Giáo trình cơ điện tử trên ô tô 1

C I NT TRÊN Ê Ô TÔ Ô Ch ng H TH NG C I NT ?? C n t gìì ?? Phân bi t c n t v i t đ ng hóa ?? L ch s phát tri n c a c n t ?? Xu h ng phát tri n c a c n t KHÁI NI M H TH NG C I NT H th ng c n t thi t b cơng ngh c khí u n t đ ng b i thi t b n t => Thi t b công ngh c khí + b u n t đ ng b ng n t KHÁI NI M H TH NG C Thi t b công ngh c khí + b u n t đ ng I NT KHÁI NI M H TH NG C I NT Thi t b cơng ngh c khí + b u n t đ ng KHÁI NI M H TH NG C S đ kh i ch c n ng c a h th ng c n t I NT KHÁI NI M H TH NG C I NT KHÁI NI M H TH NG C I NT Ng KHÁI NI M H TH NG C I NT KHÁI NI M H TH NG C I NT i làm c n t đòi h i ph i n m v ng ki n th c đa l nh l c: C khí + u n t đ ng + n t công ngh thông tin L CH S PHÁT TRI N H TH NG C CÁC THÀNH PH N C A HT C I NT I NT Thi t b công ô ngh h c khí khí: ây c c u máy công tác, th c hi n thao tác c a q trình ì h cơng ngh h ( ) C m bi n (sensor) Là thi t b chuy n đ i n ng l ng t d ng qua d ng khác, g đ xác đ nh giá g tr đ i l ng g v t lý ý Ví d c m bi n đ c dùng v n t c, c m bi n gia t c, c m bi n ng su t, c m bi n áp su t, c m bi n l u l ng… C c u ch p hành (actuator) ây thi t b nh n ngu n n ng l ng t bên tác đ ng vào thi t b cơng ngh c s tín hi u u n t b u n Trong h th ng c n t th ng g p ba lo i c c u ch h p hành hà h công ô t c, đ ng c (đi n)) t nh h ti n đ ng c (đi n)) quay CÁC THÀNH PH N C A HT C I NT B vii x lý (microprocessor) ( i ) Dùng làm lõi c a b u n C u trúc c a g m thành ph n chính: b tính tốn s h c lơ gíc, b u n, ghi bus truy n thông Ph n m m u n Ph n m m u n th hi n thu t toán u n, có tác d ng ch cách th c h th ng ho t đ ng H TH NG C I NT Ô TÔ Các ph ng ti n giao thông v n t i nh ng thí d n hình v h th ng c n t H TH NG C I NT Ô TÔ Antilock Braking (ABS) Traction Control Systems y ((TCS)) Vehicle Dynamics Control (VDC) Electronic Stability Program (ESP) Electronically Controlled Suspension (ECS) Electric Parking Brake (EPB) Tyre Pressure Monitoring System (TPMS) H TH NG C I NT Ô TÔ - Vào đ u nh ng n m 1960, thi t b n t ô tô ch thi t b radio Các thi t b ch c n ng khác thu n túy c khí ho c n t an toàn lúc b y gi thu n túy c khí khí H th ng cung c p n thu n túy h th ng n t H th ng đánh l a th ng dùng ti p m c khí… - H th ng c n t đ u tiên ng d ng ô tô h th ng đánh l a n t vào cu i nh ng n m 1970 H th ng g m c m bi n v trí tr c khu u, u c m bi n v trí tr c cam, cam c m bi n v trí b m ga, c m bi n t c đ m b m ga… b vi x lý đ xác đ nh th i m đánh l a - C ng vào nh ng n m cu i 1970, h th ng ch ng bó c ng bánh g d ng g ô tô H th ng g y dùng g xe phanh ABS đ c ng c m bi n t c đ t i bánh xe đ c m nh n s bó c ng bánh xe b vi x lý phát tín hi u u n c c u ch p hành th c hi n u ch nh áp su t d u h th ng phanh đ bánh xe không b hãm c ng tr t l t H TH NG C I NT Ô TÔ - H th ng u n ch ng tr t quay TCS (traction control system) đ c phát tri n ô tô vào gi a nh ng n m 1990 Các c m bi n xác đ nh s tr t quay c a bánh xe trình t ng t c b u n (vi x lý) u n gi m công su t c a đ ng c truy n đ n bánh xe phanh bánh xe b tr t quay quay Trên nh ng đ ng tr n tr t, t i đ ng c nh h ng l n đ n s quay thân thâ xe t ng t c Khi bá bánh h xe b ttr t d c, kh n ng bám ngang gi m r t nhi u, t c m t kh n ng u g n h ng TCS giúp tơ có trì kh n ng u n h ng c a ô tô t ng t c giúp t ng kh n ng đ ng l c h c trì đ c đ tr t ph m vi t t nh t (đ c bi t v i nh ng lo i xe có tính n ng đ ng l c h c cao nh xe đua) có tác d ng nh b vi sai h n ch tr t H TH NG C I NT Ô TÔ - H th ng u n trình đ ng l c h c ô tô VDC (Vehicle Dynamics Control) đ c gi i thi u ô tô vào cu i nh ng n m 1990 Lúc b y gi , h th ng làm vi c t ng t nh TCS nh ng có thêm c m bi n quay thân xe c m bi n gia t c ngang H th ng th c hi n u ch h nh h l c kéo ké t i bá bánh h xe t c đ tơ đ t i thi u hóa s sai l ch h ng chuy n đ ng c a ô tô h ng g c a bánh xe d n h ng g - Hi n ô tô s d ng h th ng u n n đ nh c a ô tơ ESC (electronic stability control) Nó th c hi n u ch nh l c kéo l c phanh t i bánh xe đ tránh hi n t ng quay vòng th a quay vòng thi u u H TH NG C I NT Ô TƠ - Trên tơ hi n nay, b vi x lý 8, 16 32 bít đ c s d ng đ th c hi n ch c n ng u n khác Các b vi u n v i b nh EEPROM/EPROM nhi u thi t b ch c n ng khác nh ADC, ADC PWM PWM, Timer Timer,… đ c tích h p chip d n đ c ng d ng ô tô Các b vi u n lo i 32 bit dùng g cho u n đ ng gc ,h th ng truy n l c, túi khí; lo i 16 bit dùng cho ABS, TCS, VDC, h th ng u hịa khơng khí… lo i bit hi n ch dùng đ u n gh , c a, a g ng… ng H TH NG C I NT Ô TÔ H th ng u n trì kho ng cách an tồn v i tơ phía tr c C C C U CH P HÀNH C U CHÁP HÀNH TH NG G P a) C c u ch p hành n Th ng dùng đ th c hi n chuy n m ch h th ng Các c c u ch h p hành hà h lo l i g m r -le, l điđi t, t transitor, t it MOSFET, MOSFET triac,… ti C a) C c u ch p hành n R -le R le có r t nhi u d ng C U CH P HÀNH C C U CH P HÀNH C C U CH P HÀNH R -le R -le C C U CH P HÀNH i- t iôt bán d n đ c c u t o t m t m t ghép n-p v i m c đích s d ng nh m t van n n C Tran-zi-to C U CH P HÀNH C C U CH P HÀNH MOSFET MOSFET m t d ng transitor hi u ng tr ng Nó có ba chân c c đ c s d ng t ng t nh transitor g c c l ng C C C U CH P HÀNH C U CHÁP HÀNH TH NG G P b) C c u ch p hành n t G m thi t b bi n đ i n ng g l ng g n thành n ng gl t o l c t đ tác d ng lên h th ng thi t b c khí C th lo i đ ng c n: - T nh ti n, - Quay l c - Quay tròn liên t c - Quay tròn theo b c - S d ng ngu n n m t chi u - S d ng ngu ng n n xoay oa chi u … ng g t tr ng, g C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n t nh ti n C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n t nh ti n C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay l c C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay tròn ng c n: c ng m t d ng đ c bi t c a c c u ch p hành n t Nó có ó d ng: m t chi hi u ((s d ng nam châm hâ v nh h c u hay h nam hay h kích t b ng cu n dây n), xoay chi u, đ ng c b c C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay tròn ng gc đ n m t chi c u kích c t b ng g cu n dây dây: ng c n m t chi u th ng dùng c n mô men kh i đ ng l n ho c t c đ n đ nh, có th thay đ i ph m vi l n Nh c m c a đ ng c n m t chi u k t c u c góp ph c t p, p tin c y, y c n có ngu n m t chi u C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay tròn ng c n m t chi u kích t b ng cu n dây dây Ph ng trình n áp: U = E + R I T Trong đó, U n áp ttrên ê đ n c c c a đ ng c (ngu ( n c p)) R I n tr c a ph n ng dòng n ph n ng E s c n đ ng c m ng c a ph n ng (s c ph n n) E = p.N/(60a).n = kE.n p s đôi c c N s d n rô to a s đôi nhánh dây qu n (2a s nhánh qu n song song) t thông qua m i c c C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n m t chi u kích t b ng cu n dây Cơng su t n t : Pđt = E I Mô men n t : Mđt = Pđt/ kM = pN/(2 a) = p.N/(2 a).I = kM.I Khi kh i đ ng, t c đ b ng không nên E = nên dòng n I = U/R (có th b ng 30 l n Iđm, gây h i máy nh h ng t i ngu n n g gi m dòng dò g đ n m máy: áy có tth dùng dù g đ n tr t m máy áy vào m ch c ph n ng ho c gi m n áp đ t vào ph n ng C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n m t chi u kích t b ng cu c n dây dâ i u ch nh t c đ : t ph ng trình n áp U = E + R I E = kE.n ⇒ n = (U – R I )/(kE ) ⇒ Các bi n pháp u ch nh t c đ : - i u ch nh n tr m c n i ti p thêm vào m ch ph n ng - Thay đ i n áp U ay đ i t tthông ô g b ng g cách tthay ay đ i dị dịng g kích c t - Thay C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c kích t song song C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c kích t n i ti p C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay q a tròn Ph ng pháp u ch nh t c đ đ ng c DC C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay tròn C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c n quay tròn C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: c d ng đ ng c có s vịng ịng quay q a t l v i chu ch i xung ng n áp m t chi u C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: Unipolar motor C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: Bi-polar motor C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: S đ u n C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c:S đ u n C C U CH P HÀNH b) C c u ch p hành n t ng c b c: S đ u n – m ch c u H C C U CH P HÀNH c) C c u ch p hành th y khí Lo i c c u nàyy có n ng gl ng d ng khác C ng g l n r t đa d ng, g, thích h p v i nhi u C U CH P HÀNH c) C c u ch p hành th y khí ... kim Không màu V ch màu th Hàng ch c - V ch màu th nv - V ch màu th S nhân 10 10 0 10 00 10 000 10 0000 10 00000 10 000000 10 0000000 10 00000000 0 ,1 0, 01 - V ch màu th Dung sai 20% 1% 2% % - 5% 10 % 20%... nhân (PF) Tantan( F) 1 10 10 V ch UDC (V) T Tantan 10 10 0 - 0,1PF ? ?1% - 250 - ±2% 250w - - ±2,5% - 400 6,3 - - - ±5% - - - - - - - 1 2 Da cam 3 10 0 10 0 1K - Vàng 4 10 K - L c 5 10 0K - Lam 6 Tím... Các h th ng u n b ng n h th ng m ng không dây đ truy n thông gi a ô tô v i trung tâm u đ giao thông v i ô tô khác đ c nghiên c u ng d ng ng H TH NG C I NT Ô TÔ Các h th ng vi c n MEMS (Micro ElectroMechanical