truongcon77
Tài xế O-H
Hệ thống cơ điện tử ô tô
Những năm gần đây, các hệ thống cơ điện tử được ứng dụng trên nhiều hệ thống
khác nhau của ô tô nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, công
nghệ điện điện tử, chế tạo cảm biến và cơ cấu chấp hành. Xu hướng ứng dụng các hệ
thống cơ điện tử trên xe giúp đảm bảo an toàn chuyển động, tiên nghi, thân thiện với môi
trường đáp ứng các tiêu chuẩn ngày càng khắt khe và thị hiếu của người sử dụng. Các hệ
thống cơ điện tử giúp việc điều khiển trở nên chính xác và hiệu quả hơn, không những
thế nó còn tạo sự liên kết, phối hợp điều khiển giữa các hệ thống. Có thể chia xu hướng
ứng dụng các hệ thống cơ điện tử cũng như phối hợp điều khiển trên những ô tô hiện đại
thành ba vùng chính:
▪ Động cơ, hệ thống truyền lực: công nghệ mới được áp dụng nhằm nâng cao hiệu
quả sử dụng động cơ như hệ thống phun nhiên liệu điện tử, hệ thống phối khí điện
tử, hệ thống kiểm soát lực kéo, hệ thống kiểm soát khí xả. Các hệ thống này không
những phát triển tối ưu mà còn phối hợp với nhau giúp kiểm soát hoạt động động cơ
một cách hiệu quả
▪ Điều khiển động lực học xe: hệ thống điều khiển động lực học xe là sự phối hợp của
nhiều hệ thống. Các hệ thống này không những phát triển tối ưu mà còn phối hợp
với nhau giúp kiểm soát động lực học toàn xe một cách hiệu quả. Các hệ thống như
truyền lực phanh, treo, lái ngày càng được hoàn thiện đáp ứng các yêu cầu sử dụng
xe cũng như điều khiển xe
▪ Thông tin, tiện nghi, giải trí: các hệ thông thông tin trên xe ngày càng hoàn thiện
đồng thời điều khiển kết hợp giữa thông tin tín hiệu giao thông trên đường làm cho
xe trở lên thông minh hơn.
Trong ba vùng trên, điều khiển động lực học xe được các nhà nghiên cứu quan tâm
nhiều nhất. Các nghiên cứu về kiểm soát động lực học quan tâm tới nhiều khía cạch khác
nhau tuy nhiên có thể liệt kê thành ba hướng chính: Điều khiển kiểm soát theo phương
dọc, điều khiển kiểm soát theo phương ngang và điều khiển kiểm soát theo phương thẳng
đứng. Ba hướng trên có quan hệ mật thiết với nhau.
Một hệ thống cơ điện tử bao gồm kết cấu cơ khí, mạch điện điều khiển, bộ chấp
hành, các cảm biến và phần mềm chứa trương trình điều khiển (hình 1.2). Các hệ thống
cơ điện tử được áp dụng để cải tiến các hệ thống nhằm mục đích chính đáp ứng các mong
muốn cho người ngồi trên xe và đáp ứng yêu cầu điều khiển chuyển động cho người lái.
Đối với người ngồi trên xe, các hệ thống cơ điện tử được phát triển theo hướng tạo cảm
giác thoải mái và đảm bảo an toàn chủ động cũng như bị động. Đối với người điều khiển
lái, các hệ thống cơ điện tử phát triển theo hướng đáp ứng mong muốn về chuyển động,
tối ưu hóa các trạng thái chuyển động và điều khiển. Ví dụ như: hệ thống chống bó cứng
bánh xe khi phanh ABS (Anti-lock Braking Systems) và kiểm soát lực kéo TRC
(Traction Control System) có thể phân phối lực phanh và lực kéo một cách tự động theo
từng chế độ để đáp ứng tốt hơn hoạt động phanh và truyền lực trên xe.Hệ thống lái tích
cực AFS/ARS (Active Front/Rear Steering) hay hệ thống điều khiển ổn định động lực
học DSC (Dynamic Stability Control) có thể duy trì, ổn định tình trạng động lực học theo
mong muốn của người lái trong quá trình quay vòng.
Trong năm thành phần của hệ thống cơ điện tử thì phần mềm đóng vai trò cơ sở tri
thức. Nó chứa chương trình điều khiển và có thể thay đổi một cách linh hoạt theo các
thuật toán khác nhau. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của các hệ thống trên xe các nhà thiết
kế sẽ lựa chọn xây dựng chương trình điều khiển dựa trên các thuật toán về hệ thống.
Thuật toán điều khiển được phát triển dựa trên lý thuyết điều khiển. Lý thuyết điều khiển
hiện đại được áp dụng cho các hệ thống cơ điện tử ô tô làm cho các hệ thống này ngày
càng trở lên thông minh. Việc áp dụng này làm cho ngành công nghiệp ô tô luôn có các
bước nhảy công nghệ. Các hệ thống được phát triển gồm ba hệ thống điều khiển chính:
hệ thống điều khiển độc lập, hệ thống điều khiển kết hợp, hệ thống điều khiển tích hợp.
Những năm gần đây, các hệ thống cơ điện tử được ứng dụng trên nhiều hệ thống
khác nhau của ô tô nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, công
nghệ điện điện tử, chế tạo cảm biến và cơ cấu chấp hành. Xu hướng ứng dụng các hệ
thống cơ điện tử trên xe giúp đảm bảo an toàn chuyển động, tiên nghi, thân thiện với môi
trường đáp ứng các tiêu chuẩn ngày càng khắt khe và thị hiếu của người sử dụng. Các hệ
thống cơ điện tử giúp việc điều khiển trở nên chính xác và hiệu quả hơn, không những
thế nó còn tạo sự liên kết, phối hợp điều khiển giữa các hệ thống. Có thể chia xu hướng
ứng dụng các hệ thống cơ điện tử cũng như phối hợp điều khiển trên những ô tô hiện đại
thành ba vùng chính:
▪ Động cơ, hệ thống truyền lực: công nghệ mới được áp dụng nhằm nâng cao hiệu
quả sử dụng động cơ như hệ thống phun nhiên liệu điện tử, hệ thống phối khí điện
tử, hệ thống kiểm soát lực kéo, hệ thống kiểm soát khí xả. Các hệ thống này không
những phát triển tối ưu mà còn phối hợp với nhau giúp kiểm soát hoạt động động cơ
một cách hiệu quả
▪ Điều khiển động lực học xe: hệ thống điều khiển động lực học xe là sự phối hợp của
nhiều hệ thống. Các hệ thống này không những phát triển tối ưu mà còn phối hợp
với nhau giúp kiểm soát động lực học toàn xe một cách hiệu quả. Các hệ thống như
truyền lực phanh, treo, lái ngày càng được hoàn thiện đáp ứng các yêu cầu sử dụng
xe cũng như điều khiển xe
▪ Thông tin, tiện nghi, giải trí: các hệ thông thông tin trên xe ngày càng hoàn thiện
đồng thời điều khiển kết hợp giữa thông tin tín hiệu giao thông trên đường làm cho
xe trở lên thông minh hơn.
Trong ba vùng trên, điều khiển động lực học xe được các nhà nghiên cứu quan tâm
nhiều nhất. Các nghiên cứu về kiểm soát động lực học quan tâm tới nhiều khía cạch khác
nhau tuy nhiên có thể liệt kê thành ba hướng chính: Điều khiển kiểm soát theo phương
dọc, điều khiển kiểm soát theo phương ngang và điều khiển kiểm soát theo phương thẳng
đứng. Ba hướng trên có quan hệ mật thiết với nhau.
Một hệ thống cơ điện tử bao gồm kết cấu cơ khí, mạch điện điều khiển, bộ chấp
hành, các cảm biến và phần mềm chứa trương trình điều khiển (hình 1.2). Các hệ thống
cơ điện tử được áp dụng để cải tiến các hệ thống nhằm mục đích chính đáp ứng các mong
muốn cho người ngồi trên xe và đáp ứng yêu cầu điều khiển chuyển động cho người lái.
Đối với người ngồi trên xe, các hệ thống cơ điện tử được phát triển theo hướng tạo cảm
giác thoải mái và đảm bảo an toàn chủ động cũng như bị động. Đối với người điều khiển
lái, các hệ thống cơ điện tử phát triển theo hướng đáp ứng mong muốn về chuyển động,
tối ưu hóa các trạng thái chuyển động và điều khiển. Ví dụ như: hệ thống chống bó cứng
bánh xe khi phanh ABS (Anti-lock Braking Systems) và kiểm soát lực kéo TRC
(Traction Control System) có thể phân phối lực phanh và lực kéo một cách tự động theo
từng chế độ để đáp ứng tốt hơn hoạt động phanh và truyền lực trên xe.Hệ thống lái tích
cực AFS/ARS (Active Front/Rear Steering) hay hệ thống điều khiển ổn định động lực
học DSC (Dynamic Stability Control) có thể duy trì, ổn định tình trạng động lực học theo
mong muốn của người lái trong quá trình quay vòng.
Trong năm thành phần của hệ thống cơ điện tử thì phần mềm đóng vai trò cơ sở tri
thức. Nó chứa chương trình điều khiển và có thể thay đổi một cách linh hoạt theo các
thuật toán khác nhau. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của các hệ thống trên xe các nhà thiết
kế sẽ lựa chọn xây dựng chương trình điều khiển dựa trên các thuật toán về hệ thống.
Thuật toán điều khiển được phát triển dựa trên lý thuyết điều khiển. Lý thuyết điều khiển
hiện đại được áp dụng cho các hệ thống cơ điện tử ô tô làm cho các hệ thống này ngày
càng trở lên thông minh. Việc áp dụng này làm cho ngành công nghiệp ô tô luôn có các
bước nhảy công nghệ. Các hệ thống được phát triển gồm ba hệ thống điều khiển chính:
hệ thống điều khiển độc lập, hệ thống điều khiển kết hợp, hệ thống điều khiển tích hợp.
