Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả năng tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động cơ diesel

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel" cơng trình nghiên cứu tơi Những nội dung trình bày luận văn tơi thực với hƣớng dẫn khoa học PGS.Hồ Hữu Hải,và nghiên cứu sinh Lê Anh Vũ, Trần Văn ThoanTrƣờng ĐH Bách Khoa Hà Nội ; giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp Nội dung luận văn hoàn toàn phù hợp với tên đề tài đƣợc đăng ký phê duyệt Hiệu trƣởng Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu tính tốn luận văn trung thực Hưng Yên, ngày 21tháng9 năm 2016 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Văn Hậu i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn nghiên cứu sinh Lê Anh Vũ Trần Văn Thoan Khoa CKĐL trƣờng ĐH sƣ phạm kỹ Thuật Hƣng Yên tạo điều kiện cho tơi q trình làm luận văn.Tơi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.Hồ Hữu Hảiđã hƣớng dẫn tơi tận tình chu đáo mặt chun mơn để tơi thực hồn thành luận văn tiến độ Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng ĐH công nghiệp Quảng Ninh, phịng, ban, khoa cán giáo viên khoa cơng nghệ ô tô tạo điều kiện động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, ngƣời động viên, khuyến khích tơi suốt q trình tơi tham gia nghiên cứu thực đề tài Hà Nội, ngày21tháng09 năm 2016 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Văn Hậu ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒTHỊ vii MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống chân ga điện tử 1.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống chân ga điện tử 1.1.2 C u trúc 1.1.3.Ƣu nhƣợc điểm hệ thống chân ga điện tử 1.1.3.1 Chế độ bù ga tự động động có mô đun chân ga điện tử 1.1.3.2 Chế độ giảm ga tự động động có mô đun chân ga điện tử 1.1.3.3 Sự khơng tƣơng thích thói quen điều khiển thiết bị 1.2 Hiện tƣợng trƣợt quay bánh xe chủ động 10 1.2.1 Khái niệm tƣợng trƣợt quay bánh xe chủ động 10 1.2.2 Giải thích trƣợt quay bánh xe chủ động 10 1.2.3 Trƣợt bánh vào quay vòng 11 1.2.4 Nghiên cứu hệ thống điều khiển lực kéo đến trƣợt quay bánh xe ô tô 12 1.2.4.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc ngồi 12 1.2.4.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 17 1.3 Tổng quan hệ thống nhiên liệu xe nghiên cứu 18 1.3.1 Đặc điểm hệ thống nhiên liệu diesel 18 1.3.2 Công dụng 18 1.3.3 Phân loại 19 1.3.4 Yêu cầu 20 1.3.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc chung hệ thống nhiên liệu diesel 21 1.3.6 Nguyên lý làm việc 21 1.3.7 Kết c u bơm cao áp dãy Bơm PE 22 1.3.7.1 C u tạo nguyên lý làm việc bơm PE 22 iii 1.3.7.2 Đặc trƣng bơm cao áp PE 25 1.3.7.3 Các loại vòi phun 29 1.4 Nội dung đề tài 30 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 30 1.6 Mục tiêu đề tài 30 CHƢƠNG II THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG 31 2.1 Nghiên cứu đề xu t c u hình hệ thống 31 2.1.1.Các chi tiết hệ thống 31 2.1.2 Các phƣơng án lắp đặt, sơ đồ bố trí chung 31 2.1.2.1 Bố trí CCCH chân ga 31 2.1.2.2 Phƣơng án bố trí CCCH bơm cao áp 32 2.1.2.3 Phƣơng án bố trí CCCH chân ga bơm cao áp BCA 35 2.1.2.4 Mơ hình hệ thống 36 2.2.Thiết kế tính tốn hệ thống 36 2.2.1 Thiết kế hệ thống 36 2.2.1.1 Tính chọn động dẫn động 37 2.2.1.2 Chọn ray, trƣợt 49 2.2.1.3 Khớp nối 51 2.2.1.4.Trục vít 52 2.2.1.5 Giá bắt motor dây ga 52 2.2.2 Các thông số 53 2.2.2.1 Lực căng dây ga lớn nh t 53 2.2.2.2 Hành trình làm việc 54 2.2.2.3 Tốc độ mômen động 55 2.3.Bộ điều khiển điện tử 55 2.3.1.Lựa chọn mô đun điều khiển động bƣớc 55 2.3.2.Các linh kiện mạch điều khiển 58 2.3.2.1.Transistor 58 2.3.2.2.Cách ly quang opto-isolator) 59 2.3.2.3.Bộ điều chế độ rộng xung PWM SG3525 61 2.3.3.Thiết kế mạch tạo xung PWM 64 CHƢƠNG III CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 65 3.1 Sản phẩm lắp đặt 65 3.2 Thử nghiệm 66 3.3 Kết thử nghiệm 70 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Ý nghĩa VDC VihicleDynamic Control: Ổn định động học quay vòng ABS Anti-lock Braking System: Hệ thống chống hãm cứng bánh xe VSC Vehicle Stability Control: Điều khiển ổn định xe ESP Electronic Stability Program: Chƣơng trình ổn định điện tử VSA Vehicle Stability Assist: Hỗ trợ ổn định xe ASC Active Stability Control: Điều khiển ổn định hoạt động TCS Traction Control System: Hệ thống điều khiển lực kéo PCM PowertrainControl Module: Mô-đun điều khiển hệ chuyển động TAC Throttle Actuator Control: Mô-đun chân ga điện tử 10 APP Accelerrator Pedal Position: Khối cảm biến vị trí 11 TRC Traction Control :Điều khiển lực kéo chống trƣợt quay bánh xe chủ động 12 TCL Traction Control Logic: Hệ thống điều khiển lực kéo ECM Electronic Control Module: Mô-đun điều khiển điện tử 14 BAS Brakes Assist System: Hỗ trợ phanh 15 EUI Electronic Unit Injection:Điều khiển phun nhiên liệu 13 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật động 37 Bảng 2.2:Thông số kĩ thuật đầu vào 37 Bảng 2.3: Thông số motor 39 Bảng 2.4: Bảng chọn kích thƣớc ray trƣợt .50 Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật mô đun TB6600-4A 56 Bảng 2.6: Trạng thái logic công tắc điều khiển mô đun TB6600-4A .58 Bảng 3.1: Kết thu đƣợc sau thí nghiệm 70 vi DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒTHỊ Hình 1.1: Hình dáng c u trúc mô đun chân ga điện tử bố trí tơ Hình 1.2: Các khối thiết bị điều khiển bƣớm ga điện tử Hình 1.3: Vị trí khối thiết bị điều khiển bƣớm ga điện tử bố trí loại động xăng Hình 1.4: Bàn đạp chân ga giá đỡ .5 Hình 1.5: Bánh xe bị trƣợt quay ga mạnh 10 Hình 1.6: Sự trƣợt quay bánh xe chủ động .11 Hình 1.7: Xe bị m t lái quay vòng thiếu lái thừa lái 12 Hình 1.8: Sơ đồ hệ thống kiểm soát ổn định hãng Mitsubishi năm 2012 13 Hình 1.9: Sơ đồ hệ thống điều khiển ổn định điện tử hãng BMW .14 Hình 1.10: Sơ đồ tổng quát hệ thống TCS hệ đầu hãng Honda 15 Hình 1.11: Sơ đồ tổng quát hệ thống TCS hãng Honda .15 Hình 1.12: Hệ thống chống trƣợt quay ASR hãng Wabco 16 Hình 1.13: Hệ thống trƣợt quay xe tải hãng Wabco ngày .16 Hình 1.14: Phân loại hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển khí 19 Hình 1.16: Sơ đồ phân loại hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển điện tử .20 Hình 1.17: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động diesel .21 Hình 1.18: Bơm cao áp PE 22 Hình 1.19: C u tạo tổ bơm cao áp PE .23 Hình 1.20: Sơ đồ cơng tác bơm cao áp PE 23 Hình 1.21: Vị trí tƣơng đối lỗ với đỉnh piston 24 Hình 1.22: Định lƣợng bơm cao áp PE 25 Hình 1.23: C u tạo đầu piston bơm PE 25 Hình 1.24: Bộ phun dầu sớm tự động bơm cao áp PE .26 Hình 1.25: Nguyên lý làm việc phun dầu sớm PE 27 Hình 1.26: Bộ điều tốc khí bơm cao áp PE 28 Hình 1.27: Kim phun loại chốt loại lỗ 30 Hình 2.1: Vị trí CCCH chân ga 32 Hình 2.2: Vị trí CCCH bơm cao áp .32 Hình 2.3: C u tạo ống từ 33 Hình 2.4: Sơ đồ bố trí ống từ bơm cao áp 33 Hình 2.5: Vị trí CCCH bơm cao áp chân ga .35 Hình 2.6: Vị trí lắp đặt c u ch p hành 35 Hình 2.7: Tổng thể mơ hình 36 Hình 2.8: Thơng số kích thƣớc motor bƣớc .38 vii Hình 2.9: Motor điện chiều 39 Hình 2.10: Motor Servo 40 Hình 2.11: Motor bƣớc 41 Hình 2.12: C u tạo motor bƣớc 42 Hình 2.13: C u tạo động bƣớc .43 Hình 2.14: Một xung tƣơng ứng với bƣớc rôto (1 xung – bƣớc) .43 Hình 2.15: Mơ tả tƣơng quan trình điện trình động bƣớc .44 Hình 2.16: Xung điện áp c p cho cuộn dây Stator xung cực cực .44 Hình 2.17: Sơ đồ nguyên lý động bƣớc m pha với Roto cực lực điện từ điều khiển xung cực 44 Hình 2.18: Motor loại dây 46 Hình 2.19: Mơ tơ loại dây 47 Hình 2.20: Mơ tơ loại dây 48 Hình 2.21: Kích thƣớc ray trƣợt 49 Hình 2.22:Thơng số kích thƣớc ray trƣợt TRH 20 VL .50 Hình 2.23: Thanh ray trƣợt trịn 50 Hình 2.24: Thanh ray, trƣợt vng .51 Hình 2.25a: Khớp nối cao su .51 Hình 2.25b: Khớp nối mềm .51 Hình 2.26: Khớp nối 52 Hình 2.27:Trục vít .52 Hình 2.28: Giá bắt dây ga 53 Hình 2.29: Giá đỡ đỡ c u hệ thống 53 Hình 2.30: Cân đo lực .54 Hình 2.31: Vị trí cần dẫn động 54 Hình 2.32: Thơng số kích thƣớc mơ đun TB6600-4A 56 Hình 2.33: Sơ đồ vị trí chân kết nối mơ đun TB6600-4A .57 Hình 2.34: Mơt số loại transistor .58 Hình 2.35: Sơ đồ c u tạo transistor P-N-P transistor N-P-N 59 Hình 2.36: Cách ly quang PC817 60 Hình 2.37: Sơ đồ c u tạo cách ly quang PC817 60 Hình 2.38: Cách bố trí LED phát, LED thu bên cách ly quang .61 Hình 2.39: IC điều khiển SG3525 .61 Hình 2.40: Sơ đồ khối IC SG3525 62 viii Hình 2.41: Sơ đồ chân kết nối IC SG3525 62 Hình 2.42: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung PWM 64 Hình 3.1: Tổng thể c u 65 Hình 3.2: Vị trí lắp đặt c u 66 Hình 3.3: Cơ c u bắt khung xe 66 Hình 3.4a: Cơ c u hoàn chỉnh 67 Hình 3.4b: Cơ c u giãn ga 67 Hình 3.4c: Cơ c u thu ga 67 Hình 3.5: Mơ đun điều khiển động bƣớc TB6600-4A 67 Hình 3.6: Mạch điều khiển tạo xung PWM 67 Hình 3.7: Mạch điều khiển ch p hành 69 Hình 3.8: Thử nghiệm c u ch p hành 70 ix MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong giai đoạn nay, ngành ơtơ có vai trị r t quan trọng kinh tế quốc dân, ôtô đƣợc sử dụng nhiều ngành kinh tế nhƣ: Vận tải, xây dựng, du lịch, lĩnh vực quốc phòng an ninh…Cùng với phát vƣợt bậc ngành cơng nghệ ơtơ ngày khẳng định vai trị quan trọng thiếu phát triển quốc gia Nhờ phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật công nghệ, ngành ôtô khơng ngừng tự làm để đáp ứng đƣợc yêu cầu thiết v n đề sử dụng Ngành ơtơ có bƣớc tiến vƣợt bậc thành tựu kỹ thuật nhƣ: Điều khiển điện tử kỹ thuật bán dẫn nhƣ phƣơng pháp tính tốn đại đƣợc áp dụng ơtơ Khả cải tiến, hồn thiện nâng cao để đáp ứng mục tiêu chủ yếu su t, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, giảm cƣờng độ cho ngƣời lái, tính tiện nghi sử dụng cho khách hàng giảm tối ƣu lƣợng nhiên liệu Với điều kiện khí hậu đặc điểm sở hạ tầng giao thông vận tải nƣớc ta r t ch t lƣợng, nên xe ô tô tham gia giao thông thƣờng xuyên xảy tƣợng trƣợt quay trƣợt lết dẫn tới nguy hiểm tính mạng cho ngƣời tham gia giao thơng Vì vậy, nhằm nâng cao tính an tồn ch t lƣợng ô tô, nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel”.Với động nói chung động diesel nói riêng Với việc điều khiển công su t động ta tác động vào dây ga để điều khiển mức ga phù hợp xảy trƣợt quay, c u tự động can thiệp vào q trình điều khiển mà khơng cần tác động ngƣời lái MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Mục đích đề tài Chân ga điện tử đƣợc sử dụng ngày nhiều ô tô du lịch đại nhằm phục vụ cho hệ thống điều khiển xe nhƣ hệ thống kiểm soát trƣợt, hệ thống chạy xe tự động, hệ thống cân điện tử Tuy nhiên, ô tô tải xe khách chƣa đƣợc sử dụng nhiều, đặc biệt xe tải xe khách sản xu t lắp ráp sở nƣớc Việc nghiên cứu đề xu thệ thống có sở ý nghĩa việc nghiên cứu hệ thống chân ga điện tử hệ thống tự động điều khiển tơ Chính đề tài: “Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel” đƣợc thực nhằm mục đích tạo sở cho q trình nghiên cứu hệ thống kiểm sốt trƣợt cho xe tải Việt Nam r t hay đƣợc sử dụng hệ thống điện-điện tử công su t lớn, dùng để ngăn xung điện áp cao hay phần mạch điện cơng su t lớn làm hƣ h ng ng điều khiển công su t nh bo mạch nhƣ các ng vi xử lý H nh 2.36:  ch ly qu ng P 817 u t o c ch ly qu ng H nh 2.37: S – ực no – ực tho c u t o c ch ly quang PC817 – u x c nh cực no – u x c nh m lo i – ực mitt r – ực oll ctor C u tạo opto gồm LED phát LED thu photo diot hay photo transitor, hai đƣợc tích hợp nằm bên v bọc kín Có cách bố trí LED phát LED thu 60 H nh 2.38: ch tr L ph t, L – i u xếp ch ng thu ên c ch ly qu ng – i u t ch r i  Nguyên lý ho t ộng Khi có dịng nh di qua đầu led có opto làm cho led phát sáng Khi led phát sáng làm thông cực photo diot, mở cho dòng điện chạy qua 2.3.2.3.B điều ch đ r ng ung P PWM đƣợc sử dụng rộng rãi mạch converter điều khiển cơng su t, ví dụ nhƣ điều khiển động cơ, DC-DC converter, DC-AC, điều chỉnh độ sáng đèn Trong công nghệ điện-điện tử có r t nhiều IC điều khiển PWM, loại phổ biến nh t điều khiển SG3525 hãng sản xu t ST Mircoelectronics, Fairchild,… SG3525 đƣợc sử dụng nhiều thiết kế DC-DC converter, DC-AC inverter, hệ thống UPS,… H nh 2.39: I i u hi n SG3525 61  u t o I SG3525 H nh 2.40: S H nh 2.41: S ch – Inv.Input: h n u vào o – Noninv.Input : h n u vào h ng o – Sync: h n ng ộ – OS Output: h n o ộng u r – CT: h n o ộng th i gi n th o tụ iện – RT: h n o ộng th i gi n th o iện tr – Disch rg : h n o ộng cu i x – So t-St rt: h n h i ộng m m h i I SG3525 n ết n i I SG3525 – omp ns tion: h n ắp cho t n hiệu u vào 10 – Shut own: h n tắt ngu n 11 – Ouput A: Chân xung A 12 – Ground: Chân mass 13 – VC: h n iện p t ng r 14 – Ouput B: Chân xung B 15 – VCC: h n ngu n c p vào 16 – Vref: h n iện p chu n 62  Nguyên lý ho t ộng Chân chân đầu vào khuếch đại vi sai đƣợc tích hợp IC Có thể hiểu so sánh tín hiệu đầu vào so sánh, đầu so sánh đƣợc sử dụng để tăng giảm độ rộng xung D Khi điện áp chân cao so với chân độ rộng xung giảm ngƣợc lại Tần số PWM phụ thuộc vào linh kiện RD (chân 7), RT chân CT chân Tần số đƣợc tính theo cơng thức: Với RT RD tính theo , CT tính theo F , f tính theo Hz RD thƣờng có giá trụ từ 10 47 Dải giá trị điện trở theo nhà sản xu t từ 500 RT phải nằm giá trị từ 150 k CT có giá trị từ nF đến 0.2 F Tần số giao động nằm từ 100 Hz đến 400 kHZ Trên thực tế tần số tầng nửa cơng thức 3.1 Ví dụ inverter 50 Hz tần số tầng 50 Hz , biể thức f 100 Hz Một tụ điện nối từ chân IC xuống mass để thực chức softstart khởi động mềm Điện dung tụ điện lớn, thời gian khởi động mềm thời gian độ rộng xung D tăng từ đến độ rộng theo yêu cầu lớn Nguyên lý soft-start đƣợc dụng để bảo vệ tải trình khởi động đƣợc áp dụng r t nhiều Đối với SG3525, tụ soft-start đƣợc nối từ chân xuống mass có giá trị 22 (µF) Chân 16 đầu khối điện áp chuẩn SG3525 mơ đun ổn áp bên trong, có điện áp ổn áp đầu đƣợc l y chân 16 5.1 V với độ xác /- Điện áp tham chiếu thƣờng đƣợc sử dụng để làm tham chiếu chuẩn cho khuếch đại vi sai có đầu vào chân Chân 15 chân nguồn Nguồn c p cho IC nằm khoảng từ 35 V SG3525 có mạch khóa tồn hoạt động điện áp nguồn th p V Chân 13 điện áp c p đến tầng SG3525.Chân đƣợc kết nối đến collecter transistor NPN tẩng ra.Điện áp c p cho chân có giá trị từ 4.5 35 V Điện áp đầu điều khiển th p điện áp VC chút, độ bão hòa transistor.Khi điều khiển MOSFET, giá trị VC phải nằm khoảng 18 V khoảng điện áp để MOSFET dẫn hồn tồn mà khơng đánh thủng cực G Chân 11 chân 14 đầu ra.Các đầu SG3525 trực tiếp điều khiển MOSFET IGBT Các đầu chịu đƣợc dòng 100 mA liên tục 500 mA dòng cực đại Khi yêu cầu dòng điện điều khiển lớn hơn, đầu đƣợc kết hợp với transistor rời rạc mạch điều khiển chuyên 63 dụng Khi sử dụng mạch cầu bán cầu, muốn sử dụng SG3525 để điểu khiển cần phải có biến áp để điều khiển MOSFET bên cầu Phần MOSFET bên dƣới điều khiển trực tiếp.Chân 10 chân Shutdown Khi chân mức th p, PWM đƣợc cho phép hoạt động.Khi mức cao, mạch PWM bị ngắt Chân đƣợc sử dụng để cắt tín hiệu PWM.Ngồi tắt cách đƣa điện áp chân chân mức th p, nhiên tốc độ đáp ứng khơng thể nhanh chân 10 Khi thiết kế mạch, chân không đƣợc để hở, nhi u tác động vào làm ảnh hƣởng đến hoạt động PWM.Chân chân bù, kết hợp với chân để hình thành nên mạch bù phản hổi 2.3.3.Thiết ế ch t ung PWM Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung PWM: H nh 2.42: S nguyên lý m ch t o xung PWM Mạch sử dụng kiểu nguồn switching dạng đẩy kéo Cần quan tâm đến tần số dao động IC từ linh kiện mắc vào chân , 64 CHƢƠNG III CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 3.1 Sản phẩm lắ đ t - Cơ c u ch p hành tự động điều chỉnh dây ga xe thí nghiệm có kết c u đơn giản, chi tiết, cụm chi tiết đƣợc tiêu chuẩn hóa lên r t d th y thị trƣờng giá thành hợp lý - Cho nên trình làm thí nghiệm hầu hết chi tiết đƣợc mua chỉnh sửa để phù hợp với yêu cầu kích thƣớc c u Hình 3.1: T ng th c c u Trong trình nghiên cứu làm thí nghiệm chúng tơi thống nh t chọn phƣơng án lắp đặt c u giới thiệu phần 2.1.2) Phải lắp đặt c u vị trí bàn đạp ga bơm cao áp Chọn vị trí lắp đặt cụm van bên thành sát xi Trong trình khảo sát, nghiên cứu lắp đặt thử cụm van vào cạnh bên sắt xi Ưu i m - Vị trí lắp đặt thống thuận tiện cho công việc lắp đặt thử nghiệm - Tận dụng đƣợc lỗ khoan s n sát xi nên không cần gia cơng lại vị trí lắp sắt xi, nhƣ không làm ảnh hƣởng đến kết c u, tuổi thọ, trình làm việc sắt xi 65 Hình 3.2: V trí lắp Hình 3.3: tc c u c u bắt khung xe 3.2 Thử nghiệm Do bơm cao áp động tháo nên không vận hành đƣợc động cơ, thực thực nghiệm c u bên Nhƣ c u ch p hành mơ hình điều khiển dây ga tự động bao gồm hai phần - Phần khí động bƣớc, ray, trƣợt, vít me,… 66 Hình 3.4 : Hình 3.4 : - c u hồn chỉnh c u giãn ga Hình 3.4c: c u thu ga - Phần điện tử mô đun TB6600-4A, mạch điều khiển tạo xung PWM H nh 3.5: M un i u hi n ộng c c TB6600-4A H nh 3.6: M ch i u hi n t o xung PWM 67  Lưu thu t to n c m ch i u hi n t o xung PWM: BẮT ĐẦU Sai VCC> V Đúng UnderVoltage Lockout: ON Vinv> Vnoninn Đúng Sai PWM tăng PWM giảm PWM output gate A,B Shutdown = Sai Đúng KẾT THÚC  V n hành ộ i u hi n y g tự ộng: - Kết nối dây nguồn dây tín hiệu cho điều khiển C p nguồn VDC 12 V , nối dây phát xung tới chân PUL- PUL mô đun điều khiển 68 - Kết nối dây điều khiển motor bƣớc với mô đun TB6600-4A vào chân A , A-, B , B- chân nguồn c p cho motor đƣợc kết nối vào chân VCC Mass nguồn c p vào chân GND - Khi khơng có tải c u chƣa đƣợc điều khiển, độ dài dây ga chƣa thay đổi, c u ví trí ban đầu ứng với chế độ khơng tải bơm cao áp PE - Khi có tải, mô đun điều khiển motor bƣớc quay điều chỉnh c u thu ngắn hay nới l ng dây ga tùy thuộc vào chế độ làm việc điều khiển ECU Khi mm chiều dài dây ga ứng với 3,3 tải động ứng với góc quay cần ga bơm - Khi động làm việc chế độ toàn tài ứng với dây ga dịch chuyển đoạn 30 (mm) - Trong trƣờng hợp hệ thống điều khiển dây ga gặp cố: m t nguồn, mạch điều khiển có v n đề, mô đun điều khiển gặp trục trặc, motor bị h ng hóc,… Lúc hệ thống nhiên liệu làm việc bình thƣờng c u điều khiển chiều dài dây ga khối cứng liên kết với Ngƣời lái sử dụng chân ga khí cách bình thƣờng Tuy nhiên hiệu không cao, cần dừng lại khắc phục sửa chữa hƣ h ng nhƣ cố hệ thống - Với thử nghiệm ban đầu cho kết khả quan khả làm việc c u , c u đáp ứng nhanh trình làm việc Kết luận: Qua phân tích, đánh giá thơng số đầu vào ta lựa chọn đƣợc phần tử CCCH hệ thống chân ga tự động điều chỉnh Khi lắp đặt lên xe ta có mơ hình tổng thể sau Hình 3.7: M ch i u n ch p hành 69 Hình 3.8: Th nghiệm c c u ch p hành 3.3 Kết thử nghiệm  Mục ch c a thí nghiệm Đánh giá khả điều chỉnh công su t c u điều chỉnh đƣợc thiết kế chế tạo kết thực tế: B ng 3.1: Kết qu thu c sau thí nghiệm Khoảng dịch chuyển(mm) Thời gian(s) Tốc độ mơ tơ bƣớc(v/p) 30 7,5 240  Các chế ộ ho t ộng c c c u q trình thí nghiệm - Khơng kích hoạt mơ tơ điện - Kích hoạt mơ tơ để kéo căng dây ga - Kích hoạt mô tơ để làm trùng dây ga  Nh n xét kết qu thí nghiệm - hi h ng t c ộng i u n Khi đạp ga từ (0-100)% theo dõi hoạt động động ta nhận th y: Động hoạt động bình thƣờng giống nhƣ chƣa lắp thêm c u vào Do kết c u không làm ảnh hƣởng tới dẫn động khí dây ga - hi c t c ộng i u n Tiến hành giữ ga mức 50 sau điều khiển c u tăng giảm ga độc lập cách c p xung cho mô tơ theo chiều thuận nghịch ta th y rằng: Khi điều khiển tăng ga, số vòng quay động ne tăng tỷ lệ với thời gian điều khiển 70 Khi điều khiển giảm ga, số vòng quay động ne giảm tỷ lệ với thời gian điều khiển Kết luận: Vậy c u thực đƣợc yêu cầu đề ra: Trong 7,5s kéo hết hành trình dịch chuyển dây ga 30mm với lực căng dây 60N 71 KẾT LUẬN  Kết lu n Điều khiển chống trƣợt quay đƣợc nghiên cứu giới nƣớc ta nhƣng lại đƣợc ứng dụng thực ti n Đây đề tài thiết thực, sở phục vụ cho trình nghiên cứu hệ thống tiện nghi khác, đồng thời hỗ trợ cho công tác thiết kế hệ chống trƣợt đại cho nhà sản xu t Việt Nam, đáp ứng đƣợc xu hƣớng phát triển không ngừng công nghiệp ô tô.Sau thời gian nghiên cứu đề tài thực cơng việc: - Tìm hiểu, tính tốn thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh chiều dài dây ga áp dụng xe sử dụng nhiên liệu diesel - Đề tài lựa chọn c u điều khiển phù hợp với xe tham khảo - Thực lắp đặt c u truyền động - Lắp hoàn c u điều khiển lên xe thí nghiệm - Thực thí nghiệm hệ thống điều khiển cho th y hệ thống đáp ứng với tín hiệu điều khiển, có khả hồn thiện để áp dụng vào việc điều khiển tải cho động diesel  H n chế - Thời gian trình điều khiển hết hành trình cịn lớn (7,5s) Trên thực tế cần tốc độ nhanh - Chƣa lập đƣợc kết tiêu chuẩn để so sánh hiệu làm việc c u thí nghiệm - Chƣa đánh giá thử nghiệm c u trƣờng hợp xe bị trƣợt quay thực tế  Hư ng nghiên cứu tiếp th o - Cần thiết phải tập trung nghiên cứu hoàn thiện để rút ngắn thời gian điều khiển hành trình hệ thống - Hồn thiện mạch điều khiển nhằm đáp ứng tốc độ xây dựng mạch điều khiển chống trƣợt - Hoàn thiện tiêu chí an tồn nhƣ khuyến cáo khách hàng sử dụng hệ thống chân ga tự động điều chỉnh 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguy n Hữu Cẩn, “Lý thuyết ô tô, máy kéo”, nhà xu t khoa học kỹ thuật, năm 2005 Nguy n Hữu Cẩn, Dƣ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguy n Văn Tài, Lê Thị Vàng - Lý thuyết ôtô máy kéo - NXBKHKT Hà Nội - 1996 Nguy n Khắc Trai 1997 Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô NXB Giao thông vận tải Nguy n Khắc Trai, “Kỹ thuật chẩn đốn tô”, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2007 Nguy n Khắc Trai C u tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt.NXB Giao thông vận tải – 2007 Nguy n Thế Trực, Đoàn Bá Cƣơng 2007 Nghiên cứu chế tạo điều khiển nhiên liệu cho động diezel sử dụng bơm dãy Đề tài tốt nghiệp, Trƣờng ĐH BK HN Nguy n Trọng Hoan, “Bài giảng thiết kế tính tốn ơtơ”, NXB ĐHBK Hà Nội (2007) Ninh Đức Tốn – Đỗ Trọng Hùng, “Hƣớng dẫn làm tập dung sai”, Nhà xu t ĐHBK Hà Nội (2000) Trần Văn Thoan, Chuyên đề tiến sĩ “Nghiên cứu đề xu t c u tự động điều chỉnh tải động diezel”, ĐHBK Hà Nội (06/2016) 10 Trịnh Ch t – Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập ”, NXB Giáo dục (1998) 11 Tài liệu đào tạo kỹ thuật viên Toyota.TRC VSC ô tô Toyota 12 http://cncbaolong.com/ 13 http://linhkientudong.vn/ 14 Development of Traction Control System, Hun Sang Jung, Byung Hak Kwak, Young Jin Park June 12.15, 2000, Seoul, Korea 15 Huiyi Wang (2004), "Hardware-in-the-loop Simulation for Traction Control and the Debugs of its Electric Control Unit ", SAE International 16 Hyundai Sevice, Chonan Technical Service Training Center, “Anti.Lock Brake System for Hyundai Commercial Vehicles”, năm 2010 17 Meritor Wabco, “Antilock Braking System for truck”, năm 2011 18 Microchip technology, “dspic30F4011/4012 Data sheet, High.performance, 16.bit digital signal controller”,năm 2010 19 Omron, Catalog “Cylindrical Proximity Sensor E2A” 20 Philips Semiconductors, “Rotational Speed Sensors”, năm 1999 73 21 Renpei Matsumoto (1990) Vehicle traction control system for preventing vehicle turnover on curves and turns, Japan 22 Shunso F Watanabe (1993)Integral anti – lock brake/tration control system, United States Patent No US 5217283, 1993 23 Tetsuhiro Yamashita (1996) Traction control system for vehicle, United States Patent No US 5555499, 1996 24 Tomoyuki Hirao, Fumio Kageyama (1997) Traction control system for vehicle, United States Patent No US 5636909, 1997 25 Toru Ikeda, Fumiaki Honjyo, Shuji Shiraishi,Osamu Yano (1998) Traction control system for vehicle, United States Patent No US 5737713, 1998 26 Wabco (2011)Anti-Lock Braking System (ABS) and Anti Slip Regulation (ASR) 2nd edition, USA 27 Wabco Anti-Lock Braking System (ABS) for Trucks, Tractors and Buses 74 ... trƣợt cho xe tải Việt Nam  Ý nghĩa đề tài Đề tài nghiên cứu ? ?Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel? ?? Kết đề tài góp phần vào v n đề nghiên cứu. .. tơ, nghiên cứu đề tài ? ?Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel? ??.Với động nói chung động diesel nói riêng Với việc điều khiển công su t động. .. tự động điều khiển tơ Chính đề tài: ? ?Nghiên cứu đề xuất hệ thống chân ga có khả tự động điều chỉnh cho xe tải sử dụng động diesel? ?? đƣợc thực nhằm mục đích tạo sở cho trình nghiên cứu hệ thống kiểm