Nghiên cứu mô phỏng và khảo sát hệ thống phanh xe con trong carsim

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  TRẦN MINH ĐỨC NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE CON TRONG CARSIM Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HỒNG THĂNG BÌNH HÀ NỘI 2014 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Các vấn đề hệ thống phanh ABS 1.1.1 Sự kết hợp ABS hệ thống khác 10 1.1.2 Cấu tạo hệ thống ABS 17 1.1.3 Nguyên lí làm việc ABS 20 1.2 Tình hình nghiên cứu .29 1.3 Nội dung, phương pháp nghiên cứu 31 1.3.1 Nội dung nghiên cứu .31 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu .32 1.3.3 Ý nghĩa thực tế đề tài 32 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CARSIM VÀ XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ ĐẦU VÀO CHO BÀI TỐN MƠ PHỎNG 33 2.1 Giới thiệu Carsim 33 2.1.1 Các mơ hình CarSim 33 2.1.2 Mơ hình chủng loại xe sử dụng CarSim 41 2.2 Một số ứng dụng điển hình CarSim 44 2.2.1 Đánh giá phận cấu thành xe mô HIL kết hợp phần mềm hiển thị thời gian thực Labview 44 2.2.2 Mô động lực học xe .46 2.3 Hệ thống phanh CarSim 47 2.4 Xác định thông số đầu vào cho tốn mơ hệ thống phanh .49 2.4.1 Xác định mô men phanh cần thiết bánh xe 49 2.4.2 Tính tốn cấu phanh đĩa .51 2.4.3 Xác định kích thước má phanh 52 2.4.4 Tính tốn dẫn động phanh .54 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH 58 3.1 Khảo sát hệ thống phanh khơng có ABS 58 3.1.1 Xe thực phanh không đánh lái 61 3.1.2 Khảo sát trình phanh khảo sát trình phanh đánh lái nhằm tránh tai nạn .63 3.2 Khảo sát hệ thống phanh sử dụng điều khiển ABS 66 3.2.1 Khi xe tăng tốc phanh đường thẳng 66 3.2.2 Phanh có ABS thay đổi hệ số bám 0,6 70 3.2.3 Phanh có ABS thay đổi hệ số bám 0,8 71 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CarSim Car Simulation TruckSim Truck Simulation MSC Mechanical Simulation Corporation ABC Active Body Control SUV Sport Utility Vehicle HIL Hardware In the Loop VS Vehicle Simulation ABS Anti-lock braking system TRC TRaction Control EBD Electronic Brake -force Distribution ESP Electronic Stabiliti Program φmax Hệ số bám dọc cực đại φx Hệ số bám dọc φy Hệ số bám ngang λ0 Độ trượt tối ưu λ Độ trượt α Góc lệch bánh xe vF Tốc độ xe vref Tốc độ bánh xe hg Chiều cao trọng tâm ô tô jmax Gia tốc chậm dần cực đại g Gia tốc trọng trường rbx Bán kính lăn bánh xe x0 Góc ôm ma sát A Diện tích má phanh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Đồ thị so sánh lực phanh có khơng có trợ lực phanh khẩn cấp 11 Hình 2: Sơ đồ hệ thống ABS TRC 13 Hình 3: Các trạng thái cánh bướm ga phụ 14 Hình 4: Sơ đồ vị trí hệ thống ESP xe Mercedes 15 Hình 5: ESP điều khiển phanh chống tượng quay vịng thừa .16 Hình 6: Sơ đồ bố trí cấu hệ thống phanh ABS 17 Hình 7: Sơ đồ cảm biến tốc độ loại điện từ bố trí xe 18 Hình 8: Tín hiệu điện áp cảm biến tốc độ bánh xe 19 Hình 9: Bơm dầu hệ thống phanh ABS .19 Hình 10: Sơ đồ cụm van phân phối .20 Hình 11: Phạm vi điều khiển hệ thống ABS 21 Hình 12: Phạm vi điều khiển ABS theo góc trượt bánh xe 22 Hình 13: Chu trình điều khiển kín ABS 23 Hình 14: Sơ đồ trạng thái không gian biểu diễn hoạt động ABS 24 Hình 15: Quá trình điều khiển ABS .26 Hình 16: Sự thay đổi mơ men phanh Mp, áp suất dẫn động phanh p gia tốc a bánh xe phanh có ABS 28 Hình 17: Sự thay đổi tốc độ góc b bánh xe, tốc độ dài v ô tô độ trượt  theo thời gian t phanh có hệ thống chống hãm cứng bánh xe 29 Hình 1: Các thơng số mơ hình hệ thống treo 35 Hình 2: Các thơng số mơ hình hệ thống lái 36 Hình 3: Các thơng số mơ hình hệ thống phanh 37 Hình 4: Các thơng số mơ hình lốp 38 Hình 5: Các thơng số mơ hình hệ thống động lực 39 Hình 6: Các thơng số mơ hình hệ chiếu sáng 40 Hình : Mơ hình xe sử dụng CarSim (Hatch back, Sport Car) 41 Hình 8: Mơ hình xe sử dụng CarSim (hatchback, sedan, sportcar, SUV, GT, minivan) 42 Hình 9: Mơ hình xe sử dụng CarSim (tractor, wheeler, utility, axle boat trailer, pickup, fomula, stock car) .43 Hình 10: Sơ đồ mô HIL 44 Hình 11: Kết mơ hiển thị labview 45 Hình 12: Các bước mơ động lực học xe 46 Hình 13: Bảng thơng số cấu hình hệ thống phanh 47 Hình 14: Xây dựng hàm phụ thuộc mô men phanh với áp suất dầu xylanh 48 Hình 15: Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh 49 Hình 16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh thủy lực .55 Hình 1: Cấu hình thơng số xe khảo sát 58 Hình 2: Kích thước hình học xe Vios .59 Hình 3: Đặc tính động đốt 60 Hình 4: Bảng cấu hình hệ thống phanh 61 Hình 5: Cài đặt thơng số đường thí nghiệm 61 Hình 6: Vận tốc xe vận góc bánh xe .62 Hình 7: Đồ thị gia tốc phanh 63 Hình 8: Quỹ đạo người lái cần tuân theo 64 Hình 9: Vận tốc xe bánh xe đánh lái .65 Hình 10: Quỹ đạo chuyển động xe 65 Hình 11: Vận tốc xe bánh xe phanh có đánh lái, sử dụng ABS 66 Hình 12: Quỹ đạo chuyển động xe phanh có đánh lái, sử dụng ABS 66 Hình 13: Cấu hình thơng số điều khiển ABS 67 Hình 14: Đồ thị vận tốc xe bánh phanh sử dụng ABS 68 Hình 15: Gia tốc xe phanh .69 Hình 16: Vận tốc xe vận tốc góc bánh xe phanh đường có hệ số bám 0,6 .70 Hình 17: Gia tốc chậm dần xe phanh đường có hệ số bám 0,6 71 Hình 18: Đồ thị vận tốc dài bánh xe xe phanh có ABS 72 Hình 19: Đồ thị gia tốc chậm dần xe phanh .72 LỜI MỞ ĐẦU Ngày hệ thống an toàn tiện nghi xe phát triển ngày hồn thiện Việc mơ ngun lý tính làm việc có vai trị quan trọng khâu chế tạo hoàn thiện sản phẩm Hiện có nhiều phần mềm hỗ trợ cơng việc nêu trên, mức độ tác động sâu vào mơ hình u cầu nhiều kỹ xây dựng mơ giả thiết để mơ hình có độ tin cậy cao Phần mềm mô CarSim đơn giản, dễ sử dụng, có độ xác cao, xây dựng mơ hình tốn học mơ tả chuyển động xe…đáp ứng yêu cầu nêu Hệ thống phanh nhằm đảm bảo trì tốc độ xe theo yêu cầu người lái địa hình khác Việc nghiên cứu mô hệ thống phanh để hồn thiện tính điều khiển trước ứng dụng thực tế cần thiết vô quan trọng Luận văn nghiên cứu mô hệ thống phanh CarSim bao gồm nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan đề tài nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm mô CarSim - Khảo sát hệ thống phanh phần mềm CarSim Đề tài thực môn ô tô xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn trực tiếp TS Hồng Thăng Bình Đề tài nhận hỗ trợ thầy môn anh chị đồng nghiệp Hà Nội, Ngày tháng năm 2014 Tác giả CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Các vấn đề hệ thống phanh ABS Hệ thống phanh ô tô hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động ô tô, có công dụng: - Giảm dần tốc độ dừng hẳn xe xe chuyển động - Giữ xe đứng yên đường dốc khoảng thời gian dài mà khơng cần có mặt người lái xe Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking Systems) nằm hệ thống an toàn chủ động ô tô đại Hệ thống điều khiển chống bó cứng bánh xe q trình phanh, giúp tăng độ ổn định xe, rút ngắn quãng đường phanh, tăng khả điều khiển quay vịng tô trường hợp cần thiết phải tránh chướng ngại vật Lịch sử phát triển hệ thống phanh phanh ABS qua thời kì sau: Năm 1924: Khai sinh hệ thống phanh thủy lực đến năm 1931 tăng tính an tồn phanh với dẫn động hai dòng; Năm 1951: Ứng dụng dạng phanh đĩa; Năm 1952 đến 1963 thời kỳ ứng dụng trợ lực thủy lực chân không; Năm 1978: Hệ thống phanh ABS bắt đầu có ứng dụng thương mại tơ ABS tác động vào hệ thống dẫn động thủy lực nhằm giữ, giảm tăng áp suất phanh dẫn đến xi lanh phanh bánh xe để chống trượt lết trình phanh Năm 1989: Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống chống trượt quay TSC Hệ thống điều khiển cách điều chỉnh giá trị mô men phanh mô men truyền từ động đến bánh xe Hệ thống cịn có khả điều khiển lượng nhiên liệu cấp cho động nhằm hạn chế trượt quay bánh xe thừa mơ men Tuy nhiên, thời điểm đó, số kênh điều khiển hệ thống cịn ít, điều khiển kênh, hai kênh cho toàn cầu cầu xe sử dụng van điều hịa lực phanh khí để phân phối áp suất phanh đến bánh Năm 1994: Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống cân điện tử EBD Hệ thống điện tử dần thay hệ thống khí, hệ thống phanh ABS hệ thống bắt đầu điều khiển nhiều kênh, điều khiển bánh xe độc lập Những năm sau q trình hồn thiện, tối ưu hóa hiệu làm việc hệ thống phanh Hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng phanh ô tô phải đạt yêu cầu sau: - ABS phải đáp ứng yêu cầu an toàn liên quan đến động lực học phanh chuyển động ôtô - Hệ thống phải làm việc ổn định có khả thích ứng cao, điều khiển tốt suốt dải tốc độ xe loại đường (thay đổi từ đường bê tơng khơ có độ bám tốt đến đường đóng băng có độ bám kém); - Hệ thống phải khai thác tối đa khả phanh bánh xe đường nhằm tăng tính ổn định điều khiển giảm quãng đường phanh Điều không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ người lái xe; - Khi phanh xe đường có hệ số bám khác (ví dụ hai bánh xe bên phải chạy đường có dính dầu nhớt hai bánh bên trái chạy đường nhựa khơ) mơ men xoay xe quanh trục đứng qua trọng tâm xe luôn xảy ra, lúc hệ thống ABS cần hỗ trợ làm mô men quay tăng chậm để người lái xe có đủ thời gian điều chỉnh thông qua hệ thống lái; - Phải trì độ ổn định khả lái phanh gấp lúc quay vịng; Hình 4: Bảng cấu hình hệ thống phanh 3.1.1 Xe thực phanh khơng đánh lái Đường thí nghiệm: Xe thực trình phanh đường nhẵn dài vơ hạn, có hệ số bám thấp Các thơng số hỗ trợ cấu hình phần mềm hình 3.5 Hình 5: Cài đặt thơng số đường thí nghiệm 61 Xe gia tốc khoảng thời gian 10s tới vận tốc 80km/h thời điểm ngắt động khỏi hệ thống truyền thực q trình phanh Q trình thay đổi vận tốc góc bánh xe ghi lại hình 3.6 Time (s) Hình 6: Vận tốc xe vận góc bánh xe Từ đồ thị vận tốc nhận thấy thời gian để xe dừng hẳn q trình phanh 2,4s - thơng số thay đổi q trình khảo sát thay đổi đặc tính đường áp suất xy lanh phanh Đường màu xanh thể vận tốc xe, trình tăng tốc, vận tốc xe nhỏ vận tốc bánh xe dẫn động Điều xảy ngược lại trình phanh Có nghĩa giảm vận tốc xe khơng nhanh giảm vận tốc bánh Sự chênh lệch nhiều độ trượt bánh xe lớn Hình 3.7 mơ tả gia tốc xe trình tăng tốc phanh Xe tăng tốc cách điều khiển độ mở bướm ga tới 65% khoảng thời gian 10s để đạt tốc độ 80 km/h Gia tốc xe trình tăng tốc đạt khoảng 0,2g Sau tăng tốc xe thực trình phanh Gia tốc chậm dần cực đại xe trình 62 phanh đạt 0,7 Thơng thường theo tiêu chuẩn ECE dịng xe tương tự, gia tốc chậm dần trung bình cần đạt từ 0,6 – 0,7g Hình 7: Đồ thị gia tốc phanh 3.1.2 Khảo sát trình phanh khảo sát trình phanh đánh lái nhằm tránh tai nạn Trong trình vận hành xe đường, phanh xe thực nhiều trường hợp khác dừng dốc, giảm tốc độ xe xuống dốc, đỗ xe hay phanh gặp cố bất ngờ Phanh gặp cố trường hợp nguy hiểm người lái có khả giữ tay lái theo quỹ đạo u cầu Nếu bánh xe hồn tồn bó cứng, người lái khơng thể kiểm sốt quỹ đạo xe Xe điều khiển bánh xe lăn bám tốt đường Như phủ nhận hệ thống chống hãm cứng bánh xe có hỗ trợ phần trình ổn định hướng chuyển động xe Trong mục này, luận văn thực khảo sát trình đánh lái phanh theo kịch người lái gặp bố bất ngờ đường Người lái buộc phải thực thao tác đánh lái theo lộ trình hình 3.8 Khi bắt đầu thực đánh lái, người lái bắt đầu phanh 63 Station (m) Hình 8: Quỹ đạo người lái cần tuân theo Khi xe khơng sử dụng hệ thống có hỗ trợ ABS, người lái đạp phanh đánh lái Các bánh xe bị bó cứng hồn tồn hình 3.9 Vân tốc dài bốn bánh xe giảm không vận tốc dài xe trì khác Hiên tượng trượt lết dừng lại vận tốc dài bánh vận tốc dài xe Quá trình đánh lái làm thay đổi lực dọc lực ngang bánh xe làm cho hệ số bám dọc xe giảm rõ rệt Khi bánh xe bó cứng, hiệu việc đánh lái suy giảm rõ rệt, người lái khơng cịn làm chủ hướng chuyển động xe Hình 3.10 thể quỹ đạo chuyển động xe trình đánh lái 64 Hình 9: Vận tốc xe bánh xe đánh lái Hình 10: Quỹ đạo chuyển động xe Khi sử dụng hệ thống phanh có ABS, Sự lăn bánh bánh xe trì, tiếp xúc bánh xe mặt được đảm bảo, độ bám ngang ổn định mức cao mà quỹ đạo chuyển động cải thiện rõ rệt, trình suy giảm vận tốc trình bày hình 3.11 65 Hình 11: Vận tốc xe bánh xe phanh có đánh lái, sử dụng ABS Hình 12: Quỹ đạo chuyển động xe phanh có đánh lái, sử dụng ABS 3.2 Khảo sát hệ thống phanh sử dụng điều khiển ABS 3.2.1 Khi xe tăng tốc phanh đường thẳng Bộ điều khiển điện tử ABS trang bị cho xe nhằm chống tượng bó cứng bánh xe cách đưa hệ số bám bánh xe với mặt đường vùng cao Tại vùng độ trượt bánh xe đạt khoảng 15 – 30% Bằng cách thu nhận tín 66 hiệu từ cảm biến vận tốc góc bánh xe, điều khiển ECU ABS ước lượng độ trượt bánh xe, từ cấp tín hiệu điều khiển cấu chấp hành nhằm nhiệm vụ tăng, giảm giữ mô men phanh thời gian định Thời gian dài hay ngắn phụ thuộc vào động thái chuyển động bánh xe Thời gian để điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến xử lý thơng tin, cấp tín hiệu điều khiển gọi tần số điều khiển Thông thường, xe con, tần số rơi vào khoảng 10Hz, xe tải trọng lớn, tần số nhỏ Tần số điều khiển lớn tốt, xe đáp ứng tần số cao Việc lựa chọn tần số điều khiển phụ thuộc vào kết cấu hệ thống phanh, khả đáp ứng của cấu hệ thống Có thể thấy hệ thống phanh dẫn động thủy lực cho đáp ứng nhanh hệ thống phanh khí nén, mà tần số điều khiển xe có hệ thống phanh thủy lực có trị số lớn Hình 13: Cấu hình thơng số điều khiển ABS Carsim có hỗ trợ người sử dụng lựa chọn vùng điều khiển theo độ trượt cách cấu hình thơng số hình 3.13 Vùng độ trượt mà ABS muốn trì cho hai bánh xe cầu trước 0,09 – 0,2, vùng độ trượt mà điều khiển muốn trì cho 67 cầu sau 0,09 – 0,25 Đối với loại xe động đặt trước, bánh trước chủ động có ưu lớn tận dụng lực bám mà qn tính chuyển động bánh lớn, từ mà vùng trượt ABS muốn điều khiển cho bánh trước nhỏ Trong bảng cấu hình này, luận văn chọn tốc độ không sử dụng ABS km/h Coi tiếp xúc bánh xe mặt đường lý tưởng (hệ số bám 1) Hình 3.14 đồ thị vận tốc xe bánh xe thực trình tăng tốc phanh Từ đồ thị nhận thấy vận tốc góc bánh xe tăng giảm liên tục, từ giây thứ 11 tới giây thứ 12 có lần vận tốc góc bánh xe biến thiên Sự suy giảm vận tốc góc bánh xe lần thực phanh tín hiệu cảm biến liên tục gửi theo chu kỳ trích mẫu Tới thời điểm điều khiển cho chênh lệch vận tốc góc vận tốc dài xe lớn, vượt ngưỡng trượt cho phép, điều khiển thực thao tác cấp dịng điều khiển để giảm mơ men phanh, vận tốc góc bánh xe khơi phục Thao tác lặp lặp lại trình phanh, kết cho cho thấy đường đồ thị vận tốc góc bánh xe biến thiên liên tục bám sát đường vận tốc dài xe Hình 14: Đồ thị vận tốc xe bánh phanh sử dụng ABS 68 Về mặt giá trị, vận tốc bánh xe quy đổi vận tốc dài có giá trị nhỏ vận tốc dài xe, chênh lệch giá trị thể độ trượt xe trình phanh Thời gian phanh tiêu chí quan trọng đánh giá hiệu phanh, từ đồ thị nhận thấy rằng, để thực trình phanh từ vận tốc 78 km/h cần 2,4s Rõ ràng thời gian nhỏ thực phanh không sử dụng ABS loại đường có hệ số bám giống Ngồi tiêu chí xét thời gian phanh, luận văn cịn đưa đồ thị gia tốc chậm dần xe phanh Nhìn vào đồ thị gia tốc nhận biết trình suy giảm vận tốc xe phanh Giá trị lớn gia tốc cho biết khả suy giảm vận tốc xe Nhiều tiêu chuẩn nước giới dựa vào tiêu chí gia tốc cực đánh giá hiệu phanh, tiêu chuẩn ECE dựa vào tiêu chí gia tốc cực đại trung bình Hình 3.15 thể gia tốc xe trường hợp này, giá trị gia tốc cực đại đạt j = 0,75 g Hình 15: Gia tốc xe phanh 69 3.2.2 Phanh có ABS thay đổi hệ số bám 0,6 Xe vận hành nhiều địa hình khác nhau, mà phạm vi hoạt động hệ thống phanh rộng theo Xe phanh đường khô, đường ướt hay đường tuyết…nên hiệu phanh loại đường khác Để đặc trưng cho loại đường mà xe hoạt động kể tới hệ số bám Hệ số bám đặc trưng cho tiếp xúc bánh xe với mặt đường giá trị cố định q trình xe chuyển động trạng thái vận hành khác Hệ số bám phụ thuộc vào phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe, góc lệnh bánh xe so với phương chuyển động độ trượt Để nghiên cứu hành vi xe phanh loại đường có hệ số bám khác nhau, luận văn tiến hành mô trình giảm tốc xe phanh đường có hệ số bám 0,6 Quá trình phanh luận văn thực theo kịch tăng tốc xe 10s với độ mở bướm ga 65% sau ngắt động khỏi hệ thống truyền lực thực phanh Hình 16: Vận tốc xe vận tốc góc bánh xe phanh đường có hệ số bám 0,6 Hình 3.16 Thể suy giảm vận tốc dài xe vận tốc dài bánh xe phanh Từ độ thị nhận thấy để xe dừng hẳn trình phanh cần tới 70 3,6s Thời gian phanh trường hợp tăng lên rõ rệt phanh đường ướt (đường có hệ số bám thấp) Điều giải thích rằng, đường có hệ số bám thấp, tiếp bánh xe mặt đường từ tiếp xúc biến dạng đàn hồi nhanh chuyển sang vùng trượt kéo theo hệ số bám giảm nhanh chóng, hiệu suy giảm vận tốc Mặt khác, tiếp xúc bánh xe mặt đường nhanh chuyển sang vùng trượt nên tần số điều khiển điều khiển ABS tăng Từ đồ thị nhận thấy rằng, từ giây thứ 12 ( t = 12s) tới giây thứ 13 (t = 13s) điều khiển thực khoảng 10 lệnh điều hiển tăng áp – giữ áp – giảm áp Hiệu phanh trường hợp phanh đường ướt giảm đáng kể, hình 3.17 thể gia tốc trình phanh Gia tốc lớn chậm dần cực đại trường hợp đạt jmax = 0,6g Hình 17: Gia tốc chậm dần xe phanh đường có hệ số bám 0,6 3.2.3 Phanh có ABS thay đổi hệ số bám 0,8 Trong năm gần đây, hệ thống giao thơng Việt Nam có nhiều cải biến rõ rệt Chất lượng đường tăng lên đáng kể, phần lớn thời gian vận hành xe đường có độ bám tốt Để có cách nhìn nhận thực tế, mục luận văn mơ 71 trình chuyển động xe phanh đường có hệ số bám 0,8 Kịch phanh áp dụng giống với mục 3.2.2 Sự thay đổi vận tốc góc bánh xe phức tạp định điều khiển Để giảm vận tốc từ 80km/h 0km/h cần thời gian t = 3s Gia tốc chậm dần cực đại đạt khoảng 0,8g = m/s2 (hình 3.18 hình 3.19) Hình 18: Đồ thị vận tốc dài bánh xe xe phanh có ABS Hình 19: Đồ thị gia tốc chậm dần xe phanh 72 KẾT LUẬN CarSim phần mềm mơ khí, cho phép truy suất ảnh động kết quả, số liệu dạng đồ thị Để tác động sâu vào mơ hình, CarSim cho phép khảo sát kết hợp với phần mềm MatLab Simulink kết hợp với LabView để mô thời gian Carsim thuận lợi việc khảo sát đáp ứng xe điều kiện vận hành mô thời gian thực Để mô khảo sát hệ thống phanh xe bất kỳ, phải khai báo chi tiết thông số hệ thống phanh áp suất phanh xy lanh chính, lực bàn đạp phanh… mà cần khai báo cách tỷ mỉ thông số khác xe áp dụng khảo sát Việc khai báo thơng số định mức độ xác mơ hình Hiệu phanh hệ thống phanh khơng có ABS (hệ thống phanh thường) định thông số kỹ thuật hệ thống, lực phanh nhỏ hiệu phanh kém, lực phanh lớn gây tượng bó cứng bánh xe làm khả kiểm soát xe người lái Kết khảo sát hệ thống phanh có ABS cho thấy tần số đáp ứng hệ thống lên đến 10hz, chu kì điều khiển ABS định điều kiện vận hành xe Đối với đường có hệ số bám nhỏ, bánh xe nhanh chóng bị bó cứng tần số điều khiển ABS cần lớn hơn, hiệu phanh đường giảm so với đường có hệ số bám cao Hệ thống ABS bố trí xe ngồi có tác dụng chống bó cứng bánh xe cịn giúp cho trì tiếp xúc bánh xe mặt đường, đảm bảo tính điều khiển hướng chuyển động Điều có ý nghĩa vơ quan trọng trình lái xe đánh lái gặp tai nạn bất ngờ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên) tập thể tác giả – Lý thuyết ôtô máy kéo – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội , 2003 [2] TS Nguyễn Nước – Lý thuyết ôtô – Nhà xuất Giáo dục 2001 [3] Đỗ Văn Dũng, - Hệ thống điện điện tử ô tô đại - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM, 2003 [4] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên), PGS TS Phạm Hữu Nam – Thí nghiệm tơ – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội , 2O04 [5] Nguyễn Sĩ Đỉnh (2010), Nghiên cứu động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh ô tô quân sự, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, KHKT, Hà Nội [6] Trần Duy Hải (2008), Khảo sát trình chuyển động quay vịng tơ làm việc chế độ ABS+VDC, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, KHKT, Hà Nội [7] Đào Mạnh Hùng (2006), Nghiên cứu xác định lực tác động bánh xe mặt đường ô tô tải điều kiện sử dụng Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, KHKT, Hà Nội [8] Hồ Hữu Hùng (2009), Nghiên cứu chế tạo, thử nghiệm điều khiển điện tử cho hệ thống phanh ABS, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, KHKT, Hà Nội [9] Bosh – Braking systems for passenger cars (with ABS) – Stuttgart 1989 [10] Josef Mack (Editor) – ABS-TCS-VDC – Society of Automotive Engineers, Inc.PA 15096-0001, USA [11] Ronaid K Jurgen (Editor in Chief) – Automotive Electronics Handbook – McGraw-Hill, Inc [12] Nissan service manual – Antilock Braking System [13] James D.Halderman – Automotive bake systems, 1996 74 [14] Dorf R.C., Bishop R.H (1998), Modern Control Systems, 8th ed., Addison Wesley, California [15] Dugoff H., Fancher P.S., Segal L., (1969), “Tyre Performance Charecteristics Affecting Vehicle Response to Steering and Braking Control Inputs”, Office of Vehicle Systems Research, US National Bureau of Standards [16] Esmailzadeh E., Goodarzi A.,Vossoughi G.R (2003), “Optimal yaw moment control law for improving vehicle handling”, Mechatronics, Vol.13 (2003), pp.659– 675 [17] Kiencke U., Nielsen L (2005), Automotive Control Systems, Springer [18] Kuo C., Yeh E (1992), “A four-phase control scheme of an anti-skid brake system for all road conditions”, IMechE Part D: Journal of Automobile Engineering, 206, pp 275–283 [19] Hunsang Jung, Byunghak Kwak, Youngjin Park (2005), “Slip controller design for traction control system”, KAIST, KOREA [20] Jazar R N (2008), Vehicle Dynamics: Theory and Application, Springer [21] Johansson R., Rantzer A E (2003), Nonlinear and Hybrid Systems in Automotive Control, Springer-Verlag, London [22] Kuang M.L., Fodor M., Hrovat D (1999), “Hydraulic Brake System Modeling and Control for Active Control of Vehicle Dynamics”, Proceedings of the American Control Conference, Vol 6, pp 4538 - 4542 [23] Lee H., Tomizuka M (1995), “Adaptive Traction Control”, PATH, ISSN 10551425, Berkeley, USA [24] Leiber H., Czinczel A (1979), “Electronic control unit for passenger car antiskid”, Vehicular Technology Conference, 29th IEEE, Vol.29, pp.65-69 [25] Leen G., Heffernan D (2002), “Expanding automotive electronic systems”, Computer, Vol.35(1), pp.88–93 [26] Li L., Wang F.Y (2007), Advanced Motion Control and Sensing for Intelligent Vehicles, Springer [27] Mark A Morton (2004), “Traction Control Study for a Scaled Automated Robotic Car”, Master of Science in Electrical Engineering, Blacksburg, Virginia, USA 75 ... văn nghiên cứu mô hệ thống phanh CarSim bao gồm nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan đề tài nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm mô CarSim - Khảo sát hệ thống phanh phần mềm CarSim Đề tài thực môn... ? ?Nghiên cứu mô khảo sát hệ thống phanh xe Carsim? ?? giúp cho mô khảo sát hệ thống phanh dựa điều kiện hoạt động thực tế hệ thống phanh xe Thông qua đề tài bước đầu xây dựng phương pháp để sử dụng xe CarSim. .. - Nghiên cứu hệ thống phanh xe - Tìm hiểu phần mềm Carsim 31 - Mô hệ thống phanh Carsim khảo sát 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu Để giải hiệu nội dung nghiên cứu trên, luận văn tiến hành nghiên cứu