HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ

Đề tài nhóm em được phân công nghiên cứu là Hệ thống nâng hạ kính trên xe Ô tô Một hệ thống phụ trợ trên xe Ô tô nhưng có một vai trò không thể thiếu. Trước tiên, để nghiên cứu sâu hơn trong báo cáo, chúng em tiến hành nghiên cứu lí thuyết của hệ thống, bao gồm các kiến thức chung, cấu tạo chung của hệ thống, sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống trong từng trường hợp cụ thể. Sau nghiên cứu lí thuyết, chúng em tiến hành nghiên cứu và phát triển ý tưởng mô hình, dựa vào đó để chuẩn bị các linh kiện, dụng cụ cần thiết để lắp mạch điện. Song song với đó là nghiên cứu viết code, lập trình cho mạch và test thử trên Proteus. Sau các công đoạn chuẩn bị, nhóm tiến hành lắp mạch điện theo mô hình đã phát thảo, phát triển thêm cảm biến mưa để mở rộng đề tài nghiên cứu. Cuối cùng, nhóm tiến hành chạy thử, phát hiện các lỗi và sửa chữa, hoàn tất mô hình. Trong quá trình làm việc, dĩ nhiên có những tình huống sự cố sảy ra như dịch Covid bùng phát, giai đoạn nghiên cứu bị gián đoạn, khó khăn trong việc tìm hiểu cách lắp mạch điện, các trường hợp đó, nhóm thực hiện các cuộc họp online qua nền tảng Google Meeting để tìm ra giải pháp và hướng đi cho nghiên cứu. Kết quả đạt được là tất cả các thành viên trong nhóm đều có kiến thức nhất định trong lĩnh vực nghiên cứu, hiểu rõ nguyên lí cấu tạo và hoạt động của hệ thống, lắp được mạch điện mô phỏng hệ thống và phát triển thêm cảm biến mưa để mở rộng đề tài.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TIỂU LUẬN CUỐI KỲ

HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH Ô TÔ

SVTH : NGUYỄN CHÍ THIỆN MSSV: 19145465

SVTH : NGUYỄN MINH KHÔI MSSV: 19145411

SVTH : BÙI MINH KHA MSSV: 19145400

SVTH : PHAN TỈNH KIÊN MSSV: 19145412

SVTH : ĐỖ HOÀNG MINH KHANG MSSV: 19145401

GVHD: TS NGUYỄN THÀNH TUYÊN

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Tên tiểu luận: Hệ thống nâng hạ kính ô tô

Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Chí Thiện MSSV: 19145465

Nguyễn Minh Khôi MSSV: 19145411

Phan Tỉnh Kiên MSSV: 19145412

Đỗ Hoàng Minh Khang MSSV: 19145401 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

I NHẬN XÉT

1 Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc tiểu luận:

2 Về nội dung (đánh giá chất lượng tiểu luận, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)

II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG

III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Điểm đánh giá (theo thang điểm 10):

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…

Giảng viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Tên tiểu luận: Hệ thống nâng hạ kính ô tô

Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Chí Thiện MSSV: 19145465

Nguyễn Minh Khôi MSSV: 19145411

Phan Tỉnh Kiên MSSV: 19145412

Đỗ Hoàng Minh Khang MSSV: 19145401 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

I NHẬN XÉT

1 Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc tiểu luận:

2 Về nội dung (đánh giá chất lượng tiểu luận, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)

II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG

III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Điểm đánh giá (theo thang điểm 10):

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…

Giảng viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên với tình cảm sâu sắc và chân thành nhất, cho phép chúng em được bày

tỏ lòng biết ơn đến Nhà trường và thầy Nguyễn Thành Tuyên đã tạo điều kiện hỗ trợ,giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài này Trong suốt thờigian từ khi bắt đầu học tập tại trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,giúp đỡ của thầy cô và bạn bè

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến thầy Nguyễn Thành Tuyên ởKhoa Cơ Khí Động Lực đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốtthời gian học tập tại trường Nhờ có những lời hướng dẫn, dạy bảo của các thầy cô nên đềtài nghiên cứu của chúng em mới có thể hoàn thiện tốt đẹp

Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy/cô – người đã trực tiếp giúp

đỡ, quan tâm, hướng dẫn em hoàn thành tốt bài báo cáo này trong thời gian qua

Bài báo cáo cuối kì thực hiện trong khoảng thời gian gần 2 tuần Bước đầu đi vàothực tế của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ nên không tránh khỏi những thiếu sót,chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy để kiến thứccủa chúng em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn đồng thời có điều kiện bổ sung,nâng cao ý thức của mình

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Đề tài nhóm em được phân công nghiên cứu là Hệ thống nâng hạ kính trên xe Ô tô

- Một hệ thống phụ trợ trên xe Ô tô nhưng có một vai trò không thể thiếu

Trước tiên, để nghiên cứu sâu hơn trong báo cáo, chúng em tiến hành nghiên cứu

lí thuyết của hệ thống, bao gồm các kiến thức chung, cấu tạo chung của hệ thống, sơ đồmạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống trong từng trường hợp cụ thể

Sau nghiên cứu lí thuyết, chúng em tiến hành nghiên cứu và phát triển ý tưởng môhình, dựa vào đó để chuẩn bị các linh kiện, dụng cụ cần thiết để lắp mạch điện Songsong với đó là nghiên cứu viết code, lập trình cho mạch và test thử trên Proteus

Sau các công đoạn chuẩn bị, nhóm tiến hành lắp mạch điện theo mô hình đã phátthảo, phát triển thêm cảm biến mưa để mở rộng đề tài nghiên cứu Cuối cùng, nhóm tiếnhành chạy thử, phát hiện các lỗi và sửa chữa, hoàn tất mô hình

Trong quá trình làm việc, dĩ nhiên có những tình huống sự cố sảy ra như dịchCovid bùng phát, giai đoạn nghiên cứu bị gián đoạn, khó khăn trong việc tìm hiểu cáchlắp mạch điện, các trường hợp đó, nhóm thực hiện các cuộc họp online qua nền tảngGoogle Meeting để tìm ra giải pháp và hướng đi cho nghiên cứu

Kết quả đạt được là tất cả các thành viên trong nhóm đều có kiến thức nhất địnhtrong lĩnh vực nghiên cứu, hiểu rõ nguyên lí cấu tạo và hoạt động của hệ thống, lắp đượcmạch điện mô phỏng hệ thống và phát triển thêm cảm biến mưa để mở rộng đề tài

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Lí do chọn đề tài 1

1.2 Đối tượng nghiên cứu 1

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2

2.1 Hệ thống cửa sổ điện trên ô tô 2

2.1.1 Khái quát 2

a) Mô tả 2

b) Chức năng 2

2.1.2 Vị trí các bộ phận 3

a ) Bộ nâng hạ cửa sổ 4

b ) Môtơ điều khiển cửa sổ điện 4

c ) Công tắc chính cửa sổ điện 5

d ) Các công tắc cửa sổ điện 5

e ) Khóa xe 5

f ) Công tắc cửa xe 5

2.2 Sơ đồ mạch điện của hệ thống nâng hạ kính 6

2.2.1 Mô tả chức năng đóng mở bằng tay: 7

2.2.2 Mô tả chức năng đóng mở cửa sổ tự động bằng một lần ấn: 8

2.2.3 Chức năng chống kẹt cửa ô tô: 9

2.2.4 Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khóa điện: 10

CHƯƠNG 3: LẮP RÁP MÔ HÌNH 11

3.1 Chuẩn bị 11

3.2 Quy trình thực hiện 12

3.3 Viết code 15

3.4 Mô phỏng Proteus 18

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 19

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính Toyota Cressida……… ………6

Hình 2.2.1: Mạch điện chức năng đóng mở bàng tay……… 7

Hình 2.2.2 Mạch điện dóng mở một lần ấn ……… … 8

Hình 2.2.3 Chức năng chống kẹt của hệ thống……… … 9 Chương 3: Linh kiện, mạch thực tế, code và Proteus do nhóm tự cung cấp

Trang 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lí do chọn đề tài

Có thể thấy, với sự hội nhập ngày càng sâu rộng và công cuộc công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước ngày càng tiến bộ, nền kinh tế quốc gia ngày càng phát triển và đờisống người dân ngày càng tăng lên Ngày nay, không khó để thấy những chiếc ô tô từphân khúc trung bình đến cao cấp trên các đường phố Việt Nam, thậm chí nước ta đã códoanh nghiệp nội địa Vinfast đã và đang phát triển công nghiệp ô tô trong nước Điều đóchứng tỏ ngành ô tô đang có triển vọng phát triển mạnh và việc nghiên cứu, học tập về ô

tô chính là tiếp cận khung sườn của ngành này Ô tô là sự kết hợp của ngành và côngnghệ khác nhau, có nhiều hệ thống và chức năng riêng cho từng mục đích cụ thể Hệthống nâng hạ kính ô tô - tuy là một hệ thống phụ trợ trên xe - nhưng đóng một vai tròkhông thể thiếu đối với sự thoải mái và an toàn của người dùng, nhóm chúng em quyếtđịnh chọn đề tài này cho bài báo cáo cuối kì

1.2 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu về hệ thống nâng hạ kính nói chung

- Nghiên cứu, lắp mạch mô phỏng hệ thống nâng hạ kính của dòng xe ToyotaCressida

- Nghiên cứu lập trình cho hệ thống

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Nắm rõ cấu tạo, chức năng của các bộ phận trong hệ thống nâng hạ kính ô tô

- Hiểu được cách đọc sơ đồ mạch điện, cách lắp mạch điện của hệ thống

- Viết được chương trình hoạt động cho mạch điện, mô phỏng trên Proteus

- Nâng cao khả năng làm việc nhóm và tự nghiên cứu

Khi công tắc điều khiển cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa

sổ sẽ đóng và mở hoàn toàn Một số xe chỉ có chức năng mở tự động và một số xe chỉ cóchức năng đóng / mở tự động cho cửa sổ phía người lái

- Chức năng khóa cửa

Khi bật công tắc khoá cửa sổ, thì không thể mở hoặc đóng tất cả các cửa kính trừcửa sổ phía người lái

Trang 3

Chức năng này cho phép điều khiển hệ thống cửa sổ điện trong khoảng thời gian

45 giây sau khi tắt khoá điện về vị trí ACC hoặc LOCK, nếu cửa xe phía người lái khôngmở

Hình 2.2: Mô tả hoạt động của hệ thống cửa sổ điện trên ô tô

2.1.2 Vị trí các bộ phận

Hệ thống cửa sổ điện gồm có các bộ phận sau đây:

Hình 2.3: Các bộ phận chính của hệ thống cửa sổ điện

Hình 2.4: Môtơ cửa sổ điện

b ) Môtơ điều khiển cửa sổ điện

- Chức năng: Môtơ điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộnâng hạ cửa sổ

- Cấu tạo: Môtơ điều khiển cửa sổ điện gồm có ba bộ phận: Môtơ, bộ truyền bánhrăng và cảm biến Môtơ thay đổi chiều quay nhờ công tắc Bộ truyền bánh răng truyềnchuyển động quay của môtơ tới bộ nâng hạ cửa sổ Cảm biến gồm có công tắc hạn chế vàcảm biến tốc độ để điều khiển chống kẹt cửa sổ

Trang 5

c ) Công tắc chính cửa sổ điện

- Công tắc chính cửa sổ điện điều khiển toàn bộ hệ thống cửa sổ điện

- Công tắc chính cửa sổ điện dẫn động tất cả các môtơ điều khiển cửa sổ điện

- Công tắc khoá cửa sổ ngăn không cho đóng và mở cửa sổ trừ cửa sổ phía ngườilái

- Việc kẹt cửa sổ được xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến tốc độ và công tắchạn chế từ môtơ điều khiển cửa sổ phía người lái (các loại xe có chức năng chống kẹt cửasổ)

Hình 2.5: Công tắc chính cửa sổ điện

d ) Các công tắc cửa sổ điện

Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động môtơ điều khiển cửa số điện của cửa sổphía hành khách phía trước và phía sau Mỗi cửa có một công tắc điện điều khiển

e ) Khóa xe

Khoá điện truyền các tín hiệu vị trí ON, ACC hoặc LOCK tới công tắc chính cửa

sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khoá điện

f ) Công tắc cửa xe

Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của người lái (mở cửa

ON, đóng cửa OFF) tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắtkhoá điện

- Khi tài xế cấp nguồn dương đến các công tắc hành khách, công tắc nâng hạ kính

ở vị trí hành khách sẽ hoạt động tương tự như phía tài xế

Trang 7

2.2.1 Mô tả chức năng đóng mở bằng tay:

Khi khóa điện ở vi trí ON và công tắc của sổ điện ở phía người lái được kéo lênnửa chừng, thì tính hiệu UP bằng tay sẽ được tuyền tới IC và xảy ra sự thay đổi sau đây:

Tranzisto Tr: ON (mở)

Rơle UP: ON (bật)

Rơle DOWN: Tiếp mass

Kết quả là mô tơ điều khiển cửa sổ điện phía người lái quay theo hướng UP (lên).Khi nhả công tắc ra Rơle UP tắt và mô tơ dừng lại

Khi ấn công tắc điều khiển cửa sổ điện phía người lái xuống nửa chừng, tín hiệuDOWN bằng tay được truyền tới IC và xảy ra sự thay đổi sau đây:

Trang 8

2.2.2 Mô tả chức năng đóng mở cửa sổ tự động bằng một lần ấn:

Khi khóa điện ở vị trí ON và công tắc cửa sổ điện phía người lái được kéo lênhoàn toàn, tín hiệu UP tự động được truyền tới IC Vì IC có mạch định thời và mạch sẽduy trì trạng thái ON lớn nhất khoảng 10 giây khi tín hiệu UP tự động được đưa vào, nên

mô tơ điều khiển cửa sổ điện phía người lái tiếp tục quay ngay cả khi công tắc được nhả

ra Mô tơ điều khiển cửa sổ điện dừng lại khi cửa sổ phía người lái đóng hoàn toàn và ICxác định được tín hiệu khóa mô tơ từ cảm biến tốc độ và công tắc hạn chế của mô tơ điềukhiển cửa sổ điện hoặc khi mạch định thời tắc Có thể dừng thao tác đóng mở cửa tựđộng bằng cách nhấn vào công tắc cửa sổ điện phía người lái

- Nguyên lí hoạt động:

Khi công tắc chính cửa sổ điện nhận được tín hiệu là có một cửa sổ bị kẹt từ mô tơđiều khiển cửa kính, nó tắc Rơle UP, bật Rơle DOWN khoảng 1 giây và mở cửa kínhkhoảng 50mm để ngăn không cho cửa sổ tiếp tục đóng

- Thiết lập lại chức năng chống kẹt cửa sổ:

Mô tơ điều khiển cửa sổ điện cần được thiết lập lại (về vị trí xuất phát củacông tắc hạn chế) trong các trường hợp sau đây:

Trang 10

Bộ nâng hạ cửa sổ và mô tơ điều khiển cửa sổ điện bị tháo ra

Bô nâng hạ cửa sổ đã được kích hoạt khi không lắp kính

Bất kì một thao tác nào cũng làm kính đóng hoàn toàn, ví dụ trường hợpthay kính

2.2.4 Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khóa điện:

Chức năng điều khiển khi tắt khóa điện điều khiển sự hoạt động của rơle chính cửa

sổ điện dựa trên hệ thống điều khiển khóa cửa

Khi tắt khóa điện từ vị trí ON về vị trí ACC hoặc LOCK, thì rơle tổ hợp xác đinh

sự thay đổi này sẽ kích hoạt mạch định thời và giữ rơle chính điều khiển cửa sổ điện ởtrạng thái bật khoảng 45 giây

Khi rơle tổ hợp xác định việc mở cửa dựa trên tín hiệu truyền từ công tắc ra cửa,thì rơle này sẽ ngắt rơle chính điều khiển cửa sổ điện

Trang 11

CHƯƠNG 3: LẮP RÁP MÔ HÌNH 3.1 Chuẩn bị

- Nghiên cứu cách đấu dây, test mạch

- Nghiên cứu cách kiểm tra và tìm ra lỗi

Trang 13

- Bước 2: Đi dây và lắp ghép nút nhấn, đồng thời kiểm tra nút nhấn

Sau khi mạch cầu H và motor ổn định, đi dây và lắp ghép với nút nhấn quabreadboard Trước tiên chúng em nạp code arduino cho chạy thử 2 nút nhấn (nhấn giữ lên

và nhấn giữ xuống) Sau khi mọi thứ đã ổn định, chúng em tiếp tục đi dây và cho chạythử code Arduino thêm với 2 nút nhấn (nút nhấn auto lên và auto xuống) Tổng cộng là 4nút nhấn

- Bước 3: Lắp công tắc hành trình và bulong vào mô hình

Trang 14

Mọi thứ đã ổn định em tiếp tục ở bước tiếp theo là đi dây vào 3 công tắc hànhtrình (gồm công tắc hành trình trên, công tắc hành trình dưới và công tắc hành trìnhchống kẹt) Kết hợp code công tắc hành trình và code đảo chiều quay của nâng hạ kínhchúng em bắt đầu cho chạy thử, mọi thứ dần đi vào ổn định

Tiếp đến chúng em cắt giấy form cho mô hình xe bao gồm: hình xe, cửa kính, đế(chèn thêm tấm hình đợt chụp cắt giấy form nhen Thiện) Rồi chúng em kết nối chúngvới nhau bằng keo nến

Công đoạn tiếp theo là công đoạn hoàn thiện, chúng em lắp các bộ phận phầncứng lại với nhau Đặc biệt chúng em dùng bulong đai ốc lắp với Motor để chuyểnchuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của mô hình

- Bước 4: Kiểm tra và hoàn thiện sản phẩm

Để đề tài trở nên phong phú hơn, chúng em có dùng cảm biến mưa điều khiển quaArduino, giúp xe tự động nâng kính khi gặp trời mưa

Cảm biến mưa

Trang 15

3.3 Viết code

Trang 16

3.4 Mô phỏng Proteus

Trang 19

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Hệ thống nâng hạ kính ô tô - tuy là một hệ thống phụ trợ trên xe - nhưng đóng mộtvai trò không thể thiếu đối với sự thoải mái và an toàn của người dùng, sau bài báo cáonày, nhóm đã thực sự có những trải nghiệm sau:

- Hiểu rõ và sâu sắc về Hệ thống nâng hạ kính trên ô tô, về nguyên lí hoạt độngcủa hệ thống cũng như cấu tạo, các chức năng của từng thành phần trong hệ thống

- Rèn luyện tốt kỹ năng tìm hiểu và chọn lọc thông tin Hiện nay trên Internet cónhiều nguồn thông tin khác nhau về từng dòng xe, tuy nhiên, có nhiều thông tin chưachính xác, rõ ràng và còn nhiều sơ sót Việc tham khảo nhiều nguồn thông tin khác nhau,đồng thời so sánh, chọn lọc ra những thông tin cần thiết, phù hợp với nhu cầu làm việccủa nhóm đã giúp các thành viên nâng cao khả năng tiếp cận thông tin trên nhiều nguồnkhác nhau

- Có cơ hội áp dụng kiến thức lí thuyết đã được học trên giảng đường vào mô hình

mô phỏng, biết đọc sơ đồ mạch điện của hệ thống, hiểu thực tế hơn về kiến thức và có thể

áp dụng vào thực tiễn

- Đối với việc nghiên cứu, thực hiện công việc theo tập thể, nhóm đã có nhữngkinh nghiệm thực tiễn như: phân chia công việc rõ ràng, từng thành viên đảm nhận cácvai trò khác nhau, đóng góp vào sản phẩm chung Trong quá trình làm việc, khi có cácvấn đề phát sinh, tham khảo ý kiến của Giảng viên hướng dẫn và các anh chị có kinhnghiệm