TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung chính của Luận văn “Thiết kế mô hình hệ thống lái trợ lực điện có giao tiếp máy tính phục vụ giảng dạy” trình bày kết quả thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống lái
Đặt vấn đề
Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0 và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ AI, việc áp dụng các công nghệ điều khiển thông minh vào sản phẩm khoa học công nghệ đã trở thành xu hướng tất yếu Ngành sản xuất ô tô cũng đang theo đuổi xu hướng này để nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm.
Trong bối cảnh thế giới ngày càng chuyển mình sang nghiên cứu và phát triển xe ô tô thuần điện, công nghệ điều khiển thông minh trên ô tô đã tạo ra những chiếc xe với tính năng tiện nghi và an toàn vượt trội Hệ thống lái trợ lực điện không chỉ giúp tăng mô-men và làm cho việc đánh lái trở nên nhẹ nhàng hơn, mà còn là nền tảng cho các chức năng điều khiển tự động như lái tự động bám theo làn đường và tự động điều khiển theo xe phía trước Những chức năng này giúp giảm thiểu rủi ro cho người lái, khắc phục những hạn chế trong khả năng xử lý tình huống của con người, như cảm nhận, quan sát và thời gian phản xạ.
Hệ thống lái trợ lực điện giúp cải thiện độ chính xác và giảm thiểu độ trễ trong việc điều khiển xe, từ đó hạn chế va chạm không mong muốn, đặc biệt khi di chuyển với tốc độ cao Những lợi ích của hệ thống lái điện tử trên ô tô là rõ ràng và mang lại hiệu quả cao trong việc nâng cao an toàn khi lái xe.
Hiện nay, hầu hết các xe ô tô du lịch đều trang bị hệ thống lái điện tử, với một số xe sử dụng hệ thống lái không trục Việc hiểu rõ cơ chế hoạt động và thông số kỹ thuật của hệ thống lái trợ lực điện là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và tính năng của ô tô Do đó, thiết kế mô hình hệ thống lái trợ lực điện có khả năng giao tiếp với máy tính sẽ hỗ trợ việc thu thập thông tin và nâng cao hiệu quả học tập.
Nghiên cứu về thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp kiểm tra chẩn đoán hệ thống lái trợ lực điện là rất cần thiết để nâng cao tính trực quan và dễ hiểu trong quá trình giảng dạy.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong ô tô hiện đại, an toàn và tiện nghi được ưu tiên hàng đầu Hệ thống lái đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và ổn định hướng di chuyển của xe Để đáp ứng yêu cầu này, hệ thống lái đã được phát triển với kết cấu ngày càng hiện đại và phức tạp Nghiên cứu của Trịnh Thái Luân [1] về “Mô hình hệ thống lái trợ lực điện có giao tiếp máy tính thông qua LabVIEW” tập trung vào việc thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống trợ lực điện, cùng với giao diện mô phỏng trên máy tính sử dụng phần mềm LabVIEW, thể hiện các thông số quan trọng như điện áp, hiển thị xung và thay đổi tốc độ xe.
Nghiên cứu của các tác giả Vũ Văn Tấn và Đặng Đình Huy về “Hệ thống lái trợ lực điện có motor trợ lực đặt trên trục lái (C-EPS)” đã chỉ ra rằng việc mô phỏng trên miền tần số và miền thời gian cho thấy các thông số kết cấu ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính của hệ thống Đặc biệt, tính ổn định của trục lái không được đảm bảo trong giai đoạn đầu khi chịu tác động từ vô lăng, mặt đường và motor điện Hơn nữa, sự thay đổi giá trị của các thông số kết cấu sẽ dẫn đến sự biến đổi rõ rệt trong đặc tính của hệ thống lái.
Lê Thanh Nhàn đã nghiên cứu "Mô hình điều khiển hệ thống lái trợ lực điện", trình bày tổng quan về hệ thống, bao gồm đặc tính và các tình huống phát sinh khi hệ thống hoạt động gần giống như xe thật Nghiên cứu cũng xử lý các sự cố để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, đồng thời tập trung vào ứng dụng vi điều khiển và các đặc tính trợ lực của hệ thống lái để thiết kế thay cho hợp điều khiển Tuy nhiên, nghiên cứu chưa thể áp dụng thực tiễn vào việc giảng dạy cho học sinh đúng với chuyên ngành.
Nghiên cứu của Trần Văn Lợi đã phát triển "Mô hình hệ thống lái không có trục lái điều khiển" sử dụng phần mềm LabVIEW, cho phép tạo ra các ứng dụng điều khiển và giám sát dễ dàng, mang lại trải nghiệm lái tương tự như ô tô thực tế Tuy nhiên, mô hình này gặp một số hạn chế, như việc truyền động không qua trục lái có thể làm giảm độ tin cậy của hệ thống Hơn nữa, giới hạn trong thí nghiệm và việc chưa được áp dụng thực tế có thể ảnh hưởng đến tính khả thi và ứng dụng của nghiên cứu.
Nghiên cứu của Đỗ Sanh và Nguyễn Hồng Vũ đã đóng góp vào việc phát triển "công trình nghiên cứu hữu ích của động học và ứng dụng động lực học trong hệ thống lái ô tô" Tuy nhiên, việc áp dụng những kết quả này vào thực tiễn giảng dạy và nghiên cứu trong ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam vẫn gặp nhiều thách thức Công ty Tân Minh Giang đã chế tạo mô hình "Hệ thống lái trợ lực điện điều khiển điện tử với bộ tạo lỗi kết nối máy tính bằng phần mềm số hóa", giúp tìm hiểu các dạng hư hỏng của hệ thống, nhưng chưa thể hiện rõ hình ảnh hoạt động của nó.
Hình 1 1: Mô hình thiết kế hộp ECU điều khiển hệ thống lái trợ lực điện
Hình 1 2: Mô hình TMG-SS01 [8]
Công ty cổ phần thiết bị Sun đã phát triển mô hình đào tạo về cảm biến mô-men xoắn và bộ phận chẩn đoán rung trên hệ thống lái trợ lực điện Thiết bị này không chỉ đo mô-men cảm giác khi lái xe mà còn đo độ rung của hệ thống, giúp học sinh hiểu rõ hơn về cảm giác lái xe với trợ lực điện Tuy nhiên, thiết bị cũng có những hạn chế liên quan đến nguyên lý hoạt động và khả năng tìm lỗi.
Công ty cổ phần thiết bị SUN đã phát triển thiết bị giáo dục nghề nghiệp mang tên "Mô hình lái điện G-250301" Thiết bị này giúp người học tìm hiểu nguyên lý hoạt động, các chức năng và chẩn đoán sự cố Mặc dù đáp ứng tốt yêu cầu giảng dạy, giá thành của sản phẩm này lại khá cao.
Trung tâm công nghệ DTDAuto đã phát triển mô hình hệ thống lái điện với đầy đủ phụ kiện cần thiết Thiết bị này được thiết kế để hỗ trợ việc học tập về nguyên lý, cấu tạo, sửa chữa và rèn luyện kỹ năng chẩn đoán, tìm lỗi, xử lý sự cố cũng như thao tác khắc phục hư hỏng Mặc dù có đầy đủ chức năng phục vụ giảng dạy, nhưng giá thành của thiết bị này lại khá cao.
Hình 1 5 : Thiết bị đào tạo hệ thống lái trợ lực điện [11]
Các mô hình nhà chế tạo và thiết bị giảng dạy hiện đại đều có chức năng riêng, tuy nhiên, giá thành của những thiết bị tiên tiến thường rất cao Các trường dạy nghề với kinh phí hạn hẹp gặp khó khăn trong việc mua sắm thiết bị mới Do đó, việc bổ sung thiết bị trở nên khó khăn hơn Để giải quyết tình hình này, nhiều giáo viên đã tận dụng thiết bị cũ và tự chế tạo các mô hình dạy học.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu về hệ thống lái trên thế giới
Trong thời đại 4.0, các nghiên cứu khoa học tại các nước phát triển tập trung vào việc cải tiến hệ thống an toàn của ô tô, đặc biệt là hệ thống phanh và lái, với xu hướng chuyển sang công nghệ lái điện Một ví dụ tiêu biểu là nghiên cứu của Vlad Popescu và Iuliu Szekely vào tháng 1 năm 2005 về “Hệ thống thu thập dữ liệu không dây dẫn sử dụng Bluetooth”, nhằm loại bỏ kết nối cáp vật lý giữa hệ thống thu thập dữ liệu và bộ xử lý Nghiên cứu này đã chỉ ra khả năng xây dựng một hệ thống thu thập dữ liệu không dây nhỏ gọn, chi phí thấp và hiệu quả hơn trong việc tiết kiệm.
M A C Din [14] đã tiến hành nghiên cứu về "Phát triển bộ chuyển đổi CAN Bus cho hệ thống chẩn đoán OBD-II" vào tháng 12 năm 2019 Mục tiêu của nghiên cứu này là giảm thiểu số lượng dây nối và cải thiện khả năng điều khiển hệ thống vật lý Bài nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm và đánh giá các phương pháp phù hợp nhằm đạt được kết quả dữ liệu chính xác, đồng thời tránh các dữ liệu bất thường và tối ưu hóa tốc độ truyền dữ liệu.
Mô hình nghiên cứu hệ thống lái BST104 của Ai Cập, được phát triển bởi các nhà khoa học trong lĩnh vực kỹ thuật máy tính và công nghệ A.I, mang đến giải pháp "Mô hình trợ lực lái cơ điện" Hệ thống này tái tạo đầy đủ chức năng của xe thật, bao gồm khả năng quan sát và hiểu hoạt động của hệ thống trợ lực lái điện, giúp người lái điều khiển bánh xe chính xác Ngoài ra, mô hình còn hỗ trợ học viên phát triển kỹ năng tìm lỗi thông qua phần mềm mô phỏng, cho phép tạo ra các lỗi phổ biến nhất trong hệ thống trợ lực lái điện.
Hình 1 6: Hệ thống lái trợ lực cơ điện (BST104) [15]
Công ty TNHH dụng cụ giảng dạy Chuông Ôn Châu đã phát triển mô hình hệ thống lái điện và treo Volkswagen BR-DP6003, bao gồm đầy đủ các hệ thống cần thiết Mô hình này được trang bị màn hình hiển thị thông số điện áp, đồng hồ kết hợp, công tắc khởi động, và chức năng mô phỏng tốc độ xe, cùng với khả năng tạo pan trên phần mềm.
Chavanod đã phát triển mô hình MT-DAE, được trang bị phanh để tạo ra mô-men cản cơ học và cảm biến đo tải trọng Mô hình này được sử dụng nhằm mục đích đo lường chính xác các thông số liên quan đến tải trọng.
Có 8 tín hiệu và chức năng tạo pan được sử dụng để phát hiện lỗi điện trong hệ thống Mô hình này chủ yếu tập trung vào việc thay đổi lực cản cơ học và kiểm tra các lỗi trong hệ thống lái, tuy nhiên, chi phí cho việc triển khai mô hình này rất cao.
Hình 1 8: Mô hình MT-DAE [17]
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện giúp hiểu rõ hơn về các thành phần chính của nó Bên cạnh đó, việc tìm hiểu các tính năng công nghệ ứng dụng từ hệ thống này cũng mang lại cái nhìn tổng quan về sự phát triển và ứng dụng của công nghệ lái xe hiện đại.
Nghiên cứu, mạch giao tiếp giữa mô hình và máy tính
Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình trợ lực lái điện
Nghiên cứu, mô phỏng và thực nghiệm
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống lái trợ lực điện
Một số loại hệ thống lái trợ lực điện phổ biến
Tính năng công nghệ được ứng dụng phát triển
Nghiên cứu vi xử lý ESP-WROOM-32, giao diện LabVIEW.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về hệ thống lái trợ lực điện trên xe ô tô Prius 2010, kết hợp với việc thiết lập mạch giao tiếp giữa máy tính và mô hình thông qua phần mềm LabVIEW Sử dụng vi xử lý ESP-WROOM-32 để tương tác và điều khiển mô hình từ xa qua kết nối Bluetooth.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống lái trợ lực điện bao gồm phân tích sơ đồ mạch điện và các mô hình giảng dạy, đồng thời đánh giá các sản phẩm hiện có Bài viết cũng tập trung vào việc mô phỏng các thông số điện áp và thiết kế giao diện phần mềm LabVIEW kết hợp với vi xử lý ESP-WROOM-32.
Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu các tín hiệu hệ thống lái trợ lực điện
Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống lái trợ lực điện
Nghiên cứu LabVIEW và vi xử lý ESP-WROOM-32
Tính năng dẫn hướng của ô tô
Khi ô tô quay vòng, đường vuông góc với vectơ vận tốc của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm gọi là tâm quay tức thời để đảm bảo các bánh xe dẫn hướng không bị trượt Điều này áp dụng cho các loại ô tô như ô tô hai trục với 2 bánh xe phía trước dẫn hướng, ô tô hai trục với 2 bánh xe phía sau dẫn hướng, ô tô hai trục với 4 bánh xe dẫn hướng, và ô tô bốn trục với 4 bánh xe phía trước dẫn hướng.
Giả sử ô tô hai trục, trục trước dẫn hướng có thông số kích thước như (hình 2.2)
Hình 2 2: Thông số kích thước ôtô 2 trục, 2 bánh xe phía trước dẫn hướng [5] Để đảm bảo cho ô tô khi quay vòng như trên, phải thỏa mãn biểu thức sau:
B – khoảng cách hai tâm trục trụ cam xoay;
L – khoảng cách hai tâm trục cầu
Trong ô tô, có hai trục và hai bánh xe dẫn hướng ở phía trước Để đảm bảo rằng các bánh xe không bị trượt lết hoặc trượt quay khi quay vòng, cần phải tuân thủ một biểu thức nhất định.
Dẫn hướng của ô tô phải ổn định
Tính năng dẫn hướng của ô tô cần phải ổn định, cho phép các bánh xe dẫn hướng duy trì vị trí ban đầu khi xe di chuyển thẳng hoặc tự quay trở lại vị trí này sau khi bị lệch Sự ổn định của bánh xe dẫn hướng được duy trì nhờ vào các thành phần khác nhau.
Tác dụng lên bánh xe dẫn hướng khi chuyển động Phản lực thẳng đứng Thể hiện sơ đồ kết cấu và phản lực ở một bánh xe dẫn hướng (Hình 2.3)
Hình 2 3: Kết cấu và phản lực của một bánh xe dẫn hướng [5]
Sơ đồ bánh xe dẫn hướng có trụ quay đứng được đặt nghiêng một góc β Khi xem xét bánh xe không có góc doãng, phản lực thẳng đứng từ mặt đường Z1 có thể được phân thành hai thành phần.
Z1.cosβ – song song với tâm trục quay đứng;
Góc doãng là góc nghiêng của các bánh xe dẫn hướng, được xác định bởi hình chiếu của bánh xe với thành phần phản lực Z1.sinβ tác động lên bánh xe Khi bánh xe dẫn hướng xoay một góc θ, thành phần lực Z1.sinβ có thể được phân tách thành hai lực riêng biệt.
Z1.sinβ.cosθ nằm trong mặt phẳng đi qua đường tâm của cam xoay; Z1.sinβ.sinθ nằm trong mặt phẳng giữa của bánh xe dẫn hướng
Như vậy, mô-men ổn định được tạo ra bởi tác dụng của phản lực thẳng đứng mặt đường Z1 và độ nghiêng ngang β của trụ quay đứng:
Với: bn - khoảng cách từ tâm mặt phẳng tựa của bánh xe đến trục của trụ quay đứng
Để duy trì mô-men ổn định MZβ, cần tăng góc β của bánh xe dẫn hướng Mô-men này có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp các bánh xe dẫn hướng tự động quay về vị trí trung gian sau khi thực hiện quay vòng.
Phản lực bên khi ô tô chuyển động trên đường lúc quay vòng sẽ có phản lực bên
Lực ly tâm, gió thổi ngang, và trọng lực tác động khi ô tô di chuyển trên mặt đường nghiêng đều có thể gây ra phản lực bên Tại khu vực tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường, phản lực này xuất hiện do sự kết hợp của các yếu tố trên.
Hình 2 4: Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của ô tô [5]
Nhờ vào góc nghiêng γ của trụ quay, được đặt nghiêng về phía sau so với chiều dài của ô tô trong mặt phẳng dọc, phản lực bên Py sẽ tạo ra một mô-men ổn định tại tâm tiếp xúc O.
Myγ = PY.c Trong đó: c – khoảng cách từ O đến đường tâm trục trụ cam xoay, c= rb sinγ; Py – phản lực ngang đặt tại điểm O
Nên: Myγ =Py rb.sinγ
Myγ có xu hướng làm quay bánh xe trở về vị trí trung gian khi lệch khỏi vị trí này
Khi thực hiện quay vòng, người lái cần tạo ra lực bổ sung để khắc phục mô-men, do đó góc γ thường không vượt quá 3 độ, với giá trị góc γ hiện nay cho ô tô dao động từ 0 đến 3 độ.
Mô-men ổn định Myγ không phụ thuộc vào góc xoay của bánh xe dẫn hướng Phản lực tiếp tuyến
Khi ô tô chuyển động thẳng, hai bánh xe dẫn hướng có thể chụm lại hoặc mở ra (hình 2.5) do lực cản lăn tiếp tuyến với mặt đường gây nên
Hình 2 5: Sơ đồ độ chụm của bánh xe dẫn hướng [5]
Độ chụm đầu của bánh xe xảy ra khi khoảng cách giữa hai bánh xe ở phía trước gần nhau hơn so với phía sau khi nhìn từ trên xuống Sự bố trí ngược lại được gọi là độ mở Độ chụm được xác định bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu nút trước (A) và sau (B) của vành bánh xe tại chiều cao tâm bánh xe.
Độ chụm có vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa hiện tượng độ chụm âm, do tác động của lực cản lăn khi xuất hiện khe hở và tính đàn hồi trong hệ thống trục trước và dẫn động lái.
Tỉ số truyền lực của hệ thống lái
Hình 2.6 minh họa sơ đồ trụ đứng nghiêng trong mặt phẳng ngang Tỉ số il thể hiện tổng lực cản khi ô tô quay vòng so với lực cần thiết đặt lên vô lăng để khắc phục lực cản quay vòng, được tính bằng công thức il = 𝑃𝑐.
Mô-men cản quay vòng của bánh xe (Mc) được xác định thông qua khoảng cách cánh tay đòn quay vòng (c), tính từ tâm mặt tựa của lốp đến đường trục đứng kéo dài.
M1: Mô-men lái đặt trên vành tay lái r: Bán kính vành tay lái
Tỉ số ig là tỷ lệ giữa góc quay của vô lăng và góc quay của bánh xe dẫn hướng Tỉ số này được xác định bằng tích của tỉ số truyền iω của cơ cấu lái và tỉ số truyền dẫn động lái id, với công thức ig = iω × id.
Mà i là tỉ số giữa góc quay vô lăng và góc quay của đòn quay, tùy thuộc vào cơ cấu lái có điều chỉnh được hay không Các loại ô tô con thường sử dụng cơ cấu lái với tỉ số truyền thay đổi, cho phép tăng hoặc giảm tỉ số khi vô lăng xoay ngoài vị trí trung gian Tại vị trí trung gian, tỉ số truyền đạt giá trị cực đại, giúp đảm bảo an toàn khi xe chạy ở vận tốc cao Khi vô lăng quay một góc nhỏ, bánh dẫn hướng quay ít hơn, điều này rất quan trọng để duy trì sự ổn định của bánh dẫn hướng và ảnh hưởng tích cực đến hệ thống lái khi xe di chuyển nhanh.
Tỉ số truyền của hệ thống lái ảnh hưởng đến độ nhẹ của tay lái, giúp ô tô di chuyển linh hoạt hơn Các ô tô hiện đại thường sử dụng cơ cấu lái với tỉ số truyền tương ứng với vị trí trung gian của vô lăng, đảm bảo tay lái nhẹ khi cần Tỉ số truyền phụ thuộc vào kích thước và mối quan hệ giữa các cánh tay đòn, và trong quá trình quay vòng, giá trị cánh tay đòn của các đòn dẫn động có thể thay đổi, mặc dù hiện nay sự thay đổi này không đáng kể, với tỉ số truyền khoảng id = 0,85 + 1,1.
Bỏ qua các lực ma sát ta có 𝑃𝑐
Bán kính vành tay lái của ô tô thường nằm trong khoảng 200÷250mm, với tỉ số truyền góc ig không vượt quá 25, do đó il không nên chọn quá lớn Cánh tay đòn cũng không nên giảm quá nhiều, vì điều này có thể làm cho ô tô mất ổn định khi bánh xe nghiêng quá nhiều trong mặt phẳng ngang; il hiện nay được chọn trong khoảng từ 100÷300 Nếu tỉ số truyền il yêu cầu lớn hơn, cần thiết phải trang bị bộ trợ lực tay lái trong hệ thống lái Lực và mô-men cản tác động lên vô lăng đạt giá trị cực đại khi ô tô quay vòng tại chỗ, tại thời điểm này, mô-men cản quay vòng trên một bánh xe dẫn hướng M’c bằng tổng các mô-men cản chuyển động M1, mô-men cản do bánh xe trượt M2 và mô-men cản cần thiết để ổn định dẫn hướng M3 Khi xác định giá trị cực đại Pmax tác động lên vành tay lái, M3 có thể được bỏ qua, nhưng nếu cần độ chính xác cao, nên tính cả M3.
Mô-men cản chuyển động: M1 = Gbx.fC
Gbx: trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng f: Hệ số cản lăng c: Chiều dài cánh tay đòn quay vòng
Khi lực ngang Y tác động lên bánh xe, sự đàn hồi của lốp sẽ làm cho diện tích tiếp xúc giữa lốp và mặt đường quay tương đối so với mặt phẳng bánh xe Điểm đặt của lực ngang Y sẽ dịch chuyển một đoạn x về phía sau trục bánh xe, với đoạn x này được xác định là một phần tư chiều dài của bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường.
Hình 2 7: Đặc điểm lực ngang tác dụng lên bánh xe khi quay vòng [5]
Điều khiển động cơ điện
Điều khiển motor điện trợ lực có thể thực hiện qua hai phương pháp chính: điều khiển điện áp và điều khiển dòng.
Hình 2 8: Sơ đồ mô phỏng quá trình điều khiển motor trợ lực lái theo phương pháp điều khiển điện áp [5]
A- Hệ thống điều khiển; B- Hệ thống cảm biến; C- Hệ thống lái
1- Cảm biến tốc độ xe; 2- Cảm biến tốc độ đánh lái; 3-Cảm biến mô- men;4- Vành lái; 5- Thanh xoắn; 6- Motor DC; 7- Bánh xe
Mặt khác, có hai chế độ điều khiển motor: ở vận tốc thấp và ở vận tốc cao của ô tô
Phương pháp điều khiển điện áp (Voltage Control Method): r bx x rYO
Phương pháp điều khiển điện áp cho motor trợ lực dựa chủ yếu vào tín hiệu từ cảm biến mô-men lái và cảm biến tốc độ đánh lái, giúp điều chỉnh tốc độ quay và mô-men một cách hiệu quả.
Phương pháp này sử dụng thành phần VM1 = R.i = kT.TM, với kT là hệ số tỷ lệ cố định, để tính toán mô-men dựa trên tín hiệu đầu ra từ cảm biến mô-men và điện áp của motor, được biểu thị bằng VM2 = k.N Tốc độ của motor được xác định từ tín hiệu đầu ra θ1 từ cảm biến vận tốc góc của bánh lái Hệ thống có hai điện áp thành phần được đưa vào và lấy ra, như minh họa trong hình 2.9.
Hình 2 9: Sơ đồ mô phỏng quá trình điều khiển motor [5]
1- Vành tay lái; 2- Thanh xoắn; 3- Motor trợ lực; 4- Tải; 5- Bộ bù;
6- Mạch phản hồi dòng; 7- Tốc độ xe
Phương pháp điều khiển dòng điện (Curent Control Method)
Trong phương pháp này, giá trị dòng điện cung cấp cho motor được điều chỉnh để mô-men xoắn tạo ra từ motor tương ứng với tín hiệu tốc độ phản hồi từ cảm biến tốc độ.
Hai phương pháp điều khiển motor dựa trên mối quan hệ giữa các thông số như điện áp cực Vm, trở kháng L, điện trở R, sức điện động cố định K, tốc độ quay vòng N, cường độ dòng điện i và thời gian t Mối liên hệ này được thể hiện trong mạch tương đương của motor, như minh họa trong hình 2.10.
Trong đó cường độ dòng điện i tỉ lệ với mô-men quay của motor Tm
Khi ô tô di chuyển với tốc độ thấp, việc điều khiển thông thường sẽ được áp dụng Trong trường hợp này, giá trị của (R.i+k.N) sẽ là đầu ra cung cấp cho động cơ, giúp đạt được tốc độ phản hồi hiệu quả cho hệ thống lái Điều này mang lại nhiều tính năng tiện ích cho hệ thống lái của xe.
Hình 2 10: Mạch tương đương của motor [6]
Khi ô tô di chuyển với vận tốc cao, có thể sử dụng hai loại điều khiển Thứ nhất, điều khiển ngược, trong đó giá trị (k.N) được điều chỉnh nhỏ hơn vì mô-men chống rung thường tỷ lệ với tốc độ động cơ.
+ Hai là: Điều khiển chống rung, mô-men motor sinh ra sẽ ngược chiều với chiều quay của motor với Vm = 0 khi vô lăng được tự do.
Phân loại hệ thống lái trợ lực điện
Là loại trợ lực lái tối ưu nhất với cảm giác lái chân thật được dùng phổ biến trên nhiều dòng xe hiện nay
Hệ thống lái EPSc sử dụng motor điện lắp trên trục lái qua cơ cấu trục vít bánh vít, mang lại lực thanh răng và trợ lực lái thấp, thường được trang bị trên các mẫu xe cỡ nhỏ như Suzuki Cervo Với kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, hệ thống lái này rất phù hợp cho các xe nhỏ gọn, giúp tiết kiệm không gian và trọng lượng.
Ngày nay, với sự tiến bộ của công nghệ và vật liệu chế tạo, hệ thống lái điện EPS (Electric Power Steering) đã được trang bị trên các xe hạng trung.
Hình 2 11: Cấu tạo hệ thống lái EPSc [12]
Sự phát triển công nghệ và vật liệu chế tạo đã làm cho hệ thống trợ lực lái điện (EPS) ngày càng trở nên phổ biến, không chỉ trong các xe hạng trung mà còn trong các dòng xe cao cấp.
Hình 2 12: Cấu tạo hệ thống lái EPSp hãng NXP [12]
Hệ thống lái EPSp (hình 2.12) được lắp đặt ngay tại bánh răng truyền lực mô-men lái, nơi mà mô-men trợ lực được sinh ra bởi động cơ điện và được truyền trực tiếp đến bánh răng.
Hệ thống EPSp, nhờ vào việc loại bỏ các phần tử truyền động trung gian, có khả năng đạt công suất lái cao hơn, từ đó nâng cao cảm giác lái và độ chính xác trong điều khiển.
Bộ trợ lực EPSp, bao gồm động cơ và ECU, được lắp đặt trong khoang động cơ và phải đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về khả năng chịu nhiệt độ cao, mật độ bố trí và độ rung.
Để đảm bảo hoạt động ổn định trong những điều kiện khắc nghiệt, các thành phần của hệ thống cần được thiết kế và chế tạo với chất lượng cao.
Bộ trợ lực EPSp được thiết kế để chỉ quay quanh trục của bánh răng lái, giúp đơn giản hóa quy trình thiết kế và lắp đặt hệ thống.
Hệ thống lái EPSp không chỉ nâng cao hiệu suất lái mà còn sở hữu thiết kế tối ưu Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế và chế tạo, cần đặc biệt chú trọng đến yêu cầu về độ bền, khả năng chịu nhiệt độ và độ rung cao để đảm bảo hiệu quả sử dụng lâu dài.
Hệ thống lái EPSdp sử dụng bộ trợ lực EPS gắn ở bánh răng thứ hai trên cơ cấu lái, mang lại nhiều ưu điểm nổi bật so với các hệ thống lái khác như EPSc và EPSp Việc tách biệt bộ cảm biến và bộ truyền động giúp tăng tính linh hoạt trong thiết kế hệ thống, đồng thời giảm tải cho các thành phần này và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của từng bộ phận.
Tỷ số truyền của bánh răng truyền động không phụ thuộc vào tỷ số lái, cho phép tối ưu hóa công suất hệ thống Điều này nhờ vào khả năng điều chỉnh linh hoạt các tỷ số truyền, giúp đáp ứng nhu cầu cụ thể một cách hiệu quả.
Hệ thống EPSdp cung cấp công suất cao hơn từ 10-15% so với các hệ thống EPS khác như EPSc hoặc EPSp, mang lại cảm giác lái chính xác hơn và cải thiện hiệu suất tổng thể.
Hệ thống EPSdp, lần đầu tiên được Volkswagen trang bị trên mẫu xe VW Golf vào năm 2002, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ lái điện Công nghệ này không chỉ thể hiện sự đổi mới trong thiết kế mà còn nâng cao hiệu suất lái của xe.
Hệ thống EPSdp đại diện cho một bước tiến lớn trong công nghệ lái điện, cung cấp hiệu suất và tính linh hoạt vượt trội so với các hệ thống EPS trước đây Sự xuất hiện của hệ thống này trên dòng xe VW Golf chứng tỏ sự đổi mới và cải tiến không ngừng trong ngành công nghiệp ô tô.
Hình 2 13: Cấu tạo hệ thống lái EPSdp [12]
Bộ trợ lực lái với bánh răng thứ hai và khả năng quay 360° mang lại hiệu suất và độ đáp ứng nhanh vượt trội Tuy nhiên, thiết kế và lắp đặt hệ thống này gặp phải thách thức về kích thước và không gian lắp đặt Việc tối ưu hóa những yếu tố này là cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả và tích hợp hoàn hảo vào các mẫu xe.
Hình 2 14: Một số hệ thống lái EPSdp của hãng ZF
Cấu tạo một số bộ phận hệ thống lái trợ lực điện
2.6.1 Động cơ điện một chiều DC và cơ cấu giảm tốc
Motor điện tạo ra mô-men trợ lực giúp hỗ trợ người lái, được điều khiển bởi ECU (Electronic Control Unit) dựa trên thông số và tín hiệu từ cảm biến cùng hệ thống điều khiển khác trên xe.
Cơ cấu giảm tốc bao gồm rôto, stato, trục chính, trục vít và bánh vít, với nhiệm vụ chính là tăng mô-men từ motor và giảm tốc độ quay Điều này giúp tạo ra mô-men lớn hơn và ổn định hơn, phục vụ cho việc truyền tải tới trục lái.
2.6.2 Cảm biến mô-men xoắn
Trục vào của hệ thống lái được kết nối với phần trên của trục lái, nhận tín hiệu từ các bộ phận điều khiển, trong khi trục ra gắn với phần nối tiếp đến cơ cấu lái Giữa hai trục này có một thanh xoắn để đo sự biến dạng do lực tác động Cảm biến mô-men theo dõi sự thay đổi của các thông số như mô-men xoắn và góc lái Trên trục vào, có lắp đặt một vành cảm ứng số 1 với các rãnh để kết nối với các răng của vành cảm ứng số.
2 Còn vành cảm ứng số 3 cũng có các răng và rãnh được lắp trên trục ra Phía ngoài các vòng cảm ứng là cuộn dây phát hiện và cuộn dây hiệu chỉnh
Cảm biến lực xoắn của thanh xoắn nhận biết, sau đó cảm biến sẽ chuyển đổi từ lực xoắn thành tín hiệu điện áp và gửi đến ECU EPS
Hình 2 20: Motor trợ lực điện [7]
Vòng cảm ứng 1 và vòng cảm ứng 2 được lắp đặt trên trục vào, trong khi vòng cảm ứng 3 gắn trên trục ra Hai trục này được kết nối với nhau bằng thanh xoắn Cuộn dây phát hiện và cuộn dây hiệu chỉnh được bố trí bên ngoài các vòng cảm ứng, tạo thành một mạch kích thích không tiếp xúc.
Vòng cảm ứng 1 và vòng cảm ứng 2 có chức năng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách nhận biết sự thay đổi nhiệt độ trong cuộn dây hiệu chỉnh và điều chỉnh sự sai lệch do nhiệt độ thay đổi gây ra.
Cuộn dây phát hiện gồm có 2 tín hiệu đầu ra, đó là VT1 và VT2, các tín hiệu này sẽ được gửi đến ECU
2.6.3 Nguyên lý hoạt động của cảm biến xoắn
Khi xe ở vị trí thẳng và người lái không quay bánh lái, điện áp tại trục ra sẽ ổn định Lúc này, ECU EPS nhận biết rằng bánh xe đang ở vị trí trung gian, do đó không cung cấp điện cho motor.
Hình 2 21: Cảm biến mô-men xoắn [7]
Khi người điều khiển quay bánh xe, thanh xoắn sẽ bị xoắn, tạo ra sự dịch chuyển giữa vòng phát hiện và rôto, từ đó sinh ra hai tín hiệu điện áp VT1 và VT2 gửi đến ECU EPS Khi bánh xe quay sang trái, điện áp sẽ thấp hơn vị trí trung gian Nếu cảm biến mô-men xoắn gặp sự cố, giá trị VT1 sẽ khác với VT2.
2.6.4 Bộ điều khiển trung tâm (ECU)
Nhận và xử lý tín hiệu từ cảm biến, sau đó truyền đến bộ chấp hành là quy trình quan trọng trong hệ thống điều khiển Khi điều kiện môi trường lái thay đổi, tín hiệu gửi đến ECU cũng thay đổi, và ECU sẽ xử lý thông tin này để truyền tín hiệu đến motor Quá trình này tạo ra mô-men xoắn phù hợp với tốc độ của xe, đồng thời điều chỉnh mô-men trên vô lăng tương ứng với dãy tốc độ của xe.
2.6.5 Cảm biến tốc độ xe
Loại mạch từ trở MRE là cảm biến được lắp đặt ở trục thứ cấp của hộp số, bao gồm một vòng nam châm nạp nhiều cực gắn trên trục của cảm biến.
Hình 2 22: Cảm biến mô-men xoắn hoạt động [7]
Khi vòng nam châm quay, từ trường tác động lên mạch từ trở MRE, tạo ra các xung xoay chiều tại hai đầu mút 2 và 4 Những xung này được gửi đến bộ so sánh và điều khiển transistor, từ đó tạo ra xung (0v – 12v) ở đầu ra của cảm biến Tần số xung tỷ lệ với tốc độ ô tô, và tín hiệu ra của cảm biến được truyền đến đồng hồ công tơ mét.
2.7 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống lái B-EPS
Hình 2 23: Cảm biến tốc độ ô tô loại MRE [7]
Hình 2 24: Vị trí của cảm biến mô-men xoắn trên B-EPS [12]
Đặt cảm biến góc lái phía sau vòng hồi với vòng trượt túi khí, gắn ở giữa cần công tắc điều khiển và trục lái Cảm biến này cung cấp tín hiệu góc lái đến bộ điều khiển điện tử, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
2.7.2 Cảm biến mô-men xoắn
Mô-men xoắn từ lực tác động lên vô lăng là yếu tố chính để tính toán lực hỗ trợ của hệ thống lái Mô-men lái được đo tại bánh răng lái thông qua cảm biến mô-men lái, với vòng quay của trục đầu vào được so sánh và chuyển đổi thành tín hiệu điện tương tự Trục đầu vào và bánh răng lái kết nối qua thanh xoắn có độ cứng chống xoắn xác định Một nam châm vòng mười sáu cực quay cùng trục đầu vào, trong khi hai stator với 8 răng mỗi cái nằm trên bánh răng lái Khi thanh xoắn không bị xoắn, các răng của stator ở vị trí chính giữa cực nam và cực bắc của nam châm Cảm biến Hall không quay, hoạt động theo nguyên lý từ điện trở Chiều cao và liên kết dòng từ tính giữa hai stator đo mô-men lái qua hai cảm biến Hall tuyến tính, với tín hiệu thay đổi giữa vị trí 0 và tối đa tùy thuộc vào góc xoắn khi lái.
Hình 2 25: Cấu tạo của cảm biến mô-men xoắn trên B-EPS [12]
Hình 2 26: Cảm biến mô-men xoắn ở vị trí 0 [12]
Khi lái xe thẳng mà không quay vô lăng, răng của stato 1 và stato 2 nằm giữa hai cực từ nam và bắc của nam châm đa cực, dẫn đến việc cả hai stato không có hướng bắc hay nam Do không có từ trường hình thành giữa hai stato, các cảm biến Hall nhận điện áp đầu vào 5V và phát tín hiệu 2,5V trong tình huống này.
Vị trí tối đa trong hệ thống lái xuất hiện khi người lái quay vô lăng, tạo ra một góc xoắn giữa trục đầu vào và bánh răng lái Khi 8 răng trên stato 1 nằm đúng ở các cực bắc và 8 răng của stato 2 ở các cực nam của nam châm vòng, cảm biến đạt đến vị trí cực đại, cho thấy stato 1 hướng bắc và stato 2 hướng nam thẳng hàng.
Hình 2 27: Cảm biến mô-men xoắn ở vị trí tối đa [12]
Cảm biến Hall B có điện áp tối thiểu 0,5V Ở hướng lái ngược lại, cảm biến Hall
A có một từ trường hình thành giữa hai stato Từ trường này được đo bằng cảm biến
Hall và được chuyển đổi thành tín hiệu điện Nếu cảm biến Hall A có điện áp tối đa là 4,5V, điện áp 0,5V và cảm biến Hall B có điện áp 4,5V
Hình 2 28: Đặc điểm đầu ra của mô-men xoắn
2.7.3 Bộ điều khiển trợ lực lái
Hình 2 29: Vị trí của bộ điều khiển trên hệ thống B-EPS [12]
Mục tiêu thiết kế
Gần đây, các trường dạy nghề đã chuyển sang cơ chế tự chủ tài chính, dẫn đến việc hạn chế mua sắm thiết bị Để khắc phục khó khăn trong việc cung cấp thiết bị giảng dạy thực hành, nhà trường khuyến khích việc tự làm các thiết bị nhằm đáp ứng nhu cầu này.
Mô hình hệ thống lái trợ lực điện được thiết kế và chế tạo để hoạt động giống như xe thật, bao gồm bộ chuyển đổi tín hiệu kết nối giữa mô hình và máy tính Giao diện LabVIEW hiển thị trên màn hình, cho phép người học tạo mô-men cản trực quan và điều chỉnh tốc độ xe Qua đó, người học có thể so sánh hoạt động của hệ thống ở các chế độ làm việc khác nhau.
Thu thập và hiển thị dữ liệu như: Điện áp motor, tín hiệu cảm biến mô-men, điện áp M1, M2, đồ thị điện áp motor
Mô hình thiết kế đáp ứng được nhu cầu trong giảng dạy mà giá thành rẻ.
Thiết kế, chế tạo mô hình
Hình 3 1: Sơ đồ khối mô hình
Mô hình được thiết kế dưới dạng sơ đồ khối tổng thể, bao gồm các thành phần như vô lăng điều khiển, trục lái, cảm biến, cơ cấu lái, motor trợ lực, bánh xe di chuyển, và hộp EPS ECU Hệ thống này nhận và xử lý tín hiệu điều khiển, với mạch xử lý trung tâm chuyển đổi tín hiệu để cung cấp cho Bluetooth, từ đó gửi tín hiệu đến máy tính Phần mềm LabVIEW trên máy tính đảm nhận việc nhận và trao đổi tín hiệu điều khiển, giúp điều khiển hệ thống trên mô hình một cách hiệu quả.
3.2.1 Bản vẽ thiết kế khung xương
Từ sơ đồ khối ở (mục 3.1) thiết kế bản vẽ các chi tiết được bố trí cụ thể từng cụm trên mô hình (hình 3.2)
Hình 3 2: Bản vẽ thiết kế khung 3.2.2 Thiết kế bảng hiển thị trên mô hình
Bảng hiển thị được thiết kế chi tiết theo sơ đồ khối, bao gồm các thành phần như công tắc nguồn của mô hình, đèn báo nguồn, đồng hồ vôn kế, các đầu giắc của EPS ECU, giắc chẩn đoán và đồng hồ tốc độ xe.
Hình 3 3: Sơ đồ khối bảng hiển thị trên mô hình 3.2.3 Bộ phận tạo ra mô-men cản sử dụng 3 ly hợp từ
Bộ phận này bao gồm 3 ly hợp từ thường đóng, được kết nối trên một trục nhằm tăng mô-men cản Lực cản được điều chỉnh qua 3 chế độ khác nhau, với từng chế độ được kiểm soát bởi 3 công tắc điện riêng biệt cho mỗi ly hợp.
Hình 3 4: Sơ đồ khối tạo mô-men cản
Thiết kế trục ly hợp kết nối với trục lái qua xích truyền động, được điều khiển bởi cơ cấu gài số, là yếu tố quan trọng trong hệ thống truyền động và điều khiển Điều này cho phép việc đánh lái xe trở nên linh hoạt và dễ dàng hơn.
2 chế độ: chế độ không gài cho chạy tự do, không có mô-men cản, chế độ gài số lúc này phụ thuộc vào 3 ly hợp từ)
Hình 3 5: Cấu tạo chi tiết bộ tạo mô-men cản
Ba công tắc điều khiển (hình3.6) 3 ly hợp từ tương đương tạo ra 3 chế độ lực cản khác nhau từ nhỏ đến lớn
3.2.4 Thiết kế mạch trên máy tính
Mạch xử lý trung tâm được thiết kế với vi xử lý ESP-WROOM32, có khả năng đo đạt và điều khiển, giúp truyền tải tín hiệu đến máy tính qua kết nối Bluetooth.
Mạch này có chức năng đo tín hiệu từ cảm biến mô-men TRQ1 và TRQ2, điện áp của motor, cũng như điện áp nguồn gửi về máy tính Đồng thời, nó nhận tín hiệu từ máy tính để truyền tải thông tin như tốc độ xe, nhằm giả lập cho hộp EPS trợ lực lái hoặc chuyển đổi dữ liệu sang mạng CAN để gửi về hộp EPS trợ lực lái.
Hình 3 7: Mạch xử lý trung tâm 3.2.5 Thiết kế mạch chuyển đổi điện áp tín hiệu vào vi điều khiển
Mạch chuyển đổi giảm điện áp có khả năng chuyển đổi tín hiệu từ (0÷5) vôn thành ngữ điện áp 3.3 vôn để đưa vào vi điều khiển, đồng thời cũng chuyển đổi điện áp motor từ (0÷16) vôn thành điện áp từ (0÷3.3) vôn cho vi điều khiển Các tụ lọc C1, C10, C12 được sử dụng để lọc nguồn và tín hiệu xung điều khiển motor, đảm bảo ổn định cho điện áp nguồn.
Hình 3 6: Công tắc điều khiển ly hợp từ
Hình 3 8: Mạch chuyển đổi điện áp tín hiệu vào vi điều khiển
3.2.6 Thiết kế mạch chuyển đổi giao tiếp CAN
Mạch chuyển đổi mức điện áp (hình 3.9) (chuyển đổi lớp vật lý) hai chiều giữa mạng CAN và vi điều khiển
Hình 3 9: Mạch chuyển đổi giao tiếp CAN 3.2.7 Thiết kế mạch chuyển đổi tạo xung tín hiệu tốc độ xe
Mạch tạo tín hiệu xung (ON-OFF) khếch đại tín hiệu 12 vôn (hình 3.10)
Hình 3 10: Mạch chuyển đổi tạo xung tín hiệu tốc độ xe 3.2.8 Thiết kế mạch 4 LED 7 đoạn hiển thị
Nhận tín hiệu từ mạch xử lý trung tâm gửi dữ liệu đến Mô đun LED 7 đoạn hiển thị tín hiệu tốc độ xe (hình 3.11)
Hình 3 11: Mạch 4 LED 7 đoạn hiển thị
3.2.9 Thiết kế mạch ổn áp 5 vôn
Thiết kế Mạch ổn áp 5 vôn (hình 3.12) sử dụng LM 7805 chuyển đổi 12 vôn thành
5 vôn ổn định đưa vào cấp cho vi xử lý.
Mạch điện sau khi gia công
Sau khi thiết kế kết nối các linh kiện lại với nhau ta có mạch điện hoàn chỉnh như hình vẽ (hình 3.13)
Hình 3 13: Mạch điện sau khi gia công 3.4 Sơ đồ khối các bộ phận trên mô hình
Thiết kế sơ đồ khối để kết nối mạch điện của các bộ phận với nhau trên mô hình sau khi gia công (Hình 3.14)
Sơ đồ khối các bộ phận trên mô hình
Hình 3 14: Sơ đồ khối các bộ phận của mô hình 3.4.1 Kết nối mạch điều khiển với mô hình
Hình 3 15: Sơ đồ kết nối mạch điều khiển
Sau khi gia công mạch điện thì kết nối mạch điện theo sơ đồ (hình 3.15)
3.4.2 Khối khởi tạo giao tiếp Bluetooth với mạch
Sử dụng khối giao tiếp với các giá trị khởi tạo mặc định và tốc độ giao tiếp mạch định 38400 (hình 3.16)
Hình 3 16: Khối giao tiếp Bluetooth
3.4.3 Khối gửi dữ liệu xuống mạch
Máy tính sẽ gửi 2 thông số xuống mạch Số sẽ được chuyển thành chuỗi String và gửi xuống mạch (hình 3.17)
3.4.4 Khối nhận dữ liệu từ mạch gửi lên máy tính
Sau khi hoàn thành phần cứng ta thiết kế mạch điều khiển chương trình trong phần mềm LabVIEW gồm các khối tạo chi tiết như hình (hình 3.18)
Hình 3 18: Khối nhận dữ liệu từ mạch gửi lên máy tính
Nhận dữ liệu từ mạch gửi lên máy tính các thông số đo được như mô-men điện áp M1, M2, giúp cân chỉnh điện áp từ mạch khi có sai số.
Hình 3 17 : Khối ghi dữ liệu xuống mạch
3.4.5 Thiết kế khối đóng cổng giao tiếp
Phần mềm này có chức năng là khi dừng kết nối hệ thống sẽ tự đóng cổng giao tiếp và giải phóng dữ liệu (hình 3.19)
Hình 3 19: Khối đóng cổng giao tiếp 3.4.6 Mô hình sau khi gia công
Mô hình gia công được xây dựng dựa trên bản thiết kế ban đầu, trong đó các chi tiết được lắp ráp trên giá đỡ và kết nối với các phần cứng của mô hình, như thể hiện trong hình 3.20.
Thiết kế app trên máy tính
Phần mềm LabVIEW được cài đặt trên máy tính để thiết kế giao diện điều khiển các chức năng hoạt động, dựa trên mạch thiết kế đã lắp trên mô hình Giao diện được thiết kế trên máy tính có hình ảnh minh họa như trong hình 3.21.
Hình 3 21: Giao diện App điều khiển và hiển thị trên máy tính
- Đồng hồ Motor ở giữa hiển thị đọc được chiều quay và điện áp của motor
- Đồng hồ TRQ1 hiển thị chiều và điện áp cảm biến mô-men 1
- Đồng hồ TRQ2 hiển thị chiều và điện áp cảm biến mô-men 2
- Hai đồng hồ M1, M2 hiển thị điện áp đầu dây điều khiển motor trợ lực lái điện
- Màn hình bên phải hiển thị đồ thị điện áp của motor trợ lực lái điện ở các chế độ hoạt động trong khoảng từ (-15 V ÷ 15 V)
Cách vận hành và sử dụng hệ thống
Nguồn DC-12V (ắc qui) cung cấp cho mô hình hệ thống
Nguồn AC-220V cung cấp cho sạc cho máy tính
Mô hình đã thiết kế, Máy tính có cài phần mềm LabVIEW và lập phù hợp thiết bị trên trên mô hình
Kiểm tra thiết bị trước khi kết nối:
Kiểm tra nguồn DC: 12V hệ thống hoạt động tốt (yêu cầu nguồn không nhỏ hơn
Kiểm tra các dây điện kết nối đúng yêu cầu kỹ thuật
Kết nối mô hình với nguồn (yêu cầu đúng cọc)
Bật các công tắc tạo pan ở vị trí ON
Bật công tắc nguồn của mô hình sang vị trí ON và chờ khoảng 9 giây để hộp ECU trợ lực lái hoạt động hoàn toàn Sau đó, thực hiện thao tác đánh vô lăng sang phải và sang trái để kiểm tra sự hoạt động của các cảm biến và motor trợ lực, giúp vô lăng giảm lực hiệu quả.
Cấp nguồn cho mô hình và máy tính như mục trên
Bật công tắc nguồn vị trí ON chờ 9s khởi động mô hình
Để bắt đầu, hãy khởi động máy tính và mở phần mềm LabVIEW đã được cài đặt Tiếp theo, mở chương trình đã lập trình trên máy và kích hoạt Bluetooth trên máy tính để thực hiện kết nối.
Sau đó đánh lái sang phải và sang trái vài lần khi nào thấy trên máy tính thay đổi thông số thì việc kết nối mới hoàn thành
Chú ý: Trường hợp không kết nối được với máy tính thì kết nối lại, kết nối bảo đảm thì tiến hành kiểm tra phần mềm và Bluetooth.