Nghiên cứu thiết kế chế tạo điều khiển không dây hệ thống nâng hạ kính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HOÀNG PHI KHANH

ĐIỀU KHIỂN NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ
BẰNG SÓNG BLUETOOTH

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246

S KC 0 0 4 1 3 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HOÀNG PHI KHANH

ĐIỀU KHIỂN NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ
BẰNG SÓNG BLUETOOTH

NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246
Hƣớng dẫn khoa học:
TS Lê Thanh Phúc

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013


LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC:
Họ & tên: Hoàng Phi Khanh

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 10/04/1985

Nơi sinh: Tp.HCM

Quê quán: Huế

Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 83/34 Hòa Hƣng, Quận 10, Tp.HCM
Điện thoại cơ quan:

Điện thoại nhà riêng: 08.38621270

Fax:

Email:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo:

Thời gian đào tạo từ …/… đến …/ ……

Nơi học (trƣờng, thành phố):
Ngành học:
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính Quy

Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 05/2009

Nơi học (trƣờng, thành phố): ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Ngành học: Cơ Khí Động Lực
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ thông tin trong
giảng dạy môn tính toán kết cấu ô tô
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 3/2009, trƣờng ĐH Sƣ
Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
Ngƣời hƣớng dẫn: Mse. Đặng Quý
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Thời gian

Nơi công tác

Công việc đảm nhiệm

9/2009 ÷ 8/2010

ĐH Công Nghiệp Tp.HCM

Giảng viên thỉnh giảng

9/2011 ÷ 8/2012

CĐ Kỹ Thuật Lý Tự Trọng

Giảng viên thỉnh giảng

1/2013 ÷ 8/2013

CĐ Kinh Tế Kỹ Thuật Phú Lâm

Giảng viên thỉnh giảng

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 10 năm 2013
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

HOÀNG PHI KHANH

ii


LỜI CẢM ƠN
Trong suố t quá triǹ h ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn này , tôi đã nhâ ̣n đƣơ ̣c sƣ̣
hƣớng dẫn , giúp đỡ quý báu của các thầy cô và các bạn cùng l

ớp. Với lòng kính

trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin đƣợc bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới :
Ban giám hiê ̣u , Phòng đào tạo sau đại học , Khoa Cơ Khí Động Lực trƣờng
Đa ̣i Ho ̣c Sƣ Ph ạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i giúp đỡ tôi
trong quá triǹ h ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn.
Phó giáo sƣ - Tiế n si ̃ Đỗ Văn Dũng, ngƣời thầ y kính mế n đã hế t lòng giúp
đỡ, dạy bảo , đô ̣ng viên và ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thu ận lợi cho tôi trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Tiến sĩ Lê Thanh Phúc, ngƣời thầy đã tận tâm, nhiệt tình hƣớng dẫn chỉ bảo
để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn các thầ y cô t rong hô ̣i đồ ng chấ m luâ ̣n văn đã cho tôi
nhƣ̃ng đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luâ ̣n văn này .
Kính chúc ban giám hiệu, các thầy luôn mạnh khỏe, thành công và luôn là
ngọn đuốc soi đƣờng cho thế hệ đàn em chúng em tiến bƣớc thành công hơn, vững
chắc hơn trên con đƣờng khoa học tuy có khó khăn, thử thách nhƣng đầy thù vị này.
Xin chân thành cảm ơn và chúc các thầy cô sức khỏe và thành đạt.

iii


TÓM TẮT
Luận văn nghiên cứu về hệ thống điều khiển nâng hạ kính mới trên ô tô. Đặc
điểm là sử dụng sóng Bluetooth để truyền dữ liệu điều khiển các chức năng của các
cửa sổ kính. Bên cạnh đó, việc ứng dụng vi điều khiển để điều khiển các chức năng
trong hệ thống và sử dụng đèn báo tín hiệu có chƣớng ngại vật cho ngƣời lái biết
ngay cả khi tài xế không trực tiếp điều khiển. Sử dụng mạch công suất tăng tính ổn
định của hệ thống trong quá trình điều khiển. Hệ thống này có thể dùng để điều
khiển các thiết bị đƣợc gắn thêm trên ô tô mà không cần can thiệp lớn vào hệ thống

dây điện trên xe. Nếu đƣợc ứng dụng rộng rãi trên các thiết bị của ô tô, thì mỗi
chiếc xe trong tƣơng lai sẽ giống nhƣ một mô hình máy tính thu nhỏ có thể trao đổi
dữ liệu và đáp ứng nhu cầu của ngƣời sử dụng một cách tốt nhất và cực kì an toàn
do tính tự động hóa ngày càng đƣợc nâng cao.

ABSTRACT
The thesis presents an investigation on an advanced power window system.
The proposed system uses the Bluetooth wave to transmit the data and to control the
operating modes of the power window. In addition, the microcontroller is used to
monitor the system performance and to warn the driver when it is stuck. The system
may be used to control the electrical devices without major modification of wiring
system. The further research may be carried out for other systems where the devices
may connect together. The future cars will contain the subsystems that have the
wireless communication.

iv


MỤC LỤC
Trang tựa

TRANG

Quyết định giao đề tài
Lý lịch cá nhân ................................................................................................................ i
Lời cam đoan .................................................................................................................. ii
Lời cảm ơn .................................................................................................................... iii
Tóm tắt .......................................................................................................................... iv
Mục lục ........................................................................................................................... v
Danh sách các hình ...................................................................................................... viii

Danh sách các bảng ........................................................................................................ x
Chƣơng 1: Tổng quan đề tài ............................................................................................ 1
1.1

Tính cấp thiết của đề tài. ...................................................................................... 1

1.2

Các đề tài nghiên cứu trong và ngoài nƣớc. ......................................................... 1

1.3

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. ....................................................................... 3

1.4

Ý nghĩa khoa hoc và tính thực tiễn của đề tài. ..................................................... 3

1.5

Phƣơng pháp nghiên cứu. ..................................................................................... 3

1.6

Kế hoa ̣ch thƣ̣c hiê ̣n. .............................................................................................. 3

Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết .............................................................................................. 5
2.1

Hệ thống cửa sổ điện trên ô tô.............................................................................. 5

2.1.1 Khái quát. ............................................................................................................. 5
2.1.2 Chức năng............................................................................................................. 6
2.1.3 Vị trí các bộ phận. ................................................................................................ 7
2.2

Động cơ điện một chiều. .................................................................................... 10

2.2.1 Khái niệm chung. ............................................................................................... 10
2.2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại động cơ điện một chiều. ...................... 10
2.3

Tìm hiểu về công nghệ Bluetooth. ..................................................................... 14

2.3.1 Tổng quan về Bluetooth. .................................................................................... 14
2.3.2 Bản chất công nghệ Bluetooth. .......................................................................... 16

v


2.3.3 Ƣu nhƣợc điểm của Bluetooth. .......................................................................... 48
2.3.4 Tầm ứng dụng và tƣơng lai của Bluetooth. ........................................................ 49
2.4

Cơ sở lý thuyết về sóng vô tuyến. ...................................................................... 51

2.4.1 Khái niệm về sóng vô tuyến. .............................................................................. 51
2.4.2 Phân chia giải tần số vô tuyến. ........................................................................... 51
2.4.3 Đặc điểm truyền sóng vô tuyến. ......................................................................... 54
2.4.4 Phƣơng thức truyền sóng vô tuyến..................................................................... 55

2.4.5 Các nhân tố ảnh hƣởng đến sự truyền lan sóng vô tuyến. ................................. 57
2.5

Tìm hiểu sơ bộ về điều khiển từ xa. ................................................................... 57

2.5.1 Tổng quan về điều khiển từ xa. .......................................................................... 57
2.5.2 So sánh điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến và sóng hồng ngoại. ................... 60
Chƣơng 3: Lƣu đồ điều khiển và lập trình điều khiển .................................................. 61
3.1.

Tổng quan về module Bluetooth. ....................................................................... 61

3.1.1 Giới thiệu về module Bluetooth HC – 05. ......................................................... 61
3.1.2 Các lệnh dùng thiết lập module Bluetooth HC- 05. ........................................... 63
3.2.

Lƣu đồ điều khiển và lập trình điều khiển. ........................................................ 70

3.2.1. Chức năng và tính năng hoạt động của hệ thống nâng hạ kính cần điều khiển. 70
3.2.2. Xây dựng lƣu đồ. ................................................................................................ 71
Chƣơng 4: Mô hình và thực nghiệm ............................................................................. 81
4.1

Mô hình. ............................................................................................................. 81

4.1.1 Kết cấu mô hình phần hệ thống điều khiển. ....................................................... 81
4.1.2 Board mạch thu, phát sóng Bluetooth. ............................................................... 85
4.1.3 Mạch cảm biến dòng. ......................................................................................... 88
4.2

Thực nghiệm mô hình. ....................................................................................... 89

4.2.1. Kiểm nghiệm độ nhạy hệ thống điều khiển. ...................................................... 89
4.2.2. Kiểm nghiệm chức năng báo kẹt. ....................................................................... 90
4.2.3. Kiểm nghiệm hoạt động thực tế. ........................................................................ 90
Chƣơng 5: Kết luận ....................................................................................................... 91
5.1

Kết quả đạt đƣợc. ............................................................................................... 91

vi


5.2

Các vấn đề chƣa đạt đƣợc. ................................................................................. 91

5.3

Hƣớng phát triển đề tài ....................................................................................... 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 99
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 101

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 2.1: Hệ thống cửa sổ điện trên ô tô.

5

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

6

Hình 2.3: Điều khiển cửa sổ điện khi tắt chìa khóa và chống bó kẹt.

7

Hình 2.4: Các bộ phận chính của hệ thống cửa sổ điện.

7

Hình 2.5: Môtơ cửa sổ điện.

8

Hình 2.6: Công tắc chính cửa sổ điện.

9

Hình 2.7: Mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều.

11

Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý máy điện một chiều.

12

Hình 2.9: Môtơ quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.

13

Hình 2.10: Môtơ quay cùng chiều kim đồng hồ.

13

Hình 2.11: Một Piconet trong thực tế.

17

Hình 2.12: Hình Piconet chỉ có 1 Slave.

18

Hình 2.13: Hình Piconet có nhiều Slave.

18

Hình 2.14: Một Scatternet gồm 2 Piconet.

19

Hình 2.15: Sự hình thành một Scatternet theo cách 1.

20

Hình 2.16: Sự hình thành một Scatternet theo cách 2.

20

Hình 2.17: Mô hình Piconet.

22

Hình 2.18: Quá trình truy vấn tạo kết nối.

23

Hình 2.19: Truy vấn tạo kết nối giữa các thiết bị trong thực tế.

23

Hình 2.20: Minh họa một Scatternet.

24

Hình 2.21: Cách nhảy tầng số.

25

Hình 2.22: Piconet.

27

Hình 2.23: Scatternet.

28

Hình 2.24: Định dạng gói tin Bluetooth.

28

Hình 2.25: Giữ chế độ tƣơng tác.

40

viii


Hình 2.26: Tƣơng tác trong chế độ tiết kiệm năng lƣợng.

41

Hình 2.27: Phổ tầng tần số vô tuyến và ứng dụng.

51

Hình 3.1: Lƣu đồ thuật toán chung.

72

Hình 3.2: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình phát.

73

Hình 3.3: Lƣu đồ điều khiển chƣơng trình chính của Master (Ecu).

75

Hình 3.4: Lƣu đồ điều khiển chƣơng trình ngắt của Master (Ecu).

76

Hình 3.5: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình thu.

77

Hình 3.6: Chƣơng trình chính Slave.

79

Hình 3.7: Chƣơng trình ngắt Slave.

80

Hình 4.1: Công tắc chính.

81

Hình 4.2: Công tắc chính và mạch điều khiển.

82

Hình 4.3: Mạch điều khiển Master.

82

Hình 4.4: Mô hình cửa sổ.

83

Hình 4.5: Mạch điều khiển Slave.

84

Hình 4.6: Sơ đồ mạch Master PIC-BLUETOOTH.

85

Hình 4.7: Sơ đồ mạch Slave PIC-BLUETOOTH.

86

Hình 4.8: Board mạch Bluetooth HC-05.

87

Hình 4.9: Sơ đồ mạch cảm biến dòng.

88

Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến dòng.

88

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 2.1: So sánh Wifi và Bluetooth.

46

Bảng 2.2: So sánh IrDA và Bluetooth.

48

Bảng 2.3: Tên gọi các dãy tần số.

52

Bảng 3.1: Các lệnh dùng thiết lập Module HC – 05.

69

Bảng 3.2: Chức năng điều khiển nâng hạ kính.

71

Bảng 4.1: Bảng thông số thực nghiệm.

89

x


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1

Tính cấp thiết của đề tài.
Ngày nay, ô tô không những chỉ đáp ứng nhu cầu đi lại cho con ngƣời, mà nó

còn thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao về tính tiện nghi đƣợc trang bị trên ô tô. Với
nhu cầu ngày càng tăng thì nhiều tiện nghi hiện đại đã đƣợc trang bị trên ô tô nhƣ
phanh ABS, hệ thống định vị toàn cầu GPS, điều khiển lái thông minh idriver. Gần
đây, có sự phát triển vƣợt bậc của những hệ thống điều khiển từ xa sử dụng trong
mục đích quân sự lẫn dân sự. Các nhà khoa học đang nghiên cứu phát triển hệ thống
eyedriver để những ngƣời khuyết tật có thể điều khiển ô tô qua ánh mắt của họ. Xu
hƣớng nghiên cứu hiện nay cũng chú trọng đến việc điều khiển những hệ thống,
thiết bị trên xe mà không cần dây dẫn nhằm giảm bớt sự phức tạp của hệ thống dây
điện trên xe và tăng tính năng an toàn cũng nhƣ tính tiện lợi cho ngƣời sử dụng xe.
Sự phát triển không dây xuất hiện từ thiết bị điều khiển khóa cửa chống trộm,
gần đây nhất thì có hệ thống tích hợp giao tiếp giữa điện thoại cầm tay và ô tô
không dây. Với những nhu cầu trên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo điều khiển
không dây hệ thống nâng hạ kính đƣợc xem thực sự cần thiết trong việc phát triển
và ứng dụng công nghệ trên ôtô.
1.2

Các đề tài nghiên cứu trong và ngoài nƣớc.
a. Các đề tài nghiên cứu trong nƣớc.
Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ta về lĩnh vực điều khiển không dây chỉ xuất

hiện trong lĩnh vực viễn thông và truyền thanh truyền hình. Riêng trong lĩnh vực
ứng dụng trên ô tô thì vẫn đang trong giai đoạn tìm hiểu và phát triển. Vì thế những
đề tài liên quan trực tiếp đến điều khiển các thiết bị trên ô tô thì chƣa phát triển
nhiều.
b. Các đề tài nghiên cứu ngoài nƣớc.
Fredrick L Kitson (2000) [1], thiết kế kết nối giữa ôtô và máy chẩn đoán không

1


cần giắc cắm trực tiếp thông thƣờng mà chỉ cần ô tô vào vùng phủ sóng của thiết bị
chẩn đoán. Để thực hiện đƣợc điều này thì ô tô phải có một cực để phát tín hiệu
tình trạng hiện tại của ô tô. Từ phía thiết bị chẩn đoán sẽ có một bộ thu tín hiệu
(cực thu tín hiệu) sẽ nhận tín hiệu từ cực phát của động cơ đƣa vào bộ xử lý trung
tâm của máy chẩn đoán để đƣa kết quả tình trạng hoạt động của xe.
Dearborn Heights (2004) [2], thiết kế speaker không dây cho ô tô có thể tháo ra
khỏi ô tô nhƣng nó vẫn giao tiếp với hệ thống điều khiển âm thanh trên ô tô.
Speaker sẽ đƣợc thiết kế bộ nhận tín hiệu điện đƣợc truyền tải không dây đến và
chuyển tín hiệu này thành tín hiệu âm thanh cho Speaker hoạt động. Và dĩ nhiên tác
giả cũng nghiên cứu thiết kế bộ phát tín hiệu điện từ hệ thống âm thanh trên xe và
tín hiệu này chuyển từ tín hiệu âm thanh thành tín hiệu điện để truyền không dây
đến Speaker.
Shin-Chung Chen (2005) [3], thiết kế thiết bị chống trộm giao tiếp trong hệ
thống bằng Bluetooth. Thiết bị chống trộm bao gồm thiết bị chính trên xe là bộ phận
Bluetooth trên ô tô và một thiết di động điều khiển bằng Bluetooth đƣợc ngƣời sử
dụng mang theo khi ra khỏi xe. Khi ngƣời tài xế mang thiết bị Bluetooth di động

theo thì không có tín hiệu đến cực thu sóng trên xe và sau đó có ngƣời khác đến
chạy xe thì thiết bị ở chế độ báo động. Khi ngƣời sử dụng với đầu Bluetooth di
động đến gần xe nằm trong bán kính kết nối của đầu tín hiệu trên xe thì có sự kết
nối của phát tín hiệu trên xe và đầu thu tín hiệu Bluetooth mang trên tay tài xế thì hệ
thống báo trộm mới tắt.
Yi Luo (2004) [4], nghiên cứu để tạo nút cửa ngõ vô tuyến trao đổi không dây
cho một ô tô bao gồm một thiết bị thu phát, mạch điều khiển số và bề mặt giao tiếp
cái đƣợc sử dụng để nhận tín hiệu cổng không dây và kết nối với những tín hiệu
điều khiển của động cơ ô tô. Nút cửa ngõ vô tuyến trao đổi không dây cho phép hai
đƣờng giao tiếp giữa thiết bị giao tiếp không dây khác nhau nhƣ thiết bị số hỗ trợ cá
nhân và máy tính. Thiết bị thu phát có thể đƣợc tạo để cho phép giao tiếp với những
dạng thiết bị khác nhau để giao tiếp ở những cổng giao tiếp khác nhau.

2


1.3

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
Do bƣớc đầu nghiên cứu chế tạo nên đề tài chỉ chú trọng điều khiển hệ thống

nâng hạ kính trên ôtô và phạm vi nghiên cứu là dùng sóng Bluetooth để điều
khiển. Về sau sẽ mở rộng và phát triển áp dụng điều khiển nhiều thiết bị khác trên ô
tô.
1.4

Ý nghĩa khoa hoc và tính thực tiễn của đề tài.
Mục đích của đề tài là thiết kế hệ thống điều khiển chức năng của nâng hạ kính

mà không dùng dây điện nhƣ hiện nay, thay vào đó là dùng bộ thu phát sóng để điều

khiển. Cụ thể hơn đó là dùng sóng Bluethooth để điều khiển nâng hạ kính. Từ đây,
chúng ta có thể phát triển điều khiển nhiều hệ thống khác nhƣ điều khiển nâng hạ
cốp sau, điều chỉnh nâng hạ ghế theo nhiều chế độ hay điều khiển kính chiếu hậu.
Phát triển hơn thì có thể thay sóng Bluetooth bằng sóng khác để điều khiển những
thiết bị phù hợp nhƣ sóng hồng ngoại, sóng RF, sóng 3G, sóng Wifi. Hay hƣớng
đến là điều khiển hoạt động xe bằng thiết bị điều khiển từ xa. Đề tài góp phần vào
việc phát triển việc ứng dụng thiết bị hiện đại.
1.5

Phƣơng pháp nghiên cứu.
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài thì có hai phƣơng pháp theo kế

hoạch sẽ đƣợc áp dụng:
-

Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống cần điều khiển và tìm hiểu lý thuyết điều
khiển từ xa để áp dụng chế tạo.

-

Nghiên cứu thực tiễn về thiết bị điều khiển thu và phát tín hiệu để đi đến chế tạo
bộ điều khiển hoạt động của hệ thống nâng hạ kính.

-

Khai thác tài liệu lập trình CCS_PCWH, phần mềm nạp chƣơng trình cho vi
điều khiển Burn-E Programmer, phần mềm mô phỏng Proteus 7.5 và vi điều
khiển PIC

1.6

Phƣơng pháp thƣ̣c nghiê ̣m.
Kế hoa ̣ch thƣc̣ hiên.
̣
Thời gian thực hiện từ tháng 02/2013 đến tháng 8/2013
Thực hiện đề tài theo thứ tự sau:

3


-

Quan sát hoạt động của nâng hạ kính xe thực tế.

-

Xây dựng lƣu đồ hoạt động điều khiển của nâng hạ kính xe.

-

Thiết kế mô hình thực nghiệm.

-

Lập trình trên phần mềm CCS_PCWH, mô phỏng trên phần mềm Proteus

7.5.
-

Kiểm nghiệm phần lập trình điều khiển trên mô hình thực nghiệm.

-

Chỉnh sửa, tối ƣu hoá phần lập trình.

-

Kiểm tra thực nghiệm mô hình.

-

Kết luận và đánh giá.

4


CHƢƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1

Hệ thống cửa sổ điện trên ô tô.
Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thống để mở và đóng các cửa sổ

bằng công tắc.

Hình 2.1: Hệ thống cửa sổ điện trên ô tô [5].
2.1.1 Khái quát.
a. Mô tả.
Môtơ cửa sổ điện quay khi vận hành công tắc điện cửa sổ điện. Chuyển động

quay của môtơ điện cửa sổ điện này sau đó đƣợc chuyển thành chuyển động lên
xuống nhờ bộ nâng hạ cửa sổ để mở hoặc đóng cửa sổ [5].
b. Hệ thống cửa sổ điện có các chức năng sau.
- Chức năng đóng / mở bằng tay.
- Chức năng tự động đóng / mở cửa sổ bằng một lần ấn.
- Chức năng khoá cửa sổ.
- Chức năng chống kẹt.

5


- Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khoá điện [5].
2.1.2 Chức năng.
a. Chức năng đóng / mở bằng tay.
Khi công tắc cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống giữa chừng, thì cửa sổ sẽ
mở hoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra.
b. Chức năng tự động đóng / mở bằng một lần ấn.
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 có chức năng đóng / mở tự động cho cửa sổ phía ngƣời lái [5].
c. Chức năng khóa cửa.
Khi bật công tắc khoá cửa sổ, thì không thể mở hoặc đóng tất cả các cửa kính trừ
cửa sổ phía ngƣời lái.

Hình 2.2: Mô tả hoạt động của hệ thống cửa sổ điện trên ô tô [5].
d. Chức năng chống kẹt cửa sổ.
Trong quá trình đóng cửa sổ tự động nếu có vật thể lạ kẹt vào cửa kính thì chức
năng này sẽ tự động dừng cửa kính và dịch chuyển nó xuống khoảng 50 mm [5].
e. Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khóa điện.
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 ngƣời lái
không mở [5].

6


Hình 2.3: Điều khiển cửa sổ điện khi tắt chìa khóa và chống bó kẹt [5].
2.1.3 Vị trí các bộ phận.
Hệ thống cửa sổ điện gồm có các bộ phận sau đây:

Hình 2.4: Các bộ phận chính của hệ thống cửa sổ điện [5].
a. Bộ nâng hạ cửa sổ.
-

Chức năng: Chuyển động quay của môtơ điều khiển cửa sổ đƣợc chuyển thành
chuyển động lên xuống để đóng mở cửa sổ.

7


-

Cấu tạo: Cửa kính đƣợc đỡ bằng đòn nâng của bộ nâng hạ cửa sổ. Đòn này đƣợc
đỡ bằng cơ cấu đòn chữ X nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ cửa sổ. Cửa sổ
đƣợc đóng và mở nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X. Các loại bộ
nâng hạ cửa sổ khác với loại cơ cấu tay đòn chữ X là loại điều khiển bằng dây
và loại một tay đòn [5].

Hình 2.5: Môtơ cửa sổ điện [5].
b. Môtơ điều khiển cửa sổ điện.

-

Chức năng: Môtơ điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộ
nâng hạ cửa sổ.

-

Cấu tạo: Môtơ điều khiển cửa sổ điện gồm có ba bộ phận: Môtơ, bộ truyền bánh
răng và cảm biến. Môtơ thay đổi chiều quay nhờ công tắc. Bộ truyền bánh răng
truyền chuyển động quay của môtơ tới bộ nâng hạ cửa sổ. Cảm biến gồm có
công tắc hạn chế và cảm biến tốc độ để điều khiển chống kẹt cửa sổ [5].

8


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
ngƣời lái.
- Việc kẹt cửa sổ đƣợc xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến tốc độ và
công tắc hạn chế từ môtơ điều khiển cửa sổ phía ngƣời lái (các loại xe có chức
năng chống kẹt cửa sổ) [5].

Hình 2.6: Công tắc chính cửa sổ điện [5].
d. Các công tắc cửa sổ điện.
Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động môtơ điều khiển cửa số điện của cửa
sổ phía hành khách phía trƣớc và phía sau. Mỗi cửa có một công tắc điện điều khiển
[5].
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 [5].
f. Công tắc cửa xe.
Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của ngƣời lái (mở cửa
ON, đóng cửa OFF) tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ
khi tắt khoá điện [5].

9