NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HUỲNH HOÀNG VIỆT

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ
TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH
S

K

C

0

0

3

9
2
4

5
3

9
5
6

NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ÔTÔ-MÁY KÉO - 605246

S KC 0 0 3 4 3 7

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 9 - 2011


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

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HUỲNH HOÀNG VIỆT

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
GIAO TIẾP MÁY TÍNH

NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ÔTÔ, MÁY KÉO – 605246

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 / 2011


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

LUẬN VĂN THẠC SĨ
HUỲNH HOÀNG VIỆT

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
GIAO TIẾP MÁY TÍNH

NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ÔTÔ, MÁY KÉO – 605246
Hướng dẫn khoa học:
PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC:
Họ và tên: Huỳnh Hồng Việt

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 10/01/1958

Nơi sinh: Đồng Tháp

Q qn: Xã Mỹ Hiệp, H. Cao Lãnh, Đồng Tháp. Dân tộc: Kinh
Địa chỉ liên lạc: 71/A3, Nguyễn Huệ, P2, TP Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long
Điện thoại cơ quan: 0673.868141

ĐT riêng: 0932904369

Fax: 0673.866364

E-mail:

II. Q TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Giáo viên dạy nghề:
Hệ đào tạo: Chính quy tập trung

Thời gian đào tạo từ 10/1976 đến 10/1979

Nơi học: Trường Sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long. Tỉnh Vĩnh Long
Ngành học: Sửa chữa Ơ tơ - Máy kéo
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chun tu tập trung

Thời gian đào tạo từ 10/1985 đến 10/1988.

Nơi học: Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM.
Ngành học: Cơ khí động lực.
Tên luận án tốt nghiệp:
Bảo vệ luận án tốt nghiệp: Năm 1988
Người hướng dẫn:
III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

i

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Nơi cơng tác

Thời gian

2011

Cơng việc đảm nhiệm

Trường SPKT Vĩnh Long

Giáo viên Ban Động lực

Trường ĐH SPKT TP

Đi học Đại học Ơtơ –

HCM

Máy kéo

10/1988 - 12/1991

Trường SPKT Vĩnh Long

Giáo viên Ban Động lực

01/1992 - 12/1993

Trường SPKT Vĩnh Long

Phó Ban Động lực

01/1994 - 4/1996

Trường SPKT Vĩnh Long

Trưởng Ban Động lực

10/1979 - 8/1985
9/1985 - 9/1988

05/1996 - 10/2002

11/2002 - 6/2007

7/2007 - Nay

Sở Giao thơng Vận tải
Đồng Tháp
Trường Dạy nghề Đồng
Tháp
Trường Cao đẳng nghề
Đồng Tháp

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

ii

Chun viên
Phó Hiệu trưởng
Phó Hiệu trưởng

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Ngồi các phần tham
khảo từ tài liệu, các phần bản thân tự nghiên cứu chưa từng được ai cơng bố trong
bất kỳ cơng trình nào khác.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng .... năm 2011

HUỲNH HỒNG VIỆT

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

iii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin chân thành cảm ơn và tri ân:
- PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn khoa học và
giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi trong thời gian học tập, nghiên cứu và
hồn thành luận văn.
- Q Thầy Phòng đào tạo và tất cả q Thầy, Cơ ở Khoa Cơ khí Động lực,
q Thầy, Cơ đã giảng dạy, hướng dẫn trong suốt q trình học tập tại Trường Đại
Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM.
- Đảng ủy, Ban Giám Hiệu và các Thầy, Cơ đồng nghiệp Trường Cao Đẳng
Nghề Đồng Tháp đã tạo điều kiện để tơi hồn thành khóa học.
- Tất cả các anh, em, các bạn học viên cùng lớp, cùng khóa, những người
thân đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến, động viên tơi trong suốt thời gian học tập.
Trân trọng.
Tp.HCM, ngày .... tháng ..... năm 2011

HUỲNH HỒNG VIỆT

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

iv

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

TĨM TẮT

Ngành cơng nghệ ơtơ trên tồn thế giới nói chung, ở Việt nam nói riêng hiện
nay phát triển rất nhanh, các hệ thống trên xe đã thiết kế cải tiến rất nhiều nhằm
mục đích giúp cho người sử dụng được thuận tiện, dễ điều khiển, thoải mái, đầy đủ
tiện nghi, nhất là đối với ơtơ con và ơtơ khách. Trong đó phải kể đến hộp số trong
hệ thống truyền lực, ngày nay khuynh hướng sử dụng hộp số tự động điều khiển
điện tử trên ơtơ con rất phổ biến. Tuy nhiên hộp số tự động có cấu tạo, ngun lý rất
phức tạp nên việc giảng dạy về cấu tạo, ngun lý, phương pháp sửa chữa hộp số tự
động là rất cần thiết. Vì vậy, mục đích chính của đề tài là nghiên cứu chế tạo mơ
hình hộp số tự động điều khiển điện tử giao tiếp với máy tính để hiển thị được lên
màn hình máy tính các thơng số chủ yếu, các thời điểm chuyển số, thời điểm khóa
biến mơ, và các chế độ làm việc khác của hộp số tự động .
Qua thực tế sau khi hồn thành, mơ hình hoạt động tốt, đạt được tính thẩm
mỹ, tính trực quan, chính xác, dễ sử dụng, giá thành khơng cao. Kết quả nghiên cứu
này đóng góp vào việc nâng cao chất lượng trong đào tạo và rất phù hợp cho các
trường đại học, cao đẳng, các trường đào tạo nghề.

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

v

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

ABSTRACT

Automotive technology around the world

generally, and Vietnam

particularly are now developing very fast, Vehicle systems have been continuously
improved to help users be convenient, easy to handle, comfortable, fully equipped,
especially for passenger and commercial vehicle. With noticeable improvements,
we can not miss the transmission, and using an electronic control transmission on
cars is popular tendency nowadays. However, the electronic control transmission
has the complicated structure and principle, so that teaching composition, principles
and methods to repair the electronic control transmission is essential. Therefore,
manufacturing electronic control transmission raching model with interface to a
computer to show key parameters, shift scheduling, time locking torque converter,
and the working mechanism of an electronic control transmission is the main
purpose of this research.
After all, the model in practice works well, achieves aesthetic, intuitive and
accurate characters, and is easy to use with inexpensive cost. The results of this
study are hoped to upgrade the training quality. It could be used effectively for
universities, colleges, vocational schools.

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

vi

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

MỤC LỤC
TÊN ĐỀ MỤC

TRANG

Trang tựa
Quyết định giao đề tài
LÝ LỊCH CÁ NHÂN ................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
TĨM TẮT .................................................................................................................. v
MỤC LỤC ................................................................................................................vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. xix
DANH SÁCH CÁC HÌNH...................................................................................... xx
DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................xxvi
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN ............................................................................................................ 1
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 1
1.1.1. Cơ sở khoa học ............................................................................................. 1
1.1.2. Tính thực tiễn ................................................................................................ 1
1.2. Mục đích của đề tài ............................................................................................ 2
1.3. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài ........................................................................ 2
1.3.1. Nhiệm vụ của đề tài ...................................................................................... 2
1.3.2. Giới hạn của đề tài ........................................................................................ 3
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................... 3
CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................ 5
A. PHẦN MỀM LABVIEW ..................................................................................... 5

2.1. Giới thiệu chung ................................................................................................. 5
2.1.1. Khái niệm ...................................................................................................... 5
2.1.2. Chức năng của LabVIEW ............................................................................. 5

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

vii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

2.1.3. Sự làm việc của LabVIEW ........................................................................... 6
2.1.4. LabVIEW sử dụng ngơn ngữ lập trình G ..................................................... 6
2.2. Các thành phần của LabVIEW ........................................................................ 7
2.2.1. Thiết bị ảo Virtual Intruments (VIs) ............................................................. 7
2.2.1.1. Giao diện sử dụng (Front Panel) ........................................................... 7
2.2.1.2. Sơ đồ khối (Block Diagram) ............................................................... 10
2.2.2. Biểu tượng và đầu nối ................................................................................. 11
2.3. Kỹ thuật lập trình trên Lab VIEW ................................................................ 12
2.3.1. Các cơng cụ hỗ trợ lập trình........................................................................ 12
2.3.1.1. Tool Palette .......................................................................................... 12
2.3.1.2. Controls Palette (bảng điều khiển) ...................................................... 13
2.3.1.3. Functions Palette ................................................................................. 16
2.3.2. Dữ liệu ........................................................................................................ 17
2.3.2.1. Variables (biến) ................................................................................... 17
a. Global (biến tồn cục) .............................................................................. 17

b. Local Variable (biến cục bộ).................................................................... 19
2.3.2.2. String ................................................................................................... 19
2.3.2.3. Array .................................................................................................... 21
a. Khởi tạo mảng .......................................................................................... 22
. Bộ nhớ của mảng để sử dụng và thi hành ........................................... 23
. Khởi tạo một số hàm sử dụng thao tác trên mảng ............................... 23
b. Array Constant ......................................................................................... 24
c. Array Max & Min .................................................................................... 24
2.3.3. Các cấu trúc điều khiển luồng chương trình ............................................... 24

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

viii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

2.3.3.1. For Loop .............................................................................................. 25
2.3.3.2. While Loop .......................................................................................... 25
2.3.3.3. Case Structure & Flat Sequence .......................................................... 26
2.3.3.4. Formula Node ...................................................................................... 27
2.3.4. SubVI và cách xây dựng SubVI ................................................................. 28
2.3.4.1. Khái niệm SubVI ................................................................................. 28
2.3.4.2. Xây dựng SubVI .................................................................................. 28
a. Tạo một SubVI từ một VI ........................................................................ 28
b. Tạo một SubVI từ một phần của VI......................................................... 30

2.3.5. Xây dựng ứng dụng .................................................................................... 30
2.3.5.1. Xây dựng Front Panel .......................................................................... 31
2.3.5.2. Xây dựng Block Diagram.................................................................... 31
2.3.6. Tìm lỗi và sửa chương trình xây dựng trên LabVIEW ............................... 32
2.4. Kỹ thuật lập trình nâng cao trong LabVIEW ............................................... 33
2.4.1. Liên kết thiết bị ảo với thiết bị phần cứng .................................................. 33
2.4.1.1. Thư viện DAQ trong LabVIEW .......................................................... 33
2.4.1.2. Cấu trúc cơ bản của DAQ ................................................................... 34
a. DAQ ......................................................................................................... 35
b. Mối quan hệ giữa LabVIEW với thiết bị DAQ ....................................... 37
c. Cấu trúc cơ bản của DAQ ........................................................................ 38
. Máy tính (PC) ...................................................................................... 39
. Bộ chuyển đổi và điều hòa đường truyền tín hiệu............................... 40
. Phần cứng (Hardware) ......................................................................... 42

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

ix

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

. Phần mềm (Software) .......................................................................... 44
. Phần mềm ứng dụng ............................................................................ 44
d. Xử lý tín hiệu và lọc nhiễu ....................................................................... 44
B. VI ĐIỀU KHIỂN AVR ....................................................................................... 48

2.5. Đặc điểm của họ vi điều khiển AVR ............................................................... 48
2.6. Cấu trúc phần cứng của họ vi điều khiển ...................................................... 52
2.6.1. Tổng quan về kiến trúc ............................................................................... 52
2.6.2. Các thanh ghi đa dụng ............................................................................... 54
2.6.3. Cổng vào/ra ................................................................................................ 55
2.6.4. Bộ nhớ SRAM ........................................................................................... 57
2.6.5. Cấu trúc ngắt ............................................................................................... 58
2.6.6. Bộ so sánh Analog ...................................................................................... 59
2.6.7. Bộ biến đổi A/D bên trong .......................................................................... 60
2.6.8. Bộ định thời Watchdog (Watchdog Timer) bên trong............................... 63
CHƢƠNG 3
HỘP SỐ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ..................................................... 66
3.1. Tổng qt .................................................................................................................................. 66
3.1.1. Lịch sử phát triển ............................................................................................................... 66
3.1.2. Chức năng ...................................................................................................... 67
3.1.3. Ưu điểm .......................................................................................................... 67
3.2. Phân loại hộp số tự động .......................................................................................... 68
3.3. Cấu trúc cơ bản hộp số tự động điều khiển điện tử (ECT)......................................................... 69
3.3.1. Bộ biến mơ thủy lực (Torque Converter Component)
3.3.1.1. Chức năng .................................................................................................................. 69
3.3.1.2. Cấu tạo ....................................................................................................................... 69
a. Bánh bơm ....................................................................................................................... 70
b. Bánh turbine .................................................................................................................. 70
c. Stator .............................................................................................................................. 71
d. Khớp một chiều ........................................................................................ 71
. Cấu tạo ..................................................................................................................... 71

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

x

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

. Hoạt động ................................................................................................................. 71
3.3.1.3. Ngun lý truyền cơng suất ....................................................................................... 72
3.3.1.4. Ngun lý khuếch đại moment .................................................................................. 74
3.3.2. Bộ truyền bánh răng hành tinh (Planetary Gear Unit) ....................................................... 74
3.3.2.1. Chức năng .................................................................................................................. 74
3.3.2.2. Cơ cấu bánh răng hành tinh đơn ................................................................................ 74
a. Ngun lý hoạt động ..................................................................................... 75
α. Giảm tốc ................................................................................................................... 75
. Kết nối trực tiếp ........................................................................................................ 75
. Tăng tốc ................................................................................................................... 76
. Đảo chiều quay (số lùi)............................................................................................. 77
3.3.2.3. Phanh dải.................................................................................................................... 78
a. Cấu tạo .......................................................................................................................... 78
b. Ngun lý hoạt động .................................................................................................... 78
3.3.2.4. Ly hợp phanh nhiều đĩa ......................................................................... 79
a. Cấu tạo ........................................................................................................................... 79

b. Ngun lý hoạt động ................................................................................ 80
. Ăn khớp ............................................................................................... 80
. Nhả khớp ............................................................................................. 80
3.3.2.5. Ly hợp triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực ly tâm ....................................... 81
3.3.2.6. Hoạt động chuyển số bộ truyền BRHT 4 tố độ (có O/D) ...................... 82

a. Chức năng của các bộ phận ...................................................................... 84
b.Điều kiện hoạt động .................................................................................. 84
. Số 1 ở dãy “D” hoặc “2” ..................................................................... 84
. Số 2 ở dãy “D”..................................................................................... 85
γ. Số 3 ở dãy “D” ..................................................................................... 86
δ. Số O/D ở dãy “D” ................................................................................ 87
ε. Số 1 ở dãy “L”...................................................................................... 88
η. Số 2 ở dãy “2”...................................................................................... 89
ψ. Số lùi ở dãy “R” .................................................................................. 90
3.3.3. Hệ thống điều khiển thủy lực ............................................................................................ 92

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xi

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

3.3.3.1. Các bộ phận và các van điều khiển ..................................................... 93
a. Bơm dầu ......................................................................................................................... 93

b. Van điều áp sơ cấp ................................................................................... 94
. Chức năng ........................................................................................... 94
. Hoạt động ............................................................................................. 94

c. Van điều áp thứ cấp .................................................................................. 95
. Chức năng ........................................................................................... 95
. Hoạt động ............................................................................................ 96
d. Van bướm ga và van cắt giảm áp ............................................................ 96
. Chức năng ........................................................................................... 96
. Hoạt động ............................................................................................ 96
e. Van điều khiển bộ tích năng ......................................................................................... 97

f. Bộ tích năng .............................................................................................. 98
. Chức năng - Cấu tạo ............................................................................ 98
. Ngun lý hoạt động ........................................................................... 98
g. Van điều biến bướm ga ........................................................................... 99
. Cấu tạo, chức năng .............................................................................. 99
. Sơ đồ ngun lý hoạt động .................................................................. 99
h. Van hãm bộ điều áp ................................................................................ 99
. Chức năng ........................................................................................... 99
. Sơ đồ ngun lý hoạt động ................................................................ 100
i. Van ly tâm ................................................................................................................... 100
. Chức năng ............................................................................................................. 100
. Hoạt động ............................................................................................................... 100
j. Cơ cấu khóa biến mơ và tín hiệu khóa biến mơ........................................................... 101
. Cấu tạo ................................................................................................................... 101
. Hoạt động ............................................................................................................... 101

3.3.3.2. Mạch dầu thủy lực và hoạt động chuyển số ...................................... 104
a. Dãy “P” .................................................................................................. 104

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

α. Sơ đồ mạch thủy lực .......................................................................... 104
β. Ngun lý hoạt động.......................................................................... 104
b. Số 1 - Dãy “D” ....................................................................................... 105
. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 105
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ............................................................................. 105

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 105
c. Số 2 - Dãy “D” ............................................................................................................. 107

. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 107
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ............................................................................. 107

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 107
d. Số 3 - Dãy “D” ....................................................................................... 108
. Sơ đồ mạch thủy lực.......................................................................... 108
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ................................................................ 109

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 109
e. Số O/D - Dãy “D” .................................................................................. 109
. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 109
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ................................................................ 110

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 110
f. Số 1 - Dãy “L” ........................................................................................ 111
. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 111
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ................................................................ 111
. Ngun lý hoạt động ............................................................................................... 111

g. Số 2 - Dãy “2” ........................................................................................ 113
. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 113
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực .............................................................................. 113

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 113
h. Số lùi - Dãy “R” .................................................................................... 115
. Sơ đồ mạch thủy lực ......................................................................... 115
. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ................................................................ 115

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xiii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 115
i. Chuyển số Kick Down số 2 ở dãy "D" ................................................... 116
. Sơ đồ mạch thủy lực .......................................................................... 116
. Ngun lý hoạt động .......................................................................... 116

k. Van chuyển số và mối liên hệ với van điện từ ............................................................. 118

. Chuyển số N – 1 ................................................................................ 118
. Chuyển số 1 – 2 ................................................................................. 119
. Chuyển số 2- 3 ................................................................................... 119
. Chuyển số 3 – O/D ............................................................................ 119
3.4. Hệ thống điều khiển điện tử .......................................................................... 120
3.4.1. Chức năng ................................................................................................. 120
3.4.2. Cấu tạo ...................................................................................................... 120
3.4.2.1. Hộp điều khiển (ECT - ECU) ............................................................ 121
3.4.2.2. Cụm tín hiệu vào ............................................................................... 122
a. Các cơng tắc điều khiển ......................................................................... 122
. Cơng tắc O/D (Over Drive) và cơng tắc định vị ............................... 122
. Cơng tắc chuyển số trung gian .......................................................... 124
. Cần chuyển số .................................................................................... 125
. Cơng tắc đèn phanh ........................................................................... 126
. Cơng tắc chọn chế độ hoạt động ........................................................ 127
b. Các cảm biến .......................................................................................... 128
. Cảm biến vị trí bướm ga ................................................................... 128
. Cảm biến vị trí bàn đạp ga ................................................................ 129
. Cảm biến tốc độ ................................................................................. 130
. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ ......................................... 133
c. Các van điện từ ....................................................................................... 134
3.4.3. Sơ đồ, ngun lý hoạt động và thuật tốn điều khiển ............................... 135
3.4.3.1. Sơ đồ, ngun lý hoạt động ............................................................... 135

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xiv

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

a. Điều khiển thời điểm chuyển số ............................................................. 135
b. Sơ đồ chuyển số ..................................................................................... 136
. Sơ đồ chuyển số S – 1: Vị trí “D”, chế độ bình thường ......................................... 136
. Sơ đồ chuyển số S – 2 : vị trí “D”, chế độ tải nặng ............................................... 137
. Sơ đồ chuyển số S – 3: vị trí “2”............................................................................ 137

. Sơ đồ chuyển số S- 4: vị trí “L” ........................................................ 138
c. Hủy số truyền tăng ................................................................................. 139
. Cơng tắc chính số truyền tăng O/D ................................................... 139
. ECU điều khiển chạy tự động ........................................................... 139
3.4.3.1. Thuật tốn điều khiển ........................................................................ 139
a. Điều kiện khóa biến mơ ......................................................................... 139
b. Điều khiển khóa biến mơ ............................................................................................. 140
c. Điều khiển khóa biến mơ linh hoạt .............................................................................. 140

d. Hủy khóa biến mơ cưỡng bức ................................................................ 141
e. Các điều khiển khác ............................................................................... 142
. Điều khiển tối ưu áp suất cơ bản ....................................................... 142
. Điều khiển tối ưu áp suất ly hợp........................................................ 142
. Điều khiển moment động cơ (chỉ có trên một số loại xe) .................. 143
. Chống nhấc đầu xe khi chuyển từ “N” sang “D”............................... 144
. Điều khiển chuyển số khi lên dốc hoặc xuống dốc ........................... 145
f. Các chức năng khác ................................................................................ 145

. Chức năng chẩn đốn ........................................................................ 145
. Chức năng nhớ ................................................................................... 146
. Chức năng an tồn .............................................................................. 146
. Chức năng cảm nhận tốc độ dự phòng .............................................. 147
. Các mã số chẩn đốn hư hỏng ........................................................... 148
. Chức năng hoạt động bằng cách gạt cần số ...................................... 148
CHƢƠNG 4
THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH .................................................................... 150

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xv

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

4.1. Phƣơng án thiết kế mơ hình .......................................................................... 150
4.2. Cấu tạo tổng thể mơ hình .............................................................................. 150
4.2.1. Hộp số ....................................................................................................... 151
4.2.2. Động cơ ..................................................................................................... 151
4.2.3. Biến trở (phụ tải) ....................................................................................... 151
4.2.4. Cơng tắc chuyển đổi chế độ hoạt động của hộp số ................................... 151
4.2.5. CPU và màn hình máy tính ....................................................................... 152
4.2.6. Bảng đồng hồ (Dashboard) ....................................................................... 152
4.2.7. Card giao tiếp ............................................................................................ 152
4.2.8. Sơ đồ điện kết nối giữa ECU ECT với Động cơ - Hộp số........................ 153

4.2.9. Hộp cơng tắc đánh pan ............................................................................. 154
4.3. Chƣơng trình giao tiếp................................................................................... 155
4.3.1. Giao diện người sử dụng (Front Panel) .................................................... 155
4.3.1.1. Phần điều khiển ................................................................................. 156
4.3.1.2. Phần hiển thị ...................................................................................... 157
4.3.2. Cửa sổ sơ đồ khối chương trình (Block Diagram) ................................... 159
4.4. Thuật tốn lập trình ....................................................................................... 159
4.4.1. Lưu đồ ngắt giao tiếp máy tính ................................................................. 159
4.4.2. Lưu đồ ngắt ngồi ..................................................................................... 160
4.4.3. Lưu đồ ngắt ADC ..................................................................................... 161
4.4.1. Lưu đồ thuật tốn chương trình chính ...................................................... 162
4.5. Ngun lý hoạt động của mơ hình ................................................................ 163
4.4.1. Ngun tắc vận hành ................................................................................ 163
4.4.2. Qui trình vận hành mơ hình ...................................................................... 163
a. Điều khiển trực tiếp trên mơ hình .......................................................... 163
α. Thực hiện tăng tốc ............................................................................. 164
β. Thực hiện giảm tốc ............................................................................ 164
γ. Thực hiện chọn chế độ chạy cho hộp số ............................................ 164

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xvi

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

δ. Thực hiện chế độ "O/D OFF" ON hoặc OFF .................................... 165
ε. Hiển thị thời điểm khóa biến mơ ....................................................... 165
b. Điều khiển trên máy tính ........................................................................ 165
4.4.3. Kiểm tra chẩn đốn ................................................................................... 166
4.4.4. Đánh pan ................................................................................................... 166
CHƢƠNG 5
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI........... 168
5.1. Kết luận ........................................................................................................... 168
5.2. Kiến nghị và hƣớng phát triển của đề tài .................................................... 169
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 171

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xvii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. ECT: Electronic Control Transmission;
2. PC: Personal Computer;
3. LabVIEW: Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench;
4. NI: National Instrument;
5. VI: Virtual Instrument;
6. DAQ: Data Acquisition;
7. PCMCIA: Personal Computer Memory Card International Assoaciation;

8. API: Application Program Interface;
9. DMA: Direct memory access;
10. DSP: Digital Signal Processing;
11. SCXI: Signal Conditioning Extensions for Instrumentation;
12. DAC: Digital – to – Anlog Conventer;
13. RISC: Reduced Instruction Set Computer;
14. SP: Stack Pointer;
15. LPM: Load Program Memory;
16. ACO: Analog Computer Output;
17. 4WD: 4 Weel Drive;
18. ECU: Electronic Control Unit;
19. FF: Front - Front;
20. FR: Front - Rear;
21. BRHT: Bánh răng hành tinh;
22. TCC: Torque Converter Component;
23. O/D: Over Drive;

24. MRE: Magnetic Resistance Element;
25. RPM: Revolutions Per Minute;

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xviii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1. Front Panel ................................................................................................ 07
Hình 2.2. Sơ đồ khối ................................................................................................. 10
Hình 2.3. Các dạng dây nối trên sơ đồ khối .............................................................. 11
Hình 2.4. Vị trí Icon và Connector ............................................................................ 12
Hình 2.5. Tools palette .............................................................................................. 13
Hình 2.6. Tool ........................................................................................................... 13
Hình 2.7. Control Palette ........................................................................................... 14
Hình 2.8. Numeric ..................................................................................................... 14
Hình 2.9. Boolean ..................................................................................................... 15
Hình 2.10. String và Path .......................................................................................... 16
Hình 2.11. Functions Palette ..................................................................................... 16
Hình 2.12. Biến cục bộ và biến tồn cục .................................................................. 18
Hình 2.13. String ....................................................................................................... 20
Hình 2.14. Truy xuất một String ............................................................................... 20
Hình 2.15. Bảng Array .............................................................................................. 22
Hình 2.16. For Loop .................................................................................................. 25
Hình 2.17. While Loop.............................................................................................. 26
Hình 2.18. Case Structure và Sequence .................................................................... 27
Hình 2.19. Formula Node.......................................................................................... 28
Hình 2.20. Icon mặc định và Icon sau khi được tạo ................................................. 29
Hình 2.21. Cách thức tạo Connector của một VI ...................................................... 30
Hình 2.22. Front Panel và Block Diagram của một VI ............................................. 31
Hình 2.23. Edit Icon của VI ...................................................................................... 32
Hình 2.24. Nút

trên Block Diagram ................................................................... 33

Hình 2.25. Thư viện DAQ ........................................................................................ 34

Hình 2.26. Thư viện Advanced & Thư viện Instrument I/O..................................... 35
Hình 2. 27. Thiết bị DAQ.......................................................................................... 36

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xix

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

Hình 2.28. Các dạng lựa chọn của thiết bị DAQ ...................................................... 37
Hình 2.29. Mối quan hệ giữa LabVIEW, phần mềm điều khiển và phần cứng đo
lường tới phần mềm điều khiển để kết nối với phần cứng đo lường ..... 38
Hình 2.30. Các phần tử cơ bản trong hệ thống DAQ ................................................ 39
Hình 2.31. Mơ tả hệ thống DAQ với bộ điều hòa đuờng truyền tín hiệu SCXI ....... 41
Hình 2.32. Dạng sóng hình sin và hình ảnh số hóa tương ứng ................................. 43
Hình 2.33. Sơ đồ xử lý dữ liệu thơng qua một bộ lọc cường độ và giai
đoạn thu được của tín hiệu ..................................................................... 47
Hình 2.34. Tổng qt về vi điều khiển AVR ............................................................ 48
Hình 2.35. Các dòng AVR khác nhau: Tiny, AVR và Mega.................................... 49
Hình 2.36. So sánh thời gian thực thi lệnh giữa các bộ vi xử lý ............................... 50
Hình 2.37. Cấu trúc của Vi điều khiển AVR ............................................................ 52
Hình 2.38. Sơ đồ tổ chức bộ nhớ .............................................................................. 53
Hình 2.39. Tập thanh ghi của vi điều khiển AVR..................................................... 54
Hình 2.40. Sơ đồ các Pins & Port ............................................................................. 55
Hình 2.41. Các Port đọc và ghi ................................................................................. 57

Hình 2.42. Kết nối SRAM ngồi với bộ vi điều khiển ............................................. 58
Hình 2.43. Sơ đồ khối của bộ so sánh Analog ......................................................... 60
Hình 2.44. Sơ đồ chuyển đổi ADC ........................................................................... 60
Hình 2.45. Sơ đồ khối bộ biến đổi ADC ................................................................... 61
Hình 2.46. Sơ đồ bộ định thời watchdog .................................................................. 63
Hình 2.47. Sơ đồ khối của bộ định thời Watchdog ................................................... 64
Hình 3.1.

a) Hộp số tự động truyền lực cầu sau (Front / Rear - FR) ..................... 68
b) Hộp số tự động truyền lực cầu trước (Front / Front - FF) ................. 68

Hình 3.2. Cấu tạo bộ biến mơ ........................................................................................................... 70
Hình 3.3. Cấu tạo bánh bơm ............................................................................................................. 70
Hình 3.4. Cấu tạo bánh turbine ......................................................................................................... 71
Hình 3.5. Cấu tạo bánh stator ............................................................................................................ 71
Hình 3.6. Khớp 1 chiều khi nhả khớp ............................................................................................... 72
Hình 3.7. Khớp 1 chiều khi khóa khớp ............................................................................................. 72

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xx

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

Hình 3.8. Mơ phỏng ngun lý truyền cơng suất bộ biến mơ ........................................................... 73

Hình 3.9. Ngun lý truyền cơng suất bộ biến mơ ............................................................................ 73

Hình 3.10. Ngun lý giảm tốc cơ cấu bánh răng hành tinh ..................................... 75
Hình 3.11. Ngun lý truyền động trực tiếp cơ cấu bánh răng hành tinh ................. 76
Hình 3.12. Ngun lý tăng tốc cơ cấu bánh răng hành tinh ...................................... 76
Hình 3.13. Ngun lý đảo chiều quay cơ cấu bánh răng hành tinh .......................... 77
Hình 3.14. Cấu tạo phanh dải .................................................................................... 78
Hình 3.15. Sơ đồ ngun lý hoạt động của phanh dải .............................................. 79
Hình 3.16. Cấu tạo ly hợp phanh nhiều đĩa............................................................... 79
Hình 3.17. Sơ đồ ngun lý hoạt động ăn khớp của ly hợp phanh nhiều đĩa .......... 80
Hình 3.18. Ngun lý hoạt động nhả khớp của ly hợp phanh nhiều đĩa ................... 80
Hình 3.19. Ngun lý hoạt động ly hợp triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực ly tâm ......... 81
Hình 3.20. Cơ cấu cam khóa phanh đậu xe ............................................................... 82
Hình 3.21. Cấu tạo, ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ ............. 83
Hình 3.22. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền ................................................... 85
Hình 3.23. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ-Số 2 dãy “D” .... 86
Hình 3.24. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ-Số 3 dãy “D” .... 87
Hình 3.25. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT
4 tốc độ-Số O/D dãy “D” ....................................................................... 88
Hình 3.26. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ-Số 1 dãy “L” .... 89
Hình 3.27. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ-Số 2 dãy “2” ..... 90
Hình 3.28. Ngun lý truyền cơng suất bộ truyền BRHT 4 tốc độ-Số lùi dãy “R” .. 91
Hình 3.29. Sơ đồ hoạt động hệ thống điều khiển thủy lực của ECT ........................ 93
Hình 3.30. Cấu tạo bơm dầu ............................................................................................................. 93
Hình 3.31. Ngun lý hoạt động của van điều áp sơ cấp .................................................................. 94
Hình 3.32. Ngun lý hoạt động của van điều áp sơ cấp ở dãy “R” và “L” ..................................... 95
Hình 3.33. Ngun lý hoạt động của van điều áp thứ cấp ................................................................ 96

Hình 3.34. Ngun lý hoạt động van bướm ga và van cắt giảm áp .......................... 97
Hình 3.35. Sơ đồ ngun lý - Cấu tạo van điều khiển bộ tích năng ......................... 97

Hình 3.36. Sơ đồ ngun lý – Cấu tạo bộ tích năng ................................................. 98

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xxi

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT


NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG GIAO TIẾP MÁY TÍNH

2011

Hình 3.37. Sơ đồ ngun lý hoạt động van điều biến bướm ga ................................ 99
Hình 3.38. Sơ đồ ngun lý hoạt động van hãm bộ điều áp ................................... 100
Hình 3.39. Sơ đồ ngun lý hoạt động van ly tâm .................................................. 100
Hình 3.40. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu khóa biến mơ ....................................................... 101
Hình 3.41. Sơ đồ ngun lý hoạt động ăn khớp của khớp 1 chiều ......................... 103
Hình 3.42. Sơ đồ ngun lý hoạt động nhả khớp của khớp 1 chiều ....................... 104
Hình 3.43. Sơ đồ thủy lực và hoạt động ở dãy “P” ................................................. 105
Hình 3.44. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số 1 - Dãy “D” .................... 106
Hình 3.45. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 1 - Dãy “D” ........................................ 106
Hình 3.46. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số 2 - Dãy “D” .................... 107
Hình 3.47. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 2 - Dãy “D” ................................ 108
Hình 3.48. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số 3 - Dãy “D” .................... 108
Hình 3.49. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 3 - Dãy “D” ........................................ 109
Hình 3.50. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số O/D - Dãy “D” ............... 110
Hình 3.51. Mạch Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số O/D - Dãy “D” ......................... 111
Hình 3.52. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số 1 - Dãy “L” ..................... 112
Hình 3.53. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 1 - Dãy “L” ........................................ 113

Hình 3.54. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số 2 - Dãy “2” ..................... 114
Hình 3.55. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 2 - Dãy “2” ......................................... 114
Hình 3.56. Sơ đồ thủy lực và hoạt động chuyển số ở số lùi - Dãy “R” .................. 115
Hình 3.57. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số lùi - Dãy “R” ...................................... 116
Hình 3.58. Sơ đồ mơ phỏng mạch thủy lực ở số 2 Kick Down – Dãy “D” .................... 117
Hình 3.59. Hoạt động của van chuyển số N – 1...................................................... 118
Hình 3.60. Hoạt động của van chuyển số 1-2 ......................................................... 119
Hình 3.61. Hoạt động của van chuyển số 3 – O/D.................................................. 120
Hình 3.62. Sơ đồ cấu tạo chung của hộp số tự động điều khiển điện tử ................. 121
Hình 3.63. Chức năng của cụm tín hiệu vào ........................................................... 123
Hình 3.64. Sơ đồ điều khiển của cơng tắc chính O/D ............................................. 123
Hình 3.65. Cơng tắc chính O/D ............................................................................... 124

GVHD: PGS-TS. ĐỖ VĂN DŨNG

xxii

HVTH: HUỲNH HOÀNG VIỆT