Nghiên cứu, thiết kế mô hình ghế điện và mô hình hệ thống giải trí trên ô tô đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Phạm vi ứng dụng 1.6 Bố cục đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống ghế ô tô 2.1.1 Giới thiệu hệ thống điện tiện nghi ô tô 2.1.2 Tư ngồi lái xe ô tô cách giúp lái xe không mệt mỏi an toàn 2.1.3 Sự phân bố hệ thống ghế dòng xe khác 2.1.4 Chức ghế ô tô 2.1.5 Yêu cầu hệ thống ghế 2.1.6 Phân loại hệ thống ghế 10 2.2 Tổng quan hệ thống ghế điện ô tô 12 2.2.1 Mô tả chức ghế lái điện 12 2.2.2 Cấu tạo 13 2.2.3 Các tính ghế ngày 18 iii 2.2.4 Một số mạch điện hệ thống ghế điện xe 26 2.3 Lịch sử hình thành Honda City 27 2.3.1 Honda City 2013 27 2.4 Giới thiệu hệ thống giải trí xe Honda City 2013 29 2.5 Các chức hệ thống giải trí xe Honda Citi 2013 33 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG GIẢI TRÍ 34 3.1 Lựa chọn thiết bị, vật liệu để thực 34 3.2 Lựa chọn thiết bị cho mơ hình 35 3.3 Nội dung thiết kế, bố trí cho mơ hình 37 3.4 Chế tạo mơ hình dạy học 38 3.5 Hướng dẫn sử dụng mơ hình 39 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN 41 4.1 Thiết kế phần khí 41 4.2 Thi công khung 43 4.3 Thiết kế phần điện mơ hình 46 4.4 Thi cơng mơ hình hồn chỉnh 48 CHƯƠNG 5: MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC HÀNH ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH GHẾ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG GIẢI TRÍ 53 5.1 Bài thực hành số 1: Kiểm tra xác định chân cụm công tắc motor bơm lưng 53 5.2 Bài thực hành số 2: Kiểm tra xác định chân cụm công tắc tổng trạng thái motor 57 5.3 Bài thực hành số 3: Kiểm tra hoạt động dây đai an toàn 60 5.4 Bài thực hành số 4: Đánh pan kiểm tra hư hỏng 63 5.5 Bài thực hành số 5: Xác định chân giắc đầu radio dây mô hình 75 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 78 iv 6.1 Kết luận 78 6.2 Hướng phát triển 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 5.1: Bảng kiểm tra chân cụm công tắc thứ 43 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Tư ngồi ghế chuẩn lái xe Hình 2.2: Số ghế ngồi dịng xe sedan Hình 2.3: Ghế ngồi xe chỗ Hình 2.4: Ghế ngồi cabin dịng xe bán tải .7 Hình 2.5: Ghế ngồi chuyên dụng cho trẻ em Hình 2.6: Ghế siêu xe Lamborghini Aventador Hình 2.7: Góc ngồi xe phù hợp với ghế Hình 2.8: Cơ cấu điều chỉnh ghế tay cấu khí 10 Hình 2.9: Điều chỉnh ghế cơng tắc điện thay khí 11 Hình 2.10: Hệ thống đo nhịp tim thở người lái 12 Hình 2.11: Các cơng tắc điều khiển hướng di chuyển ghế lái 13 Hình 2.12: Cụm cơng tắc nhớ, gọi lại vị trí ghế lái 13 Hình 2.13: Motor cấu khí nâng hạ đùi 14 Hình 2.14: Motor cấu khí di chuyển tới lui 14 Hình 2.15: Motor cấu khí nâng hạ lưng 15 Hình 2.16: Motor cấu ngã lưng 15 Hình 2.17: Motor cấu bơm lưng .16 Hình 2.18: Cơ cấu lưới đỡ 16 Hình 2.19: Cụm công tắc điều chỉnh ghế .17 Hình 2.20: Cơ chế sưởi ghế .18 Hình 2.21: Hệ thống massage ghế .19 Hình 2.22: Cảnh báo chưa thắt dây đai an toàn 19 Hình 2.23: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ghế điện xe Camry 2015 .20 Hình 2.24: Cảm biển người ngồi ghế 22 vii Hình 2.25: Cảm biến túi khí theo vị trí ghế .23 Hình 2.26: Cơ cấu căng dây đai giảm va đập 24 Hình 2.27: Hệ thống cảnh báo quên trẻ em xe 25 Hình 2.28: Sơ đồ mạch điện điều khiển ghế điện lexus RX300 năm 2000 .26 Hình 2.31: Honda city 2013 .28 Hình 2.32: Nội thất Honda city 2013 29 Hình 2.33: Hệ thống giải trí Honda City 2013 30 Hình 2.34: Kết nối AUX 31 Hình 2.35: đầu kết nối USB .32 Hình 2.36: Tín hiệu AM 32 Hình 2.37: Tín hiệu fm .33 Hình 3.2: Mica trắng sữa dày 3mm 35 Hình 3.3: Đầu radio Honda city 2013 35 Hình 3.4: Loa pioneer 36 Hình 3.5: Cổng USB 36 Hình 3.6: Cổng AUX 36 Hình 3.7: Bản vẽ CorelDRAWN X7 mơ hình hệ thống giải trí .37 Hình 3.8: Mặt trước mơ hình hệ thống giải trí xe Honda City 2013 38 Hình 3.9: Phía sau mơ hình hệ thống giải trí xe Honda City 2013 .38 Hình 3.10: Sơ đồ mạch điện hệ thống giải trí Honda City 2013 .40 Hình 4.1: Phần mềm SOLIDWORKS 2018 41 Hình 4.2: Giao diện sketch solidworks 42 Hình 4.3: Khung mơ hình thiết kế SolidWorks 42 Hình 4.4: Bản thiết kế 2D khung mơ hình .43 Hình 4.5: Thực việc cắt thép sản phẩm 44 viii Hình 4.6: Thực việc hàn khung 44 Hình 4.7: Mài nhẵn .45 Hình 4.8: Tiến hành sơn phủ 45 Hình 4.9: Phần mềm CorelDRAWN X7 46 Hình 4.10: Giao diện 2D phần mềm CorelDRAWN X7 47 Hình 4.11: Bản vẽ bảng điều khiển mơ hình ghế điện .47 Hình 4.12: Trạng thái ghế ban đầu 48 Hình 5.1: Cơ cấu khí bên cơng tắc 55 Hình 5.2: Sơ đồ mạch cơng tắc bơm lưng 55 Hình 5.3: Công tắc bơm lưng bảng điều khiển 56 Hình 5.4: Cơng tắc pan bật 65 Hình 5.5: Kiểm tra chân GND công tắc với cực âm accu 66 Hình 5.6: Cơng tắc pan bật 66 Hình 5.7: Kiểm tra chân B+ công tắc chân cấp dương sau Relay .67 Hình 5.8: Cơng tắc pan bật 67 ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lý chọn đề tài Ngày nhu cầu sống người ngày nâng cao, ô tô ngày sử dụng rộng rãi phương tiện giao thơng thơng dụng Ơ tơ đại thiết kế nhằm cung cấp tối đa tiện nghi tính an tồn cho người sử dụng Các tiện nghi sử dụng ô tơ đại ngày phát triển, giữ vai trị quan trọng việc đảm bảo nhu cầu khách hàng xem phim, nghe nhạc, số hệ thống thông minh( cảnh báo quên trẻ em xe, gương chiếu hậu thơng minh, khóa thơng minh, cảnh báo điểm mù…), tiện nghi bắt buộc phải có ơtơ hệ thống ghế điện ô tô Để kịp thời nắm bắt xu chung trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật sớm đưa hệ thống điều khiển ghế điện mơ hình hệ thống giải trí vào việc giảng dạy sở lý thuyết chuyên sâu kèm với mơ hình thực tế minh họa nguyên lý hoạt động bên lẫn hệ thống xe Dựa tảng kiến thức học nhóm chúng em định chọn đề tài: “Nghiên cứu,thiết kế mơ hình ghế điện mơ hình hệ thống giải trí tơ ” với mục đích nghiên cứu sâu hệ thống điều khiển ghế điện mơ hình giải trí tạo nên hệ thống hoàn chỉnh Chúng em mong đề tài chúng em hoàn thành đóng góp phần nhỏ cơng tác giảng dạy nhà trường Do kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên khơng thể tránh thiếu sót trình thực đề tài, chúng em mong giúp đỡ góp ý từ thầy để đề tài chúng em hồn thiện 1.2 Tính cấp thiết đề tài Ngày với phát triển khoa học công nghệ, tất lĩnh vực đời sống kỹ thuật ngày đại hóa với mục tiêu tăng suất, tăng tiện ích cho người sử dụng Trong ngành công nghiệp chế tạo ôtô, ôtô trang bị hệ thống điều khiển điện tử đại nhằm làm tăng hiệu suất phương tiện, tăng cường tính tiện dụng hiệu trình sử dụng Mỗi phương tiện hệ thống – điện tử đại xu hướng nghiên cứu phát triển hệ thống điện tử tích hợp tất nhà sản xuất giới theo đuổi 1.3 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài Trong trình học tập nghiên cứu xưởng thực hành nhóm chúng em nhận thấy mơ hình mơ tả hoạt động hệ thống điều khiển ghế điện có xưởng đa số cũ chưa tối ưu hoạt động không ổn định hư hỏng nhiều Vì dựa kiến thức học kèm với q trình nghiên cứu nhóm chúng em áp dụng thể thực vấn đề sau:  Thiết kế khung 3D mơ hình hệ thống điều khiển ghế phần mềm SolidWorks  Lắp ráp mô hình ghế điện mơ hình giải trí  Thiết kế bảng điều khiển mơ hình  Thiết kế giảng  Biên soạn tập thuyết minh cách rõ ràng chi tiết sở lí thuyết, nguyên lí hoạt động hệ thống điều khiển ghế chi tiết mơ hình 1.4 Phương pháp nghiên cứu  Ơn tập kiến thức cịn thiếu sót phát sinh q trình thực đề tài  Tham khảo kiến thức từ giảng viên hướng dẫn  Tìm hiểu tài liệu liên quan đến đề tài để hoàn thiện sở lý thuyết 1.5 Phạm vi ứng dụng Mơ hình thực tế đưa vào chương trình giảng dạy học tập Các bạn sinh viên thực hành trực tiếp mơ hình hướng dẫn giảng viên nhằm hiểu sâu nguyên lí hoạt động hệ thống điều khiển ghế điện hệ thống giải trí Tài liệu kèm mô tả chi tiết hoạt động hệ thống giúp bạn sinh viên có nhìn tổng quan hệ thống học 1.6 Bố cục đề tài Đề tài gồm chương: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế thi công mơ hình thống giải trí Chương 4: Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống điều khiển ghế điện Chương 5: Một số tập thực hành ứng dụng mơ hình ghế điện hệ thống giải trí Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống ghế ô tô 2.1.1 Giới thiệu hệ thống điện tiện nghi ô tơ Trong suốt q trình phát triển, hệ thống ôtô, đặc biệt hệ thống nhằm giảm bớt sức lao động lái xe tiện dụng cho hành khách ngày nâng cấp hoàn thiện nhằm thỏa mãn yêu cầu ngày cao kắt khe người sử dụng Các hệ thống có trang thiết bị đảm bảo tiêu chí gọi hệ thống trang bị tiện nghi ôtô Việc trang bị nâng cấp hệ thống tiêu chí thu hút khách hàng hãng ơtơ Các hệ thống trang bị tiện nghi ôtô gồm: hệ thống rửa-gạt nước kính xe gạt nước đèn pha; hệ thống cửa sổ điện, gương điện; hệ thống khóa cửa chống trộm; hệ thống điều khiển ghế nhận dạng; hệ thống nghe-nhìn thơng tin; hệ thống ga tự động; “đồ chơi” ôtô 2.1.2 Tư ngồi lái xe ô tô cách giúp lái xe khơng mệt mỏi an tồn Theo nghiên cứu tầm nhìn lý tưởng mắt người lái nhìn kính chắn gió trước cao bảng điều khiển (dashboard) khoảng – cm Kiểm tra lần nhìn rõ gương hậu hai bên xe Nếu chưa chỉnh gương Nếu thấp hơn, mắt nguời lái khơng thể nhìn hết đầu xe kiểm soát khu vực mũi xe Nhưng cao hơn, người lái có xu hướng nhìn gần khơng thể dự trù cho tình đến Trên thực tế, với điều kiện giao thông Việt Nam, người lái thích ngồi cao để tiện quan sát, luồn lách né xe máy Nhưng mặt an tồn, ngồi q cao khơng tốt Trong cửa xe Mercedes-Benz có thêm khung cường lực để hấp thụ lực va chạm hông, bạn ngồi cao quá, dồn hết thể lên gương khả bảo vệ Chình tư vị trí ngồi ảnh hưởng nhiều đến an toàn thoải mái lái xe Để tránh đau lưng, bạn cần áp dụng tư ngồi chuẩn, với phần mơng lưng vng góc, hồn tồn tì vào ghế lái Ngồi tư giúp bạn trì tỉnh táo suốt chặng đường dài Để đảm bảo việc điều chỉnh khoảng cách ghế ngồi nhất, bạn nên khởi động xe đạp chân phanh vài lần Điều giúp bạn làm quen với Hình 5.5: Kiểm tra chân GND công tắc với cực âm accu Đánh pan số 2: kiểm tra xác định nguyên nhân triệu chứng cơng tắc bơm lưng (CT1) Hình 5.6: Cơng tắc pan bật Tiến hành:  Bật công tắc pan số (ngắt nguồn dương chân B+ CT1)  Các cơng tắc pan cịn lại tắt Hiện tượng:  Công tắc điều khiển bơm lưng không hoạt động (CT) 66 Cách kiểm tra:  Ngắt kết nối accu với hệ thống  Dùng thang đo thông mạch kiểm tra chân dương công tắc bơm lưng chân dương sau relay kết mạch hở Hình 5.7: Kiểm tra chân B+ công tắc chân cấp dương sau Relay Đánh pan số 3: kiểm tra xác định nguồn cho mạch Hình 5.8: Cơng tắc pan bật 67 Tiến hành:  Bật công tắc pan số (ngắt nguồn dương trước cầu giả lập cháy cầu chì)  Các cơng tắc pan cịn lại tắt Hiện tượng:  Đèn seatbelt khơng sáng, hai cụm công tắc không hoạt động Cách kiểm tra:  Ngắt kết nối accu với hệ thống  Dùng thang đo thông mạch kiểm tra chân cầu chì kết mạch hở Hình 5.9: Kiểm tra cầu chì 68 Đánh pan số 4: Kiểm tra tình trạng motor nâng hạ đùi mơng Hình 5.10: Công tắc pan bật Tiến hành:  Bật công tắc pan số (ngắt nguồn dương chân SYSB CT2)  Các cơng tắc pan cịn lại tắt Hiện tượng:  Cả hai motor nâng mông nâng đùi không hoạt động Cách kiểm tra:  Ngắt kết nối accu với hệ thống  Dùng thang đo thông mạch kiểm tra chân dương CT2 với chân dương sau relay chân thông chân kết hở mạch 69 Hình 5.11: Mạch hở dương chân SYSB Đánh pan số 5: Kiểm tra motor trượt Hình 5.12: Công tắc pan bật Tiến hành:  Bật công tắc pan số (ngắt nguồn 12Volt cung cấp cho motor trượt)  Các cơng tắc pan cịn lại tắt 70 Hiện tượng:  Cả hai motor nâng mông nâng đùi không hoạt động  Các motor cịn lại hoạt động bình thường Cách kiểm tra:  Ngắt kết nối accu với hệ thống  Dùng thang đo điện trở kiểm tra chân motor trượt kết mạch hở Hình 5.13: Kiểm tra chân motor trượt 71 Đánh pan số 0: kiểm tra đèn báo đai an tồn Hình 5.14: Cơng tắc chưa bật dây đai an tồn chưa cài Hình 5.15: Công tắc pan chưa bật cài dây an tồn 72 Tiến hành:  Bật cơng tắc pan số (lỗi cấu cài seatbelt)  Các công tắc pan cịn lại tắt Hình 5.16: Cơng tắc pan bật Hiện tượng:  Đèn cảnh báo thắt dây đai sáng trước sau cài dây đai  Các motor cịn lại hoạt động bình thường Hình 5.17: Cơng tắc pan bật chưa cài dây đai 73 Hình 5.18: Cơng tắc pan bật cài dây đai 74 5.5 Bài thực hành số 5: Xác định chân giắc đầu radio dây mơ hình 5.5.1 Phiếu thực hành số PHIẾU THỰC HÀNH Mục tiêu đạt  Đọc sô đồ mạch điện hệ thống giải trí  Đo kiểm phận mạch  Đi dây cho mơ hình hoạt động  Hiểu ngun lý hoạt động đầu radio  Đề xuất cải tiến có Yêu cầu:  Biết sử dụng đồng hồ VOM đồng hồ kim  Biết nối dây để đo kiểm Công cụ thực  Đồng hồ VOM, dây nối, accu, giấy note, bút Nội dung thực hành 75  Đọc sơ đồ mạch điện  Kiểm tra linh kiện phận hệ thống: relay, cơng tắc, cầu chì, loa  Mô tả hoạt động chức đầu radio  Xác định vị trí chân giắc cắm đầu CD  Ráp mạch, vận hành chức mơ hình  Giả định trường hợp trục trặc lên phương án kiểm tra Kết luận Kiến nghị câu hỏi Giáo viên nhận xét đánh giá 76 77 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu tài liệu với hướng dẫn theo sát thầy hướng dẫn nhóm chúng em thi cơng hồn chỉnh đề tài “ Nghiên cứu,thiết kế mơ hình ghế điện mơ hình hệ thống giải trí tơ” đồng thời cải tiến thành cơng số tính giúp mơ hình dễ dàng tiếp cận đưa vào thực tiễn giảng dạy Mơ hình hồn thiện sử dụng thời gian hạn hẹp nên nhóm em chưa thể mơ hình hóa tối đa chức hệ thống ghế điện cảm biến vị trí túi khí theo ghế ngồi, hệ thống sưởi, hệ thống ghi nhớ vị trí ghế, hệ thống giảm lực căng dây đai an toàn Về phần thuyết minh, thuyết minh nhóm chúng em biên soạn rõ ràng dựa tài liệu chuyên ngành kiến thức chúng em tự rút được, đảm bảo cung cấp đầy đủ kiến thức hệ thống điều khiển ghế điện cách vận hành mơ hình Các tập thực hành mơ hình phục vụ mục đích học tập bạn sinh viên 78 6.2 Hướng phát triển Như biết hệ thống điều khiển ghế ô tô hệ thống tiện nghi thiết yếu hàng đầu ô tô đại.Chi phí đầu tư cho hệ thống ghế đứng sau động Vì vậy, việc trang bị cho sinh viên ngành ô tô kiến thức lý thuyết hết mơ hình thực tiễn hệ thống điều khiển ghế điện vấn đề cần thiết Song, để trang bị ô tô nhằm mục đích giảng dạy học tập hệ thống điều khiển ghế điện chi phí q lớn Do đó, mơ hình hệ thống điều khiển ghế điện ô tô chúng em câu trả lời cho vấn đề Tuy nhiên thiếu nhiều hệ thống đại ghế như:uy nhiên thiếu nhiều hệ thống đại ghế nên nhóm em xin đề xuất hướng phát triển đề tài sau:  Sử dụng cảm biến vị trí để thi công hệ thống nhớ ghế  Sử dụng cảm biến túi khí theo vị trí ghế để mơ q trình kích hoạt túi khí phụ thuộc vào vị trí người ngồi  Sử dụng cảm biến va chạm để thi công hệ thống căng dây đai giúp giảm va đập người lái vô lăng đồng thời giản chấn thương lên thể lực căng đai  Hệ thống cảm biến nhịp tim để phục vụ mục đích thư giản  Thi cơng hệ thống sưởi  Thiết kế hệ thống massage  Thiết kế hệ thống co giản hai bên tay người ngồi để phù hợp với kích thước thể  Nghiên cứu thi công hệ thống cảm biến đường dài để cảnh báo tài xế cách di chuyển ghế  Tích hợp thêm số tính đại cho mơ hình giải trí như: hình hiển thị, camera lùi, GPS,… 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Cẩm nang sửa chữa xe Camry 2015, TOYOTA [2] Diễn đàn Axeoto.com : https://axeoto.com/ [3] Diễn đàn Otohui.com : https://www.oto-hui.com/ [4] Hướng dẫn sử dụng xe Camry 2015, TOYOTA [5] https://viethungshop.vn/aux-la-gi-chuc-nang-va-cach-su-dung-cong-ket-noiaux.html [6] https://www.dienmayxanh.com/kinh-nghiem-hay/cong-giao-tiep-usb-la-gi-dung-delam-gi-1215193 Tiếng Anh [1] 2000 LEXUS RX300 ELECTRICAL WIRING DIAGRAM, 398,399,400, Pages [2] 2007 LAND CRUISER ELECTRICAL WIRING DIAGRAM,1,2,3,4 Pages [3] 2000 LEXUS RX300 ELECTRICAL WIRING DIAGRAM, 26 Pages [4] Ứng dụng Carmin Std [5] Honda.com.vn 80 ... định chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu ,thiết kế mơ hình ghế điện mơ hình hệ thống giải trí tơ ” với mục đích nghiên cứu sâu hệ thống điều khiển ghế điện mơ hình giải trí tạo nên hệ thống hồn chỉnh Chúng... hệ thống cửa sổ điện, gương điện; hệ thống khóa cửa chống trộm; hệ thống điều khiển ghế nhận dạng; hệ thống nghe-nhìn thông tin; hệ thống ga tự động; ? ?đồ chơi” ? ?tô 2.1.2 Tư ngồi lái xe ô tô cách... điên theo sơ đồ hệ thống giải trí sau đây: 39 Hình 3.10: Sơ đồ mạch điện hệ thống giải trí Honda City 2013 40 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN 4.1 Thiết kế phần khí