Luận văn thạc sĩ xây dựng cơ sở dữ liệu cho ecu Động cơ diesel sử dụng hệ thống nhiên liệu common rail

Kết quả nghiên cứu của để tài có thê áp dung khi nghiên cứu xây đựng bộ đữ liệu điều khiến cho BCU của hệ thắng nhiên liệu điện tử trên động cơ đốt trang nói chưng, Để thực hiện đề tải

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO ECU DONG CO’

DIESSEL SỬ DỤNG HỆ THÓNG NHIÊN LIỆU

COMMON RAIL

LUAN VAN THAC SI KY THUAT

KY THUAT DONG CO NHIET

HA NOI- NAM 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Rae

TRAN THANH BÌNH

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO ECU ĐỌNG CƠ

DIESEL SỬ DỤNG HỆ THÓNG NHIÊN LIỆU

COMMON RAIL

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ NHIỆT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ NHIỆT

NGƯỜIHƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS PHAM MINH TUẦN

HA NOI - NAM 2013

LOT CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi Các

SỐ liệu kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác!

Hà Nội, thẳng] năm 2013

‘Tac gia

Tran Thanh Binh

LỜI CẢM ON

Với lự cách là lác giả sủa bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sie đến GS.TS Phạm Minh Tuần, người dã hướng dẫn tôi hết sức tận tỉnh và chu dáo về chuyên môn để giúp tôi hoàn thành bản luận văn này

Đông thời tôi cũng xin chàu thành cảm ơn các thầy cô và các bạn đồng nghiệp trong Bộ môn Động cơ đốt trong, Phòng thử nghiện Động cơ đốt trong -

Viện Cơ khi Dòng lực, Viện Dào tạo Sau đại học đã giúp đỡ tạo điều kiên về thời

gian và cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi học tập và làm luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời căm ơn chân thành tới gia đình và các bạn bẻ, những người đã đệng viên và chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian qua

Tác giá

Tran thanh Bish

DANH MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

Phan mềm quy hoạch thực nghiện:

Trường Đại học Bách khoa

Electronic Control Unit - Bộ điều khiên điện tử Phan mém lién kết với HCU mở

Paticulate Matter — Chit thai dang hat

Phuong trinh hoi quy

Phan mém diéu khién bang thử

Quy hoạch trực giao Quy hoạch thục nghiệm

Thiết bị diễu khién tay ga (tai) Tốc độ vòng quay, vong/phut

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỎ THỊ

Tình 1.2 Các bộ phận chỉnh của hệ thống nhiên liệu tích áp - 3

Hình 1.3 Bình tích áp cà cenererrirerre ¬

Tĩình 1.4 Bom thấp áp - - - 4

Hình 1.5 Bơm cao áp hưởng kính dùng trong hệ thông nhiên liệu tích áp 5

Linh 1.6 Voi phưn điện từ dùng trong hệ thêng nhiên liệu tích áp 6

Hình 1.7 Vòi phạm thạnh anh - - 7

Hinh 1.8 Ảnh hưởng của các tưưu số điều chỉnh tới các tính năng kinh lế kỹ thuật của động cơ CE [8] " — 8 Hình 1.9 Các bước phát trién eta hé théng nhién liu CR [8] - 8

Tình 1.10 Ảnh hướng cứa áp suất phun tới chiều dài tia phun [9] 10 Tĩnh 1.11 Ảnh hướng của áp suất phun tới kích thước hạt nhiền liệu [9] 10 Tình 21 Sơ đô đối tượng nghiên cứu có và không có nhiễu 13 Hình 2.2 Mô hình đối tượng công nghề MIMO (nhiều vào, nhiều ra) 14 Hình 3.1 Sơ đồ băng thử động co một xylanh - 32 Tình 3.2 Mặt cắt đọc động cơ - - 34

Hinh 3.3 Mặt cắt ngang động cơ -22 nh ietrsrrer 34 Tĩnh 3.4 Cụm phanh điện AME ào 35 Tình 3.5 Thiết bị đo tiêu thụ nhiên liệu Fuel Balanee 7338 - 36 Hinh 3.6 Thiết bị đo độ khói Smoke Meter AVL 415 se 36 Tĩnh 3.7 THA 100 và hệp tín hiệu - - 37

Hinh 3.8 Màn hình giao diện chỉnh của phân mềm D%6 40 linh 3.9 Dặt tên vả thử nguyên của các yếu tổ đầu vào so 39 Hình 3.10 Khai báo các biến đầu ra - - - 39

Tình 3.11 Tựa chọn phương pháp thiết kế thí nghiêm 40 Tĩnh 3.12 Lựa chọn các thông số quy hoạch seo 4l Hình 3.13 Các điểm thứ nghiệm - - 41

iv

Hinh 3.14 Tara chon mé binh toán học - 42

Hình 3.15 Kiểm tra sự phủ hợp của mô hình theo chuan Fisher „ 42

Tình 3.17 Tựa chọn mục tiêu tôi ưu và khoảng khảo sát của các yếu tố đầu vào43

Hình 3.18 Kết quả giải bài toán tối wu co 44

Hinh 3.19 Vùng lâm việc của động cơ ~ ~ 45

Tình 41 Thuật toán xác định bộ số liêu ạ; vả pự lại đặc tính ngoài 50

Tình 43 Giá trị nômen thể hiện theo các đường đồng mức tại tốc độ 3000 v/phố] Hinh 4.3 Giả trị mômen thể hiện theo không gian ba chiều tại tốc độ 3000 víph5T Hình 4.4 Giá trị mêmen thể hiện theo các đường đổng mức ở tốc độ 2§00 v/ph53 Tình 4.5 Giá trị mômen thể hiện theo không gian ba chiều lại lốc độ 2§00 viph54

Tĩinh 4.6 Bộ thông số tối tru ở đường đặc tính ngoài 56 Tình 4.7 Thuật toán xác định bộ số liệu œ vả py tại đặc tính không tải 60

Hình 4.8 Giá trị Ga thể hiện theo các dường dòng mức ở tóc dộ 1000 v/ph 59 linh 4.9 Giả trị Gmi thể hiện theo không gian ba chiều ở tốc độ 1000 w/ph 60

Hình 4.11 Giả trị Gai thể hiện theo không gian ba chiều ở tốc dộ 1200 v/ph 62

Tinh 4.12 Bộ thông số tối ưu ở đường đặc tính không tải .6@Ñ Hình 4.13 Các điểm cơ sở trong bài toán quy hoạch 70

Tlinh 4.15 Dé thi géc phun sém téi tm theo tốc độ và tải trọng động co 74 Tình 416 Áp suất phưt tôi ru theo tắc độ và tải trọng động cơ 72 Hình 4.17 Mô raen tôi ưa theo tốc độ và tải trong động cơ kh 73

Bang 1.1 Các mốc thời gian phát triển của hệ thống nhiên liệu CH 2

Bang 2.1 Ma trận thí nghiệm và kết quả đo độ nhám Rạ lại các điểm thử nghiệm

Bang 4.1 Cac điểm thử nghiệm tại tốc dé 3000 v/ph 49 Bang 4.2 Cac gi tri bj tai the dd 3000 Wiph nce 30

Tảng 4.3 Các điểm thử nghiệm tại tốc độ 2800 v/ph s2 Bang 4.4 Cac gia trị bị tại tốc độ 2800 v/ph con 53 Bang 4.5 Giá trị bị ở các tốc độ khác nhau trên đường đặc tính ngoái 55 Bang 4.6 Gia tri mô men lớn nhất ö đường đặc tính ngoài 35

Bang 4.7 Cac diéim thir nghi8m occ cssessssessssscessecessseseseee

Bang 4.8 Các giá trị bị tại tốc độ 1000 v/ph 38

Tảng 4.9 Các điểm thử nghiệm - él Bang 4.10 Cac gid 7 by 6 các tốc độ khác nhau lrên đường đặc linh không tải 63 Bằng 4.11 Các giá trị Guman ở các tốc độ khác nhau trên đường đặc tính không tải

Bang 4.12 Góc phụn sớm tôi ưu tại các điểm cơ sở Hemeeeoeee OF

Bang 4.14, Mé mon tôi trụ tại các điểm cơ sở - 70

Tl Cae đẻ tài nghiên cứu liên quan

II Mục dịch của luận văn, đối tượng, và phạm vi nghiện cứu

TV Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

`V Các nội đung chính trong luận văn

CHUONGT KHAT QUAT VR HE THONG NHIEN LIEU COMMON RAIL

1.1 Tỉnh hình sử dụng tại Việt Nam và trên thé giới

1.2 Sơ đồ vã nguyên lý làm việc,

1.3 Kết cầu các chỉ tiết trong hệ thống nhiên liệu CR s so sssserre

1.4 Hệ thông nhiên liệu động cơ AVL 540

CHƯƠNG ïI CƠ SỞ QUY HOẠCH THỰC NGHIÊM VA UNG DUNG

2.1 Vai trò của quy hoạch thực nghiệm đối với khoa học thực nghiệm

2.2 Những khái niệm cơ bản của quy hoạch thục nghiệm

2.2.1 Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm

2.2.2 Déi tượng của quy hoạch thục nghiệm trong các ngành công nghệ

2.3 Các phương pháp quy hoạch thực nghiệm

1i

23.1 Quy hoạch trực giao cấp Ï - - 14

2.3.2 Thực nghiêm yếu tổ tùng phân TYP 2° 23

2.4 Tối ưu hóa quy hoạch thực nghiệm - - - 26 2.41 Tôi ưa hỏa theo phương pháp leo dốc ae "¬— BT 2.4.2 Phuong phap luân phiên từng biến piãi bài toán tối ưu phỏng định 28

2.5 Các nghiên cứu áp dụng quy hoạch thục nghiệm trong các ngành kỹ đuuậi 29

CHUONG UL ‘THIET BI VA QUY TRÌNH THỨ NGHIỆM 34

3.2 Động cơ thứ nghiệm AVI, 5402 cceesirerrreeioev.32

3.4 Phần mềm quy hoạch thực nghiệm DX6 38 3.5 Quy trình xây dựng bộ dữ liệu các tham số diều chỉnh của dộng cơ AVL 540244

3.5.1 Giới hạn nghiên cứu à eeererreireraerrrrrereeeee 4 3.5.2 Quy trình thục hiện - - een AS CHUONG IV KÉT QUÁ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 4 4.1 Xây dụng đường đặc tính ngoài - - ~ ee 4Ï 41.1 Xây dụng thũ ngưàn lạ tộc độ 3000 v/ph w Ô 4.2.2 Xây dựng thử nghiệm tại điểm nạ«e— Án àeesesreeeeere S2 4.2.3 Xây đựng thử nghiệm tại điểm no„ —k Án %4 4.3 Xây dựng đường đặc tỉnh không tải - —-

4.3.1 Xây dựng thử nghiệm tại tỐc độ ne«n conoeneireirraoe S7 4.3 Xây dụng thử nghiệm tại tốc độ muarFÁn eo „ 60

4.4 Xây dựng các đường đặc tính tái ceseerrrreerrrreireo ĐÁ,

4.42 Đô thông sỏ tối ưu sau khi đã nội suy tuyến tính o.- 6Ø

vill

TAT LIEU THAM KHAO

T Ly do chọn đề tài

8o với dòng cơ xăng, dộng cơ diessel ngày càng được sử dụng rộng rãi

trong hầu hết đãi công suất vi tiêu thụ iinhiên liệu Về mặt kết cáu, dong cơ luôn luôn được cải tiên với những công nghệ hiện dại dé dạt dược những chỉ tiểu kính tế, kỹ thuật cao hơn Từ 1995 đến may, hệ thống nhiên liệu Common Rail

(GR) là hệ thông phun nhiên liệu điện lử ngày cảng được sử dụng rộng rãi thay cho hệ thống nhiên liệu cơ khí thông thường Do áp suất phím rất cao, có thể

CR có nhiền mu điểm nổi trội như tăng công suất, giảm tiêu thụ nhiên liệu và

độc hại trong khi thai ciing nhu ting độ êm địt và độ én định của động cơ khí

hình trong số các loại hệ

làm việc Ngoài ra, dây cũng là một loại hệ thống,

thống nhiên liệu điều khiển diện tứ của động cơ dốt trong nói chung với trung,

tâm điều khiển là BCU (lectronic Control Unil), rong đó việc xây dựng và nạp

bộ đữ liệu điều khiển sao cho lối ưu đổi với RCU là vấn để hết sức quan trong

trong nghiên cứu - phái Iriển động cơ Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam chưa có công trình nào đê cập đền vẫn đề này Tại Phòng thí nghiệm Dộng cơ đốt trong, 'Viện Cơ khi Dộng lục, Trường DIIBK Hà Nội có trang bị động cơ nghiên cứu ï

xy lanh AVL 5402 dừng hệ théng CR Déng co nay được lắp trên băng thử động cơ cỡ nhỏ củng với các hệ thông phụ trợ khác, qua do có thể tiển hành thực nghiệm trên cơ sở tác động trực tiếp vào HCU dễ xây dựng bộ dữ liệu diều

lài “Nghiên cửu xây

khiển Xuất phát lử những lý đo riêu trên, học viễn chợt

dụng bộ đữ liệu cho hộ điều khiển ECU của động cơ điescl sữ dụng hệ thống, nhiên bêu Common Rail” vai đối tượng cụ thể là động cơ nghiên cứu AVT,

5402 sử đụng hệ thông CR làm luận văn tốt nghiệp Kết quả nghiên cứu của để tài có thê áp dung khi nghiên cứu xây đựng bộ đữ liệu điều khiến cho BCU của

hệ thắng nhiên liệu điện tử trên động cơ đốt trang nói chưng,

Để thực hiện đề tải tác giã đã áp dụng lý thuyết qui hoạch thực nghiệm thông qua những phần mềm chuyên dụng về thị: thi nghiệm kết hợp với

Ay dựng bộ đữ liệu điều khiển tối ưu cho ECU

thực nghiệm trên bồng thử đi

động cơ, qua đó thiết lập đặc lĩnh động cơ

TiCae để tài nghiên cứu liên quan

‘Trén thé giới: Các hãng sẵn xuất động cơ đều có những công nghệ riêng (bí

nật công nghệ) để xây đựng các tham số điều chỉnh téi wa cho động co với nhiều

tiêu chỉ khác nhau, các bộ đữ liệu điều chỉnh của tỉmụ loại động cơ được xây đựng, trên các băng thử hiện dại, tại các chế dộ làm việc khác nhau Bộ dữ liệu này sẽ là

éu khiến điện tử ECU dé điều khiến quá trình làm

bộ đứ liệu cơ sở nạp vào bộ

việc của dộng cơ ương thực tế Bộ đữ liệu này luôn được bảo mật và không thay đối

được trong quả trinh sử dụng,

Hiện nay hãng AVI,, cộng hòa Áo, đã phát triển và thương mại hóa phần mềm AVL-CAMEO, phần mẻn chuyên dụng để xảy dựng bộ đữ liệu và lấy đặc tínhtw động trên băng thử động co Tuy nhiên hệ thống phân mềm nảy phải đi kèm với

những trang thiết bị chưyên đụng và tắt nhiên giá thành cũng rất đắt

Nam: Trong thời gian qua nhiều công trinh nghiên cửu vẻ hệ thống, nhiên liệu điều khiển điện tử cho động cơ đã được các nha khoa học Việt Nam đâu

tư nghiên cứu và đạt được những thành công nhất định Miột trong số những công,

trình tiêu biểu như

-Trin Anh Trung [7]trinh bày nghiên cứu chế tạo bộ điên khién ECU (Electronic Contral Lĩnil) cũng như quy trình xây dựng bộ dũ liệu về lượng nhiều

liêu phưn ở chế độ cơ bản plưu thuộc vào tóc dộ và tải trọng của động cơ (độ chân

không ở họng khuyếch tan) Bộ số liệu được xây dựng trên băng thử theo phương

lỆ

pháp đỏ (điều chỉnh lượng nhiên liệu để đâm bảo luôn duy tì hệ số đư lượng không,

khí À =1)

-Phạm Minh Tuấn và các cộng sụ[6] đã tiến hành nghiên cửu thiết kế và chế

tạo hoàn chỉnh một hệ thống phun xăng xe máy Bộ dữ liệu nạp cho BCU là thời gian plrun/chu trình (tý lệ với lượng nhiên liệu/chu trình) phụ thuộc váo tốc độ và tải trọng (độ mở bướm ga) được xây dụng trên băng thử theo phương pháp đỏ (ứng

với mỗi giá trị tốc dộ và tải trọng cổ định, tiến hành diều chỉnh thời gian phun sao cha đảm báo được hệ số dư lượng không khí 2.> 1),

xi

-Không Văn Nguyên [§] đưa ra các nghiên cứu đảnh giá ảnh hưởng của các thông sẻ điêu khiến trong hệ thông nhiên liệu tới cáo tỉnh năng kinh tẻ kỹ thuật của

động cơ sử đụng hệ thông nhiên liệu CR, táo giả đã nghiên cứu ãnh hưởng của các

thông số áp suất phun và góc phun sớm tới các tính năng kih tê kỹ thuật của động

cơ ở hai chế độ co và không có phun môi

mốt số đường đặc tính tốc độ như 259%, 50%, 75% và 100% tải việc khảo sát các

huy nhiên việc kháo sát chỉ thực hiện ở

thông số áp suất phím và góc phưn sớm muột cách rời rạc vừa làm tăng số lượng các thứ nghiệm cần thực hiện trong khi đó các giá tị tối wu mà tác giả đưa ra có thể chỉ

là giá trị tối ưu cục bộ (thiểu mỗi quan hệ lác động qua lại giữa các yếu Lổ đầu vào),

Các công trình trên dã bước dau nghiên cứu vẻ hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Tuy nhiễn, các kết quá đạt được mới bước đầu để cập đền phần cứng của hệ

thông điều khiến trong khi đó bộ dữ liệu điều chinh, chia khóa của công nghệ điều

khiển thì vấn chưa dược thê hiện một cách chỉ tiết.1rong, luận vẫn nảy tác giá trinli

Phạm vì nghiên cứu:

‘trong, khuén khé luận văn thạc sỹ (do hạn chế về thời gian và kinh phi thứ

nghiam) tac gid chi giới han khảo sát hai tham số điều chỉnh là áp suất phun øwvã góc phun sớmgavá không xét tới trường hợp có phím mỗi, phun sau

TV Ý nghĩa khoa hục và thực tiễn

Y nghĩa khoa học:

Có thế nói đây là công trình đầu tiên ở Việt Nam áp đụng lý thuyết quy hoạch

thực nghiêm để xây dựng cơ sở dữ liệu cho BCU của hệ thống nhiên liệu onumon

Rail

Y¥ nghia thac tién:

- xây dựng cơ sở dữ liệu cho ECUdộng cơ dói ương điều khiển điện tứ

- Đồng gớp vào giáng day, nghiên cứu phát Hiển vả cái tiến động cơ CR nói riêng và động cơ điều khiến điện tử nói chung,

Y Các nội dung chính trong luận văn

- Tìm hiểu về lý thuyết quy hoạch thực nghiệm đề từ đó thiết lập các ma trận

thí nghiệm nhằm lựa chọn giá trị tồi ưu của các tham sẻ điều chỉnh rong hệ thống

cung cấp nhiên liệu cho động cơ

- Nghiên cứu các thông số tối ưu làm cơ sở đữ liệu cho bộ HCU của động cơ

cR

- Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu CR sử dạng trên động cơ nghiên cửu AVL

5402 tại Phòng thử nghiệm Dệng cơ đốt trong, Viện Cơ khi Dộng lực, Trường đại học Bách khoa Hà Nội

xui

CHUONG T KHAI QUAT Vi HE THONG NATEN LIEU COMMON RAT

1.1 Tình bình sử dụng tại Việt Nam vả trên thế giới

1.1.1 Trên thế giới

Tinh đến nấm 1991, mới chỉ có 1594 các loại xe mới đăng ký tại khu vụcTây

Âu là xe diesel Hiện nay con số này dã lên dén gần 40% Sự gia tăng nhanh chóng,

xảy là do giá và tiêu thụ nhiên liệu của các loại xe sử dụng động cơ đissel thấp hơn

Trên thế giớixcsử dụng động codicsel dược Irang bị hệ thông phưn nhiên liệu diều khiển điện tứ ngày cảng trở nên thông dụng Điều đó giúp cho các dong xe sit dung

nhiên liệu điesel ngày cảng trở nên thân thiện với môi Iruờng,

Từ năm 1997khi Bosch thương mại hỏa hệ thống nhiên liệu CR trên thị

trường, nhiều nhả máy sản xuất ôtô lớn đã tiếp nhận và ứng dựng vào nhiều đỏng xe

của minh Tỉnh đến thời điểm này, số lượng xe sử đụng hệ thống nhiên liệu CR trên

thể giới dã lên đến 40 triệu chiếc Đây lá bằng chứng khẳng dịnh ring déng co

điesel sử dụng hệ thông nhiên liệu CR là loại động co đang được ứng dụng rộng rãi

trên thể giới Với yêu câu ngày cảng pat gao về vấn để môi trường, lượng nhiên liệu tiêu thụ thì hê thống nhện liêu CRlà một trong các lựa chọn phủ hợp được nhiều

nước trên thế giới đầu tư nghiên cứu phát triển

1.1.2Tại Việt Nam

Củng với sự phái triển của thế giới, tại Việt Nam hệ thống nhiên liệu CR cũng

đã bắt dược sử dụng, nhiều trên xe du lịch, xe khách, tàu thủy, xe tải Nhu cầu di lại

và vận tải trong nước ngày cảng tăng kéo theo một loạt vân đề cần phải quan tâm đỏ

là vấn để ô nhiễm môi trường, lượng hiên liệu hóa (hạch ngày càng khan hiểm, giá xăng, dầu ngày một tăng vả không, được én dịnh Trong khi dó hệ thông nhiên liệu

CR ra đời đã hơn 15 năm đáp ủng được nhiều yêu câu về khí thải và tiết kiệm nhiên

liệu, bởi vậy mả động cơ sử đựng hệ thống nhiêu liệu CRđong có xu huớng phải

triển rất mạnh ở thị trường Việt Nam, nhiễu hãng xe lớn như TOYOTA, FORD,

TIONDA, MERCEDES-BENZ da trang bị loại động eơ cỏ sử đụng hệ thống nhiên liêu nay.

Mội số hãng 6 16 trong mide cũng đang bắt nghiên cứu đưa hệ thông nhiên liệu nảy vào các dòng xe như xe tối, xe du lịch như các hãng ô tô TRƯỜNG HẢI,

HINO, VOLVO Một số hãngsản xuất xe chuyên dung trong các ngành như xây

đụng, giáo thông như hãng DYNAPAC của Đức cũng trang bị hệ thống nhiên hệu

be ‘Tuy hệ thông nhiên liệu CR giả thành caonhưng lai dap ứng được nhiều yêu

câu cấp thiết trong tình hinh hiện nay và trong một tương lai gắn Với một thi trường năng động và dang phát triển manh như Việt Nam thì hệ thống nhiên Hệu nảy sẽ phát triển rất mạnh và nhanh chóng thay thế các hệ thống nhiên liệu diesel

Hệ thông CR dẫu tiên trên thể giới ‘Alfa Romeo va

1997 "git dungcho 616 khách 1350 bar Mercedes-Benz

1999 Hệ thống CR cho xe tai 1400 bar | Renault (RVD

Thể hệ thứ 2 của động cơ CR ra

đời á he khách vớ

zoo động cơ tiết kiệm hơn, sạch hơn, 0 AP dụng cho xe khách với 1v hán | Volvo va BMW

êm địu hơn và mạnh mế hơn

Thể hệ thứ 2 của động cơ ƠR

dụng cho xe tải với khí thải thấp, | - 1800bar

2002

2002 cai thiện tiêu thụ nhiên liệu và MAN

công suất lén hon

Thế hệ thử 3 của động co ƠR được

sử dụng cho xe ô tô (ưu diễm nổi

2ooa - ĐẬP Giám tối 20 khí thái phá ra,ting 5% công suất và giảm 3% 560 par Audi AS

suất tiêu thụ nhiên liệu, giảm tới 3 đi3(A) tiếng én)

w

1.2 So đồ và nguyên lý làm việc

Thing iin ida

rusts ` Van điều chỉnh áp suổt

“Hình 1.1.Sơ đễ lộ thống nhiên liệu tích áp

Hinh 1.1 trình bảy sơ đồ hệ thông nhiên liệu tích áp dùng cho xe con Nhiên liệu

điesel được bơm chuyên từ thùng chứa qua lọc đến bơm cao áp Nhiên liệu sau bơm

cao áp đạt tới 2000 bar theo đường ống cao áp dân tới bình tích áp (Rail) Từ đây

nhiên liệu được dân đến các vỏi phun điều khiến phun điện tử từ ECU phun vào

xylanh Các bộ phận chính của hệ thống được thể hiện trên hình 1.2 với các chỉ tiết

chính như bơm cao ap, voi phun, binh tích áp

Hình 1.2.Các bộ phân chính của hệ thông nhiên liệu tích áp

1.3 Kết câu các chỉ tiết trong hệ thống nhiên liệu CR

1.3.1 Bình tích áp

Bình tích áp có kết câu đơn giản như hình 1.3, dang ống hình vuông hoặc trỏn

và cỏ thể tích phủ hợp Binh có nhiệm vụ tích trữ nhiên liệu với áp suất cao để sẵn

sảng cung cập cho vỏi phun

Hình 1.3 Bình tích áp

1.3.2 Bơm thấp áp

Bơm thấp áp có nhiệm vụ bơm chuyển nhiên liệu từ thủng chửa chuyên qua

bau loc va cung cấp nhiên liệu thấp áp cho bơm cao áp.Hinh 1.4 thể hiện kết cầu bơm thấp áp dạng con lăn

Hình 1.4 Bom thấp áp

1.3.3Bom cao dp

llinh 1.5 trinh bay sơ để kết cấu của một loại bơra cao áp hướng kính có 3 tổ

bơm Trục lệch tâm L ni với trục khưÿu động cơ khi quay sẽ làm cho vàng đệm 2

(chuyển động song phẳng) đây piston 3 đi lên nén nhiễn liệu qua van xã Š ra bình tich ap.Sau khi lên dến diễm chết trên, piston di xuống dưới tác dụng của lò xơ hỏi

vị, nhiên liệu từ bam chuyển qua van hút 4 nạp vào xyÌanh.Loại bơm này có cơ câu Trgắt một lô bơm bằng cách dây cho van hút của lỗ bơm đó luôn mỡ khi lưu lượng, yêu cầu nhỏ (tái nhớ) đề giảm công bơm

a Vai phun điện từ

Vòi phụn điện Lừ (ảnh 1.6) được sử dựng phố biến trong hệ thông nhiên liệu

tích áp Nhiên liệu từ ống tích áp được dẫn đến của 9, theo các rãnh khoan vào

khoang cao áp 11, lác dụng lên tiết điện chịu lực của khu phụn 1 theo xu hướng nang kim lên Ngoài ra, kim còn chịu các lực ép kưn xuống của lò xo 10 và áp lực

của nhiên liệu lên piston 2 Khi vỏi phun không làm việc, tổng lực ép lớn hơn lục

5

nâng nên kim phun dong các lỗ phun 12 Khi co dong dién diéu khién tir ECU vao

nam châm điện 8, thanh 6 bị hút lên làm mở van 4, nhiên liệu từ khoang bên trên

piston 2 chảy qua các lỗ tiết lưu 3 ra cửa hỏi 5 Khi đó áp lực tác dụng lên piston 2

giảm, lực nâng thẳng lực ép nên kim | nang lên mở lỗ các lỗ 12 phun nhiên liêu vào

xylanh Tín hiệu điều khiển từ ECU ngắt sẽ kết thúc quá trình phun

1 kèm phun, 2

pislon, 3 tiết lưu, 4 van điều khiển, 5 cửa về đường hôi, Ố

thanh đẩy, 7 đâu

nổi điện, 8 nam

châm điện, 9 cửa

vào từ Ông cao áp,

10, 1d xo kim phun,

11 khoang cao áp,

12 lỗ phun

Hình Lồ Vòi phùn điện từ dùng trang hệ thẳng nhiên liệu tỉ áp

b Vỏi phun thạch anh

Vi phun thạch anh (Piezo Injeetor) lả loại phun phun tiền tiên cỏ tốc đồ mở

kim phun nhanh gấp 4 lần vôi phun điện từ Nguyên tắc làm việc cũng tương tự như

vòi phun dién tit Thay cho bộ phân điều khiển điện - thuỷ lực (hình 1.7) trong vòi

phun thạch anh sử dụng cơ câu điều khiên bằng thạch anh Điện áp điều khiển từ

ECU tac dụng lên thanh thạch anh sẽ làm thay đổi chiéw dai của nỏ có tác dụng làm

cho kim phun nâng lên mở các lỗ phun, phun nhiên liệu vào xylanh Hình 1.7trinh bảy một loại vòi phun thạch anh của hãng Denso (Nhật Bản)

Hinh 1.7 Voi plum thanh anh

1.4Hệ thống nhiên liệu động cơ AVL 5402

Hệ thống nhiên liệu động cơ AVL 5402 là hệ thống nhiên liệu CR vai ket cau

vỏi phun điện tử, áp suất nhiên liệu có thẻ lên đến 1400 bar Động cơ được trang bị

ECU mở, thông qua các phan mem điều khiên có thẻ để dàng thay đổi các tham số điều chỉnh của động co như áp suất phun, góc phun sớm, lượng nhiên liệu/chu trinh cũng như thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu của đông cơ như có phun môi và

phun sau

1.8 Ảnh hưởng của các tham số điều chỉnh tới các tính năng kinh tế kỹ thuật

của động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu CR:

Hệ thông CR đã thực sự mang lạicuộc cách mạng trong công nghệ động cơ

diesel, no da lam thay đổi hẳn quan điểmcủa người sử dụng luôn cho rằng độngcơ

diesel "ban, 6n vả chậm chạp".Sở đĩ động cơ CR cỏ thể thay đổi được các nhược

điểm này là do được trang bibộ điều khiên điện tử ECU co the điều chỉnh chính xác các tham sỏ điều chỉnh như áp suất phun, góc phun sớm cũng như quy luật cung cấp

nhiên liệu Ảnh hưởng của các tham sỏ điều chỉnh này đến các tính năng kinh tế kỹ

thuật của động cơ được thể hiện như hình 1.8

Hinh 1.8 cho thấy việc tăng áp suất phun có thể cải thiện công suất, giảm tiêu

thụ nhiên liệu vả phát thải độc hại trong động cơ Trong khi đó tôi ưu góc phun sớm

không chỉ cải thiên các tính năng nảy mã nó còn có khả năng giúp giảm én cho động cơ Bằng cách thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu như tăng số lần phun

trong một chu trình có thể giúp giảm phát thải độc hại và ôn

Cùng với sự phát triển của công nghệ điện — điện tử và công nghệ chẻ tạo mả

áp suất phun cũng như số lần phun trong một chu trinh ngảy một tăng (hình 1.9)

oot | aaa cet | -

Pee ‘afte Post | ma] | | | #<== = :

-Hình 1.9 Các bước phát triển của hệ thông nhiên liệu CR [9]

Hình 1.9 cho thây lợi ích lớn nhất của việc tăng áp suất và số lần phun trong

chu trình đó là giảm thiểu khí thải độc bại của động cơ

Áp suất phưn cao sẽ làm tổng chigu dai tia phun (hinh 1.10) và tốc độ nhiền liệu giúp cho nhiên liệu phun tơi hơn (hình 1.11) và được phân bộ khắp không gian

buẩng cháy đâm bảa nhiên liệu bay hơi nhanh và hoa trộn đồng đều da đó sẽ giúp

quá trình cháy được cải thiện Tuy nhiên áp suất cao cũng làm tăng tốc độ cháy của hến hợp, do dỏ làm tăng rung động và ên của dộng cơ Ngoài ra dé ting áp suất phu thì công dan déng bom cao áp cũng tăng nên sẽ lâm tầng công tốn hao cơ giới

của động cơ

"Trong giai đoạn thế hệ thử nhất của hệ thông nhiên liệu CR áp suất phun lớn

nhất được sử dụng trên xe tãi là 1200 bar côn trên xe khách 1á 1450 bar Quy luật

phưn gềm có hai giai doan là phua mỗi và phun chính, các động cơ CR trong giai đoạn nảy chí có thể đáp ứng được tiêu chuẩn I:RO II (hình 1.9)

Trong giai đoạn thế hệ thứ hai áp suất pm đã lên tới 1800 bar và số lẫn phun

dược tăng lên 5 lần phạm trong một chu trình bao gồm phun mỗi, phun trước, phun chính, phun sau và phun tái sinh.Vai trò của các lần phun này có thể tóm tắt như sau: Phun mỗi để tạo thành hỗn hợp sơ bộ trong buồng cháy có tác dung giảm phát thái PM và tiếng dn phát sinh trong quá trình cháy Phun trước có tác dung lam

giảm thời gian chảy trễ trong giai đoạn phun chính đo đó oó tác đựng làm giảm phát

thải NÓx và tiếng ân Phưn sau sẽ làm lăng nhiệt độ khí thải giúp các phan ứng ôxy

hóa có thể tiếp tục diễn ra trên dường thất do đó có tác dụng lâm giảm CO, HC và

TM Chê đệ phạm tái sinh được sử đạng để tầng hiệu quả của các bộ xúc tác hoặc đề

tải sinh bộ lọc PM Các động co CR trong giai doan này đáp ứng đuợc liêu chuẩn

TEƯRO TH và tiến sát tới tiêu chuẩn EURO TV (hình 1.9)

Thế hệ thứ 3 lá thế hệ động cơ CR được phát triển trong những năm gần đây

Áp suất phụn có thể lên tới 2000 bar và số lần phan/chu trinh e6 thé Ken (65 9 lần, do

số lần phun nhiều lên yêu câu phải sử dụng cáo voi phun điện từ có thời gian đáp

ứng nhanh hoặc sử đụng vời phun Ihạ tho thầy động,

co CR ở thể hệ này có thể dập ứng được tiêu chuẩn BURO IV và tiện cận tiêu

chuẩn HURO V [8,9]

0 -0.2 0.0 0⁄2 04 0.6 08 10 12 14 16 18

Time (ms)

Hinh 1.11 Anh hưởng của áp suat plan t6i kich thước hạt nhién liệu [9]

CIIVONG II CO SGQUY TIOACHI TIL

NGIIEM VA UNG DUNG

QUIT là sơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại vớicœ

sở toán học nên tảng là thống kế toán học.Các nguyên tắc cơ bản của QHTN dó là:

At thử nghiệm - Nhiều thông tin - Chất lượng kết quả [3,4]

2.1 Vai trò của quy hoạch thực nghiệm đối với khoa học thực nghiệm

Nhiều bài toán công nghệ thường đưa đến giải bài toán lầm cực trị hoặc hoặc bài toán lựa chọn các tham sẻ tối ưu đề tiến hành các quá trình trong hệ nhiều phân

tử [5]-Ví đụ, khi xem xét các quá trình công nghệ hóa học mới, nhiễm vụ nghiên

cứu thường là thay đổi nhiệt dộ, áp suất và tí lệ các chất phân dmg để tìm hiệu suất

'phản ứng cao nhật Những bài toán như vậy có thể giải quyết bằng cách nghiên cứu

khó có thê mô tả bằng các hàm lý thuyết nên đa số các bài loán cục lrị dược giải

quyết bằng thưực nghiệm

Ngày nay người ta thường để cập tới phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và

cơ chế của quả trình, ý nghữa của nghiên cứu lý thuyết thường được giới hạn ở tác dựng định hưởng ban đầu, hỗ trợ giám bớt

*khải lượng công việc, rút ngắn thời gian cho nghiên cứu thực nghiệm Bên cạnh đó,

thực nghiệm Tùy theo mức độ hiểu biết

thục nghiêm có tác dụng trở hại, bố sung cho kết quả nghiên gứu lý thuyết, xác đình

76 hon cơ chế của hiện tượng

Vai trò của thực nghiệm càng lớn thì mục tiêu để ra cho chứng cảng cao, vì vậy thực nghiện: cũng có nhụ cầu phát triển và trổ thành đối Lượng nghiền cửu, một

ngành khoa học.

Có thể nói, lý đuuyết quy hoạch thực nghiệm từ khi ra đời đã thu hút sự quan

tâm và nhận được nhiều đóng góp hoán thiện của các nhá khoa học Những tru điểm

rõ rệt của phương pháp này so với các thực nghiệm cổ điễn là:

- Giãm đáng kế số lượng thử nghiệm cản thiết

- Hàm lượng thông tín nhiều hơn rõ rệt, nhờ dánh giá dược vai trò qua lại giữa các yếu tổ và ảnh hưởng của chủng đến hàm mục tiêu Khân được mô hình toán học

thông kê thực nghiệm theo các tiêu chuẩn thông kê Đánh giá dược sai số của quả trình thực nghiệm theo các tiêu chuẩn thống kê cho phép xét ảnh hướng của các yêu

tố với mức độ tìn cây cần thiết

- Cho phép xác dịnh dược diễu kiện tối ưu đa yếu tó của đối tượng nghiên cứu xnột cách kha chỉnh xác bằng các công cụ toán học, thay cho cách giải gần đúng, tim

tối ưu cục bộ như các thực nghiệm thụ động,

2.2 Những khải niệm cơ bản của quy hoạch thực nghiệm

Có thể nói QITN là cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại Đây1à phương pháp nghiên cứu mới, trong đó công cụ toán học giữ một vai trỏ

quan trọng,Cơ sở toản học nên ting của lý thuyết quy hoạch thực nghiệm là toán

học xáo suất thống kê với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hỏi quy

2.2.1 Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm

QHTN lá tập hợp cáo tác động nhằm đưa ra chiến thuật làm thực nghiệm từ

giai đoạn đầu đến giai đoạu kết thúc của quá trinh nghiên cũa đối Lượng (lừ nhận thông tỉn các tham số đầu vào đến việc xây đựng mô hình toán, xác định các điều

kiện tối ưu), trong điểu kiện đã hoặc chưa hiểu biết đây đủ về cơ chế của đối tượng, 2.2.2Hấi Lượng của quy hoạch thực nghiệm trung các ngành công nghệ

Déitrong của QHTN là các quả trình hoặc hiện tượng nao đó cò những tính

chất, đặc điểm chưa biết cản nghiên cứu Người nghiên cứu có thế chưa hiểu biết

dầu di về dỗi tượng, nhưng đã có một số thông tin tiên nghiện dù chỉ là sự liệt kế

sơ lược những thông tin biến đổi, ánh hướng đến tính chất đổi tượng Có thẻ hình

dung chúng như một “hộp đen” trong hệ thông điều khien gém các tín hiệu đầu vào

và đầu ra, như ở hình 2.1

z LAM VIEC CUA Y

HE THONG)

Hinh 2.1.So dé déi tượng nghiên cửu có và không có nhiễu

Các tin hiệu đầu vào được chia thành ba nhỏm [3]:

Nhỏm 1: Các biển kiểm tra được và điều khiển được, ma người nghiên cứu có

thể điều chỉnh theo dự định, biểu diễn bằng veetơ:

Z=[Za, Za, ., Ze]

Nhóm 2: Các bien kiểm tra được nhưng không dieu khién duge, bieu điển bang vecto:

T=[Th, Ta, ., Th]

Nhóm 3: Các biển không kiểm tra được nhungkhéng dieu khiển được, biểu

diễn bằng vectơ

E=([Ei, Es, Ed

Các tín hiệu đầu ra dùng đẻ đánh giá đổi tượng 1a vecto Y = (ya, ya Ya)

Chúng thường được gọi là các hàm mục tiêu.Biểu diễn hình hoc cia ham mục tiêu

được gọi là mặt đáp ứng (bẻ mặt biếu điển)

Phương pháp toán học trong xử lý số liệu thu được từ thực nghiệm là phương

các mô hình biêu điển hàm mục tiêu chính lả các mô hình thống kê thực nghiệm.Các mô hình này nhân được khi có công tỉnh nhiều ngẫu

pháp thong ké Vi

nhién.Cau tric mé hinh thong kê thực nghiệm có dạng như hình 2.1.Trong tập hợp

các mô hình thống kê khác nhau, mô hình được quan tâm nhiều nhất trong thực tế là

mô hình phân tích hỏi quy Mô hình hỏi quy được biểu diễn bằng quan hệ tổng quát:

Y= (Zi, Za, ., Ze; Th, Ta, - , Th; Br, Bay Bx) + E = p[(Z,T);B]+ E

13

Trong dé B - (BL, Pr Bk) la vecio thar số của mô hình, Dạng hàm p duge lua chon truéc, cén cdc hé sé B 1a chua biét, cin xdo dinh tir thue nghiém

Để xác định các tham số khí mô tá thống kẻ thực nghiệm cân phải lam các

thực nghiêm theo kế hoạch thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu chính cửa lý thuyết

quy hoạch thực nghiệm là các thực nghiệm tichà cực.Đó lả các thục nghiệm chỉ bao

gém các yếu tổ đầu vào thuộc nhóm Z„ người thực nghiệm chủ động thay đối chứng, theo kế hoạch thục nghiệm đã vạch sẵn

2.3 Các phương pháp quy hoạch thực nghiệm

2.3.1Quy hoạch Lrực giao cấp T

Phương pháp quy hoạch trực giao cấp 1 là phương pháp thiết kế thí nghiêm nhằm thiết lập mỗi quan hệ giữa các yêu tổ đầu ra phụ thuộc bậc nhất đổi với các

yếu tả đầu vào (hình 2.2

CÁC BƯỚC QUY HOẠCH TRỰC GIAO CAP L

ước 2.Chọn đạng phương trình hỏi quy

Sau khi đã mã hóa:

x=2Z, Z7//(Z7“ Z7)

+ chọn dang tuyén tinh:

yr bet basa + 4+ bexe

hoặc đạng

yi = bạt be + + be + böaXst TDealklL ước 3 Thục hiện N thử nghiệm N = 2*

Tinh toan xác định các hệ số hổi quy bụ bằng phương pháp bình phương nhô nhất

hước 4 Kiểm đình sự có nghĩa của các hệ số hồi quy bị với chudn Student

Thực hiện các thứ nghiệm tại tâm quy hoạch hoặc sử dụng các thứ nghiệm song song, lặp lại Loại bỏ các bị không có nghĩa, tính toán lại các b; và kiếm định lại cho tới khi chỉ cởn các bị có nghĩa

tước § Kiểm định sự có nghĩa của phương trình hồi quy voi chuan Fisher

2.3.1.1Thực nghiệm yếu tổ toàn phần TYT 2*

Tuy thuộc thông tin bạn đầu nà người nghiên cửu tổ chức các thử nghiệm để nhận được mô hình thông kê thục nghiệm đạng tuyển tính hoặc phi tuyến bằng cách chọn quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phân vả từng phan

Những thực nghiệm mà mọi tổ hợp các mức của yêu tổ đều được thực hiện đã

nghiên cứu gọi là thực nghiệm yếu tế toàn phản (TYT nh)

Trong đỏ

ÁN: lượng thử nghiệmcần thục hiện

1x số lượng mức của các yếu tô

Trong đỏ

2" la mite cơ bản (lầm quay)

Z7“ là mức trên (nửe cao)

Z7" 1à mức dưới (mức thấp)

'Vectơ đân vào tại mức cơ bản #7 (j = 1,3, k) chỉ ra không gian các yếu tả của

một điểm đặc biệt gọi là tâm quy hoạch hay còn gợi là tâm quay

e Khoảng biến thiên

(20 +20")

4,La kheäng biển thiên theo trục Z„ đây là đại lượng có thứ nguyên thể hiện

khoảng biển đổi của đầu vào Z¿

4 Biển không thứ nguyễn: kí hiệu x;

Hiến không thử nguyên hay còn gọi iả biến mmã hóa, việc mã hoả được thực biện đễ dâng nhờ việc chọn tâm quy hoạch Z7 của miễn nghiên cứu làm gốc hệ trục

tọa dộ,Các giả trị mã hóa được tính toàn theo công thức:

Qa

Do đó tọa độ không thứ nguyên mức trên (x"“) luôn bằng 11, mite didi (x)

huôn bằng —1 va tọa độ của tâm phương án (%ị) luôn bing 0 và trừng với gốc toa

độ Mỗi quan hệ giữa mức trên, tuức dưới với tâm quay và khoảng biến thiên được

thể hiện qua công thúc 3.5

[Z?*=8j+4,

len ata eo

e Lap ma tran thuc nghiém

Ma trận thực nghiệm với biến thực nghiệm lá một dang mnô tá chuẩn các điều

kiện tiền hành thử nghiệmtheo bảng chữ nhật Mỗi hàng là một thử nghiệm, trang

ra trận có một số hàng giống nhau mà thông số đều ở mức cơ sở Z7

Ma trận thực nghiệm với biến ảo là ma trận chỉ bao gém các biển ảo xị Khi xây dựng ma trận thực nghiệm có thể đưa thêm biến xe = L1 và bể trí các thử nghiệm sao cho không có thứ nghiệm nảo trùng nhau Theo kinh nghiệm co thé lam

như sau

- Xác định số thử nghiệm cần thực hiện theo công thức N — ?*, cột xạ luôn bang 1

- Lập cho từng yếu tổ ảnh hưởng và lần hượt từ xị đến xị

Chủ ý: Người nghiên cứu nên đưa các thử nghiệm ở tâm vào ma trận

Tính Yu (giá trị ở tầm thực nghiệm), buđể từ đó só thể dự đoán được vừng nghiên cứu thuộc vùng tuyến tỉnh hoặc phí tuyến

Phuong sai cáo hệ số b (S2) trong phương trình hồi quy có giá trị tối thiểu,

xác định theo kết quá của N thứ nghiệm và nhỏ hơn phương sai tái hiện S2

Tâm phương ánchứa lượng thông tin nhiều nhất, đo đó chỉ cân lâm thực

nghiệm lắp ở tâm thực nghiệm là đủ

2.3.1.3 Một số dạng của nhương trình hồi quy cap T

Trước tiêncần biết được sự phụ thuộc giữa các thang sd đâu vaa và thông số

đầu ra Y—f{x) để chọn phương trình hỏi quy sao chơ hợp lý

Đôi với quy hoạch thực nghiệm, những phương trình hỏi quy cấp I thường chọn các khai triển cúa đa thức có dạng tổng quát sau:

bạ thxi + — bexe — bịp + + bit ý

vớii#j#k- 123 k (29)

Trong đố:

bọ là hệ số hồi quy

by là hệ số tuyển tính

bụ, bự: là hệ số tương tác cặp và tương tác ba

Để đơn gián có thể chọn dang phương trình hồi quy đạng tuyến tính

Muốn xây dựng phương trình hồi quy đây đủ đưa thêm vào phương trình tuyển

[PR b, + by%, +b,x, +5,%,

(KH chạm hờn, thu th ượn thung, hang thụ ga sysy

2.3.1.4 Lập công thức tính hệ số b trong phương trình hỗi quy

a Phương pháp bình phương nhề nhất

Lá phương phápeo bản được áp dụng khi xử lý các số liệu thực nghiệm và xây

dựng mô hình thống kế cho nhiêu đối tượng nghiên cửu thuộc các lính vực khác

nhau,

Phương pháp này cho phớp xúc định các hệ số của phương trình hồi quy đã

chọn sao cho độ lệch của sự phụ thuộc đã cho so với sẻ liệu thục nghiệm là nhỏ

hat

x

o-> Gb 2,)’ > min a G12

Trong đó:

Y,„ là giá trị thực nghiệm ứng với k thông số tối ưu ở thứ nghiệm thứ tụ

Ha giá trị theo phương trình hổi quy số tối ưu ở thử nghiệm thử u

b Hệ phương trình chuẩn tắc

Xak — 2, dựng PTHO như sau

Thay (4.13) vào (4.12)

x Ẳ@— Ÿ Euxu, +baxu thyxy +ổyxv)—1,Ƒ—+ mắn @14)

® cut tiêu khi thöa mãn các điều kiện sau:

âp „2Ð = -o, ®_o, ® „ấp „ốp me (2.15)

3, «hs

€ö thể viết dưới dạng sau

Phương trình (2.17) gọi là hệ phương trình chuẩn tắc

© Công thúc tính hệ số b của phương trình hi quy

sở b trong phương trình hỏi quy độc lập nhau và xác định như sau:

Công thúc tổng quát để tỉnh cáo hệ số b trong phuong trinh héi quy của quy

d Ý nghĩa của hệ số b trong nhương trình hỗi quy

Giá trị của hệ số bị trong phương trình hỏi quy đặc trưng, cho sự dong góp của yếu tổ thứ j vào đại lượng Y

Hệ số nảo có giá trị tuyệt dối kon nhất thủ yếu tổ tương ứng sẽänh hưởng đến quả trình là nhiều nhất,

2.3.1.5Kiểm tra sự cũ nghĩa của các hệ số b trong nhương trình hôi quy

Để kiểm tra sự có nghĩa của các hệ số b/trong phương trình hồi quy phải tinh phương sai tải hiện (làm thứ nghiệm song song ở mỗi điểm thực nghiệm)

Các hệ số bị trong phương trinh hếi quy độc lập nhau và xác định với một độ

chính xác (Su)

&,

Ñ: số thử nghiệmtại mỗi phương án

Việc kiếm tra ý nghĩa của các hệ số b được kiếm định thectiêu chuẩn Student

(1) xác định như sau:

@2)

Trong đó

bị bì hệ số thứ j trong phương trình hỗi quy tính theo (2.19)

Su là độ lệch binh phương của hệ số j được xác dịnh theocông thức (3.20)

Các bước kiếm tra được tiên hành như trong lý thuyết xác suật thông kẻ Công

thức (2.21) xúc định được Sự ứng với mỗi phương án thục hiện

21

a Phương án thực nghiệm tại (âm

Khi hoàn tất 2'thử nghiệm, người nghiên cứu phải làm thém m (m ít nhất bằng 3) thử nghiệm ở tâm phương án với các giá trị ứng với thử nghiệm tâm là:

+": là giá trị đo được ở lần lặp thứ ¡

T„: là giả trị trưng bình của mm lần đo

m: số lần lặp

Thay (2.22) vào (2.20) lầm được giá trí Su

b Phương án thứ nghiệm song song

Tại mỗi điểm thử nghiệm được lặp lại m lần Trước khi tính toán hệ số b và kiểm định các thông số thống kế phải kiểm tra sự đẳng nhất của các phương sai theo

chuân Cohoren (G), chỉ được phép ước lượng các sai số khi phương sai đồng nhất

Phương sai tái hiện của một thử nghiệm:

(2.26)

Sau khi kiểm tra ý nghĩa của các hệ số by viết PTIIQ với các hệ số có nghĩa và

kiểm tra tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm

2.3.1.6Kiểm tra sự Lương thích của PTHỌ với thu nel

Sự tương thích của PTHQ với thực nghiệm được kiểm định theo chuân Tisher

¥ : gia tri tinh theo PTIIQ

fe: bac Lự đo ứng với phương sai tương thích (S234 với

~N: số thử nghiệm trong phương án

~L: số hệ số có nghĩa

Sau khi kiểm tra néu PTQH lương thích với tực nghiệm sẽdược sử đụng dé thn gia tri tôi ưu Nếu không, phủ hợp sẽ phải xem xét lại từng bước cửa bải toán quy

thoạch và chọn mô tâ loán học ở mức cao hơn

2.3.2Thực nghiệm yếu tổ từng phần TYP 2*£

Dé mé ta quả trình thực nghiệm thì quy hoạch thực nghiệm yếu tổ toản phần TYT 2*sẽ rất phức tạp khi số lượng yếu tổ đầu vào k lớn Số yêu tổ k tăng chậm nhưng sẻ thử nghiệm tăng rất nhanh (N=2*) và sẽ có rất nhiều bậc tự do để kiểm tra

3

sự lương thích của PTHQ với thục nghiệm Do vậy sẽ gây tốn kém vẻ thời gian và

kinh tế khi phải thực hiện nhiềuthứ nghiệm TY 'L 2È mẻ số yếu tố đầu vào k>-4

Vi vay để giảm đáng kế sẻ thử nghiệm nếu ta đùng thực nghiệm yêu tổ từng

phần (lời giải từng phần) mà người nghiên cứu vẫn thu được mô hình thử nghiệm

mô tả tương thích quả trinh thử nghiệm

Số thử nghiệm trong phương án tùng phẫn bằng + bang TY'r 2*

2.3.2.2 Công thức tính hệ số b trong PTHQ của quy hoạch phân bảng TYP 2*"

Để cho lời giải từng phẩn là một phương án lrực giao ta cần chọn phương án thực nghiệm yếu tổ toàn phần có số yếu tổ ảnh hướng nhỏ hơn làm mức cơ sở

Dược áp dụng giống như trong quy hoạch toàn phân TY T 2R

- Thay cột có hiệu ứng tương tác bằng hiệu ửng tuyến tính (xixa=x3)

- Lâm 4 thử nghiệm và đủng kết quả của 4 thứ nghiệm để tính hệ số bạ, bạ, bạ,

dạ

a

- Sau khi làm 4 thử nghiêm đầu, vì một lý đo nảo đó người nghiên cửu cho

rằng tương tác cặp có ý nghĩa thị làm 4 thủ nghiệm của nửa báng còn lại, nhưng lần

này thay yếu tố bổ sung xạ = -x¡xz Như vậy quy hoạch sẽ còn nửa bảng,

- Lam 8 thử nghiệm và sử dụng kết quả của 8 thử nghiệm để lính hệ số bọ, bị,

be, bs, bs Nhu vậy quy hoach phân bảng với 2 nữa bảng khi thay x4 — xi0x3

c Trưởng họp k=§, p=2

Lập quy hoạch TYT 2

- Thay xa = xixs, (bố qua tương tắc xi), xs = xixaxs (bỏ qua tương tác

2.3.3Quy hoạch trực giao cấp 2

Phương pháp quy hoạch trực giao cap 2 la phương pháp thiết kế thử nghiệm nhằm thiết lập mỗi quan hệ giữa các yếu tố đâu ra phụ thuộc hàm bậc hai đối với

các yếu tổ đầu vào

AC BUGC QUY IIGACTI TRUC GIAO CAP IT

Bước 1: Xác dinh miễn biển thiên

#Zjmm< Zj< Z4sava Tâm quy hoạch: 21 = 0-5(22ma + Z2me)

Tưức 2: Chon đạng phương trình hồi quy sau khí đã rnã hóa

35