Trên thế giới các mô hình học cụ được sử dụng rộng rãi trong các trường cao đẳng, đại học và các trung tâm nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô. Các mô hình này thường được kết nối với máy tính để hiện thị các thông số trong quá trình làm việc của các hệ thống, trích xuất và lưu trữ được dữ liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu.

Ở nước ta, các trường nghề, cao đẳng, đại học và các trung tâm nghiên cứu về lĩnh vực ô tô thường mua sắm các mô hình học cụ thông qua các công ty sản xuất và cung cấp thiết bị dạy học trong và ngoài nước để phục vụ nghiên cứu và đào tạo. Tuy nhiên, giá thành đang còn cao và không đáp ứng hết được yêu cầu của các học phần liên quan đến chuyên ngành ô tô. Một số cơ sở đào tạo cũng đã tự chế tạo các thiết bị dạy học nhưng các sản phẩm này đang còn thô sơ, chưa kết nối máy tính hoặc có kết nối máy tình thì phần mềm điều khiển còn nhiều khiếm khuyết, chưa tối ưu. Đặc biệt là các mô hình, thiết bị thí nghiệm dùng trong giảng dạy các môn học về thí nghiệm còn đang sơ sài, không đồng bộ.

Xuất phát từ các yếu tố trên và nhu cầu thực tế từ phía đơn vị đào tạo, Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội đã thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thí nghiệm khảo sát thông số làm việc của các cảm biến và ECU động cơ. Bộ thiết bị phục vụ công tác đào tạo ngành công nghệ kỹ thuật ô tô. Đây là đề tài khoa học công nghệ do TS. Lê Đức Hiếu - Giảng viên khoa Công nghệ Ô tô, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội làm chủ nhiệm. 

Theo TS. Lê Đức Hiếu, trọng tâm của đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung: (1) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các bộ giả lập tín hiệu động cơ ô tô cho các cảm biến và ECU, bộ kết nối với thiết bị hiển thị LCD để đo các thông số cơ bản của cảm biến: Điện áp vào, điện áp ra, độ nhạy, đặc tính của cảm biến. (2) Nghiên cứu thiết kế panel xử lý tín hiệu và kết nối với LCD. (3) Nghiên cứu xây dựng phần mềm điều khiển, hiển thị trên LCD và lưu trữ dữ liệu thí nghiệm. (4) Xây dựng tập bài thí nghiệm để xác định các thông số làm việc của cảm biến, ECU động cơ, tập tài liệu hướng dẫn thí nghiệm.

Triển khai thực hiện dự án, nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện thiết kế, đưa ra phương án bố trí linh kiện trên mô hình thí nghiệm; xây dựng được thuật toán và chương trình điều khiển hiển thị các thông số của các cảm biến trên LCD.

Nhóm đã tiến hành lắp đặt, chạy hiệu chỉnh mô hình thí nghiệm để đánh giá và phân tích độ chính xác của mô hình nghiên cứu. Kết quả, mô hình thí nghiệm đo được các thông số của cảm biến trên động cơ ô tô, hiển thị đồng thời 04 thông số trên màn hình LCD thông qua vi điều khiển STM32F103C8T6. Đảm bảo tính trực quan và có độ chính xác cao với sai số trung bình 2,54% (sai số nằm trong giới hạn cho phép từ 0-10%).

TS. Lê Đức Hiếu cho biết: Thiết bị đã khảo nghiệm đối với các cảm biến và ECU động cơ xe Toyota cho kết quả tốt. Bên cạnh đó, nhóm thực hiện đã soạn bộ tài liệu hướng dẫn sử dụng bộ thiết bị và các bài thí nghiệm khảo sát thông số làm việc của cảm biến và ECU động cơ và đã được kiểm chứng thực tế trên lớp học cho kết quả chính xác và ổn định.

Chia sẻ về khả năng ứng dụng kết quả của đề tài nghiên cứu TS. Lê Đức Hiếu cho hay, sản phẩm có thể ứng dụng trong nhiều học phần khác nhau như: Hệ thống điện-điện tử ô tô; Thí nghiệm điện ô tô; Cơ điện tử ôtô,… để sinh viên có thể hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện động cơ, khảo sát các thông số cảm biến và ECU động cơ.

Đặc biệt, sản phẩm của đề tài có kích thước, hình dáng phù hợp với hoạt động đào tạo, thông tin hiển thị tường minh, dễ sử dụng, hình thức bắt mắt hơn những sản phẩm hiện đang được khai thác sử dụng.

Thời gian tới nhóm thực hiện sẽ tiếp tục nghiên cứu và xây dựng thêm giao diện điều khiển các thông số cấp cho ECU trên máy tính nhằm mở rộng khả năng nghiên cứu của người học với phạm vi ứng dụng rộng hơn.