Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu hệ thống ABS dẫn động khí nén

GIÁO D C VÀ ÀO T O

B

TR

NG

I H C BÁCH KHOA HÀ N I

H

H U HÙNG

NGHIÊN C U H TH NG ABS D N
(D

KI N

I TÊN THÀNH: NGHIÊN C U


NG KHÍ NÉN

I U KHI N ABS TRONG H

TH NG PHANH KHÍ NÉN)

LU N ÁN TI N S K THU T C

Hà N i ậ 2016

KHÍ

NG L C


B

TR

NG

GIÁO D C VÀ ÀO T O

I H C BÁCH KHOA HÀ N I

H H u Hùng

NGHIÊN C U H TH NG ABS D N

NG KHÍ NÉN

Chuyên ngành: K thu t c khí đ ng l c
Mã s : 62520116

LU N ÁN TI N S K THU T C

NG

IH


KHÍ

NG D N KHOA H C

1. PGS. TS. L u V n Tu n
2. PGS. TS.

NG L C

Ơo M nh Hùng

Hà N i ậ 2016


L I CAM

OAN

Tôi xin cam đoan đơy lƠ công trình nghiên c u c a riêng tôi. Công trình đ
hi n t i B môn Ô tô và xe chuyên d ng, Tr
h

ng

ng d n c a PGS. TS. L u V n Tu n vƠ PGS. TS.

c th c

i h c Bách Khoa Hà N i d

Ơo M nh Hùng. Các s li u và k t

qu nghiên c u trong lu n án là trung th c vƠ ch a t ng đ

c ai công b trong b t kì công

trình nào khác.

Hà N i, ngày
T P TH H
Ng

i h ng d n
khoa h c 1

PGS. TS. L u V n Tu n

tháng
Ng

NG D N
Ng

n m

i cam đoan

i h ng d n
khoa h c 2

PGS. TS. Ơo M nh Hùng

i

i s

H H u Hùng


L IC M

N

hoàn thành Lu n án Ti n s nƠy, bên c nh s c g ng n l c c a b n thân, tôi đư
nh n đ

c s đ ng viên vƠ giúp đ r t l n c a nhi u nhà khoa h c và t p th nghiên c u.
Tôi xin bày t lòng c m n sơu s c đ n PGS. TS. L u V n Tu n ậ Tr

h c Bách Khoa Hà N i và PGS. TS.
t i Hà N i, là nh ng ng

ào M nh Hùng ậ Tr

i đư t n tình h

ng d n, đ nh h

ng

ng

i

i h c Giao thông v n

ng, đƠo t o và giúp đ tôi trong

su t quá trình nghiên c u và hoàn thành lu n án.
Tôi xin chân thành c m

n

tài khoa h c công ngh c p nhƠ n

c mã s

KC.03.05/11-15 vƠ các thƠnh viên trong đ tƠi đư t o nhi u đi u ki n nghiên c u, thi t b
thí nghi m đ th c hi n lu n án.
Tôi xin chân thành c m n các th y giáo
C khí đ ng l c, B môn T đ ng hóa ậ Vi n

B môn Ô tô và xe chuyên d ng ậ Vi n
i n ậ Tr

ng

i h c Bách Khoa Hà N i

đư gi ng d y, ch b o và t o đi u ki n giúp đ tôi hoàn thành lu n án này.
Tôi xin chân thành c m n các anh, em đ ng nghi p trong Khoa C khí, lưnh đ o
tr

i h c Kinh t - K thu t Công nghi p đư t o đi u ki n giúp đ v th i gian và v t

ng

ch t đ tôi hoàn thành lu n án này.
Tôi xin chân thành c m n các anh, em nghiên c u sinh, h c viên cao h c và sinh
viên các khóa thu c b môn Ô tô và xe chuyên d ng ậ Vi n C khí đ ng l c ậ Tr

ng

i

h c Bách Khoa Hà N i đư h t lòng h tr , đ ng viên tôi trong su t th i gian tôi th c hi n
lu n án.
Cu i cùng, tôi xin bày t lòng kính yêu và bi t n t i đ i gia đình, b n bè đư
th c s đ ng viên, giúp đ tôi trong su t th i gian tôi h c t p t i Tr

ng

i h c Bách

Khoa Hà N i.
Hà N i, ngày

tháng

Nghiên c u sinh

H H u Hùng

ii

n m


M CL C
M c l c ...................................................................................................................................... iii
Danh m c các ký hi u và ch vi t t t ...................................................................................... vi
Danh m c các b ng ................................................................................................................. viii
Danh m c các hình nh, đ th ................................................................................................. ix
M đ u ........................................................................................................................................ 1
CH

NG 1. T NG QUAN V N

NGHIÊN C U ......................................................... 5

1.1. H th ng phanh ABS khí nén trên xe ô tô .................................................................. 5
1.2. L ch s phát tri n h th ng ABS khí nén ................................................................... 6
1.3. Tình hình nghiên c u ngoƠi n

c ............................................................................... 8

1.4. Tình hình nghiên c u trong n

c .............................................................................. 11

1.5.

it

ng nghiên c u ................................................................................................ 14

1.5.1. Xe nghiên c u vƠ b trí h th ng ABS .......................................................... 14
1.5.2. Van ch p hƠnh ABS vƠ ph

ng pháp đi u khi n ......................................... 17

1.6. M c tiêu vƠ ph m vi nghiên c u ............................................................................... 19
1.7. N i dung vƠ ph

CH

ng pháp nghiên c u ...................................................................... 20

1.8. K t lu n ch

ng 1 ...................................................................................................... 21

NG 2. C S

LÝ THUY T ....................................................................................... 23

2.1. Quy trình nghiên c u ................................................................................................. 23
2.2. Ph

ng pháp đi u khi n ABS ................................................................................... 25

2.3. Nghiên c u kh n ng đáp ng t n s đi u khi n c a h th ng phanh khí nén có
ABS .................................................................................................................................... 28
2.4. Xơy d ng mô hình mô ph ng chuy n đ ng c a ô tô trong quá trình phanh .......... 31
2.4.1. Chuy n đ ng c a ô tô trong quá trình phanh trên đ
2.4.2.

ng b ng ph ng......... 31

ng l c h c bánh xe trong quá trình phanh ................................................ 33

2.4.3. S phơn b l i tr ng l

ng khi phanh ........................................................... 35

2.4.4. Mô hình mô ph ng chuy n đ ng c a xe ....................................................... 36
2.4.5. Mô hình mô ph ng bánh xe............................................................................ 36
iii


2.5. Xơy d ng mô hình mô ph ng h th ng phanh khí nén............................................ 37
2.5.1. C s tính toán áp su t vƠ l u l

ng khí nén trong h th ng phanh ........... 38

2.5.2. Mô hình mô ph ng van phơn ph i ................................................................. 40
2.5.3. Mô hình mô ph ng van x nhanh

dòng phanh c u tr

c .......................... 41

2.5.4. Mô hình mô ph ng van gia t c trên dòng phanh c u sau ............................. 42
2.5.5. Mô hình mô ph ng b u phanh vƠ c c u phanh ........................................... 42
2.6. K t lu n ch
CH

ng 2 ...................................................................................................... 44

NG 3. NGHIểN C U I U KHI N H TH NG ABS D N

NG KHÍ NÉN 46

3.1. Kh n ng đáp ng t n s đi u khi n c a h th ng ABS ......................................... 46
3.2. Thu t toán đi u khi n h th ng ABS ........................................................................ 48
3.3. C m bi n vƠ ph

ng pháp đo v n t c góc bánh xe ................................................. 51

3.3.1. C m bi n đo v n t c góc bánh xe .................................................................. 51
3.3.2. VƠnh r ng c m bi n ........................................................................................ 52
3.3.3. Ph

ng pháp xác đ nh v n t c góc vƠ gia t c góc bánh xe .......................... 54

3.4. Mô hình mô ph ng ho t đ ng c a h th ng ABS .................................................... 55
3.4.1. Mô hình mô ph ng van ch p hƠnh ABS ....................................................... 55
3.4.2. Mô hình mô ph ng c m bi n đo v n t c góc bánh xe .................................. 57
3.4.3. Mô hình mô ph ng b đi u khi n .................................................................. 58
3.5. Mô hình mô ph ng chuy n đ ng c a ô tô khi phanh b i h th ng phanh khí nén có
ABS .................................................................................................................................... 59
3.6. Nghiên c u, xác đ nh ng

ng gia t c góc đi u khi n ABS .................................... 61

3.6.1. Mô ph ng đi u khi n theo đ tr

t bánh xe ................................................ 62

3.6.2. Mô ph ng đi u khi n theo gia t c góc bánh xe ............................................ 64
3.6.3. K t qu mô ph ng ........................................................................................... 64
3.7. K t lu n ch
CH

ng 3 ...................................................................................................... 69

NG 4. NGHIểN C U TH C NGHI M ................................................................... 70
4.1. M c đích nghiên c u th c nghi m............................................................................ 70
4.2. Nghiên c u chính xác hóa ng

ng đi u khi n ......................................................... 70
iv


4.2.1. Quy trình mô ph ng th c nghi m .................................................................. 70
4.2.2. Thi t b th nghi m......................................................................................... 71
4.2.3. Ng

ng đi u khi n vƠ ho t đ ng c a h th ng phanh khí nén có ABS ...... 77

4.3. Th nghi m đánh giá hi u qu h th ng .................................................................. 85
4.4. K t lu n ch

ng 4 ...................................................................................................... 87

K T LU N CHUNG C A LU N ÁN VÀ KI N NGH ................................................... 88
TÀI LI U THAM KH O ....................................................................................................... 90
DANH M C CÁC CÔNG TRỊNH

ẩ CÔNG B

C A LU N ÁN .................................. 1

PH L C ................................................................................................................................... 1

v


DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ CH

VI T T T

Danh m c ký hi u
Ký hi u

nv

Gi i thích

a, b

m

Kho ng cách t tr ng tơm ô tô đ n c u tr

c, đ n c u sau

hg

m

Kho ng cách t tr ng tơm ô tô đ n m t đ

ng

L

m

Chi u dài c s

Fx , Fy , Fz

N

L ct

Fr , Fw

N

L c c n l n, l c c n không khí

Mb

Nm

Fb

N

L c phanh

rd

m

Bán kính đ ng l c h c c a bánh xe

x ,  y
v, v

ng tác gi a l p và m t đ

ng x, y, z

Mô men phanh

H s bám d c, h s bám ngang gi a bánh xe và m t đ
m/s



V n t c dài c a ô tô, v n t c tr
tr
Kh i l

t c a bánh xe

m

kg

b

rad/s

V n t c góc bánh xe

 , b

rad/s2

Gia t c góc bánh xe

p

N/m2

Áp su t khí nén

V

m3

Th tích bình ch a

T

K

Nhi t đ c a ch t khí

n

mol

R

Jmol-1 K-1

g

ng theo các ph

Kh i l

ng c a ô tô

ng mol phân t

H ng s khí lỦ t

N/m3

Tr ng l

m/s2

Gia t c tr ng tr

ng

ng riêng c a ch t khí
ng

vi

t c a bánh xe

ng


A

m2

Q

m3/s

Ti t di n dòng ch y
L ul

ng khí nén

Cn

Khí dung c a ch t khí

Cv

H s ti t l u

G

N/m3

Tu

K

Tr ng l

ng riêng trung bình c a ch t khí

Nhi t đ c a khí nén

Danh m c ch vi t t t
Ký hi u

Gi i thích
H th ng phanh ch ng hãm c ng bánh xe

ABS

Anti-look Braking System

ASR

Anti Skid Regulator

H th ng ch ng tr

ATC

Automatic Traction Control

H th ng đi u khi n l c kéo

ECU

Electronic Control Unit

B đi u khi n đi n t

ESC

Electronic Stability Control

H th ng đi u khi n n đ nh đi n t

RSC

Roll Stability Control

H th ng n đ nh ch ng l t

khi phanh

vii

t quay bánh xe


DANH M C CÁC B NG
B ng 1. 1. Thông s c a xe nghiên c u .................................................................................. 15
B ng 1. 2. B ng tr ng thái ho t đ ng c a van ch p hành ABS............................................. 19
B ng 3. 1. B ng tr ng thái ho t đ ng c a mô hình mô ph ng van ch p hành ABS ............ 57
B ng 3. 2. Các thông s đ u vào chính c a mô hình mô ph ng ........................................... 60
B ng 3. 3. Ng

ng gia t c góc đi u khi n ABS đ

B ng 4. 1. Các giá tr ng

c xác đ nh theo lý thuy t.................... 65

ng gia t c góc đi u khi n ABS phù h p v i giá tr đo đ

c

trong th c t c a h th ng ABS lu n án nghiên c u.............................................................. 77
B ng 4. 2. Ng

ng gia t c góc đi u khi n ABS đư đ

c hi u ch nh qua mô ph ng th c

nghi m....................................................................................................................................... 81
B ng 4. 3. Ng

ng gia t c góc đi u khi n ABS .................................................................... 82

B ng 4. 4. Quy chu n Vi t Nam v hi u qu phanh và k t qu th nghi m ........................ 85
B ng 4. 5. Tiêu chu n Châu Âu ECE R13 v hi u qu phanh và k t qu th nghi m ........ 86

viii


DANH M C CÁC HÌNH
Hình 1. 1. Ph

NH,

TH

ng án b trí ABS ki u 4S/4M trên xe nghiên c u........................................ 16

Hình 1. 2. Tr ng thái van ch p hành ABS khi không làm vi c ............................................. 17
Hình 1. 3. Tr ng thái van ch p hành ABS trong pha gi m áp ............................................... 18
Hình 1. 4. Tr ng thái van ch p hành ABS trong pha gi áp ................................................. 19
Hình 2. 1. Quy trình nghiên c u, đ xu t thu t toán đi u khi n ........................................... 23
Hình 2. 2. Quy trình nghiên c u, xác đ nh ng

ng đi u khi n ............................................. 24

Hình 2. 3. Quan h gi a h s bám d c, bám ngang vƠ đ tr

t d c c a bánh xe khi phanh

................................................................................................................................................... 25
Hình 2. 4. Ph m vi đi u khi n c a ABS ................................................................................. 27
Hình 2. 5. Các pha đi u khi n áp su t trong h th ng theo gia t c góc bánh xe.................. 28
Hình 2. 6. Thi t b t o xung đi u khi n van ch p hành ABS ph c v kh o sát kh n ng đáp
ng t n s đi u khi n c a h th ng phanh ABS khí nén ....................................................... 30
Hình 2. 7. Áp su t khí nén trong b u phanh khi phanh bình th
Hình 2. 8. Các l c tác d ng vƠo xe khi phanh trên đ
Hình 2. 9. Phân b

ng su t và ph n l c t đ

ng .................................... 30

ng th ng, b ng ph ng ..................... 32

ng khi l p l n ............................................. 34

Hình 2. 10. L c và mô men tác d ng lên bánh xe khi phanh ................................................ 34
Hình 2. 11. S đ h th ng phanh khí nén có ABS trên ô tô ................................................ 37
Hình 2. 12. S đ van phân ph i trong h th ng phanh khí nén ........................................... 40
Hình 2. 13. S đ nút chia khí nén đ n các b u phanh .......................................................... 41
Hình 2. 14. S đ van gia t c trên dòng phanh c u sau ......................................................... 42
Hình 2. 15. S đ mô t b u phanh ......................................................................................... 43
Hình 3. 1. Quy lu t bi n thiên c a áp su t khí nén trong b u phanh khi đi u khi n

t ns

0,5 Hz (bên trái) và 5 Hz (bên ph i) ....................................................................................... 47
Hình 3. 2. Quy lu t bi n thiên giá tr áp su t cao nh t và th p nh t trong b u phanh phía
sau theo t n s c a xung đi u khi n ........................................................................................ 47
Hình 3. 3. L u đ thu t toán đi u khi n ABS theo gia t c góc bánh xe .............................. 50
ix


Hình 3. 4. S đ m ch c a c m bi n E2A-S08KS02-WP-C1 2M ........................................ 52
Hình 3. 5. VƠnh r ng vƠ c m bi n l p lên xe ......................................................................... 53
Hình 3. 6. Ph

ng pháp đo t n s ........................................................................................... 54

Hình 3. 7. Thông tin b đi u khi n thu đ

c t c m bi n ..................................................... 57

Hình 3. 8. S đ m t mô đun trong mô hình mô ph ng b đi u khi n h th ng ABS theo
đ tr

t c a bánh xe ................................................................................................................. 58

Hình 3. 9. S đ m t mô đun trong mô hình mô ph ng b đi u khi n h th ng ABS theo
gia t c góc c a bánh xe ............................................................................................................ 59
Hình 3. 10. S đ kh i mô hình mô ph ng chuy n đ ng th ng c a ô tô khi phanh b i h
th ng phanh khí nén có ABS ................................................................................................... 60
Hình 3. 11. Các pha đi u khi n h th ng theo đ tr

t c a bánh xe .................................... 62

Hình 3. 12. Bi n thiên giá tr gia t c góc bánh xe và bi n đi u khi n ECU theo th i gian. 63
Hình 3. 13. Gia t c góc c a bánh xe khi phanh trên đ
Hình 3. 14.

tr

t c a bánh xe khi phanh trên đ

ng khô, v0 = 40 km/h ................... 65

ng khô, v0 = 40 km/h ........................ 66

Hình 3. 15. V n t c c a bánh xe và c a xe khi phanh trên đ
Hình 3. 16. Quưng đ

ng phanh khi phanh trên đ

ng khô, v0 = 40 km/h ......................... 66

Hình 3. 17. Gia t c góc c a bánh xe khi phanh trên đ
Hình 3. 18.

tr

t c a bánh xe khi phanh trên đ

ng

ng

t, v0 = 40 km/h .................... 67
t, v0 = 40 km/h ......................... 67

Hình 3. 19. V n t c c a bánh xe và c a xe khi phanh trên đ
Hình 3. 20. Quưng đ

ng phanh khi phanh trên đ

ng khô, v0 = 40 km/h......... 66

ng

ng

t, v0 = 40 km/h ......... 67

t, v0 = 40 km/h .......................... 68

Hình 4. 1. S đ quy trình mô ph ng th c nghi m xác đ nh ng

ng gia t c góc đi u khi n

ABS ........................................................................................................................................... 71
Hình 4. 2. C u trúc b đi u khi n đi n t c a h th ng phanh ABS .................................... 72
Hình 4. 3. B đi u khi n đi n t h th ng ABS ..................................................................... 73
Hình 4. 4. Ph n m m hi n th và ghi d li u v n t c góc bánh xe ........................................ 74
Hình 4. 5. Thi t b đánh d u quưng đ

ng phanh trên xe th nghi m ................................. 75

Hình 4. 6. Thi t b đo ghi đa kênh DEWE5000 vƠ các c m bi n ......................................... 76
x


Hình 4. 7. V n t c góc b n bánh xe khi phanh v i v n t c ban đ u 40 km/h không dùng
ABS ........................................................................................................................................... 78
Hình 4. 8.
Hình 4. 9.

th v n t c góc bánh xe khi phanh t i v n t c 40km/h có ABS..................... 79
nh h

ng c a giá tr ng

ng gia t c đ n v n t c góc bánh xe ......................... 80

Hình 4. 10. Quy lu t bi n thiên v n t c góc các bánh xe khi th c nghi m phanh trên đ
t t v i v n t c ban đ u 40km/h có ABS (s d ng b giá tr ng

ng

ng trong b ng B ng 4. 2)

................................................................................................................................................... 82
Hình 4. 11. Bi n thiên v n t c góc các bánh xe khi phanh có ABS trên đ

ng ph nh a

asphalt khô, v0 = 40 km/h ........................................................................................................ 83
Hình 4. 12. Bi n thiên v n t c góc các bánh xe khi phanh có ABS trên đ
asphalt

ng ph nh a

t, v0 = 40 km/h ......................................................................................................... 84

xi


M

U

Tính c p thi t c a đ tài
Công nghi p ô tô là ngành công nghi p t o nhi u vi c làm và giá tr v t ch t l n
cho xã h i. Hi n nay trong n
c u trong n

c đư có nhi u công ty s n xu t, l p ráp ô tô đ ph c v nhu

c và xu t kh u. Vi c ti p c n khoa h c công ngh cao là v n đ c p thi t,

giúp Vi t Nam có th s n xu t đ
t t v ch t l

c ô tô hi n đ i, đ t các tiêu chu n qu c t và c nh tranh

ng và giá thành v i các s n ph m ô tô trên th gi i.

H th ng phanh là h th ng an toàn ch đ ng quan tr ng trên ô tô. V n t c và t i
tr ng c a xe t i ngày càng cao nên yêu c u h th ng phanh ph i có hi u qu càng cao. Bên
c nh đó c n ph i t ng tính n ng n đ nh h

ng chuy n đ ng cho xe khi phanh, đ c bi t là

khi phanh g p. Hi u qu phanh và n đ nh h

ng chuy n đ ng c a ô tô khi phanh ph

thu c nhi u y u t , trong đó đi u khi n quá trình phanh là y u t có nh h

ng l n nh t.

Trên các xe ô tô t i t i tr ng trung bình và l n s d ng h th ng phanh khí nén có
đ tr cao, phân b tr ng l
qu phanh b nh h

ng trên các c u xe thay đ i l n theo đi u ki n ch t i nên hi u

ng r t l n. H th ng ch ng bó c ng bánh xe khi phanh (ABS) là m t

h th ng quan tr ng, nh m t ng tính n đ nh h

ng chuy n đ ng và hi u qu phanh. Nh

đó nơng cao tính an toƠn khi v n hành cho xe. M t s n

c tiên ti n đư quy đ nh b t bu c

ph i l p đ t h th ng ABS trên các lo i xe t i.
Trên th gi i, các hãng s n xu t l n đư nghiên c u r t sâu v h th ng ABS, có
th c nghi m ki m ch ng và đư ng d ng th

ng m i vào h u h t các lo i xe. Tuy nhiên

các tài li u, k t qu nghiên c u là t li u riêng c a các hãng, không đ
công b ch mang tính ch t h

c công b ho c có

ng d n s d ng.

Trong khi đó, các xe t i hi n đang s d ng trong n

c đa s s d ng h th ng

phanh khí nén và không có ABS. Do đó, vi c nghiên c u, làm ch k thu t, công ngh
hi n đ i trên ô tô nói chung, h th ng phanh ABS khí nén nói riêng đ t ng b

c nghiên

c u ch t o, thay th các c m chi ti t trong h th ng ABS c a các hãng có ý ngh a th c
ti n đ i v i ngành công nghi p ô tô n

c ta, giúp nâng cao ch t l

tranh cho các s n ph m ô tô ch t o trong n

ng và kh n ng c nh

c.

tài khoa h c công ngh c p nhƠ n

c: “Nghiên c u thi t k ch t o th nghi m

h th ng ABS cho h th ng phanh khí nén dùng trên ô tô l p ráp t i Vi t Nam”, mư s
KC.03.05/11-15 (sau đơy g i t t lƠ đ tài KC.03.05/11-15) do Tr
-1 -

ng

i h c Bách khoa


Hà N i ch trì th c hi n nhi u n i dung nghiên c u, ch t o các c m chi ti t trong h
th ng ABS. Trong các n i dung nghiên c u c a đ tài KC.03.05/11-15, n i dung nghiên
c u, ch t o b đi u khi n đi n t yêu c u có các k t qu nghiên c u chi ti t v ph
pháp và thu t toán đi u khi n ABS và giá tr ng
nghiên c u không đ

ng đi u khi n ABS.

c các hãng công b , c n ph i có ph

ng

ơy lƠ v n đ

ng pháp nghiên c u khoa h c,

trang thi t b hi n đ i đ hoàn thi n nghiên c u.
Xu t phát t nh ng yêu c u th c t trên, nghiên c u sinh ch n đ tài: “Nghiên c u
h th ng ABS d n đ ng khí nén” nh m tri n khai m t s n i dung nghiên c u c a đ tài
KC.03.05/11-15.
Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a lu n án
Hi n nay trong n
phanh khí nén v i s n l
ô tô này ch a đ

c có nhi u doanh nghi p s n xu t, l p ráp ô tô s d ng h th ng
ng và ch ng lo i ngƠy cƠng t ng. Tuy nhiên đa s các ch ng lo i

c trang b ABS. H th ng ABS đang đ

thu c nhi u vào các hãng s n xu t

n

c nh p kh u nguyên b nên ph

c ngoài, lƠm t ng giá thƠnh s n xu t. Do đó, vi c

nghiên c u h th ng phanh ABS khí nén đ t ng b

c nghiên c u ch t o, thay th các

c m chi ti t trong h th ng ABS c a các hãng có ý ngh a th c ti n đ i v i ngành công
nghi p ô tô và công nghi p ph tr trong n

c, giúp nâng cao ch t l

tranh cho các s n ph m ô tô ch t o trong n

c.

Lu n án đư gi i quy t đ

ng và kh n ng c nh

c các v n đ : Xây d ng mô hình mô ph ng h th ng

phanh khí nén có ABS, đ xu t m t thu t toán đi u khi n h th ng theo gia t c góc bánh
xe; Thông qua b
đ

c mô ph ng ho t đ ng c a h th ng trên máy tính, lu n án đánh giá

c g n đúng đ c tính c a h th ng ABS khí nén trên m t m u xe nghiên c u, s b xác

đ nh đ

c ng

ng giá tr gia t c góc c a bánh xe đ đi u khi n chuy n đ i gi a các pha

t ng áp, gi áp, gi m áp trong chu trình ho t đ ng c a ABS; Nghiên c u đ c tính c a c m
bi n đo v n t c góc bánh xe lên ô tô, t đó xác đ nh đ
c u th c nghi m nh m hi u ch nh giá tr ng

c gia t c góc c a bánh xe; Nghiên

ng gia t c góc đi u khi n. ơy lƠ các v n đ

có tính khoa h c, lƠ c s cho các nghiên c u hoàn thi n ti p theo c a h th ng ABS khí
nén.
K t qu nghiên c u c a lu n án đ

c đ tài KC.03.05/11-15 ng d ng vào s n xu t

th nghi m b đi u khi n đi n t ABS cho h th ng phanh khí nén trên xe ô tô t i. K t qu
th nghi m cho th y h th ng ABS ho t đ ng n đ nh, hi u qu phanh c a ô tô trong
tr

ng h p có ABS đ

c c i thi n so v i tr

ng h p không có ABS.
-2 -


N i dung và b c c c a lu n án
Ngoài ph n m đ u và các m c theo quy đ nh, n i dung nghiên c u c a lu n án
đ

c trình bày trong b n ch
CH

ng vƠ sáu ph l c:

NG 1. T NG QUAN V N

NGHIÊN C U: Trình bày t ng h p k t qu

nghiên c u v đi u khi n h th ng ABS khí nén trên th gi i và trong n

c; qua đó tìm ra

nh ng v n đ còn t n t i trong các công trình nghiên c u t i Vi t Nam đ xác đ nh n i
dung và m c tiêu lu n án c n th c hi n.
CH

NG 2. C

S

LÝ THUY T: Trình bày nghiên c u c s lý thuy t đi u

khi n c a h th ng ABS, nghiên c u và mô hình hóa chuy n đ ng c a ô tô trong quá trình
phanh; nghiên c u và mô hình hóa ho t đ ng c a h th ng phanh khí nén trên xe nghiên
c u.
CH

NG 3. NGHIÊN C U

I U KHI N H TH NG ABS D N

NÉN: Trình bày nghiên c u, đ xu t ph

NG KHÍ

ng pháp vƠ thu t toán đi u khi n h th ng phanh

khí nén có ABS, nghiên c u và mô hình hóa ho t đ ng c a h th ng ABS lƠm c s cho
nghiên c u xác đ nh giá tr ng
ph

ng đi u khi n h th ng phanh khí nén có ABS b ng

ng pháp mô ph ng trên máy tính.
CH

NG 4. NGHIÊN C U TH C NGHI M: Trình bày nghiên c u th c nghi m

xác đ nh giá tr ng

ng đi u khi n h th ng phanh khí nén có ABS k t qu th nghi m

đánh giá hi u qu phanh c a h th ng ABS trên xe nghiên c u.
Ph n k t lu n và ki n ngh :
h

ánh giá k t qu nghiên c u c a lu n án, đ xu t

ng phát tri n c a các công trình nghiên c u ti p theo đ t ng b

c hoàn thi n h th ng

phanh ABS khí nén.
Các k t qu nghiên c u m i c a lu n án
Lu n án đ t đ
 Xác đ nh đ

c các k t qu nghiên c u m i sau:
c kh n ng đáp ng t n s đi u khi n c a h th ng phanh khí nén

có ABS trên xe nghiên c u;
 Xây d ng đ

c mô hình mô ph ng h th ng phanh khí nén có ABS trên ô tô t i

c trung bình;


xu t đ

c ph

ng pháp đi u khi n và m t thu t toán đi u khi n h th ng

phanh khí nén có ABS;
-3 -




Xác đ nh đ

c b giá tr ng

ng gia t c góc bánh xe dùng đ đi u khi n

chuy n pha làm vi c c a các van ch p hành ABS trong quá trình ABS khí nén
ho t đ ng.

Equation Chapter (Next) Section 1

-4 -


CH

NG 1. T NG QUAN V N

NGHIÊN C U

H th ng phanh trên ô tô ngày càng phát tri n hoàn thi n v k t c u và quá trình
đi u khi n, nơng cao tính n ng an toƠn cho xe ô tô. Nhi u thành t u khoa h c, công ngh
đ

c ng d ng ngày càng ph bi n trên ô tô nói chung và h th ng phanh nói riêng. Trên

c s phân tích, đánh giá các công trình nghiên c u trên th gi i và t i Vi t Nam, lu n án
đ xu t các n i dung vƠ ph

ng pháp nghiên c u.

1.1. H th ng phanh ABS khí nén trên xe ô tô
ABS (Anti-lock Braking System) là h th ng ch ng hãm c ng bánh xe khi phanh.
ABS đi u khi n áp su t phanh đ duy trì l c bám d c và bám ngang c a bánh xe v i m t
đ

ng

m c cao, nh đó nơng cao tính n đ nh h

duy trì kh n ng d n h
trên đ

ng và gi m quưng đ

ng phanh [71]. Trong tr

ng khô và v i v n t c cao (trên 35 km/h), quưng đ

h n khi không có ABS. Tuy nhiên, trong tr
đ

ng chuy n đ ng c a ô tô khi phanh,

ng tr n tr

t, quưng đ

ng h p phanh

ng phanh khi có ABS ng n

ng h p phanh t v n t c th p h n, phanh trên

ng phanh khi có ABS có th dƠi h n khi không có ABS [60].

Hi u qu c a ABS khi phanh

v n t c th p không cao nên h th ng ABS không đ

ho t. Gi i h n v n t c c a ô tô tr

c kích

c khi phanh đ kích ho t h th ng ABS khác nhau theo

t ng lo i xe và theo nhà s n xu t ABS. H th ng ABS l p trên xe t i r moóc ho c s mi
r moóc giúp h n ch đ

c nguy c đ u kéo b quay ng

c (jackknifing) khi phanh g p,

nơng cao tính an toƠn cho ô tô. H n n a, các bánh xe không b tr
phanh nên h n ch đ

t l t trong quá trình

c t c đ mài mòn c a l p xe [71].

So v i h th ng phanh th y l c có ABS, h th ng phanh ABS khí nén có t n s làm
vi c th p h n do quá trình bi n đ i áp su t khí nén trong b u phanh ch m h n nhi u so v i
quá trình bi n đ i áp su t d u trong h th ng phanh th y l c. Theo công b c a hãng
Wabco [69], [70], [71], t n s ho t đ ng c a h th ng ABS khí nén do hãng ch t o n m
trong kho ng t 3 đ n 5 Hz.
Hi n nay h th ng phanh ABS s d ng c m bi n đ xác đ nh tình tr ng l n c a
bánh xe, t đó đ a ra tín hi u đi u khi n van ch p hành ABS theo thu t toán đư đ
tr

c đ nh

c. M t s h th ng hi n đ i còn tích h p thêm c m bi n đo gia t c dài c a thơn xe đ

gia t ng hi u qu đi u khi n quá trình phanh. D a trên c u trúc c a h th ng ABS c b n,
các nhà nghiên c u đư phát tri n nhi u h th ng đi u khi n khác nh m nơng cao tính n ng
n đ nh vƠ an toƠn nh h th ng t đ ng đi u khi n l c kéo (ATC - Automatic Traction
-5 -


Control); H th ng đi u khi n cân b ng đi n t (ESC - Electronic Stability Control) …
[49], [50].
Trên th gi i, ABS liên t c đ

c nghiên c u và phát tri n nên hi u qu c a h

th ng ngƠy cƠng cao. Ban đ u, h th ng ABS khí nén l p đ t trên xe t i nh m t l a ch n
thêm cho s an toƠn, nh ng v i s hi u qu v

t tr i c a nó nên t n m 1991, các n

c

Chơu Ểu đư b t bu c các hãng ph i l p ABS lên xe t i h ng n ng, đ n n m 1998 ti p t c
áp d ng b t bu c trên các lo i xe t i h ng nh [50]. Hi n nay, ABS đ

c l p đ t r ng rãi

trên h u h t các lo i xe, k c máy kéo nông nghi p nh m t tiêu chu n an toàn [36].
Trong n

c hi n nay có nhi u doanh nghi p s n xu t, l p ráp ô tô s d ng h th ng

phanh khí nén nh T ng công ty Máy đ ng l c và máy nông nghi p (VEAM), Công ty C
ph n ô tô Tr

ng H i, Công ty c ph n ô tô TMT, Công ty TNHH ô tô Chi n th ng,

Vinaxuki …. S n ph m ô tô c a các doanh nghi p ô tô trong n

c r t đa d ng, t xe t i

tr ng nh đ n các xe t i tr ng l n, t xe con đ n xe khách, xe buýt. Trong đó, các xe t i c
trung bình tr lên vƠ xe khách, xe buỦt đ

c trang b h th ng phanh khí nén. S l

ng xe

s d ng h th ng phanh khí nén khá l n vƠ ngƠy cƠng t ng. Tuy nhiên, ch có m t s ít lo i
xe có trang b h th ng phanh khí nén có ABS, còn đa s các dòng còn l i không có ABS.
ABS khí nén là h th ng ph c t p, ch y u đ

c nh p kh u nguyên b t các hãng

nh Wabco, Bendix … nên giá thƠnh c a ô tô s n xu t, l p ráp trong n
cao. V i xu h

c có ABS b t ng

ng nơng cao tính n ng an toƠn cho xe, gia t ng t l n i đ a hóa s n ph m,

gi m giá thành s n xu t, các nhà s n xu t bu c ph i nghiên c u, hoàn thi n s n ph m đ
t ng b

c làm ch các công ngh , quy trình công ngh s n xu t.

1.2. L ch s

phát tri n h th ng ABS khí nén

Quá trình phát tri n h th ng phanh ABS đư tr i qua th i gian r t dài v i nhi u
thành t u đáng k . Các nhà s n xu t d n chuy n sang nghiên c u chuyên sâu v t ng lo i
phanh. Có th k đ n hãng Bosch r t n i ti ng v i s n ph m ABS cho h th ng phanh th y
l c, hãng Wabco và Bendix chi m th ph n l n trên th tr

ng ABS dùng cho h th ng

phanh khí nén. Hai hãng này có quá trình nghiên c u, phát tri n s n ph m g n gi ng nhau.
Lu n án trích d n m t s s ki n quan tr ng c a hãng Wabco [69], đ i di n cho s phát
tri n c a h th ng ABS khí nén trên ô tô.
N m 1969: Sau th i gian dài nghiên c u, h th ng phanh phanh ABS khí nén đ u
tiên đ

c công b t i tri n lãm Ô tô IAA.
-6 -


N m 1974: Hưng WABCO và Mercedes-Benz chính th c ký k t th a thu n h p tác
nh m thúc đ y phát tri n h th ng và th c hi n các th nghi m trên xe.
N m 1975: WABCO b t đ u phát tri n h th ng đi u khi n đi n t c a riêng mình
d a trên vi c x lý tín hi u t

ng t (Analog). WABCO đư h p tác v i các hãng khác đ

m r ng s n xu t.
N m 1980: Gi i thi u thi t b đi n t đ
lý trung tâm. Th nghi m cu i cùng đ

c th c hi n vƠo mùa đông n m 1980 t i Lapland

v i s có m t cùa nhi u chuyên gia t nhi u n
t h th ng phanh nƠy đ

c s hóa hoàn toàn. Máy vi tính là b x
c trên th gi i. Sau đó b đi u khi n đi n

c s d ng trên các xe th

ng m i.

N m 1981, hãng Mercedes-Benz vƠ các hưng khác đư phát tri n h th ng ABS c a
WABCO. Dòng s n ph m thu c th h A g m h th ng đi u khi n 2 kênh vƠ đi u khi n 4
kênh.
N m 1986, hãng WABCO gi i thi u h th ng ch ng tr

t quay (qua h th ng ki m

soát l c kéo) v i b đi u khi n đi n t th h B g m 6 kênh đi u khi n ABS.
N m 1989, hãng WABCO gi i thi u c c u ch p hành ABS dành cho moóc kéo,
kèm theo b ch n đoán l i theo tiêu chu n ISO.
N m 1990, hãng WABCO gi i thi u b đi u khi n ABS/ASR th h C, v i b ch n
đoán l i và các ch c n ng b sung đi kèm.
Tháng 10 n m 1991, Các n

c Châu Âu (EC) b t bu c ph i l p đ t h th ng phanh

ABS trên các xe t i h ng n ng.
N m 1996, hãng WABCO gi i thi u h th ng h th ng ABS th h D dành cho xe
kéo moóc và gi i thi u h

th ng đi u khi n đi n t

cho h

th ng phanh EBS

(Electronically controlled Braking System).
N m 1998, h th ng EBS dƠnh cho xe kéo moóc đ

c hoàn thi n và b t đ u b t

bu c ph i l p đ t h th ng ABS trên các xe t i h ng nh h n.
N m 2000, gi i thi u h th ng ABS th h E trên xe kéo moóc.
N m 2003, h th ng ABS đ

c phát tri n thêm ch c n ng đi u khi n n đ nh

ch ng l t ậ RSC (Roll Stability Control).
N m 2008, h th ng ABS phiên b n E4 đ

c phát tri n.

ơy lƠ phiên b n có ch c

n ng m r ng thêm cho ABS nh : H th ng đi u khi n n đ nh đi n t (ESC - Electronic
-7 -


Stability Control), h th ng n đ nh ch ng l t (RSC - Roll Stability Control), h th ng đi u
khi n l c kéo (ATC - Automatic Traction Control) k t h p đi u khi n đ ng c .
Nh v y, h th ng đi u khi n quá trình phanh ô tô đ n nay đư khá hoàn thi n v k t
c u, tính n ng vƠ ch t l

ng đi u khi n, trong đó h th ng ch ng hãm c ng bánh xe ABS

v n là h th ng c b n. Nghiên c u đi u khi n h th ng phanh ABS là c s đ phát tri n
và tích h p các h th ng đi u khi n tích c c khác trên xe.

1.3. Tình hình nghiên c u ngoƠi n

c

L c phanh t i đa ph thu c vào h s bám gi a bánh xe và m t đ
s bám này l i ph thu c vƠo đ tr

ng, trong khi h

t c a bánh xe. Do đó, đ nâng cao l c phanh nh m

nâng cao hi u qu phanh và tính n đ nh c a xe khi phanh c n ph i đi u khi n đ đ tr

t

c a bánh xe luôn n m trong vùng t i u, t i đó các giá tr h s bám d c vƠ bám ngang đ u
cao. Các nghiên c u sau đó [59], [69], [71] đư ch ra r ng hi u qu phanh cao nh t khi đ
tr

t c a bánh xe v i m t đ

ng n m trong kho ng 15% ậ 30%. ây chính là m c tiêu đ

nghiên c u, ch t o h th ng phanh có h th ng ch ng hãm c ng (ABS). Trên th gi i đư
có nhi u nghiên c u v h th ng ABS, tiêu bi u có các công trình sau:
Tháng 5 n m 1991, Rutledge Jack công b sáng ch “H th ng phanh ABS khí nén
dành cho xe t i” [61]. H th ng đi u khi n quá trình phanh ABS khí nén này khác v i các
h th ng phanh ABS tr
m i khi ng

c đó lƠ không có ECU vƠ c m bi n. H th ng t đ ng kích ho t

i lái đ p phanh và áp su t khí nén trong b u phanh v

t quá ng

ng 10 psi

(0,07 MPa). H th ng này có th đi u khi n ABS cho c đ u kéo vƠ r -moóc. H th ng s
d ng b đi u khi n đ n gi n, ch là các b t o xung đ đóng m van ch p hành ABS theo
th i gian đư đ nh tr

c. Do đó trong tr

h s bám cao …) ho c tr
trong b u phanh v

t ng

ng h p có l c bám l n h n l c phanh (đ

ng h p h s bám th p và bánh xe b tr

v n t c, l u l

c khi áp su t

ng 10 psi, hi u qu phanh không đ t t i giá tr cao nh t.

Nghiên c u đ c tính c a h th ng khí nén, Ing. T. Hong
và Richard K. Tessmann

t l t tr

ng có

công ty BarDyne (M )

công ty FES (M ) đư xơy d ng m i quan h gi a các đ i l

ng, áp su t, tr ng l

trình Navier Storkes. T h ph

ng riêng c a ch t khí, nhi t đ d a trên các ph

ng
ng

ng trình đ ng h c c a dòng ch t khí, tác gi s d ng ph n

m m Hypneu đ xây d ng mô hình mô ph ng h th ng. Các tác gi đư đ a thêm ví d v
quá trình x khí nén t bình ch a và ví d v mô ph ng h th ng treo khí nén đ minh h a.
K t qu nghiên c u là n n t ng cho các nghiên c u ti p theo v h th ng khí nén nói chung

-8 -


và c th trên h th ng phanh khí nén trên ô tô. Công trình nƠy đ

c trình bày t i Chicago

trong h i ngh qu c t v k thu t th y khí n m 1996 [38].
Tháng 6 n m 1998, JohnBernad (

Handsworth Wood, Birmingham) công b

nghiên c u v h th ng đi n t đi u khi n quá trình phanh c a h th ng phanh khí nén trên
ô tô [42]. H th ng này có m t b đi u khi n trung tâm và 4 b đi u khi n ph . B đi u
khi n trung tâm xu t tín hi u đi u khi n cho t ng b đi u khi n ph , các b đi u khi n ph
hi u ch nh theo các d li u v đ tr

t và áp su t khí nén đ đ a tín hi u cu i cùng đi u

khi n van ch p hành ABS. H th ng này x lý d li u t nhi u lo i c m bi n (c m bi n áp
su t khí nén, c m bi n bƠn đ p phanh, c m bi n gia t c d c c a ô tô, c m bi n v n t c góc
bánh xe) nên xác đ nh đ
đi u khi n t i u.

c chính xác tr ng thái phanh, nh đó đ a ra đ

tin c y c a h th ng cao do cùng lúc đ

c ph

ng án

c đi u khi n t hai c p đi u

khi n nên khi có s c v i m t b đi u khi n, h th ng ABS v n có th ti p t c làm vi c
m c dù hi u qu phanh không cao nh tr

c. Tuy nhiên, h th ng này có quá nhi u b

đi u khi n giao ti p liên t c v i nhau, vì v y gi i quy t v n đ truy n thông r t ph c t p,
yêu c u v thi t b đ ng b .
Mark Bennett và Michael Tober đư nghiên c u và th c hi n mô ph ng th c nghi m
(HIL) s d ng c m bi n đi n t vƠ vƠnh r ng s d ng trên ô tô th c t vƠ đ ng trên t p chí
SAE s 2002-01-3123 [46]. Nghiên c u ch ra nhi u d ng tín hi u khác nhau c a c m bi n
trong các tr

ng h p nh b m t r ng, có va ch m v i vƠnh r ng, kho ng cách c m bi n ậ

vƠnh r ng không đ ng đ u …
Tháng 8 n m 2005, Pierre Abboud và Thanh Ho công b sáng ch “C c u ch p
hành ABS s d ng piston cân b ng áp su t” [54]. Tác gi đư nghiên c u và th c nghi m
m t lo i van ch p hành ABS r t đ c bi t, bên trong s d ng piston cân b ng áp su t, do
v y có th t o ra đ
đ

cc p

c các pha t ng áp, gi m áp và gi áp ch v i m t cu n dây. Khí nén

đ u vào v i áp su t kho ng 120 psi (0,83 MPa), áp su t khí nén

đ u ra đ

c

đi u ch nh b i van ch p hành ABS 3 v trí. V trí c a piston trong van ABS ph thu c vào
c

ng đ dòng đi n c p vào cu n dây. H th ng nƠy có u đi m là ch s d ng m t cu n

dây k t h p v i piston cân b ng đ đi u khi n van ch p hành ABS. Tuy nhiên vì van ch p
hành ABS ch có m t cu n dây và piston có 3 v trí làm vi c nên r t khó đi u khi n chính
xác v trí piston, đ c bi t là khi ho t đ ng

t n s cao.

Tháng 6 n m 2006, Timothy J. Frashure và hãng Bendix công b sáng ch “Phơn
chia h th ng ch ng hãm c ng bánh xe” dƠnh cho h th ng phanh ô tô t i [67]. H th ng
-9 -


c a Timothy J. Frashure g m hai mô đun đi u khi n riêng bi t. Hai mô đun đi u khi n này
giao ti p v i nhau thông qua chu n truy n thông J1939.
này lƠ mô đun đi u khi n và van ch p hƠnh ABS đ
chi u dài dây tín hi u vƠ các đ u k t n i đ
đáng k . H n n a, h th ng đ

u đi m c a cách thi t k ki u

c tích h p trong m t c m, do đó t ng

c gi m t i đa, đ tin c y c a h th ng t ng lên

c chia thƠnh hai mô đun đi u khi n ABS đ c l p, n u x y

ra s c v i m t mô đun ABS thì h th ng ABS

kênh còn l i v n ho t đ ng bình th

ng.

Gi a hai mô đun có giao ti p nên h th ng ch c n có m t h th ng ch n đoán vƠ đèn báo
l i. Nh

c đi m l n c a công trình này là h th ng ph c t p, c n đ n hai mô đun riêng bi t

đ đi u khi n ABS.
Diego Pedroso dos Santos, Eduardo Lobo Lustosa Cabral đư xơy d ng b đi u
khi n ABS trên c s đi u khi n m [28] đ
n m 2008. Mô hình xe đ

c công b trên t p chí SAE s 2008-36-0039

c xây d ng gi i h n

đ ng l c h c ph

ng d c. H th ng đi u

khi n có s d ng thêm c m bi n gia t c đ xác đ nh gia t c dài c a xe khi phanh nh m t i
u hóa quá trình đi u khi n. K t qu mô ph ng cho th y quưng đ
gi m đáng k so v i tr

ng phanh khi có ABS

ng h p không có ABS. Trên th c t , c m bi n gia t c d c c a xe

d b nhi u b i rung đ ng c a thơn xe, đ c bi t trên xe ô tô t i. Do đó c n có thu t toán và
ch

ng trình l c t t đ h n ch các nhi u do rung đ ng gây ra.
Jinglai Wu, Hongchang Zhang, Yunqing Zhang và Liping Chen đư xơy d ng mô

hình v t lý mô t h nhiêu đ i t

ng (t ng van, van gia t c, b u phanh) trong h th ng

phanh khí nén b ng ph n m m AMESim. Nghiên c u đ
2009-01-0408 [41], theo đó các thông s
bi n thiên áp su t khí nén đ

nh h

c xác đ nh b ng ph

c đ ng trên t p chí SAE, s

ng l n đ n th i gian ch m tác d ng và
ng pháp th nghi m. BƠi báo c ng nêu

các kh n ng c i ti n b m t v t li u, k t c u … đ thu đ

c các thông s t i u, h th ng

phanh khí s có đ ch m tác d ng nh nh t.
Cùng h

ng nghiên c u th c nghi m (HIL), n m 2010, Wu Chao, Duan Jianmin và

Yu Yongchuan đư xơy d ng mô hình th nghi m trong phòng thí nghi m v i các thi t b
nh

trên xe th c t và mô hình xe [74]. Tr

c h t, mô hình đ

c mô ph ng trong

Matlab/Simulink v i nhi u tình hu ng s c nh m t c m bi n, … sau đó h th ng biên
d ch thƠnh mư đi u ki n v i th i gian th c, mư đi u khi n nƠy đ

c c p nh t vào ph n

c ng DSPACE. V i ph n m m đi kèm c a DSPACE có th ki m soát các pha trong quá
trình mô ph ng, có th theo dõi vƠ đi u ch nh các thông s mô ph ng trong th i gian th c.

- 10 -


xây d ng mô hình h

th ng phanh khí nén, Jeevan N Patil, Sivakumar

Palanivelu và Ajit Kumar Jindal b

c đ u xây d ng mô hình toán h c cho van phân ph i

(lo i van kép, có hai dòng đi u khi n phanh cho hai c u đ c l p). Công trình đ

c công b

trên t p chí SAE s 2013-26-0150 [39]. Trong công trình này, các tác gi đư l p ph

ng

trình mô t ho t đ ng c a t ng ph n t trong van, xây d ng mô hình b ng ph n m m
AMESim. Tác gi mô ph ng m t chu trình phanh g m đ p phanh (pha t ng áp) trong 0,3
giây, gi phanh (gi áp) trong 2,8 giây và nh phanh (gi m áp) trong 0,3 giây. Mô hình mô
t chi ti t van phân ph i, k t qu nghiên c u có đ chính xác cao, th hi n đ

c m i quan

h gi a đ tr c a s bi n thiên áp su t sau van v i khe h gi a các chi ti t chuy n đ ng
bên trong van. Mô hình lƠ c s đ m r ng nghiên c u cho c h th ng phanh khí nén.
Có th nói các công trình nghiên c u h th ng t đ ng đi u khi n quá trình phanh
th i k đ u t p trung gi i quy t v n đ hoàn thi n k t c u. Th i gian g n đơy các nghiên
c u ch y u t p trung gi i quy t v n đ thu t toán đi u khi n nh m t i u hóa hi u qu
phanh và kh n ng n đ nh h
l nđ

ng chuy n đ ng c a ô tô khi phanh. Các nghiên c u ph n

c th c hi n b ng mô hình mô ph ng trên máy tính, m t s công trình th c hi n

nghiên c u th c nghi m. Tuy nhiên k t qu công b m t cách s l
và các s li u không đ

c, n i dung khoa h c

c công b nên khó s d ng tr c ti p cho th c t s n xu t.

Các hãng l n nh Wabco, Bendix, Bosch … đ u các có nghiên c u r t sâu vào h
th ng ABS, có phòng thí nghi m nghiên c u c m bi n, t i u k t c u van ch p hƠnh c ng
nh thu t toán đi u khi n và thi t k b đi u khi n … S n ph m c a các hưng đ
nghi m, t i u hóa thi t k và s n xu t th

ng m i đ l p đ t trên xe ô tô. Tuy nhiên tài

li u nghiên c u c a các hãng xe là tài li u bí m t, không đ
thu t do các hãng này công b ch là h

c

ng xe t i, xe khách s d ng h th ng phanh khí nén

Nam t ng nhanh, đ c bi t là m t s dòng xe l p ráp trong n
ráp ô tô trong n
th

c công b . Các tài li u k

ng d n s d ng và gi i thi u s n ph m.

1.4. Tình hình nghiên c u trong n
Th i gian g n đơy, s l

c th

Vi t

c. Các công ty s n xu t, l p

c đang d n n i đ a hóa các c m chi ti t và ti n t i s n xu t ô tô v i

ng hi u riêng. Do đó các nhà nghiên c u trong n

ngh tiên ti n đư vƠ đang đ

c c n nhanh chóng làm ch công

c ng d ng trên ô tô hi n đ i. Th i gian qua, có m t s nhà

khoa h c đư nghiên c u v h th ng phanh có ABS, tiêu bi u có các công trình sau:
tài KC.03.05/11-15 do Tr

ng

i h c Bách khoa Hà N i ch trì đư hoƠn thƠnh

n m 2015 v i các n i dung nghiên c u chính: Nghiên c u h th ng phanh khí nén s d ng
- 11 -


trên ô tô t i l p ráp t i Vi t Nam; Nghiên c u, thi t k , ch t o van ch p hành ABS; Thi t
k , ch t o c m bi n và vành r ng đo v n t c góc bánh xe cho h th ng ABS; Thi t k , ch
t o b đi u khi n đi n t cho h th ng ABS khí nén. Sau khi ch t o th nghi m và l p đ t
lên xe đ có h th ng phanh khí nén có ABS, đ tài ti n hành các th c nghi m đ đánh giá
hi u qu làm vi c c a h th ng ABS trên ô tô l p ráp trong n

c. K t qu th nghi m cho

th y h th ng ABS khí nén trên xe nghiên c u đ t Quy chu n Vi t Nam và tiêu chu n
Châu Âu v hi u qu phanh.
Trong các n i dung th c hi n c a đ tài, n i dung thi t k , ch t o b đi u khi n
đi n t cho h th ng ABS khí nén có m c đ ph c t p cao nh t.
khi n đi n t bu c ph i có thu t toán đi u khi n vƠ các ng

ch t o đ

ng đi u khi n chuy n pha c a

ABS. Hai v n đ này là y u t c t lõi c a b đi u khi n, không đ
ABS công b , vƠ c ng không th gi i mư đ
tr

c b đi u

c các hãng s n xu t

c t các s n ph m ECU th

ng m i trên th

ng.
Lu n án đ

c th c hi n nh m nghiên c u, đ xu t ph

khi n ABS, xác đ nh các ng

ng đi u khi n chuy n pha c a ABS đ i v i lo i xe do đ tài

KC.03.05/11-15 nghiên c u. Nghiên c u đ

c th c hi n trên xe ô tô t i có t i tr ng 2,98

t n có h th ng phanh chính là phanh khí nén, đư đ
b n van ch p hƠnh ABS tr

ng pháp vƠ thu t toán đi u

c đ tài KC.03.05/11-15 l p đ t thêm

c các b u phanh, l p đ t c m bi n và vƠnh r ng lên các tr ng

phanh đ xác đ nh tình tr ng l n c a t t c các bánh xe. K t qu nghiên c u c a lu n án
đ

c đ tài KC.03.05/11-15 ng d ng vào thi t k , ch t o b đi u khi n đi n t cho h

th ng phanh khí nén có ABS.
Lu n v n th c s c a Nguy n Trung Kiên (N m 2013 ậ H Bách khoa HƠ N i) v i
đ tƠi “Nghiên c u mô ph ng h th ng phanh khí nén có ABS” [8] đư nghiên c u, xây
d ng mô hình và th c hi n mô ph ng h th ng phanh ABS khí nén trên xe tham kh o là xe
t i Kamaz-5320, t i tr ng 8.000 kg. Tác gi đư xây d ng mô hình c a các c m chi ti t
chính trong h th ng phanh nh : mô ph ng van phân ph i, đ

ng ng d n khí nén, b u

phanh, c c u phanh, van ch p hành ABS v i nhi u gi thi t nh m đ n gi n hóa vƠ ch a
xét đ n nh h
c u tr

c.

ng c a van gia t c trên dòng phanh c u sau, van x nhanh trên dòng phanh
tài mô ph ng b đi u khi n b ng Stateflow trong Matlab, thu t toán đi u

khi n d a trên đ tr

t c a các bánh xe trong quá trình phanh. Mô hình ch a th c hi n mô

ph ng tín hi u t các c m bi n đo v n t c góc bánh xe, giá tr đ tr



mô ph ng chuy n đ ng c a thân xe. Tác gi th c hi n mô ph ng

các v n t c ban đ u

- 12 -

c l y t k t qu


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×