Luận văn thạc sĩ Cơ khí động lực: Phân tích động lực học hệ thống động lực trên xe buýt city I51 BGQ1E4

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM , 7Ç1Ĉӄ TÀI: 3KkQWtFKÿӝng lӵc hӑc hӋ thӕQJÿӝng lӵc trên xe buýt CITY I51NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG: Xây dӵng mô hình tính toán mô phӓng hӋ thӕng truyӅn lӵc trên xe buýt

Mөc tiêu nghiên cӭu

KѭѫQJSKiSWtQKWRiQWLrXKDRQKLrQOLӋu cӫa xe theo chu trình ± 3KѭѫQJ SKiSÿLӇm hoҥWÿӝng trung bình

&KRSKpSWtQKWRiQOѭXOѭӧng khӕLOѭӧng nhiên liӋu trung bình ݉തതതത ൌ ܲ ௙ ഥ Ȁܪ ௙ ௟ (2.6) Vӟi ܪ ௟ nhiӋt trӏ thҩp cӫa nhiên liӋu

HiӋu suҩWÿӝQJFѫߟ ௘ có thӇ ÿѭӧFѭӟc tính bҵng cách sӱ dөng sӵ xҩp xӍ, chҷng hҥn QKѭVӱ dөng biӇXÿӗ ÿRÿѭӧc tӯ ÿӝQJFѫQKѭKuQK/ѭXêUҵng ߟ ௘ chӫ yӃu phө thuӝc vào momen xoҳQÿӝQJFѫWURQJNKLWӕFÿӝ ÿӝQJFѫtWEӏ ҧQKKѭӣQJKѫQ7URQJ SKѭѫQJSKiSÿLӇm hoҥWÿӝng trung bình mô men xoҳQÿһFWUѭQJYjWӕFÿӝ ÿӝQJFѫ ÿһFWUѭQJphҧLÿѭӧF[iFÿӏQK7KHRFiFÿLӇm dӳ liӋu này tӯ công suҩt ܲഥ ௩ ÿѭӧc tiêu thө tҥi các bánh xe, vұn tӕc trung bình cӫa xe ݒҧ và tӍ sӕ truyӅn trung bình cӫa hӝp sӕ ߛҧ

3KѭѫQJSKiSÿLӇm hoҥWÿӝng trung bình có thӇ ÿѭDUDFiFѭӟc tính vӅ suҩt tiêu hao nhiên liӋu cӫa hӋ thӕng truyӅQÿӝQJÿѫQJLҧQÿӝQJFѫFKi\QpQKRһc hoһc hӋ thӕng truyӅQÿӝng cӫDÿӝQJFѫÿLӋn) Nó không phù hӧp vӟi các vҩQÿӅ trong hӋ thӕng truyӅQÿӝng phӭc tҥp phҧLÿѭӧc tӕLѭXKyDĈһc biӋt nó không cung cҩp các tùy chӑn bao gӗm hiӋu quҧ các vҩQÿӅ quҧQOêQăQJOѭӧng trong các tính toán này.

Sӱ lý sӕ liӋu tӯ biӇXÿӗ tiêu thө nhiên liӋu

Brake-specific fuel consumption (BSFC) hay còn gӑi là suҩt tiêu hao nhiên liӋu ge là thông sӕ GQJÿӇ ÿiQKJLiKLӋu suҩt cӫDÿӝQJFѫÿӕt trong BҩWNuÿӝQJFѫQjRFǊQJ có các giá trӏ BSFC khác nhau tҥi nhӳng tӕFÿӝ và tҧi khác nhau Tұp hӧp tҩt cҧ nhӳng giá trӏ này sӁ cho ta biӇXÿӗ tiêu thө nhiên liӋX)XHOFRQVXPSWLRQPDSÿһFWUѭQJFKR tӯng loҥLÿӝQJFѫFө thӇĈӇ dӵQJÿѭӧFÿӗ thӏ này cҫn phҧi có thiӃt bӏ phӭc tҥSÿӇ ÿR ÿҥFÿӝQJFѫWURQJSKzQJWKtQJKLӋm Tuy nhiên tôi FKѭDFyÿLӅu kiӋQÿӇ tiӃp cұn SKѭѫQg pháp này nên tôi ÿmTX\ӃWÿӏnh chӑn mӝt Fuel consumption map cӫDÿӝQJFѫ có sҹQYjWѭѫQJÿӗng vӅ giá trӏ bmep FǊQJQKѭF{QJVXҩt và sӕ vòng quay cӵFÿҥi ÿӇ làm công cө tính toán tiêu hao nhiên liӋu cho các phҫQVDX3KѭѫQJSKiSQj\ÿѭӧc GQJÿӇ WtQKOѭXOѭӧng khӕLOѭӧng nhiên liӋu tiêu thө tҥi bҩWNuÿLӅu kiӋQQjRÿѭӧc

[iFÿӏnh bӣi hai thông sӕ là momen xoҳn và tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWӯ các thông sӕ có trên Fuel consumption map (BSFC map)

Hình 2.4 BiӇXÿӗ tiêu hao nhiên liӋu tham khҧo [10]

Tӯ Hình 2.3, ta có thӇ lҩ\ÿѭӧc dӳ liӋu nhӳQJÿLӇm làm viӋc cӫDÿӝQJFѫEҵng cách [iFÿӏnh mӝt cһp thông sӕ bmep (pe) (áp suҩt trung bình hiӋu dөng) và tӕFÿӝ ÿӝng FѫQ1Kӳng tӕFÿӝ ÿӝQJFѫÿѭӧc chӑn bao gӗm tӯ 700 ÿӃn 3500 vòng/ phút

7URQJÿӝQJFѫNuPRPHQ[RҳQÿѭӧc sҧn sinh bӣLÿӝQJFѫ>@Wҥi nhӳQJÿLӇm làm viӋFÿѭӧF[iFÿӏQKQKѭF{QJWKӭc (2.7WURQJÿyEPHSOjiSVXҩt hiӋu dөng trung bình cӫDÿLӇm làm viӋc và Vd là thӇ tích công tác cӫDÿӝQJFѫ

/ѭXOѭӧng khӕLOѭӧng tiêu thө bӣLÿӝQJFѫ>@m f , cho mӛLÿLӇm làm viӋc trên Fuel FRQVXPSWLRQPDSÿѭӧF[iFÿӏnh bҵng nhӳng thông sӕ QKѭVXҩt tiêu hao nhiên liӋu EVIFEPHSYjQÿѭӧFWtQKWRiQQKѭF{QJWKӭc (2.8)

[ / kW h] xbmep[kPa] xV [ ] [rpm]

Tӯ ÿyYӟi mӝt tӕFÿӝ nhҩWÿӏnh, dӳ liӋu cӫDEPHSYjEVIFÿѭӧc thu thұp tӯ Hình 2.4 và T m b , f ÿѭӧc tính dӵa vào công thӭc (2.7) và (2.8) KӃt quҧ ÿѭӧc trình bày tӯ Bҧng 2.1 ÿӃn Bҧng 2.5 cho các giá trӏ tӕFÿӝ tӯ 700 ÿӃn 3500 YzQJSK~W6DXÿyYӟi mӛi tӕFÿӝ nhҩWÿӏnh ta dӵQJÿѭӡng m f là mӝt hàm cӫa bmep, mӝWÿѭӡng thҷng gҫQÿ~QJ vӟi dӳ liӋu và các giá trӏ ÿӝ nghiêng cӫa m và cӫDEuQKSKѭѫQJKӋ sӕ WѭѫQJTXDQR 2 cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧSÿѭӧc ghi lҥLÿӕi vӟi mӛi tӕFÿӝ TXD\ÿѭӧc biӇu diӉn trong Bҧng 2.6 Hình 2.5 ÿӃn hình 2.9 biӇu diӉn nhӳQJÿѭӡng m f là mӝt hàm cӫa bmep, mӝWÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi dӳ liӋu, các giá trӏ cӫDÿӝ dӕFYjFiFÿӝ chia trên trөc y cӫDÿѭӡng thҷQJYjEuQKSKѭѫQJKӋ sӕ WѭѫQJTXDQFӫDÿѭӡng thҷng phù hӧSWѭѫQJ ӭng tӯ n = 700 rpm, n = 1400 rpm, n = 2100 rpm, n = 2800 rpm, n = 3500 rpm Sau ÿyPӝWÿӗ thӏ ÿѭӧc dӵQJÿӇ biӇu diӉn sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ nghiêng cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f QKѭOjPӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi mӛi tӕFÿӝ quay cӫDÿӝQJFѫYӟi tӕFÿӝ TXD\QKѭELӇu diӉn trên Hình 2.10ĈѭӡQJWăQJWLӃn này ÿѭӧc lҩy giá trӏ gҫn ÿ~QJYӟi mӝWÿDWKӭc bұc 2 Các hӋ sӕ cӫDÿDWKӭFQj\ÿѭӧc trình bày ӣ Bҧng 2.7 7ѭѫQJWӵ ÿѭӡng biӇu diӉn sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trên trөF\FǊQJÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ Hình 2.11 và các hӋ sӕ cӫDÿDWKӭFÿѭӧc trình bày ӣ Bҧng 2.7 Giá trӏ cӫa m f ÿӕi vӟi mӝt giá trӏ FKRWUѭӟc momen xoҳQÿӝQJFѫT b và tӕFÿӝ quay cӫDÿӝQJFѫQFyWKӇ ÿѭӧc tính bҵQJFiFKGѭӟLÿk\&{QJWKӭFWtQKEPHS>@FKRÿӝQJFѫEӕn kì là

S (2.9) Ĉӝ nghiêng cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp [10] cӫa m f QKѭOjPӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ TXD\ÿӝQJFѫQPQÿѭӧc cho bӣi công thӭc (2.10):

( ) m m m m n a xn a xn a (2.10) Ĉӝ chia trөc y cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp [10] cӫa m f QKѭOjPӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay cӫDÿӝQJFѫQEQÿѭӧc cho bӣi công thӭc (2.11):

Giá trӏ cӫa m f >@ÿӕi vӟi giá trӏ FKRWUѭӟc cӫa momen xoҳn T b và tӕFÿӝ TXD\ÿӝng FѫQFyWKӇ WtQKÿѭӧc bҵng công thӭc (2.12):

Bҧng 2.1 Các giá trӏ bmep, bsfc, T b và m f tҥi 700 vòng/ phút bmep [kPa] bsfc

Hình 2.5 ĈѭӡQJWăQJWLӃn cӫa m f là mӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay n = 700 vòng/ phút

Hình 2.7 ĈѭӡQJWăQJWLӃn cӫa m f là mӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay n = 2100 vòng/ phút Bҧng 2.4 Các giá trӏ bmep, bsfc, T b và m f tҥi 2800 vòng/ phút bmep [kPa] bsfc

Hình 2.8 ĈѭӡQJWăQJWLӃn cӫa m f là mӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay n = 2800 vòng/ phút Bҧng 2.5 Các giá trӏ bmep, bsfc, T b và m f tҥi 3500 vòng/ phút bmep [kPa] bsfc [g/kW.h] Tb [N.m] mf [kg/s]

Bҧng 2.6Ĉӝ QJKLrQJÿӝ chia trөF\EuQKSKѭѫQJKӋ sӕ WѭѫQJTXDQFӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f QKѭOjPӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi mӛi giá trӏ tӕFÿӝ n [rpm] m [kg/s.kPa] b [kg/s] R 2

Hình 2.10 Sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ nghiêng cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f QKѭ là mӝt hàm cӫa bmep cho mӛi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ

Hình 2.11 Sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trөc y cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f

QKѭOjPӝt hàm cӫa bmep cho mӛi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ

Bҧng 2.7 Các hӋ sӕ cӫDÿDWKӭc phù hӧp vӟi sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ nghiêng cӫa ÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫYjFiFKӋ sӕ cӫDÿDWKӭc phù hӧp vӟi sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trөc y cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ a(2m) a(1m) a(0m) a(2b) a(1b) a(0b)

Vұy công thӭc cuӕi cùng là: ەۖ ۔ ۖۓ݉ሶ ௙ ሺ݊ǡ ܶ ௕ ሻሾ݃Ȁݏሿ ൌ ͳͲͲͲǤ ൬݉ሺ ݊ሻ ݔܶ ௕ ሾܰǤ ݉ሿݔͶߨ ܸ ௗ ሾ݀݉ ଷ ሿ ൅ ܾሺ݊ሻ൰ ݉ሺ݊ሻ ൌ ሺെͶǡͺͶͳʹͶǤͳͲ ିଵସ ሻ ଶ Ǥ ݊ሾݎ݌݉ሿ ൅ ʹǡͲͻͷͻͷǤͳͲ ିଽ Ǥ ݊ ൅ ͳǡͻ͸ʹͻ͸ǤͳͲ ି଻ ܾሺ݊ሻ ൌ ሺ͵ǡͺͻͶʹͶǤͳͲ ିଵ଴ ሻ ଶ Ǥ ݊ሾݎ݌݉ሿ െ ͺǡͳͷͷͷͶǤͳͲ ି଻ Ǥ ݊ ൅ ͲǡͲͲͲ͸ʹ͵͸͸ͺ

Bҧng 2.8 KӃt quҧ tính toán m f (g/s) phҫn 1

TӕLѭXKyDFKӃ ÿӝ sang sӕ ÿӇ tiӃt kiӋm nhiên liӋu

Công thӭc tính tiêu hao nhiên liӋu cӫa ô tô

Theo lý thuyӃWÿӝng lӵc hӑF{W{YjÿӝQJFѫPӕi quan hӋ giӳa mӭc tiêu thө nhiên liӋu, cҩXWU~F[HYjÿLӅu kiӋn vұn hành có thӇ ÿѭӧFWUuQKEj\QKѭVDX>@

- Q t : tiêu hao nhiên liӋu cӫa ô tô trong mӝt giӡ (kg/h)

- g e : suҩt tiêu hao nhiên liӋu (kg/kW.h)

Mӕi quan hӋ giӳDOѭӧng tiêu thө nhiên liӋu trong mӝt giӡ và tәng tiêu thө nhiên liӋu cӫa ô tô Q (kg) [9] là t

Công thӭc trên có thӇ ÿѭӧc viӃt lҥi [9] là t dQ dv

ThiӃt kӃ chӃ ÿӝ lên sӕ

ĈӇ giҧm thiӇu tiêu hao nhiên liӋXÿLӅu kiӋn cҫn thiӃt là giҧPÿӝ lӟn công thӭc (2.16) ĈӇ ÿҧm bҧo kinh tӃ nhiên liӋu tӕt nhҩt cho ô tô phҧLÿiSӭng ÿLӅu kiӋn sau [9] ܳ ௧ǡ௡ ൎ ܳ ௧ǡ௡ାଵ (2.17)

7URQJÿyܳ ௧ǡ௡ và ܳ ௧ǡ௡ାଵ là suҩt tiêu hao nhiên liӋu trên trên mӝt giӡ WѭѫQJӭng cӫa sӕ n và sӕ n+1 ௚ ೐ Ǥ௩ ଷ଺଴଴Ǥఎ ೟ቀܨ ௥ ൅ ܨ ௔ ൅ ߜ ௡ǡ௡ ݉ ௩ ௗ௩ ௗ௧ቁ ൌ ௚ ೐ Ǥ௩ ଷ଺଴଴Ǥఎ ೟ቀܨ ௥ ൅ ܨ ௔ ൅ ߜ ௡ǡ௡ାଵ ݉ ௩ ௗ௩ ௗ௧ቁ(2.18) Yêu cҫu ӣ ÿk\OjWDFKӑn tӕFÿӝ chuyӇn sӕ tӯ tay sӕ QVDQJQVDRFKRÿӝ chênh lӋch

Q t càng nhӓ WKuOѭӧng nhiên liӋu tiêu thө sӁ FjQJtWQKѭQJYүQÿҧm bҧRWtQKQăQJ ÿӝng lӵc hӑc cӫa ô tô.

ThiӃt kӃ chӃ ÿӝ giҧm sӕ

ThiӃt kӃ hӝp sӕ phҧi tránh hiӋQWѭӧng chuyӇn sӕ không cҫn thiӃt và lһSÿLOһp lҥi gӑi là ³gear hunting´ NӃu dùng cùng chӃ ÿӝ QKѭOrQVӕ cho chӃ ÿӝ xuӕng sӕÿӝ lӋch rҩt nhӓ trong tӕFÿӝ chuyӇn sӕ sӁ gây ra hiӋQWѭӧQJ³JHDUKXQWLQJ´NK{QJPRQJPXӕn 'Rÿy YQJÿӋm giӳa lên sӕ và xuӕng sӕ là cách hiӋu quҧ ÿӇ giҧm hiӋQWѭӧng trên 9QJÿӋP>@ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDQKѭVDX

7URQJÿyv n nlà tӕFÿӝ lên sӕ tӯ tay sӕ n lên sӕ n+1 tҥi mӝt vӏ trí tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫQKҩWÿӏnh và v n 1 plà tӕFÿӝ xuӕng sӕ tӯ tay sӕ n+1 xuӕng tay sӕ n tҥi vӏ trí tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫFKRWUѭӟc A n ÿѭӧc lҩy tӯ ÿӃn 0.45 Vì vұy, chӃ ÿӝ xuӕng sӕ có thӇ ÿѭӧc tính dӵa trên chӃ ÿӝ lên sӕ [9]

&KѭѫQJ&Ѫ6Ӣ Lí THUYӂ7&ẩ&0é+ẻ1+7ậ1+72ẩ1ĈӜNG LӴC HӐC Hӊ THӔNG TRUYӄN LӴC BҴNG MATLAB - SIMDRIVELINE

0{KuQKÿӝQJFѫ (Generic Engine) [7] ĈӝQJFѫÿӕt trong cùng vӟi tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫ quán tính quay và thӡi gian trӉ

Hình 3.1 Hình biӇu diӉn khӕi Generic Engine

Mô tҧ

Khӕi Generic Engine biӇu diӉn mӝt ÿӝQJFѫÿӕt trong tәng quát GӗPÿӝQJFѫFKi\Fѭӥng bӭc và diesel Các bӝ thông sӕ tӕFÿӝ - công suҩt và tӕFÿӝ - moment xoҳQÿѭӧc cung cҩp Mӝt tín hiӋXÿҫu vào cӫa tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫu UDÿӝQJFѫYұWOê[iFÿӏnh moment xoҳn tiêu chuҭQÿӝng Fѫ&iFWK{QJVӕ ÿӝng lӵc hӑc tuǤ chӍnh bao gӗm quán tính trөc khuӹu thӡi gian trӉ phҧn hӗi Mӝt cәng tín hiӋu vұt lý cho ra mӭFÿӝ tiêu thө nhiên liӋu dӵa trên sӵ lӵa chӑn mô hình tiêu thө nhiên liӋu Nhӳng bӝ kiӇm soát tӕFÿӝ tuǤ chӍQKYjÿѭӡQJÿӓ QJăQFhһQÿӝQJFѫÿӝQJFѫ chӃWPi\YjFKRSKpSÿLӅu khiӇn chҥy trӟn.

Mô hình Generic Engine

Theo mһFÿӏnh, mô hình Generic Engine sӱ ÿөng mӕi quan hӋ ÿѭӧc lұp trình giӳa moment xoҳn và tӕFÿӝÿѭӧFÿLӅu chӍnh bӣi tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳn ÿҫXUDÿӝQJFѫ

3.1.3.1 T ͙Fÿ͡ ÿ͡QJF˯ tín hi XÿL͉ u khi ͋ n momen xo ̷Qÿ̯XUDÿ͡QJF˯ , công su ̭ t, và moment xo ̷ n

0{KuQKÿӝQJFѫÿѭӧF[iFÿӏnh bӣi mӝt hàm yêu cҫu công suҩWÿӝQJFѫJȍ Hàm cung cҩp công suҩt lӟn nhҩt có sҹn cho mӝt tӕFÿӝ ÿӝQJFѫQKҩWÿӏQKȍ&iF thông sӕ khӕi (công suҩt lӟn nhҩt, tӕFÿӝ tҥi công suҩt lӟn nhҩt, tӕFÿӝ lӟn nhҩt) tiêu chuҭn hoá hàm này thành các giá trӏ moment xoҳn và vұn tӕc cӵFÿҥi

Tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫÿѭӧc tiêu chuҭQKRi7[iFÿӏnh công suҩt thӵc tӃ ÿӝQJFѫ&{QJVXҩt ÿѭӧc phân phӕi là mӝt phҫn nhӓ cӫa công suҩt cӵFÿҥi có thӇ ÿҥWÿѭӧc ӣ trҥng thái әQÿӏnh ӣ mӝt tӕFÿӝ ÿӝQJFѫQKҩWÿӏQK1yÿLӅu chӍnh công suҩt phân phӕi thӵc tӃ P tӯ ÿӝQJFѫ3ȍ7 7āJȍ0RPHQW[RҳQÿӝng FѫOj߬ ൌ ܲȀܳ

3.1.3.2 Nhu c ̯ u công su ̭Wÿ͡QJF˯

Công suҩWÿӝQJFѫNKiFNK{QJNKLWӕFÿӝ ÿѭӧc giӟi hҥn trӑng phҥm vi hoҥt ÿӝQJȍPLQȍȍPD[&{QJVXҩWÿӝQJFѫWӕLÿDWX\ӋWÿӕi ܲ ௠௔௫ [iFÿӏnh ȳ ଴ QKѭ là ܲ ௠௔௫ ൌ ݃ሺȳ ଴ ሻĈӏQKQJKƭDݓ ؠ ȳ ȳΤ ଴ và g(ȳሻ ؠ ܲ ௠௔௫ Ǥ ݌ሺݓሻǤ 6DXÿyS Yj dp(1)/dw = 0.Hàm momen xoҳn là [7]: max 0

Bҥn có thӇ lҩ\ÿѭӧc các dҥng cӫa p(w) tӯ dӳ liӋXÿӝQJFѫYj FiFP{KuQK Generic Engine sӱ dөng dҥQJÿDWKӭc bұc 3 [7]

7URQJFiFÿӝQJFѫWLrXFKXҭn, p i OjGѭѫQJĈDWKӭc này có ba sӕ không, mӝt tҥi w 0, và mӝt cһp liên hӧp [7] MӝWWURQJÿyOjVӕ GѭѫQJWXkQWKHRYұt lý; cái còn lҥi là sӕ âm, phi vұt lý

1 4 w r 2 r p p p p (3.4) a) Hàm nhu cҫu công suҩWÿӝQJFѫWLrXFKXҭn

Hình 3.2 Ĉӗ thӏ hàm nhu cҫu công suҩWÿӝQJFѫFKXҭn b) Hҥn chӃ tӕFÿӝ và công suҩt

- Ĉӕi vӟLÿDWKӭc công suҩWÿӝQJFѫFyFiFKҥn chӃQKѭÿѭӧc biӇu thӏ, trên hӋ sӕ ÿDWKӭFSLÿӇ ÿҥWÿѭӧFÿѭӡng cong công suҩt - tӕFÿӝ hӧp lӋ

- NӃu bҥn sӱ dөng dӳ liӋu công suҩt và moment ÿѭӧc lұp bҧng, cái hҥn chӃ WѭѫQJWӵ WUrQ3ȍYүn còn Ĉӏnh rõ tӕFÿӝ và công suҩWQKѭݓ ൌ ȳȀȳ ଴ và ݌ ൌ ܲሺȳሻȀȳ ଴ Yj[iFÿӏnh ranh giӟi là ݓ ௠௜௡ ൌ ȳ ௠௜௡ Ȁȳ ଴ và ݓ ௠௔௫ ൌ ȳ ௠௔௫ Ȁȳ ଴ 6DXÿy

- TӕFÿӝ ÿӝQJFѫÿѭӧc giӟi hҥn trong phҥPYLGѭѫQJWUrQWӕFÿӝ tӕi thiӇu và Gѭӟi tӕFÿӝ tӕLÿDͲ ൑ ݓ ௠௜௡ ൑ ݓ ൑ ݓ ௠௔௫

- Công suҩWÿӝQJFѫWҥi tӕFÿӝ cӵc tiӇu phҧi là không âm: ݌ሺݓ ௠௜௡ ሻ ൒ Ͳ NӃu bҥn sӱ dөng dҥQJÿDWKӭFÿLӅu kiӋn này là mӝt giӟi hҥn trên pi: ݌ሺݓ ୫୧୬ ሻ ൌ ݌ ଵ Ǥ ݓ ୫୧୬ ൅ ݌ ଶ Ǥ ݓ ଶ ୫୧୬ െ ݌ ଷ Ǥ ݓ ଷ ୫୧୬ ൒ Ͳ

- Công suҩWÿӝQJFѫӣ tӕFÿӝ cӵFÿҥi phҧi không âm:݌ሺݓ ௠௔௫ ሻ ൒ Ͳ NӃu bҥn dùng dҥQJÿDWKӭFÿLӅu kiӋn này là giӟi hҥn trên ݓ ௠௔௫ ǣݓ ௠௔௫ ൑ ݓ ା

Mô hình Ly hӧp (Disk Friction Clutch) [7]

Mô tҧ

Khӕi này biӇu diӉn cho mӝt ly hӧp ma sát vӟi hai bӝ ÿƭDPDViWSKҷng tiӃp xúc vӟLQKDXÿӇ gài khӟp Ly hӧp gài khӟp khi áp suҩt tҩm tác dөQJYѭӧt áp suҩWQJѭӥng ăQNKӟp Khi gài khӟp, các tҩm chӏu các momen xoҳn ma sát cho phép chúng truyӅn công suҩt giӳa trөc chӫ ÿӝng và bӏ ÿӝng

Ly hӧp có thӇ hai chiӅu hoһc mӝt chiӅu Mӝt ly hӧp hai chiӅu có thӇ WUѭӧt theo chiӅXGѭѫQJYjFKLӅu âm Mӝt ly hӧp mӝt chiӅu chӍ có thӇ WUѭӧt theo chiӅXGѭѫQJ +ѭӟQJWUѭӧWOjGѭѫQJQӃu trөc bӏ ÿӝQJTXD\QKDQKKѫQWUөc chӫ ÿӝQJYjQJѭӧc lҥi KhӕL[iFÿӏnh vұn tӕFWUѭӧt là sӵ chênh lӋch [7]

- Z B là vұn tӕc góc cӫa trөc chӫ ÿӝng

Khӕi cung cҩp mӝt cәQJÿҫu vào tín hiӋu vұt lí (P) cho áp suҩt tác dөng giӳa FiFÿƭDO\Kӧp Áp suҩt tác dөng phҧi lӟQKѫQKRһc bҵQJNK{QJYjFyÿRQYӏ là Pascals NӃu tín hiӋXÿҫu vào giҧm xuӕQJGѭӟi không, khӕi xӱ lí áp suҩt tҩm là không

Khӕi Disk Friction Clutch dӵa trên khӕi Fundamental Friction Clutch (Ly hӧp PDViWFѫbҧQĈӇ hoàn thiӋn mô hình ly hӧp ma sát, thҧm khҧo khӕi Fundamental Friction Clutch

Khi bҥn áp dөng tín hiӋu áp suҩW WUrQ QJѭӥng (PtP th ), khӕi Disk Friction Clutch có thӇ áp dөng hai loҥLPDViWFKRÿѭӡng truyӅn chuyӇQÿӝQJÿӝng và tƭnh

Ly hӧp áp dөng momen xoҳQPDViWWƭQKFKӍ khi mӝt trөc truyӅQÿӝQJÿDQJTXD\ WѭѫQJÿӕi so vӟi trөc khác Ly hӧp áp dөQJPRPHQPDViWWƭQKNKLKDLWUөc truyӅn ÿӝng khoá và quay cùng nhau Khӕi lһp lҥi thông qua thӱ nghiӋm nhiӅXEѭӟFÿӇ xác ÿӏQKÿӇ khoá và mӣ khoá ly hӧp

Tóm t ̷ t các bi ͇ n ly h ͫ p, tr ̩ ng thái và ch ͇ ÿ͡

Z Tol 'XQJVDLWUѭӧt ÿӇ ly hӧp khoá ;HPP{KuQKGѭӟi

P P Áp suҩt ly hӧSYjQJѭӥng Áp suҩWÿҫu vào tác dөQJOrQÿƭDO\ hӧSQJѭӥng áp suҩt ly hӧp:

Mô hình Ly hӧSÿƭDma sát

D HӋ sӕ ÿӏnh mӭc ly hӧp Xem mô hình sau

N Sӕ Oѭӧng bӅ mһt ma sát Xem mô hình sau

A DiӋn tích bӅ mһt gài khӟp Xem mô hình sau r eff Bán kính momen hiӋu dөng &iQKWD\ÿzQPRPHQFӫa lӵc ma sát k K HӋ sӕ PDViWÿӝng HӋ sӕ không thӭ nguyên cӫa lӵc ma

ViWÿӝng cӫDÿƭDO\Kӧp Hàm cӫa Z k S HӋ sӕ PDViWWƭQK HӋ sӕ không thӭ nguyên cӫa ma sát

P HӋ sӕ ÿӝng nhӟt Xem mô hình sau

W K Momen xoҳQPDViWÿӝng Xem mô hình sau

W S Giӟi hҥQPRPHQPDViWWƭQK (hӋ sӕ cӵFÿҥLPDViWWƭQKPRPHQ xoҳQPDViWÿӝng khi Zo0) (Xem mô hình sau)

Mô hình Hӝp sӕ [7]

Mô hình Sӕ truyӅn cuӕi (Differential gear) [7]

Mô tҧ

KKӕL6LPSOH*HDUÿҥLGLӋQFKRPӝWKӝSUjQJEXӝFKDLWUөFÿѭӧFNӃWQӕLWUөF GүQ%YjWUөFEӏGүQ)ÿӇăQNKӟSYӟLWӹOӋFӕÿӏQKPjEҥQFKӍÿӏQK%ҥQFyWKӇ FKӑQ[HPWUөFEӏGүQFyTXD\WKHRFQJKѭӟQJKD\QJѭӧFFKLӅX YӟLWUөFGүQKD\ NK{QJ1ӃXFK~QJTXD\FQJKѭӟQJȦH YjȦB FyFQJGҩX1ӃXFK~QJTXD\QJѭӧF FKLӅXQKDXȦF YjȦB FyGҩXQJѭӧFQKDX

3.4.2.1 7U˱ͥ ng h ͫSEiQKUăQJOtW˱ͧ ng và t ͑ s ͙ truy ͉ n

+DLEұFWӵGRJLҧP[XӕQJPӝWEұFWӵGRÿӝFOұS

- 4XDQKӋPRPHQ[RҳQWUX\ӅQOj 0 gFB BW WF Wloss YӟL Ĳ loss = 0 trong WUѭӡQJKӧSOtWѭӣQJ

3.4.2.2 7U˱ͥ ng h ͫSNK{QJOtW˱ͧ ng và có m ̭ t mát Ĳ loss WӕFÿӝJyF EiQNtQKEiQKUăQJYj FiFUjQJEXӝFUăQJEiQKUăQJOj NK{QJWKD\ÿәL1KѭQJP{-PHQ[RҳQYjF{QJVXҩWÿѭӧFJLҧPEҵQJFiFK

- Ma sát giӳa trөc và ә bӏ ÿһFWUѭQJEӣi hiӋu sӕ ma sát ȝ

- %/ѭXWUӳGӳOLӋXTXD\FӫD WUөFGүQ

- )/ѭXWUӳGӳOLӋXTXD\FӫDWUөFEӏGүQGүQ

- +/ѭXWUӳQKLӋWFKRPô hình QKLӋW

Mô hình Thân xe [7]

Mô hình bánh xe

- KӕLQj\ là P{KuQKPӝWOӕS[HWKHRFKLӅXGӑFÿѭӧFÿѭDUDEӣLF{QJWKӭFPD WKXұWPӝWSKѭѫQJWUuQKWKӵFQJKLӋPGӵDWUrQEӕQKӋVӕSKKӧS +ѭӟQJGӑF FӫDOӕS[HFǊQJJLӕQJQKѭKѭӟQJFKX\ӇQ ÿӝQJFӫDQyNKLQyOăQWUrQ PһW ÿѭӡQJ.KӕLQj\OjPӝWWKjQKSKҫQFҩXWU~FGӵDWUrQNKӕL7ѭѫQJWiF7LUH- Road (Magic Formula)

- +ÿҥLGLӋQFKR SKҫQ WUXQJWkPEiQK[HWUX\ӅQOӵFÿҭ\GROӕSWҥRUDFKRSKҫQ FzQOҥLFӫD[H

- 1FKҩSQKұQÿҫXYjRWtQKLӋXYұWOêFӫD SKҧQ OӵFWiFÿӝQJOrQOӕS[H SKҧQ OӵF OjGѭѫQJQӃXQyWiFÿӝQJ[XӕQJOӕS[HpSQy[XӕQJPһWÿѭӡQJ

- S: [XҩWWtQKLӋXYұWOêYӟLÿӝWUѭӧWFӫDOӕSÿѭӧFÿRWURQJTXiWUuQK P{SKӓQJ

- $&әQJOѭXWUӳTXD\FѫKӑFOLrQTXDQÿӃQWUөFFӫDOӕS[H

- +/ѭXWUӳWӏQKWLӃQFѫKӑFOLrQTXDQÿӃQWkPFӫDOӕS[H

- 1&әQJÿҫXYjRWtQKLӋXYұWOêOLrQTXDQÿӃQSKҧQOӵFWUrQOӕS[H

- 0ĈҫXYjRWtQKLӋXYұWOêOLrQTXDQÿӃQFiFKӋVӕPDViWWƭQKYjÿӝQJFӫDOӕS xe

- 6&әQJÿҫXUDWtQKLӋXYұWOêOLrQTXDQÿӃQÿӝWUѭӧWWѭѫQJÿӕLJLӳDOӕSYjPһW ÿѭӡQJ

Mô hình thân xe

.KӕLVehicle body ÿҥLGLӋQFKRWKkQ[HKDLWUөFWURQJFKX\ӇQÿӝQJGӑF&KLӃF [HFyWKӇFyFQJKRһFPӝWVӕOѭӧQJEiQK[HNKiFQKDXWUrQPӛLWUөF9tGөKDLEiQK [HӣWUөFWUѭӟFYjPӝWEiQK[HӣWUөFVDX&iFEiQK[HÿѭӧFJLҧÿӏQKNtFKWKѭӟF JLӕQJKӋWQKDX&KLӃF[HFǊQJFyWKӇFyPӝWWUӑQJWkP&*ӣWURQJKRһFErQGѭӟL PһWSKҷQJGLFKX\ӇQ

Khӕi bao gӗP FiF ÿҥL Oѭӧng khӕL OѭӧQJ WKkQ [H NKt ÿӝng hӑc, lӵc cҧQ ÿӝ nghiêng cӫa mһWÿѭӡng và phân bӕ tҧi trӑng giӳa các trөc do gia tӕc và tính chҩt mһt ÿѭӡng a) Mô Hình

Các trөc xe là song song và tҥo thành mӝt mһt phҷQJ+ѭӟng dӑc, x, nҵm trong mһt phҷng này và vuông góc vӟi trөc NӃX SKѭѫQJ WLӋQ ÿDQJ ÿL WUrQ PӝW ÿӝ dӕc QJKLrQJȕSKҧn lӵc là trөc z không song song vӟi trӑng lӵc mà luôn vuông góc vӟi mһt phҷng dӑc trөc Hình và bҧQJQj\[iFÿӏnh các biӃn mô hình chuyӇQÿӝng x

Hình 3.8 Mô hình biӇu diӉn chuyӇQÿӝng cӫa xe Bҧng 3.2 Bҧng giҧi thích các ký hiӋu trên mô hình chuyӇQÿӝng

êKLӋX 0{Wҧ g *LDWӕFWUӑQJWUѭӡQJ ȕ *ӕFQJKLrQJ m KӕLOѭӧQJ[H h &KLӅXFDRWUӑQJWkP[H a, b KRҧQJFiFKWӯWkPEiQKWUѭӟFYjVDXÿӃQWUӑQJWkP[H

Vx 9ұQWӕFFӫD[HNKL Vx ![HGLFKX\ӇQYӅSKtDWUѭӟFNKL Vx < 0, xe di

Vw 9ұQWӕFJLy:KHQ Vw !OjJLyQJѭӧFNKL Vw < 0, là gió xuôi n 6ӕEiQK[HWUrQPӛLWUөF

Fxf, Fxr Các lӵc dӑc trên mӛi bánh xe tҥLFiFÿLӇm tiӃp xúc mһWÿҩWSKtDWUѭӟc và

Fzf, Fzr Phҧn lӵFPăWÿѭӡng tác dөng trên mӛi bánh xe tҥLFiFÿLӇm tiӃp xúc mһt ÿҩWSKtDWUѭӟFYjSKtDVDXWѭѫQJӭng

Cd HӋ sӕ lӵc cҧQNKtÿӝng hӑc ȡ KӕLOѭӧQJULrQJNK{QJNKt

Fd /ӵFFҧQNKtÿӝQJKӑF b) 3KѭѫQJ7UuQK x Vehicle Dynamics

&KX\ӇQÿӝQJFӫD[HOjNӃWTXҧFӫDWҩWFҧFiFOӵFYjOӵF[RҳQWiFGөQJOrQQy

&iFOӵFGӑFFӫDOӕS[Hÿҭ\[HWLӃQKRһFOL7UӑQJOѭӧQJPJFӫDFKLӃF[HKRҥWÿӝQJ WK{QJTXDWUӑQJWkPFӫDQy&*

7XǤWKXӝFYjRJyFQJKLrQJWUӑQJOѭӧQJNpRFKLӃF[H[XӕQJÿҩWYjNpRQyOL KRһFWLӃQ &KRGFKLӃF[HÿLYӅSKtDWUѭӟFKD\OLOӵFFҧQÿӝQJOӵFKӑFOjPQyFKұP [XӕQJÿӇÿѫQJLҧQOӵFFҧQÿѭӧFFKROjWK{QJTXD&*

*LDWӕFEҵQJNK{QJYjP{-PHQ[RҳQEҵQJNK{QJ[iFÿӏQKSKҧQOӵF>@ӣPӛLEiQKWUѭӟFYjVDX

F d zf n a b h Fd mg mVx a mg

*LDWӕFJyF>@[ҧ\UDWURQJTXiWUuQKWăQJWӕFFӫD[HSKөWKXӝFYjRba thành SKҫQP{-PHQ[RҳQYjTXiQWtQKFӫD[H

7URQJÿyOjJLDWӕFJyFIOjOӵFGӑF-ODPRPHQTXiQWtQK c) Variables

6ӱGөQJWDE%LӃQÿӇÿһWJLiWUӏÿtFKѭXWLrQYjJLiWUӏÿtFKFKRFiFELӃQNKӕL WUѭӟFNKLP{SKӓQJ

- Beta: góc nghiêng cӫDÿѭӡng b) Output

- NF: phҧn lӵc trөFWUѭӟc

- NR: phҧn lӵc trөc sau c) Conserving

&KѭѫQJ7+Ð1*6Ӕ MÔ PHӒNG

Thông sӕ kӻ thuұt xe SAMCO CITY I51 BGQ1E4

STT Thông sӕ kӻ thuұt ĈѫQYӏ Giá trӏ

1 tFKWKѭӟc (Dài x rӝng x cao) mm 8180 x 2310 x

2 Khoҧng cách trөc mm 4175

4 VӃWEiQK[HWUѭӟc/ sau mm 1896/ 1650

5 Khoҧng sáng gҫm xe mm 220

6 KhӕLOѭӧng bҧn thân kg 5485

9 Sӕ QJѭӡi cho phép chӣ kӇ cҧ QJѭӡi lái QJѭӡi 26 chӛ ngӗi + 25 chӛ ÿӭng

10 KhӕLOѭӧng toàn bӝ theo thiӃt kӃ kg 8800

13 Nhà sҧn xuҩWÿӝQJFѫ / ISUZU

15 Loҥi: Diesel 4 kǤ, 4 xy lanh thҷng hàng, làm mát bҵQJQѭӟFWăQJiS

16 Ĉѭӡng kính xy lanh x hành trình piston mm 115 x 125

17 ThӇ tích làm viӋc cm 3 5193

19 Công suҩt lӟn nhҩt/ tӕFÿӝ quay kW/vòng/phút 117,5/2900

20 Momen lӟn nhҩt/ tӕFÿӝ quay N.m/vòng/phút 419/1800

21 TӕFÿӝ không tҧi nhӓ nhҩt Vòng/phút 575േ25

22 Tiêu hao nhiên liӋu: 14 lít/100 km tҥi tӕFÿӝ 40 km/h

23 Ly hӧSPDViWNK{ÿƭDGүQÿӝng thӫy lӵc, trӧ lӵc chân không

37 TruyӅQÿӝQJÿӃn các cҫu chӫ ÿӝQJFiFÿăQJWUөFNK{QJÿӗng tӕc

39 Trөc 1: sӕ Oѭӧng 02/ cӥ lӕp: 225/90R17.5 / áp suҩt: 102 PSI

Tính toán lý thuyӃt và lӵc chӑn bӝ chuyӇn sӕ

Tính toán lӵc chӑn bӝ chuyӇn sӕ

Hình 4.5 Ĉӗ thӏ lӵc kéo (90% tҧi) b) Ĉӗ thӏ lӵc kéo (10% tҧi)

Hình 4.6 Ĉӗ thӏ lӵc kéo (10% tҧi) c) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 1 và sӕ 2

7D[pWÿӗ thӏ Q t theo vұn tӕc cӫa sӕ 1 và sӕ 2 ӭng vӟi các giá trӏ ÿӝ mӣ tín hiӋu ÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫ10% và 90% QKѭVDX

Hình 4.7Ĉӗ thӏ tiêu hao nhiên liӋu tay sӕ 1 và tay sӕ 2

Ta có nhұn xét rҵQJÿӇ ÿҧm bҧRWtQKQăQJÿӝng lӵc hӑc cӫa ô tô thì viӋc chuyӇn ÿәi giӳa sӕ 1 và sӕ 2 diӉQUDNKL[Hÿҥt vұn tӕc khoҧng tӯ NPKÿӃn 13,3 km/h /ѭӧng tiêu hao nhiên liӋu sӁ WăQJGҫQNKLÿӝ chênh lӋch giӳDKDLÿѭӡng sӕ 1 và sӕ 2 WăQJGҫQÿӗQJQJKƭDYӟi vұn tӕFWăQJWӯ 4,9 NPKÿӃn 13,3 km/h d) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 2 và sӕ 3

- Khoҧng chuyӇn sӕ: tӯ NPKÿӃn 23,2 km/h

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ 8,9 NPÿӃn 23,2 km/h e) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 3 và sӕ 4

- Khoҧng chuyӇn sӕ: tӯ 12,5 NPKÿӃn 42,7 km/h

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ 12,5 NPÿӃn 42,7 km/h f) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 4 và sӕ 5

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ 16,1 NPÿӃn 61,3 km/h g) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 5 và sӕ 6

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ 21,0 NPÿӃn 79,6 km/h

Tӯ nhӳng tính toán trên, ta chӑQÿѭӧc hai bӝ chuyӇn sӕ QKѭVDX

Bҧng 4.1 Bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt ± Lên sӕ

Bҧng 4.2 Bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt ± xuӕng sӕ

Bҧng 4.3 Bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai ± Lên sӕ

Bҧng 4.4 Bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai ± xuӕng sӕ

Hình 4.12Ĉӗ thӏ lӵc kéo bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- Tay sӕ 1: tӯ trҥQJWKiLÿӭQJ\rQÿӃn 8,5 km/h

Hình 4.13Ĉӗ thӏ lӵc kéo bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

7tQKWRiQVѫEӝ tӍ sӕ truyӅn hӝp sӕ ÿӅ xuҩt trên nӅn tҧn hӝp sӕ xe buýt Samco City I51

'RÿӕLWѭӧng mô phӓng là xe buýt chҥ\WURQJÿѭӡng thành phӕ nên tӕFÿӝ tӕi ÿDWKѭӡQJÿѭӧc sӱ dөng khoҧQJNPKÿӗQJQJKƭDYӟi tӍ sӕ truyӅQWăQJL6 ít khi ÿѭӧc sӱ dөng nên ta lҩy tӍ sӕ truyӅQWăQJWKHR[HP{SKӓng i6 = 0,759 Ӣ phҫn này ta chӍ phân bӕ lҥi tӍ sӕ truyӅn cӫa sӕ ÿӃn sӕ 4, tӹ sӕ truyӅn sӕ i5 1,000 và i0 = 5,125theo xe mô phӓng a) ;iFÿӏnh tӍ sӕ truyӅn sӕ thҩp nhҩt

Tӹ sӕ truyӅn tay sӕ ÿѭӧc chӑQÿӇ khҳc phөc lӵc cҧn tәng cӝng cӫDÿѭӡng (cҧn OăQOHRGӕc) Ӣ tӕFÿӝ thҩp có thӇ bӓ qua lӵc cҧn gió

TW = Tmax i1.io.ߟt (4.1) => Tmax i1.io.ߟt = (Fa+Gg).Rw (4.2) => I1=[( Fr+Gg).Rw]/ Tmax io.ߟt (4.4) 7URQJÿyTW : momen tҥi bánh xe (Nm)

Tmax : momen tӕLÿDFӫDÿӝQJFѫ1P

Theo thӕng sӕ kӻ thuұt cӫD[Hÿӝ dӕc lӟn nhҩW[HYѭӧWÿѭӧFOjWѭѫQJ ÿѭѫQJYӟLÿӝ dӕc cӫDÿѭӡng là 16,2 0

Fc = Fr + Gg = 1726,56 + 24113,7 = 25840,2 N (4.7) i1=[( Fr + Gg).Rw]/ Tmax io.ߟt = 5,625 b) TӍ sӕ truyӅn trung gian Ĉӕi vӟi xe tҧL[HEXêWWKѭӡng làm viӋc vӟi các sӕ truyӅn trung gian và thҩp, nên sӕ truyӅQWUXQJJLDQÿѭӧc xác lұp theo cҩp sӕ nhân vӟi công bӝi q (tӍ sӕ truyӅn cӫa hӝp sӕ WKѭӡng n QKѭVDX [12]: ݍ ൌ ට ௜ భ ௜ ೓ೖ ೙షభ ൌ ͳǡͷ (4.8) i2 = i1/q (4.9)

4.3.1 ;iFÿӏQKFiFÿһFWtQKÿӝng lӵc hӑc vӟi tӍ sӕ truyӅQWKD\ÿәi

4.3.1.1 Ĉӗ thӏ lӵc kéo tiӃp tuyӃn tҥi bánh xe chӫ ÿӝng

4.3.1.2 Tính toán lӵc chӑn bӝ chuyӇn sӕ cho tӍ sӕ truyӅn mӟi cӫa hӝp sӕ a) Ĉӗ thӏ lӵc kéo (90% tҧi)

Hình 4.15 Ĉӗ thӏ lӵc kéo vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi (90% tҧi) b) Ĉӗ thӏ lӵc kéo (10% tҧi)

Hình 4.16 Ĉӗ thӏ lӵc kéo vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi (10% tҧi) c) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 1 và sӕ 2

Ta có nhұn xét rҵng ÿӇ ÿҧm bҧRWtQKQăQJÿӝng lӵc hӑc cӫa ô tô thì viӋc chuyӇn ÿәi giӳa sӕ 1 và sӕ 2 diӉQUDNKL[Hÿҥt vұn tӕc khoҧng tӯ NPKÿӃn 14,1 km/h /ѭӧng tiêu hao nhiên liӋu sӁ WăQJGҫQNKLÿӝ chênh lӋch giӳDKDLÿѭӡng sӕ 1 và sӕ 2 WăQJGҫQÿӗQJQJKƭDYӟi vұn tӕFWăQJWӯ NPKÿӃn 14,1 km/h d) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 2 và sӕ 3

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ NPÿӃn 21,2 km/h e) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 3 và sӕ 4

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ NPÿӃn 42,7 km/h f) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 4 và sӕ 5

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ NPÿӃn 47,6 km/h g) ChuyӇn sӕ giӳa sӕ 5 và sӕ 6

- Tiêu hao nhiên liӋu khi chuyӇn sӕ WăQJWӯ NPÿӃn 79,6 km/h

- Tӯ nhӳng tính toán trên, ta chӑQÿѭӧc hai bӝ chuyӇn sӕ QKѭVDX

Bҧng 4.6 Bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi ± xuӕng sӕ

Hình 4.22Ĉӗ thӏ lӵc kéo bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

Các thông sӕ nhұp vào mô hình mô phӓng

Thông sӕ nhұp vào khӕi

- Model parameterization: Tabulated power data

- Interpolation method: Smooth x Tab Dynamics

- Inertia: Specify inertia and initial velocity

- Time constant: Specify time constant and initial value

- Initial normalized throttle: 0 x Tab Limits

- Speed threshold: 20 rpm x Tab Fuel Consumption

- Fuel consumption model: Fuel consumption by speed and torque

- Interpolation method: Smooth x Speed Control

Ly hӧp

4.4.2.1 Thông sӕ nhұp vào khӕi x Tab Geometry

- Force action region: Define effective radius

- Friction model: Fixed kinetic friction coefficient

- Engagement threshold pressure: 1 x Tab Viscous Losses

- Viscous drag torque coefficient: 0 x Initial Conditions

Hӝp sӕ

4.4.3.1 Thông sӕ nhұp vào khӕi a) Khӕi Dog Clutch (Bӝ ÿӗng tӕc) x Tab Clutch

- Torque transmission model: Friction clutch approximation ± Suitable for HIL and linearization

- Clutch teeth mean radius: 50 mm x Tab Shift Linkage

- Hard stop at back of shift linkage: Hard stop when fully disengaged

- Ring-hub clearance when disengaged: 3 mm

- Shift linkage viscous friction coefficient: 100 N/(m/s) x Tab Engagement Conditions

- Linkage travel direction: Positive shift linkage displacement engages clutch

- Tooth overlap to engage: 3 mm x Tab Initial Conditions

- Initial shift linkage position: 0 mm b) Khӕi Simple Gear x Tab Main

- Follower (F) to base (B) teeth ratio (NF/NB): Nhұp các tӹ sӕ truyӅQWѭѫQJ ӭng tӯ sӕ ÿӃn sӕ 6, và sӕ lùi

- Output shaft rotates: In opposite direction to input shaft x Tab Meshing Losses

- Friction model: No meshing losses ± Suitable for HIL simulation x Viscous friction coefficients at base (B) and follower (F) [0 0] (N*m/(rad/s)) c) Khӕi Inertia x Tab Parameters

Thân xe và bánh xe

4.4.4.1 Thông sӕ nhұp vào khӕi a) Khӕi Simple Gear (Final drive ratio & losses) x Follower (F) to base (B) teeth ratio (NF/NB) (Nhұp tӹ sӕ truyӅn): 5.125 b) Khӕi Tire (Magic Formula) x Tab Tire force

- Parametersize by: chӑQ³/RDG-GHSHQGHQW0DJLF)RUPXODFRHIILFLHQWV³FiF hӋ sӕ phө thuӝc tҧi

- Tire nominal vertical load: Theo công thӭc (3.26) và xe là cҫu sau chӫ ÿӝng nên ta có:

+ 7URQJÿyKFKLӅu cao trӑng tâm xe) =0.8m, F d =0 , V x x

GR[HÿDQJ ÿӭng yên) , E=0 (xe chҥ\WUrQÿѭӡng bҵng), a=2,709m , b=1,406m ,n=4,

- Các hӋ sӕ formula còn lҥi chon tham khҧRQKѭNKӕi block tire x Tab Demensions:

- 5ROOLQJUDGLXVEiQNtQKOăQWDFyOӕp xe là 225/90R17.5 suy ra:

ChӑQEiQNtQKOăQr r 0,98r bx |416mm x Tab Dynamics

- Tire inertia (quán tính lӕp xe): 0,8 kg.m 2

- Initial velocity (vұn tӕFEDQÿҫu): 0 rpm x Tab Rolling Resistance

- 9HORFLW\WKUHVKROG1Jѭӥng vұn tӕFWtQKWRiQÿӃn cҧQOăQPV x Tab Slip calculation

- Velocity thresKROG1Jѭӥng vұn tӕFWtQKWRiQWUѭӧt): 0,1 m/s c) Khӕi Vehicle Body x Tab Main

- Mass (KhӕLOѭӧng xe): 8800 kg

- Number of wheels per axle (Sӕ Oѭӧng bánh xe trên mӛi trөc): 4

- Horizontal distance from CG to front axle (Khoҧng cách tӯ trӑQJWkPÿӃn trөFWUѭӟc): ta có

- Horizontal distance from CG to rear axle ((Khoҧng cách tӯ trӑQJWkPÿӃn trөFWUѭӟc): ta có

- Gravitational acceleration (Gia tӕFWURQJWUѭӡng): 9,81 m/s 2 x Tab Drag

- Frontal area (DiӋn tích cҧQNKtÿӝng lӵc hӑc): 7,0455 m 2

- Air density (KhӕLOѭӧng riêng không khí):1,29 kg/m 3 :

- Road incline (góc nghiêng mһWÿѭӡng) : 0 o

&KѭѫQJ7ậ1+72ẩ13+ặ17ậ&+.ӂT QUҦ Mễ PHӒ1*ĈӜNG LӴC

Tính tiêu hao nhiên liӋu bҵQJSKѭѫQJSKiSÿLӇm hoҥWÿӝng trung bình lý thuyӃt

Dӳ liӋu chu trình

ChӑQFKXWUuQKWtQKWRiQOjFKXWUuQK³%XV&\FOH+]´Fӫa Hoa kì Dӳ liӋu chu WUuQKÿѭӧc miêu tҧ QKѭÿӗ thӏ ErQGѭӟi :

Hình 5.1 &KXWUuQK³Bus Cycle 10Hz´

&KXWUuQK0DQKDWWDQWѭѫQJÿӗng vӟLÿһFÿLӇm di chuyӇn cӫa xe bus trong nӝi thành ӣ thành phӕ Hӗ Chí Minh:

- TӕFÿӝ trung bình thҩp , khoҧng tӕFÿӝ hoҥWÿӝQJWKѭӡng xuyên 15-40 km/h

- 7Kѭӡng xuyên phҧi ra vào trҥPÿӇ ÿyQNKiFKQrQNKRҧng thӡi gian vұn tӕc bҵng 0 lӟn

Bҧng 5.1 Các dӳ liӋu tӯ chu trình

Tính tiêu hao nhiên liӋu bҵQJSѭѫQJSKiSÿLӇm hoҥWÿӝng trung bình

Cách tính lӵc kéo Ftrac ÿѭӧFWtQKQKѭP{Wҧ ӣ &KѭѫQJ-2.1.3 Tính chӑn các thông sӕ tham khҧRQKѭví dө mô tҧ Yj[HP{KuQKQKѭVDX

U a : khӕLOѭӧng riêng không khí 1,29 Kg/m 3

A f : diӋn tích cҧQÿӝng lӵc hӑc 2,31.3,05=7,0455 m 2 c d : hӋ sӕ cҧQÿӝng lӵc hӑc 0,55 m v : khӕLOѭӧng xe 5485 Kg m vtt 8800 Kg c r : hӋ sӕ cҧQOăQ 0,02 g : gia tӕc trӑng WUѭӡng 9,81 m/s 2

KEѭӟc chia thӡi gian 0,1 s e gb : hiӋu suҩt truyӅn cӫa hӝp sӕ 0,97

P 0,gb : công suҩt tәn thҩt do ma sát cӫa hӝp sӕ 3% v0 :vұn tӕc mà tҥLÿyOLKӧp không bӏ WUѭӧt nӳa

Hl : giá trӏ nhiӋt trӏ thҩp cӫa diesel 45,5.10 6 J/kg

Uf : khӕLOѭӧng riêng cӫa diesel 0,85 kg/l

Thӡi gian kéo 462,6 s trac : phҫQWUăPWKӡi gian kéo

462,6/1089,1B,48 % t idle : thӡi gian cҫm chӯng 392 s

- Dӵa vào kӃt quҧ tính toán trong bҧng dӳ liӋu ta có:

Ftrac r xtot m g cv d i tracv hi

- Công suҩt trung bình cӫa xe [5]:

P e Ptrac P gb gb kW kW kW

Ec T Zv w mv kg m s kJ (5.7)

- Tәn thҩt tӯ chu trình do các tình huӕng thӵc tӃ : trong chu trình xe chҥy vӟi vұn tӕc trung bình 3,0556m/s , xe dӯng 18 lҫn, vұy thӡi gian trung bình là mӛi ͳͲͺͻǡͳȀͳͺ ൌ ͸Ͳǡͷͳݏ xe sӁ chӏu mҩt mát tӯ li hӧp nên công suҩt tiêu thө cho chӃ ÿӝ này khoҧng : ܧ ௖ Ȁ͸Ͳǡͷͳ ൎ Ͳǡ͸ͷͶͶܹ

- Các tәn thҩt khác do dҫu ma sát hay cҧ Pi\SKiWÿLӋn khoҧng Paux=1 kW Xe ÿѭӧc giҧ thiӃt không có trӧ lӵc lái và không có máy lҥQK1KѭYұy công suҩt cҫn thiӃt là: ܲ ௘ ൌ ሺʹ͸ǡͷʹʹʹ ൅ ͳ ൅ Ͳǡ͸ͷͶͶሻ ൌ ʹͺǡʹܹ݇ (5.8)

Do viӋc tính toán hiӋu suҩWÿӝQJFѫNKyFyÿLӅu kiӋQÿӇ [iFÿӏnh các áp suҩt tính toán cҫn thiӃWÿӕi vӟLÿӝQJFѫGLHVHOFӫD[HP{KuQKQrQNKLÿyJLҧ sӱ hiӋu suҩt cӫDÿӝQJFѫKe =0,4

Công suҩt trung bình cӫa nhiên liӋu [5] sӁ là: ܲ ௙ ൌ ݐݎܽܿǤ ܲ ௘ Ȁߟ ௘ ൌ ͲǡͶʹͶͺǤʹͺǡʹܹ݇ȀͲǡͶ ൎ ͵Ͳܹ݇ (5.9)

Giҧ sӱ nhiên liӋu sӱ dөng là dҫu DO( Diesel 0.05%S) tiêu chuҭn vӟi HlE,5.10 6 J/Kg KhӕLOѭӧng riêng cӫD[ăQJU f 0,85kg l/ ܲ ௙ ൌ ݐݎܽܿǤ ܲ ௘ Ȁߟ ௘ ൌ ͲǡͶʹͶͺǤʹͺǡʹܹ݇ȀͲǡͶ ൎ ͵Ͳܹ݇

/ѭӧng nhiên liӋu tiêu hao [5]:

/ѭӧng tiêu hao nhiên liӋu trên 100 km [5]:

Ngoài ra phҧLWtQKWKrPOѭѫQJWLrXKDRQKLrQOLӋu ӣ chӃ ÿӝ cҫm chӯng trong lúc vұn hành xe [5]

Chӑn tӕFÿӝ cҫm chӯng Ze,ildeW5 vòng/phút, chӑn 4.10 5

QKѭP{KuQKWKDPNKҧo do không xây dӵQJÿѭӧc mô hình tính toán áp suҩt nhiên liӋu tҥi chӃ ÿӝ cҫm chӯng WDÿѭӧc:

- Theo chu trình thì thӡi gian chҥy ӣ chӃ ÿӝ cҫm chӯng là khoҧng tidle 392s nên:

V V f idle f idle s l s | l km (5.15) ệ Vұ\OѭѫQJWLrXKDRQKLrQOLӋu tәng là ܸሶ ௙ǡ௧௢௧௔௟ ൌ ܸሶ ௙ଵ଴଴ ൅ ܸሶ ௙ǡ௜ௗ௟௘ǡଵ଴଴ ൌ ʹͷǡ͵ͺͷͺ ൅ ͵ǡʹͻͳ͸ ൌ ʹͺǡ͹݈ȀͳͲͲ݇݉

Tính tiêu hao nhiên liӋu bҵQJSKѭѫQJSKiSP{SKӓng

Xӱ lý tín hiӋu momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫ

- Tín hiӋu dӏch chuyӇQWKDQKUăQJTH(%)

Tӯ hai tín hiӋu là vұn tӕc chu trình và vұn tӕc xe cùng các thӕng sӕ NKiFQKѭ Công suҩt lӟn nhҩt cӫDÿӝQJFѫWӕFÿӝ ÿӝQJFѫWҥi công suҩt lӟn nhҩt, tӕFÿӝ cҫm chӯng ta có thӇ WtQKÿѭӧFÿӝ dӏch chuyӇQWKDQKUăQJEҵng cách sau :

Cho tín hiӋu chênh lӋch vұn tӕFÿLTXDNKӕL³3,'&RQWUROOHU´.Kӕi này có tín hiӋXÿҫu vào là sӵ sai lӋch giӳa hai tín hiӋu, qua quá trình xӱ lí sӁ ÿѭDUDWtQKLӋXÿҫu ra là tín hiӋu sao cho làm giҧm sӵ sai lӋch cӫa hai tín hiӋXÿҫu ra

Hình 5.4 6ѫÿӗ khӕi cӫa bӝ ÿLӅu khiӇn PID

Tuy nhiên trong mô hình cӫa nhóm, nhóm chӍ chӑQÿӏnh dҥng cӫa bӝ ÿLӅu khiӇn là PI Vӟi các hӋ sӕ P 400 và I 0.01 Các hӋ sӝ Qj\ÿѭӧc chӑn qua quá trình chҥy thӱ nghiӋm nhiӅu bӝ sӕ khác nhau thì bӝ hӋ sӕ này cho kӃt quҧ tӕt nhҩt

Mô men tҥo ra gia tӕc lӟn nhҩt

R bx : Bán kính bánh xe

K: HiӋu suҩt truyӅQÿӝng n 1: TӍ sӕ truyӅn tay sӕ 1 n tlc : TӍ sӕ truyӅn lӵc cuӕi

Chia tín hiӋu sau khӕi PI cho mô men vӯDWuPÿѭӧFVDXÿyFKRTXDPӝt khӕi xӱ lí tín hiӋXÿӇ giӟi giҥn tín hiӋXÿҫu ra nҵm trong khoҧQJ>@Ĉk\FKtQKOjWtQ hiӋu gia tӕc

Hình 5.5 6ѫÿӗ tính toán trong mô hình

Tӯ tín hiӋu gia tӕc, ta nhân cho mô men xoҳn tҥi công suҩt lӟn nhҩWÿӇ ÿѭӧc mô men cҫn thiӃWÿӇ vұn tӕc xe bám theo vұn tӕc chu trình(M ct (Nm)) Vӟi mô men xoҳn tҥi công suҩt lӟn nhҩWÿѭӧFWtQKQKѭVDX max max

Tính toán tín hiӋXÿӝ dӏch chuyӇQWKDQKUăQJTH(%) tӯ hai tín hiӋXÿҫu vào là tӕFÿӝ ÿӝQJFѫZ e (rpm) và mô men cҫn thiӃtM ct (Nm)

Vӟi M Z e : Mô men xoҳQÿѭӧc tҥo ra tҥi mӝt tӕFÿӝ ÿӝQJFѫZ e (rpm)

M Z e ÿѭӧc tính dӵa theo biӃQÿәi công thӭc Lay-Decman max max max

Công suҩt lӟn nhҩt và tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWҥi công suҩt lӟn nhҩt ܲ ௠௔௫ ൌ ͳͳ͹ǡͷܹ݇ ߱ ௉ ೘ೌೣ ൌ ʹͻͲͲݒệ݊݃Ȁ݌݄ùݐ

Tӯ ÿk\WDÿmFyÿѭӧc tín hiӋu dӏch chuyӇQWKDQKUăQJWtQKLӋu này sӁ JL~Sÿӝng FѫÿLӅu chӍnh tҧLÿӇ ÿiSӭng viӋc vұn tӕc xe bám theo vұn tӕc chu trình tӕt nhҩt có thӇ.

Xӱ lý tín hiӋu phanh

Tӯ tín hiӋu sau khӕi PI sӱ lý tín hiӋu ta lҩy nhӳng tín hiӋu có giá trӏ âm bҵng cách cho qua khӕi giӟi hҥn tín hiӋu có giá trӏ tӯ kPY{FQJÿӃQÿӇ làm tín hiӋu phanh, tӭc là ӣ nhӳng thӡLÿLӇm vұn tӕc cӫD[HFDRKѫQYұn tӕc cӫa chu trình, ta cҫn có mӝt lӵc cҧQÿӇ làm giҧm vұn tӕc cӫa xe, giúp vұn tӕc cӫa xe bám theo chu trình

Xӱ lý tín hiӋu hӝp sӕ

- Tín hiӋu tay sӕ tiӃp theo

- Tín hiӋu cho các bӝ ÿӗng tӕc

Tӯ các tín hiӋXÿҫu vào ta tính 4 tín hiӋu sau :

- Tính toán tín hiӋu lên sӕ:

Vӟi bҧng lên sӕ ÿmWuPÿѭӧc ӣ FKѭѫQJWKuWDWҥo bҧng lên sӕ trong MatLab bҵng cách nhұp các thӕng sô vào bҧQJ³/RRNXS'´Yӟi mӝt trөc là tay sӕ , mӝt trөc OjEjQÿҥp ga, vӟi mӛi cһp tay sӕ YjEjQÿҥp ga sӁ có mӝt giá trӏ vұn tӕFWѭѫQJӭng QKѭKuQKErQGѭӟi

Khi tín hiӋu tín hiӋu tay sӕ JHDUYjEjQÿҥp ga(pedal) ÿLYjREҧng này tín hiӋu ÿҫu ra sӁ là giá trӏ vұn tӕFWѭѫQJӭQJXSBWKQKѭKuQKErQGѭӟi

Hình 5.9 6ѫÿӗ tính toán tính hiӋu lên sӕ theo mô hình

- Tính toán tín hiӋu xuӕng sӕ:

7ѭѫQJWӵ QKѭWtQKWRiQWtQKKLӋu lên sӕ, tín hiӋu xuӕng sӕ lҩy bҧng giá trӏ xuӕng sӕ tӯ FKѭѫQJ

Hình 5.10 6ѫÿӗ tính toán tín hiӋu xuӕng sӕ theo mô hình

- Tính toán tín hiӋXÿӇ xét xem sӕ tiӃp theo là sӕ FDRKѫQKD\Vӕ thҩSKѫQ

So sánh vұn tӕc cӫa xe xem nó gҫn giá trӏ lên sӕ hay giá trӏ xuӕng sӕ KѫQ

SpdThr up thspeed speeddown th (5.21)

Tӯ ÿk\VRViQKQӃu SpdThr!0 và không ӣ tay sӕ 6 thì tay sӕ tiӃp theo là sӕ cao KѫQQӃu SpdThrd0và không ӣ tay sӕ 1 thì tay sӕ tiӃp theo là sӕ thҩSKѫQ

Hình 5.11 Tҥo ra tín hiӋu sӕ tiӃp theo trong mô hình

- Tính toán tín hiӋu cho các bӝ ÿӗng tӕc:

Vӟi tín hiӋXÿkXYjROj6ӕ tiӃp theo ta sӁ tҥo ra mӝW[XQJFyÿӝ lӟn bҵng 1 khi sӕ tiӃSWKHRWKD\ÿӕi, ví dө sӕ 2 chuyӇn sang sӕ 3 Ta tҥPÿһt tín hiӋu Sӕ tiӃp theo là tín hiӋu A, ta tҥo ra mӝt tín hiӋu B bҵng cách delay tín hiӋu A 0.2s bҵng khӕi Delay, VDXÿyWtQKWtQKLӋu C A B ,tín hiӋu C này cho thҩ\ÿѭӧc mӛi lҫQWKD\ÿәi sӕ giá trӏ cӫa tín hiӋu sӁ WKD\ÿәL6DXÿyJLӟi hҥn giҥn trӏ cӫa tín hiӋu C nҵm trong khoҧng

> @ 0;1 Tín hiӋu C chính là tín hiӋu có xung xuҩt hiӋn khi tay sӕ WKD\ÿәi

Hình 5.12 6ѫÿӗ tính toán xung khi có sӵ chuyӇn sӕ trong mô hình

Tӯ hai tín hiӋu là A và C, ta tҥRUDÿѭӧc tín hiӋu cho bӝ ÿӗng tӕc ӣ tay sӕ mӝt

U 1, các tín hiӋu cho các bӝ ÿӗng tӕc ӣ các tay sӕ khác sӁ ÿѭӧFOjPWѭѫQJWӵ

So sáng tín hiӋu A(Sӕ tiӃp theo) xem có phҧi là tay sӕ 1 không, nӃu là tay sӕ 1, nhân tín hiӋu C vӟLWUѭӡng hӧp này là tҥo ra tín hiӋXÿӇ bӝ ÿӗng tӕc ӣ tay sӕ ÿyQJ lҥi, xe chҥy ӣ tay sӕ mӝWWUѭӡng hӧSQJѭӧc lҥi tín hiӋu A không bҵng 1, nhân tín hiӋu C vӟi -1 ( tҥo ra tín hiӋXÿӇ bӝ ÿӗng tӕc ӣ tay sӕ NK{QJăQNKӟp, xe không chҥy ӣ tay sӕ 1)

Hình 5.136ѫÿӗ tҥo ra tín hiӋu cho bӝ ÿӗng tӕc ӣ tay sӕ 1 theo mô hình

Tӯ tín hiӋXÿҫu ra nhân thêm hӋ sӕ ÿӇ ÿѭӧc tín hiӋu dӏch chuyӇn bӝ ÿӗng tӕc ӣ tӯng tay sӕ, giúp xe chҥ\ÿѭӧc ӣ tӯng tay sӕ thích hӧp.

Xӱ lý tín hiӋu ly hӧp

- Tín hiӋu Áp suҩt ly hӧp P Pa lh ( )

Hình 5.15 6ѫÿӗ tәng thӇ tҥo ra tín hiӋu áp suҩt ly hӧp Áp suҩt ly hӧSÿҫu tiên là phө thuӝc vào chӃ ÿӝ tay sӕ cӫa xe

- NӃu xe chҥy ӣ tay sӕ N thì P Pa lh ( ) sӁ ÿѭӧFWtQKQKѭVDX max max 1

Vӟi P max : Công suҩt lӟn nhҩt cӫDÿӝQJFѫ

P max n : TӕFÿӝ ÿӝQJFѫWҥi công suҩt lӟn nhҩt

A: DiӋn tích piston thӫy lӵFÿҭ\ÿƭDPDViWA 0.001m 2

Hình 5.16 Tính toán áp suҩt ly hӧp trong mô hình

- NӃu xe chҥy ӣ nhӳng tay sӕ khác tӯ ÿӃn 6 thì P Pa lh ( ) P max lҥLUѫLYjRKDL WUѭӡng hӧp là :

+ NӃX[HÿDQJFKҥy khi sang sӕ ÿm[ҧy ra hoàn toàn thì max 5000000( )

Tính toán tiêu hao nhiên liӋu theo mô hình

- Mô men xoҳQÿӝQJFѫM Nm e ( )

- /ѭXOѭӧng tiêu hao nhiên liӋu m f ( / )g s x

- Nhiên liӋXÿӇ chҥy 100 km V f ( / 100L km) x

- Tәng tiêu hao nhiên liӋu khi chҥy chu trình ( )V l

Tӯ bҧng tiêu hao nhiên liӋXÿmÿѭӧc tính toán ӣ FKѭѫQJFyWUөc x là 21 giá trӏ cӫa tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWUөc y là 21 giá trӏ cӫa mô men xoҳn Ӭng vӟi mӛi giá trӏ tӑDÿӝ (x,y) sӁ là mӝt giá trӏ OѭXOѭӧng khӕLOѭӧng nhiên liӋu Ta nhұp các dӳ liӋu này vào khӕL³/RRNXSG´WURQJ0DWODEWKuÿѭӧc bҧQJQKѭVDX

Bҧng 5.4 Bҧng dӳ liӋu tiêu hao nhiên liӋu

Vӟi dӳ liӋu cӫa bҧng này thì vӟi mӛi cһp giá trӏ tín hiӋu mà ta cho chҥy vào khӕi ³/RRNXS'´Jӗm tӕFÿӝ ÿӝQJFѫYjP{PHQ[RҳQÿӝQJFѫWKuEҵQJSKѭѫQJSKiS nӝi suy và ngoҥi suy kӃt quҧ ÿLUDNKӓi khӕLFKtQKOjOѭXOѭӧng nhiên liӋu tiêu hao 7X\QKLrQÿӇ ÿѭӧc kӃt quҧ chính xác nhҩt ta phҧi cho tín hiӋu sau khӕL³/RRNXS'´ ÿLTXDNKӕi lӑc,giӟi hҥn tín hiӋXÿҫu ra tӯ giá trӏ nhӓ nhҩt cӫa bҧng tiêu hao nhiên liӋu ÿӃQGѭѫQJY{FQJORҥi bӓ nhӳng giá trӏ nhӓ KѫQJLiWUӏ nhӓ nhҩt là 0.62367 (g/s)

Hình 5.18 Mô hình tính tiêu hao nhiên liӋu dӵa trên tӕFÿӝ và momen xoҳn

Tӯ tín hiӋXOѭXOѭӧng nhiên liӋu tiêu hao m f ( / )g s x ÿmWtQKÿѭӧc ӣ trên và vұn tӕc xe (V km h/ ) ta có:

- Tính tәQJTXmQJÿѭӡng (S km):

- Tính thӇ tích nhiên liӋXÿmÿQJV l( ):

Hình 5.19 Mô hình chuyӇQÿәLÿѫQYӏ trong Matlab

&KѭѫQJ3+ặ17ậ&+KӂT QUҦ Mễ PHӒNG VÀ NHҰN XẫT

Phân tích và so sánh kӃt quҧ mô phӓng

KӃt quҧ WKXÿѭӧc sau khi mô phӓng

Hình 6.16ѫÿӗ sang sӕ bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

Hình 66ѫÿӗ sang sӕ bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

Hình 6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- TӕFÿӝ ÿӝQJFѫFӵFÿҥi: 3344 vòng/ phút

- TӕFÿӝ ÿӝQJFѫtrung bình: 763 vòng/ phút

Hình 6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

Hình 6.6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tӕFÿӝ ÿӝQJFѫWKHRthӡi gian vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

- TӕFÿӝ ÿӝQJFѫWUXQJEuQK vòng/ phút

Hình 6.7Ĉӗ thӏ và dӳ liӋXPRPHQÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- Momen xoҳn ÿӝQJFѫFӵFÿҥi: 410 Nm

- Momen xoҳn hiӋu dөng: 174 Nm

Hình 6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tín hiӋXÿLӅu khiӇn PRPHQÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- Tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿӝQJFѫFӵFÿҥi: 100%

- Tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳn ÿӝng FѫWUXQJEuQK: 26,28%

Hình 6.9Ĉӗ thӏ và dӳ liӋXPRPHQÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

- Momen xoҳQÿӝQJFѫFӵFÿҥi: 410 Nm

- Momen xoҳQÿӝQJFѫKLӋu dөng: 173 Nm

Hình 6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tín hiӋXÿLӅu khiӇQPRPHQÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

- Tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿӝQJFѫWUXQJEuQK26,58%

Hình 6.11Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu momen ÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

Hình 6Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu tín hiӋXÿLӅu khiӇQPRPHQÿӝQJFѫWKHRWKӡi gian vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

6.1.1.4/ѭXOѭӧng nhiên liӋu tiêu thө

Hình 6.13Ĉӗ thӏ và dӳ liӋXOѭXOѭӧng nhiên liӋu theo thӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- /ѭXOѭӧng nhiên liӋu cӵFÿҥi: 11,96 g/s

- /ѭXOѭӧng nhiên liӋu trung bình: 1,92 g/s

Hình 6.14Ĉӗ thӏ và dӳ liӋXOѭXOѭӧng nhiên liӋu theo thӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

Hình 6.15Ĉӗ thӏ và dӳ liӋXOѭXOѭӧng nhiên liӋu theo thӡi gian vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

Hình 6.16Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu vұn tӕc ô tô theo thӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- Vұn tӕc trung bình chu trình: 11,54 km/h

- Vұn tӕFÿLӅu khiӇn trung bình: 11,04 km/h

Hình 6.17Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu vұn tӕc ô tô theo thӡi gian bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

Hình 6.18Ĉӗ thӏ và dӳ liӋu vұn tӕc ô tô theo thӡi gian vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

/ѭӧng nhiên liӋu tiêu thө sau khi hoàn thành chu trình

Hình 6.19 KӃt quҧ tiêu thө nhiên liӋu tӯ bӝ chuyӇn sӕ thӭ nhҩt

- /ѭӧng nhiên liӋu tiêu thө: 35,47 lít/ 100 km

- 4XmQJÿѭӥQJÿLÿѭӧc vӟi 1 lít nhiên liӋu: 1,484 km/ lít

Hình 6.20 KӃt quҧ tiêu thө nhiên liӋu tӯ bӝ chuyӇn sӕ thӭ hai

Hình 6.21 KӃt quҧ tiêu thө nhiên liӋu tӯ bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

So sánh và nhұn xét kӃt quҧ giӳDSKѭѫQJSKiSJLҧLWtFKYjSKѭѫQJSKiS mô phӓng

Bҧng 6.1 So sánh kӃt quҧ giӳDSKѭѫQJSKiSJLҧLWtFKYjSKѭѫQJSKiS

3KѭѫQJSKiS giҧi tích Bӝ chuyӇn sӕ 1 Bӝ chuyӇn sӕ 2

/ѭӧng nhiên liӋu tiêu thө

- KӃt quҧ mô phӓng bҵng SimDriveline có sai lӋch lӟn vӟLSKѭѫQJWtQKJLҧi tích Sai lӋch này do tôi thӵc hiӋQFKѭDFyÿLӅu kiӋQÿRÿҥc chính xác dӳ liӋu Fuel consumption map cӫDÿӝQJFѫ7{LÿmVӱ dөng dӳ liӋu Fuel consumption map cӫa mӝt loҥLÿӝQJFѫWѭѫQJWӵ vӅ áp suҩWWUXQJEuQKFytFKEPHSÿӝQJFѫ tham khҧo: 11,0 bar tҥi 1800-YzQJSK~WÿӝQJFѫFKtQKWҥi 1800 vòng/ phút) Tuy nhiên dҧi tӕFÿӝ cӫDKDLÿӝQJFѫNKiFQKDXÿӝQJFѫWKDP khҧo: 800 ± YzQJSK~WÿӝQJFѫFKtQK± 3200 vòng/phút)

- 3KѭѫQJSKiSWtQKEҵng Simscape Driveline có thӇ FKRFK~QJWDÿӗ thӏ tiêu hao nhiên liӋu theo thӡLJLDQÿLӅXPjSKѭѫQJSKiSJLҧi tích không thӇ thiӃt lұp ÿѭӧc.

So sánh và nhұn xét kӃt quҧ giӳa hai bӝ chuyӇn sӕ và bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

Bҧng 6.2 So sánh giӳa bӝ chuyӇn sӕ 1, bӝ chuyӇn sӕ 2 và bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn hӝp sӕ mӟi Tiêu chí so sánh Bӝ chuyӇn sӕ 1 Bӝ chuyӇn sӕ 2 Bӝ chuyӇn sӕ vӟi tӍ sӕ truyӅn mӟi

CӵFÿҥi: 3361 vòng/ phút Trung bình: 736 vòng/ phút

CӵFÿҥi: 410,3 Nm HiӋu dөng: 174,2 Nm

Tín hiӋu ÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫu

Oѭӧng nhiên liӋu theo thӡi gian

CӵFÿҥi: 40,21 km/h Trung bình: 11,04 km/h

35,47 lít/ 100 km 1,484 km/ lít 2,268 lít/ chu trình

- Sau khi chҥy mô phӓng vӟi nhӳng mô hình chuyӇn sӕ khác nhau chúng ta thҩy có sӵ khác nhau giӳDOѭӧng nhiên liӋu tiêu thө Vì vұy, nӃu có thêm thӡi gian chúng ta có thӇ xây dӵQJFѫVӣ dӳ liӋu nhӳng bӝ chuyӇn sӕ NKiFQKDXÿӇ tìm ra bӝ chuyӇn sӕ tiêu hao nhiên liӋu ít nhҩt

- Khi chҥy mô phӓng vӟi bӝ tӍ sӕ truyӅn mӟi và khoҧng vұn tӕc chuyӇn sӕ khác cho ta thҩ\Oѭӧng nhiên liӋu nhiên liӋu sӁ giҧm khi vұn tӕc chuyӇn sӕ giҧm FǊQJQKѭFiFÿѭӡng chuyӇn sӕ trong Vѫÿӗ chuyӇn sӕ Fy[XKѭӟng thҷQJÿӭng

- Khi sӱ dөnJSKѭѫQJSKiS6LPVFDSH'ULYHOLQHFK~QJWDFyWKӇ WKD\ÿәi các bӝ chuyӇn sӕ NKiFQKDXÿӇ WKXÿѭӧc kӃt quҧ Oѭӧng tiêu thө nhiên liӋu khác nhau Ĉk\FǊQJFKtQKOjÿLӇm hҥn chӃ PjSKѭѫQJSKiSJLҧLWtFKWK{QJWKѭӡng không Fyÿѭӧc.

Các giá trӏ bmep, bsfc, T b và m f tҥi 700 vòng/ phút

Các giá trӏ bmep, bsfc, T b và m f tҥi 1400 vòng/ phút

Các giá trӏ bmep, bsfc, Tb và m f tҥi 2100 vòng/ phút

Hình 2.7 ĈѭӡQJWăQJWLӃn cӫa m f là mӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay

Hình 2.8 ĈѭӡQJWăQJWLӃn cӫa m f là mӝt hàm cӫDEPHSÿӕi vӟi tӕFÿӝ quay

bmep [kPa] bsfc [g/kW.h] Tb [N.m] mf [kg/s]

Ĉӝ QJKLrQJÿӝ chia trөF\EuQKSKѭѫQJKӋ sӕ WѭѫQJTXDQFӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f QKѭOjPӝt hàm cӫa bmeSÿӕi vӟi mӛi giá trӏ tӕFÿӝ

Hình 2.10 Sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ nghiêng cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f QKѭ là mӝt hàm cӫa bmep cho mӛi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ

Hình 2.11 Sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trөc y cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp cӫa m f

QKѭOjPӝt hàm cӫa bmep cho mӛi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ

Các hӋ sӕ cӫDÿDWKӭc phù hӧp vӟi sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ nghiêng cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫYjFiFKӋ sӕ cӫDÿDWKӭc phù hӧp vӟi sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trөc y cӫa ÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ

sӵ WăQJWLӃn cӫDÿӝ chia trөc y cӫDÿѭӡng thҷng phù hӧp vӟi tӕFÿӝ ÿӝQJFѫ a(2m) a(1m) a(0m) a(2b) a(1b) a(0b)

Vұy công thӭc cuӕi cùng là: ەۖ ۔ ۖۓ݉ሶ ௙ ሺ݊ǡ ܶ ௕ ሻሾ݃Ȁݏሿ ൌ ͳͲͲͲǤ ൬݉ሺ ݊ሻ ݔܶ ௕ ሾܰǤ ݉ሿݔͶߨ ܸ ௗ ሾ݀݉ ଷ ሿ ൅ ܾሺ݊ሻ൰ ݉ሺ݊ሻ ൌ ሺെͶǡͺͶͳʹͶǤͳͲ ିଵସ ሻ ଶ Ǥ ݊ሾݎ݌݉ሿ ൅ ʹǡͲͻͷͻͷǤͳͲ ିଽ Ǥ ݊ ൅ ͳǡͻ͸ʹͻ͸ǤͳͲ ି଻ ܾሺ݊ሻ ൌ ሺ͵ǡͺͻͶʹͶǤͳͲ ିଵ଴ ሻ ଶ Ǥ ݊ሾݎ݌݉ሿ െ ͺǡͳͷͷͷͶǤͳͲ ି଻ Ǥ ݊ ൅ ͲǡͲͲͲ͸ʹ͵͸͸ͺ

2.3 TӕLѭXKyDFKӃ ÿӝ sang sӕ ÿӇ tiӃt kiӋm nhiên liӋu

ChӃ ÿӝ sang sӕ biӇu diӉn tӕFÿӝ cӫa ô tô tҥLÿyGLӉn ra mӛi lҫn sang sӕ (lên sӕ hoһc xuӕng sӕ) Chúng biӇu diӉn tӕFÿӝ cӫD[HQKѭOjPӝt hàm cӫa vӏ trí tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫÿӕi vӟi tӯng sӵ WKD\ÿәi tӹ sӕ truyӅn (ví dө chuyӇn tӯ sӕ 1 lên sӕ 2) ChӃ ÿӝ sang sӕ ÿѭӧc thiӃt kӃ dӵDWUrQKDLSKѭѫQJSKiSOjWӕLѭXKRi vӅ tӕFÿӝ và tӕLѭXKRiYӅ nhiên liӋu Nguyên tҳc cӫa chӃ ÿӝ chuyӇn sӕ tӕLѭXQKLrQ liӋu là làm cho sӵ chuyӇn sӕ xҧy ra ӣ nhӳQJÿLӇm kinh tӃ nhҩWÿӇ ÿҥWÿѭӧc mөFÿtFK giҧm thiӇu tiêu hao nhiên liӋu ChӃ ÿӝ chuyӇn sӕ Qj\ÿѭӧc thiӃt kӃ dӵa trên công thӭc tiêu hao nhiên liӋu cӫa ô tô

2.3.1 Công thӭc tính tiêu hao nhiên liӋu cӫa ô tô

Theo lý thuyӃWÿӝng lӵc hӑF{W{YjÿӝQJFѫPӕi quan hӋ giӳa mӭc tiêu thө nhiên liӋu, cҩXWU~F[HYjÿLӅu kiӋn vұn hành có thӇ ÿѭӧFWUuQKEj\QKѭVDX>@

- Q t : tiêu hao nhiên liӋu cӫa ô tô trong mӝt giӡ (kg/h)

- g e : suҩt tiêu hao nhiên liӋu (kg/kW.h)

Mӕi quan hӋ giӳDOѭӧng tiêu thө nhiên liӋu trong mӝt giӡ và tәng tiêu thө nhiên liӋu cӫa ô tô Q (kg) [9] là t

Công thӭc trên có thӇ ÿѭӧc viӃt lҥi [9] là t dQ dv

2.3.2 ThiӃt kӃ chӃ ÿӝ lên sӕ ĈӇ giҧm thiӇu tiêu hao nhiên liӋXÿLӅu kiӋn cҫn thiӃt là giҧPÿӝ lӟn công thӭc (2.16) ĈӇ ÿҧm bҧo kinh tӃ nhiên liӋu tӕt nhҩt cho ô tô phҧLÿiSӭng ÿLӅu kiӋn sau [9] ܳ ௧ǡ௡ ൎ ܳ ௧ǡ௡ାଵ (2.17)

7URQJÿyܳ ௧ǡ௡ và ܳ ௧ǡ௡ାଵ là suҩt tiêu hao nhiên liӋu trên trên mӝt giӡ WѭѫQJӭng cӫa sӕ n và sӕ n+1 ௚ ೐ Ǥ௩ ଷ଺଴଴Ǥఎ ೟ቀܨ ௥ ൅ ܨ ௔ ൅ ߜ ௡ǡ௡ ݉ ௩ ௗ௩ ௗ௧ቁ ൌ ௚ ೐ Ǥ௩ ଷ଺଴଴Ǥఎ ೟ቀܨ ௥ ൅ ܨ ௔ ൅ ߜ ௡ǡ௡ାଵ ݉ ௩ ௗ௩ ௗ௧ቁ(2.18) Yêu cҫu ӣ ÿk\OjWDFKӑn tӕFÿӝ chuyӇn sӕ tӯ tay sӕ QVDQJQVDRFKRÿӝ chênh lӋch

Q t càng nhӓ WKuOѭӧng nhiên liӋu tiêu thө sӁ FjQJtWQKѭQJYүQÿҧm bҧRWtQKQăQJ ÿӝng lӵc hӑc cӫa ô tô

ThiӃt kӃ hӝp sӕ phҧi tránh hiӋQWѭӧng chuyӇn sӕ không cҫn thiӃt và lһSÿLOһp lҥi gӑi là ³gear hunting´ NӃu dùng cùng chӃ ÿӝ QKѭOrQVӕ cho chӃ ÿӝ xuӕng sӕÿӝ lӋch rҩt nhӓ trong tӕFÿӝ chuyӇn sӕ sӁ gây ra hiӋQWѭӧQJ³JHDUKXQWLQJ´NK{QJPRQJPXӕn 'Rÿy YQJÿӋm giӳa lên sӕ và xuӕng sӕ là cách hiӋu quҧ ÿӇ giҧm hiӋQWѭӧng trên 9QJÿӋP>@ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDQKѭVDX

7URQJÿyv n nlà tӕFÿӝ lên sӕ tӯ tay sӕ n lên sӕ n+1 tҥi mӝt vӏ trí tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫQKҩWÿӏnh và v n 1 plà tӕFÿӝ xuӕng sӕ tӯ tay sӕ n+1 xuӕng tay sӕ n tҥi vӏ trí tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫFKRWUѭӟc A n ÿѭӧc lҩy tӯ ÿӃn 0.45 Vì vұy, chӃ ÿӝ xuӕng sӕ có thӇ ÿѭӧc tính dӵa trên chӃ ÿӝ lên sӕ [9]

&KѭѫQJ&Ѫ6Ӣ Lí THUYӂ7&ẩ&0é+ẻ1+7ậ1+72ẩ1ĈӜNG LӴC HӐC Hӊ THӔNG TRUYӄN LӴC BҴNG MATLAB - SIMDRIVELINE

0{KuQKÿӝQJFѫ (Generic Engine) [7] ĈӝQJFѫÿӕt trong cùng vӟi tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫXUDÿӝQJFѫ quán tính quay và thӡi gian trӉ

Hình 3.1 Hình biӇu diӉn khӕi Generic Engine

Khӕi Generic Engine biӇu diӉn mӝt ÿӝQJFѫÿӕt trong tәng quát GӗPÿӝQJFѫ FKi\Fѭӥng bӭc và diesel Các bӝ thông sӕ tӕFÿӝ - công suҩt và tӕFÿӝ - moment xoҳQÿѭӧc cung cҩp Mӝt tín hiӋXÿҫu vào cӫa tín hiӋXÿLӅu khiӇn momen xoҳQÿҫu UDÿӝQJFѫYұWOê[iFÿӏnh moment xoҳn tiêu chuҭQÿӝng Fѫ&iFWK{QJVӕ ÿӝng lӵc hӑc tuǤ chӍnh bao gӗm quán tính trөc khuӹu thӡi gian trӉ phҧn hӗi Mӝt cәng tín hiӋu vұt lý cho ra mӭFÿӝ tiêu thө nhiên liӋu dӵa trên sӵ lӵa chӑn mô hình tiêu thө nhiên liӋu Nhӳng bӝ kiӇm soát tӕFÿӝ tuǤ chӍQKYjÿѭӡQJÿӓ QJăQFhһQÿӝQJFѫÿӝQJFѫ chӃWPi\YjFKRSKpSÿLӅu khiӇn chҥy trӟn