LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
TÓM TẮT
Tên đề tài: “Thiết kết, xây dựng mô hình gạt mưa tự động trên ô tô”
Các vấn đề nghiên cứu của đề tài:
- Nghiên cứu lý thuyết hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô
- Thiết kế, xây dựng mô hình thực tập hệ thống gạt mưa tự động
- Xây dựng nội dung thực tập trên mô hình
Quá trình thực hiện:
- Tìm kiếm tài liệu về hệ thống gạt mưa tự động
- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của hệ thống sau đó chọn hệ thống trên xe cụ thể (Hyundai Elantra 2018)
- Chuẩn bị đầy đủ phụ tùng hệ thống gạt mưa tự động xe Hyundai Elantra 2018
- Thiết kế khung, mặt mô hình sau đó lắp ráp, đấu nối cách thiết bị lại với nhau
- Vận hành, kiểm tra tính ổn định của mô hình
- Biên soạn bài tập thực hành trên mô hình
Kết quả đạt được:
- Nắm vững được kiến thức về hệ thống gạt mưa tự động. - Biên soạn được quyển thuyết minh làm tư liệu học tập. - Thi công mô hình gạt mưa tự động phục vụ giảng dạy.
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................................i TÓM TẮT................................................................................................................................ii MỤC LỤC.............................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.............................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................................1 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................1 1.3. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................................2 1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................................3 2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống gạt mưa trên ô tô....................................................3 2.2. Hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô............................................................................6
2.2.1. Cấu tạo và hoạt động các bộ phận của hệ thống ......................................................6
2.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.........................................................................15 2.3. Hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 .....................................16 2.3.1. Giới thiệu về xe Hyundai Elantra 2018..................................................................16 2.3.2. Cấu tạo hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018.........................18 2.3.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 ..........27 CHƯƠNG 3: THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG..................32 3.1. Lựa chọn vật liệu, thiết bị ..........................................................................................32 3.1.1. Lựa chọn vật liệu làm khung, mặt mô hình ...........................................................32 3.1.2. Lựa chọn thiết bị trên mô hình...............................................................................33 3.2. Thi công mô hình ........................................................................................................41 3.2.1. Thiết kế khung mô hình .........................................................................................41 3.2.2. Bố trí các thế bị trên mô hình.................................................................................42 3.2.3. Quá trình thi công mô hình ....................................................................................42 3.2.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô hình................................................................44
iii
3.3. Hướng dẫn sử dụng, kiểm tra các thiết bị trên mô hình ........................................44 3.3.1. Hướng dẫn sử dụng mô hình..................................................................................44 3.3.2. Kiểm tra các thiết bị trên mô hình..........................................................................45
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG NỘI DUNG THỰC TẬP TRÊN MÔ HÌNH ........................51 4.1. Bài tập thực hành 1 ....................................................................................................51 4.2. Bài tập thực hành 2 ....................................................................................................57
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................61 5.1. Kết luận .......................................................................................................................61 5.2. Kiến nghị .....................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ABS: Anti-lock Brake System BCM: Body Control Module CAN: Control Area Network GDS: Global Dianostic System GND: Ground
IGN: Ignition
LIN: Local Interconnect Network OBDII: On-Boar Dianostics II
VCI: Vehicle Communication Interface
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Mary Anderson .........................................................................................................3 Hình 2.2: Cần gạt nước kính chắn gió điều khiển bằng tay......................................................4 Hình 2.3: Bằng sáng chế của M.Anderson (1903)....................................................................4 Hình 2.4: Cần gạt nước bằng điện ............................................................................................5 Hình 2.5: Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa tự động .................................................................6 Hình 2.6: Vị trí của công tắc gạt mưa trên xe...........................................................................7 Hình 2.7: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước..............................................................7 Hình 2.8: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước..............................................................8 Hình 2.9: Hộp điều khiển BCM................................................................................................9 Hình 2.10: Tính hiệu đầu vào, ra BCM ..................................................................................10 Hình 2. 11: Nguyên lý của cảm biến biến nước mưa .............................................................11 Hình 2.12: Cấu tạo motor gạt mưa..........................................................................................12 Hình 2.13: Hoạt động của công tắc dạng cam ........................................................................13 Hình 2.14: Motor gạt mưa và cơ cấu dẫn động cần gạt mưa..................................................14 Hình 2.15: Motor rửa kính và bình nước rửa kính..................................................................15 Hình 2.16: Sơ đồ khối hệ thống gạt mưa tự động...................................................................15 Hình 2.17:Xe Hyundai Elantra 2018 ......................................................................................17 Hình 2.18: Không gian nội thất xe Hyundai Elantra 2018 .....................................................17 Hình 2.19: Vị trí hệ thống gạt mưa trên xe Hyundai Elantra 2018.........................................18 Hình 2.20: Vị trí công tắc đa chức năng (đèn và gạt mưa).....................................................19 Hình 2.21: Các chức năng của công tắc đa chức năng ...........................................................20 Hình 2.22: Connector A..........................................................................................................20 Hình 2.23: Cảm biến mưa.......................................................................................................21 Hình 2.24: Hộp BCM xe Hyundai Elantra 2018 ....................................................................22 Hình 2.25: Giắc cắm hộp BCM xe Hyundai Elantra 2018 .....................................................23 Hình 2.26: Sơ đồ mạch BCM trên xe Hyundai Elantra 2018 (1) ...........................................23 Hình 2.27: Sơ đồ mạch BCM trên xe Hyundai Elantra 2018 (2) ...........................................24 Hình 2.28: Motor gạt nước và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước.....................................25 Hình 2.29: Motor rửa kính và bình nước rửa kính..................................................................26 Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 (1) ...27 Hình 2.31: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 (2) ...28 Hình 2.32: Giao diện phần mềm GDS....................................................................................30 Hình 2.33: Trạng thái dữ liệu đầu vào/ra trên phần mềm GDS (1) ........................................31 Hình 2.34: Trạng thái dữ liệu đầu vào/ra trên phần mềm GDS (2) ........................................31 Hình 3.1: Sắt hộp chữ nhật .....................................................................................................32 Hình 3.2: Mica trắng sữa Đài Loan ........................................................................................33 Hình 3.3: Công tắc đa chức năng Hyundai Elantra 2018 ......................................................34 Hình 3.4: Giắc công tắc đa chức năng Hyundai Elantra 2018...............................................34
vi
Hình 3.5: Hộp BCM điều khiển điện thân xe Hyundai Elantra 2018....................................35 Hình 3.6: Chân giắc hộp BCM điều khiển điện thân xe Hyundai Elantra 2018 ...................35 Hình 3.7: Cảm biến mưa tổ hợp xe Hyundai Elantra 2018 ...................................................36 Hình 3.8: Chân giắc cảm biến mưa tổ hợp xe Hyundai Elantra 2018 ...................................36 Hình 3.9: Motor gạt mưa trước xe Hyundai Elantra 2018.....................................................37 Hình 3.10: Chân giắc motor gạt mưa trước xe Hyundai Elantra 2018..................................37 Hình 3.11: Motor bơm nước rửa kính xe Hyundai Elantra 2018 ..........................................38 Hình 3.12: Chân giắc motor bơm nước rửa kính xe Hyundai Elantra 2018..........................38 Hình 3.13: Giắc cắm banana...................................................................................................39 Hình 3.14: Cầu chì ..................................................................................................................39 Hình 3.15: Hộp đựng cầu chì..................................................................................................39 Hình 3.16: Đai ôm ống ........................................................................................................40 Hình 3.17: Đèn báo nguồn 12V ..............................................................................................40 Hình 3.18: Giắc chuẩn đoán OBDII .......................................................................................40 Hình 3.19: Relay ô tô ..............................................................................................................41 Hình 3.20: Khung mô hình thiết kế trong Solid Work 2018 ..................................................41 Hình 3.21: Mặt mô hình thiết kế trong CorelDraw X7...........................................................42 Hình 3.22: Sơn khung mô hình...............................................................................................42 Hình 3.23: Sơn mặt mô hình...................................................................................................43 Hình 3.24: Mô hình hoàn thiện...............................................................................................43 Hình 3.25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô hình ..............................................................44 Hình 3.26: Sơ đồ mạch công tắc gạt mưa, rửa kính ...............................................................45 Hình 3.27: Sơ đồ mạch motor gạt mưa...................................................................................46 Hình 3.28: Relay 5 chân..........................................................................................................47 Hình 3.29:Máy hiện sóng PC Oscilloscope Hantek 6022BE .................................................47 Hình 3.30:Đo xung mạng LIN của cảm biến mưa..................................................................48 Hình 3.31: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ sẵn sàng ........................................................48 Hình 3.32: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ INT ...............................................................49 Hình 3.33: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ LO ................................................................49 Hình 3.34: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ HI..................................................................50 Hình 4.1: Sơ đồ mạch motor gạt mưa.....................................................................................53 Hình 4.2: Sơ đồ mạch LO Relay.............................................................................................53 Hình 4.3: Sơ đồ mạch HI Relay..............................................................................................54
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Hoạt động dựa trên các điều kiện đặc biệt .............................................................11 Bảng 2.2: Chức năng các chân của công tắc đa chức năng ....................................................20 Bảng 2.3: Chức năng các chân cảm biến gạt mưa ..................................................................21 Bảng 2.4: Các chế động hoạt động của cảm biến gạt mưa .....................................................22 Bảng 2.5: Chức năng các chân BCM......................................................................................24 Bảng 2.6: Chức năng các chân motor gạt mưa .......................................................................26 Bảng 2.7: Chức năng các chân motor rửa kính.......................................................................26 Bảng 3.1:Giá trị điện trở ở từng vị trí công tắc.......................................................................45 Bảng 4.1: Kết quả đo thông mạch...........................................................................................52 Bảng 4.3: Kết quả đo thông mạch LO Relay..........................................................................53 Bảng 4.4: Kết quả đo thông mạch HI Relay ...........................................................................54
viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Lý do chọn đề tài
Mục tiêu quan trọng của việc phát triển khoa học kỹ thuật là tạo ra thật nhiều sản phẩm hiện đại nhằm phục vụ cho đời sống vật chất lẫn tinh thần của con người. Cùng mục tiêu đó ngành công nghệ kỹ thuật ô tô đã không ngừng cải tiến những hệ thống trên xe nhằm mang đến cho người lái cảm giác tiện ích và thoải mái nhất có thể. Vì lẽ đó ý tưởng về hệ thống gạt mưa tự động đã được hình thành trên nền tảng của gạt mưa truyền thống. Hệ thống có thể tự động kích hoạt gạt mưa giúp người lái có thể tập trung lái xe và nhìn đường đảm bảo được an toàn khi đang xe chạy với tốc độ cao.
Chúng em là những sinh viên năm cuối, sau khi trải qua nhiều môn thực tập tại xưởng thì chúng tui nhận thấy được Khoa Cơ khí động lực nói riêng và trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh nói chung đang thực sự chú trọng tới ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô. Minh chứng cho điều đó là thiết bị, mô hình thực tập tại xưởng được đầu tư đa dạng đáp ứng được đầy đủ nhu cầu thực hành của sinh viên. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật là không có điểm dừng vì thế sinh viên ngoài củng cố vững chắc kiến thức cũ thì phải luôn cập nhập cải tiến trên xe ô tô.
Nhằm giúp cho các bạn sinh viên trong quá trình thực tập có thể tiếp cận, cập nhật thêm những kiến thức mới về chuyên ngành chúng em quyết định nghiên cứu đề tài “Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô” với sự hướng dẫn của Th.S Vũ Đình Huấn-Giảng viên bộ môn Điện tử ô tô.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu:
- Áp dụng được mạch điện thực tế vào mô hình
- Mô hình hoạt động ổn định và đảm bảo tính thẩm mỹ
- Từ mô hình sinh viên có thể tìm hiểu về mạch điện hệ thống; đo kiểm được công tắc, cảm biến, relay, motor,....
- Biên soạn nội dung thực tập phù hợp giúp sinh viên trau dồi thêm nhiều kiến thức sau khi thực tập trên mô hình
1
Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu tổng quan lý thuyết hệ thống gạt mưa tự động - Tìm hiểu mạch điện hệ thống thực tế trên xe
- Thiết kế, thi công mô hình hệ thống gạt mưa tự động
- Xây dựng nội dung thực hành trên mô hình
1.3. Phạm vi nghiên cứu
Do không đủ thời gian cũng như kinh phí hạn hẹp, nhóm chúng em chỉ tập trung giải quyết 3 vấn đề sau:
- Giới thiệu mạch điện thực tế của hệ thống gạt mưa tự động
- Thiết kế, xây dựng mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thống - Biên soạn nội dung thực tập trên mô hình
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Nhóm chúng em áp dụng 2 phương pháp chính vào nghiên cứu là:
-Phương pháp tổng quan: Tìm hiểu, tổng hợp tài liệu về hệ thống gạt mưa tự động làm cơ sở để thực hiện mô hình
-Phương pháp thực nghiệm: Kiểm tra các thiết bị, thiết kế và thi công mô hình
2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống gạt mưa trên ô tô
-Năm 1903: Sự ra đời của cần gạt nước kính chắn gió
Năm 1902, Mary Anderson có một chuyến đi đến thành phố New York. Cô lái một
chiếc xe điện vào một ngày trời râm và có mưa tuyết. Cô ấy không thể nhìn xuyên qua kính chắn gió, vì vậy cô thường xuyên nhảy ra ngoài để làm sạch kính bằng tay. Không cần nói, điều này gây khó chịu cho cô ta cũng như các hành khách trên xe, những người không cảm giác hứng thú với không khí lạnh lẽo hay sự chậm trễ.
Hình 2.1: Mary Anderson
Mary Anderson được ghi nhận cho chiếc gạt nước kính chắn gió đầu tiên vào năm 1903. Cô gọi ý tưởng của mình là “thiết bị lau cửa sổ”. Cần gạt nước của những thời điểm đó hoạt động bằng tay chứ không phải bằng động cơ.Trong loại gạt mưa này, một cần gạt được kết nối cơ học với cần gạt nước thông qua một thanh gạt và tay cầm được vận hành bằng tay.Tài xế phải bỏ một tay vô lăng làm hạn chế khả năng điều khiển trên xe.
3
Hình 2.2: Cần gạt nước kính chắn gió điều khiển bằng tay
Mary trở về nhà và thiết kế chiếc gạt nước kính chắn gió đầu tiên. Đó là một lưỡi dao ở bên ngoài kính chắn gió được điều khiển bằng một đòn bẩy ở bên trong, giữ cho người lái xe an toàn và khô ráo. Năm 1903, Văn phòng Sáng chế & Thương hiệu Hoa Kỳ đã trao cho Mary bằng sáng chế cho thiết bị của cô, nhưng cô không bao giờ có thể bán ý tưởng này vì hầu hết các hãng xe đều không hưởng ứng với phát minh này.
Hình 2.3: Bằng sáng chế của M.Anderson (1903)
4
-Năm 1917: Cần gạt nước bằng điện đầu tiên được phát minh
Charlotte Bridgwood đã phát minh ra cần gạt nước hoạt động bằng điện đầu tiên trên thế giới. Motor điện được đưa vào giúp di chuyển một lá cao su chạy qua chạy lại trên kính chắn gió. Sáng chế được đặt tên là “Storm Windsheld Cleaner” được cấp bằng sáng chế năm 1917. Nhưng thiết kế này cũng không thành công về mặt thương mại. Sau năm 1920, khi bằng sáng chế của Bridgwood đã hết hạn các hãng xe mới bắt đầu áp dụng cần gạt nước bằng điện lên xe một cách rộng rãi.
Hình 2.4: Cần gạt nước bằng điện
Sau đó bộ rửa kính cũng được bổ sung vào xe hơi với phần điều khiển được thêm ngay vào cần gạt bật/tắt của cần gạt nước . Bộ phận này sẽ phun tia nước rửa kính lên thẳng phía trước của kính chắn gió thông qua mấy cái lỗ nhỏ nằm trên nắp capo. Một bình chứa nước được đặt trong khoang máy và các cấu thành chạy điện khác được kết nối với nhau.
-Năm 1962: Bộ gạt mưa ngắt quãng được ra đời
Năm 1962 , Bob Kearns sáng chế ra bộ gạt nước không liên tục ( ngắt quãng ) đầu tiên cho phép tài xế có thể thay đổi được tốc độ quét và thời gian nghi giữa mỗi lần quét . Sau khi thử nghiệm rộng rãi, các giám đốc điều hành của Ford đã quyết định đưa ra một thiết kế tương tự như cần gạt nước gián đoạn của Kearns như một tùy chọn trên dòng Mercury của công ty, bắt đầu từ các mẫu xe năm 1969. Kearns và Ford đã tham gia vào một cuộc tranh
5
chấp bằng sáng chế kéo dài nhiều năm mà cuối cùng phải được giải quyết tại tòa án. Một phiên bản hư cấu của vụ kiện về phát minh và sáng chế của Kearns đã được sử dụng cho bộ phim Flash of Genius năm 2009, được quảng cáo là "dựa trên câu chuyện có thật", nhưng không tuyên bố là chính xác về mặt lịch sử ở mọi khía cạnh.
- Từ những năm 1990 đến nay , cần gạt nước được phát triển theo sự phát triển của công nghệ xe hơi. Các vi cảm biến được gắn ngay trên kính chắn gió để phát hiện trời mưa, kích hoạt hệ thống gạt nước tự động, thay đổi tốc độ gạt nước tùy theo lượng nước mưa có nặng hạt hay không và thay đổi theo tốc độ di chuyển của xe.
2.2. Hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô
2.2.1. Cấu tạo và hoạt động các bộ phận của hệ thống
Hình 2.5: Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa tự động
Hệ thống gạt mưa rửa và rửa kính tự động bao gồm các bộ phận sau: - Công tắc gạt mưa và rửa kính
- Hộp điều khiển điện thân xe (BCM)
- Cảm biến mưa
6
- Motor gạt mưa và cơ cấu dẫn động cần gạt - Motor rửa kính
- Cần gạt mưa
- Bình nước rửa kính
- Vòi phun nước
2.2.1.1. Công tắc gạt mưa và rửa kính
Công tắc gạt mưa được tích hợp với công tắc đèn và gắn trên trục lái, phía sau vô lăng.
Hình 2.6: Vị trí của công tắc gạt mưa trên xe
Điều khiển gạt mưa và rửa kính phía trước:
Hình 2.7: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
TÓM TẮT
Tên đề tài: “Thiết kết, xây dựng mô hình gạt mưa tự động trên ô tô”
Các vấn đề nghiên cứu của đề tài:
- Nghiên cứu lý thuyết hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô
- Thiết kế, xây dựng mô hình thực tập hệ thống gạt mưa tự động
- Xây dựng nội dung thực tập trên mô hình
Quá trình thực hiện:
- Tìm kiếm tài liệu về hệ thống gạt mưa tự động
- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của hệ thống sau đó chọn hệ thống trên xe cụ thể (Hyundai Elantra 2018)
- Chuẩn bị đầy đủ phụ tùng hệ thống gạt mưa tự động xe Hyundai Elantra 2018
- Thiết kế khung, mặt mô hình sau đó lắp ráp, đấu nối cách thiết bị lại với nhau
- Vận hành, kiểm tra tính ổn định của mô hình
- Biên soạn bài tập thực hành trên mô hình
Kết quả đạt được:
- Nắm vững được kiến thức về hệ thống gạt mưa tự động. - Biên soạn được quyển thuyết minh làm tư liệu học tập. - Thi công mô hình gạt mưa tự động phục vụ giảng dạy.
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................................i TÓM TẮT................................................................................................................................ii MỤC LỤC.............................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.............................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................................1 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................1 1.3. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................................2 1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................................3 2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống gạt mưa trên ô tô....................................................3 2.2. Hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô............................................................................6
2.2.1. Cấu tạo và hoạt động các bộ phận của hệ thống ......................................................6
2.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.........................................................................15 2.3. Hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 .....................................16 2.3.1. Giới thiệu về xe Hyundai Elantra 2018..................................................................16 2.3.2. Cấu tạo hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018.........................18 2.3.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 ..........27 CHƯƠNG 3: THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG..................32 3.1. Lựa chọn vật liệu, thiết bị ..........................................................................................32 3.1.1. Lựa chọn vật liệu làm khung, mặt mô hình ...........................................................32 3.1.2. Lựa chọn thiết bị trên mô hình...............................................................................33 3.2. Thi công mô hình ........................................................................................................41 3.2.1. Thiết kế khung mô hình .........................................................................................41 3.2.2. Bố trí các thế bị trên mô hình.................................................................................42 3.2.3. Quá trình thi công mô hình ....................................................................................42 3.2.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô hình................................................................44
iii
3.3. Hướng dẫn sử dụng, kiểm tra các thiết bị trên mô hình ........................................44 3.3.1. Hướng dẫn sử dụng mô hình..................................................................................44 3.3.2. Kiểm tra các thiết bị trên mô hình..........................................................................45
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG NỘI DUNG THỰC TẬP TRÊN MÔ HÌNH ........................51 4.1. Bài tập thực hành 1 ....................................................................................................51 4.2. Bài tập thực hành 2 ....................................................................................................57
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................61 5.1. Kết luận .......................................................................................................................61 5.2. Kiến nghị .....................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ABS: Anti-lock Brake System BCM: Body Control Module CAN: Control Area Network GDS: Global Dianostic System GND: Ground
IGN: Ignition
LIN: Local Interconnect Network OBDII: On-Boar Dianostics II
VCI: Vehicle Communication Interface
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Mary Anderson .........................................................................................................3 Hình 2.2: Cần gạt nước kính chắn gió điều khiển bằng tay......................................................4 Hình 2.3: Bằng sáng chế của M.Anderson (1903)....................................................................4 Hình 2.4: Cần gạt nước bằng điện ............................................................................................5 Hình 2.5: Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa tự động .................................................................6 Hình 2.6: Vị trí của công tắc gạt mưa trên xe...........................................................................7 Hình 2.7: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước..............................................................7 Hình 2.8: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước..............................................................8 Hình 2.9: Hộp điều khiển BCM................................................................................................9 Hình 2.10: Tính hiệu đầu vào, ra BCM ..................................................................................10 Hình 2. 11: Nguyên lý của cảm biến biến nước mưa .............................................................11 Hình 2.12: Cấu tạo motor gạt mưa..........................................................................................12 Hình 2.13: Hoạt động của công tắc dạng cam ........................................................................13 Hình 2.14: Motor gạt mưa và cơ cấu dẫn động cần gạt mưa..................................................14 Hình 2.15: Motor rửa kính và bình nước rửa kính..................................................................15 Hình 2.16: Sơ đồ khối hệ thống gạt mưa tự động...................................................................15 Hình 2.17:Xe Hyundai Elantra 2018 ......................................................................................17 Hình 2.18: Không gian nội thất xe Hyundai Elantra 2018 .....................................................17 Hình 2.19: Vị trí hệ thống gạt mưa trên xe Hyundai Elantra 2018.........................................18 Hình 2.20: Vị trí công tắc đa chức năng (đèn và gạt mưa).....................................................19 Hình 2.21: Các chức năng của công tắc đa chức năng ...........................................................20 Hình 2.22: Connector A..........................................................................................................20 Hình 2.23: Cảm biến mưa.......................................................................................................21 Hình 2.24: Hộp BCM xe Hyundai Elantra 2018 ....................................................................22 Hình 2.25: Giắc cắm hộp BCM xe Hyundai Elantra 2018 .....................................................23 Hình 2.26: Sơ đồ mạch BCM trên xe Hyundai Elantra 2018 (1) ...........................................23 Hình 2.27: Sơ đồ mạch BCM trên xe Hyundai Elantra 2018 (2) ...........................................24 Hình 2.28: Motor gạt nước và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước.....................................25 Hình 2.29: Motor rửa kính và bình nước rửa kính..................................................................26 Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 (1) ...27 Hình 2.31: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa tự động trên xe Hyundai Elantra 2018 (2) ...28 Hình 2.32: Giao diện phần mềm GDS....................................................................................30 Hình 2.33: Trạng thái dữ liệu đầu vào/ra trên phần mềm GDS (1) ........................................31 Hình 2.34: Trạng thái dữ liệu đầu vào/ra trên phần mềm GDS (2) ........................................31 Hình 3.1: Sắt hộp chữ nhật .....................................................................................................32 Hình 3.2: Mica trắng sữa Đài Loan ........................................................................................33 Hình 3.3: Công tắc đa chức năng Hyundai Elantra 2018 ......................................................34 Hình 3.4: Giắc công tắc đa chức năng Hyundai Elantra 2018...............................................34
vi
Hình 3.5: Hộp BCM điều khiển điện thân xe Hyundai Elantra 2018....................................35 Hình 3.6: Chân giắc hộp BCM điều khiển điện thân xe Hyundai Elantra 2018 ...................35 Hình 3.7: Cảm biến mưa tổ hợp xe Hyundai Elantra 2018 ...................................................36 Hình 3.8: Chân giắc cảm biến mưa tổ hợp xe Hyundai Elantra 2018 ...................................36 Hình 3.9: Motor gạt mưa trước xe Hyundai Elantra 2018.....................................................37 Hình 3.10: Chân giắc motor gạt mưa trước xe Hyundai Elantra 2018..................................37 Hình 3.11: Motor bơm nước rửa kính xe Hyundai Elantra 2018 ..........................................38 Hình 3.12: Chân giắc motor bơm nước rửa kính xe Hyundai Elantra 2018..........................38 Hình 3.13: Giắc cắm banana...................................................................................................39 Hình 3.14: Cầu chì ..................................................................................................................39 Hình 3.15: Hộp đựng cầu chì..................................................................................................39 Hình 3.16: Đai ôm ống ........................................................................................................40 Hình 3.17: Đèn báo nguồn 12V ..............................................................................................40 Hình 3.18: Giắc chuẩn đoán OBDII .......................................................................................40 Hình 3.19: Relay ô tô ..............................................................................................................41 Hình 3.20: Khung mô hình thiết kế trong Solid Work 2018 ..................................................41 Hình 3.21: Mặt mô hình thiết kế trong CorelDraw X7...........................................................42 Hình 3.22: Sơn khung mô hình...............................................................................................42 Hình 3.23: Sơn mặt mô hình...................................................................................................43 Hình 3.24: Mô hình hoàn thiện...............................................................................................43 Hình 3.25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô hình ..............................................................44 Hình 3.26: Sơ đồ mạch công tắc gạt mưa, rửa kính ...............................................................45 Hình 3.27: Sơ đồ mạch motor gạt mưa...................................................................................46 Hình 3.28: Relay 5 chân..........................................................................................................47 Hình 3.29:Máy hiện sóng PC Oscilloscope Hantek 6022BE .................................................47 Hình 3.30:Đo xung mạng LIN của cảm biến mưa..................................................................48 Hình 3.31: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ sẵn sàng ........................................................48 Hình 3.32: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ INT ...............................................................49 Hình 3.33: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ LO ................................................................49 Hình 3.34: Sóng tính hiệu mạng LIN ở chế độ HI..................................................................50 Hình 4.1: Sơ đồ mạch motor gạt mưa.....................................................................................53 Hình 4.2: Sơ đồ mạch LO Relay.............................................................................................53 Hình 4.3: Sơ đồ mạch HI Relay..............................................................................................54
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Hoạt động dựa trên các điều kiện đặc biệt .............................................................11 Bảng 2.2: Chức năng các chân của công tắc đa chức năng ....................................................20 Bảng 2.3: Chức năng các chân cảm biến gạt mưa ..................................................................21 Bảng 2.4: Các chế động hoạt động của cảm biến gạt mưa .....................................................22 Bảng 2.5: Chức năng các chân BCM......................................................................................24 Bảng 2.6: Chức năng các chân motor gạt mưa .......................................................................26 Bảng 2.7: Chức năng các chân motor rửa kính.......................................................................26 Bảng 3.1:Giá trị điện trở ở từng vị trí công tắc.......................................................................45 Bảng 4.1: Kết quả đo thông mạch...........................................................................................52 Bảng 4.3: Kết quả đo thông mạch LO Relay..........................................................................53 Bảng 4.4: Kết quả đo thông mạch HI Relay ...........................................................................54
viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Lý do chọn đề tài
Mục tiêu quan trọng của việc phát triển khoa học kỹ thuật là tạo ra thật nhiều sản phẩm hiện đại nhằm phục vụ cho đời sống vật chất lẫn tinh thần của con người. Cùng mục tiêu đó ngành công nghệ kỹ thuật ô tô đã không ngừng cải tiến những hệ thống trên xe nhằm mang đến cho người lái cảm giác tiện ích và thoải mái nhất có thể. Vì lẽ đó ý tưởng về hệ thống gạt mưa tự động đã được hình thành trên nền tảng của gạt mưa truyền thống. Hệ thống có thể tự động kích hoạt gạt mưa giúp người lái có thể tập trung lái xe và nhìn đường đảm bảo được an toàn khi đang xe chạy với tốc độ cao.
Chúng em là những sinh viên năm cuối, sau khi trải qua nhiều môn thực tập tại xưởng thì chúng tui nhận thấy được Khoa Cơ khí động lực nói riêng và trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh nói chung đang thực sự chú trọng tới ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô. Minh chứng cho điều đó là thiết bị, mô hình thực tập tại xưởng được đầu tư đa dạng đáp ứng được đầy đủ nhu cầu thực hành của sinh viên. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật là không có điểm dừng vì thế sinh viên ngoài củng cố vững chắc kiến thức cũ thì phải luôn cập nhập cải tiến trên xe ô tô.
Nhằm giúp cho các bạn sinh viên trong quá trình thực tập có thể tiếp cận, cập nhật thêm những kiến thức mới về chuyên ngành chúng em quyết định nghiên cứu đề tài “Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô” với sự hướng dẫn của Th.S Vũ Đình Huấn-Giảng viên bộ môn Điện tử ô tô.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu:
- Áp dụng được mạch điện thực tế vào mô hình
- Mô hình hoạt động ổn định và đảm bảo tính thẩm mỹ
- Từ mô hình sinh viên có thể tìm hiểu về mạch điện hệ thống; đo kiểm được công tắc, cảm biến, relay, motor,....
- Biên soạn nội dung thực tập phù hợp giúp sinh viên trau dồi thêm nhiều kiến thức sau khi thực tập trên mô hình
1
Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu tổng quan lý thuyết hệ thống gạt mưa tự động - Tìm hiểu mạch điện hệ thống thực tế trên xe
- Thiết kế, thi công mô hình hệ thống gạt mưa tự động
- Xây dựng nội dung thực hành trên mô hình
1.3. Phạm vi nghiên cứu
Do không đủ thời gian cũng như kinh phí hạn hẹp, nhóm chúng em chỉ tập trung giải quyết 3 vấn đề sau:
- Giới thiệu mạch điện thực tế của hệ thống gạt mưa tự động
- Thiết kế, xây dựng mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thống - Biên soạn nội dung thực tập trên mô hình
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Nhóm chúng em áp dụng 2 phương pháp chính vào nghiên cứu là:
-Phương pháp tổng quan: Tìm hiểu, tổng hợp tài liệu về hệ thống gạt mưa tự động làm cơ sở để thực hiện mô hình
-Phương pháp thực nghiệm: Kiểm tra các thiết bị, thiết kế và thi công mô hình
2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lịch sử phát triển của hệ thống gạt mưa trên ô tô
-Năm 1903: Sự ra đời của cần gạt nước kính chắn gió
Năm 1902, Mary Anderson có một chuyến đi đến thành phố New York. Cô lái một
chiếc xe điện vào một ngày trời râm và có mưa tuyết. Cô ấy không thể nhìn xuyên qua kính chắn gió, vì vậy cô thường xuyên nhảy ra ngoài để làm sạch kính bằng tay. Không cần nói, điều này gây khó chịu cho cô ta cũng như các hành khách trên xe, những người không cảm giác hứng thú với không khí lạnh lẽo hay sự chậm trễ.
Hình 2.1: Mary Anderson
Mary Anderson được ghi nhận cho chiếc gạt nước kính chắn gió đầu tiên vào năm 1903. Cô gọi ý tưởng của mình là “thiết bị lau cửa sổ”. Cần gạt nước của những thời điểm đó hoạt động bằng tay chứ không phải bằng động cơ.Trong loại gạt mưa này, một cần gạt được kết nối cơ học với cần gạt nước thông qua một thanh gạt và tay cầm được vận hành bằng tay.Tài xế phải bỏ một tay vô lăng làm hạn chế khả năng điều khiển trên xe.
3
Hình 2.2: Cần gạt nước kính chắn gió điều khiển bằng tay
Mary trở về nhà và thiết kế chiếc gạt nước kính chắn gió đầu tiên. Đó là một lưỡi dao ở bên ngoài kính chắn gió được điều khiển bằng một đòn bẩy ở bên trong, giữ cho người lái xe an toàn và khô ráo. Năm 1903, Văn phòng Sáng chế & Thương hiệu Hoa Kỳ đã trao cho Mary bằng sáng chế cho thiết bị của cô, nhưng cô không bao giờ có thể bán ý tưởng này vì hầu hết các hãng xe đều không hưởng ứng với phát minh này.
Hình 2.3: Bằng sáng chế của M.Anderson (1903)
4
-Năm 1917: Cần gạt nước bằng điện đầu tiên được phát minh
Charlotte Bridgwood đã phát minh ra cần gạt nước hoạt động bằng điện đầu tiên trên thế giới. Motor điện được đưa vào giúp di chuyển một lá cao su chạy qua chạy lại trên kính chắn gió. Sáng chế được đặt tên là “Storm Windsheld Cleaner” được cấp bằng sáng chế năm 1917. Nhưng thiết kế này cũng không thành công về mặt thương mại. Sau năm 1920, khi bằng sáng chế của Bridgwood đã hết hạn các hãng xe mới bắt đầu áp dụng cần gạt nước bằng điện lên xe một cách rộng rãi.
Hình 2.4: Cần gạt nước bằng điện
Sau đó bộ rửa kính cũng được bổ sung vào xe hơi với phần điều khiển được thêm ngay vào cần gạt bật/tắt của cần gạt nước . Bộ phận này sẽ phun tia nước rửa kính lên thẳng phía trước của kính chắn gió thông qua mấy cái lỗ nhỏ nằm trên nắp capo. Một bình chứa nước được đặt trong khoang máy và các cấu thành chạy điện khác được kết nối với nhau.
-Năm 1962: Bộ gạt mưa ngắt quãng được ra đời
Năm 1962 , Bob Kearns sáng chế ra bộ gạt nước không liên tục ( ngắt quãng ) đầu tiên cho phép tài xế có thể thay đổi được tốc độ quét và thời gian nghi giữa mỗi lần quét . Sau khi thử nghiệm rộng rãi, các giám đốc điều hành của Ford đã quyết định đưa ra một thiết kế tương tự như cần gạt nước gián đoạn của Kearns như một tùy chọn trên dòng Mercury của công ty, bắt đầu từ các mẫu xe năm 1969. Kearns và Ford đã tham gia vào một cuộc tranh
5
chấp bằng sáng chế kéo dài nhiều năm mà cuối cùng phải được giải quyết tại tòa án. Một phiên bản hư cấu của vụ kiện về phát minh và sáng chế của Kearns đã được sử dụng cho bộ phim Flash of Genius năm 2009, được quảng cáo là "dựa trên câu chuyện có thật", nhưng không tuyên bố là chính xác về mặt lịch sử ở mọi khía cạnh.
- Từ những năm 1990 đến nay , cần gạt nước được phát triển theo sự phát triển của công nghệ xe hơi. Các vi cảm biến được gắn ngay trên kính chắn gió để phát hiện trời mưa, kích hoạt hệ thống gạt nước tự động, thay đổi tốc độ gạt nước tùy theo lượng nước mưa có nặng hạt hay không và thay đổi theo tốc độ di chuyển của xe.
2.2. Hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô
2.2.1. Cấu tạo và hoạt động các bộ phận của hệ thống
Hình 2.5: Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa tự động
Hệ thống gạt mưa rửa và rửa kính tự động bao gồm các bộ phận sau: - Công tắc gạt mưa và rửa kính
- Hộp điều khiển điện thân xe (BCM)
- Cảm biến mưa
6
- Motor gạt mưa và cơ cấu dẫn động cần gạt - Motor rửa kính
- Cần gạt mưa
- Bình nước rửa kính
- Vòi phun nước
2.2.1.1. Công tắc gạt mưa và rửa kính
Công tắc gạt mưa được tích hợp với công tắc đèn và gắn trên trục lái, phía sau vô lăng.
Hình 2.6: Vị trí của công tắc gạt mưa trên xe
Điều khiển gạt mưa và rửa kính phía trước:
Hình 2.7: Các chế độ gạt mưa và rửa kính phía trước
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links