- Nội dung thực hiện:
d. Phân loại theo phần tử ổn định
3.9. Cảm biến đo độ cao xe G76, G77, G78, G289 (cảm biến cấp độ)
3.9.1. Chức năng
Các cảm biến cấp độ được gọi là cảm biến góc. Với sự trợ giúp của đơn vị động học liên kết kết nối, sự thay đổi chiều cao của thân xe được chuyển đổi thành thay đổi góc.
Cảm biến góc được sử dụng trong Audi allroad quattro là cảm biến không tiếp xúc hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng. Một tính năng đặc biệt của cảm biến mức được sử dụng là nó tạo ra hai tín hiệu đầu ra khác nhau tỷ lệ với góc. Điều này cho phép nó được sử dụng cho cả hệ thống treo 4 cấp và điều khiển phạm vi đèn pha.
Một đầu ra tín hiệu cung cấp một điện áp tỷ lệ với góc (đối với điều khiển phạm vi đèn pha) và đầu ra tín hiệu thứ hai cung cấp và tín hiệu PWM (điều chỉnh độ rộng xung) tỷ lệ với góc (đối với hệ thống treo khí 4 cấp).
3.9.2. Vị trí cảm biến
Hình 3.13: Vị trí cảm biến độ cao trục trước
Vì lý do kỹ thuật, điện áp cho các cảm biến mức độ bên trái (phía trước bên trái G78 và phía sau bên trái G76) được cung cấp bởi bộ điều khiển phạm vi đèn pha J431. Nguồn được cung cấp cho các cảm biến cấp độ bên phải (phía trước bên phải G289 và phía sau bên phải G77) bởi bộ điều khiển hệ thống treo khí 4 cấp J197. Điều này đảm bảo rằng nếu bộ điều khiển J197 hư hỏng, hệ thống điều khiển phạm vi đèn pha có thể tiếp tục hoạt động.
3.9.3. Cấu tạo
Cảm biến góc bao gồm chủ yếu là stato và rôto. Stator bao gồm một bảng mạch đa lớp bao gồm cuộn dây kích từ, ba cuộn dây thu và các thiết bị điện tử điều khiển/đánh giá. Ba cuộn dây thu có hình dạng ngôi sao hình học góc cạnh và được bố trí lệch pha. Cuộn dây kích từ được gắn ở mặt sau của bảng mạch. Rôto bao gồm một vòng dây dẫn kín được nối với thanh quay. Vòng dây dẫn có hình dạng hình học giống như cuộn dây máy thu.
Hình 3.15: Cấu tạo cảm biến cấp độ
3.9.4. Nguyên lý hoạt động
Cuộn dây kích từ phải chịu một dòng điện xoay chiều tạo ra trường xoay chiều điện từ, cảm ứng được xuyên qua rôto.
Dòng điện cảm ứng trong rôto tạo ra trường xoay chiều điện từ thứ hai xung quanh vòng dây dẫn (rôto). Cả hai trường xen kẽ, từ cuộn kích từ và từ rôto, tác động lên cuộn dây máy thu và tạo ra dòng điện xoay chiều tương ứng trong chúng.
Trong khi cảm ứng của rôto độc lập với vị trí góc của nó, cảm ứng của cuộn dây máy thu phụ thuộc vào khoảng cách của chúng với rôto và do đó dựa vào vị trí của nó.
Là rôto, tùy thuộc vào vị trí góc của nó, chồng chéo khác nhau đối với từng cuộn dây máy thu, biên độ điện áp của chúng thay đổi theo vị trí góc của rôto.
Các thiết bị điện tử đánh giá bù dòng điện xoay chiều của cuộn dây máy thu, khuếch đại chúng và tạo ra điện áp đầu ra tỷ lệ cho ba cuộn dây máy thu (đo tỷ lệ). Sau khi đánh giá điện áp, kết quả được chuyển đổi thành tín hiệu đầu ra cho các cảm biến mức và được truyền đến các đơn vị điều khiển để xử lý tiếp.
Hình 3.16: Nguyên lý hoạt động của cảm biến cấp độ
Biên độ điện áp tùy thuộc vào vị trí của rôto đối với cuộn dây máy thu (ví dụ về vị trí rôto)
Hình 3.17: Biên độ điện áp thu được từ cảm biến
3.10. Sơ đồ chức năng
Hình 3.20: Tín hiệu phụ Bảng 3.1: Giải thích các ký hiệu trên sơ đồ mạch điện
Tên ký hiệu Diễn giải
E281 Bộ vận hành hệ thống treo tự cân bằng
F216 Công tắc tiếp xúc cho đèn sương mù phía sau có thể chuyển đổi G76 Cảm biến gửi tín hiệu tự cân bằng sau trái (RL)
G77 Cảm biến gửi tín hiệu tự cân bằng sau phải (RR) G78 Cảm biến gửi tín hiệu tự cân bằng trước trái (FL) G289 Cảm biến gửi tín hiệu tự cân bằng trước phải (FR) G290 Cảm biến nhiệt độ máy nén
G291 Cảm biến áp suất hệ thống treo tự cân bằng J197 Bộ điều khiển hệ thống treo tự cân bằng
J429 Bộ điều khiển khóa trung tâm J431 Bộ điều khiển góc chiếu đèn pha
N111 Van xả
N148 Van lò xo khí nén trước trái (FL) N149 Van lò xo khí nén trước phải (FR) N150 Van lò xo khí nén sau trái (RL) N151 Van lò xo khí nén sau phải (RR) N311 Van tích lũy áp suất
K134 Đèn cảnh báo lỗi hệ thống treo
V48 Motor điều chỉnh góc chiều đèn pha trái V49 Motor điều chình góc chiếu đèn pha phải
V66 Máy nén
3.10. Bộ điều khiển
Yếu tố trung tâm của hệ thống là đơn vị điều khiển, ngoài chức năng điều khiển, còn cho phép theo dõi và chẩn đoán toàn bộ hệ thống. Bộ điều khiển phát hiện tín hiệu từ các cảm biến cấp độ và sử dụng nó để xác định cấp độ xe hiện tại. Điều này được so sánh với mức tham chiếu và được sửa nếu cần thiết, tùy thuộc vào các biến đầu vào (giao diện) tiếp theo và các tham số điều khiển bên trong của nó (thời gian phản ứng và độ lệch mức). Nó phân biệt giữa các tình huống điều khiển khác nhau và điều khiển chúng thông qua các khái niệm điều khiển có liên quan. Tự chẩn đoán toàn diện tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra và phục vụ hệ thống.
3.11. Phản ứng của hệ thống
3.11.1 Chế độ chiều cao / chế độ lái xe
Bảng 3.2: Thời gian phản ứng khi độ lệch cấp
Tốc độ lái xe Thời gian phản ứng nhỏ hơn5 km/h
Chế độ cao
Khoảng 5 giây
Khoảng 1 giây tại mức độ cực thấp lớn hơn10
km/h Chế độ lái
Khoảng 50 giây hoặc 15 phút tùy thuộc vào độ lệch
3.11.2. Đặc điểm kiểm soát trong quá trình thay đổi cấp độ
Thay đổi cấp độ về cơ bản được thực hiện theo trục, theo đó sự khác biệt về cấp độ giữa bên trái và bên phải được bù (ví dụ: nếu tải về một phía).
3.11.3. Quá trình thay đổi cấp độ
Nâng cao - trục sau trước, sau đó là trục trước. Hạ thấp - trục trước trước, rồi trục sau.
3.11.4. Chế độ chạy
Chế độ chạy cho phép bù độ lệch sau khi đỗ xe (ví dụ: do hành khách rời khỏi xe hoặc dỡ xe) và trước khi lái xe đi (ví dụ: do làm mát quá mức, rò rỉ hoặc tải).
Trong chế độ này, thời gian trễ trước khi bắt đầu một hành trình được giữ ở mức tối thiểu.
Sau khi động cơ ngừng hoạt động, bộ điều khiển ở chế độ được gọi là chạy. Thiết bị điều khiển vẫn hoạt động trong tối đa 15 phút (qua thiết bị đầu cuối 30) cho đến khi thiết bị chuyển sang chế độ ngủ.
Do năng lượng hạn chế có sẵn khi tắt động cơ, giới hạn điều khiển được mở rộng và điều khiển bị giới hạn cả về số lượng và thời lượng.
3.11.5. Chế độ ngủ
Để giảm thiểu mức tiêu thụ điện, bộ điều khiển sẽ chuyển sang hệ thống nhàn rỗi (chế độ ngủ) sau 15 phút.
Không có điều chỉnh mức độ trong chế độ ngủ. Ngay sau đó, tín hiệu đánh thức được kích hoạt chủ yếu bởi tín hiệu tiếp xúc cửa. Nếu tín hiệu tiếp xúc cửa không thành công, hệ thống sẽ được kích hoạt khi đánh lửa được bật ON hoặc bằng tín hiệu tốc độ lái xe.
Hệ thống có thể chuyển đổi giữa chế độ ngủ và chế độ chạy, được kích hoạt thông qua tín hiệu tiếp xúc cửa, tối đa là 15 lần. Đối với 15 quy trình đánh thức tiếp theo, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ ngủ chỉ sau 1 phút.
Hệ thống sau đó chỉ có thể được kích hoạt thông qua thiết bị đầu cuối 15 và/hoặc tín hiệu tốc độ.
PHẦN BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Bài báo cáo này đã trình bày được hai nội dung chủ yếu là tổng quan về hệ thống treo và hệ thống treo điện tử trên Audi A6. Qua đây giúp cho người nghiên cứu và người đọc hiểu hơn về phân loại, cấu tạo của hệ thống treo và đặc biệt là hiểu hơn về hệ thống treo tích cực.
Trong bài báo cáo này do hệ thống treo điều khiển điện tử trên Audi A6 có hai kiểu hệ thống treo nên nhóm đã chia ra làm hai chương riêng biệt. Mỗi phần đều đưa ra cấu tạo, nguyên lý hoạt động nhưng vẫn còn thiếu xót bởi vì nhóm chưa được tiếp xúc thực tế chỉ tìm hiểu qua video và tài liệu được đăng tải trên internet.
Bên cạnh những vấn đề đã đạt được, do thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu xót về mặt kiến thức, khả năng ngoại ngữ chưa cao để đọc được tài liệu nước ngoài chuẩn hơn và kỹ năng về tổng hợp nội dung không thật sự hoàn. Mặc dù nhóm đã có sự nổ lực và cố gắng nhưng vẫn không thể khắc phục hoàn toàn thiếu xót.
Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm xin đề ra những nội dung nghiên cứu mới về thiết kế hệ thống treo điện tử để các sinh viên có thể tìm hiểu sâu, khái quát hơn và đồng thời am hiểu về cầu xe tốt hơn.
Báo cáo của nhóm tuy đã hoàn thành nhưng còn rất nhiều thiếu sót em mong được sự chỉ bảo góp ý nhận xét của thầy TS. Nguyễn Thái Vân để chúng em có thể rút kinh nghiệm và hiểu biết hơn nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã hướng dẫn và tạo điều kiện để nhóm hoàn thành tốt báo cáo và đúng tiến độ!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Vũ Đức Lập, Cao Hùng Phi, Nguyễn Thái Vân, Cấu Tạo ô tô, Trường ĐH SPKT Vĩnh Long, Hà Nội, 2018.
[2] Đặng Quý, Giáo trình Ô tô, Trường ĐH SPKT TP.HCM, TP. Hồ Chí Minh, 2007. [3] Nguyễn Văn Chưởng, Kết cấu ô tô, Nhà xuất bản bách khoa Hà Nội, 2009.
[4] Audi Service, Pneumatic suspension system, Part 1, Selflevelling suspension in the Audi A6, Germany
[5] Audi Service, Pneumatic suspension system, Part 2, 4-level air suspension in the