Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống điện thực sự cần thiết cho hầu hết các hoạt động của xe. Bất cứ khi nào nhắc đến điện xe hơi, mọi người đều nghĩ đến một loạt dây, nối với bình ắcquy. Tuy nhiên, thực tế thì hệ thống điện xe ô tô không chỉ đơn giản là dây nối và nguồn điện. Hệ thống này gồm nhhiều chi tiết kết nối chặt chẽ với nhau. Hệ thống điện gồm nhhiều chi tiết kết nối chặt chẽ với nhau Trong giai đoạn phát triển đầu tiên, xe hơi được trang bị máy phát điện 1 chiều, bây giờ nó đã được thay thế bằng máy phát điện xoay chiều. Hệ thống điện và điện tử can thiệp vào gần như tất cả các hoạt động trên một chiếc xe hơi, từ hệ thống đơn giản như khởi động, cung cấp điện, đánh lửa đến những hệ thống mới được nghiên cứu và ứng dụng như hệ thống phanh, hệ thống lái. Sau đây là liệt kê một số hệ thống điện và điện tử trên ô tô: Hệ thống khởi động Hệ thống nạp Hệ thống điều khiển động cơ Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu Hệ thống điện phụ: nâng kính, gạt nước, khóa cửa, điều khiển từ xa Hệ thống điều khiển điều hòa không khí Hệ thống phanh điều khiển điện tử Hệ thống lái điện tử Hệ thống mã hóa khóa động cơ và chống trộm Hệ thống điều khiển xe Hệ thống điều khiển xe Hybrid Hệ thống định vị toàn cầu GPS v.v...
1/11/2017 CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ CƠ BẢN Chương HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHỨC NĂNG Khái niệm hệ thống điện tử Các thành phần hệ thống điện tử Quá trình phát triển hệ thống điện tử ô tô 1/11/2017 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Hệ thống điện tử thiết bị công nghệ khí điều khiển tự động thiết bị điện tử => Thiết bị công nghệ khí + điều khiển tự động điện tử 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Thiết bị công nghệ khí + điều khiển tự động 1/11/2017 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Thiết bị công nghệ khí + điều khiển tự động 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Sơ đồ khối chức hệ thống điện tử 1/11/2017 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Cơ điện tử kỹ thuật tích hợp đa lĩnh vực Cơ khí + điều khiển tự động + điện tử công nghệ thông tin 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Thiết bị công nghệ khí: Đây cấu máy công tác, thực thao tác trình công nghệ Cảm biến (sensor) Là thiết bị chuyển đổi lượng từ dạng qua dạng khác, dùng để xác định giá trị đại lượng vật lý Ví dụ cảm biến vận tốc, cảm biến gia tốc, cảm biến ứng suất, cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng… Cơ cấu chấp hành (actuator) Đây thiết bị nhận nguồn lượng từ bên tác động vào thiết bị công nghệ sở tín hiệu điều khiển từ điều khiển Trong hệ thống điện tử thường gặp ba loại cấu chấp hành công tắc, động (điện) tịnh tiến động (điện) quay 1/11/2017 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Bộ vi xử lý (microprocessor) Dùng làm lõi điều khiển Cấu trúc gồm thành phần chính: tính toán số học lô gíc, điều khiển, ghi bus truyền thông Phần mềm điều khiển Phần mềm điều khiển thể thuật toán điều khiển, có tác dụng cách thức hệ thống hoạt động 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ 1/11/2017 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Các phương tiện giao thông vận tải thí dụ điển hình hệ thống điện tử 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Antilock Braking (ABS) Traction Control Systems (TCS) Vehicle Dynamics Control (VDC) Electronic Stability Program (ESP) Electronically Controlled Suspension (ECS) Electric Parking Brake (EPB) Tyre Pressure Monitoring System (TPMS) 1/11/2017 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ - Vào đầu năm 1960, thiết bị điện tử ô tô thiết bị radio Các thiết bị chức khác túy khí điện từ Đai an toàn lúc túy khí Hệ thống cung cấp điện túy hệ thống điện từ Hệ thống đánh lửa thường dùng tiếp điểm khí… - Hệ thống điện tử ứng dụng ô tô hệ thống đánh lửa điện tử vào cuối năm 1970 Hệ thống gồm cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến vị trí bớm ga, cảm biến tốc độ mở bướm ga… vi xử lý để xác định thời điểm đánh lửa - Cũng vào năm cuối 1970, hệ thống chống bó cứng bánh xe phanh ABS ứng dụng ô tô Hệ thống dùng cảm biến tốc độ bánh xe để cảm nhận bó cứng bánh xe vi xử lý phát tín hiệu điều khiển cấu chấp hành thực điều chỉnh áp suất dầu hệ thống phanh để bánh xe không bị hãm cứng trượt lết 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ - Hệ thống điều khiển chống trượt quay TCS (traction control system) phát triển ô tô vào năm 1990 Các cảm biến xác định trượt quay bánh xe trình tăng tốc điều khiển (vi xử lý) điều khiển giảm công suất động truyền đến bánh xe phanh bánh xe bị trượt quay Trên đường trơn trượt, tải động ảnh hưởng lớn đến quay thân xe tăng tốc Khi bánh xe bị trượt dọc, khả bám ngang giảm nhiều, tức khả điều khiển hướng TCS giúp ô tô có trì khả điều khiển hướng ô tô tăng tốc giúp tăng khả động lực học trì độ trượt phạm vi tốt (đặc biết với loại xe có tính động lực học cao xe đua) có tác dụng vi sai hạn chế trượt 1/11/2017 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ - Hệ thống điều khiển trình động lực học ô tô VDC (Vehicle Dynamics Control) giới thiệu ô tô vào cuối năm 1990 Lúc giờ, hệ thống làm việc tương tự TCS có thêm cảm biến quay thân xe cảm biến gia tốc ngang Hệ thống thực điều chỉnh lực kéo bánh xe tốc độ ô tô để tối thiểu hóa sai lệch hướng chuyển động ô tô hướng bánh xe dẫn hướng - Hiện ô tô sử dụng hệ thống điều khiển ổn định ô tô ESC (electronic stability control) Nó thực điều chỉnh lực kéo lực phanh bánh xe để tránh tượng quay vòng thừa quay vòng thiếu 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ - Trên ô tô nay, vi xử lý 8, 16 32 bít sử dụng để thực chức điều khiển khác Các vi điều khiển với nhớ EEPROM/EPROM nhiều thiết bị chức khác ADC, PWM, Timer,… tích hợp chip dần ứng dụng ô tô Các vi điều khiển loại 32 bit dùng cho điều khiển động cơ, hệ thống truyền lực, túi khí; loại 16 bit dùng cho ABS, TCS, VDC, hệ thống điều hòa không khí… loại bit dùng để điều khiển ghế, cửa, gương… 1/11/2017 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Hệ thống điều khiển trì khoảng cách an toàn với ô tô phía trước 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Các hệ thống điện tử ô tô phát triển theo hướng hoàn toàn tự động nhằm nâng cao tính an toàn, tính thân thiện với môi trường, tính tiện nghi Các hệ thống điều khiển điện hệ thống mạng không dây để truyền thông ô tô với trung tâm điều độ giao thông với ô tô khác nghiên cứu ứng dụng 1/11/2017 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Các hệ thống vi điện MEMS (Micro ElectroMechanical System), rada sóng ngắn nghiên cứu ứng dụng ô tô hệ thống điện tử ô tô ngày tinh tế với nhiều chức ưu việt Ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS nghiên cứu ô tô ô tô dự đoán hoàn toàn tự động vòng vài thập kỷ tới 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ 10 1/11/2017 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với LED 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với LED 69 1/11/2017 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với LED 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với LED dùng đệm 70 1/11/2017 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với động điện 71 1/11/2017 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với động điện 4.1 VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI VỚI TB NGOẠI VI Ghép nối với động bước 72 1/11/2017 4.2 LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN Cấu trúc chung chương trình 4.2 LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN Chú thích: đặt sau // /* … */ Include file: #include #include Lệnh gán: PORTD = 0xFF – counter Mệnh đề: kết thúc dấu ; TempInCelsius = * (TempInFahrenheit-32)/9; Toán tử: +, ++, -, , *, /, … Khối lệnh: đặt { … } for(int i = 1; i chọn Set Sheet Sizes - Thay đổi hình thức giao diện: vào menu Template -> chọn Set Design Defauts Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Zoom phím tắt để phóng to hay thu nhỏ cách nhanh chóng ta dùng phím tắt: - F6 để phóng to, - F7 để thu nhỏ , (di chuột đến vị trí cần phóng to thu nhỏ nhấn phím tắt) - Phím F8 dùng để xem toàn trang thiết kế Di chuyển vùng quan sát hình quanh vị trí chuột: ấn phím F5 79 1/11/2017 Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Chọn linh kiện từ thư viện Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Chọn linh kiện từ thư viện 80 1/11/2017 Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Chọn linh kiện từ thư viện Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Chọn linh kiện từ thư viện 81 1/11/2017 Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Thiết lập giá trị cho linh kiện Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Nối linh kiện dây đơn, BUS, 82 1/11/2017 Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Kiểm tra hệ thống; Vào menu Tool -> Electrical Rule Check Thiết kê nguyên lý hệ thống nhờ Proteus Chạy mô hệ thống; Hiển thị màu animation: System -> Set Animation Options 83 ... CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ 10 1/ 11/ 2 017 1. 3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ 1. 4 LINH KIỆNĐIỆN, ĐIỆN TỬ Điện trở Điện trở cản trở dòng điện qua biến đổi điện thành nhiệt Ứng dụng điện trở:... ĐIỆN TỬ Ô TÔ 1/ 11/ 2 017 1. 3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Các phương tiện giao thông vận tải thí dụ điển hình hệ thống điện tử 1. 3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HT CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ Antilock... toán 17 1/ 11/ 2 017 1. 4 LINH KIỆNĐIỆN, ĐIỆN TỬ Cổng lô-gíc: NOT Cổng lô-gíc: OR 1. 4 LINH KIỆNĐIỆN, ĐIỆN TỬ Cổng lô-gíc: AND Cổng lô-gíc: NAND (Not And) 18 1/ 11/ 2 017 1. 4 LINH KIỆNĐIỆN, ĐIỆN TỬ Cổng