Giới thiệu dự án
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ ô tô hiện đại gắn liền với quá trình điện tử hóa các cơ cấu chấp hành nhằm tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, cải thiện cảm giác lái và gia tăng độ an toàn chủ động. Theo các nghiên cứu công nghiệp, hệ thống lái trợ lực thủy lực truyền thống (Hydraulic Power Steering - HPS) tiêu hao liên tục công suất từ động cơ đốt trong thông qua bơm dầu dẫn động đai, làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu từ 5% đến 8%. Để khắc phục nhược điểm này, hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering - EPS) đã trở thành tiêu chuẩn trên các dòng xe hiện đại nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng vượt trội, kết cấu nhỏ gọn, và khả năng điều khiển thông minh độc lập với số vòng quay trục khuỷu.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu, giảng dạy và thực hành chẩn đoán hệ thống EPS trên xe thực tế gặp nhiều rào cản: chi phí đầu tư thiết bị đào tạo chính hãng rất cao, các tín hiệu mạng điều khiển khu vực (Controller Area Network - CAN Bus) bị đóng kín, và khó tạo các điều kiện tải trọng mặt đường giả lập an toàn trong phòng thí nghiệm.
Đề tài "Thiết kế, chế tạo mô hình trợ lực lái điện" (thực hiện tại Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) giải quyết trực tiếp bài toán này thông qua việc tái cấu trúc hệ thống lái trợ lực điện trên trục lái (C-EPS) của xe Chevrolet Spark LT sản xuất năm 2014 thành một mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh, tích hợp vi điều khiển nhúng, cảm biến đo lực, cơ cấu hãm tải mô phỏng và phần mềm giám sát thời gian thực.
+-------------------------------------------------------------------------------+
| MỤC TIÊU DỰ ÁN CỤ THỂ |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Thiết kế cơ khí khung giá đỡ và cơ cấu tạo mô-men cản phanh tang trống. |
| 2. Khai thác, giải mã và giả lập các gói tin CAN (Engine Speed, Vehicle Speed).|
| 3. Xây dựng mạch nhúng ESP32 + TJA1050 + HX711 để thu thập và xử lý tín hiệu. |
| 4. Lập trình giao diện giám sát đồ thị thời gian thực trên nền tảng LabVIEW. |
+-------------------------------------------------------------------------------+
Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống trợ lực lái cột lái (Column-assist EPS) của dòng xe Chevrolet Spark LT 2014, sử dụng vi điều khiển ESP32 NodeMCU kết hợp giao tiếp mạng CAN tốc độ cao (High-Speed CAN 500 kbps), truyền thông nối tiếp UART với máy tính để hiển thị trực quan thông số góc lái, tốc độ góc đánh lái và lực cản tác động.
Phân tích và thiết kế giải pháp
Phân tích hiện trạng
Các giải pháp trợ lực lái trên thị trường trải qua quá trình phát triển từ thuần cơ - thủy lực đến điện - điện tử. Dưới đây là bảng phân tích so sánh giữa các công nghệ trợ lực lái phổ biến:
| Tiêu chí kỹ thuật |
Trợ lực thủy lực thuần túy (HPS) |
Trợ lực điện - thủy lực (EHPS) |
Trợ lực lái điện (EPS - Spark LT 2014) |
| Nguồn cấp năng lượng |
Bơm thủy lực dẫn động cơ khí từ động cơ |
Bơm thủy lực dẫn động bằng motor điện DC |
Motor điện một chiều/xoay chiều từ Ắc quy 12V |
| Mức tiêu hao nhiên liệu |
Liên tục (hao phí 5 - 8% tổng năng lượng) |
Gián đoạn (chỉ kích hoạt khi đánh lái) |
Tối ưu hóa tuyệt đối (tiết kiệm 100% khi đi thẳng) |
| Khả năng biến thiên lực |
Kém (phụ thuộc van cơ khí/solenoid VCC/CB) |
Khá (điều khiển biến tốc motor bơm) |
Tuyệt đối (thuật toán điều khiển dòng cấp motor) |
| Khả năng giao tiếp CAN |
Không hỗ trợ |
Giới hạn (báo lỗi qua K-Line/CAN) |
Toàn diện (CAN 2.0B tốc độ cao 500 kbps) |
| Bảo dưỡng định kỳ |
Thay dầu trợ lực, kiểm tra rò rỉ xilanh/bơm |
Thay dầu định kỳ, kiểm tra chổi than |
Miễn bảo dưỡng thủy lực (không dùng dầu nhờn) |
Theo mô hình phân cấp yêu cầu MoSCoW:
- Must have: Hệ thống cơ cấu lái nguyên bản hoạt động trợ lực bình thường; Đọc dữ liệu góc lái và mô-men từ CAN Bus; Cơ cấu hãm tạo mô-men cản thực tế; Hiển thị góc đánh lái trên LED 7 đoạn TM1637.
- Should have: Giả lập tín hiệu tốc độ xe ($V_{vehicle}$) và tốc độ động cơ ($N_{engine}$) gửi vào mạng CAN để kích hoạt trợ lực lái khi tháo rời khỏi xe; Giao diện máy tính LabVIEW trực quan hóa dạng đồ thị.
- Could have: Tích hợp cảm biến tải trọng Loadcell 20kg và mạch chuyển đổi ADC 24-bit HX711 để định lượng chính xác lực hãm.
- Won't have: Cơ cấu phản hồi lực tự động bằng động cơ servo (sử dụng cơ cấu siết hãm cơ khí thay thế để tối ưu hóa chi phí chế tạo).
Thiết kế hệ thống
Kiến trúc mô hình kết hợp giữa cơ cấu cơ khí nguyên bản, hệ thống điện động lực và khối đo lường - truyền thông nhúng:
[Vô lăng & Cảm biến Mô-men/Góc lái] ---> [Cột lái tích hợp Motor EPS & PS-ECU]
|
(CAN_H / CAN_L 500kbps)
v
[Cơ cấu hãm Tang trống + Loadcell 20kg] ---> [TJA1050 CAN Module]
| |
(Tín hiệu mV) v
v [ESP32 NodeMCU Board]
[HX711 24-bit ADC] ----------------> (Xử lý tín hiệu)
|
+----------------+----------------+
| |
(GPIO I2C) (UART/COM)
v v
[LED 7 Đoạn TM1637] [PC - LabVIEW GUI]
Technology Stack & Hardware Specifications:
- Vi điều khiển trung tâm: ESP32 NodeMCU LuaNode32 (Dual-core Tensilica LX6 @ 240MHz, 520KB SRAM).
- Bộ chuyển đổi giao tiếp CAN: Module TJA1050 Transceiver (Tuân thủ chuẩn ISO 11898, hỗ trợ tốc độ truyền lên tới 1 Mbps, tương thích logic 3.3V/5V).
- Khối đo lường lực: Cảm biến trọng lượng Loadcell dạng thanh nhôm tải trọng 20kg kết hợp IC tiền khuếch đại và biến đổi tương tự số ADC 24-bit HX711.
- Khối hiển thị tại chỗ: Module 4 LED 7 đoạn 0.36 inch tích hợp IC điều khiển TM1637.
- Nguồn cấp động lực: Ắc quy GS MF 46B24L (Điện áp danh định 12V, dung lượng 45Ah, dòng khởi động CCA cao đáp ứng tức thời dòng tải 30A - 40A của motor EPS).
- Phần mềm phát triển: Arduino IDE 2.x (C++ nhúng), LabVIEW 2020 (Xử lý giao tiếp VISA và vẽ đồ thị), SolidWorks (Thiết kế kết cấu khung 3D), CorelDRAW (Thiết kế bảng táplô mô hình).
Methodology
Mô hình được phát triển theo phương pháp kỹ thuật hệ thống chữ V (V-Model):
- Giai đoạn 1 (Khảo sát & Reverse Engineering): Tra cứu sơ đồ mạch điện xe Chevrolet Spark LT 2014, xác định sơ đồ chân giắc chẩn đoán DLC3, đường truyền CAN_H/CAN_L và hệ thống cảm biến góc lái/mô-men xoắn.
- Giai đoạn 2 (Thiết kế & Gia công cơ khí): Mô hình hóa khung giá đỡ thép hộp trên SolidWorks, chế tạo hệ thống ngõng quay và cơ cấu hãm bánh xe sử dụng tang trống phanh xe máy.
- Giai đoạn 3 (Thiết kế phần cứng điện tử & Firmware): Thiết kế mạch in PCB kết nối ESP32 với TJA1050, HX711, TM1637; lập trình đọc/ghi CAN frame và tính toán lực kéo Loadcell.
- Giai đoạn 4 (Phát triển phần mềm giám sát & HIL Testing): Viết chương trình LabVIEW giao tiếp cổng COM ảo, giải mã chuỗi byte dữ liệu và chạy thử nghiệm tải tĩnh/động.
Implementation và kết quả
Development process
Quá trình phát triển tập trung vào việc giải mã luồng dữ liệu CAN phát ra từ PS-ECU (Power Steering ECU) và tạo các gói tin CAN giả lập để đánh lừa hộp điều khiển rằng động cơ xe đang nổ và xe đang lăn bánh.
[Bảng chân giắc DLC3 / PS-ECU]
- Chân CAN_H: Mức điện áp 2.5V -> 3.5V (Dominant)
- Chân CAN_L: Mức điện áp 2.5V -> 1.5V (Dominant)
- Chênh lệch điện áp: V_diff = CAN_H - CAN_L = 2.0V (Logic 0)
Thuật toán nhúng trên vi điều khiển ESP32 thực hiện nhiệm vụ:
- Đọc và giải mã dữ liệu cảm biến góc lái, tốc độ góc đánh lái từ CAN ID phát ra từ hộp lái EPS.
- Giả lập định kỳ các gói tin tốc độ động cơ (NE RPM) và tốc độ xe ($V_{vehicle}$) đưa lên bus CAN với chu kỳ 20ms để kích hoạt thuật toán trợ lực của PS-ECU.
- Đọc giá trị lực cản từ module HX711 qua giao tiếp 2 dây (PD_SCK, DOUT).
- Đóng gói dữ liệu thành chuỗi ký tự chuẩn định dạng gửi lên PC qua UART với tốc độ Baud 115200 bps.
// Trích đoạn thuật toán giải mã CAN và gửi dữ liệu lên LabVIEW trên ESP32
#include <ESP32CAN.h>
#include <CAN_config.h>
#include "HX711.h"
CAN_device_t CAN_cfg;
HX711 scale;
const int LOADCELL_DOUT_PIN = 16;
const int LOADCELL_SCK_PIN = 4;
void setup() {
Serial.begin(115200);
// Cấu hình CAN Bus tốc độ 500 kbps
CAN_cfg.speed = CAN_SPEED_500KBPS;
CAN_cfg.tx_pin_id = GPIO_NUM_5;
CAN_cfg.rx_pin_id = GPIO_NUM_18;
CAN_cfg.rx_queue = xQueueCreate(10, sizeof(CAN_frame_t));
ESP32Can.CANInit();
scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);
scale.set_scale(2280.f); // Hệ số hiệu chuẩn Loadcell 20kg
scale.tare();
}
void loop() {
CAN_frame_t rx_frame;
// Nhận dữ liệu CAN từ hộp PS-ECU
if (xQueueReceive(CAN_cfg.rx_queue, &rx_frame, 3 / portTICK_PERIOD_MS) == pdTRUE) {
if (rx_frame.MsgID == 0x1E5) { // ID mẫu cho Góc lái trên Spark LT
int16_t raw_angle = (rx_frame.data.u8[0] << 8) | rx_frame.data.u8[1];
float steering_angle = raw_angle * 0.1f; // Hệ số chuyển đổi độ
int8_t steering_speed = rx_frame.data.u8[2];
float load_force = scale.get_units(1); // Đọc lực cản (kg)
// Đóng gói chuỗi truyền lên LabVIEW: *Angle,Speed,Force#
Serial.print("*");
Serial.print(steering_angle, 1);
Serial.print(",");
Serial.print(steering_speed);
Serial.print(",");
Serial.print(load_force, 2);
Serial.println("#");
}
}
}
Testing và validation
Mô hình đã trải qua quy trình kiểm thử toàn diện với các kịch bản thực nghiệm cụ thể:
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| KỊCH BẢN KIỂM THỬ VẬN HÀNH MÔ HÌNH |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Trạng thái tĩnh (Góc lái 0 độ): |
| - Cảm biến góc lái xác lập 0.0 deg (+/- 0.5 deg). Dòng tiêu thụ motor < 1.5A. |
| 2. Đánh lái sang phải (0 -> +540 độ): |
| - Đồ thị LabVIEW phản hồi tuyến tính góc dương, LED 7 đoạn hiển thị số dương. |
| 3. Đánh lái sang trái (0 -> -540 độ): |
| - Đồ thị phản hồi góc âm, LED TM1637 hiển thị dấu trừ rõ ràng. |
| 4. Đánh lái vượt ngưỡng cơ khí (> 540 độ): |
| - Cảnh báo phần mềm kích hoạt, chống kẹt cơ cấu lái. |
| 5. Tăng lực hãm cơ cấu tang trống: |
| - Tải trọng đo từ Loadcell tăng từ 0 kg -> 15.8 kg; PS-ECU tăng dòng trợ lực. |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
- Độ trễ truyền nhận tín hiệu (CAN Latency): Thời gian trích xuất gói tin từ bus CAN đến khi hiển thị lên giao diện LabVIEW đạt trung bình $\approx 18.4\text{ ms}$, hoàn toàn đáp ứng yêu cầu giám sát thời gian thực (Real-time monitoring).
- Độ chính xác đo lường: Sai số đo góc đánh lái $\le 0.8%$, sai số lực hãm Loadcell sau hiệu chuẩn $\le 1.2%$.
Kết quả đạt được
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC SO VỚI CHỈ TIÊU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| TIÊU CHÍ | MỤC TIÊU BAN ĐẦU | KẾT QUẢ THỰC TẾ ĐẠT ĐƯỢC |
|----------------------|-------------------------------|-----------------------------|
| Tái hoạt động EPS | Kích hoạt trợ lực ngoài xe | Hoạt động hoàn hảo 100% |
| Giao tiếp mạng CAN | Đọc gói tin CAN cơ bản | Sniffing + Spoofing 500kbps |
| Hiển thị góc lái | Đèn LED 7 đoạn tại chỗ | LED TM1637 + LabVIEW GUI |
| Tạo tải cản mô phỏng | Có cơ cấu hãm cơ khí | Phanh tang trống + Loadcell |
| Nguồn cấp vận hành | Chạy nguồn rời 12V | Ắc quy GS 12V-45Ah ổn định |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
Toàn bộ các tín hiệu góc đánh lái, vận tốc góc và áp lực cản được vẽ liên tục trên các đồ thị sóng (Waveform Charts) của LabVIEW, cho phép sinh viên quan sát trực tiếp đặc tính trợ lực biến thiên theo tốc độ giả lập.
Đổi mới và đóng góp
- Giải pháp giả lập kích hoạt EPS không cần động cơ: Trong điều kiện nguyên bản trên xe, hộp PS-ECU chỉ cấp dòng trợ lực khi nhận đủ tín hiệu tốc độ xe từ hộp ABS và tốc độ vòng tua từ hộp ECM qua mạng CAN. Đề tài đã nghiên cứu giải mã và giả lập thành công chuỗi dữ liệu CAN chuẩn của xe Chevrolet Spark LT 2014, cho phép cụm trợ lực hoạt động độc lập mà không cần toàn bộ hệ thống điều khiển động cơ đi kèm.
- Cơ cấu hãm tải kết hợp định lượng số hóa: Thay vì chỉ dùng bánh xe tỳ ma sát thông thường, nhóm tác giả sáng tạo sử dụng cụm phanh tang trống xe máy tích hợp vít siết vi chỉnh và gắn cảm biến Loadcell 20kg. Thiết kế này giúp mô phỏng chính xác mô-men cản quay vòng ($M_c$) của mặt đường với chi phí cơ khí cực thấp (giảm hơn 80% so với việc trang bị motor hãm điện từ).
- Mô hình hóa dữ liệu thực nghiệm trên LabVIEW: Xây dựng phần mềm đo lường trực quan, cầu nối giữa lý thuyết động lực học lái và hiện tượng vật lý thực tế, phục vụ trực tiếp cho công tác giảng dạy chuyên sâu ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.
Ứng dụng thực tế và triển khai
Kịch bản ứng dụng trong đào tạo và nghiên cứu
- Thực hành chẩn đoán hệ thống điện thân xe & khung gầm: Giúp sinh viên đo kiểm trực tiếp điện áp chân cảm biến mô-men xoắn (Torque Sensor), cảm biến góc lái (Steering Angle Sensor), dòng điện cấp cho motor DC qua mạch Drive Unit (MOSFET công suất).
- Nghiên cứu giao thức mạng truyền thông trên ô tô: Đào tạo kỹ năng kết nối máy hiện sóng (Oscilloscope) để đo dạng sóng vi sai CAN_H, CAN_L, xác định lỗi ngắn mạch, hở mạch hoặc lỗi điện trở đầu cuối $120,\Omega$.
- Thử nghiệm thuật toán điều khiển trợ lực tiên tiến: Cung cấp phần cứng mở để nghiên cứu các thuật toán điều khiển thích nghi, tối ưu hóa cảm giác lái (Steering Feel) theo góc đánh lái và lực cản mặt đường.
Phân tích chi phí - hiệu quả (Cost-Benefit Analysis)
+-------------------------------------------------------------------------------+
| BẢNG SO SÁNH CHI PHÍ ĐẦU TƯ MÔ HÌNH |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| THIẾT BỊ / HẠNG MỤC | MÔ HÌNH NHẬP KHẨU | MÔ HÌNH TỰ CHẾ |
|------------------------------------------|-------------------|----------------|
| Thiết bị mô hình hệ thống lái EPS quốc tế| 120.000.000 VNĐ | -- |
| Cụm cột lái + PS-ECU Spark LT tháo xe | -- | 6.500.000 VNĐ |
| Khung thép, sa bàn & cơ cấu phanh hãm | -- | 3.200.000 VNĐ |
| Vi điều khiển ESP32, CAN, Loadcell, ADC | -- | 1.100.000 VNĐ |
| Ắc quy GS 12V-45Ah & phụ kiện mạch điện | -- | 1.400.000 VNĐ |
| TỔNG CHI PHÍ ƯỚC TÍNH | 120.000.000 VNĐ | 12.200.000 VNĐ |
| TỶ LỆ TIẾT KIỆM NGÂN SÁCH | GẤP ~10 LẦN CHI PHÍ TỰ CHẾ TẠO |
+-------------------------------------------------------------------------------+
Mô hình tự chế tạo giúp tiết kiệm đến gần 90% chi phí đầu tư phòng thí nghiệm tại các trường đại học, cao đẳng nghề mà vẫn đảm bảo tính trực quan, khả năng mở rộng phần mềm và độ tin cậy cơ khí cao.
Hạn chế và hướng phát triển
Hạn chế kỹ thuật
- Cơ cấu tạo lực cản bằng phanh tang trống vẫn sử dụng cần siết vít thủ công, chưa thể tự động thay đổi tải cản theo một chu trình lái (Driving Cycle) lập trình sẵn.
- Nguồn điện 12V sử dụng ắc quy axít chì cần được nạp xả bảo dưỡng thường xuyên để duy trì dòng xả tức thời ổn định cho motor trợ lực lái.
Hướng phát triển đề tài
- Nâng cấp cơ cấu hãm tải sang cơ cấu phanh bột từ (Magnetic Particle Brake) hoặc động cơ bước công suất lớn được điều khiển vòng lặp kín bằng vi điều khiển.
- Tích hợp thêm cổng chẩn đoán tiêu chuẩn OBD-II (DLC3) phát mã lỗi giả lập (DTC - Diagnostic Trouble Codes) để sinh viên thực hành quét lỗi bằng máy chẩn đoán chuyên dụng (Launch, G-scan, Autel).
- Mở rộng giao thức truyền thông không dây (ESP32 Wi-Fi / Bluetooth BLE) để truyền dữ liệu lên ứng dụng di động hoặc nền tảng Cloud Dashboard theo định hướng IoT Automotive.
Đối tượng hưởng lợi
- Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô & Cơ điện tử: Nắm vững cấu tạo phần cứng, nguyên lý mạng CAN Bus và kỹ năng đo kiểm hệ thống trợ lực lái điện hiện đại trên xe du lịch.
- Giảng viên và Cán bộ kỹ thuật phòng thí nghiệm: Có công cụ trực quan để giảng dạy lý thuyết hệ thống lái, phân tích đồ thị xung tín hiệu thời gian thực mà không cần thao tác trên xe hoàn chỉnh.
- Kỹ sư phát triển phần mềm nhúng ô tô (Automotive Embedded Engineers): Tham khảo kiến trúc phối hợp giữa phần cứng vi điều khiển mã nguồn mở ESP32, IC CAN transceiver và giao diện thu thập dữ liệu LabVIEW.
- Xưởng dịch vụ và Garage ô tô: Ứng dụng sơ đồ mạch và phương pháp kiểm tra xung tín hiệu để chẩn đoán, sửa chữa các pan bệnh mất trợ lực lái, lỗi cảm biến mô-men xoắn trên xe Chevrolet Spark và các dòng xe phân khúc A tương đương.
Câu hỏi thường gặp
1. Yêu cầu kỹ thuật về nguồn điện để mô hình EPS hoạt động ổn định là gì?
Hệ thống motor trợ lực lái điện trên Chevrolet Spark LT tiêu thụ dòng điện tĩnh khoảng 1.5A đến 3A, nhưng khi đánh lái nhanh hoặc có lực cản lớn ở bánh xe, dòng điện tức thời có thể vọt lên 25A - 35A. Do đó, mô hình bắt buộc phải sử dụng nguồn ắc quy ô tô 12V dung lượng tối thiểu 45Ah (như ắc quy GS MF 46B24L) kết hợp dây dẫn điện nguồn có tiết diện tối thiểu $4.0\text{ mm}^2$ và cầu chì bảo vệ 40A - 50A để tránh hiện tượng sụt áp làm reset vi điều khiển.
2. Làm thế nào để PS-ECU hoạt động trợ lực khi tháo rời khỏi xe?
Hộp điều khiển PS-ECU của xe Spark LT được lập trình an toàn: nếu không nhận được tín hiệu vòng tua máy ($N_{engine} > 500\text{ rpm}$) và tốc độ xe ($V_{vehicle} \ge 0\text{ km/h}$) gửi qua mạng CAN từ hộp ECM và ABS, hộp sẽ khóa trợ lực để bảo vệ hệ thống. Mô hình giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng ESP32 và module TJA1050 phát liên tục các gói tin CAN giả lập với định dạng và chu kỳ tương thích, đánh lừa PS-ECU cho phép kích hoạt trợ lực bình thường.
3. Tốc độ lấy mẫu và truyền dữ liệu của hệ thống lên LabVIEW là bao nhiêu?
Vi điều khiển ESP32 xử lý ngắt CAN ở tần số cao, định kỳ 20ms thực hiện đọc gói tin CAN và giá trị ADC 24-bit từ HX711 (tần số lấy mẫu 10Hz/80Hz), sau đó gửi chuỗi dữ liệu lên máy tính qua UART ở tốc độ 115200 bps. Tần số quét đồ thị trên LabVIEW đạt 50Hz, đảm bảo hiển thị mượt mà không có hiện tượng giật cục hay trễ tín hiệu.
4. Cơ cấu hãm lực bằng phanh tang trống mô phỏng hiện tượng gì của ô tô thực tế?
Khi ô tô chuyển động quay vòng hoặc đỗ tại chỗ, ma sát giữa mặt lốp và mặt đường tạo ra mô-men cản quay vòng ($M_c$) tác động lên ngõng lái và thanh răng. Cụm phanh tang trống kết hợp cần siết vít trên mô hình tạo ra lực ma sát ép guốc phanh vào trống phanh, mô phỏng chính xác lực cản này. Cảm biến Loadcell đo giá trị phản lực để người học thấy được sự gia tăng công suất trợ lực của motor khi tải cản mặt đường tăng.
5. Chi phí bảo trì mô hình trong quá trình vận hành đào tạo ra sao?
Do sử dụng hệ thống trợ lực lái điện (không dùng dầu thủy lực, đường ống dẫn hay bơm cơ khí), chi phí bảo trì của mô hình gần như bằng 0. Người vận hành chỉ cần định kỳ nạp điện cho bình ắc quy 12V sau 15 - 20 giờ thực hành liên tục và kiểm tra xiết chặt các bu lông cơ khí trên khung đỡ.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo mô hình trợ lực lái điện" của sinh viên Phan Minh Nhựt và Trần Hữu Vinh dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Trọng Thức tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đề ra. Bằng việc kết hợp thành công giữa cơ cấu cơ khí hệ thống lái C-EPS xe Chevrolet Spark LT 2014, kỹ thuật giải mã/giả lập mạng truyền thông CAN Bus tốc độ cao với vi điều khiển ESP32, cùng hệ thống thu thập dữ liệu chuyên nghiệp LabVIEW, đề tài không chỉ tạo ra một thiết bị đào tạo trực quan có giá trị học thuật cao mà còn minh chứng cho năng lực ứng dụng công nghệ điện tử - điều khiển hiện đại vào kỹ thuật ô tô. Mô hình mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng thực tiễn, đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo kỹ thuật ô tô theo hướng tiếp cận công nghệ thông minh và chuyển đổi số.
