คือ ถุงลมนิรภัยแบบกลไก
และถงุ ลมนริ ภยั แบบอิเล็กทรอนิกส์ 1 ถงุ ลมนริ ภัยแบบกลไก ถงุ ลมนิรภยั แบบกลไก ( mechanical type ) หรอื แบบ M – type ประกอบดว้ ยเซนเซอร์
ถุงลมนิรภัย ชุดประจุแก๊สและถุงลม โดยทั้งหมดจะถูกบรรจุอยู่ภายในที่เก็บถุงลมนิรภัย ดังนั้นถ้า เซนเซอร์ตรวจจับการชนด้านหน้าที่รุนแรง ตัวเซนเซอร์จะไปกระตุ้นชุดประจุแก๊สไนโตรเจน เป็นผล ใหถ้ ุงลมขยายโปง่ พองขนึ้
รูปท่ี 6.27 ส่วนประกอบของถุงลมนิรภยั แบบกลไก
343
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
โครงสรา้ ง ถุงลมนริ ภยั แบบกลไกมีส่วนประกอบดังน้ี 1. เซนเซอรถ์ งุ ลมนิรภยั แบบกลไก ดงั แสดงในรูปที่ 6.28 เมอื่ รถยนตเ์ กดิ การชนกนั ขึ้น ลกู ปืนกลมทั้งสองลูกที่อย่ภู ายในเซนเซอร์จะเกิดแรงเหว่ียงเคล่ือนท่ีดนั ให้เข็มแทงชนวนจุดระเบิด ทำ ใหไ้ นโตรเจนเม็ดเกิดการลกุ ไหม้ เป็นสาเหตุใหถ้ ุงลมนิรภัยเกดิ การขยายตวั พองขึน้
รปู ท่ี 6.28 ส่วนประกอบภายในเซนเซอร์ถุงลมนิรภัยแบบกลไก การทำงาน เขม็ แทงชนวนของเซนเซอร์ถุงลมนิรภัยจะถกู ขัดตวั อยู่กบั เพลาลอ็ คของ เข็มแทงชนวนหรือลูกเบี้ยวที่ติดตั้งอยู่กับลูกตุ้มน้ำหนัก ซึ่งก็เป็นการป้องกันไม่ให้เข็มแทงชนวนแทง ชนวนได้ ดังนั้นเมื่อเกิดอุบัติเหตุขึ้น แรงหน่วงที่เกิดจากการชนทางด้านหน้ามีแรงเกินขีดที่กำหนดไว้ ลูกตุ้มน้ำหนักจะเกิดแรงเหวี่ยงเคลื่อนตัวเอาชนะแรงสปริง ทำให้สปริงเกิดการบิดตัว เป็นสาเหตุให้ เข็มแทงชนวนหลุดออกจากเพลาที่ขัดตัวอยู่ แรงดันของสปริงจะขับดันให้เข็มแทงชนวนแทงชนวน ทนั ที ดังแสดงในรูปที่ 6.29
รูปท่ี 6.29 การทำงานของเข็มแทงชนวนในเซนเซอร์ถงุ ลมนริ ภยั แบบกลไก
344
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ยานยนต์
กลไกนิรภยั กลไกนิรภัยจะมลี ักษณะเป็นก้านล็อคภายในเซนเซอรถ์ ุงลมนริ ภยั ดังแสดงในรูปที่ 6.29 จะทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้ลูกตุ้มน้ำหนักเกิดการเคลื่อนตัวเมื่อก้านล็อคใน เซนเซอรถ์ กู ดงึ ออก ดงั นน้ั เมอ่ื มแี รงมากระแทกอยา่ งแรง ลูกตมุ้ นำ้ หนักก็จะไมเ่ กิดการเคลอ่ื นตัว แต่อย่างไรก็ตามภายหลังจากการประกอบแป้นพวงมาลัยและขันโบลต์หรือสอดก้านล็อคเซนเซอร์ กลับเข้าไปในตำแหนง่ เดิมแลว้ ก็จะเป็นการทำให้ก้านล็อคเซนเซอร์ภายในเซนเซอร์เคลื่อนกลับเข้าที่ ในตำแหน่งเดมิ ลูกตุ้มนำ้ หนักนัน้ กจ็ ะสามารถเคล่ือนตวั ได้โดยอสิ ระตามปกติ ดังแสดงในรูปท่ี 6.30
รปู ที่ 6.30 การทำงานของกลไกนิรภัยของเซนเซอร์ถงุ ลมนริ ภัยแบบกลไก 2. ถุงลมนิรภัย ( airbag ) จะถูกติดตั้งอยู่ในตำแหนง่ บริเวณกงึ่ กลางของพวงมาลยั มีลักษณะของโครงสรา้ งภายในของถุงลมและไนโตรเจนเม็ดที่บรรจอุ ยูภ่ ายในท่ีเหมือนกับถุงลมนริ ภยั แบบอเิ ล็กทรอนกิ ส์ แตจ่ ะแตกตา่ งกันทต่ี ำแหนง่ ติดต้งั ของเซนเซอร์ถงุ ลมนิรภัย ดังแสดงในรูปท่ี 6.31
รปู ท่ี 6.31 ภาพตัดแสดงสว่ นประกอบของถุงลมนิรภยั แบบกลไก
345
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
การทำงาน เม่อื เซนเซอร์ถุงลมนริ ภัยไดร้ ับแรงหน่วงท่ีเกดิ จากการชนทางด้านหน้า เข็มแทงชนวนจะจุดขนวนที่อยู่ภายในชุดประจุแก๊ส ทำให้เกิดเปลวไฟลุกไหม้แผ่กระจายไปยังเชื้อ ชนวนปะทุลามไปยังแก๊สไนโตรเจน เม็ดที่บรรจุอยู่เกิดการลุกไหม้เข้าไปในถุงลม ทำให้ถุงลมโป่งพอง ตัวขึ้นอย่างรวดเร็วตรงจดุ ที่บางท่ีสดุ ของแป้นพวงมาลยั เพื่อรองรับศีรษะและใบหน้าของคนขับไมใ่ ห้ กระแทกกับพวงมาลยั ได้ ดงั แสดงในรูปที่ 6.32
รปู ที่ 6.32 แสดงการทำงานของถงุ ลมนริ ภยั แบบกลไก 2 ถงุ ลมนิรภัยแบบอิเลก็ ทรอนกิ ส์
ถงุ ลมนิรภัยแบบอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (electronic type) หรือแบบ E – type เป็นถุง ลมนิรภัยอีกแบบหนึ่งซ่ึงถ้ามีการชนขึ้นบริเวณด้านหน้าอยา่ งรุนแรง เซนเซอร์ถุงลมนิรภัยจะตรวจจับ แรงกระแทก แต่ถ้าแรงกระแทกจากด้านหน้าไปด้านหลงั มีมากเกินค่าที่ได้กำหนดไว้ เข็มขัดนิรภัยจะ เหนีย่ วรัง้ และถงุ ลมนริ ภยั ก็จะโปง่ พองตัวขน้ึ อยา่ งรวดเรว็
นอกจากนีร้ ะบบถุงลมนริ ภัยแบบอเิ ลก็ ทรอนิกส์ยงั มรี ะบบท่ีสามารถวิเคราะห์ ปญั หาข้อขัดขอ้ งด้วยตัวเองอยู่ภายใน
โครงสรา้ ง โครงสร้างและส่วนประกอบของระบบถงุ ลมนริ ภยั แบบอิเล็กทรอนิกส์ แสดงอยใู่ นรูปที่ 6.33
346
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกสย์ านยนต์
รูปที่ 6.33 โครงสรา้ งและส่วนประกอบของระบบถุงลมนิรภัยแบบอิเลก็ ทรอนกิ ส์ 1. ชุดถงุ ลมนิรภยั (airbag) ทำจากผ้าไนลอนทีเ่ คลือบภายในดว้ ยพลาสติก โดย
ที่ชุดถงุ ลมนิรภยั นี้จะตดิ ตง้ั อยู่ในตำแหน่งกงึ่ กลางพวงมาลยั และคอนโซลดา้ นหนา้ ผู้โดยสาร ด้าน ใตข้ องถงุ ลมจะออกแบบให้มชี ่องไวบ้ รรจแุ ก๊สไนโตรเจนเมด็ และสวติ ชจ์ ุดชนวนระเบดิ ท่ตี ่อเขา้ กับ ระบบจ่ายกระแสไฟฟ้า เมื่อชนวนระเบิดถูกจุดขึ้นก็จะเกิดการเผาไหม้ลุกลามไปยังห้องบรรจุแก๊ส ไนโตรเจนเม็ด ผลจากการลุกไหม้จะทำให้เกิดแรงดันขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นสาเหตุใหถ้ ุงลมโปง่ พองขึ้น ในรปู ท่ี 6.34 แสดงสว่ นประกอบภายในของชดุ ถุงลมนริ ภยั แบบอเิ ล็กทรอนิกส์
347
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
รูปท่ี 6.34 สว่ นประกอบภายในของชุดถุงลมนริ ภยั แบบอเิ ล็กทรอนิกส์ 2. เซนเซอร์ถุงลมนิรภยั ดา้ นหนา้ (front airbag sensor) หรอื จี–เซนเซอร์ ดังแสดงอยู่ในรูปที่ 6.35 จะติดตั้งอยู่ภายในบังโคลนหน้าด้านซ้ายและด้านขวา หรือบริเวณด้านหน้า เคร่อื งยนต์ ซึง่ เม่อื เกดิ การชนที่บริเวณดา้ นหน้าที่มแี รงสูงกวา่ ค่าทีกำหนด หน้าสมั ผัสภายในเซนเซอร์ จะสมั ผัสกันและส่งสัญญาณไปยงั ชุดเซนเซอร์ถุงลมนริ ภัยกลาง ดังแสดงในรปู ที่ 6.36
รูปท่ี 6.35 สว่ นประกอบภายในเซนเซอร์ถุงลมนิรภัยแบบอเิ ล็กทรอนิกส์
348
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
รปู ท่ี 6.36 การทำงานภายในของเซนเซอร์ถุงลมนริ ภยั ด้านหนา้ ในสภาวะต่าง ๆ 3. เซนเซอร์ความปลอดภัย (safing sensor) เปน็ เซนเซอร์ทตี่ ดิ ตัง้ อยู่ภายใน
กล่องเซนเซอร์ถุงลมนิรภัย ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสวติ ช์ความปลอดภยั โดยจะต่ออนุกรมกับเซนเซอร์ถงุ ลมนิรภัยด้านหน้า ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นการป้องกันปัญหาที่เกิดจากการลัดวงจรหรือสาเหตุอื่น ๆ ที่เกิด ขนึ้ กบั เซนเซอร์ถงุ ลมนริ ภยั ดา้ นหน้าทั้งสอง ดงั แสดงในรปู ท่ี 6.37
รปู ที่ 6.37 ส่วนประกอบและการทำงานของเซนเซอร์ความปลอดภยั 4. เซนเซอร์ถงุ ลมนิรภัยกลาง (center airbag sensor) เป็นเซนเซอรท์ ีบ่ รรจุ อยู่ภายในกล่องคอมพิวเตอร์ของถุงลมนิรภัยที่ติดตั้งอยู่ภายใต้คอนโซลกระปุกเกียร์ เซนเซอร์นี้จะมี หน้าที่เปลี่ยนแปลงอัตราหน่วงที่เกิดจากการชนให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าไปยังสวิตช์ชนวนจุดระเบิดที่ถุง ลมนริ ภยั ดงั แสดงในรปู ที่ 6.38
349
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
รปู ท่ี 6.38 กลอ่ งคอมพวิ เตอร์บรรจุเซนเซอรถ์ ุงลมนริ ภยั กลาง 5. กลไกเหน่ยี วร้งั เข็มขัดนิรภยั (seat belt pre – tensioner ) เปน็ กลไกที่ ทำงานได้โดยอาศัยแรงดันของแก๊สไนโตรเจนที่บรรจุอยู่ภายในกระบอกสูบ ไปผลักดันให้ลูกสูบ เคลื่อนที่กระตุกให้สายเคเบิลดึงให้เข็มขัดนิรภัยเกิดการเหนี่ยวรั้งขึ้นในทันทีที่เกิดการชนขึ้น การ จุดชนวนระเบิดจะกระทำพร้อมกันกับชนวนจุดระเบิดถุงลมนิรภัยจากแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าท่ี กล่อง เซนเซอร์ถงุ ลมนิรภัยกลาง ในรปู ท่ี 6.39 แสดงส่วนประกอบและการทำงานของกลไกเหน่ียวรั้งเข็มขัด นริ ภัย
350
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์ยานยนต์
รูปที่ 6.39 ส่วนประกอบและการทำงานของกลไกเหนีย่ วรง้ั เขม็ ขดั นิรภัย 6. ไฟเตอื นถุงลมนริ ภัย (airbag warning light) ไฟเตอื นถงุ ลมนริ ภยั จะ
ทำงานก็ตอ่ เม่อื ผขู้ บั ขี่เปิดสวติ ช์จดุ ระเบดิ ไปในตำแหน่ง AC C หรอื ON หลอดไฟทแ่ี ผงหนา้ ปดั รถยนต์ จะติดสว่างขึน้ เพื่อตรวจสอบการทำงานในครั้งแรกประมาณ 6 วินาที จากนั้นไฟเตือนที่แผงหน้าปัดก็ จะดับลงถ้าวงจรของระบบเป็นปกติ แต่ในทางตรงกันข้าม ถ้าคอมพิวเตอร์ได้ตรวจพบข้อผิดพลาดที่ เกดิ ข้นึ ภายในระบบ ไฟเตอื นถงุ ลมนริ ภยั ที่แผงหน้าปดั กจ็ ะสว่างอยู่ตลอดเวลา ดงั แสดงในรปู ท่ี 6.40
รปู ท่ี 6.40 ไฟเตอื นถุงลมนริ ภัย
351
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ยานยนต์
สภาวะการทำงานของระบบถุงลมนิรภยั ระบบถงุ ลมนริ ภัยถูกออกแบบมาใหม้ ีการตอบสนองได้ในท้นทที ร่ี ถถูกชนในบรเิ วณดา้ นหน้า
ในทศิ ทางทำมุม 30 องศาทั้งด้านขวาและด้านซา้ ย (บริเวณแรเงา) ดงั แสดงในรปู ที่ 6.40 ดว้ ย ความเรว็ ขณะท่รี ถวิง่ สวนกนั ที่ความเร็ว 20 ถงึ 23 กิโลเมตรตอ่ ชว่ั โมง (12 ถงึ 14 ไมล์ตอ่ ชวั่ โมง) หรือ วงิ่ ชนรถท่ีจอดอยู่กบั ท่ีที่ความเรว็ 40 กโิ ลเมตรต่อช่ัวโมง (25 ไมล์ต่อชวั่ โมง) หรือมากกว่าระดบั ความเรว็ ท่คี ำนวณไว้ล่วงหนา้ ถงุ ลมนิรภยั จะถูกกระตุ้นใหท้ ำงานโดยอัตโนมัติ เซนเซอร์ถุงลมนิรภัย จะถูกปรับต้ังให้สามารถตัดสินใจทจ่ี ะต้องจุดระเบดิ ซงึ่ เป็นผลมาจากการชนด้านหน้าท่ีรนุ แรง ดงั นั้น อบุ ตั ิเหตทุ ีเ่ กดิ จากสาเหตตุ อ่ ไปน้ที ่ไี ม่ทำให้ถุงลมนิรภยั ทำงาน ซึ่งได้แก่ ถกู ชนด้านหนา้ ที่ความเรว็ ต่ำ พลกิ คว่ำ ถูกชนด้านท้ายรถ ดงั แสดงในรปู ท่ี 6.41
รูปที่ 6.41 มุมของทศิ ทางในการชนท่ีทำให้ถุงลมนิรภยั ทำงาน
รูปที่ 6.42 อบุ ัติเหตุที่ทำให้ถงุ ลมนิรภัยไม่ทำงาน
352
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
ชว่ งระยะเวลาการทำงานของถงุ ลมนิรภยั ถงุ ลมนิรภยั จะใชร้ ะยะเวลาในการโป่งพองและยบุ ตัวลงภายในระยะเวลาประมาณ 0.2 วินาที ซง่ึ กม็ ลี ำดับข้นั ตอนในการทำงาน ดงั น้ี 1. เม่อื รถยนตว์ ิ่งดว้ ยความเร็ว 40 กิโลเมตรตอ่ ชัว่ โมงและเกิดถกู รถชนในชว่ งเวลา 0.02 วินาที ถงุ ลมจะเรม่ิ ขยายตวั ออกมาตรงกลางพวงมาลัยและโปง่ พองข้ึน ดังแสดงในรปู ท่ี 6.43
รูปที่ 6.43 เมื่อรถเริม่ ถูกชน 2. การทำงานของถุงลมนริ ภัยในชว่ งเวลา 0.04 วนิ าที ถงุ ลมจะโปง่ พองขยายตวั จนสุด และเร่ิมปะทะกับลำตัว สว่ นบนของผู้ขบั ข่ี ดังแสดงในรปู ที่ 6.44
รูปท่ี 6.44 ถงุ ลมจะโป่งพองเต็มท่ี 3. การทำงานในชว่ งเวลา 0.055 วนิ าที ถงุ ลมจะรบั แรงปะทะของผูข้ บั ข่ีและจะเรม่ิ ค่อย ๆ ยบุ ตัวลง แกส๊ ไนโตรเจนจะถูกระบายออกทางชา่ งด้านขา้ งของถุงลม ดังแสดงรูปที่ 6.45
353
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
รปู ท่ี 6.45 ชว่ งเวลาทถ่ี งุ ลมรองรบั แรงกระแทกของผูข้ ับขี่อยา่ งเต็มท่ี 4. การทำงานในชว่ งเวลา 0.200 วินาที ถงุ ลมจะยุบตวั ลงจนสุด เพอ่ื ใหผ้ ู้ขับข่ีได้สามารถ มองเห็นดา้ นหน้าได้อย่างเต็มท่ี ดงั แสดงในรูปท่ี 6.46
รูปท่ี 6.46 ถุงลมจะยุบตวั ลงอยา่ งรวดเรว็
354
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกสย์ านยนต์
รปู ท่ี 6.47 ไดอะแกรมวงจรการทำงานของระบบถงุ ลมนิรภยั หน้าทีว่ เิ คราะห์ปัญหาขอ้ ขัดขอ้ งดว้ ยตัวเองของคอมพวิ เตอร์ ภายในคอมพิวเตอรข์ องระบบถุงลมนริ ภัยแบบอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (E – type) จะมวี งจรวเิ คราะห์ ปญั หาและตรวจสอบขอ้ ขัดขอ้ งทีเ่ กิดข้ึนภายในระบบ ดังน้ี 1. การตรวจสอบปัญหาของระบบในเบ้อื งต้น ซ่ึงก็มวี ธิ กี ารตรวจสอบดว้ ยตัวเองกค็ อื เมื่อผู้ขับขี่เปิดสวิตช์จุดระเบิดจากตำแหน่ง LOCK ไปยังตำแหน่ง ACC หรือ ON ระบบวิเคราะห์ ปัญหาด้วยตัวเองจะกระตุ้นใหไ้ ฟแสดงถุงลมนิรภัยที่หนา้ ปดั สวา่ งขึ้นเป็นเวลา 6 วินาที แต่ถ้ามีปัญหา ขอ้ ขดั ข้องเกิดขนึ้ ไฟแสดงถุงลมนิรภัยจะไม่ดบั แม้เวลาจะผา่ นไป 6 วนิ าที แล้วก็ตาม 2. การตรวจสอบภายในของระบบอยา่ งตอ่ เนอื่ ง จากการตรวจสอบปญั หาขอ้ ขัดขอ้ ง ภายในเบอ้ื งต้น ถา้ ไม่พบขอ้ ขดั ขอ้ งของระบบถงุ ลมนิรภยั ไฟแสดงถงุ ลมนิรภยั จะดบั ลงภายในเวลา 6 วินาที เพื่อเป็นการเตรียมพร้อมให้ชุดจุดชนวนของถุงลมนิรภัยพร้อมที่จะทำงาน จากนั้นวงจร ตรวจสอบก็จะเริ่มตรวจสอบไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบ เช่น ระบบจ่ายกระแสไฟฟ้า ชุด สายไฟเพื่อตรวจหาการขาดวงจรหรือลัดวงจร ถ้าตรวจพบไฟแสดงถุงลมนิรภัยที่หน้าปัดก็จะเริ่มติด สว่างขึ้นอกี ครัง้ เพื่อเปน็ การเตอื นใหผ้ ขู้ บั ขรี่ ถยนตไ์ ดร้ บั รู้ถงึ ปญั หาทเี่ กดิ ขนึ้ ภายในระบบ
355
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
การตรวจสอบหาโค้ดปัญหาข้อขดั ข้องของระบบถุงลมนิรภยั เม่ือไฟแสดงถุงลมนริ ภัยเกิดติดขึ้นภายหลังจาก 6 วนิ าทไี ปแล้ว เราสามารถทจี่ ะทราบปัญหา ข้อขัดข้องที่เกิดขึ้นในระดับได้ด้วยวิธีการดังต่อไปนี้ เพื่อดูการกะพริบของไฟแสดงถุงลมนิรภัยที่ หน้าปัด ซึ่งก็จะแสดงออกมาในรูปของโค้ดปิดสวิตช์จุดระเบิดไปในตำแหน่ง ACC หรือ ONใช้สายไฟ บริการต่อขั้ว Tc กับ E1 ที่ขั้วตรวจสอบ ดังแสดงในรูปที่ 6.48 ไฟแสดงถุงลมนิรภัยก็จะเริ่มกะพริบ แสดงโค้ดปญั หาข้อขดั ขอ้ งนัน้ ออกมา ดงั แสดงในรปู ที่ 6.49 และรูปที่ 6.50
รูปท่ี 6.48 ขว้ั ตรวจสอบของระบบวิเคราะห์ปัญหาข้อขดั ข้องของถุงลมนริ ภยั
รูปท่ี 6.49 แสดงโคด้ ปกติ
รปู ที่ 6.50 โคด้ แสดงปัญหาข้อขดั ขอ้ งท่ีเกดิ ขน้ึ ในระบบ
356
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ยานยนต์
การลบโค้ดด้วยสายไฟบรกิ าร ภายหลังจากทำการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนที่บกพร่อง เราสามารถที่จะลบโค้ดที่แสดง จากไฟกะพริบแสดงถงุ ลมนิรภัยนั้นได้ดังน้ี
ตอ่ สายไฟบริการเข้าข้วั Tc และ AB ของขว้ั ตรวจสอบ บดิ สวิตชจ์ ุดระเบิดไปในตำแหน่ง ACC หรือ ON และรอเวลาประมาณ 6 วนิ าที เรม่ิ ทำการสลบั ข้วั Tc กับ AB ลงกราวดท์ ีต่ ัวถงั รถยนต์ 2 รอบ โดยใชร้ ะยะเวลา ประมาณ 1.0 ถึง 2.0 วินาที และในครั้งสุดท้ายให้ตอ่ ขั้ว Tc ลงกราวด์ได้หลายวินาที ดังแสดงในรปู ที่ 6.5 หลงั จากทำตามขั้นตอนในการลบโคด้ แลว้ ไฟแสดงถุงลมนริ ภยั จะกะพรบิ เปน็ เวลา 50 มลิ ลิวนิ าทีใน 1 รอบ เพอื่ แสดงวา่ โค้ดปญั หาข้อขดั ขอ้ งน้ันได้ถูกลบออกแล้ว
รูปที่ 6.51 วธิ ีลบโคด้ ปญั หาขอ้ ขัดข้อง
357
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์
ตารางที่ 6.4 โคด้ ปัญหาข้อขดั ข้องของระบบถุงลมนริ ภยั
โคด้ ที่ การวเิ คราะห์ บริเวณที่เกิดปัญหา ไฟเตือน ถุงลมนิรภัย
• ระบบปกติ ดบั
ปกติ • แรงเคลือ่ นไฟฟ้าของ • แบตเตอรี่ ตดิ
แหล่งจ่ายตก • ชุดเซนเซอรถ์ งุ ลมนิรภัย
• แป้นถงุ ลมนิรภยั ด้านผขู้ บั ขี่
( ชนวนดา้ นคนขบั )
11 • วงจรจดุ ชนวน • แปน้ ถุงลมนิรภัยด้านหน้าผ้โู ดยสาร ตดิ ( ชนวนดา้ นผูโ้ ดยสาร ) ลดั วงจร ( ลงกราวด์ ) • สายเคเบิลมว้ น
• ชุดเซนเซอร์ถุงลมนริ ภัย
• ชดุ สายไฟ
• แป้นถุงลมนริ ภยั ดา้ นผู้ขบั ข่ี
( ชนวนด้านคนขบั )
12 • วงจรจดุ ชนวน • แป้นถงุ ลมนิรภยั ดา้ นหนา้ ผโู้ ดยสาร ตดิ ลดั วงจร ( ขัว้ B+ ) ( ชนวนดา้ นผ้โู ดยสาร )
• สายเคเบลิ มว้ น
• ชดุ เซนเซอรถ์ งุ ลมนริ ภัย
• ชดุ สายไฟ
• แป้นถุงลมนิรภัยด้านผู้ขับขี่ ( ชนวนด้าน
• วงจรชนวนด้านคนขับ คนขบั ) ลัดวงจร 13 • สายเคเบลิ ม้วน ตดิ • ชดุ เซนเซอร์ถุงลมนิรภยั
• ชดุ สายไฟ
358
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
ตารางที่ 6.4 โค้ดปัญหาข้อขดั ข้องของระบบถุงลมนริ ภัย ( ต่อ )
โค้ดท่ี การวเิ คราะห์ บริเวณท่ีเกิดปญั หา ไฟเตอื น ถุงลมนริ ภยั 14 • วงจรจดุ ชนวนดา้ น • แปน้ ถงุ ลมนริ ภัยท่ีติดตวั ดา้ นผู้ขบั ข่ี คนขับเปดิ ( ชนวนด้านคนขบั ) ตดิ
• สายเคเบิลมว้ น ตดิ • ชุดเซนเซอรถ์ ุงลมนริ ภยั ตดิ
• ชดุ สายไฟ ตดิ
31 • เซนเซอร์ถุงลมนิรภัย • ชุดเซนเซอร์ถงุ ลมนิรภัย ขัดข้อง
• แป้นถุงลมนริ ภัยด้านหนา้ ผูโ้ ดยสาร
53 • วงจรจุดชนวนด้าน ( ชนวนดา้ นผโู้ ดยสาร ) ผโู้ ดยสารลัดวงจร • ชดุ เซนเซอรถ์ งุ ลมนริ ภยั
• ชดุ สายไฟ
• แป้นถงุ ลมนริ ภัยดา้ นหนา้ ผโู้ ดยสาร
54 • วงจรจุดชนวนดา้ น ( ชนวนด้านผโู้ ดยสาร ) ผู้โดยสารเปิด • ชุดเซนเซอร์ถงุ ลมนริ ภัย
• ชุดสายไฟ
6.2.2 ระบบกระจกไฟฟา้ แบบเลอื่ นลงอัตโนมตั เิ มอื่ มีวตั ถกุ ีดขวาง รถยนต์นั่งรุ่นใหม่ ๆ ในปัจจุบันได้นำเอาระบบเลื่อนขึ้นและลงของกระจกไฟฟ้าอัตโนมัติ โดยการกดปมสวิตซ์ควบคุม เพียงแค่ปุ่มเดียว (one touch auto up and down function) และ ระบบป้องกันวตั ถุกีดขวางดีในขณะท่ีกระจกเลื่อนข้ึนปิดมาติดตัง้ ไว้มันจะทำงานเม่ือมีวัตถุกีดขวางอยู่ ระหว่างกระจกกับโครงกระจก ทำใหก้ ระจกหยุดเล่ือน ข้ึนและจะเลือ่ นลงในทันที ข้ึนระบบที่กล่าวมา ขา้ งตน้ จะถูกควบคุมการทำงานด้วยไมโครคอมพวิ เตอร์
3.3.1 โครงสร้างและการทำงานของระบบกระจกไฟฟ้าแบบเลอ่ื นลงอตั โนมตั ิเมื่อมีวัตถุ กดี ขวาง
359
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
ระบบกระจกไฟฟ้าแบบเลื่อนลงอตั โนมัติ เม่ือมวี ตั ถกุ ีดขวางประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก ๆ ทสี่ ำคญั
1. พัลส์เซนเซอร์และสวิตช์จำกัดการทำงาน (pulse sensor and limit switch) จะ ถูกยึดติดอยู่กับเฟืองทดของมอเตอร์กระจกไฟฟ้า โดยมันจะทำหน้าทีล่ ่งสัญญาณพัลส์ให้มีชว่ งความถี่ สอดคล้องกับรอบของมอเตอร์ไปยังคอมพิวเตอร์ประตูส่วนสวิตซ์จำกัดการทำงานนั้นจะมีหน้าท่ี ควบคุมการทำงานของมอเตอร์กระจกไฟฟา้ ให้เปน็ ไปตามปกติ
2. คอมพวิ เตอรป์ ระตู (door ECU) จะรับสัญญาณจากสวิตซ์ควบคุมและพัลสเ์ ซนเซอร์ โดยมันจะทำหนา้ ท่ีตรวจจบั การทำงานและควบคุมให้กระจกเล่ือนลงในทนั ทีเมื่อมีวตั ถุกีดขวาง
3. สวติ ชค์ วบคุมกระจกไฟฟ้า (power window switch) จะทำหนา้ ทส่ี ่งสัญญาณการ ควบคมุ การเล่ือนอัตโนมัติและเล่ือนลงหรือการเล่ือนขนึ้ และลงอัตโนมัติโดยกดสวิตซ์เพียงครั้งเดียวไป ยังคอมพิวเตอรป์ ระตู ตำแหน่งติดต้งั สวิตซ์ ควบคมุ กระจกไฟฟ้าท่ปี ระตรู ถทกุ บานแสดงดังรูป 6.52
รูปที่ 6.52 แสดงโครงสรา้ งของระบบกระจกไฟฟ้า ทำงานของกระจกไฟฟา้ เฉพาะประตดู ้านผขู้ บั ข่ีเทา่ นัน้ ซ่งึ ก็มี ขัน้ ตอนการทำงานดงั นี้
1. การทำเป็นปกติ เมื่อกระจกไฟฟ้าทำงานปกติมอเตอร์กระจกไฟฟ้าจะหมุนด้วย ความเรว็ ท่คี งที่ ดังนั้นชว่ ยความถขี่ องสญั ญาณพลั ส์ทส่ี ่งออกมาจากพัลส์เซนเซอร์ไปยังคอมพิวเตอร์จะ มชี ว่ งความถ่ีที่เทา่ กันอยา่ งต่อเนื่อง จากนัน้ คอมพวิ เตอร์ประตูจงึ คำนวณและกำหนดการเล่ือนข้ึนและ ลงของกระจกไฟฟา้ ใหเ้ ป็นไปตามสัญญาณก็ไดร้ ับจากพลั ส์เซนเซอรใ์ ห้ทำงานเปน็ ปกติ
360
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
รปู ที่ 6.53 แสดงสัญญาณทีส่ ่งมาจากพลั สเ์ ซนเซอร์ 2. การทำงานเมื่อมีวัตถุกีดขวาง ถ้ามีวัตถุกีดขวางเกิดขึ้นระหว่างกระจกและโครง กระจก ในขณะกดสวิตซ์ควบคุมไปในตำแหน่งเล่ือนขึ้นอัตโนมัตดิ ว้ ยการกดสวติ ซส์ ัมผสั เพียงครั้งเดียว (one touch) ก็จะทำให้ความเร็วของมอเตอร์กระจกไฟฟ้าลดลง เป็นสาเหตุให้ช่วงความถี่ของ สัญญาณที่สง่ ออกจากพัลส์เซนเซอร์มีชว่ งกว้างเพ่มิ ข้ึน จากค่ากำหนดของอัตราเร่งของมอเตอร์ที่ลดลง นี้ คอมพิวเตอร์จึงกำหนดให้กระจกไฟฟ้าหยุดการเลื่อนขึ้น และจะเลื่อนลงห่างจากสิ่งกีดขวาง ประมาณ 200 มิลลิเมตร (7.9 นิ้ว) หรือมากกว่าช่วงความถี่ของสัญญาณพัลส์ ที่ส่งออกมาจากพัลส์' เซนเซอร์ไปยังคอมพิวเตอร์ประตูเมื่อมีสิ่งกีดขวาง ซึ่งก็จะทำให้คอมพิวเตอร์กำหนดการทำงานให้ กระจกไฟฟ้าเล่อื นลงทันที
รูปที่ 6.54 แสดงกระจกไฟฟ้าเลอ่ื นข้ึน
361
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ยานยนต์
รปู ท่ี 6.55 แสดงกระจกไฟฟา้ เลอ่ื นขึน้ เจอสงิ่ กดี ขวาง
6.3 ระบบสง่ ถา่ ยข้อมูลแบบโครงข่าย Can Bus 6.3.1 ลักษณะของระบบส่งถ่ายข้อมลู แบบโครงข่าย Can Bus รถยนตท์ ผี่ ลติ ตง้ั แตป่ ี 2003 เป็นตน้ มา ไดเ้ ร่ิมนำระบบส่ือสารแบบ CAN มาใช้ ซ่งึ ทำให้การ
สอ่ื สารระหวา่ งโมดูลต่างๆของระบบรถยนต์ เช่น Powertrain Control Module ( ระบบตน้ กำลัง = เครอื่ งยนต์) , ระบบเบรก ABS , ระบบ scs (Stability Control System) หรอ ESP (Electronic Stability Program) หรอื ระบบปรบั สมดุลของช่วงลา่ งในสภาพถนนตา่ งๆ ,ระบบแอร์แบค ,ตลอดจน ระบบเกียร์อตั โนมัติ ซ่ึงนับวนั ระบบ หรือ โมดลู ตา่ งๆ ได้ถูกนำมาติดตัง้ ใชง้ านในรถยนต์กันมากข้ึน ดังนัน้ การตดิ ต่อสอื่ สารระหวา่ งโมดลู ต่างๆ ต้องมีความรวดเรว็ ตอบสนองการขับขไ่ี ด้อยา่ งดีเยี่ยม
ระบบ CAN เปน็ คำตอบสำหรับสถาปตั ยกรรมของรถยนตส์ มัยใหม่ ด้วยการสื่อสารผ่าน Serial Data Bus ของระบบสายไฟในรถยนต์ด้วยคุณสมปติท่ดี ีของ ระบบ CAN คือ ความเรว็ ในการ ส่ือสารของข้อมลู ดังนัน้ จึง เหมาะที่ใช่ใน รถยนต์ที่มโี มดลู (ECU) หลายๆกล่อง ไดแ้ ก่ Powertrain Control Module (เครอ่ื งยนต์ + เกยี ร)์ , ABS 1AIR Bag , TPMS (Tire Pressure Monitoring System ) , ESP (Electronic stability Program) CAN ถกู พัฒนามาตงั้ แต่ปี 1984 โดย Robert Bosch ในปี 1992 ได้นำไปใช่ในรถ Benz หลายๆรุ่น ปันปี 2008 เป็นตน้ มา รถในสหรฐั ไดใ้ ช้ระบบ CAN เกือบทงั้ หมดและนับจากน้ไี ป CAN Protocol กจ็ ะกลายโปรโตคอลทส่ี ำคัญท่ีใช่ในรถยนตท์ กุ คัน ขอ้ ดีของระบบ CAN
1 .มคี วามเรว็ ในการสอ่ื สารข้อมลู ทำให้การตอบสนองของแตล่ ะโมดลู มปี ระสทิ ธภิ าพ และ จำเป็น อย่างย่ิงสำหรับบางระบบ เช่น ABS
362
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
2. รองรบั Video Streaming 3. สามารถใส่โมดูลตา่ ง ๆ เขา้ ไปได้มาก 4. มสี ายไฟน้อยกว่า เพราะใช้ระบบ Network Cable หรอ Gateway ขอ้ เสยี ของระบบ CAN 1. จดุ ตอ่ ของ Node ตา่ ง ๆ อาจหลวม หรือเป็นสนมิ ทำให้การตดิ ต่อส่อื สารมปี ัญหา 2. หาก Node หรอ Module มกี ารชอ๊ ตลงกราวดก์ ็อาจทำให้ระบบท้งั หมดล้มเหลวได้ 3. กรณีระดบั แรงดนั ไฟฟา้ ตาํ่ - การติดตอ่ สือ่ สารอาจลม้ เหลวได้ 4. กรณแี บตเตอรร่ีไม่เพยี งพอ หรือมกี ารถอดออกอาจทำให้ต้อง Set ค่า Module ใหม่ ตดิ ต่อกับเครือข่ายได้ หรือเรียกว่าการทำ Relearn ใหม่ หรอ Re - establish 5. การถอดสายไฟ หรืออปุ กรณบ์ างตวั ไม่ทำงานอาจทำใหร้ ะบบน้นั ล้มเหลวได้ เชน่ ระบบ ปรับอากาศจะไม่ทำงาน หาก Step Motor ควบคมุ การผสมอากาศเย็นกบั Heater ไม่ทำงานรถยนต์ ดันนั้นก็จะใช้ระบบปรับอากาศไม่ได้เลย เป็นต้น แมค้ วามเรว็ ในการสอ่ื สารของระบบ CAN จะสูงแตส่ ำรับระบบทไี่ ม่จำเป็นต้องการการ ตอบสนองทีร่ วดเรว็ กไ็ ม่จำเป็นต้องใช่โปรโตคอลน้ี ดงั นนั้ ในรถยนต์คันหน่ึงก็มกั พบวา่ มีระดบั ความเร็ว ในการสือ่ สารหลายๆระดบั อยูใ่ นดนั เดียวกนั
รูปที่ 6.56 แสดงโมดลู ต่างๆในระบบ CAN BUS
363
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ สย์ านยนต์
6.3.2 หลักการทำงานของระบบส่งถา่ ยข้อมูลแบบโครงข่าย Can Bus ความเรว็ ในการส่อี สารระบบตา่ งๆ
1. Class A ความเร็วในการรับสง่ ขอ้ มูลน้อยกวา่ 10 k bit / sec (10 kbps) ระบบทใ่ี ช้ ได้แก่ กระจกไฟฟา้ , เบาะไฟฟา้ , ระบบล๊อคตา่ งๆ , รีโมท , ระบบไฟส่องสวา่ ง เปน็ ต้น
2. Class B ความเร็วในการส่อื สารอยรู่ ะหวา่ ง 10-125 kbps ซงึ่ กไ็ ด้แก่ Protocol ISO 9141 -2 หรอื SAE J 1850 (ใช้ไนรกตระกูล Ford , GM และ รถยโุ รป + ญี่ป่นทัว่ ไป ) ระบบน้จี ะมี ความเรว็ เพยี งพอในการส่ือสารขอ้ มลู ที่มคี วามซับซ้อน ได้แก่ ระบบเกียร์อตั โนมัติ , ระบบปรับอากาศ , ระบบ Immobilize , ระบบอเิ ลคโทรนิคสบ่ รเิ วณแผงควบคมุ ต่างๆ เปน็ ตน้
3. Class C ทำความเร็วในการสื่อสารอยู่ท่ีประมาณ 1 Mbps หรอื 1000 kbps หรอ ประมาณ 10 เทา่ ของ Class B แต่โดยทว่ั ไปจะใชท้ คี่ วามเร็วประมาณ 500 Kbps ซงึ่ มคี วามเรว็ เพยี งพอ สำหรับระบบ Air Bag , ABS , stability Control , Traction Control , Power Train Control Module (ระบบต้นกำลงั หมายถงึ เครื่องยนต์ + เกียร์ เปน็ หลกั )
4. Class D ความเร็วในการส่ือสารประมาณ 1 Mbps ใช้ในระบบ Onboard Entertainment เช่น Video Streaming หรอ ระบบตดิ ต่อสอื่ สารกบั ดาวเทยี ม หรือระบบ Internet 3G ท่ีอนาคตจะนำมาใชใ้ นรถยนตโ์ ปรโตคอลที่มีความเร็วใกล้เคียงกบั CAN ไดแ้ ก่ SAE J 1939 , GMLAN , OBD 2 ,SAE J 1587 1LIN ซ่งึ เปน็ หนา้ ที่ของวศิ วกรยานยนตท์ ่ีจะเลือกใช้โปรโตคอลให้ เหมาะสมกบั ยานยนต์น้นั ๆ ซึ่งหากรถยนต์ นน้ั ๆ ต้องการความเร็วในการส่อื สารมากๆ การเลือกใช้ Fiberoptic แทนสายไฟธรรมดา อาจเปน็ ส่ิงทีต่ ้องพจิ ารณาตอ่ ไป
ในปี 1995 GM ได้เร่ิมใช้โปรโตคอล Class B ทมี่ คี วามเรว็ ประมาณ 10.4 kbps หรอื ท่รี จู้ ัก ในนาม VPW ซึ่ง ณ เวลานน้ั ทม่ี คี วามเร็วเพยี งพอในการส่ือสารระหว่าง Electronic module ตา่ งๆ ได้ ในปี 2004 GM ได้พัฒนามาใช้ GMLAN ( GM Local Area Network ) โดย GM LAN มี ความเรว็ 2 ระดับคือ 33.33 kbps และ 500 kbps GM LAN 33.33 Kbps ใช้สายไฟเส้นเดยี วเป็น Bus ใชใ้ นระบบทเ่ี ก่ยี วขอ้ งกับ Body รถยนต์ เชน่ ระบบไฟสอ่ งสว่าง ,ประตู , กระจกไฟฟา้ เป็นตน้
ในขณะที GM LAN 500 Kbps จะใชใ้ น Powertrain , Transmission , ABS และ Air Bag เปน็ ต้น ระบบ 33.33 Kbps และ 500 Kbps จะติดตอ่ เชื่อมโยงกนั ดว้ ย Gateway Node ยกตัวอยา่ ง 33.33 Kbps Bus หรอื Low Speed Bus คือ ระบบเพ่ิมระดับความดังของเคร่ืองเสียง ความเร็วรถยนต์และความเรว็ รอบของรถยนต์ เพ่อื ชดเชยเสียงรบกวนจากการขบั ข่ี อย่างนเี้ ปน็ ต้น
กรณีของรถ Benz กเ็ ชน่ กัน ไดม้ ีการใชค้ วามเร็วของ Bus ในระดบั ตา่ งๆกนั ในรถคันเดยี วกัน ขน้ึ อยู่กับ Application ท่ีใช้ เชน่ ใช้ 500 Kbps หรือ High Speed Bus ( CAN - c ) ในระบบกำลงั , ระบบเกยี ร์, ระบบ ABS เปน็ ตน้ ใช้ 83 Kbps หรอื CAN - B สำหรับ Body Control Module รถ
364
หนว่ ยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
Benz บางรุ่นใช้ CAN - B Module ต่างๆถึง 30 Modules ในปี 2002 Benz ใช้ CAN - B , CAN - C ในระบบจดุ ระเบิด ( EIS Module )
หลงั จาก ปี 2002 Benz ใช้ CAN ( Speed มากกว่า 1 Mbps ) เปน็ Gateway สำหรับ ตดิ ตอ่ สอ่ื สาร กับ Module ต่างๆ (Inter - Module Communication ) รวมทงั้ ระบบ Onboard Diagnostic ด้วยที่ตอ้ งผา่ น CAN - Gateway
รูปที่ 6.57 แสดงโมดูลตา่ งๆในระบบ CAN จะถูกจดั เป็น Node
365
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
โมดูลต่างๆในระบบ CAN จะถกู จัดเป็น Node และมี Address ที่แน่นอน เม่ือแต่ละ Node สอ่ื สารกนั กจ็ ะรู้ว่ามาจาก Node ไหนดว้ ยการส่ง Code ของ Node น้นั ๆ ไปด้วยทำใหแ้ ต่ละ Module หรอื Node รจู้ ักกนั
การส่อื สารข้อมูลจะสง่ เป็นสญั ญาณ digital หรอื 0, 1 คอื แรงดนั ไฟฟ้าระดับตาํ่ คือ 0 และ แรงดนั ไฟฟ้าระดับสงู คือ 1 ซ่ึงจะแตกตา่ งกันไปแลว้ แต่ผู้ผลิตรถยนต์ แตโ่ ดยทัว่ ไปจะใช้ค่าระหว่าง 5 ถงึ 7 โวลต์
การติดต่อสอื่ สารของ Node ตา่ ง ๆใน Serial Bus น้นั หากมปี ัญหาเกดิ ข้ึน ระบบ DTC หรอื MIL ก็จะขึน้ โชว์และหากใช้เครือ่ งสแกนจบั คู่กจ็ ะพบโค้ดที่ขึ้นตน้ ด้วย เช่น ของ GM คอื Loss of communication between the controller and transmission controller หรือการติดต่อ ระหวา่ งโมดูล เครอื่ งยนตก์ บั โมดลู ระบบส่งกำลังล้มเหลว การตรวจสอบปญั หาทำได้โดย
- ตรวจระบบกราวด์ มีการช๊อตลงกราวด์หรือไม่
- ตรวจระดับแรงดันไฟฟ้าอย่ใู นมาตรฐานหรอไม่
- ตรวจสอบสายไฟ หากตรวจท้ัง 3 รายการแลว้ ไมพ่ บข้อบกพร่องใดๆ แสดงว่าโมดลู น้นั ๆมปี ัญหา (สว่ นมากตอ้ ง เปลยี่ นใหม)่ เนอ่ื งจากระบบ CAN มีโมดลู ต่างๆ ต่อพ่วงกนั แบบเครอื ขา่ ยไว้มากมาย ดง้ั น้นั แตล่ ะ โมดูลจำเปน็ ตอ้ งมรี ะบบ Sleep Mode ในขณะทดี่ บั เครื่องยนต์เพ่ือป้องกันไม่ใหแ้ บตเตอรรหี่ มด ยกเวน้ ระบบป้องกนั ขโมยท่ีไม่มี Sleep Mode หรือ ระบบ Air Bag ท่ตี ้องใชเ้ วลาสักครู่หลังดับ เครอื่ งยนตจ์ งึ จะเช้าสู่ Sleep Mode ความจำเป็นของเครื่อง Scan Tool จากสถิตใิ นปี 2007 ท่ีประเทศอังกฤษพบว่า อุบัตเิ หตุ ทางท้องถนน 182,115 ครั้ง เถดิ จากคนขับขาดความระวัดระวัง 50 % -ความบกพรอ่ งของรถยนต์ 25 %-สภาพถนนทัศนวิสัย 25 % ซงึ่ แนน่ อนเป็นสิ่งท่ีหลกี เลี่ยงไม่ได้แต่เราสามารถลด 25 % จาก ความบกพร่องของรถยนต์ลงไดด้ ว้ ยระบบควบคุมที่ทนั สมัยหรอื ระบบ Diagnostic ท่ใี ช้ในรกยนต์ และส่ิงจำเป็นต่อมา คือเครื่องมือ Scan Tool ซง่ึ ในอนาคตอาจจำเป็นต้องมปี ระจำรถด้วยซํ้าเคร่อื ง Diagnostic ประเภทต่างๆ ได้แก่ 1. Diagnostic Tester สำหรบั ระบบตรวจสอบเคร่ืองยนต์, เกยี ร,์ ABS , Air Bag , Electronic device ต่างๆ 2. Coil and Plug Tester สำหรบั ตรวจสภาพของคอยล์จุดระเบดิ และหวั เทยี น 3. Battery Management and Tester สำหรับตรวจสอบสภาพแบตเตอรร์ ี่ , ชารจ์ ไฟฟ้า เป็นต้น 4. Air Condition Equipment and Tool ไดแ้ ก่ เคร่ืองมือเช็คการรวั่ ซึมของระบบแอร์, อปุ กรณ์ซ่อม บำรุงอ่นื ๆ เปน็ ตน้
366
หน่วยท่ี 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ยานยนต์
5. Emission Analyzer อุปกรณต์ รวจสอบการปลดปล่อยไอเสีย 6. Key Programming Tool อุปกรณ์ทำกญุ แจสำรองแบบที่มไี มโครชิพ 7. Data Recorder อปุ กรณ์บนั ทึกการขบั ข่ี หรือบนั ทกึ การทำงานของรถยนต์
367
หน่วยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สย์ านยนต์
แผนการจัดการเรยี นรู้หนว่ ยท่ี 6
กจิ กรรมการเรียนรู้ ขนั้ ตอนที่ 1 ขัน้ เสนอปัญหา 1.1 วทิ ยากรนำเสนอสถานการณ์ปัญหาแก่ผเู้ ขา้ รับการฝกึ อบรม เก่ยี วกบั เทคโนโลยรี ะบบ
ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์โดยใชช้ ดุ ฝึกปฏิบตั ิและรถยนตข์ องจรงิ โดยวทิ ยากรคอยกระตุ้นให้ผู้ เขา้ รบั การฝกึ อบรมเขา้ ใจถงึ ปัญหาที่เกิดจากการใช้งาน และให้ผเู้ ขา้ อบรมตระหนักถงึ ปัญหาที่เกดิ ข้นึ โดยเนน้ การถาม และให้ดูปญั หาทเี่ กิดขึ้นในรถยนต์ และวทิ ยากรให้ความรู้ เน้ือหาสาระใหม่ ๆ
1.2 วทิ ยากรและผเู้ ข้ารบั การฝกึ อบรมร่วมสนทนาในส่ิงต่างๆทเ่ี ป็นอยู่ ในรถยนตแ์ ละชดุ ฝกึ ปฏิบัติ เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์ในประเด็น เช่น
- ปญั หาทท่ี ำให้เทคโนโลยีระบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ สย์ านยนต์เกิดการชำรดุ เสยี หายมี อะไรบ้าง
- สาเหตุของปัญหาที่ทำใหเ้ ทคโนโลยีระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์เกดิ การชำรุด เสยี หายมาจากสาเหตุอะไร
- เหตุใดจึงระบุวา่ ส่ิงนน้ั เปน็ ปัญหาท่ที ำใหเ้ ทคโนโลยีระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์ เกดิ การชำรดุ เสียหาย อธบิ ายไดอ้ ยา่ งไร
-วิธีการแก้ไขปัญหาทที่ ำให้เทคโนโลยีระบบไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสย์ านยนต์เกิดการชำรุด เสียหาย
ขั้นตอนท่ี 2 ระบุปัญหาและวเิ คราะห์ ผูเ้ ขา้ รบั การฝกึ อบรมแตล่ ะกลุ่มร่วมกันแสดงความคิดเห็นแบบระดมสมองเกย่ี วกบั ปัญหาที่ ทำให้ เทคโนโลยีระบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์เกิดการชำรดุ เสียหายมีอะไรบ้าง มวี ิธกี าร ตรวจเช็ค และแก้ไขปญั หา โดยวิทยากรคอยใหค้ ำแนะนำ ข้นั ตอนที่ 3 กำหนดวธิ กี ารเรียนรู้ นกั ศกึ ษาแตล่ ะกลุ่มร่วมกนั กำหนดวธิ ีการเรียนรจู้ ากสถานการณ์ พร้อมศกึ ษาหาความรู้และ ขอ้ มูลเพิ่มเติม โดยการศึกษาหาความรู้ด้วยตนเอง จากแหลง่ เรียนรู้ เชน่ ใบความรู้ หนังสอื ตำรา คู่มือ ซ่อมรถยนต์ อนิ เตอร์เน็ต เคร่อื งวเิ คราะหป์ ญั หารถยนต์ (Scan Tool) และเครื่องมือตา่ งๆ เพื่อใหไ้ ด้ ขอ้ มลู ท่สี มบรู ณม์ าตอบปัญหา ขนั้ ตอนท่ี 4 แนวทางการปฏิบัติ 4.1 คณะวิทยากรคอยให้ความชว่ ยเหลือให้คำแนะนำ รวมทง้ั จัดหา หนงั สอื ตำรา คู่มอื ซ่อม รถยนต์ เครอื่ งวเิ คราะหป์ ัญหารถยนต์ คอมพิวเตอร์ เพื่อเปน็ แหลง่ ข้อมลู
368
หนว่ ยที่ 6 เทคโนโลยรี ะบบไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์
4.2 ศกึ ษาค้นควา้ ดว้ ยตนเอง จากแหลง่ ข้อมลู ตา่ งๆ เพื่อให้ความร้เู พียงพอสมบูรณ์ พรอ้ มทั้ง ปฎิบัตกิ จิ กรรมใบงาน
ข้นั ตอนที่ 5 นำเสนอผลงาน ผเู้ ข้ารับการฝกึ อบรมแตล่ ะกลุ่มนำเสนอผลงานท่ีไดจ้ ากการคน้ คว้า และผลการปฏบิ ัติใบงาน เทคโนโลยีระบบไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสย์ านยนต์ กลมุ่ ละ 5-10 นาทแี ละผ้เู ขา้ รบั การฝึกอบรม สามารถซกั ถามกนั ได้ ข้ันตอนท่ี 6 อภิปรายสรุป 6.1 ผเู้ ข้ารบั การฝึกอบรมแต่ละกลมุ่ ร่วมกนั อภปิ รายผลการศึกษาคน้ คว้า เทคโนโลยีระบบ ไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ยานยนต์เพอ่ื ใหไ้ ด้ข้อสรปุ ท่สี มบูรณ์ 6.2 คณะวทิ ยากรและผูเ้ ขา้ รับการฝึกอบรม รว่ มกนั อภิปรายและหาข้อสรปุ ความรู้ท่ไี ด้ วธิ กี ารตรวจเช็ค แนวทางการแก้ปัญหา ข้นั ตอนที่ 7 ประเมนิ ผลการเรียนรู้ 7.1 แบบฝกึ หัด 7.2 ตรวจผลการปฏิบตั ิใบงาน ส่ือการอบรม 1. ชดุ สาธิต 2. Powerpoint 3. เอกสารประกอบการอบรมใบเนอื้ หา การวดั และประเมินผล แบบทดสอบกอ่ นฝึกอบรมและหลงั ฝกึ อบรม ส่อื การอบรม 1. ชุดสาธติ 2. Powerpoint 3. เอกสารประกอบการอบรมใบเนอ้ื หา