(Luận văn thạc sĩ hcmute) đề xuất, thiết kế và triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến về công nghệ ôtô ứng dụng mã nguồn mở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯƠNG TỬ QUỐC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG START-STOP TRÊN Ô TÔ

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116

S K C0 0 4 4 7 7

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯƠNG TỬ QUỐC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG START-STOP TRÊN
Ô TÔ

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116

Tp. Hồ Chí Minh – Tháng 10 / 2014

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯƠNG TỬ QUỐC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG START-STOP TRÊN
Ô TÔ

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116
Hướng dẫn khoa học:
TS LÝ VĨNH ĐẠT

Tp. Hồ Chí Minh – Tháng 10 / 2014

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
r

Họ & tên:

n

uố

Giới tính: Nam

N ày, thán , năm sinh: 03/05/1983
u quán:

N i sinh:

nh ịnh

Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặ địa chỉ liên lạ : 56
iện thoại

nh ịnh

n

-P h ớ

quan: 08 38212360

nh- Q.9 TP.HCM

iện thoại nhà riêng:

Fax:

E-mail:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
Đại học:
Hệ đào tạo:
N i họ (tr

H Chính quy

Th i ian đào tạo từ 9/2003 đến 4/2008

ng, thành phố): H S

hạm Kỹ Thuật TPHCM

Ngành họ : C Khí ộng Lực
n đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:
Thiết ế, hế tạo hệ thốn

ảnh áo hoản

á h

n

ảm iến si u m

N ày & n i ảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: tháng 12/2007
N

i h ớng dẫn: PGS. S ỗ ăn

n

III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Th i gian
2009 đến nay

N i ơn tá

Cơng việ đảm nhiệm

Khoa C Khí ộng Lự , tr

ng

C Kỹ Thuật Cao hắn TPHCM

i

Luan van

Cán Bộ Giảng Dạy


Luận văn tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
ôi am đoan đ y là ôn tr nh n hi n ứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trun thự và h a từn đ ợc ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 9 năm 2014
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

ii

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin chân thành cảm ơn q Thầy
Cơ khoa Cơ Khí Động Lực đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác
giả hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng đã giúp đỡ, định hướng
nghiên cứu trong thời gian bắt đầu thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy TS

V n Đ t đã giúp

em hoàn thành luận văn một cách thuận lợi. Thầy đã luôn bên cạnh đóng góp và
sửa chữa những thiếu sót, khuyết điểm em mắc phải và đề ra những hướng giải
quyết tốt nhất.
Xin chân thành cảm ơn Thầy phản biện đã dành thời gian và cơng sức để đọc và
đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thiện nội dung luận văn.

Tác giả cũng xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã ủng hộ,
động viên tinh thần giúp tác giả hồn thành luận văn.
Xin kính chúc quý thầy cô mạnh khoẻ, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp
trồng người vinh quang.
Xin trân trọng cám ơn !
TPHCM, ngày 10 tháng 09 năm 2014
Học viên thực hiện

T

iii

Luan van

ng T

ố


Luận văn tốt nghiệp

TÓM TẮT
Hệ thống Start-Stop Engine là hệ thống điện t đ ợc lập tr nh để điều khiển khởi
động và dừn độn

một cách nhanh chóng thơng qua một nút nhấn thay cho việc

s dụng công tắc máy Ignition Switch truyền thống. Ngồi ra, hệ thống này cịn có
khả năn tự động dừn độn

hi ơ tơ dừng q một khoảng th i gian nhất định

nh m mục đí h giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm khí thải gây ô nhiễm môi tr

ng.

Hiện nay, hệ thốn này đ ợc ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe du lịch hạng sang
của hầu hết các hãng xe lớn trên thế giới.
uận văn này tr nh ày về quá tr nh n hi n ứu, hế tạo hệ thốn Start-Stop
Engine để lắp đặt trên các ô tô đ i

,

điện t

ấp á

ới mụ đí h ải tiến, n n

hiện đại, tá
tr n á dòn

độn

đ ợ tran
đ i

nh m th o ịp ôn n hệ ô tô

iả đã ố ắn t m tòi n hi n ứu hoạt độn

hiện đại để đ a ra á ph

Stop phù hợp với á

ô tô đ i

ị hệ thốn phun ăn
ủa hệ thốn Start-Stop

n án hế tạo, lắp đặt hệ thốn Start-

Sau hi lắp đặt, vận hành hệ thống, tá

iả đã

tiến hành thự n hiệm và đánh iá Kết quả ho thấy hệ thốn đã làm việ ổn định,
an toàn và tiện lợi. ỉ lệ tiết iệm nhi n liệu đạt 2,9% với th i ian dừn đèn đỏ
trun
km

nh ủa

là 3

i y tr n đoạn đ

n

mật độ đèn iao thôn

ỉ lệ tiết iệm nhi n liệu này òn ao h n với nhữn

đỏ trun

nh lớn h n

iv

Luan van

trạm tr n 2

hoản th i ian dừn đèn


Luận văn tốt nghiệp

ABSTRACT
Start-Stop Engine System is an electronic system that is programmed to control
start and stop engine quickly and conveniently via a button. It is used to replace the
tradition IG switch in car. In addition, this system can automatically stop engine
when the car stop over a certain time period in order to reduce the fuel consumption
and emissions that cause the environmental pollution. Currently, this system is
widely used on luxury passenger car in the world.
This paper presents research, manufacture and install the Start-Stop engine
system in the older cars, of which engine has been equipped with the electronic fuel
injection. The purpose of study improvest and updates the older generation car in
order to catch up to the modern automobile, and based on the research of Start-Stop
system in modern vehicle, author has proposed the project for manufacturing and
installing the system that is suitable to the older cars. The experimental results show

that the system operates stably, safety and conveniently. A fuel economy about 2.9
% has been reached when the car stop red light with average stop time (about 30
seconds). The fuel consumption has trends to reduce when the stop time for the red
light larger than the average stop time.

v

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC
Trang
Quyết định iao đề tài
Lý lịch cá nhân ....................................................................................................... i
L i am đoan .......................................................................................................... ii
Cảm tạ .................................................................................................................... iii
Tóm tắt ................................................................................................................... iv
Mục lục ................................................................................................................... vi
Danh sách các bảng ................................................................................................ x
Danh sách các hình................................................................................................. xi
Ch

n

: TỔNG QUAN ...................................................................................... 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài .......................................................................... 2

1.2.1. Mụ ti u đề tài: ........................................................................................ 2
1.2.2. Nhiệm vụ của đề tài ................................................................................. 2
3 ối t ợng, phạm vi nghiên cứu đề tài .............................................................. 2
3

ối t ợng nghiên cứu ............................................................................... 3

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 3
1.4 Ph

n pháp n hi n ứu.................................................................................. 3

1.4.1 h

n pháp n hi n ứu l luận .............................................................. 3

1.4.2 h

n pháp huy n ia phỏn vấn ......................................................... 3

1.4.3 h

n pháp n hi n ứu thự tiễn ........................................................... 3

1.5

nh h nh n hi n ứu hệ thốn Start-Stop n in tron và n oài n ớ ........ 4

vi

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

1.5.
52
Ch

nh h nh n hi n ứu tron n ớ ............................................................ 4
nh h nh n hi n ứu n oài n ớ ............................................................ 4

n 2: C S

H

........................................................................... 8

2.1 Hệ thống Start-Stop Engine ............................................................................ 8
2.1.1 Hệ thốn “Idlin Stop” tr n

Honda SH .............................................. 8

2.1.2 Hệ thốn “i-Stop” ủa Mazda .................................................................. 12
2.2 i điều hiển tm a ................................................................................... 13
2.2.1 ổn quan về

.................................................................................. 13

2.2.1.1 iới thiệu tổn quan về

2.2.1.2

u thế ủa

C

........................................................... 13
..................................................................... 13

2.2.2 Atmega8 .................................................................................................... 14
2.2.2.1 ính năn vi điều hiển
2.2.2.2 S đồ và hứ năn

tm a ........................................... 14

h n ủa tm a ............................................. 16

2.2.2.3 Các khối hính ủa tm a ............................................................. 19
Ch

n 3:

NH

N HIỆU QUẢ VỀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU TRÊN Ô TÔ

ỢC TRANG BỊ HỆ THỐNG START-STOP .................................................. 21
3.1 C sở tính tốn ................................................................................................. 21
3.2 hí n hiệm ....................................................................................................... 22
3.2.

hiết lập thí n hiệm .................................................................................. 22

3.2.2 h

n pháp đo l ợn

ăn ..................................................................... 23

3.2.3 X l số liệu thí n hiệm ........................................................................... 24
3.3 Kết luận ............................................................................................................ 26
Ch

n 4:

HI

K

CH

Ắ

HỆ

HỐN

S

-STOP

TRÊN Ô TÔ ........................................................................................................... 27

vii

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

4.1 C sở thiết ế hệ thống Start-Stop ................................................................... 27
4.2 Nghiên cứu lập trình điều hiển hệ thốn ........................................................ 34
42

u đồ thuật toán điều hiển hệ thốn ..................................................... 34

4.2 2

u đồ thuật toán điều hiển hởi độn ................................................... 35

4.2 3

u đồ thuật toán điều hiển tự độn dừn độn

hi

dừn quá

giây

................................................................................................................. 36

4.2 4

u đồ thuật toán hởi độn từ a............................................................ 37

4.2 5

u đồ thuật toán điều hiển áo độn

hốn trộm ................................. 38

4.3 hiết ế hế tạo oard điều hiển ................................................................... 39
ựa họn linh iện điện t ........................................................................ 39

4.3

4.3.2 hiết ế mạ h điện .................................................................................... 39
4.3 2

ạ h n uồn ....................................................................................... 39

4.3 2 2

ạ h

l

un tố độ độn độn

4.3 2 3

ạ h

l

un tố độ

4.3 2 4

ạ h

l tín hiệu từ n t nhấn “Start-Stop” ................................... 42

4.3.2.5

ạ h

l

.............................................. 40

................................................................ 41

á tín hiệu từ àn đạp ly hợp, ần điều hiển số, r mot

....................................................................................................................... 43
4.3.2.6

ạ h điện điều hiển á r lay hấp hành ....................................... 44

4.3 3 hi ôn

oard mạ h điều hiển .............................................................. 45

4.4 ắp đặt tr n ô tô thự tế ................................................................................... 47
4.5 Cá
Ch

hế độ hoạt độn

n 5: H C N HIỆ

ủa hệ thốn Start-Stop ................................................ 51
NH I ...................................................... 56

5.1 hiết lập thự n hiệm ...................................................................................... 56
5.2 Thự n hiệm .................................................................................................... 56

viii

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

5.2.1 h

n pháp đo l ợn

ăn ti u thụ ........................................................ 56

5.2.2 ản số liệu thự n hiệm ......................................................................... 57
5.3 ánh iá ........................................................................................................... 58
Ch

n 6: K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ ............................................................. 59

6.1 Kết luận ............................................................................................................ 59
6.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 60

ix

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Chứ năn

á

h n port

Bảng 2.2: Chứ năn

á

h n port C ................................................................... 18

Bảng 2.3: Chứ năn

á

h n port

................................................................... 18

................................................................... 19

Bảng 2.4: Thanh ghi trạng thái .............................................................................. 20
Bảng 3.1: L ợn

ăn ti u thụ khi khởi độn và hi độn

hoạt động cầm

chừng ...................................................................................................................... 24
Bảng 5.1:

ợn

ăn ti u thụ của ơ tơ có và khơng có hệ thống Start-Stop ...... 57

x

Luan van

Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Hệ thống Start-Stop của Honda ............................................................ 6
Hình 2.1: Crea Scoopy-I sản phẩm đầu tiên ứng dụng hệ thống Idling Stop ....... 8
Hình 2.2: Mơ phỏn s đồ bố trí cảm biến trên xe gắn máy Honda ..................... 9
Hình 2.3: 4 chế độ điều khiển của ECU ................................................................ 10
Hình 2.4: Hệ thống i-Stop của Mazda ................................................................... 12
Hình 2.5: Các dịng AVR ...................................................................................... 13
Hình 2.6:

n

i tm a ................................................................................ 16

Hình 2.7: S đồ chân Atmega8 ............................................................................. 16
Hình 2.8: Mạch cấp điện áp cố định cho AREF ................................................... 17
Hình 2.9: Cấu trúc bên trong AVR ....................................................................... 19
Hình 3.1: C n điện t ............................................................................................ 23
Hình 4.1: S đồ mạ h điện mở nguồn thay thế công tắc máy .............................. 27
Hình 4.2: S đồ mạ h điều khiển motor lock c a ................................................. 28
Hình 4.3: S đồ mạch tín hiệu tố độ độn

...................................................... 29

Hình 4.4: S đồ mạch tín hiệu tố độ xe ............................................................... 30
Hình 4.5: S đồ mạch tín hiệu cơng tắ

àn đạp ly hợp, tay số ............................ 30

Hình 4.6: S đồ mạch tín hiệu phanh .................................................................... 31
Hình 4.7: S đồ mạch tín hiệu nút nhấn Start-Stop .............................................. 32
Hình 4.8: S đồ mạch tín hiệu remote .................................................................. 33
Hình 4.9:

u đồ thuật tốn điều khiển tồn bộ hệ thống..................................... 34

Hình 4.10:

u đồ thuật tốn điều khiển khởi động ............................................. 35

xi

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

Hình 4.11:

u đồ thuật tốn điều khiển tự động dừn độn

Hình 4.12:

u đồ thuật tốn điều khiển khởi động từ xa .................................... 37

Hình 4.13:

u đồ thuật tốn điều khiển áo động chống trộm ........................... 38

.......................... 36

Hình 4.14: Mạch cấp nguồn .................................................................................. 39
Hình 4.15: Mạch x lý xung tố độ độn

........................................................ 40

Hình 4.16: Mạch x lý xung tố độ xe .................................................................. 41
Hình 4.17: Mạch x lý tín hiệu Start-Stop ............................................................ 42
Hình 4.18: Mạch x lý tín hiệu cơng tắc ............................................................... 43
Hình 4.19: Mạ h điều khiển các relay chấp hành ................................................. 44
Hình 4.20: Board điều khiển vẽ trên Eagle 6.1 ..................................................... 45
Hình 4.21: Mặt tr ớc của oard điều khiển .......................................................... 45
Hình 4.22: Mặt sau của oard điều khiển ............................................................. 46
Hình 4.23: X đ ợc tiến hành lắp đặt ................................................................... 47
Hình 4.24: Cá r lay điều khiển mở nguồn và relay lock c a .............................. 47
Hình 4.25: Nút nhấn Start-Stop ............................................................................. 48
Hình 4.26: Cơng tắ

àn đạp ly hợp...................................................................... 49

Hình 4.27: Vị trí lắp đặt oard điều khiển trên xe ................................................ 50
Hình 4.28: Thao tác mở nguồn hệ thống điện trên ơ tơ ........................................ 51
Hình 4.29: Thao tác khởi độn độn

................................................................ 52

Hình 4.30: hao tá đạp àn đạp ly hợp để khởi động lại độn

...................... 53

Hình 4.31: Trạng thái phanh tay và cần điều khiển số .......................................... 54
Hình 4.32: Remote điều khiển hệ thống Start-Stop .............................................. 54

xii

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

Chương 1

TỔNG QUAN
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, tại Việt Nam nói riêng và
nhiên liệu h

trên thế gi i nói chung, nguồn

thạ h (xă g và dầu Diesel) hầu h

u

ơ trên ô tô và nhi u ph ơ g tiện giao thông h

sử dụ g ho

ê

hú g t

chịu sức ép l n từ nguồn nhiên liệu này cả v nguồn cung cấp

g bị ệ thuộc và
gi thà h. Đi u

này làm cho hi ph vận chuyển và chi phí sản xuất gày à g tă g
nguồn h thải ph t ra từ các loại nhiên liệu ày

o. Đồng thời,

g gày à g gây ô hiễm mơi

tr ờng sống nghiêm trọng (gây ơ nhiễm khơng khí, tiếng ồn, hiệu ứ g hà
Do

ộng

h,…).

, trong khi tiến hành việc nghiên cứu tìm nguồn nhiên liệu m i và sạ h ể

thay thế một phần hay hoàn toàn các loại nhiên liệu truy n thống ày nhằm mục
h tă g hiệu suất, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và khí thải trê
thống. Một trong số biệ ph p

ộ g ơ truy n

à tr g bị hệ thống Start-Stop dừ g ộ g ơ ể

cắt giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm khí thải trong những khu vực hay trong những
khoảng thời gian không cần thiết.
Chứ

ă g ủ hệ thống Start-Stop Engine s

à tự ộng dừng và khởi ộng lại

ộ g ơ ể giảm thời gian ộ g ơ hoạt cầm chừng, do
liệu và khí thải khi xe phải chờ

iở

iểm dừ g è

những iểm hay ùn tắc giao thông. T h ă g ày
iện, h

àm giảm tiêu thụ nhiên
ỏ hoặ th ờ g xuyê

ến

c trang bị trên xe hybrid lai

g ũ g ã xuất hiện trên các xe sử dụ g ộ g ơ ốt trong truy n

thống. Đối v i các xe sử dụng hệ thống này thì tiết kiệm

c từ 5 dến 10% nhiên

liệu theo công bố của hãng xe Mazda 2011. Công nghệ ày ũ g ã

c sử dụng

trên xe gắn máy Scooter Honda Motor tại thị tr ờng châu Á trong thập kỷ qua. PCX
125cc ã
ũ g

c trang bị hệ thố g ày và
p dụ g trê Ho d

ir

vào sử dụ g tro g ăm 2010. Gầ
d , Ho d

1

Luan van

i …

ây,

Luận văn tốt nghiệp

Ở Việt Nam, số
Nội, Đà Nẵng, Hồ

g ô tô gày à g gi tă g, ặc biệt các thành phố l
h Mi h à ơi tập trung số

, h

g hạ tầng

ến tình trạng kẹt xe và ơ nhiễm môi tr ờng rất

giao thông kém phát triển, d

nặ g, ồng thời chi phí nhiên liệu ũ g rất l
t

ng ô tô rất l

h Hà

g xuất khẩu dầu thô, h

. Điểm bất cập là ở chỗ mặc dù chúng

g phải nhập gầ

h toà bộ

ng nhiên liệu xă g

và dầu Diesel thành phẩm, phải lệ thuộc vào nguồn cung cấp và giá cả rất bấp bênh,
ắt ỏ của thị tr ờng thế gi i.
Từ các lý do trên, cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng hệ thố g St rt-Stop trê ô
tô hằm tiết iệm hiê

iệu và giảm ô hiễm mơi tr ờ g là một nhu cầu mang tính

cấp thiết cần phải giải quyết, là cơng việc mang tính cấp b h
các nhà hoạ h ị h h h s h,
họ tro g

ơ qu

hứ

g ặt r

ối v i

ă g, doanh nghiệp, các nhà khoa

c và sự ồng thuận của cả cộ g ồng xã hội.

1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài
1.2.1 Mục tiêu ủa đề tài
- Nghiên cứu thiết kế hệ thống Start-Stop lắp ặt trên ô tô nhằm mụ

h tiết

kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi tr ờng bằng việc dừng ộ g ơ một cách tự
ộng khi ô tô dừng tại chỗ trong khoảng thời gi x
ịnh.
- huyể
i
h thứ bật tắt guồ và hởi ộ g ộ g ơ ô tô v i ô g tắ
m y Ig itio Swit h truy
hấ

St rt-Stop E gi

- Bên cạ h

,

Hệ thống chống trộm

thố g bằ g việ th o t

ơn giản là nhấn nhả út

.
tài còn nghiên cứu thiết kế hệ thống an toàn khi sử dụng xe.
c tích h p trong hệ thố g i u khiển Start-Stop.

1.2.2 Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu hệ thống ngắt ộng ơ tự ộng (Start-Stop).
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo board mạ h i u khiển St rt-Stop E gi

tr g

bị trên xe Honda Accord 1990.
- Thử ghiệm

h gi t h hiệu quả và t h tiết iệm hiê

1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài

2

Luan van

iệu ủ hệ thố g.


Luận văn tốt nghiệp

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống tự ộng ngắt ộ g ơ hi ô tô dừng (Start-Stop).
- Hệ thố g hởi ộ g trê
xă g iệ tử.

ô tô ời ũ h

h u

tr g bị hệ thố g phu

Ho d
ord 1990 tr g bị hệ thố g phu xă g iệ tử.
- Sử dụng các phần m m lập trì h vi i u khiển (CodevisionAVR,
AVR_Studio4…).
- Sử dụng các phần m m thiết ế v mạ h E g 6.1, phầ m m mô phỏ g mạ h
iệ Protus v7.5…
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Do i u kiệ trì h ộ và thời gian hạn chế ê t

giả hỉ tập trung nghiên cứu

i u khiển khởi ộng và dừ g ộ g ơ bằ g cách th o t
E gi

v i út hấ

Start-Stop

và tự ộng dừng ộ g ơ hi ô tô dừ g qu âu (St d y). Hệ thố g

ắp ặt trê x Honda Accord 1990 ộ g ơ 2.0 .
1.4 Phương pháp nghiên ứu
1.4.1 Phương pháp nghiên ứu lý luận
Mục đích: Tìm hiểu ơ sở lý luận v hệ thống Start-Stop Engine.
Cách tiến hành: Tham khảo, phân tích tài liệu chun ngành, các cơng trình
nghiên cứu ã

c công nhận.

1.4.2 Phương pháp chuyên gia, phỏng vấn

Mục đích: Tă g

ờng tính tiện ích và tính an tồn cho Ơ tơ.

Cách tiến hành: Tiếp xú trự tiếp v i
iê qu

ể tr o

i, tìm hiểu và xử

huyê gi

t

mt ờ gv

vấ

iệu.

1.4.3 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Mục đích: Thiết kế sản phẩm có thể lắp ặt trên ơ tơ.
Cách tiến hành: Tiến hành thiết kế bo rd i u khiển khởi ộ g ộ g ơ.

3

Luan van

Luận văn tốt nghiệp

1.5 Tình hình nghiên cứu hệ thống ta t- t p ngin t ng v ng

i nướ .

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nướ
Th o h tìm hiểu của tác giả thì Việt N m h
sâu v hệ thống Start-Stop này. Những thông tin ghi nhậ
chủ yếu à

tài nghiên cứu nào thật sự
cv

tài liên quan

ơi ắp ráp nút nhấn Start-Stop Engine có nguồn gốc từ Trung Quốc,

Đài oan.
1.5.2 Tình hình nghiên cứu ng i nướ
Hệ thống Start-Stop ã

c thử nghiệm từ giữa nhữ g ăm 1970, hi ô g ty

Toyota trang bị cho chiếc sedan Crown v i một thiết bị iện tử s tự ộng dừng
ộ g ơ s u hi ô tô dừng trong 1,5 giây. Thử nghiệm cho thấy một cải tiến 10%
trong n n kinh tế nhiên liệu trong giao thông Tokyo [4].
Một số xe sản xuất ầu tiên sử dụng công nghệ này là Volkswagen Polo "Formel
E" và Fiat Regata "ES" m u xe của nhữ g ăm 1980. Tập oà Vo sw g
ã

ho r

mắt

ô g

ghệ

ày trê

hiế Golf Ecomatic vào

ũ g

ăm 1994

và Volkswagen Lupo "3L" và Audi A2 "3L" vào ăm 1999. Mặc dù nhữ g phiê
bả

ầu

c xem là khá hấp d , h

g v i giá thành cao nên không mang lại

nhi u thành công trong th ơ g mại, cả hai Lupo Volkswagen và Audi A2 v n còn
giữ kỷ lục thế gi i cho hiệu quả sử dụng nhiên liệu nhất trong ngành sản xuất x hơi
ho ến nay.
Các nhà sản xuất ơ tơ có trang bị hệ thống Start–Stop Engine:

 Citroen
Citroen ã gi i thiệu một hệ thống tinh tế hơ trê m u xe C2 và C3 vào ăm
c ặt tên là "Stop và Start". ô g ghệ ày

2006,

c Citroen kết h p hộp số

SensoDrive tự ộng và một máy tích h p khởi ộng v i m y ph t iện (ISG). ISG,
ò

c gọi à "ph t iện-khởi ộng tích h p, kết h p vai trò của m y khởi

ộng và m y ph t iện làm một, các nhà sản xuất bao gồmValeo và Denso.
 BMW

4

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

BMW là bao gồm cả các công nghệ trên nhi u xe ơ tơ và dịng MINI ho ăm
2008 h
t

à một phần củ th ơ g hiệu Efficient Dynamics. BMW ã tạo

ấ

g v i những ph ơ g ph p ể giảm mất m t ô g suất trên các thiết bị. Thay vì

sử dụng một m y ph t iện tích h p khởi ộng, BMW ã sử dụng một m y khởi
ộng khơng khác gì một máy khởi ộng thô g th ờ g,
Bosch GmbH , có thể chịu

c phát triển bởi Robert

c tần suất khởi ộng cao trên các chiế x sử dụ g hệ

thố g St rt-Stop. BMW ã ph t triển hệ thố g ph t iệ
tụ . Đi u ày

hô g hoạt ộ g iê

ghĩ rằng các thiết bị iệ tro g x th ờng xuyên chạy bằng ắc-

quy. Khi ắc-quy cầ

c nạp khi giảm tốc hoặc phanh, hệ thống ph t iệ

c

kích hoạt ể nạp cho ắc-quy (phanh tái sinh).
 Toyota
Toyota ã b

hiếc xe có trang bị hệ thống Stop-Start trong nhi u ăm ở Nhật

Bản. Cả Toyota và Mazda
Bản trên c

dị g x

u ã gi i thiệu cơng nghệ Stop-Start ra bên ngoài Nhật

ời 2009.

 Renault
Renault gi i thiệu cơng nghệ ày tro g tất cả các dịng xe tại hâu Âu tro g ăm
2010.
 Mazda
Tro g ăm 2011, M zd

ã ô g bố i-ELOOP, một hệ thố g tro g

iện áp xoay chi u ể chuyể

một biế

trình giảm tố
cung cấp ă g

ộ. Nă g

g

i ă g

v i hệ thống Start-Stop (i-Stop) củ M zd , hã g x
liệu ê

g ộng lực iện trong quá

u trữ trong một tụ iện hai l p,

ng cần thiết bởi các hệ thố g x

ến 10% [5].

 Honda

5

Luan van

sử dụng

iện. Khi

c sử dụ g ể

c sử dụng kết h p

ày ã tuyên bố tiết kiệm nhiên


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.1: Hệ thố g St rt-Stop ủ Ho d
Honda ã sử dụng công nghệ ày tro g hơ một thập kỷ. Đi u ày ã

c tìm

thấy từ nhữ g gày ầu tiên trên thông tin chi tiết các sản phẩm tại thị tr ờng nội
ịa Nhật Bản (JDM) từ ăm 1999. Civic Hybrid ã

c sử dụng hệ thống Start-

Stop từ ăm 2006, hi họ gi i thiệu m u xe thế hệ thứ hai [6].
 Fiat Group
Fiat gi i thiệu hệ thố g

ày ủ Rob rt

trong Fiat 500. Bắt ầu từ th g h

os h GmbH vào cuối

ăm 2008

ăm 2009, Alfa Romeo ũ g gi i thiệu hệ

thống này trong Alfa Romeo Mito sử dụng Fiat Powertrain Technologies (FPT) 1.4
ộ g ơ xă g MultiAir Turbo.
 Volvo
Volvo gi i thiệu công nghệ Stop-St rt tro g ăm 2009 trên các dịng xe của
mình.
 Tata Motors

T t Motors s u

ã gi i thiệu hệ thống Stop-Start trên chiếc xe LCV của

họ Tata Ace.

6

Luan van


Luận văn tốt nghiệp

 Opel
Tro g ăm 2011, Op

ã gi i thiệu hệ thống Start-Stop trong các m u xe

Ecoflex th ơ g hiệu của họ.
 Ford
Cuối ăm 2010, Ford ã ô g bố hệ thống Start-Stop, ã

c sử dụng trong các

xe hybrid củ mì h ũ g h một số kiểu xe chính ở châu Âu, s
Bắc Mỹ v i phiê bả
ph t triể trê

ăm 2012, b

c gi i thiệu ở

ầu v i ộ g ơ 4 xi-

ộ g ơ V6, V8. Cuối cùng, hệ thống s

h và s u
mặt trê tất cả các

m u xe của Ford
 Kia
Thiết kế lại 2012, Kia Rio và Rio5 (hatchback) ra mắt ở New York Auto Show
2011 v i hệ thố g dừ g hi ộ g ơ hạy cầm chừ g và hởi ộ g v i m y hởi
ộ g t h h p m y ph t (ISG), hay công nghệ Stop-Start. Kia tuyên bố sự kết h p
của phun nhiên liệu trực tiếp và hệ thống Start-Stop s tạo ra 40MPG trê

ờng

cao tốc v i xe số sàn 6 số và hộp số tự ộng [7].
 Hyundai
Trong khi cả hai dòng xe Rio Kia và Rio5 m i, ộ g ơ phun trực tiếp bốn xilanh 1.6L giống v i dòng xe Hyu d i

t/V r

( ũ gm i

c thiết kế lại

cho ăm 2012), Hyu d i ã hô g p dụ g ế t h ă g Start-Stop trong dòng
Accent của họ. Hyundai 1,4 v n sử dụng có hệ thống IGS (Israel).

 Volkswagen
Vo sw g

ã bắt ầu sử dụng hệ thống Start-Stop v i các dòng xe Polo, Golf

và Passat Bluemotion. Hệ thố g
Vo sw g ,

ày

ứ g dụ g tro g

c trang bị cho tất cả các loại xe v i

Bluemotion.

7

Luan van

ội bộ x

ủ

h m Công nghệ


Luận văn tốt nghiệp

Chương 2

C
2.1 Hệ thống Start-Stop Engine
2.1.1 Hệ thống

ing t p t ên

Từ ăm 1999, Ho d
ơv i
r

i tê

n a

ã ph t triể hệ thố g St rt-Stop - dừ g và hởi ộ g ộ g

Idling Stop . Một tro g hữ g m u x

tr g bị ầu tiê

S oopy-I [8]. Tuy hiê , à g v s u ô g ghệ ày à g

hiệu quả hoạt ộ g ũ g h
qua sả phẩm Ho d P

ộ b . Trê thự tế, tại Việt N m ã

à

ải tiế v
hẳ g ị h

.

Hình 2.1: Crea Scoopy-I - Sả phẩm ầu tiê ứ g dụ g hệ thố g Id i g Stop [8].
Thế hệ ộ g ơ
tiêu huẩ

iệu thấp hơ t i 30% so v i thế hệ ộ g ơ tr

do mà hệ thố g ày gày à g ph biế

trê thế gi i ũ g h tại Việt N m. Thêm vào
m i ày m g ại à tối u ho
hiê

t x t i 50% so v i

h thải ủ Nhật ặt r vào ăm 2008 [9]. Thế hệ ộ g ơ m i ày ũ g

mứ tiêu thụ hiê
à

ứ g dụ g ô g ghệ Id i g Stop ã v

iệu, ạt tiêu huẩ

[9]. Đ

ối v i dò g xe Scooter ủ Ho d
, hữ g

i h mà thế hệ ộ g ơ

hế ộ hoạt ộ g hô g tải, tă g hả ă g tiết iệm

h thải sạ h, giảm ộ ru g và ồ

8

Luan van

ủ

ộ g ơ.


Luận văn tốt nghiệp

Nếu so s h v i ộ g ơ hô g tr g bị hệ thố g Id i g Stop thì thế hệ ộ g ơ
m i ứ g dụ g ô g ghệ tiê tiế trê
hơ

mứ tiêu thụ hiê

iệu tru g bì h thấp

à 5,1% [9].
Năm 2001, m u x Scooter ầu tiê

tr g bị hệ thố g Id i g Stop à

Scoopy-I , ộ g ơ 4 ỳ, du g t h 50 , àm m t bằ g
hẹ hơ

hờ tr g bị thêm hệ thố g hởi ộ g

.N

r

trọ g

G hoạt ộ g dự trê

g

guyê

iệ từ. Sự ết h p ủ h i hệ thố g trê giúp sả phẩm ày tiết iệm t i 5,5% mứ
tiêu thụ hiê

iệu, ồ g ộ O2 tro g h thải giảm 5,1%, O à 8% và H

so v i ộ g ơ hô g

à 2%

tr g bị h i hệ thố g trê (số iệu tr h từ Ho d Motor

Global) [10].
Nguyên ý h ạt động
Tro g hệ thố g Id i g Stop, E U i u hiể hoạt ộ g ủ
ủ hệ thố g. N
vào ể
hậ

r t

hậ t

hiệu ầu vào từ

hiệu i u hiể

ảm biế , s u

ộ g ơ à ão bộ
xử

t

hiệu ầu

gắt hoặ t i hởi ộ g ộ g ơ tuỳ th o t

.

Hình 2.2: Mơ phỏ g sơ ồ bố tr ảm biế trê x gắ máy Honda.

9

Luan van

hiệu


Luận văn tốt nghiệp

Hệ thố g t i hởi ộ g do một hệ thố g hởi ộ g
iệ từ)

g một v i trò rất qu

E U b o gồm: ảm biế tố
ảm biế tố
hiệu và
h

trọ g.

r t

ảm biế

ộ xe, ảm biế

ộ ộ g ơ và ảm biế
hiệu i u hiể

G (hoạt ộ g th o guyê
u g ấp t

hiệt ộ ộ g ơ, ảm biế b

hậ biết g ời gồi. Từ

h hx

hiệu ho
mg ,

, E U s xử

ế từ g hế ộ hoạt ộ g ủ

t

ộ g ơ

hi bắt ầu hởi ộ g, gắt ộ g ơ hi x dừ g qu một hoả g thời gi

x

ị h ( ối v i Ho d SH m i à 3 giây) và t i hởi ộ g ộ g ơ… ụ thể, ối v i
hệ thố g Id i g Stop thì E U

4 hế ộ i u hiể

Hình 2.3: 4 hế ộ i u hiể

h s u.

ủ E U.

 Khởi động ần đầu
Việ

hởi ộ g ầ

ầu t ơ g

s g ON. Ở hế ộ ày, g ời

ơ g v i ho
i phải nhấ

iệ từ trạ g th i OFF huyể

út hởi ộ g thì ộ g ơ m i hởi

ộ g và ộ g ơ s hoạt ộ g ở hế ộ hô g tải. Độ g ơ ũ g hô g bị gắt hi
dừ g qu 3 giây ở hế ộ ày v i mụ

h àm

g ộ g ơ ũ g h bảo ảm

hiệu suất hoạt ộ g ủ hệ thố g bôi trơ .

 Chuyển sang hế độ

ing t p

S u hi hởi ộ g, x di huyể v i tố
x

ị h
àm

hiệt ộ ộ g ơ
g

ê s

ộv

t hơ 10 m/h, ảm biế tố

hơ 50 ộ C, ECU hiểu

ho phép hệ thố g Id i g Stop bắt ầu

10

Luan van

ộ

rằ g ộ g ơ ã

hoạt ộ g.