Luận văn Ðiều khiển hộp số tự ðộng bằng phần mềm Labview (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Ðiều khiển hộp số tự ðộng bằng phần mềm Labview (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÌNH TRỊ ÐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ÐỘNG BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ÐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 0 4 8 2 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÌNH TRỊ ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÌNH TRỊ ĐIỀU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 Hướng dẫn khoa học TS. Lê Thanh Phúc TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: NGUYỄN BÌNH TRỊ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 31/10/1970 Nơi sinh: Quảng Trị Quê quán: Quảng Trị Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: Ấp Bà Rịa, Xã Phước Tân, Huyện, Xuyên Mộc, Tĩnh Bà Rịa Vũng Tàu. Điện thoại liên lạc: Điện thoại nhà riêng: 0932656535 Fax: Email: Trinb@brtvc.edu.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ: 1995 đến 2000 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ Khí Động Lực Môn thi tốt nghiệp: Môn thi chuyên đề III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 01/2002 Trường Dạy Nghề Bà Rịa -Vũng Tàu Giáo Viên 04/2004 – 04/2008 Trường Trung Cấp Nghề Bà Rịa-Vũng Phó Khoa Cơ Khí Tàu 08/2008 đến 2011 Trường Cao Đẳng Nghề Bà Rịa-Vũng Trưởng Khoa Cơ Khí Tàu Từ 2011 đến nay Trường Cao Đẳng Nghề Bà Rịa-Vũng Giáo Viên Tàu i
5. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 03 năm 2016 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Nguyễn Bình Trị Trang ii
6. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ECU: (Electronic control unit) Hộp điều khiển điện tử ECT: (Electronic control transmission) Điều khiển điện tử sang số D: (Drive) số D R: (Rverse) số lùi P: (Park) Đậu xe N: (Neutral) tay số trung gian L: (Low) tay số thấp trong hộp số tự động C1: Ly hợp số tiến C2: Ly hợp số truyền thẳng C3: Ly hợp số lùi B1: Phanh O/D và số 2 B2: Phanh số 2 B3: Phanh số lùi và số 1 F1: khớp 1 chiều số 1 F2: Khớp 1 chiều số 2 x
7. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM LỜI CẢM TẠ Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy TS. LÊ THANH PHÚC – Giảng viên hướng dẫn. Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Xin kính chúc Thầy và gia đình luôn luôn mạnh khỏe, vui tươi và hạnh phúc. Bộ phận Sau đại học – Phòng Đào tạo, khoa cơ khí động lực trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh, quý thầy cô giảng dạy lớp Cao học Kỹ thuật cơ khí động lực khóa 2014B. Ban Giám Hiệu, khoa Công nghệ ô tô, trường Cao Đẳng Nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian làm luận văn. Các học viên lớp Cao học Kỹ thuật Cơ khí động lực khóa 2014 – 2016B, anh chị khóa trước đã có nhiều đóng góp ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân đã cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn thật tốt. Do nhiều điều kiện khách quan và chủ quan, việc thực hiện luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm. Do vậy tôi rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của quý thầy, các bạn đồng nghiệp cũng như những người cùng quan tâm tới đề tài này để Luận văn có thể hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 25 tháng 04 năm 2016 Nguyễn Bình Trị Trang iii
8. MỤC LỤC Nội dung Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Abstract v Mục lục vi Danh mục các chữ viết tắt x Danh sách các bảng xi Danh sách các hình xii CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1 1.1.Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu 1 1.2.Các kết quả nghiên cứu 1 1.2.1. Kết quả nghiên cứu trong nước 2 1.2.2.Kết quả nghiên cứu ngoài nƣớc 2 1.3.Tính thực tiễn và phạm vi nghiên cứu 3 1.3.1.Tính thực tiễn 3 1.3.2.Phạm vi nghiên cứu 4 1.4. Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu 4 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu 4 1.4.2. Đối tƣợng nghiên cứu 4 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 5 2.1. Tổng quan về hộp số tự động trên ô tô 5 2.1.1. Lịch sử phát triển 5 2.1.2.Ƣu nhƣợc điểm của hộp số tự động 5 2.1.2.1.Ƣu điểm 5 2.1.2.2.Nhƣợc điểm 6 vi
9. 2.2.Giới thiệu chung về hộp số tự động 340E 6 2.3. Các bộ phận chính và chức năng cơ bản của chúng 7 2.3.1. Biến mô thủy lực 8 2.3.2. Bộ bánh răng hành tinh 8 2.3.3. Hệ thống điều khiển thủy lực 9 2.3.4. Hệ thống điều khiển điện tử 9 2.4. Cấu tạo và nguyên lý điều khiển của hộp số tự động U340E 9 2.4.1. Cấu tạo 9 2.4.1.1. Bộ biến mô 9 2.4.1.2. Bộ truyền bánh răng hành tinh 13 2.4.1.3.Bộ truyền bánh răng hành tinh trong hộp số tự động 14 2.4.2. Sơ đồ nguyên lý dòng truyền công suất 15 2.4.3. Hệ thống điều khiển thủy lực 18 2.4.3.1.Chức năng 18 2.4.3.2. Các bộ phận và các van điều khiển 19 2.4.4. Hệ thống điều khiển điện tử ECT (Electronic control transmission) 26 2.4.4.1 Chức năng 26 2.4.4.2 Cấu tạo: 26 2.4.4.3.Sơ đồ nguyên lý hoạt động và thuật toán điều khiển: 35 2.4.4.4. Thuật toán điều khiển 37 Chƣơng 3 THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH 41 3.1. Sơ đồ khối mô hình điều khiển hộp số tự động 41 3.2.Thiết kế bản vẽ mô hình 41 3.3. Thi công mô hình theo bản vẽ 43 3.4.Hƣớng dẫn các chi tiết và vận hành mô hình 44 3.4.1. Giới thiệu các chi tiết trên mô hình: 44 3.4.2. Sơ đồ đấu dây board mạch giao tiếp máy tính 49 3.5. Chƣơng trình giao tiếp 51 3.5.1. Giao diện ngƣời sử dụng 51 vii
10. 3.5.2.Phần điều khiển 51 3.5.3.Phần hiển thị 52 3.5.3.1.Giao diện hiển thị dạng đồng hồ và đèn chỉ thị 52 3.5.3.2.Giao diện hiển thị dạng Graph 53 3.5.4. Khảo sát trạng thái chuyển số bằng thực nghiệm trên mô hình 53 3.5.4.1.Khảo sát đồ thị chuyển số theo góc mở bƣớm ga 53 3.5.4.2.Khảo sát đồ thị chuyển số theo tốc độ động cơ 54 3.5.4.3.Khảo sát đồ thị chuyển số theo tốc độ xe 55 Chƣơng 4 THIẾT KẾ BÀI TẬP THỰC HÀ NH TRÊN MÔ HÌNH 56 4.1.Bài thực hành số 1: THỰC HÀNH VẼ SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S – 1 VỊ TRÍ “D” CHẾ ĐỘ BÌNH THƢỜNG 56 4.1.1.Mục tiêu 56 4.1.2.Phƣơng tiện - dụng cụ - thiết bị 57 4.1.3.Nội dung thực hiện 57 4.1.4. khảo sát và ghi nhận kết quả 57 4.1.5.Thông số kỹ thuật của hộp số U340E 58 4.1.6. Khảo sát ở vị trí “D” chế độ bình thƣờng với các số liệu trên đồng hồ 59 4.1.7.Vẽ đồ thị chuyển số ứng với các số liệu đã cho 60 4.2. Bài thực hành số 2 THỰC HÀNH VẼ SƠ ĐỒ CHUYỂN SỐ S – 1 VỊ TRÍ “D” CHẾ ĐỘ TẢI NẶNG 61 4.2.1. Mục tiêu 61 4.2.2. Phƣơng tiện - dụng cụ - thiết bị 62 4.2.3. Nội dung thực hiện 62 4.2.4. khảo sát và ghi nhận kết quả 62 4.2.5. Thông số kỹ thuật của hộp số U340E 63 4.2.6. Khảo sát ở vị trí “D” chế độ bình thƣờng với các số liệu trên đồng hồ 63 4.2.7. Vẽ đồ thị chuyển số ứng với các số liệu đã cho . 64 viii
11. 4.3. Bài thực hành số 3: THỰC HÀNH KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 65 4.3.1. Mục tiêu 65 4.3.2. Phƣơng tiện - dụng cụ - thiết bị 66 4.3.3. Nội dung thực hiện 66 4.3.4. khảo sát và ghi nhận kết quả 66 4.3.5. Thông số kỹ thuật của hộp số U340E 67 4.3.6. Chức năng cấu tạo, nguyên lý các cảm biến 67 4.3.6.1.Cảm biến ga loại tuyến tính 67 4.3.6.2. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát 68 4.3.6.3. Cảm biến tốc độ 68 4.3.6.4. cảm biến đo gió 69 4.3.6.5. Cụm thân van và các van điện từ 70 4.3.7. Thực hành kiểm tra cảm biến ga 72 4.3.8. Thực hành kiểm tra cảm biến nhiệt độ nƣớc . 73 4.3.9. Thực hành kiểm tra cảm biến tốc độ xe 73 4.3.10.Thực hành kiểm tra các van solenoid và áp suất dầu thủy lực 73 4.3.11. Thực hành kiểm tra cảm biến đo gió 73 4.3.12. Thực hành chẩn đoán báo lỗi 74 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 75 5.1. Kết luận 75 5.2.Kiến nghị và hƣớng phát triển của đề tài 76 Phụ lục 77 ix
12. DANH SÁCH CÁC BẢNG Nội dung Trang Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật của hộp số U340E 7 Bảng 2.2: Bản đồ tay số 14 Bảng 3.1: Giới thiệu các chi tiết 46 Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật hộp số U 340E 60 Bảng 4.2: Chức năng của các van điện từ 71 xi
13. DANH MỤC CÁC HÌNH Nội dung Trang Hình 1.1: Sử dụng LabVIEW để đo áp suất của động cơ đốt trong 2 Hình 2.1: Hộp số tự động U340E 6 Hình 2.2: Mặt cắt ngang hộp số U340E 7 Hình 2.3: Bộ biến mô 10 Hình 2.4: Đặc tính của bộ biến mô 10 Hình 2.5: Khi ly hợp nhả 12 Hình 2.6: Khi ly hợp ăn khớp 12 Hình 2.7. Bộ bánh răng hành tinh 13 Hình 2.8. Bộ truyền bánh răng hành tinh trong hộp số tự động 13 Hình 2.9: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 1 dãy D 15 Hình 2.10: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 2 dãy D 15 Hình 2.11: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 3 dãy D 16 Hình 2.12: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 4 dãy D 16 Hình 2.13: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 2 dãy 2 17 Hình 2.14: Sơ đồ truyền công suất ở tay số 1 dãy L 17 Hình 2.15. Sơ đồ truyền công suất ở tay số R 18 Hình 2.16. Hệ thống điều khiển thủy lực 19 Hình 2.17. Bơm dầu 19 Hình 2.18: Van điều khiển 20 Hình 2.19:Van điều áp suất sơ cấp 20 Hình 2.20:Van điều áp suất thứ cấp 21 Hình 2.21: Van bướm ga 21 Hình 2.22:Van ly tâm 22 Hình 2.23:Van điều khiển bộ tích năng 23 Hình 2.24: Sơ đồ bố trí van điện từ trong hộp số U340E 23 xii
14. Hình 2.25: Van điện từ chuyển số S1 24 Hình 2.26: Van điện từ chuyển số S2 24 Hình 2.27: Van điện từ tuyến tính 25 Hình 2.28: Van điều khiển áp suất P1 (SLT) 25 Hình 2.29: Sơ đồ cấu tạo chung của hộp số tự động 26 Hình 2.30: Công tắc O/D 28 Hình 2.31: Công tắc khởi động số trung gian 28 Hình 2.32:Công tắc đèn phanh 29 Hình 2.33: Công tắc chọn phương thức lái 30 Hình 2.34. Cảm biến ga loại tuyến tính 30 Hình 2.35: Cảm biến ga loại phần tử Hall 31 Hình 2.36. Cảm biến bàn đạp ga loại tuyến tính 32 Hình 2.37: Cảm biến bàn đạp ga loại phần tử Hall 32 Hình 2.38 : cảm biến tốc độ xe 33 Hình 2.39: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 34 Hình 2.40: Điều khiển thời điểm chuyển số 35 Hình 2.41: Sơ đồ chuyển số S – 1 vị trí “D” chế độ bình thường 36 Hình 2.42:Sơ đồ chuyển số S – 2 vị trí “D” chế độ tải nặng 37 Hình 2.43: Điều khiển khóa biến mô 38 Hình 2.44: Điều khiển khóa biến mô linh hoạt 39 Hình 3.1: Sơ đồ khối chức năng 41 Hình 3.2: Hìnhchiếu cạnh mô hình 41 Hình 3.3: Hình chiếu đứng mô hình 42 Hình 3.4:Khung mô hình 42 Hình 3.5: Tổng thể mô hình 43 Hình 3.6: Sơ đồ kết nối board mạch 49 Hình 3.7: Giao diện sử dụng 51 Hình 3.8: Giao diện hiển thị dạng đồng hồ 52 Hình 3.9: Giao diện hiển thị Grap 53 xiii
15. Hình 3.10: Đồ thị chuyển số theo tốc độ cánh bướm ga 53 Hình 3.11: Đồ thị chuyển số theo tốc độ động cơ 54 Hình 3.12: Đồ thị chuyển số theo tốc độ xe 55 Hình 4.1: Giao diên hiển thị tay số 1 vị trí “D” chế độ thường 59 Hình 4.2: Giao diên hiển thị tay số 2 vị trí “D” chế độ thường 59 Hình 4.3: Giao diên hiển thị tay số 3 vị trí “D” chế độ thường 60 Hình 4.4: Giao diên hiển thị tay số 4 vị trí “D” chế độ thường 60 Hình 4.5: Giao diên hiển thị tay số 1 vị trí “D” chế độ tải nặng 63 Hình 4.6: Giao diên hiển thị tay số 2 vị trí “D” chế độ tải nặng 64 Hình 4.7: Giao diên hiển thị tay số 3 vị trí “D” chế độ tải nặng 64 Hình 4.8: Giao diên hiển thị tay số 4 vị trí “D” chế độ tải nặng 64 Hình 4.9:Sơ đồ hệ thống điều khiển hộp số U340E 67 Hình 4.10:Cảm biến ga loại tuyến tính 67 Hình 4.11: Cảm biến nhiệt độ nước 68 Hình 4.12:Cảm biến tốc độ xe 69 Hình 4.13: cảm biến dây nhiệt 70 Hình 4.14: Cụm thân van và các van điện từ 70 Hình 4.15: Điều khiển áp suất 71 Hình 4.16: Điều khiển áp suất chuẩn 72 Hình 4.17: Điều khiển chuyển số khi lên/xuống dốc 72 Hình 4.18: Giắc chẩn đoán 74 xiv
16. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu Ngày nay lĩnh vực khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng và gần như chiếm lĩnh trong tất cả các mặt của đời sống xã hội. Nhiều sản phẩm công nghệ ra đời với thiết kế nhỏ, tích hợp nhiều chức năng như vi xử lý, vi điều khiển đã được sử dụng hầu hết trong các hệ thống điều khiển công nghiệp và các thiết bị dân dụng với nhiều ưu điểm mà chúng dần dần phát triển thay thế nhằm giảm bớt sức lao động của con người. Cùng với sự phát triển đó thì ngành công nghiệp ô tô đã có những thay đổi về mặt kỹ thuật, điển hình là thay đổi về hộp số tự động trên xe, nó giảm mệt mỏi cho người lái xe và tính an toàn hơn.Với mục đích đó thì lĩnh vực điện điện tử đã được ứng dụng trên ô tô rất thành công, nó gồm một bộ xử lý trung tâm (hay còn gọi là ECU) với những thông tin thu thập được từ các cảm biến gửi về ECU và ECU sẽ tín toán những dữ liệu nhập vào để điều khiển các chức năng chấp hành. Giúp ô tô hoạt động tốt, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại. Chúng ta biết ngày nay hộp số tự động được sử dụng hầu hết trên các xe du lịch, bán tải và cả xe tải nặng. Vì hộp số tự động có thể cung cấp các tỷ số truyền thích hợp với điều kiện tải trọng của ô tô dựa trên hai tín hiệu đầu vào cơ bản là: Tốc độ động cơ và tải động cơ. ECU động cơ sẽ dựa trên cơ sở hai cảm biến này và các cảm biến khác để điều khiển hộp số tự động tự chọn tỷ số truyền thích hợp và điều khiển chuyển số êm dịu.Tuy nhiên với kết cấu phức tạp của hộp số tự động nên việc học, nghiên cứu và sửa chữa là rất khó khăn. Để hiểu rõ bản chất cũng như nguyên lý hoạt động của hộp số từ đó giải thích nguyên nhân hư hỏng tìm ra hướng khắc phục sửa chữa nó, tác giả quyết định thực hiện đề tài “Điều khiển hộp số tự động bằng phần mềm LabVIEW”, mục đích phục vụ công tác dạy và học được tốt hơn. 1
17. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM 1.2. Các kết quả nghiên cứu 1.2.1. Kết quả nghiên cứu trong nƣớc Hiện nay người ta chỉ mới áp dụng phần mềm LabVIEW để điều khiển họ vi điều khiển AVR, điều khiển tốc độ động cơ DC và một số thiết bị khác. Trong ngành ô tô, việc ứng dụng phần mềm labVIEW để điều khiển hộp số tự động thì chưa được sản suất, sử dụng nhiều trong các trường học. Cách đây năm năm với đề tài “Nghiên cứu chế tạo mô hình hộp số tự động giao tiếp máy tính”, của anh Huỳnh Hoàng Việt, luận văn Thạc sĩ, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, năm 2011. Phải nói đề tài khá thành công và ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực dạy học chuyên ngành ô tô, mô hình giảng dạy có giao tiếp với máy tính thông qua phần mềm LabVIEW, mục đích hiển thị các thông số của hộp số và động cơ trên máy tính để học sinh tiếp thu bài giảng hiệu quả. 1.2.2. Kết quả nghiên cứu ngoài nƣớc Hiện nay ở ngoài nước, người ta ứng dụng LabVIEW để đo áp suất trong xi lanh, giải pháp xây dựng mô hình linh hoạt tối ưu hóa, chi phí thấp, mục đích đo áp suất bên trong xi lanh hiển thị trên PC thông qua phần mềm LabVIEW. Để thực hiện được người ta cần biết một vài thông số cơ bản của động cơ như: Hiệu suất động cơ, tỷ số nén, công suất động cơ, moment xoắn do động cơ tạo ra, tỷ lệ hổn hợp nhiên liệu được điều chỉnh đúng với từng chế độ hoạt động . Hình 1.1: Sử dụng LabVIEW để đo áp suất của động cơ đốt trong 2
18. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM 1.3.Tính thực tiễn và phạm vi nghiên cứu 1.3.1.Tính thực tiễn Với nhiều ưu điểm của hộp số tự động, nên hộp số tự động được dùng phổ biến trong các dòng xe ngày nay, tuy nhiên hộp số có cấu tạo phức tạp, quá nhiều chi tiết, nên việc học, tìm hiểu, sửa chữa nó thật khó khăn cho sinh viên và thợ sửa chữa ô tô. Qua nhiều năm công tác trong lĩnh vực dạy nghề, thực tế giảng dạy, Tác giả và các đồng nghiệp đã gặp khó khăn trong việc sửa chữa hộp số cũng như truyền đạt kiến thức đến người học. Từ đó Tác giả quyết định thực hiện đề tài “Điều khiển hộp số tự động bằng phần mềm LabVIEW” với ý tưởng dùng phần mềm LabVIEW để truy xuất các tín hiệu hoạt động của động cơ và hộp số trên máy tính để học sinh tiếp thu bài giảng một cách sinh động, dễ hiểu và nâng cao kỹ năng nghề trong quá trình thực tập. Tác giả bổ sung một số phương tiện hỗ trợ như: đồng hồ áp suất báo thay đổi các tay số, đèn báo van solenoid điều khiển mạch dầu được bố trí ngay trên mô hình đồng thời kết nối mạch giao tiếp giữa PC với mô hình thông qua phần mềm LabVIEW, hiển thị ngay các thông số hoạt động của động cơ và hộp số trên PC như: Số vòng quay động cơ, đồng hồ báo tốc độ, vị trí tay số, các cảm biến và chức năng báo lỗi. Ý tưởng đề tài tích hợp nhiều chức năng và thuận tiện cho việc giảng dạy nhiều Moldul trên cùng một mô hình. Mô hình dùng giảng dạy lý thuyết, cấu tạo và nguyên lý hộp số tự động gồm bốn nội dung: + Bộ biến mô thủy lực + Bộ truyền bánh răng hành tinh + Bộ điều khiển thủy lực + Hệ thống điều khiển điện tử Thực hành đấu dây hệ thống điều khiển ECU và ECT thông qua màn hình PC người học thực tập và kiểm tra đánh giá bài làm của mình Thực hành đấu dây tín hiệu đầu vào, qui trình tìm pan sửa chữa lỗi trên ô tô 3
19. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM 1.3.2.Phạm vi nghiên cứu Để phục vụ trong dạy học nên phạm vi nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các phần liên quan gồm: Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý của hộp số, hệ thống điều khiển, mạch giao tiếp giữa PC với mô hình thông qua phần mềm LabVIEW để hiển thị các thông số hoạt động thực của động cơ và hộp số trên PC. 1.4. Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu Từ những kiến thức đã học, tìm hiểu nghiên cứu và thực tế giảng dạy, tác giả thực hiện đề tài trên với mục đích giúp giáo viên có phương tiện dạy học mới và học sinh tiếp thu bài học hiệu quả khi nhìn thấy được các thông số của động cơ và hộp số hiển thị trên PC, đồng thời từ PC có thể điều khiển các chế độ hoạt động của hộp số tự động và động cơ trên máy tính. 1.4.2. Đối tƣợng nghiên cứu  Sử dụng động cơ 1SZ –FE, hộp số tự động U340E  Điều khiển hộp số tự động có giao tiếp với máy tính thông qua phần mềm LabVIEW.  Ứng dụng phần mềm LabVIEW  Thiết kế bài giảng thực hành trên mô hình. 4
20. Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 2.1. Tổng quan về hộp số tự động trên ô tô 2.1.1. Lịch sử phát triển Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của xã hội và của người tiêu dùng, nên các hãng sản xuất ô tô trên thế giới phát triển mạnh và bắt đầu có sự cạnh tranh.Từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất lượng xe của mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đã có cùng tham vọng mở rộng thị trường, các hãng sản xuất xe trên thế giới đã bước vào cuộc đua tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe xuất xưởng như: hộp số tự động, hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đèn xe tự động, hệ thống treo khí nén, hệ thống camera cảnh báo khi lùi xe, hệ thống định vị toàn cầu, Đây là bước tiến quan trọng thứ hai trong nền công nghiệp sản xuất ô tô sau khi động cơ đốt trong được phát minh và xe ô tô ra đời. Cho đến nửa đầu thập kỷ 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất là hộp số cơ khí điều khiển bằng tay bình thường. Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự động được sử dụng lần đầu tiên trên xe CROWN và số lượng hộp số tự động được sử dụng trên xe tăng mạnh. Ngày nay hộp số tự động được trang bị thậm chí trên cả xe hai cầu chủ động, xe tải nhỏ và cả xe tải. 2.1.2.Ƣu nhƣợc điểm của hộp số tự động 2.1.2.1.Ƣu điểm - Do loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số nên giảm đi sự mệt mỏi cho lái xe. - Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải do nó nối chúng bằng thủy lực ( qua biến mô) tốt hơn so với nối bằng cơ khí. - Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách nối công suất từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy lực từ bánh 5
21. S K L 0 0 2 1 5 4