Tiểu luận cơ khí động lực hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ lên dốc (HAC)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÊN DỐC (HAC GVHD: TS.Huỳnh Phước Sơn SVTH: NGUYỄN HỒNG ĐÌNH BẢO MSSV:18845043 ĐỖ XN CẢNH MSSV: 18845044 ĐỖ KHẮC TRỌNG MSSV: 18845077 TP HỒ CHÍ MINH, NGÀY 28 THÁNG 05 NĂM 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÊN DỐC (HAC GVHD: TS.Huỳnh Phước Sơn SVTH: NGUYỄN HỒNG ĐÌNH BẢO MSSV:18845043 Đỗ Xuân Cảnh MSSV: 18845044 ĐỖ KHẮC TRỌNG MSSV: 18845077 TP HỒ CHÍ MINH, NGÀY 28 THÁNG 05 NĂM 2020 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin cảm ơn nhà trường và quý thầy cô đã xây dựng môi trường học tập tốt, truyền đạt kiến thức cũng những kinh nghiệm để em có thể gặt hái thành quả năm qua Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS.Huỳnh Phước Sơn Thầy là người hướng dẫn nhiệt tình, ln đưa những nhận xét đắn để chúng em hoàn thành đề tài tốt nghiệp kịp thời và hoàn thiện có thể Sau cùng, có nhiều nỗ lực, thời gian thực hiện đề tài không nhiều và kiến thức, kinh nghiệm hạn chế nên tiểu luận tốt nghiệp nhiều thiếu sót Do đó, em kính mong quý thầy cô, bạn bè thông cảm và mong nhận ý kiến từ người để hoàn thiện đề tài tốt Em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực hiện TÓM TẮT Lời nói đầu: Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam phát triển mạnh và đặc biệt là ngành kỹ thuật ô tô Vấn đề lại, vận chuyển ngày càng tăng người toàn thế giới Ơ tơ gần là phương tiện chủ lực đáp ứng nhu cầu đó Công nghệ ô tô là ngành khoa học kỹ thuật phát triển nhanh phạm vi toàn thế giới, để đáp ứng nhu cầu đã làm cho tốc độ gia tăng số lượng ô tô thế giới nhanh Do đó, tình hình giao thơng ngày càng phức tạp và nảy sinh vấn đề cấp bách cần phải giải quyết tai nạn giao thông, ô nhiễm môi trường, khủng hoảng nhiên liệu… Để giải qút vấn đề đó, địi hỏi ngành cơng nghệ ô tô phải áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến thiết kế, ứng dụng nguyên vật liệu và công nghệ hiện đại để cho đời những chiếc xe ngày càng hoàn hảo với tính vận hành và tính an toàn vượt trội Một những hệ thống liên quan đến an toàn là hệ thống hỗ trợ lái Các hệ thống hỗ trợ lái là những hệ thống khách hàng quan tâm hiện mua xe tơ những lợi ích mà nó mang lại sử dụng như: an toàn, điều khiển xe dễ dàng, công nghệ hiện đại… Và trình học tập, em đã tiếp xúc, tìm hiểu về hệ thống này và nhận thấy là đề tài bổ ích đáng để tìm hiểu Chính em đã chọn đề tài tiểu luận: “HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC (HAC)” Đề tài “hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)” cũng giúp cho em hiểu thêm về cách hoạt động hệ thống xe cũng cách hệ thống kết nối với Mục tiêu nghiên cứu tiểu luận: - Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) - Các thành phần hệ thống hỗ trợ lái - Cách hệ thống kết nối với Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) Phạm vi nghiên cứu: - Các thành phần hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ - đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ - trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) Ứng dụng hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) Phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện đề tài, em sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phân tích và tổng hợp lý thuyết Bên cạnh đó, em dịch số tài liệu chuyên ngành tiếng anh để phục vụ cho công việc MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ Viết Tắt Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt ACC Active cruise control Kiểm sốt hành trình chủ động ACSM Advanced crash safety module Module an toàn va chạm nâng cao AMPT Top Hi-Fi amplifier Hệ thống âm ASD Active sound design Giả lập âm chủ động BDC Body domain controller Kiểm soát phạm vi thân xe CON Controller Cụm điều khiển DME Digital motor electronics Hộp động DEM2 Digital motor electronics Hộp động DSC Dynamic stability controller Kiểm soát cân động học EARSH Electric active roll stabilization Cân chủ động cầu sau rear EARSV Electric active roll stabilization Cân chủ động cầu trước front EGS Electronic transmission control Điều khiển hộp số điện tử ESP Electromechanical power Trợ lực lái điện tử steering FLA High-beam assistant Hỗ trợ đèn đầu FLER Frontal light electronics right Đèn đầu trước phải FLEL Frontal light electronics left Đèn đầu trước trái FZD Roof function centre Chức cửa sổ trời GWS Gear selector Cần số HEADUNIT Head unit Hộp điều khiển màn hình HKFM Tailgate function module Module chức cốp sau HSR Rear axle slip angle control Kiểm soát góc trượt cầu sau IHKA Intergrated automatic Điều hòa tích hợp heating/air conditioning KAFAS Camera-based driver support Hệ thống camera hỗ trợ lái system KOMBI Instrument panel Đồng hồ tap-lo CID Central Information Display Màn hình trung tâm LEM Light effect manager Quản lý hiệu ứng đèn NFC Near field communication Giao tiếp gần NVE Night vision electronics Thiết bị điện tử nhìn đêm PCU Power control unit Hộp kiểm sốt cơng suất PMA Parking maneuver assistant Hỗ trợ đỗ xe RFK Reversing camera Camera lùi RSE Rear seat entertainment Giải trí hàng ghế sau RSL Radar sensor, left (avoidance Cảm biến radar, trái assistant) RSR Radar sensor, right (avoidance Cảm biến radar, phải assistant) SAS Optional equipment system Hệ thống thiết bị tùy chọn SMBF Seat module, passenger Module ghế hành khách trước SMBFH Seat module, passenger, rear Module ghế hành khách sau phải SMFA Seat moduel, driver Module ghế lái SMFAH Seat module, driver, rear Module ghế hành khách sau trái SPNMHL Seat pneumatics module back Module bóng khí massage sau left trái Seat pneumatics module back Module bóng khí massage sau right phải Seat pneumatics module front Module bóng khí massage trước left trái Seat pneumatics module front Module bóng khí massage trước right phải SWW Blind spot detection ( primary) Phát hiện điểm mù (sơ cấp) SWW2 Blind spot detection ( secondary) Phát hiện điểm mù (thứ cấp) TCB Telematic communication box Hộp giao tiếp điện thoại TRSVC Top rear side view camera Camera toàn cảnh VDP Vertical dynamic flatform Nền tảng động học dọc trục VTG Transfer box Hộp số phụ WCA Wirless charging oddments tray Khay sạc không dây ZGM Central gateway module Module giao tiếp trung tâm Start-up node control units for Hộp điều khiển nút khởi động starting and synchronizing the để khởi động và đồng hóa hệ flexRay bus system thống bus flexRay Control units with wake-up Hộp điều khiển với quyền kích authorization hoạt Control units also connected at Hộp điều khiển kết nối tại SPNMHR SPNMVL SPNMVR terminal 15WUP thiết bị đầu cuối 15WUP DANH MỤC CÁC HÌNH Chương 1: CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI 1.1 Tổng quan hệ thống 1.1.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC Hình 1.1: Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc Hệ thống hỗ trợ lên dốc HAC có chức hỗ trợ người lái khởi hành dừng dốc cụ thể là tạo khoảng thời gian đủ để cho di chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga để bắt đầu di chuyển 10 Chương 3: HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC HAC VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ XUỐNG DỐC DAC 3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hai hệ thống HAC DAC Tín hiệu từ cảm biến 1/ Cảm biến góc nghiêng 1/Hệ thống phanh (Brake by wire) 2/ Cảm biến vận tốc bánh xe ECU 3/ Cảm biến điều chỉnh chiều cao 2/Hoạt động ly hợp (nếu có) 3/ Kiểm sốt mơ men xoắn 4/ Cảm biến gia tốc Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 3.2 Các cảm biến đầu vào 3.2.1 Cảm biến góc nghiêng Hình 3.17: Cấu tạo cảm biến góc nghiêng 39 Nếu xe bạn nổ máy mà lại dừng đoạn đường dốc có góc lớn độ cảm biến độ nghiêng này phát hiện và gửi đến xử lý để tính toán xem xe có khả tuột dốc không để đưa xử lý kịp thời Thiết kế bản loại cảm biến là loạt thiết bị chuyển mạch thủy ngân Một công tắc thủy ngân tạo thành hai dây điện và quả bóng thủy ngân đặt bên xy lanh Thủy ngân là kim loại lỏng, có thể chảy nước dẫn điện kim loại thể rắn Trong công tắc thủy ngân, dây (tạm gọi là dây A) qua tất cả đường xy lanh, dây lại (dây B) kéo dài đến đường phía Thủy ngân luôn tiếp xúc với dây A nó có thể phá vỡ tiếp xúc với dây B Nguyên lý hoạt động: Khi xy lanh nghiêng phía, thủy ngân chuyển động và tiếp xúc với dây B Điều này giúp đóng mạch chạy qua công tắc thủy ngân Khi xy lanh nghiêng theo hướng khác, thủy ngân cuộn sang dây thứ hai và mở mạch Ở số thiết kế khác, đỉnh dây B tiếp xúc và thủy ngân phải tiếp xúc với đỉnh để đóng mạch Nghiêng thủy ngân theo cách nào mở mạch 3.2.2 Cảm biến vận tốc bánh xe 40 Hình 3.18:Cấu tạo cảm biến vận tốc bánh xe Cảm biến tốc độ là phận phanh điện tử nhằm mục đích phịng chống hãm cứng phanh bánh xe tô trường hợp xe ô tô cần giảm tốc độ đột ngột Cảm biến tốc độ ô tô thường có cấu tạo đặt hốc bánh xe sử dụng đĩa phanh cả bánh Trong trường hợp xe bạn có thêm trang bị phanh tang trống bánh phía sau cảm biến tốc độ xe ô tô đặt hộp vi sai Nguyên lý hoạt động: Hệ thống cảm biến tốc độ xe ô tô hoạt động dựa hiện tượng cảm ứng từ Với thiết kế có nam châm gắn gần bánh kim loại đồng thời chyển động với bánh xe khiến xe bạn chuyển động hay bánh xe quay bánh chuyển động theo Và lúc qua nam châm tạo nên dòng điện xoay chiều Lúc đó tín hiệu điện đọc thông qua số lượng xung theo thời gian và qua đó chuyển thành vận độ 3.2.3 Cảm biến điều chỉnh chiều cao 41 Hình 3.19: Cấu tạo cảm biến điều chỉnh chiều cao Trong bánh xe đều có lắp cảm biến điều chỉnh chiều cao Cảm biến này chuyển đổi biến động về chiều cao xe thành những thay đổi về góc quay liên kết Khi đó kết quả thay đổi phát hiện dạng thay đổi điện áp Nguyên lý hoạt động: Khi xe trở nên cao điện áp tín hiệu cũng cao và ngược lại, xe trở nên thấp điện áp tín hiệu cũng tụt xuống 3.2.4 Cảm biến gia tốc Hình 3.20: Cấu tạo cảm biến gia tốc Cảm biến gia tốc phía trước kết hợp với cảm biến điều chỉnh chiều cao phía trước, cảm biến gia tốc phía sau đặt khoang hành lý 42 Hình 3.21: Nguyên lý hoạt động cảm biến gia tốc Nguyên lý hoạt động: Khi xe phanh lại đĩa có xu hướng lao về phía trước, đĩa lao về phía trước ánh sáng di chuyển qua khe hở đĩa chiếu vào transistor quang truyền tín hiệu điện áp về hộp ECU Tín hiệu điện áp này lớn hay nhỏ tùy vào lượng ánh sáng chiếu xuyên qua nhiều hay ít 3.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC Để kích hoạt chế độ HAC này, người lái phải dừng xe lại dốc sau đó đè chân phanh đên khí nghe tiếng buzz và đèn báo hệ thống cân điện tử nhấp nháy Và nếu đè chân phanh mà ko có tiếng buzz và đèn báo hệ thống cân điện tử ko nhấp nháy ta cần nhẹ nhàng nhả chân phanh tí cho ko xe bị tuột dốc đạp phanh sâu vào lần nữa để kích hoạt chế độ 43 Hình 3.22: Đèn báo chế độ hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC bật Khi chế độ đã kích hoạt, phanh tự động hãm xe lại vài giây sau người lái nhà chân phanh để chuyển sang chân ga lúc đó đèn phanh vẫn bật bình thường Khi người lái điều khiển xe di chuyển chế độ HAC tắt và đèn phanh cũng tắt theo đèn báo hệ thống cân điện tử tự động tắt và có tiếng buzz báo hiệu Lưu ý: Chế độ này có thể hãm xe thời gian ngắn nếu người lái không di chuyển xe xe bị tuột 3.3.1 Điều kiện để tắt chế độ HAC Ko có ý định lái 2s sau nhả bàn đạp phanh Cần số chế độ P Phanh tay kích hoạt Người lái đạp bàn đạp phanh lần nữa 44 3.3.2 Điều kiện để bật chế độ HAC Xe dừng lại dốc Cần số chế độ khác ngoài P và N Phanh tay ko kích hoạt Người lái chưa đạp bàn đạp phanh lần nữa 3.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC Hình 3.23: Cơng tắc bật chế độ hỗ trợ đổ đèo DAC Khi bật chế độ DAC, hệ thống gửi tín hiệu xuống hệ thống phanh ABS và hệ thống kiểm soát lực kéo TRC để hãm xe lại vận tốc an toàn đã set ECU,duy trì độ bám đường xe giúp người lái không cần rà chân phanh hay lo lắng tay số nào từ đó làm giảm áp lực phanh từ bàn đạp phanh 45 Hình 3.24: Đèn báo hệ thống hộ trợ đổ đèo DAC bật KẾT LUẬN Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh, là lần đầu tiên em vận dụng hết tất cả kiến thức đã học tập tại trường cũng những em biết để thực hiện nội dung tốt nghiệp Trong trình thực hiện tiểu luận tốt nghiệp, nhờ dạy dỗ và bảo tận tình 46 quý Thầy giáo và góp ý bạn khóa, mà đặc biệt là dẫn tận tình Thầy TS.Huỳnh Phước Sơn Em đã hoàn thành đề tài tiểu luận thời gian, nhiệm vụ, yêu cầu và mục tiêu đề tài Quá trình thực hiện này đã giúp em tích luỹ vốn kiến thức, kỹ và chuyên môn nghề nghiệp vô quý giá và đó cũng chính là hành trang cho em vững bước vào đời Sau trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, em đã giải quyết số vấn đề bản xung quanh những mục tiêu đề như: Trình bày yêu cầu, nhiệm vụ và cấu tạo, nguyên tắc hoạt động hệ thống hỗ trợ lái Tìm hiểu vai trị, vị trí cảm biến, phận liên quan để hệ thống hỗ trợ có thể hoạt động hiệu quả Tìm hiểu cách hệ thống tương tác, kết nối với để hoạt động Với trình độ và kinh nghiệm có hạn nên phần viết tiểu luận không tránh khỏi những khuyết điểm, sai sót định Em mong quý thầy, bạn đóng góp ý kiến thêm để đề tài hoàn chỉnh TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh: [1] Technical Training-Product information- G12 Driver Assistance Systems Phần mềm chuyên dùng: 47 [2] Owner’s Handbook (Hướng dẫn sử dụng xe) [3] Intergated Sevice Technical Application (Phần mềm chuyên hãng BMW) 48 ... “HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC (HAC)? ?? Đề tài “hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và... THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÊN DỐC (HAC GVHD: TS.Huỳnh Phước Sơn... 1: CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI 1.1 Tổng quan hệ thống 1.1.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC Hình 1.1: Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc Hệ thống hỗ trợ lên dốc HAC có chức hỗ trợ người