Nghiên cứu xây dựng mô hình học cụ và tài liệu giảng dạy hệ thống phanh abs

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - NGUYỄN VĂN TÀO NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỌC CỤ VÀ TÀI LIỆU GIẢNG DẠYHỆ THỐNG PHANH ABS Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐÀM HOÀNG PHÚC Hà Nội –12/2014 LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tính trung thực, khách quan trình nghiên cứu đề tài thực nghiêm túc quy định vấn đề chép tài liệu Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn thầy TS Đàm Hoàng Phúc Đề tài thực môn ô tô xe chuyên dụng, viện khí động lực, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trên sở nghiên cứu xây dựng mô hình học cụ tài liệu giảng dạy hệ thống phanh ABS dùng Trung cấp Nghề, Cao đẳng Nghề Đại học Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2014 Tác giả Nguyễn Văn Tào LỜI CÁM ƠN Là tác giả luận văn này, tơi xin tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy TS Đàm Hoàng Phúc, người thầy thời gian qua hướng dẫn, tư vấn hổ trợ cho tơi tận tình để thực hoàn thành luận văn theo tiến độ đề Đồng thời xin chân thành cám ơn đến quý thầy, quý cô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội sở đối tác Trường, lời cám ơn đến quý Lãnh đạo anh, chị, em đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất, thiết bị thời gian học làm đề tài luận văn Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình khuyến khích, động viên, chia hỗ trợ tơi suốt thời gian qua Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể học viên lớp 13CKĐLVL, gia đình bạn bè người quan tâm, động viên chi với thời gian học tập làm luận văn./ Tác giả Nguyễn Văn Tào Nhận xét Giảng viên hướng dẫn ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hà nội, Ngày …… tháng …… năm 2014 Giảng viên hướng dẫn Nhận xét Giảng viên phản biện ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hà nội, Ngày …… tháng …… năm 2014 Giảng viên phản biện MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ .6 MỞ ĐẦU .8 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống phanh ABS 11 1.3.Sơ lƣợc nội dung thiết bị, mơ hình giảng dạy hệ thống phanh ABS nƣớc ta thời gian qua 13 1.4 Mục tiêu nghiên cứu luận văn .14 1.5 Giới hạn phƣơng pháp nghiên cứu 14 1.5.1 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 14 1.5.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .15 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH ABS 16 2.1 Đánh gía chất lƣợng phanh 16 2.2 Nhiệm vụ hệ thống phanh ABS: 16 2.3 Phân loại hệ thống phanh ABS: 17 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động: 21 Chƣơng 3: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỆ THỬ PHANH ABS MƠ HÌNH 33 3.1 Ý tƣởng thiết kế 33 3.2 Mục đích xây dựng mơ hình thử nghiệm 34 3.3 Phƣơng án thiết kế 36 3.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỆ THỬ PHANH ABS MƠ HÌNH ¼: 42 3.4.1 Động dẫn động tang trống: .42 3.4.2 Tỉ số truyền thơng số hình học: 43 3.4.3 Tính tốn truyền động đai: 45 3.4.4 Mơ-men qn tính: 48 3.4.5 Tốc độ cực đại: 50 3.5 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN, THỦY LỰC 53 3.5.1 Lựa chọn cấu chấp hành ECU ABS: 53 3.5.2 Thiết kế chế tạo mạch đo thông số phanh: 53 3.5.2.1 Mục đích thiết kế chế tạo: .53 3.5.2.2 Cảm biến đo vận tốc xe quãng đƣờng phanh: 54 3.5.2.3 Cảm biến đo vận tốc bánh xe: .58 3.5.2.4 Cảm biến đo áp suất phanh: 60 3.5.2.5 Xây dựng mạch đo thông số phanh: 62 3.5.2.6 Kiểm tra hiệu chỉnh mạch đo: 64 3.6 HOẠT ĐỘNG CỦA MƠ HÌNH 68 3.6.1 Nguồn điện 68 3.6.2 Chế độ tự kiểm tra chẩn đoán ABS 68 3.6.3 Chế độ đọc xóa mã lỗi 69 3.6.4 Cơ cấu tăng tải trọng bánh xe 71 3.6.5 Dẫn động bánh xe 72 3.6.6 Dẫn động bơm chân không 72 3.6.7 Điều khiển phanh 72 3.6.8 Đọc giá trị đồng hồ đo đồ thị 73 Chƣơng 4: CÁC THỰC NGHIỆM VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH TRÊN MƠ HÌNH ABS 74 4.1 CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH THỬ NGHIỆM TRÊN MƠ HÌNH: .74 4.1.2 Chuẩn bị thử nghiệm: 74 4.1.3 Chuẩn bị an toàn thử nghiệm: 74 4.1.4 Chuẩn bị đối tƣợng thử nghiệm: 75 Kiểm tra cấu phanh: 76 4.1.6 Thao tác thử nghiệm: 78 4.1.7 Xử lý số liệu thí nghiệm: 78 4.2.1 Bài tập 1: Quan sát hoạt động hệ thống ABS 79 4.2.3 Bài tập 2: Đo tín hiệu điện áp cảm biến tốc độ bánh xe .80 4.2.3 Bài tập 3: Đo tín hiệu điều khiển từ ECU đến van điện điều khiển thủy lực 81 4.2.4 Bài tập 4: Xác định mối quan hệ tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe tín hiệu điều khiển van điện ECU .82 4.2.5 Bài tập 5: Thực tập chuẩn đoán kiểm tra, sửa chữa 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu Đơn vị EBD Ý nghĩa Electronic Brake force Distribution ( hệ thống phân phối lực phanh điện tƣ ) BAS Brake Assist System ABS Anti-lock Braking System (hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh) Môn men phanh Mp N.m Pp max N Lực phanh cực đại P N Lực bám bánh xe với mặt đƣờng Png N Lực bám ngang Zb N Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe  Hệ số bám  Hệ số trƣợt v m/s  r Vận tốc dài xe Vận tốc dài bánh xe mm Bán kính làm việc bánh xe x Hệ số bám dọc y Hệ số bám ngang Fx N Lực phanh Fz N Lực ép lên bánh xe r mm Bán kính d mm Đƣờng kính h mm Chiều cao Mc N.m Mô-men tải trục động M c2 N.m Mơ-men lực qn tính quy trục động M c1 N.m Mô-men lực ma sát quy trục động ndc v/p Tốc độ động nbx v/p Tốc độ bánh xe i1 Tỉ số truyền truyền đai i2 Tỉ số truyền tang trống-bánh xe i Tỉ số truyền hệ truyền động Pdc kW Công suất định mức l mm Chiều dài đai A m2 Diện tích tiết diện đai h mm Chiều cao đai d1 mm Đƣờng kính bánh đai nhỏ I Kgm2 Mơn-men qn tính p N/m2 Ap suất phanh  Hệ số ma sát fv Hz Tần số S m Quãng đƣờng phanh 1 rad/s Vận tốc bánh xe 2 rad/s Vận tốc xe P bar Áp suất phanh Chương CÁC THỰC NGHIỆM VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH TRÊN MƠ HÌNH ABS Chƣơng đề cập đến ứng dụng mơ hình ABS cơng tác nghiên cứu giảng dạy thực hành hệ thống ABS Trên mơ hình thực hiện: - Các bƣớc thực nghiệm: đo tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe, tín hiệu điều khiển ECU, đo lực moment phanh,… Phân tích kết thực nghiệm để hiểu rõ chế chất trình điều khiển ABS - Các tập thực hành giúp củng cố kiến thức học rèn luyện thao tác kỹ thực hành 4.1 Các bước tiến hành thử nghiệm mơ hình 4.1.2 Chuẩn bị thử nghiệm: Để đảm bảo yêu cầu an toàn, nhƣ để đảm bảo kết thử nghiệm đo đƣợc xác, tiến hành thử nghiệm phanh mơ hình cần phải tn thủ quy tắc an tồn lao động trình tự thao tác Các bƣớc chuẩn bị thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau: 4.1.3 Chuẩn bị an toàn thử nghiệm: Do đặc điểm bệ thử vận hành có khối lƣợng quán tính quay lớn, rung lắc mạnh, điện áp pha có hệ thống điều khiển điện tử nên trƣớc tiến hành thử nghiệm cần đảm bảo điều kiện an toàn để tránh xảy tai nạn trình thử nghiệm Các bƣớc chuẩn bị an toàn thử nghiệm nhƣ sau: Kiểm tra an toàn chi tiết quay: Trong hệ dẫn động băng thử, bánh đà bánh xe có khối lƣợng quán tính lớn, quay với tốc độ cao Để đảm bảo an toàn cần phải kiểm tra khoảng cách bánh đà, bánh xe với chi tiết đứng yên bệ thử để tránh cố va đập chi tiết với thử nghiệm, kiểm tra vòng hãm chặn bánh đà trục bu-lông bắt moayơ bánh xe vào khung bệ thử 74 Kiểm tra mối ghép then lắp bánh đai chủ động bu-lông chặn đầu trục, tránh tƣợng rơ lỏng sau thời gian sử dụng Loại bỏ dụng cụ không thuộc bệ thử khỏi bề mặt bệ thử Không đứng mặt phẳng quay bánh xe bánh đà Kiểm tra an toàn hệ thống điện: Với động dẫn động sử dụng điện pha, cần kiểm tra tình trạng kỹ thuật động cơ, dây điện áp-tô-mát pha Nếu động điện hỏng hóc phải sửa chữa thay thế, với dây điện áp-tô-mát cần kiểm tra cách điện, tránh tƣợng rò rỉ, chập cháy gây nguy hiểm cho ngƣời vận hành Các hệ thống điện DC 12V 5V chấp hành ABS mạch điều khiển cần đƣợc đảm bảo khô ráo, cách điện để hạn chế tai nạn tiến hành thử nghiệm 4.1.4 Chuẩn bị đối tƣợng thử nghiệm: Chuẩn bị đối tƣợng thử nghiệm kiểm tra điều chỉnh chi tiết, cụm chi tiết băng thử đạt yêu cầu trƣớc tiến hành thử nghiệm Kiểm tra điều chỉnh hệ dẫn động: Là kiểm tra điều chỉnh chi tiết hệ dẫn động Kiểm tra tình trạng trục: Kiểm tra bề mặt trục, kiểm tra độ cong, vênh trục mắt thƣờng Sau thời gian tiến hành thử nghiệm phanh bệ thử, trục suất vết nứt tiết diện nguy hiểm chịu ứng suất lớn (tiết diện vị trí đặt ổ đỡ, tiết diện lắp tang trống…) Do trục đƣợc thiết kế công-xôn, nên sau ứng suất uốn gây tải tác dụng lên tang trống uốn cong trục Độ cong trục kiểm tra thƣớc kiểm, với độ đảo mặt đầu trục không 0,5 mm Kiểm tra ổ đỡ: Các ổ đỡ bệ thử loại ổ bi đỡ lịng cầu hai dãy, đƣợc bơi trơn mỡ Sau thời gian sử dụng, mỡ ổ bị bị bẩn, biến chất, bi vòng bi bị mòn, vỡ, gây tƣợng có tiếng kêu bó trục quay Khi cần thay mỡ bôi trơn hay thay ổ đỡ chi tiết bên bị nứt vỡ Kiểm tra bánh xe tang trống: Do đặc điểm bệ thử vận hành thƣờng xuyên xảy nguy trƣợt lết bánh xe tang trống, đồng thời bề mặt tang 75 trống đƣợc làm từ vật liệu cao su-nylon nên sau số lần thử nghiệm phanh, bề mặt lốp tang trống bị bào mòn nhanh Điều khiến cho tƣơng tác bánh xe tang trống khơng cịn giữ đƣợc thơng số nhƣ tính tốn, làm giảm độ tin cậy kết đo thông số phanh thu đƣợc tiến hành thử nghiệm phanh Để giảm ảnh hƣởng việc bánh xe tang trống bị bào mòn, cần kiểm tra mức độ bào mòn tang trống bánh xe, bơm lốp áp suất, làm bề mặt tiếp xúc thay lốp/tang trống bị mài mòn mức Kiểm tra điều chỉnh tải trọng lên bánh xe đạt ≈1000N Kiểm tra kích thƣớc lắp ghép, q trình thử nghiệm phanh, hệ thống có qn tính lớn chế độ tải có xảy va đập, nên mối ghép khí bị lỏng, xê dịch vị trí, dẫn tới sai lệch kích thƣớc lắp ghép, làm giảm độ tin cậy kết đo Vì trƣớc tiến hành thử nghiệm phải kiểm tra mối ghép kích thƣớc lắp ghép, bao gồm:  Các kích thƣớc truyền động đai, bao gồm căng đai cần thiết  Các khoảng cách chi tiết trục với nhau, chi tiết trục với đứng yên khác bệ thử, đảm bảo chi tiết không va chạm vận hành bệ thử  Kiểm độ đảo hƣớng kính tang trống  Kiểm tra vị trí bánh xe tang trống, độ biến dạng lốp ∆≈8mm  Kiểm tra siết chặt bu-lông, đai ốc bắt ổ đỡ, bắt moay-ơ tang trống, bắt moay-ơ bánh xe,… Kiểm tra cấu phanh: Là kiểm tra cụm chi tiết cấu phanh mơ hình Kiểm tra rị rỉ dầu phanh xả gió (air): Do đặc điểm áp suất thủy lực cao hệ thống phanh, nên sau thời gian vận hành bệ thử, ống dẫn dầu bề mặt làm kín đầu nối bị gãy, xƣớc, cong vênh, dẫn tới tƣợng rị rỉ dầu phanh Vì cần tiến hành kiểm tra rò rỉ đƣờng ống đầu nối, xiết chặt thay cần thiết 76 Kiểm tra bổ xung dầu phanh cần thiết Với hệ thống thủy lực nói chung, có lƣợng khí định đƣờng ống Trong hệ thống phanh khơng khí lọt vào đƣờng ống nhiều, gây giảm áp suất hệ thống giảm hiệu phanh Vì cần phải kiểm tra xả air trƣớc tiến hành thử nghiệm Kiểm tra xy-lanh phanh: Các chi tiết nhƣ phớt làm kín, lị xo…trong xy-lanh nhƣ xy-lanh phanh bánh xe bị lão hóa bị gãy trình sử dụng, gây tƣợng hồi dầu, giảm áp suất lƣu lƣợng dầu đƣờng ống phanh Vì cần kiểm tra thay chi tiết hỏng trƣớc tiến hành thử nghiệm Kiểm tra má phanh, đĩa phanh: Các mà phanh sau thời gian sử dụng bị mòn dần bị vỡ, cần kiểm tra thay má phanh cần thiết Đĩa phanh có trình vận hành bị bẩn, bị biến dạng va đập… dẫn tới hiệu phanh bị ảnh hƣởng, cần tiến hành vệ sinh, kiểm tra sử chữa sai lệch kích thƣớc đĩa phanh trƣớc tiến hành thử nghiệm Kiểm tra cảm biến mạch đo: Do đặc điểm bệ thử vận hành có rung lắc mạnh, điều kiện làm việc bệ thử nên cảm biến mạch đo bị hỏng hóc q trình thử nghiệm Trƣớc tiến hành thử nghiệm cần kiểm tra cảm biến, đo thử tín hiệu cảm biến, kiểm tra đo đạc thử thông số phanh tốc độ thấp, áp suất thấp 4.1.5 Điều kiện thử nghiệm: Cơng tác chuẩn bị thí nghiệm có vai trị quan trọng việc bảo đảm an toàn lao động nâng cao độ tin cậy kết thử nghiệm, để tiến hành thử nghiệm, bệ thử phanh ABS mơ hình ¼ cần phải đáp ứng đƣợc tiêu sau:  Đảm bảo an toàn lao động  Các chi tiết, cụm chi tiết làm việc bình thƣờng tình trạng kỹ thuật tốt, mối ghép đƣợc điều chỉnh phù hợp, kích thƣớc lắp ghép, yêu cầu độ đồng tâm, độ kín, khoảng cách…đúng theo thiết kế 77  Nguồn điện pha đảm bảo yêu cầu điện áp độ lẹch pha… Nguồn điện Ac-quy 12V đảm bảo cho mạch đo mạch điều khiển, chấp hành ABS hoạt động bình thƣờng  Kiểm tra vận hành bệ thử vận tốc thấp không phát cố cho kết đo xác 4.1.6 Thao tác thử nghiệm: Sau tiến hành bƣớc chuẩn bị thử nghiệm, kiểm tra bệ thử đạt yêu cầu để thử nghiệm, ta tiến hành thử nghiệm theo trình tự sau:  Đấu nối nguồn điện cho động mạch đo, mạch điều khiển bệ thử  Khởi động máy tính, mạch điều khiển  Khởi động bệ thử, cho bệ thử chạy tới vận tốc yêu cầu (v≈50 km/h)  Ngắt áp-tô-mát động dẫn động, nhấn cần phanh để tiến hành phanh  Sau trình phanh kết thúc, ghi lƣu lại thơng số phanh đo đƣợc máy tính  Kiểm tra sơ tình trạng kỹ thuật bệ thử sau lần thử nghiệm thứ  Tiến hành khởi động lại bệ thử để tiến hành thử nghiệm lần đạt đƣợc số lần thử nghiệm cần thiết  Khi đủ số liệu thử nghiệm, tắt mạch đo máy tính, ngắt nguồn điện 12V điện pha, kiểm tra lần cuối tình trạng kỹ thuật bệ thử 4.1.7 Xử lý số liệu thí nghiệm: Với thuật toán điều khiển ABS, tiến hành thử nghiệm phanh bệ thử lần để dễ tính tốn sai số đo thu đƣợc kết gần Các thông số phanh đƣợc đo trình thử nghiệm phanh là:  Quãng đƣờng phanh S (m)  Vận tốc bánh xe 1 (rad/s)  Vận tốc xe 2 (rad/s) 78  Áp suất phanh P (bar) Thơng số đƣợc tính tốn q trình xử lý số liệu hệ số trƣợt λ Các thông số vận tốc xe, vận tốc bánh xe, áp suất phanh mạch đo gửi máy tính đƣợc cho nhƣ bảng số liệu sau: 4.2 Các tập thực hành mơ hình Các tập thực hành đƣợc biên soạn theo modul độc lập khác 4.2.1 Bài tập 1: Quan sát hoạt động hệ thống ABS Mục đích - Phân biệt hoạt động hệ thống phanh ABS làm việc hay không làm việc Trình tự thực - Quan sát hoạt động phanh bình thƣờng (ABS khơng hoạt động): * Trường hợp 1: phanh gấp  ABS có cố Bƣớc 1: Bật khóa điện IG/SW vị trí ON Quan sát đèn ABS Học viên tự điền: ( Đèn ABS sáng liên tục ABS có cố)  Bƣớc 2: Bật công tắc điều khiển motor đạt tới vận tốc ổn định  Bƣớc 3: Đạp phanh gấp Quan sát bánh xe tiếng kêu Học viên tự ghi: ( Bánh xe bị bó cứng có tiếng kêu rít ABS khơng làm việc ) * Trƣờng hợp 2: Rà phanh ABS tốt  Bƣớc 1: Bật khóa điện IG/SW vị trí ON Học viên tự ghi: ( Đèn ABS tắt sau giây Quan sát đèn ABS ABS tốt )  Bƣớc 2: Bật công tắc điều khiển motor đạt tới vận tốc ổn định  Bƣớc 3: Đạp phanh nhẹ dừng 79 Học viên tự ghi: (Bánh xe dừng hẳn tiếng kêu dầu phanh khơng biến thiên đèn hiển thị hoạt động ABS không sáng Áp suất ABS không bị kích hoạt * Trường hợp 3: Phanh gấp  ABS tốt Bƣớc 1: Bật khóa điện IG/SW vị trí ON Học viên tự ghi: ( Đèn ABS sáng giây Quan sát đèn ABS ABS tốt )  Bƣớc 2: Bật công tắc điều khiển motor đạt tới vận tốc ổn định  Bƣớc 3: Đạp phanh quan sát Học viên tự ghi:( Bánh xe dừng hẳn: Áp suất dầu phải biến thiên , đèn LED chớp sáng ABS kích hoạt) Kết luận Hệ thống ABS làm việc thỏa mãn đồng thời điều kiện sau: - Tốc độ bánh xe đạt tới giá trị định; - Có nguồn điện cung cấp cho hệ thống; - Khi phanh gấp Khi ABS làm việc, có rung động bàn đạp phanh 4.2.3 Bài tập 2: Đo tín hiệu điện áp cảm biến tốc độ bánh xe Mục đích Cho bánh xe quay mức số vòng quay khác nhau, đo xung điện áp từ cảm biến tốc độ bánh xe gửi ECU để thấy rõ tín hiệu tỉ lệ với tốc độ bánh xe Chuẩn bị - Lấy thêm đồng hồ hiển thị sóng - Kiểm tra an tồn trƣớc vận hành Trình tự thực  Bƣớc 1: Gắn đồng hồ hiển thị xung vào dầu cảm biến bánh xe 80  Bƣớc 2: Bật công tắt motor Quan sát đồng hồ Học viên tự ghi: ( Tín hiệu dạng hình sin )  Bƣớc 3: Thay đổi tốc độ motor ghi lại số liệu Học viên tự ghi: ( Bảng số liệu ) Motor 300 500 700 1000 1400 1700 2000 Tần số sóng Giá trị điện áp Kết luận - Tín hiệu cảm biến tốc độ gửi ECU dạng xung điện áp hình sin - Như giá trị điện áp đo tỉ lệ thuận với tốc độ bánh xe Các giá trị nằm dãy hoạt động cảm biến tốc độ (dưới 100mV tốc độ thấp đạt đến 100 V tốc độ cao, tùy loại cảm biến) - Chính biến thiên xung điện áp tín hiệu để ECU nhận biết tình trạng bị bó cứng bánh xe, điều khiển hệ thống ABS hoạt động 4.2.3 Bài tập : ĐO TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN TỪ ECU ĐẾN VAN ĐIỆN TRONG BỘ ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC Mục đích Bộ điều khiển thủy lực mơ hình sử dụng van điện từ loại vị trí Tín hiệu điều khiển ECU gửi đến van điện dƣới dạng thay đổi cƣờng độ dòng điện 0, 5A để điều khiển trình tăng, giữ giảm áp suất Tiến hành đo giá trị cƣờng độ dòng điện điều khiển để thấy rõ nguyên tắc điều khiển hệ thống Chuẩn bị - Đồng hồ Ohm kế 81 Trình tự thực  Bƣớc 1: Bật IG/SW Quan sát đèn ABS Học viên tự ghi: ( Đèn ABS sáng giây ABS tốt tiếp tục làm )  Bƣớc 2: Nối đồng hồ ampe từ ECU tới cấu chấp hành  Bƣớc 3: Bật motor điện cho quay với vận tốc 900 v/p  Bƣớc 4: Đạp phanh gấp quan sát giá trị cƣờng độ dòng điện Học viên tự ghi: ( Trạng thái giá trị dòng điện) Trạng thái Tăng áp Giảm áp Giữ áp Giá trị (A) Kết luận - Màn hình hiển thị xác thay đổi mức cƣờng độ dịng điện: 0, 2, 5A tín hiệu điều khiển từ ECU đến van điện chấp hành thủy lực, điều khiển chế độ tăng, giữ giảm áp suất tƣơng ứng - Dòng điện 2A 5A liên tục đƣợc trì để điều khiển chế độ giảm áp giữ áp, mà khơng thấy xuất trở lại tín hiệu dịng điện 0A Sở dĩ nhƣ mơ hình, tƣợng bánh xe bị hãm cứng trƣợt dễ xảy so với xe thực tế (do tải trọng tác dụng lên bánh xe nhỏ hơn) 4.2.4 Bài tập 4: Xác định mối quan hệ tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe tính hiệu điều khiển van điện ECU Mục đích Đo đồng thời tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe tín hiệu điều khiển ECU đến van điện để thấy rõ khả ứng xử hệ thống ABS việc chống hãm cứng bánh xe phanh Chuẩn bị - Đồng hồ ampe 82 Trình tự thực  Bƣớc 1: Bật IG/SW vị trí ON Quan sát đèn ABS  Bƣớc 2: Thay đổi tốc độ động sau lần đạp phanh Ghi lại số liệu Học viên tự ghi: ( Tốc độ động đèn LED ) nđc 300 600 700 900 100 LED Kết luận - Trường hợp ABS không làm việc cho thấy khơng có tín hiệu điều khiển ECU rà phanh Lúc biên độ xung điện áp cảm biến tốc độ bánh xe biến thiên chậm nên giảm tốc nhỏ, chưa vượt qua ngưỡng giảm tốc tính tốn ECU chưa điều khiển hệ thống ABS làm việc - Trường hợp ABS làm việc cho thấy phanh gấp, xung điện áp cảm biến tốc độ bánh xe biến thiên lớn, nên giảm tốc tăng nhanh ECU tính tốn giảm tốc so sánh với ngưỡng giảm tốc định, giảm tốc vượt giới hạn này, điều khiển cường độ dòng điện đến van điện 4.2.5 Bài tập 5: Thực tập chuẩn đoán kiểm tra, sửa chữa Mục đích - Biết cách chẩn đốn, tìm hƣ hỏng hệ thống ABS, cách đọc xóa mã lỗi Rèn luyện thao tác kỹ sửa chữa Chuẩn bị - Dây điện chuyên dùng - Kiểm tra an toàn trƣớc vận hành Trình tự thực  Bƣớc 1: Bật công tắc IG/SW Quan sát đèn ABS Học viên tự ghi: ( ABS sáng liên tục 83 ABS có cố)  Bƣớc 2: Đọc lỗi, nối TC E1 Quan sát đèn ABS Học viên tự ghi: ( Đèn ABS chuyển sang chế độ chớp sáng tắt: Đèn ABS chớp lần, lần cách 0,5s Sau tạm dừng 1,5s, đèn chớp tiếp lần, lẫn cách 0,5s sau tạm dừng 4s, chu kỳ lại tiếp tục Xác định mã lỗi số 24) Dịch lỗi: Tra tài liệu, bảng mã chẩn đoán Học viên tự ghi: ( Mã lỗi 24 tượng hư hỏng hở hay chập mạch van điện vị trí bánh sau trái Khu vực hư hỏng khoanh vùng van điện hay dây điện giắc nối.)  Bƣớc 3: Tắc IG/SW Tháo dây điện chuyên dùng  Bƣớc 4: Xử lý cố  Sử dụng Ohm kế đo điện trở dây dẫn từ cực (SRL) ECU đến van điện sau trái điều khiển thủy lực, phát đƣợc hở mạch cơng tắc bảng điều khiển( vị trí OFF)  Bƣớc 5: Xóa lỗi Bật cơng tắc IG/SW, nối tắt hai cực TC E1 Đạp phanh liên tục nhiều lần vòng 3s Đèn ABS chớp liên tục, báo hiệu hệ thống xóa mã lỗi xong hệ thống khơng cịn lỗi nữa, ABS sẵn sàng làm việc Kết luận Ngoài nhiệm vụ điều khiển điều khiển thủy lực, ABS cịn có chức chẩn đốn, kiểm tra ban đầu chế độ an toàn Khi hệ thống có lỗi ABS khơng làm việc, tránh ứng xử không hệ thống gây nguy hiểm q trình phanh 84 Bằng cách đóng mở công tắc bảng điều khiển để làm hở mạch điện hệ thống ABS, ta tiến hành nhiều tập thực hành tương tự để rèn luyện thao tác kỹ Ngồi ra, mơ hình cịn thực nhiều tập thực hành khác như: - Thực tập xả khí hệ thống phanh thủy lực - Thực tập sửa chữa cụm chi tiết hệ thống phanh thủy lực hệ thống ABS… 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đƣợc hƣớng dẫn tận tình TS Đàm Hồng Phúc, quan tâm giúp đỡ Thầy viện khí động lực, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Hội bạn bè, đồng nghiệp với nỗ lực thân, tơi hồn thành nội dung Luận văn cao học thời gian qui định đạt đƣợc yêu cầu, nhiệm vụ đặt chế tạo thành cơng mơ hình hoạt động hệ thống ABS biên soạn tài liệu giảng dạy hệ thống Đề tài đạt đƣợc số kết định, đem lại nhiều ý nghĩa mặt khoa học nhƣ thực tiễn Nội dung đề tài mang tính thiết thực, lĩnh vực đƣợc quan tâm nay, nghiên cứu hệ thống ABS, để góp phần khai thác sử dụng có hiệu hệ thống ABS nói riêng ơtơ nói chung Trƣớc mắt, sản phẩm đề tài công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác giảng dạy, đào tạo nguồn nhân lực có chất lƣợng cao Mơ hình đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật, tính sƣ phạm, thẩm mỹ, có nhiều chức năng, nhƣng giá thành thấp nhiều so với hàng ngoại nhập Mơ hình cĩ thể dùng để nghiên cứu giảng dạy hệ thống ABS trƣờng Trung cấp nghề, Cao Đẳng nghề Đại học, ngồi mơ hình cịn cĩ thể điều khiển đƣợc chế độ tốc độ thử nghiệm khác nhờ phận biến tần cho motor dẫn động Vì vậy, sở để hƣớng đến việc sản xuất thiết bị dạy học, đáp ứng cho nhu cầu đào tạo trƣờng Nội dung luận văn mơ hình v tài liệu mang tính hệ thống, nhƣng đầy đủ, đáp ứng yêu cầu đặt tài liệu giảng dạy hệ thống ABS Hướng phát triển đề tài kiến nghị Do hạn chế thời gian kinh phí, nên đề tài dừng lại việc nghiên cứu hệ thống ABS hệ thống phanh thủy lực Mơ hình thể đƣợc kiểu hệ thống ABS điển hình phổ biến Để đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lƣợng giảng dạy, đề tài cần phát triển, nghiên cứu thêm ứng dụng ABS hệ thống phanh khác nhƣ phanh khí nén, phanh điện Đồng thời, 86 cần phải có nhiều thiết bị mơ hình dạy học hệ thống ABS đa dạng, phong phú chủng loại Có nhƣ vậy, rút ngắn khoảng cách trình đào tạo nhà trƣờng với phát triển nhanh thực tế bên ngồi Nền cơng nghiệp ôtô Việt Nam non trẻ nhƣng đầy tiềm năng, với phát triển nhanh phƣơng tiện giao thơng, cần nguồn nhân lực có trình độ kỹ thuật cao Từ khâu đào tạo, thiết nghĩ Nhà nƣớc trƣờng học cần có sách đầu tƣ mức công tác phát triển phƣơng tiện thiết bị dạy học để đáp ứng nhu cầu to lớn thiết thực Đây đƣờng ngắn để góp phần xây dựng thành cơng nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan (2012), Bài giảng “Tính tốn thiết kế ơ-tơ” PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Cấu tạo gầm ô-tô NXB Giáo Dục R Morselli, R Zanasi Self-Tuning Control Strategy for Antilock Braking System University of Modena and Reggio Emilia, Italy Idar Petersen Wheel Slip Control in ABS Brakes using Gain Scheduled Optimal Control with Constraints Department of Engineering Cybernetics Norwegian University of Sciene and Technology Trondheim, Norway Tài liệu lập trình vi điều khiển website: http://www.hocavr.com 88 ... động hệ thống ABS phù hợp đáp ứng đƣợc yêu cầu giảng dạy nghiên cứu -Biên soạn tài liệu giảng dạy hệ thống ABS Đề tài ? ?Nghiên cứu xây dựng mơ hình học cụ tài liệu giảng dạy hệ thống phanh ABS? ??... hệ thống phanh thật Nhìn chung, với thiết bị mơ hình có, chƣa thể đáp ứng đƣợc nhu cầu giảng dạy hệ thống ABS 1.4 Mục tiêu nghiên cứu luận văn Đề tài ? ?xây dựng mơ hình học cụ tài liệu giảng dạy. .. điển hình đƣợc trang bị nhiều xe 1.5.2 Phương pháp nghiên cứu Với mục tiêu ? ?Xây dựng mơ hình học cụ tài liệu giảng dạy hệ thống phanh ABS? ?? để phục vụ cơng tác giảng dạy, nên phƣơng pháp nghiên cứu