Nghiên cứu nguyên lý, thực hiện mô hình hệ thống điều khiển ghế tự động trên ô tô

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

CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU NGUN LÝ, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ

MÃ SỐ: T2017- 38TĐ

SKC 0 0 6 0 7 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03/2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM

Nghiên cứu nguyên lý, thực hiện mô hình
hệ thống điều khiển ghế tự động trên ơ tơ
Mã số: T2017- 38TĐ

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Văn Thình

TP. HCM, Tháng 03 Năm 2018

CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI NGHIÊN
CỨU VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP THỰC HIỆN

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Văn Thình
Đơn vị phối hợp thực hiện: Bộ mơn Điện ô tô, khoa Cơ khí Động lực, trường Đại
học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................Error! Bookmark not defined.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài .........................................Error! Bookmark not defined.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ...............................Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Ý nghĩa khoa học .........................................Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn ..........................................Error! Bookmark not defined.
1.3. Mục tiêu đề tài .......................................................Error! Bookmark not defined.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .........................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM .............. Error!
Bookmark not defined.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT.............................................Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Lịch sử của hệ thống ghế điện tử .................Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu hệ thống ghế điều khiển điện tử trên thế giới ... Error!
Bookmark not defined.
2.2.3. Tình hình nghiên cứu hệ thống ghế ngồi điều khiển điện tử ở Việt Nam
................................................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.4. Tổng quan một số ghế điện tử hiện nay .......Error! Bookmark not defined.
HỆ THỐNG GHẾ ĐIỆN TỬ .................................Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Các mô tơ điều khiển ...................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Các công tắc điều khiển ...............................Error! Bookmark not defined.

2.3.3. Giới thiệu về mạch Arduino Mega 2560......Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3: TRÌNH BÀY, ĐÁNH GIÁ BÀN LUẬN VỀ CÁC KẾT QUẢ Error!
Bookmark not defined.
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MƠ HÌNH ...........Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Acquy, cầu chì, cơng tắc máy, rơle ..............Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Công tắc điều khiển......................................Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Các giắc kiểm tra..........................................Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Hộp điều khiển ghế ......................................Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Các cảm biến ................................................Error! Bookmark not defined.
CÁCH SỬ DỤNG MƠ HÌNH ...............................Error! Bookmark not defined.


3.3.1. Cách sử dụng các công tắc điều khiển (POWER SEAT CONTROL SW) và
giắc kiểm tra (SEAT POSITION CONTROLS) để kiểm tra công tắc, mô tơ và
cảm biến .................................................................Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Cách sử dụng cụm công tắc lưu vị trí (SEAT MEMORY SW) ........... Error!
Bookmark not defined.
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG .............Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Sơ đồ công tắc và mô tơ điều khiển .............Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Sơ đồ cơng tắc lưu vị trí và các cảm biến ....Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN
CỦA CÁC HÃNG XE .................................................Error! Bookmark not defined.
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN TRÊN XE
TOYOTA HILUX .........................................................Error! Bookmark not defined.
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN TRÊN XE
TOYOTA FORTUNER ................................................Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Error! Bookmark not defined. ............................................................................

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Chú thích vị trí các mơ tơ .................................................................................10
Bảng 2.2: Chú thích Hình 2.12 ..........................................................................................10
Bảng 2.3: Ưu và nhược điểm bộ truyền trục vít - bánh vít ...............................................11
Bảng 2.4: Chú thích Hình 2.13 ..........................................................................................12
Bảng 2.5: Chú thích Hình 2.14 ..........................................................................................13
Bảng 2.6: Ưu và nhược điểm bộ truyền trục vít-bánh vít .................................................13
Bảng 2.7: Chú thích Hình 2.15 ..........................................................................................14
Bảng 2.8: Chú thích Hình 2.16 ..........................................................................................15
Bảng 2.9: Ưu và nhược điểm bộ truyền bánh răng ...........................................................16
Bảng 2.10: Chú thích Hình 2.17 ........................................................................................16
Bảng 2.11: Chú thích Hình 2.18 ........................................................................................18
Bảng 2.12: Thông số kỹ thuật của Arduino Mega 2560 ...................................................21


DANH MỤC VIẾT TẮT
FUP:

Tín hiệu cơng tắc nâng trước.

FRV+: Tín hiệu mơ tơ nâng trước.
FDWN: Tín hiệu cơng tắc hạ trước.
FRV-:

Tín hiệu mơ tơ hạ trước.

GND:

Chân mát.

IG:

Cơng tắc máy.

MMRY: Nhớ vị trí.
PVCC: Chân cung cấp điện áp cảm biến.
RCL+:

Tín hiệu mơ tơ gập tới phía trước.

RCL-:

Tín hiệu mơ tơ ngả về phía sau.

RCLF: Tín hiệu cơng tắc gập tới phía trước
RCLR: Tín hiệu cơng tắc ngả ngả về phía sau.
RDWN: Tín hiệu cơng tắc hạ sau.
RRV+: Tín hiệu mơ tơ nâng sau.
RRV-: Tín hiệu mơ tơ hạ sau.
RUP:

Tín hiệu cơng tắc nâng sau.

SGND: Chân mát cảm biến vị trí.
SLD+:

Tín hiệu mơ tơ trược tới.

SLD-:

Tín hiệu mơ tơ trược lùi.

SLDF:
SLDR:

Tín hiệu cơng tắc trượt tới.
Tín hiệu cơng tắc trượt lùi.

SSFV:
SSRV:
SSRR:

Tín hiệu cảm biến vị trí nâng hạ trước.
Tín hiệu cảm biến vị trí nâng hạ sau.
Tín hiệu cảm biến vị trí ngả lưng.

SSRS:

Tín hiệu cảm biến vị trí trượt.

SW1:

Cơng tắc vị trí 1.

SW2:

Cơng tắc vị trí 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Xe Ford Thunderbird 1957. ................................................................................ 3
Hình 2.2: Ghế điện trên xe Ford Thunderbird 1957 với điều khiển 4 cách........................ 4
Hình 2.3: Chiếc ghế điện của Lincoln Continental được trang bị hệ thống sưởi, làm mát,
xoa bóp ...................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.4: Các nút điều khiển. ........................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.5: Ghế có hệ thống treo dùng lị xo. ....................................................................... 5
Hình 2.6: Ghế có hệ thống treo dùng khí. .......................................................................... 6
Hình 2.7: Ghế cứng. ............................................................................................................ 6
Hình 2.8: Ghế lái có điều khiển cơ khí. .............................................................................. 7
Hình 2.9: Ghế điều khiển điện tử........................................................................................ 8
Hình 2.10: Công tắc điều khiển ghế điện tử trên xe BMW 330i. ....................................... 8
Hình 2.11: Vị trí các mơ tơ. ................................................................................................ 9
Hình 2.12: Mơ tơ điều khiển nâng hạ ghế. ....................................................................... 10
Hình 2.13: Cấu tạo bộ truyền động mơ tơ nâng hạ ghế. ................................................... 11
Hình 2.14: Mơ tơ điều khiển trượt. ................................. 1Error! Bookmark not defined.
Hình 2.15: Cấu tạo bộ truyền động mơ tơ trượt. .............................................................. 14
Hình 2.16: Mơ tơ điều khiển gập, ngả ghế. ...................................................................... 16
Hình 2.17: Cấu tạo bộ truyền động mơ tơ gập, ngả ghế. .................................................. 17
Hình 2.18: Cấu tạo cơng tắc điều khiển............................................................................ 18
Hình 2.19: Cơng tắc điều khiển ghế. ................................................................................ 19
Hình 2.20: Cơng tắc điều khiển có nút lưu vị trí. ............................................................. 21
Hình 2.21: Arduino Mega 2560. ....................................................................................... 21
Hình 2.22: Các chân năng lượng trên Arduino Mega 2560. ............................................ 23
Hình 3.1: Cơng tắc điều khiển vị trí ghế........................................................................... 24
Hình 3.2: Cơng tắc lưu vị trí ghế ...................................................................................... 25
Hình 3.3: Các giắc kiểm tra .............................................................................................. 25


Hình 3.4: Hộp điều khiển ghế ........................................................................................... 26

Hình 3.5: Mạch giảm áp LM2596 .................................................................................... 27
Hình 3.6: Sơ đồ nối dây giữa mạch giảm áp và mạch Arduino Mega 2560..................... 28
Hình 3.7a: Mạch điện đảo chiều của 4 mô tơ ................................................................... 29
Hình 3.7b: Mạch điện đảo chiều của 4 mơ tơ…………………………………………...30
Hình 3.8: Cảm biến siêu âm ........................................... Error! Bookmark not defined.1
Hình 3.9: Cảm biến siêu âm kết nối với Arduino ........... Error! Bookmark not defined.2
Hình 3.10: Sơ đồ mắc biến trở vào Arduino................... Error! Bookmark not defined.3
Hình 3.11: Bố trí biến trở trên mơ hình .......................... Error! Bookmark not defined.4
Hình 3.12: Bảng điều khiển trên mơ hình thực tế .......... Error! Bookmark not defined.5
Hình 3.13: Sơ đồ cơng tắc và mơ tơ điều khiển ............. Error! Bookmark not defined.9
Hình 3.14: Sơ đồ cơng tắc lưu vị trí và các cảm biến ....................................................... 42
Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện điều khiển ghế trên xe Toyota Hilux. ................................... 44
Hình 4.2: Sơ đồ mạch điện điều khiền ghế trên xe Toyota Fortuner. .............................. 46


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Tp. HCM, Ngày

tháng

năm

THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thơng tin chung:

- Tên đề tài: “Nghiên cứu ngun lý, thực hiện mơ hình hệ thống điều khiển ghế
tự động trên ô tô”
- Mã số:

T2016-67TĐ

- Chủ nhiệm:

ThS Nguyễn Văn Thình

- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh
- Thời gian thực hiện: 12 tháng
2. Mục tiêu:

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và lập trình vi xử lý điều khiển trên ghế điện
ơtơ.Thiết kế chế tạo mơ hình hoạt động hệ thống ghế điện tử để xưởng thực tập có mơ
hình phục vụ cho cơng tác giảng dạy. Hiểu sâu sắc hơn về kết cấu cũng như nguyên lý
hoạt động của hệ thống ghế điện tử nói riêng và của ơ tơ nói chung
3. Tính mới và sáng tạo:
Đối với ghế điện tử ngày nay hệ thống điều khiển cịn có chức năng khác như:
chức năng nhớ vị trí, chức năng nâng hạ chiều cao đệm ghế trước và sau, chức năng
đỡ ngang lưng ghế, điều khiển ghế và gương chiếu hậu đồng thời, căng giãn dây an
toàn... Tất cả chức năng trên được thiết kế với mục đích tăng tính tiện ích, tạo sự thoải
mái, cho người lái xe.
4. Kết quả nghiên cứu:

Nội dung đạt được một số kết quả nhất định đem lại nhiều ý nghĩa về mặt khoa học
và thực tiễn. Nội dung được hệ thống từ các tài liệu chun đề mà tơi đã tìm hiểu. Với
nội dung cơ bản nhưng khá đầy đủ, đáp ứng được nhu cầu đặt ra của một tài liệu.
Sản phẩm:

- 01 mơ hình hoạt động hệ thống ghế điện tử
- 01 bài báo khoa học thuộc tạp chí khoa học giáo dục và kỹ thuật được cộng
(có điểm từ 0 đến 0.5 điểm trong hội đồng xét chức danh PGS), số 43 năm 2017.


5. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:

Mơ hình đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật, tính sư phạm, tính thẩm mỹ. Vì vậy
đây sẽ là cơ sở để đáp ứng cho nhu cầu đào tạo của nhà trường, cũng như nhu cầu của
xã hội.
Trưởng Đơn vị
(ký, họ và tên)

Chủ nhiệm đề
tài
(ký, họ và tên)


INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:
Project title
: “A study of theory and implement model of the
control system of automatic seats on cars "
Code number

: T2016-67TĐ

Coordinator

: PhD. NGUYEN VAN THINH

Implementing institution
Education

: Ho Chi Minh City University of Technology and

Duration

: 12 months

2. Objective(s):
Understanding the theory of operation and programming of microprocessor
controlled on the electric chair cars. Model design of system operation electronic
seats to workshop model serves for teaching work. A deeper understanding of the
structure and theory of operation of the electronic system in particular and the seat
of the automobile in general
3. Creativeness and innovativeness:
For the Chair of today's, electronic control system has other functions such as the
memory function location, lifting height function before and after the armchairs
cushions, lumbar support chair functions, controls the seats and mirror at the same
time relax, stretch belts ... All the above functions are designed with the purpose of
increasing computer utility, comfort, for motorists.
4. Research results:
The contents of research achieved some specific results about scientific
significance and practical. It is synthesized from professional document which I
find. With basic content but quite full, meet the needs of a document poses.
Product:
01 model active of the system of automatic seats
01 published paper in Journal of Techical Education Science, HCMUTE,

No 43, 2017
5. Effects, transfer alternatives of research results and applicability:
The model meet the requirements of technical, educational, aesthetic. So this will
be the basis to meet the training needs of the school, as well as the needs of


society.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở các nước trên thế giới, giao thơng ln đóng vai trò hết sức quan trọng trong
việc phát triển của nền kinh tế và đời sống xã hội, trong đó ơ tô là phương tiện giao
thông phổ biến nhất.
Trong những năm gần đây ngành công nghệ kỹ thuật ô tô đang phát triển với tốc
độ đáng kinh ngạc, với nhiều kiểu dáng, tiện ích nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng
cao của khách hàng. Với những quy định ngày càng khắt khe hơn, nên các hãng xe
không ngừng cải tiến ứng dụng những thành tựu của khoa học kỹ thuật để đáp ứng
những nhu cầu của con người như tăng công suất, tốc độ, giảm sức tiêu hao nhiên
liệu, bảo vệ mơi trường, an tồn, thoải mái và tiện nghi hơn cho những người trên xe
vv…
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.2.1. Ý nghĩa khoa học
Trao dồi kiến thức, tham gia nghiên cứu, thực hiện để góp phần phát triển hệ
thống ghế điện ngày càng hoàn thiện hơn.
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Lưu trữ lại vị trí ghế ngồi nhằm giảm thao tác cho người dùng, để tăng tính tiện
ích trên xe.
Có thể trang bị, lắp đặt trên những xe đời củ chưa được trang bị hệ thống ghế điều
khiển bằng điện.

1.3. Mục tiêu đề tài
Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và lập trình vi xử lý điều khiển trên ghế điện ơ tơ.
Thiết kế chế tạo mơ hình hoạt động hệ thống ghế điện tử để xưởng thực tập có mơ
hình phục vụ cho cơng tác giảng dạy.

1


Hiểu sâu sắc hơn về kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống ghế điện
tử nói riêng và của ơ tơ nói chung.
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm một mơ hình ghế điện của xe Toyota. Mơ
hình gồm: 4 mô tơ, cơ cấu truyền động, mạch Arduino Mega 2560. Trên cơ sở đó
nghiên cứu và phát triển mơ hình ghế điện có thể điều khiển và lưu trữ vị trí của người
lái bằng phương pháp lập trình vi xử lý.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp nhiều phương pháp trong đó có các phương pháp chủ yếu như:
-

Nghiên cứu lý thuyết, sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển ghế điện.

-

Tham khảo tài liệu và các mơ hình có trên các website nước ngồi

-

Thu thập thơng tin, kết hợp học hỏi kinh nghiệm từ thực tế.

2

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ
THỰC NGHIỆM
2.1 . CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.1 Lịch sử của hệ thống ghế điện tử
Ghế điện bắt đầu xuất hiện trên xe hơi vào cuối những năm 1940, hầu hết chỉ có
thể chạy tới và lui.
Đến năm 1950, ghế điện với 4 cách điều khiển: nâng - hạ, tới - lui lần đầu tiên
được xuất hiện trong buổi cơng bố Ford Thunderbird.
Ghế điện có thể lưu được vị trí bằng bộ nhớ đầu tiên đã được giới thiệu bởi Ford
Motor Company trên hai trong số các mơ hình năm 1957: Ford Thunderbird và
Mercury Turnpike Cruiser.

Hình 2.1: Xe Ford Thunderbird 1957. [8]
Chiếc ghế hoạt động như sau: Khi tắt công tắc máy, ghế tự động di chuyển về vị
trí sau cùng và thấp nhất để người lái ra, vào xe một cách dễ dàng. Khi bật cơng tắc
máy thì ghế sẽ tự động di chuyển về vị trí đã được thiết lập gần nhất.[7]

3


Hình 2.2: Ghế điện trên xe Ford Thunderbird 1957 với điều khiển 4 cách. [8]
Đến nay, hãng xe Lincoln, thương hiệu xe sang của Ford, đã giới thiệu một trong
những trang bị đáng tự hào nhất trên chiếc Lincoln Continental concept. Chiếc ghế
người lái của xe này có thể điều chỉnh điện 30 hướng khác nhau
2.1.2 Tình hình nghiên cứu hệ thống ghế điều khiển điện tử trên thế giới
Việc nghiên cứu hệ thống ghế điều khiển điện tử đã được thực hiện từ cuối
những năm 1940, qua hơn 75 năm nghiên cứu và phát triển thì ghế điện tử ngày càng
được cải tiến một cách đáng kể với nhiều thành tựu như:

Eppler M, Bolster V, Reynolds HM. Reynolds HM, Brodeur R, Eppler M, Neal
D, Rayes K, Kerr R, Stockman G. The Initial Position and Postural Attitudes of Driver
Occupants. Experimental Protocol. Anthropometry, ERL-TR-95-002, ERL-TR-95001, Ergonomics Research Laboratory, Technical Report, Michigan State University,
East Lansing, MI. 1995.
Các đề tài có đặc điểm chung là tìm hiểu, nghiên cứu và phát triển hệ thống ghế
điện một cách chuyên sâu và đạt được nhiều thành tựu nổi bậc chứng minh cho điều
đó là chiếc ghế điện của Lincoln Continental. [7]
2.1.3 Tình hình nghiên cứu hệ thống ghế ngồi điều khiển điện tử ở Việt Nam
Hệ thống ghế ngồi điện tử ở Việt Nam hiện nay thường được sản xuất và lắp đặt
trên những xe đời mới, sang trọng, đắt tiền.

4


Hiện nay ở Việt Nam chỉ mới dừng lại ở mức độ tiếp cận, nghiên cứu hệ thống
ghế điện, chưa thể sản xuất được một chiếc ghế điện tử với giá thành và tính năng như
các nước phát triển. Tuy nhiên với thời đại công nghệ tiên tiến và ngày càng phát
triển, các kỹ sư của Việt Nam ln tìm hiểu, nghiên cứu, phát triển hệ thống ghế ngồi
điện tử để đáp ứng được những nhu cầu ngày càng khắc khe của thế giới.
2.1.4 Tổng quan một số ghế điện tử hiện nay
2.1.4.1Ghế có trang bị hệ thống treo
Trước những năm 1970, người ta đã thiết kế cho người lái một chiếc ghế đặt
biệt. Nó được gắn thêm lị xo hoặc các túi khí xuống phần đáy nhằm mục đích giúp
giảm lực dao động của xe với mặt đường lên người lái. Nó cũng có chức năng tạo sự
thoải mái, giảm bớt cường độ hoạt động cho người lái trong những đoạn đường xấu,
gồ ghề và những cung đường dài.
Ghế có hệ thống treo có các loại sau:
-

Ghế có hệ thống treo dùng lị xo.

-

Ghế có hệ thống treo dùng đệm khí.

Hình 2.3: Ghế có hệ thống treo dùng lị xo.

Hình 2.4: Ghế có hệ thống treo khí.

Hiện tại ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới hầu như khơng cịn trang bị
ghế có hệ thống treo sử dụng lị xo nữa. Cịn ghế có hệ thống treo dùng đệm khí vẫn
cịn được sử dụng trên một số xe. Với đặc tính phức tạp, yêu cầu trên xe có hệ thống
cung cấp khí (máy nén khí) vì vậy loại này ít được sử dụng.
2.1.4.2 Ghế cứng
Ghế cứng là loại ghế cơ khí của những xe cổ điển được sử dụng chủ yếu và

5


thông dụng ở các loại xe tải, xe đời cũ. Loại ghế này khơng thể dịch chuyển, điều
chỉnh góc độ, khoảng cách bởi nó được bắt chặt với xe bằng các bu lơng, đai ốc.

Hình 2.5: Ghế cứng. [8]
Do khơng thể dịch chuyển, thay đổi vị trí được nên loại ghế này có nhiều sự bất
tiện cho người lái như: khơng thực sự thoải mái, thậm chí có cảm giác khó chịu khi
ngồi lái quá lâu. Ngược lại, do loại ghế này được chế tạo đơn giản nên giá thành rẻ, dễ
lắp đặt, dễ kiểm tra sửa chữa thay thế khi có hư hỏng.
2.1.4.3 Ghế có điều khiển cơ khí
Ghế có điều khiển cơ khí là loại ghế này có thể điều khiển trượt, ngả theo lựa
chọn của người lái bằng các thao tác bằng tay như kéo cần gạt hay thanh trượt bằng cơ

khí. Tức là hệ thống dẫn động của loại ghế này hồn tồn bằng cơ khí như: thanh
trượt, cá, lẫy, cần gạt, bi…

Hình 2.6: Ghế lái có điều khiển cơ khí. [8]

6


Loại ghế này thường được lắp trên những dòng xe phổ thông giá thành tương đối
phù hợp với nhu cầu sử dụng của người dùng Việt Nam. Ghế được thiết kế với nhiều
mẫu mã, tính năng, đáp ứng được thị yếu của nhiều người hiện nay.
2.1.4.4 Ghế có điều khiển điện tử
Thời đại công nghệ phát triển, để tạo sự thoải mái, tăng tính tiện ích tối đa cho
người điều khiển ô tô. Các kỹ sư, chuyên gia không ngừng nghiên cứu, cải tiến, phát
triển chiếc ghế dành cho người lái từ việc có điều khiển cơ khí thành chiếc ghế có điều
khiển điện tử.
Chiếc ghế có điều khiển điện tử có chức năng tương tự như ghế có điều khiển cơ
khí, nhưng chúng được điều khiển bằng điện tử và có thể nhớ vị trí, tức là có động cơ
điện thay thế các thao tác tay của người lái mà vẫn đảm bảo thực hiện đủ các chức
năng.
Hệ thống điều khiển ghế điện tử dùng để nâng hạ và di chuyển trượt, gập ngả
ghế về phía trước hay phía sau tạo tư thế thoải mái cho người lái.
Người điều khiển chỉ cần một thao tác đơn giản là nhấn nút điều khiển được liên
kết với ECU ( bộ điều khiển cho ghế ). Khi đó ghế sẽ được dịch chuyển đến vị trí
thích hợp theo yêu cầu của người sử dụng.
Đối với ghế điện tử ngày nay hệ thống điều khiển cịn có chức năng khác như:
chức năng nhớ vị trí, chức năng nâng hạ chiều cao đệm ghế trước và sau, chức năng
đỡ ngang lưng ghế, điều khiển ghế và gương chiếu hậu đồng thời, căng giãn dây an
toàn... Tất cả chức năng trên được thiết kế với mục đích tăng tính tiện ích, tạo sự thoải
mái, cho người lái xe.

Hình 2.7: Ghế điều khiển điện tử.

7


Hình 2.8: Cơng tắc điều khiển ghế điện tử trên xe BMW 330i. [8]
Ngồi ra, ghế cịn được tích hợp chức năng sưởi ấm, mát xa,… Tạo cảm giác
thoải mái, giảm cường độ lao động cho người lái. Ghế còn được lắp cảm biến trọng
lượng để tự động điều chỉnh trọng tâm ghế sao cho phù hợp tối đa.
Chức năng trượt ghế: tạo không gian phù hợp cho người lái khi ra, vào xe. Đồng
thời điều chỉnh khoảng cách hợp lý giữa người lái với vô lăng.
Chức năng nâng hạ ghế: điều chỉnh vị trí tương đối giữa người lái với vơ lăng và
tầm nhìn của người lái cho phù hợp.
Chức năng gập, ngả ghế: giúp điều chỉnh gập, ngả toàn bộ phần trên của người
dùng như lưng, đầu tạo tư thế và sự quan sát tốt nhất cho người dùng.
Hệ thống nhớ vị trí của ghế sẽ lưu lại các vị trí mà người lái đã thiết lập nhằm
giảm thao tác, tạo sự thuận tiện, thoải mái cho người sử dụng khi bước vào xe, không
cần điều chỉnh vị trí lại từ đầu mà chỉ cần bấm một nút đã thiết lập sẵn vị trí thì đã có
một vị trí phù hợp. Tùy vào nhà sản xuất và giá thành của xe mà có hai, ba hoặc bốn
vị trí được lưu.
2.2 HỆ THỐNG GHẾ ĐIỆN TỬ
2.2.1 Các mô tơ điều khiển
2.2.1.1 Vị trí các mơ tơ

8


Hình 2.9: Vị trí các mơ tơ. [9]

Bảng 2.1: Chú thích vị trí các mơ tơ
Số thứ tự

Mơ tơ

1

Điều khiển trượt

2

Nâng hạ phía sau

3

Nâng hạ phía trước

4

Gập, ngả

2.2.1.2 Mơ tơ điều khiển nâng hạ ghế
Nhờ sử dụng cơ cấu trục vít - bánh vít nên có khả năng tự hãm tốt, tránh tác
dụng ngược lại làm quay mô tơ do trọng lượng của ghế và người lái. Mục đích dùng
trục vít – bánh vít là để thay đổi tỉ số truyền, tốc độ và hướng chuyển động.

Hình 2.10: Mơ tơ điều khiển nâng hạ ghế. [9]

9

Bảng 2.2: Chú thích Hình 2.12
Vị trí

Bộ phận

1

Mơ tơ

2

Trục vít

3

Giắc cắm nguồn điện

 Bộ truyền trục vít - bánh vít:
Gọi tắt là bộ truyền trục vít là sự kết hợp giữa bộ truyền bánh răng và trục vít.
Bộ truyền trục vít dùng để truyền chuyển động và cơng suất cho hai trục chéo nhau. Ở
mơ tơ này, góc giữa hai trục là 900.
Bảng 2.3: Ưu và nhược điểm bộ truyền trục vít - bánh vít
Ưu điểm
-

Tỷ số truyền
lớn

-

Nhược điểm

Làm việc êm

-

Hiệu suất khơng cao sinh nhiều nhiệt do có vận tốc

trượt lớn nên phải tính nhiệt cho bộ truyền và kèm theo các

dịu khơng ồn.
Có khả năng tự

-

hảm.
-

biện pháp làm nguội.
-

Vật liệu chế tạo bánh vít làm bằng kim loại màu nên
đắt tiền.

Có độ chính

xác cơ học cao.

 Ngun lý hoạt động :

10


Hình 2.11: Cấu tạo bộ truyền động mơ tơ nâng hạ ghế. [9]
Bảng 2.4: Chú thích Hình 2.13
Vị trí

Bộ phận

1

Mơ tơ

2

Ốc hãm

3

Trục vít

4

Bánh vít

5

Chốt định vị

6

Vít me – Đai ốc

Khi người dùng nhấn nút điều khiển: mô tơ 1 hoạt động làm quay trục vít 3, bánh
răng 4 được truyền chuyển động quay làm vít me 6 dịch chuyển, truyền chuyển động
cho cơ cấu nâng, hạ ghế.
2.2.1.3 Mô tơ điều khiển trượt
Khác với cơ cấu trục vít - bánh vít của mơ tơ điều khiển nâng hạ, trục vít của mô
tơ trượt không di chuyển tịnh tiến mà chỉ quay tại chỗ. Khi trục vít quay làm êcu
chuyền động tịnh tiến, ghế được bắt chặt vào êcu nên sẽ dịch chuyển theo.

11


Hình 2.12: Mơ tơ điều khiển trượt. [9]
 Bộ truyền trục vít - bánh vít: Bảng
Gọi tắt là bộ truyền trục vít là sự kết hợp giữa bộ truyền bánh răng và trục vít.
Bộ truyền trục vít dùng để truyền chuyển động và công suất cho hai trục chéo nhau. Ở
mơ tơ này góc giữa hai trục là 900
Bảng 2.5: Ưu và nhược điểm bộ truyền trục vít-bánh vít
Ưu điểm
-

Tỷ số truyền
lớn

-

Nhược điểm

Làm việc êm

-

Hiệu suất không cao sinh nhiều nhiệt do có vận tốc

trượt lớn nên phải tính nhiệt cho bộ truyền và kèm theo các

dịu khơng ồn.
Có khả năng tự

-

hàm.
-

biện pháp làm nguội.
-

Vật liệu chế tạo bánh vít làm bằng kim loại màu nên
đắt tiền.

Có độ chính

xác cơ học cao.

12