I. Nghiên cứu tổng quan về chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ đốt trong tại HCMUTE
Đề tài nghiên cứu tập trung vào chẩn đoán hệ thống điều khiển động cơ đốt trong, đặc biệt là ứng dụng trong lĩnh vực ô tô. Tài liệu đề cập đến sự phát triển phức tạp của hệ thống điện tử trên xe, dẫn đến nhu cầu chẩn đoán chính xác và hiệu quả. Nghiên cứu này nhấn mạnh vai trò của hệ thống chẩn đoán trên xe (OBD) và chẩn đoán ngoài xe trong việc phát hiện lỗi. Nghiên cứu cũng khảo sát các phương pháp chẩn đoán truyền thống, bao gồm giám sát các thông số như áp suất dầu, nhiệt độ, điện áp. Tuy nhiên, sự ra đời của điều khiển động cơ bằng điện tử đã mở ra hướng nghiên cứu mới, cho phép chẩn đoán sâu hơn vào hoạt động của động cơ.
1.1 Nhiệm vụ cơ bản của giám sát và phát hiện lỗi
Phần này trình bày nhiệm vụ cơ bản của giám sát và phát hiện lỗi trong hệ thống điều khiển động cơ. Nghiên cứu phân biệt giữa các hệ thống vòng hở và vòng kín. Hệ thống vòng hở dễ phát hiện lỗi hơn vì lỗi trực tiếp ảnh hưởng đến đầu ra. Hệ thống vòng kín có khả năng tự bù lỗi, làm khó khăn cho việc phát hiện lỗi. Do đó, việc giám sát cả đầu vào và đầu ra là cần thiết. Tài liệu đề cập đến các nguyên nhân gây lỗi, bao gồm cả nguyên nhân bên trong (thiếu dầu bôi trơn, ngắn mạch) và bên ngoài (môi trường, nhiệt độ). Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giám sát các thông số như áp suất, nhiệt độ, tốc độ để phát hiện lỗi kịp thời, tránh thiệt hại và đảm bảo an toàn. Nghiên cứu cũng phân tích các phương pháp phát hiện lỗi, bao gồm kiểm tra giới hạn tín hiệu, phân tích tín hiệu bằng các mô hình toán học (hàm tương quan, phổ tần số), và phân tích quá trình bằng mô hình toán học.
1.2 Phân tích triệu chứng và phỏng đoán triệu chứng trong chẩn đoán động cơ
Phần này tập trung vào hai phương pháp chính trong chẩn đoán động cơ: phân tích triệu chứng và phỏng đoán triệu chứng. Phân tích triệu chứng dựa trên dữ liệu định lượng thu thập được từ các cảm biến. Các phương pháp được sử dụng bao gồm kiểm tra giá trị giới hạn, phân tích tín hiệu, và phân tích quá trình. Nghiên cứu đề cập đến việc trích xuất các đặc tính đặc biệt từ dữ liệu để so sánh với trạng thái hoạt động bình thường. Phỏng đoán triệu chứng dựa trên dữ liệu định tính, bao gồm thông tin từ người lái xe, nhân viên bảo trì, và lịch sử sửa chữa. Những thông tin này, như tiếng ồn lạ, mùi, rung, được sử dụng để phỏng đoán các lỗi có thể xảy ra. Nghiên cứu cho thấy sự kết hợp giữa phân tích triệu chứng và phỏng đoán triệu chứng nâng cao hiệu quả chẩn đoán. Dữ liệu thống kê và kinh nghiệm cũng được sử dụng để hỗ trợ quá trình phỏng đoán triệu chứng.
II. Cơ sở lý thuyết các phương pháp chẩn đoán động cơ đốt trong
Chương này trình bày cơ sở lý thuyết của các phương pháp chẩn đoán động cơ đốt trong. Nghiên cứu nhấn mạnh mối liên hệ chặt chẽ giữa các chức năng điều khiển và chẩn đoán. Điều khiển động cơ điện tử (ECU) đóng vai trò trung tâm trong việc giám sát và điều khiển các hệ thống con của động cơ, bao gồm hệ thống nạp, hệ thống phun nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, và hệ thống xả. Nghiên cứu đề cập đến sự phát triển của ECU, từ các hệ thống đơn giản đến các hệ thống phức tạp với nhiều chức năng hơn. Sự tăng tốc của công nghệ điều khiển động cơ dẫn đến sự phát triển của các phương pháp chẩn đoán tiên tiến hơn, cho phép phát hiện và khắc phục lỗi một cách chính xác và nhanh chóng. Nghiên cứu cũng thảo luận về hệ thống chẩn đoán trên xe (OBD) và các phương pháp chẩn đoán ngoài xe.
2.1 Điều khiển động cơ điện tử và các hệ thống con
Phần này tập trung vào điều khiển động cơ điện tử và vai trò của ECU trong việc quản lý các hệ thống con của động cơ. Nghiên cứu đề cập đến các chức năng chính của ECU, bao gồm tạo mô-men xoắn, tối ưu hóa nhiên liệu, giảm khí thải, và đảm bảo vận hành ổn định. Các hệ thống con được đề cập bao gồm hệ thống nạp, hệ thống phun nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, và hệ thống xả. Nghiên cứu nhấn mạnh sự phát triển của công nghệ điều khiển động cơ, từ các hệ thống cơ khí đến các hệ thống điện tử hiện đại. Sự gia tăng số lượng cảm biến và bộ chấp hành đòi hỏi ECU phải có khả năng xử lý thông tin lớn và thực hiện các thuật toán phức tạp. Nghiên cứu cũng đề cập đến sự phát triển của các thuật toán điều khiển để tối ưu hóa hiệu suất động cơ và giảm thiểu tác động môi trường. Nghiên cứu cung cấp cái nhìn tổng quan về kiến trúc và chức năng của ECU trong hệ thống điều khiển động cơ hiện đại.
2.2 Chẩn đoán động cơ dựa trên mô hình
Phần này thảo luận về các phương pháp chẩn đoán động cơ dựa trên mô hình. Nghiên cứu mô tả cách sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng hoạt động của động cơ và phát hiện lỗi. Các mô hình có thể được sử dụng để dự đoán hành vi của động cơ trong các điều kiện khác nhau và so sánh với dữ liệu thực tế để phát hiện sự khác biệt. Nghiên cứu cũng đề cập đến việc sử dụng các mô hình để tạo ra các triệu chứng lỗi giả định, giúp trong việc kiểm tra và xác nhận các thuật toán chẩn đoán. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn mô hình phù hợp với độ chính xác và hiệu quả của quá trình chẩn đoán. Việc sử dụng các mô hình giúp cải thiện độ chính xác và giảm thời gian chẩn đoán so với các phương pháp truyền thống. Nghiên cứu cũng đề cập đến các thách thức trong việc xây dựng và sử dụng các mô hình chẩn đoán động cơ, chẳng hạn như độ phức tạp của động cơ và sự biến đổi của điều kiện hoạt động.
