Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu điều khiển hệ thống động lực ô tô tải nhằm hạn chế trượt quay bánh xe chủ động

• Tác giả: Trần Văn Thoan
• Người hướng dẫn: PGS. Hồ Hữu Hải
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực
• Đề tài: Nghiên cứu điều khiển hệ thống động lực của ô tô tải nhằm hạn chế trượt quay bánh xe chủ động
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Hiện tượng trượt quay bánh xe và cơ sở lý thuyết hạn chế hiện tượng trượt quay
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
• 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu
• 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Nội dung nghiên cứu
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ
• 2.1. Xây dựng mô hình mô phỏng
• 2.1.1. Xây dựng đặc tính tốc độ động cơ diezen
• 2.1.2. Mô tả hệ thống truyền lực
• 2.1.3. Mô hình mô phỏng bánh xe
• 2.1.4. Mô hình mô phỏng chuyển động thẳng của xe
• 2.2. Khảo sát đặc tính tăng tốc của ô tô khi hệ số bám thay đổi
• 2.2.1. Khảo sát đặc tính tăng tốc của ô tô trên đường có hệ số bám thấp và cao
• 2.2.2. Khảo sát đặc tính tăng tốc của ô tô trên các đường xấu có hệ số bám thấp
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 3.1. Đề xuất cấu trúc của hệ thống
• 3.2. Bộ điều khiển và phương pháp xác định tham số điều khiển
• 3.3. Mô phỏng hoạt động của hệ thống khi có bộ điều khiển
• 3.3.1. Kết quả mô phỏng quá trình khởi hành ở tay số 1, xe đầy tải (PA3)
• 3.3.2. Kết quả mô phỏng quá trình khởi hành ở tay số 2, xe không tải (PA4)
• 3.4. Nghiên cứu xác định vùng điều khiển có hiệu quả trên đường khác nhau
• 3.4.1. Kết quả mô phỏng khảo sát và xác định các vùng làm việc của bộ điều khiển (PA5)
• 3.4.2. Kết quả mô phỏng khảo sát ảnh hưởng của hệ số cản lăn tới vùng làm việc hiệu quả của bộ điều khiển (PA6)
• 3.5. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG
• 4.1. Thiết kế chế tạo hệ thống
• 4.1.1. Cảm biến vận tốc góc bánh xe ô tô
• 4.1.2. Cơ cấu chấp hành
• 4.1.3. Bộ điều khiển
• 4.2. Thực nghiệm hệ thống
• 4.2.1. Mục đích và phương pháp thực nghiệm
• 4.2.2. Đối tượng thực nghiệm
• 4.2.3. Thiết bị thử nghiệm
• 4.2.4. Trình tự và kết quả thực nghiệm
• 4.3. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN

Tóm tắt

I. Hệ thống động lực ô tô tải

Hệ thống động lực ô tô tải là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất và khả năng vận hành của xe. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích cấu trúc và hoạt động của hệ thống động lực, đặc biệt là các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng trượt quay bánh xe. Hệ thống động lực bao gồm động cơ, hệ thống truyền lực, và các cơ cấu điều khiển. Việc hiểu rõ các thành phần này giúp đề xuất các giải pháp hạn chế trượt quay hiệu quả.

1.1. Động lực học ô tô tải

Động lực học ô tô tải là nền tảng để phân tích các lực tác động lên xe trong quá trình vận hành. Các yếu tố như lực kéo, lực cản, và hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hiện tượng trượt quay bánh xe. Nghiên cứu này sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng và dự đoán hành vi của xe trong các điều kiện vận hành khác nhau.

1.2. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực là cầu nối giữa động cơ và bánh xe, đảm bảo truyền lực kéo một cách hiệu quả. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa hệ thống truyền lực để giảm thiểu hiện tượng trượt quay bánh xe. Các giải pháp như điều chỉnh tỷ số truyền và sử dụng các cơ cấu chấp hành thông minh được đề xuất để nâng cao hiệu suất của hệ thống.

II. Điều khiển hệ thống động lực

Điều khiển hệ thống động lực là một trong những giải pháp chính để hạn chế trượt quay bánh xe. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp điều khiển hiện đại như sử dụng hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS) và hệ thống phanh chống trượt (ABS). Các hệ thống này hoạt động dựa trên việc giám sát liên tục tốc độ bánh xe và điều chỉnh lực kéo hoặc lực phanh để duy trì độ bám đường tối ưu.

2.1. Hệ thống kiểm soát lực kéo

Hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS) là một công nghệ tiên tiến giúp ngăn chặn hiện tượng trượt quay bánh xe bằng cách điều chỉnh mô-men xoắn của động cơ. Nghiên cứu này phân tích các thuật toán điều khiển TCS và đề xuất các cải tiến để tăng hiệu quả của hệ thống trong các điều kiện đường xá khác nhau.

2.2. Hệ thống phanh chống trượt

Hệ thống phanh chống trượt (ABS) là một giải pháp quan trọng để kiểm soát trượt bánh xe trong quá trình phanh. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa hoạt động của ABS để đảm bảo an toàn và ổn định cho xe trong các tình huống khẩn cấp.

III. Hạn chế trượt quay bánh xe

Hạn chế trượt quay bánh xe là mục tiêu chính của nghiên cứu này. Hiện tượng trượt quay bánh xe không chỉ làm giảm hiệu suất vận hành mà còn gây nguy hiểm cho người lái. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật như sử dụng công nghệ điều khiển ô tô tiên tiến và tối ưu hóa hiệu suất ô tô tải để giảm thiểu tình trạng này.

3.1. Công nghệ điều khiển ô tô

Công nghệ điều khiển ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế trượt quay bánh xe. Nghiên cứu này phân tích các công nghệ hiện đại như điều khiển điện tử (ECU) và các thuật toán điều khiển thông minh để nâng cao khả năng kiểm soát của hệ thống động lực.

3.2. Tối ưu hóa hiệu suất ô tô tải

Tối ưu hóa hiệu suất ô tô tải là một trong những giải pháp để giảm thiểu hiện tượng trượt quay bánh xe. Nghiên cứu này đề xuất các phương pháp như điều chỉnh tải trọng, cải thiện hệ thống treo, và sử dụng các vật liệu nhẹ để nâng cao hiệu suất tổng thể của xe.