tong quan ve he thong lai

42
MỤC LỤC MỤC LỤC...................................................... 1 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.....................................3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ..............................4 LỜI NÓI ĐẦU.................................................. 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................6 1.1. Nhiệm vụ và các yêu cầu của hệ thống lái...............6 1.1.1. Nhiệm vụ...........................................6 1.1.2. Yêu cầu............................................6 1.2. Đặc điểm của các hệ thống lái hiện nay................10 1.2.1. Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực.....................10 1.2.2. Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực- điện...............12 1.2.3. Hệ thống lái trợ lực điện.........................12 1.3. Yêu cầu về tỉ số truyền của hệ thống lái khi xe chuyển động ở tốc độ cao..........................................14 1.3.1. Tỷ số truyền động học.............................14 1.3.2. Tỷ số truyền lực..................................15 1.4. Một số kết quả nghiên cứu hệ thống lái trợ lực điện. . .16 1.5. Đề xuất đề tài luận văn...............................17 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN. 19 2.1. Đặc điểm, sơ đồ, nguyên lý điều khiển.................19 2.1.1. Đặc điểm..........................................19 2.1.2. Sơ đồ khối điều khiển.............................19 2.1.3. Nguyên lý điều khiển..............................20 1

Upload: thu-dao

Post on 16-Nov-2015

229 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

cac kien thuc co ban ve he thong lai

TRANSCRIPT

MC LC1MC LC

3DANH MC CC T VIT TT

4DANH MC CC BNG BIU, HNH V

5LI NI U

6CHNG 1: TNG QUAN V CC VN NGHIN CU

61.1. Nhim v v cc yu cu ca h thng li

61.1.1. Nhim v

61.1.2. Yu cu

101.2. c im ca cc h thng li hin nay

101.2.1. H thng li tr lc thu lc

121.2.2. H thng li tr lc thu lc- in

121.2.3. H thng li tr lc in

141.3. Yu cu v t s truyn ca h thng li khi xe chuyn ng tc cao

141.3.1. T s truyn ng hc

151.3.2. T s truyn lc.

161.4. Mt s kt qu nghin cu h thng li tr lc in

171.5. xut ti lun vn

19CHNG 2: NGUYN L HOT NG CA H THNG LI TR LC IN

192.1. c im, s , nguyn l iu khin

192.1.1. c im

192.1.2. S khi iu khin

202.1.3. Nguyn l iu khin

212.2. Phn loi, cu to v nguyn l hot ng ca h thng

212.2.1. Phn loi

232.2.2. Cu to cc b phn

302.2.3. Nguyn l hot ng

DANH MC CC T VIT TTDANH MC CC BNG BIU, HNH VLI NI U CHNG 1: TNG QUAN V CC VN NGHIN CU1.1. Nhim v v cc yu cu ca h thng li

1.1.1. Nhim v

H thng li ca t dng thay i hng chuyn ng ca t tun theo t l vi lc tc dng ln v lng ca ngi li hoc gi t chuyn ng thng khi khng tc ng lc vo v lng.1.1.2. Yu cu

H thng li ca t hin nay c cc yu cu c bn sau: m bo gi nguyn c hng chuyn ng thng sau khi quay vng, m bo qu o chuyn ng ca xe ph hp vi iu khin ca ngi li v tng tnh an ton trong qu trnh chuyn ng ca xe.

i vi h thng li trn t mt trong nhng c im khc so vi h thng li lp trn cc phng tin khc l sau khi thc hin quay vng, ngi li khng cn tc ng lc ln vnh li m cc bnh xe dn hng c kh nng t ng quay v trng thi chuyn ng thng. iu ny c thc hin nh mmen tr li v Mre, mmen ny xut hin u tin l do cc quan h hnh hc trong h thng li c to ra bi cc gc t bnh xe, c bit l gc Caster c th hin trn hnh 1.1. Gc caster l gc nghing v pha trc hoc pha sau ca tr xoay ng, c xc nh bng gc nghing gia trc xoay ng v ng thng ng khi nhn t cnh xe. Khi trc xoay ng nghing v pha sau gi l caster dng, ngc li khi trc xoay ng nghing v pha trc gi l caster m.Khong cch t giao im gia ng tm trc xoay ng v mt ng n tm im tip xc gia lp xe vi mt ng c gi l khong caster. Gc caster c nh hng n n nh khi xe chy trn ng thng v khong caster nh hng n tnh nng hi v bnh xe khi xe chy trn ng vng. Sau l do khi quay vng xut hin lc ngang, lc ngang ny lm bin dng lp cao su, s bin dng n hi ny lm cho xut hin mmen lp tr v trng thi n nh.

Hnh 1.1. Gc Caster v khong Caster

Vic m bo qu o chuyn ng ca xe ph hp vi iu khin ca ngi li chnh l kh nng gi c hng chuyn ng ca t theo gc quay vnh li v khi chu tc dng ca cc lc v mmen ngoi cnh. Qu o chuyn ng ca t lin quan n tnh dn hng ca xe. Khi thc hin quay vng th yu cu t ra i vi h thng li l phi m bo ng lc hc chuyn ng v ng hc quay vng xe. Tc l khi ngi li quay vnh tay li mt gc v thng qua dn ng li v c cu li lm bnh xe dn hng quay i mt gc t, y cng chnh l qu o chuyn ng mong mun cho t. Trong khi , s chuyn ng ca t trn ng ph thuc vo rt nhiu mi quan h ca bnh xe vi nn ng. Khi t chuyn ng trn cc ng x khc nhau cng vi vic s dng lp n hi nh hng khng nh ti kh nng iu khin cng nh n nh ca t. Khi , ti bnh xe lun xut hin gc ln lch (bin dng bn) do chu ng thi lc ko v lc bn, bnh xe dn hng lch thm mt gc (hay bnh xe dn hng s lch i mt gc t + ) dn n qu o chuyn ng thc ca xe khng nh qu o chuyn ng mong mun. khc phc hin tng ny th trong h thng li cn phi b tr c cu b c s bin dng ca lp. Hnh 1.2 th hin bin dng ca lp khi chu tc ng ca lc ngang, bin dng bn ny lm sai lch qu o chuyn ng mong mun.

Hnh 1.2: Bin dng ca lp

Ngoi ra, tng tnh an ton chuyn ng, ngi ta tng din tch tip xc ca lp vi mt ng, ng thi gim p sut lp. Nhng nh vy cng ng ngha vi vic cn phi nh li vi mt lc ln hn. gim nh cng lao ng cho ngi li v tng tnh an ton cho h thng iu khin li hu ht cc xe t u c trang b tr lc li. Yu cu t ra i vi tr lc l:

+ Khi b tr lc hng th h thng li vn phi lm vic c.

+ Tr lc li phi gi cho ngi li c cm gic sc cn ca mt ng khi quay vng. iu ny ng ngha vi kh nng tr lc cn tng cao khi m men cn quay vng ln v ngc li kh nng tr lc cn gim khi xe chuyn ng vi tc cao.

Mi quan h gia lc m ngi li t ln vnh tay li Pl v mmen cn quay vng ca cc bnh dn hng Mc:

(1.1)

Trong :

Mc - Mmen cn quay vng

(N.m)

R - Bn knh vnh li

(m)

ic - T s truyn c cu li

(th - Hiu sut thun ca c cu li, i vi c cu li thanh rng - trc rng hiu sut thun

id - t s truyn ca dn ng li

Qua y ta thy khi khng c tr lc th lc t ln vnh tay li ch ph thuc vo mmen cn quay vng ca cc bnh xe dn hng (v R, ic, id, (th l nhng hng s). Do ng c tnh l nhng ng bc nht i qua gc to .

Khi h thng li c lp tr lc ng c tnh ca ca n cng biu th mi quan h gia lc tc dng ln vnh tay li v mmen cn quay vng ca cc bnh xe dn hng Mc. y cng l mi quan h bc nht.

b tr lc lm vic th lc t ln vnh tay li phi ln hn 14 (N), giai on ny c tnh biu th s trng vi c tnh khi cha c b tr lc.Ti im A [38; 14] th b tr lc bt u lm vic.

th cc ng c tnh khi cha tr lc Pvl = f(Mc) v c lp b tr lc Pc = f(Mc) c th hin hnh v di y:

Hnh 1.3. ng c tnh tr lcKhi lc t ln vnh tay li ln hn 14 (N) ng c tnh c trng cho hot ng ca tr lc giai on ny cng l ng bc nht nhng c dc thp hn so vi ng c tnh khi cha c tr lc ( dc ny cn thit phi c m bo cho ngi li c cm gic sc cn ca mt ng tc dng ln vnh tay li). Khi mmen cn quay vng ln hn Mc = 243 (Nm) th h thng li lm vic nh h thng li c kh ban u (tr lc lm vic ht kh nng). C th l ngi li mun quay vng t th phi tc dng ln vnh tay li mt lc Pvl > Pc.

on OA: Lc do ngi li hon ton m nhn.

on AC: Biu th lc m ngi li cm nhn v cht lng mt ng.

Hiu s cc to ca hai ng Pc v Pvl chnh l lc to nn bi b tr lc. Nu Pc ln th quay ring cc bnh xe dn hng ti ch s nng hn, cn nu Pc qu nh th ngi li s khng cm gic v cht lng mt ng.

H thng li tr lc trn xe du lch c cc kiu sau: tr lc kh nn, tr lc thy lc, tr lc in.1.2. c im ca cc h thng li hin nay

Trong phn ny tc gi tp trung ch yu tm hiu v phn tch c im ca cc h thng li c tr lc v nhng h thng ny c bn p ng c nhng yu cu ca h thng li hin nay.1.2.1. H thng li tr lc thu lc

1- Van gim p2- Bnh cha du3- B lc du4 - Bm tr lc5- Xilanh lc

6- Van iu khin

Hnh 1.4. Cu to h thng li tr lc thy lc

H thng li tr lc thy lc s dng mt phn cng sut ng c dn ng bm tr lc li to ra p sut du thy lc h tr cho qu trnh xoay cc bnh xe dn hng chuyn hng chuyn ng ca t. Khi xoay v lng, s chuyn mch mt ng du ti van iu khin. V p sut du y pt tng trong xi lanh tr lc li, lc cn iu khin v lng s gim.H thng gm 3 phn chnh: bm tr lc (bm cnh gt), van iu khin, xy lanh lc.

Thng qua c im lm vic ca h thng li tr lc thu lc ta thy h thng c cc u im, nhc im nh sau:

+ u im:

Vi h thng li tr lc thu lc gip ngi li iu khin nh nhng hn so vi h thng li khng c tr lc v c thm tr lc tc ng ca piston-xy lanh lc ln thanh rng do p sut du ca bm tr lc gy ra. Trong trng hp xe b n lp hoc x hi th h thng m bo c an ton v hng trong qu trnh chuyn ng.

+ Nhc im:

Trong h thng li tr lc thu lc, ngun nng lng tr lc c to thnh do s lm vic bm du m bm du li c dn ng t trc khuu ca ng c, s dng mt phn cng sut ca ng c. Trong qu trnh chuyn ng, ngay c khi xe chuyn ng thng th bm du vn lm vic, iu ny gy lng ph cng sut ng c trong khi h thng li khng cn ngun tr lc. m bo c p sut du tr lc th h thng cn yu cu v kn kht cao trn ng ng v cc van do thng xuyn phi kim tra s r r du trong h thng li. H thng lm vic n do ting ku ca bm du v du chy qua cc ng ng, van. Ngoi ra, du tr lc li khi thi ra cn l ngun cht thi gy nhim mi trng.

Hnh 1.5: Quan h gia p sut du tr lc v m men vnh tay li

Khi ngi li tc ng ln vnh tay li mt mmen s lm quay trc li, m ra l van ca van phn phi. Lng du i qua van s b gii hn trong tit din m ca l van (gc quay trc li). Hnh 1.5 th hin mi quan h gia p sut du tr lc vi mmen trn vnh tay li.

Hay ni mt cch khc, h thng li tr lc thu lc lm vic theo mt thng s l gc quay trc li do ngi iu khin tc dng nn ch p ng c yu cu v mt tr lc m cha p ng c yu cu ca t s truyn lc thay i theo tc xe.

Mt trong nhng nhc im quan trng khc ca h thng li tr lc thu lc l p sut v lu lng ca bm ph thuc vo tc ng c. Trong trng hp xe chuyn ng tc thp, quay vng ngot, lc ny cn tr lc ln, tuy nhin do tc ng c thp, p sut trong h thng thu lc nh nh hng n cht lng tr lc. Khi xe t chuyn ng tc cao, lu lng v p sut ca bm tr lc ln, trong khi iu khin li tnh trng ny li ch cn yu cu tr lc nh.

V mt t s truyn ng hc b hn ch rt ln l tc thp cn t s truyn thp ngi li quay vng hiu qu v tc cao cn c t s truyn ng hc cao v lc ny mc phn ng ca xe rt nhy nhng h thng cha p ng c. Trong khi quay vng ngot ngi iu khin vn phi nh tay li kh nhiu vng.

Khi h thng tr lc b hng, lc iu khin ca ngi li tc dng trn vnh tay li s nng hn h thng khng c tr lc, v lc ny lc iu khin cn phi thng lc cn do du chuyn ng trong h thng gy ra.nh gi: i vi h thng li tr lc thy lc th t s truyn li khng thay i. Do , khng p ng c yu cu rt quan trng i vi h thng li trn xe t hin i ngy nay.

1.2.2. H thng li tr lc thu lc- in

H thng li tr lc thy lc- in l h thng li c tr lc s dng m t to ra p sut thy lc v gim lc cn thit iu khin v lng. H thng ny c ECU kim sot c tc quay ca m t theo cc thng s nh tc xe v gc quay ca v lng. N c mt s u nhc im sau:

H thng li tr lc thy lc- in ci thin c mt s nhc im ca h thng li tr lc thy lc nh tit kim nhin liu hn do s dng ECU iu khin cc van in t vo sau van phn phi iu khin p sut du tr lc.

Tuy nhin, h thng EHPS tn ti nhiu nhc im nh: h thng phc tp do kt cu h thng bao gm c phn thy lc, c v in nn chim nhiu khng gian b tr; v bn cht l h thng thu lc nn vn c tn hao cng sut do phi s dng bm thu lc; cc yu cu v kn kht cao, khi lng ln.

Cng vi cc loi EHPS, trong thi gian gn y xut hin cc dng h thng li tr lc khc hon ho hn l h thng li tr lc in EPS.1.2.3. H thng li tr lc in

H thng li tr lc in s dng cng sut ca ng c in mt chiu h tr cho qu trnh xoay cc bnh xe dn hng, h thng bao gm cc b phn nh trn hnh 1.6:

1- Cm bin m men

3- Trc vt - Bnh vt

2- M t tr lc

4- ECU iu khin

Hnh 1.6: H thng li tr lc in kiu tr lc b tr trn trc li

+ Cm bin m men: cm bin m men c gn vo pha trong trc li, da vo hiu ng Hall a ra in p ty thuc vo m men nh li v m men cn. in p ra ca cm bin s c gi vo ECU iu khin m t tr lc.

+ ECU iu khin: ECU tip nhn cc thng s tn hiu ca cm bin m men, cm bin tc ng c, tn hiu IG, tn hiu tc xe sau tnh ton v iu khin m t tr lc

+ M t tr lc: M t tr lc ni vi trc li bng b gim tc trc vt bnh vt v c iu khin bng ECU, m t c th o chiu v quay cc tc khc nhau ty theo mc nh li ca ngi li v m men cn quay vng.

u nhc im ca h thng li tr lc in:

So snh kt cu vi h thng li tr lc thu lc th h thng li tr lc in khng s dng bm du to ra nng lng tr lc m s dng mt motor in mt chiu, do gim tn hao nhin liu t 2-3%. H thng EPS khng s dng cc ng ng dn v van phc tp nh h thng li tr lc thu lc. Vi vic s dng motor in mt chiu, h thng li tr lc in d dng iu khin c chiu quay ca motor in cng nh d dng thay i mmen xon ca motor bng cch thay i cng dng in cp vo motor.

nh gi:

Ngoi nhng u im vt tri khi so snh vi h thng li tr lc thy lc th h thng li tr lc in p ng c yu cu v t s truyn li thay i. y l mt yu cu rt quan trng v c bit l i vi cc xe t hin i ngy nay. Nh vic d dng thay i t s truyn li m h thng li tr lc in gip nng cao tnh nng an ton chuyn ng ca xe khi xe i tc cao, ngoi ra h thng cn gip cho ngi li d dng iu khin xe khi xe i vo nhng ng hp, yu cu quay vng vi bn knh nh.

1.3. Yu cu v t s truyn ca h thng li khi xe chuyn ng tc cao Ngy nay vi s tin b ca khoa hc k thut, nhng chic xe t hin i ngy nay c vn tc ngy cng ln v i hi ngy cng cao v an ton cao cng nh tnh tin nghi khi s dng. V vy khi thit k mt h thng dn hng cho xe phi m bo c cc yu cu nghim ngt trn, ngoi ra h thng phi c tnh thn thin vi mi trng. Gii quyt vn v tnh nng an ton iu khin khi xe chuyn ng tc cao, ta xt n t s truyn ca h thng li bao gm t s truyn ng hc v t s truyn lc.

1.3.1. T s truyn ng hc

T s truyn ng hc biu hin quan h gia gc quay trn vnh li vi gc quay ca bnh xe dn hng

i =

(1.2)

Trong : - l gc quay ca v lng

(rad)

- l gc quay ca bnh xe dn hng(rad)

Khi ngi li tc ng mt lc vo vnh tay li mt gc v, lm vnh tay li xoay i mt gc. Thng qua c cu li v dn ng li s lm cho bnh xe dn hng quay mt gc tng ng t. Thng thng c cu li ca xe m nhim t s truyn ng hc ca h thng li.

Khi t dng, xe hoc khi t quay vng trong iu kin nh li ngot, ngi li bao gi cng mong mun quay vnh tay li mt gc nh cn bnh xe dn hng quay vi mt gc ln. Tng ng vi lc t s truyn ng hc t ra cn phi nh.

Ngc li, khi t chuyn ng tc cao, cn c vo yu cu chuyn ng i hi gc quay vng nh ca bnh xe dn hng chnh xc th lc ny t s truyn ng hc b s gy ra kh khn cho ngi li. Mt khc, khi t quay vng tc cao, lc ny lc ly tm (hay l lc ngang) ln s lm cho cc bnh xe dn hng b bin dng dn n tip xc ca lp vi mt ng thay i, hay ni mt cch khc l gc quay ca bnh xe dn hng b thay i, khng cn m bo quan h hnh hc ca h thng li ban u. iu s lm cho xe ri vo hin tng quay vng thiu hoc quay vng tha.

Do , cn phi c mt t s truyn ng hc c kh nng thay i p ng tnh nng an ton iu khin ca xe khi chuyn ng. ch to c cu li c kh nng thay i t s truyn i hi rt phc tp, dn n gi thnh t nh mt s h thng li c kh trc y.

Ngy nay, ngi ta c xu hng gi nguyn t s truyn c nh c cu li. Thm vo l ngi ta s dng b truyn hnh tinh, kt hp vi motor in, n gin v mt ch to m vn p ng c yu cu thay i t s truyn.

1.3.2. T s truyn lc.

T s truyn lc l t s gia mmen lm quay bnh xe dn hng (mmen cn quay vng tc dng t mt ng n bnh xe dn hng) v mmen tc ng ln vnh tay li. Trong trng hp h thng li c tr lc, t s truyn ng lc c tnh theo cng thc

if = =

(1.3)Trong : MS - m men ngi li tc ng ln v lng(N.m)

M a - m men tr lc

(N.m)

MSat M men tr li

(N.m)

Mcn - Mmen cn quay vng t mt ng tc dng ln bnh xe dn hng (N.m)

Hnh 1.7: Quan h gia Ms v Ma cc v khc nhau

Trong h thng li c tr lc, mmen ca ngi li trn vnh li ng vai tr l mmen iu khin mc tr lc. V d, mmen trn vnh li l mmen lm xoay thanh xon trong c cu iu khin van phn phi ca b tr lc (vai tr thanh xon c th hin trong kt cu hnh 3.9). Khi vn tc thp, mmen cn ln, mong mun ca ngi li l lc tc ng ln vnh tay li nh, mun thng c mmen cn th mmen tr lc phi ln. Trong khi , khi xe chuyn ng tc cao, mmen tr li gim ng k, to cm gic cho ngi li tc l phi gi nguyn lc nh li, do phi gim mmen tr lc. T t s truyn lc cng thay i.

Hnh 1.7 biu din mi quan h gia mmen tr lc ph thuc vo mmen vnh li cc tc khc nhau

Kt lun:

t cng ngy chuyn ng vi vn tc cng cao, trong khi t chu tc dng ca cc lc ly tm lm thay i bin dng ca lp, dn n ng hc gc xoay ca bnh xe dn hng thay i, do cn phi c mt c cu b li s thay i ny. Mt khc, khi xe chuyn ng tc cao, mmen tr li v gim so vi khi xe chuyn ng vn tc thp cho nn tr lc trn xe cng cn phi gim. T , yu cu v s cn thit trong h thng li phi c t s truyn thay i nng cao tnh nng an ton chuyn ng ca xe.

c th thay i c t s truyn ca h thng li m vn gi nguyn quy lut iu khin (c v lc, cng nh ng hc ca ngi li) hp l l cn phi thay i c tnh iu khin ca h thng tr lc.

So vi h thng li tr lc thu lc, vic thay i cc c tnh ng hc v mmen ca h thng li tr lc in d dng hn v mang li nhiu u im hn do vic iu khin ng c in d dng v c chnh xc cao, tc ng nhanh hn nh h thng iu khin in t.

1.4. Mt s kt qu nghin cu h thng li tr lc in

Trn cc xe t hin i, tng tnh nng n nh ca t khi chuyn ng tc cao, ngoi cc bin php s dng h thng phanh by-wire, ngi ta cn s dng h thng li c t s truyn thay i. Nhiu mu xe t ca cc hng s dng h thng li tr lc in vi cc kt cu khc nhau: b tr ng c in tr lc trc li (v d trn xe KIA), b tr ng c in tr lc trn c cu li (xe Lexus ca hng Toyota) hay b tr ng c in tr lc trn thanh rng (xe Lexus ca hng Toyota).

trn th gii, c rt nhiu cng trnh nghin cu v h thng li tr lc in,. C th k n cng trnh ca tc gi Wichai Siwakosit nm 2006 Improvement of Cornering characteristic Using Variable Steering Ratio cp n nh hng ca t s truyn thay i n kh nng hiu chnh qu o quay vng ca xe trong iu kin vn tc, thng s hnh hc ca xe thay i; Cc tc gi XU Zhenlin, Wanghao, Shang Zhe, Zhang Hai-hua, Wang Jia-jun vi cng trnh Study on characteristic of electric power assist steering system a ra kt lun l ng c tnh phi tuyn ca h thng tr lc li. Trong kt qu nghin cu cc tc gi cn a ra cc cng thc tnh ton lc tr li. Cc kt qu nghin cu c s dng lm c s d liu khi thit k v xy dng thut ton iu khin trong b iu khin in t EPS ECU. Cc kt qu nghin cu ny c ngha quan trng thit k cc kt cu khc nhau ca h thng li tr lc in.

Trong nc, cho n nay c cc nghin cu lin quan n tnh n nh chuyn ng ca t trn ng vng. Trong cng trnh Nghin cu c tnh quay vng ca t du lch, tc gi L c Hiu s dng m hnh mt vt tnh ton nh hng ca cc thng s kt cu cng nh iu kin chuyn ng (vn tc, gc nh li) n tnh cht quay vng ca xe du lch. Tuy nhin, cc kt qu nghin cu mi ch dng li mc m t qu o chuyn ng ca xe ng vi mt s trng hp kho st nh ti trng, gc nh li thay i m cha cp n vn iu khin nh th no m bo ng ng hc quay vng ca xe; Tc gi L Anh V vi cng trnh Nghin cu nh hng ca cc thng s kt cu h thng li n qu o chuyn ng ca t ch ra c quan h c bn ca cc thng s kt cu trong h thng li v nh hng ca cc thng s ny n qu o chuyn ng ca t. ng thi a ra cc kt lun cho php hiu su sc hn v cc xe c kh nng quay vng tha. Cho n nay, cha c cc cng trnh nghin cu ring v s dng h thng li c t s truyn thay i ni chung cng nh xy dng m hnh nghin cu c tnh iu khin ca h thng tr lc li in.1.5. xut ti lun vn

T nhng lp lun v phn tch trn tc gi la chn ti lun vn tt nghip l: Xy dng m hnh nghin cu c tnh iu khin ca h thng li tr lc in i tng nghin cu ca ti l: h thng li tr lc in trn xe Kia Morning i 2009.

Mc ch nghin cu ca ti l: phn tch cc yu cu v t s truyn ca h thng li khi t chuyn ng tc cao, kh nng p ng yu cu thay i t s truyn ca h thng li tr lc in, phn tch c im, kt cu, s khi iu khin v nguyn l hot ng ca h thng li tr lc in. T , xy dng m hnh nghin cu c tnh iu khin ca h thng li tr lc in v gii quyt bi ton theo hng m phng trn my tnh bng phn mm Matlab&Simulink.

Vi mc ch nh vy, ni dung ca lun vn s trnh by qua cc 4 chng sau:

Chng 1. Tng quan v cc vn nghin cu

Trong chng ny, tc gi i su vo phn tch cc nhim v v yu cu ca h thng li, c im ca cc h thng li hin nay v yu cu v t s truyn ca h thng li khi xe chuyn ng tc cao.

Chng 2. Nguyn l h thng li tr lc in

Trong chng ny, tc gi a ra c im ca h thng li tr lc in, phn tch s khi iu khin v nguyn l iu khin h thng, a ra cc cch phn loi h thng, ng thi phn tch mt kt cu h thng li tr lc in c th trn xe Kia Morning 2009.Chng 3. Xy dng m hnh nghin cu c tnh iu khin ca h thng li tr lc inChng 4. M phng s

CHNG 2: NGUYN L HOT NG CA H THNG LI TR LC IN

2.1. c im, s , nguyn l iu khin2.1.1. c im

H thng li tr lc in s dng ngun tr lc l motor in mt chiu, motor in c th o chiu v quay cc tc khc nhau tu theo mc nh li ca ngi li v vn tc ca t. y l h thng iu khin in t s dng cc cm bin mmen, cm bin vn tc, cm bin gc quay... 2.1.2. S khi iu khin

S khi iu khin c th hin trn hnh 2.1.

Hnh 2.1: S khi iu khin h thng li tr lc in

H thng li tr lc in t bao gm 3 cm chnh: Khi tn hiu u vo, khi x l trung tm ECU v khi c cu chp hnh.

+ Khi tn hiu u vo c nhim v thu thp cc thng tin ca h thng gi v khi x l trung tm, bao gm tn hiu cm bin m men c gn vo pha trong trc li, tn hiu gc quay vnh li, tn hiu cm bin tc xe, tc ng c, ch khng ti v tn hiu ngun B+.

+ Khi x l trung tm ECU: ECU tip nhn cc thng s tn hiu ca tn hiu u vo sau tnh ton v iu khin m t tr lc.

+ Khi c cu chp hnh c iu khin bng ECU, bao gm mch iu khin m t tr lc ni vi trc li bng b gim tc trc vt bnh vt v, m t c th o chiu v quay cc tc khc nhau ty theo mc nh li ca ngi li v m men cn quay vng. Ngoi ra cn c n bo h thng li tr lc in trn bng tap l v cm gic chn on.2.1.3. Nguyn l iu khin

ECU ca EPS nhn tn hiu chnh t cm bin m men v t tc xe, ngoi ra c cc tn hiu ph nh tn hiu tc ng c, tn hiu B+, ch khng ti tnh ton iu khin m t tr lc ph hp vi iu kin li. Lc nh li cng ln th m t tr lc cng nhiu, nhng m men tr lc s gim dn khi tc xe tng dn.

+ Trng thi quay vng: khi ngi iu khin tc ng quay vnh li, xut hin hin tng xoay tng i gia hai u thanh xon, cm bin m men thay i in p ty theo chiu quay v lch tng i gia hai u thanh xon sau truyn tn hiu v ECU, kt hp vi tn hiu tc xe ly t cm bin tc m ECU tnh ton ra dng in iu khin v chiu quay ca m t tr lc cho ph hp.

+ Trng thi i thng: trc li khng c tc ng do khng c hin tng xoay tng i hai u thanh xon, cm bin m men khng thay i in p, v th ECU khng iu khin m t tr lc v trng thi i thng c gi nguyn.

2.2. Phn loi, cu to v nguyn l hot ng ca h thng2.2.1. Phn loi

H thng li tr lc in thng c phn loi theo v tr lp t motor tr lc nh sau:

a. Motor in nm trn trc li

Hnh 2.1: S EPS kiu column-type

Hnh 2.1 trnh by nguyn l lm vic ca h thng li EPS vi motor in t trn trc li. ECU nhn cc tn hiu t cm bin gc nh li, cm bin m men v cm bin vn tc tnh ton iu khin motor tr lc vo trc li ca h thng. Vi kiu tr lc ny motor v phn iu khin ECU t trn trc li nn khng gian bn di phn c cu li v thanh rng gn nn d dng b tr v cng thun tin cho cng vic tho lp bo dng sa cha motor v phn iu khin ECU. V motor tr lc t trc c cu li nn m men ln nht ca motor khng cn phi ln, in p s dng cho ng c in tng thch vi h thng ngun 12V. H thng kiu ny thng c lp trn xe c khi lng t ln cu trc < 650 kg.b. Motor in nm trn c cu li

Hnh 2.2: S EPS kiu pinion-type

Hnh 2.2 trnh by nguyn l lm vic ca h thng li vi motor in nm trn c cu li. c im ca kiu tr lc ny l ECU v cm bin mmen c lp trn trc li, motor in c lp vo bnh rng ch ng ca c cu li. ECU iu khin motor tr lc, vi kiu lp ny m men ca motor khng cn phi ln nhng li tn khng gian b tr bn di. Kiu tr lc ny thng c lp trn xe c khi lng t ln cu trc < 850 kg

c. Motor in nm trn thanh rng

Hnh 2.3: S EPS kiu rack-type

Hnh 2.3 trnh by h thng li tr lc in vi motor in nm trn thanh rng. Kiu EPS ny c c im l ECU iu khin motor tr lc vo thanh rng ca h thng. V th, i hi mmen ca motor cn phi ln v tn khng gian b tr bn di. Kiu ny thng c lp trn cc xe c khi lng t ln cu trc > 1350 kg

Phng n la chn:Vi 3 phng n trn tc gi la chn phng n s 1 l h thng li tr lc in kiu: column-type (motor tr lc cho trc li) Vi kiu ny motor v phn iu khin ECU t trn trc li nn khng gian bn di phn c cu li v thanh rng gn nn r rng b tr v cng thun tin cho cng vic tho lp bo dng sa cha motor v phn iu khin ECU.

2.2.2. Cu to cc b phnS h thng li tr lc in trn xe KIA Morning c th hin trn hnh 1.6Thng s k thut tham kho ca xe KIA MORNING

Di-rng-cao tng th (mm)3495-1595-1480

Chiu di c s (mm)2690

Chiu rng c s trc/sau (mm)1400/1385

Hp s sn5 s

C lp165/60/R14

T s truyn ca c cu li20

cng bn ca lp36e3

T s truyn ca b truyn c kh13.65

Bn knh vnh tay li (mm)180

Mmen qun tnh vi trc Z ca t (Kg.m2)1925

Vn tc cc i(km/h)160

H thng li tr lc in trn xe KIA s dng motor tr lc lp trn trc li. Vi kiu ny motor v phn iu khin ECU c t trn trc li nn khng gian bn di c cu li v thanh rng nn d dng b tr v thun tin trong vic sa cha, bo dng, kim tra thit b h thng. Vi loi ng c in tr lc lp trn trc li th motor in truyn mmen xon qua b truyn c kh l trc vt bnh vt, tr thnh m men xon h tr v chuyn n trc trung gian. Cm bin c lp t trn trc li bn cnh bnh vt.

a. c im kt cu

Hnh 2.4 l hnh v kt cu ca cm tr lc in. Gm cc b phn chnh sau:

Hnh 2.4 - Kt cu cm tr lc in.

1 - Trc 2; 2- ECU; 3 - Cm bin m men; 4 - trc 1;

5 - Thanh xon; 6 - Bnh vt; 7 - Trc vt; 8 - Motor.

+ Trc 1: L trc bt vo vnh li c nhim v nhn v truyn lc ca ngi li t vnh li xung di.

+ Thanh xon: ni gia trc 1 v trc 2 bng cht, c nhim v m bo cho trc 1 v trc 2 chuyn ng quay tng i vi nhau.

+ Cm bin m men: c gn trn trc 1, c nhim v xc nh m men m ngi li tc dng trn trc 1, t gi tn hiu n ECU.

+ Trc 2: l trc bn di, c ni xung c cu li, c nhim v truyn lc xung c cu li.

+ Motor in 1 chiu, c nhim v nhn tn hiu iu khin t EPS ECU to ra m men tr lc vo trc 2 thng qua trc vt bnh vt tr lc cho ngi li..+ Trc vt - bnh vt: bnh vt ch to lin vi trc 2, trc vt ni vi motor in 1 chiu bng khp ni.

+ ECU c lp trn trc li cng vi ng c in, nhn tn hiu t cm bin m men do ngi li tc dng ln trc li ri gi v ECU, ECU c nhim v iu khin motor tr lc cho ngi li. T gi tr xon ca thanh li v vn tc xe s nh mc dng in cp ti m t tr lc li. ECU EPS cn iu khin b qun tnh: m bo m t hot ng ngay khi ngi li khi hnh v xoay v lng. m bo tnh iu khin tr li, iu khin h tr lc hi v ca cc bnh xe sau khi ngi li nh ht v lng sang mt bn. D tnh nhit m t da trn cng dng in v in p a vo. Nu nhit ca m t hoc ECU vt qu gi tr cho php th n s gim bt cng dng in iu khin trnh cho m t hoc ECU b qu nhit.

Cm bin mmen

c gn trn trc li bn cnh bnh vt c nhim v xc nh mmen m ngi li tc dng trn trc li, t gi tn hiu n ECU. B phn iu khin tr lc s dng mt cm bin m men xon nh l mt u vo chnh xc nh lng h tr li cn thit.

- Trc li c chia lm hai phn: trc u vo, t tay li n cm bin m men xon v trc ra, t cm bin m men xon ti khp ni trc li. Trc s cp v th cp c ngn cch bi mt thanh xon nh hnh 2.5, y l v tr cm bin mmen xon.

- Cm bin m men c lp theo kiu khng tip xc trn trc li, v lun quay cng chiu vi trc li nh c cu then hoa.

- Trn cm bin m men b tr cc vng pht hin nh hnh 2.5

Hnh 2.5 Thanh xon

- Cm bin m men xon c o bng gc lch gia trc s cp v trc th cp.

Khi ngi li iu khin v lng, m men li tc ng ln trc s cp ca cm bin m men thng qua trc li chnh. Ngi ta b tr vng pht hin mt v vng pht hin hai trn trc s cp v pha v lng v vng pht hin th 3 trn trc th cp. Trc th cp v trc s cp c ni vi nhau bng mt thanh xon.

+ Cu to:

Trn hnh 2.6 th hin kt cu ca cm bin m men trc li, bao gm cc b phn chnh sau:

Hnh 2.6 Cm bin m men

Roto l b phn ghp vo trc li bng then hoa. (xem hnh 2.7)

Hnh 2.7 Cu to rotor.

Trn v rotor c gn cc nam chm vnh cu vnh trn v vnh di. Roto c nhim v to ra t trng bin thin khi ta quay trc li.

Mch in cm ng. (xem hnh 2.8)

Cu to gm cc phn: v nha, cc lp bn dn, nam chm vnh cu, mch in.

Hnh 2.8 B phn cm ng v mch in.

V: c nhim v gi v bo v cc chi tit bn trong, v trn v v di c ghp vi nhau bng cc ny.

Trn 2.9 cho thy v tr ca vng pht hin ca cm bin c b tr trn trc li v trc ra ca h thng li. Khi c s thay i trc li theo hng mi tn vng pht hin th 2 ti v tr th 4 v vng pht hin th ba ti v tr th 6, di phn lc mt ng lm thanh xon b xon, gy lch pha gia vng th hai v vng th ba. Lc ny s c mt tn hiu t l vi m men tc dng trn trc li a vo ECU.

Hnh 2.9 Cu to cm bin m men trc li

Trong :

1. Vng pht hin th nht4. Vng pht hin th 27. Trc th cp

2. Trc S cp5. Cun dy pht hin

3. Cun dy b6. Vng pht hin th ba

Trn hnh 2.10 ch r v tr ca cm bin m men xon c lp trn trc li bn cnh vi bnh vt. R to pht s 3 c lp trn trc u ra h thng, cn R to pht s 2 v s 1 c lp trn trc li. Cc cun pht hin c bao ngoi gia cc v tr tng quan gia R to pht s 3 v s 2 nhm to thnh mch kch thch in p gi v ECU.

Hnh 2.10 Cm bin m men xon

ng c tnh ca cm bin mmen xon khi tc ng vnh li:

Hnh 2.11. c tnh cm bin m men xon.+ Nguyn l hot ng ca cm bin

Cm bin m men l b phn chnh cm nhn m men trn trc li do ngi li tc dng vo v lng. Lc ny cm bin m men nhn tn hiu v truyn ti b x l ECU iu khin ng c tr lc in. Cm bin m men s dng cm bin Hall dng t thng i qua lp bn dn bin thin sinh ra sut in ng. N c xy dng trn c s c tnh cm bin Hall, ngha l t trng yu th in p sinh ra yu v ngc li. Khi tc dng m men ln trc li, roto quay cng trc li (nh then hoa), lc ny t thng i qua lp bn dn bin thin, dn n trong mch bn dn xut hin sut in ng cm ng Hall, v gi tr sut in ng ny thay i t l vi m men tc dng ln trc li. Eh = kBi/

Trn hnh 2.12 th hin hiu in th u ra ca cm bin 2 trng thi trc li quay phi v quay tri.

- Khi trc li quay phi hiu in th tng t 2,5 n 4 vol.

- Khi trc li quay tri hiu in th gim t 2,5 n 1 vol

Hnh 2.12: Tn hiu ra ca cm bin

M t in mt chiu v c cu gim tc (hnh 2.13)

Hnh 2.13. M t in mt chiu v c cu gim tc

M t in mt chiu bao gm r to, stato v trc chnh. C cu gim tc bao gm trc vt v bnh vt. M men do r to to ra c truyn ti c cu gim tc. Sau m men ny c truyn ti trc li

C cu trc vt- bnh vt ng vai tr nh mt b gim tc, nhm gim tc t ng c in v tng m men ca u ra.

+ Bnh vt c n khp vi trc vt, v to thnh b gim tc c ni vi trc li.

Hnh 2.14. B truyn gim tc trc vt - bnh vt.

V bnh vt v trc vt trong qu trnh chuyn ng ca xe c th gy ra nhng va chm, tng khe h c bit l tng n khi chuyn ng, gy cm gic kh chu ln khoang ni tht l nh hng ti ngi dng. Cho nn bnh vt phi c s dng mt vt liu gim ting n, gim khe h khi dao ng n khp. Bnh vt thng c lm bng composite, mt vt liu c th gim c cc yu t trn. Hnh 2.14 trnh by cu to ca b truyn trc vt - bnh vt composite.

+ ECU c nhim v nhn tn hiu ca cm bin m men v cm bin tc xe, t tnh ton dn ng motor in tr lc vo trc 2.2.2.3. Nguyn l hot ng

Khi ngi li tc dng mt lc vo v lng, cc b phn pht hin c lp t trn trc li, cm nhn m men tc dng vo trc li lc ny s gi tn hiu ti ECU v ECU s tnh ton tr lc iu khin ng c in ph hp vi m men m ngi li tc dng vo v lng.

+ Lc cn quay vng nh (cha c tr lc): Vi m men cn mt ng nh hn 44 N.m (hay lc tc ng ln vnh li nh hn 20N) th h thng lm vic nh h thng c kh n thun khng c tr lc.

+ Lc cn quay vng ln (c tr lc): Khi m men cn ln hn 44 N.m (hoc lc tc dng ln vnh li ln hn 20 N), th ECU nhn tn hiu t cm bin m men v cm bin tc xe, t tnh ton ri iu khin motor tr lc ph hp cho h thng bng b truyn lc trc vt - bnh vt, cho n khi lc tc dng ln vnh li l cc i l 176 N th motor tr lc cc i cho h thng.

+ Khi lc cn quay vng khng i: Khi m men tc dng trn trc li 1 l khng i, cm bin m men xc nh trng thi ny, cm bin gi tn hiu n ECU, ECU iu khin motor khng tr lc m men khng i vo trc 2.

- Trng thi quay vng: khi ngi li quay vnh li, cm bin m men xc nh c chiu quay v m men tc dng trn trc li, ECU iu khin motor tr lc ph hp theo chiu quay ca vnh li.

Tn hiu u vo

30

_1416694585.unknown

_1416694698.unknown

_1416694733.unknown

_1416688100.unknown