(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… (Ký tên ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian công tác, học tập thực luận văn cao học - Ban giám hiệu Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, phòng sau đại học ,TS Nguyễn Văn Trạng ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Động Lực tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa học thực tốt luận văn - Quý thầy, cô tham gia giảng dạy lớp cao học ngành Kỹ thuật khí động lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, khóa 2014B - TS Nguyễn Nước dành nhiều thời gian để hướng dẫn tận tình đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn - Gia đình, bạn bè đồng nghiệp khuyến khích, động viên giúp đỡ nhiều công việc sống Tp HCM, ngày tháng năm 2016 Học viên thực Kiều Ngọc Dịch Vụ iii TÓM TẮT Hệ thống phanh hệ thống quan trọng tơ đảm bảo tính an tồn ô tô chuyển động đường Hệ thống phanh khí nén thường sử dụng phổ biến loại xe xe buýt, xe tải, xe đầu kéo rơ-moóc Sự hoạt động hệ thống phanh xem lý tưởng mà lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ từ người điều khiển quãng đường phanh ngắn Việc chậm trễ thời gian phanh thời gian đáp ứng hệ thống phanh hai thơng số quan trọng đóng vai trò lớn việc xác định quãng đường phanh dừng lại xe Đối với hệ thống phanh khí nén sơ-mi-rơ-mc TP Hồ Chí Minh nói riêng, thường sử dụng loại van khí điều khiển nên tồn khoảng thời gian chậm tác dụng chúng Việc đề xuất giải pháp thiết kế hệ thống phanh điện khí nén sơ-mi-rơ-mc sử dụng van điều khiển điện tử điều làm giảm quãng đường phanh xe cách giảm thời gian trễ thời gian phản ứng hệ thống phanh Các nội dung trình bày tập trung vào việc đánh giá hiệu hệ thống phanh điện khí nén so với hệ thống phanh khí nén thơng thường Điều thực cách tính tốn động lực học dẫn động phanh điện-khí nén, thiết kế sơ đồ dẫn động phanh điện khí nén, thiết kế hệ thống điều khiển điện tử xây dựng mơ hình thử nghiệm Cấu trúc luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Nghiên cứu dẫn động phanh khí nén rơ-mc siêu trường Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển điện cho dẫn động phanh khí nén rơ-mc Chương 5: Kết luận iv ABSTRACT The brake system is one of the vital systems in an automobile that ensure its safety on the road Air brake systems are usually used in vehicle such as buses, trucks and tractor–trailers The brake system should ideally operate with the least effort from the driver and should stop the vehicle within the shortest possible distance The brake time lag and the brake response time are two important parameters that play a major role in determining the stopping distance For the pneumatic brakes system on tractor–trailers in Ho Chi Minh city, the conventional air brake system uses mechanically actuated valves that have an intrinsic time lag associated with them the proposed solution an electro-pneumatic brake will use electronically actuated valves that will reduce the stopping distance of the vehicle by decreasing the time lag and the response time of the brake system The work presented in this paper focuses on a comprehensive performance evaluation of an electro-pneumatic brake system in comparison with the conventional air brake system This is carried out by designing electro pneumatic brake actuator diagrams, design electric control system and construction of experimental modeling Structure thesis consists of five chapters: Chapter 1: Overview Chapter 2: Theoretical basis Chapter 3: Researching pneumatic brake actuator on tractor–trailers Chapter 4: Designing electric control system for pneumatic brake actuator on tractor–trailers Chapter 5: Conclusion v MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời cám ơn iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách hình viii Danh sách bảng x Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý thực tính cấp thiết đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.3 Mục đích nhiệm vụ đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Phạm vi nghiên cứu Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN 2.1 Vai trị tơ phát triển kinh tế-xã hội 2.2 Vài nét vấn đề an tồn giao thơng vai trị hệ thống phanh 2.3 Khái quát hệ thống phanh khí nén 12 2.3.1 Đặc điểm hệ thống phanh khí nén 12 2.3.2 Yêu cầu hệ thống phanh khí nén 16 2.4 Động lực học dẫn động phanh khí nén 18 2.4.1 Phương trình động lực học dẫn động phanh khí nén 18 2.4.2 Phương pháp tính tốn động lực học dẫn động phanh khí nén 22 2.5 Các giải pháp hồn thiện dẫn động phanh khí nén 28 2.5.1 Giải pháp nâng cao độ tin cậy 29 vi 2.5.2 Giải pháp làm tăng hiệu phanh 32 Chương 3: NGHIÊN CỨU DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN RƠ-MĨOC SIÊU TRƯỜNG 3.1 Dẫn động phanh khí nén rơ-mc siêu trường có điều khiển điện 37 3.2 Tính tốn động lực học dẫn động phanh khí nén sơ-mi-rơ-móoc 51 3.2.1 Giới thiệu hệ thống phanh khí nén sơ-mi-rơ-mc 51 3.2.2 Tính tốn động lực học dẫn động phanh khí nén sơ-mi-rơ-moóc 3.3 Giải pháp nâng cao hiệu độ tin cậy cho dẫn động phanh khí nén rơ-moóc siêu trường 61 3.3.1 Giải pháp nâng cao độ tin cậy 61 3.3.2 Giải pháp nâng cao hiệu phanh 63 Chương 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN CHO DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN SƠ-MI-RƠ-MC 4.1 Thuật tốn điều khiển PID 69 4.2 Bộ vi điều khiển Arduino, van dẫn cảm biến 72 4.3 Phương pháp điều khiển 79 4.4 Thiết kế, chế tạo mơ hình thử nghiệm 80 Chương 5: KẾT LUẬN 5.1 Kết nghiên cứu 90 5.2 Hướng phát triển đề tài 91 Tài liệu tham khảo 92 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Mơ hình hóa hệ thống phanh khí nén Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống phanh điện – khí nén Hình 1.3: Sơ đồ mơ hình hóa dẫn động khí nén Hình 1.4: Sơ đồ thí nghiệm hệ thống van phanh kép Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống phần cứng Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén xe KAMAZ-5320 13 Hình 2.2: Giản đồ phanh 14 Hình 2.3: Tiết lưu (a) kí hiệu (b) 19 Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén hãng Bendix 29 Hình 2.5: Sơ đồ cung cấp khí nén hệ thống phanh tơ 30 Hình 2.6: Sơ đồ mạch dẫn động phanh cầu trước 31 Hình 2.7: Sơ đồ mạch dẫn động phanh cầu sau phanh dừngvới van 32 xả nhanh van tăng tốc 32 Hình 2.8: Bố trí van tăng tốc xe 33 Hình 2.9: Sơ đồ bố trí van hạn chế áp suất cầu trước 35 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí điều hịa lực phanh .36 Hình 3.1: Dẫn động phanh rơ-mc dịng 39 Hình 3.2: Dẫn động phanh rơ-mc hai dịng 40 Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh đoàn xe Mac 64227 41 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý van điện từ 44 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện - khí nén 47 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện khí nén rơ mc 48 Hình 3.7: Đặc tính động lực học dẫn động phanh điện - khí nén 50 Hình 3.8: Thơng số kỹ thuật sơ-mi rơ-mc loại 40 feet, trục 52 Hình 3.9: Sơ đồ hệ thống phanh sơ-mi rơ-mc loại 40 feet, trục 53 viii Hình 3.10: Sơ đồ dẫn động phanh sơ-mi rơ-mc hai cầu 54 Hình 3.11: Đặc tính lưu thơng khâu D-E 55 Hình 3.12: Sơ đồ mơ hình hóa mạch dẫn động phanh 56 Hình 3.13: Đồ thị hệ số lưu lượng μ ứng với đường kính chiều dài đường ống 58 Hình 3.14: Lưu đồ thuật tốn 59 Hình 3.15: Đặc tính động lực học dẫn động phanh sơ-mi-rơ-mc hai cầu 59 Hình 3.16: Sơ đồ mơ hình hóa mạch dẫn động phanh có điều khiển điện 60 Hình 3.17: Đặc tính động lực học dẫn động phanh sơ-mi-rơ-mc hai cầu có điều khiển điện 60 Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bảo vệ xe kéo 61 Hình 3.19: Sơ đồ hệ thống phanh xe kéo rơ-moóc 62 Hình 3.20: Sơ đồ hệ thống phanh sơ-mi rơ-moóc loại 40 feet, trục 64 Hình 3.21: Sơ đồ hệ thống kết hợp van phanh tay van tăng tốc 65 Hình 3.22: Sơ đồ hệ thống phanh sơ-mi-rơ-mc có điều khiển điện 67 Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc điều chỉnh PID 69 Hình 4.2: Card Arduino UNO 72 Hình 4.3: Sơ đồ khối cảm biến áp suất 74 Hình 4.4: Cấu tạo cảm biến kiểu áp trở 75 Hình 4.5: Cảm biến áp suất E8CC 76 Hình 4.6: Đặc tuyến sơ đồ mạch cảm biến 77 Hình 4.7 Van servo khí nén Joucomatic 77 Hình 4.8: Ký hiệu van sơ đồ giắc nối điện 78 Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý làm việc 78 Hình 4.10: Sơ đồ khối van tỷ lệ 79 Hình 4.11: Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện khí nén rơ mc…………… 79 Hình 4.12: Mơ hình thiết kế hồn thiện 82 ix Hình 4.13: Khung gá cho mơ hình 82 Hình 4.14: Lưu đồ giải thuật điều khiển .83 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Sự tương đương đại lượng điện khí nén 24 Bảng 2.2: Các sơ đồ dẫn động khí nén biểu thức tốn học 26 x Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 LÝ DO THỰC HIỆN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngày vớ phát triển kinh tế xã hội kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ tất lĩnh vực công nghiệp, thương mại, du lịch, xây dựng, dịch vụ…, phương tiện giao thơng phát triển khơng ngừng Đặc biệt giao thơng đường tơ đóng vai trị chủ đạo, ngành cơng nghiệp ơtơ phát triển quy mơ rộng lớn Ơtơ đóng vai trị quan trọng giao thơng vận tải, thay cho nhiều phương tiện chuyên chở khác, nâng cao hiệu công việc tính kinh tế đáp ứng ngành công nghiệp khác Cùng với phát triển vượt bật khoa học kỹ thuật nhu cầu ngày cao người tiêu dùng đòi hỏi nhà chế tạo, nhà sản xuất ô tô phải cải tiến công nghệ nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu dòng xe đời với đầy đủ tính tiện nghi mang tính chất chuyên dụng hơn, từ yêu cầu mà ơtơ khơng ngừng cải tiến hồn thiện hơn, đáp ứng nhu cầu ngày cao phương tiện chuyên chở nhu cầu giao thông lại người Ngoài yêu cầu hệ thống hệ thống treo, hệ thống lái, kết cấu khung vỏ…cần thiết kế đảm bảo tối ưu hệ thống quan trọng thiếu ôtô hệ thống phanh xe Để nâng cao tính tiện nghi, đảm bảo tốc độ tối đa cho ơtơ q trình chuyển động địa hình, độ tin cậy cao, đảm bảo an tồn cho hành khách hàng hóa suốt q trình vận hành tơ Đặc biệt Việt Nam nay, nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày nhiều loại xe tải cỡ lớn xe đầu kéo rơ-mc việc trang bị, bổ sung tài liệu kỹ thuật loại xe cần thiết, góp phần sử dụng khai thác phương tiện đạt hiệu tốt Hiện đa số tài liệu dùng cho ngành khí tơ cịn ít, có thường tài liệu hướng dẫn sử dụng hay lý thuyết chung, tài liệu kết cấu xe cụ thể Đặc biệt tài liệu riêng hệ thống phanh xe kéo rơ-moóc chưa tục áp suất đầu trở thành tỉ lệ với tín hiệu đầu vào, cho phép áp đầu tỷ lệ với tín hiệu đầu vào Hình 4.10: Sơ đồ khối van tỷ lệ 4.3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN Có nhiều sơ đồ dẫn động phanh điện - khí nén khác mặt ngun lý như: theo thơng số dịng điện điều khiển thường sử dụng phổ biến thay đổi giá trị điện áp tần số dịng điện Hình 4.11 sơ đồ ngun lý hoạt động hệ thống phanh điện – khí nén Hình 4.11: Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện khí nén rơ mc Van tổng phanh; Van bảo vệ hai ngã; Bầu phanh; Van tăng tốc Hộp điều khiển; Van servo khí nén; Cảm biến áp suất Lúc vị trí ban đầu bầu phanh thơng với khí trời qua đường ống cụm van servo Khi thực q trình phanh tín hiệu điện áp từ cảm biến bàn đạp phanh 79 (1) đưa vào vi điều khiển (5) Bộ vi điều khiển điện xử lý tín hiệu gửi đến xuất tín hiệu điều khiển cho cụm van servo (6), cụm van mở cho dịng khí qua van bảo vệ hai ngã (2) tác động lên van tăng tốc (4) làm khoang bầu phanh thơng với bình chứa lúc khí nén nạp vào bầu phanh áp suất tăng lên Sự thay đổi áp suất chuyển đổi thành tín hiệu điện áp biến (7) gửi vi điều khiển, điều khiển xảy trình so sánh tín hiệu với tín hiệu từ cảm biến bàn đạp Nếu thông số điện áp từ cảm biến bàn đạp lớn tín hiệu cảm biến bầu phanh vi điều khiển điện tử mở cửa cụm van servo điện từ làm thơng bình chứa với bầu phanh, tín hiệu cân cụm van điện từ đóng lại Trong trường hợp mà tín hiệu điện áp cảm biến bầu phanh lớn tín hiệu từ cảm biến bàn đạp phanh cụm van servo điện từ cho phép bầu phanh thơng với khí trời Như việc điều chỉnh áp suất bầu phanh phụ thuộc vào thơng số tín hiệu cảm biến bàn đạp Hộp điều khiển thiết kế lập trình để báo lỗi hư hỏng, nghĩa điều khiển khơng nhận tín hiệu từ cảm biến, cảm biến hoạt động khơng ổn định…thì đèn báo cố bật 4.4 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM 4.4.1 Ý tưởng thiết kế Hệ thống phanh khí nén hệ thống phanh hoàn chỉnh tương đối khác với hệ thống phanh khác Hệ thống phanh có ưu điểm định ứng dụng rộng rãi xe có tải trọng lớn, xe siêu trường, siêu trọng phục vụ cho nghành công nghiệp nặng Như việc nghiên cứu học tập hệ thống quan trọng Xuất phát từ ý tưởng ngồi việc nghiên cứu lý thuyết hàn lâm cho đề tài, tác giả thiết kế chế tạo mơ hình để thử nghiệm kiểm chứng với kết nghiên cứu Ngồi mơ hình thiết kế cịn nhằm mục đích phục vụ cơng tác giảng dạy mơ trực quan, sinh động, có khả giúp cho hoạt động nghiên cứu học tập sinh viên thuận lợi 80 4.4.2 Thiết kế mơ hình Căn vào hoạt động điều kiện cụ thể không gian xưởng kích thước chi tiết Tuy dạng mơ hình đồng thời cịn chịu chi phối yếu tố khác, mơ hình cần đảm bảo u cầu sau: - Mơ tả gần xác trạng thái hoạt động thiết bị hệ thống - Cần bố trí tương đối hợp lý, hài hòa để thuận tiện cho quan sát - Thể tính phương pháp vận hành xe thực tế - Giới hạn kích thước nhỏ, gọn khối lượng nhẹ, đủ sức chịu tải để thuận tiện cho việc di chuyển Nhằm tạo điều kiện cho việc bố trí thuận lợi cho quan sát, tính thẩm mỹ mơ hình thiết kế khung nhơm định hình với kích thước 500x600mm gia cố cứng vững Bề mặt lắp thiết bị chế tạo từ nhơm có kích thước tương ứng với khung có khoan lổ bắt bu-lơng Mơ hình thiết kế sở cụm chi tiết có thật xe thiết bị hỗ trợ Hệ thống gồm có:  Bầu phanh  Van tăng tốc  Van tổng phanh  Van bảo vệ hai ngã  Van tỷ lệ  Van solenoid  Bộ điều chỉnh áp suất đồng hồ đo áp suất  Cảm biến áp suất  Mạch điều khiển Arduino  Bộ nguồn Mơ hình sau thiết kế chế tạo hồn thiện đạt tính sau: - Mơ gần sát hoạt động hệ thống (đạp, nhả phanh) - Giả lập hệ thống điều khiển điện bị cố cho thấy hệ thống phanh hoạt động bình thường 81 - Hiển thị thời gian chậm tác dụng hệ thống qua LCD - Đèn báo lỗi bật hệ thống bị cố Một số hình ảnh mơ hình sau hồn thiện Hình 4.12: Mơ hình thiết kế hồn thiện Hình 4.13: Khung gá cho mơ hình 82 4.4.3 Lưu đồ giải thuật điều khiển Bắt đầu Khởi tạo HT Đọc tín hiệu từ cảm biến áp suất Cảm biến lỗi Đèn bật -Đèn tắt -Gọi hàm PID Giữ phanh Đóng van solenoid Van tỷ lệ mở Hình 4.14: Lưu đồ giải thuật điều khiển 4.4.4 Chương trình điều khiển #include LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); // select the pins used on the LCD panel // define some values used by the panel and buttons int lcd_key = 0; int adc_key_in = 0; #define btnRIGHT 83 #define btnUP #define btnDOWN #define btnLEFT #define btnSELECT #define btnNONE #define LED 13 #define Message_error 10 #define solenoid_valve 11 //config Motor -#define pwm int Pressure_in = A1; // select the input pin for the Pressure in int Pressure_out = A2; // select the input pin for the Pressure out int Pressure_Value_in = 0; // variable to store the value coming from the Pressure_in //0-10k-> 1-5v->205->2014 int Pressure_Value_out = 0; // variable to store the value coming from the Pressure_out //0-10k-> 1-5v->205->2014 int present_pressure_value =0; int x=0; bool error_sensor=false; bool en_time = false; unsigned long time_interval=0; unsigned long read_time=0; void lcd_keyboard(); void pid_calc(); void check_sensor(); void display_time(); //correction = Kp * error + Kd * (error - prevError) + kI * (sum of errors) //PID controller constants float KP = 0.5; //position multiplier (gain) 84 float KI = 0.025; // Intergral multiplier (gain) float KD = 0.01; // derivative multiplier (gain) int lastError = 0; int sumError = 0; //Integral term min/max (random value and not yet tested/verified) int iMax = 100; int iMin = 0; long previousTarget = 0; long previousMillis = 0; long interval = 10; // will store last time LED was updated // interval at which to blink (milliseconds) int pwm_limit = 255; long ms =0; bool blinkState = false; int read_LCD_buttons(){ adc_key_in = analogRead(0); // read the buttons // read the value from the sensor // my buttons when read are centered at these valies: 0, 144, 329, 504, 741 // we add approx 50 to those values and check to see if we are close // We make this the 1st option for speed reasons since it will be the most likely result if (adc_key_in > 1000) return btnNONE; // For V1.1 us this threshold if (adc_key_in < 50) return btnRIGHT; if (adc_key_in < 250) return btnUP; if (adc_key_in < 450) return btnDOWN; if (adc_key_in < 650) return btnLEFT; if (adc_key_in < 850) return btnSELECT; // For V1.0 comment the other threshold and use the one below: /* if (adc_key_in < 50) return btnRIGHT; if (adc_key_in < 195) return btnUP; 85 if (adc_key_in < 380) return btnDOWN; if (adc_key_in < 555) return btnLEFT; if (adc_key_in < 790) return btnSELECT; */ return btnNONE; // when all others fail, return this } void setup(){ lcd.begin(16, 2); // start the library lcd.setCursor(0,0); // set the LCD cursor position lcd.print("HTP_DIEN-KHI NEN"); // print a simple message on the LCD // initialize digital pin 13 as an output pinMode(13, OUTPUT); pinMode(Message_error, OUTPUT); pinMode(pwm, OUTPUT); pinMode(solenoid_valve, OUTPUT); // initialize serial communication: Serial.begin(9600); Serial.print ( "Serial OK" ); } void loop(){ lcd.setCursor(11,1); // move cursor to second line "1" and spaces over lcd.print(millis()/1000); // display seconds elapsed since power-up //real time // lcd_keyboard(); Pressure_Value_in = analogRead(Pressure_in); // // read the value from the Pressure_in Pressure_Value_out = analogRead(Pressure_out); // // read the value from the Pressure_out display_time(); lcd.setCursor(0, 1); 86 // lcd.print("Time:"); lcd.setCursor(5, 1); lcd.print(read_time); check_sensor(); if( error_sensor == false) pid_calc(); else digitalWrite(Message_error, HIGH); //on-off solenoid_valve if(Pressure_Value_in == present_pressure_value) digitalWrite(solenoid_valve, HIGH); else digitalWrite(solenoid_valve, LOW); /* lcd.setCursor(13,1); // move cursor to second line "1" and spaces over Pressure_Value_in = analogRead(Pressure_in); // // read the value from the Pressure_in lcd.print(Pressure_Value_in); // lcd.setCursor(13,1); // display seconds elapsed since power-up // move cursor to second line "1" and spaces over Pressure_Value_out = analogRead(Pressure_out); // // read the value from the Pressure_out // lcd.print(Pressure_Value_in); // display seconds elapsed since power-up analogWrite(pwm,x); //x=x+50; //if(x>255) x=0; //delay(5000); */ } void lcd_keyboard(){ lcd.setCursor(0,1); // move to the begining of the second line lcd_key = read_LCD_buttons(); // read the buttons } 87 void pid_calc() { if (millis() - previousMillis > interval) //time sample is 10 millis { previousMillis = millis(); // remember the last time we blinked the LED long error = Pressure_Value_out - Pressure_Value_in ; // find the error term of current position - target //generalized PID formula //correction = Kp * error + Kd * (error - prevError) + kI * (sum of errors) ms += KP * error + KD * (error - lastError) +KI * (sumError); Serial.print ( ms ); Serial.print ( " , " ); //Serial.println ( encoder0Pos ); lastError = error; sumError += error; //scale the sum for the integral term if(sumError > iMax) { sumError = iMax; } else if(sumError < iMin){ sumError = iMin; } if(ms > pwm_limit){ ms= pwm_limit; } if(ms < 0){ ms=0; } analogWrite(pwm,ms); //creat pwm blinkState = !blinkState; digitalWrite(LED, blinkState); 88 //int motorSpeed = map(ms,0,1024,0,255); //analogWrite ( SpeedPin, motorSpeed); } } void check_sensor() { if ((Pressure_Value_out>190) || (Pressure_Value_out>190)) error_sensor=true; } void display_time(){ if(Pressure_Value_in > present_pressure_value) { en_time = true; time_interval = millis(); //save start time } if(en_time == true){ if(Pressure_Value_out >500){ // Pressure_out is maximum (max 5bar->512) read_time= millis()-time_interval; en_time=false; } present_pressure_value = Pressure_Value_in; //save pressure value in } } 89 Chương 5: KẾT LUẬN 5.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu dẫn động phanh khí nén xe vận tải cỡ lớn có điều khiển điện, hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Nước, quan tâm giúp đỡ thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp, với nỗ lực thân, tơi hồn thành luận văn đạt số kết sau: - Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp mơ hình hóa dẫn động phanh Từ sở lý thuyết ta xây dựng phương pháp tính tốn động lực học dẫn động phanh khí nén phương pháp mơ hình hóa - Tính tốn động lực học dẫn động phanh khí nén mc kéo điển hình sở liệu thu thập từ hệ thống phanh moóc kéo xưởng lắp ráp rơmoóc Tp Hồ Chí Minh Kết thu liệu cho nghiên cứu - Phân tích nhược điểm dẫn động phanh mc kéo, đưa giải pháp khắc phục nhằm nâng cao độ tin cậy hiệu phanh phương pháp ứng dụng điều khiển điện kết hợp hệ thống - Thiết kế dẫn động phanh khí nén có điều khiển điện, tính tốn lại động lực học dẫn động phanh khí nén có điều khiển điện so sánh với kết với dẫn động phanh nguyên ban đầu - Thiết kế chế tạo thành công điều khiển cho sơ đồ dẫn động phanh khí nén có điều khiển điện - Mơ q trình hoạt động hệ thống qua mơ hình thực tế - Nội dung luận văn tài liệu mang tính hệ thống, đầy đủ, nghiên cứu áp dụng vào thực tế để tính tốn động lực học dẫn động hệ thống phanh khí nén lắp ráp thực tế vào hệ thống phanh rơ-moóc Đồng thời sử dụng tốt nội dung luận văn làm tài liệu tham khảo nghiên cứu động lực học dẫn động phanh khí nén tơ đoàn xe 90 5.1 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Do thời gian cịn hạn chế kinh phí có hạn, nên đề tài dừng lại việc thiết kế, chế tạo hệ thống dẫn động phanh điện khí nén mơ hình, trực quan mơ hoạt động hệ thống chưa lắp đặt thử nghiệm mc kéo thực tế Vì chưa có điều kiện đánh giá kết thực nghiệm Cũng chưa kết hợp thêm cảm biến tốc độ xe cảm biến loadcell phần dẫn động điện để mạch điều khiển hoàn thiện Trong tương lai, có điều kiện phát triển thêm đề tài tác giả kiến nghị mở rộng theo hướng sau: - Xây dựng mơ hình thực tế để kiểm nghiệm độ xác phương pháp tính tốn, đánh giá hiệu phanh từ kết thực nghiệm - Lắp đặt hệ thống thực tế moóc kéo, kiểm nghiệm chạy thử đường đo băng thử phanh - Tối ưu hệ thống dẫn động phanh khí nén có điều khiển điện cách tích hợp cảm biến tốc độ xe cảm biến Loadcell - Thiết kế chế tạo hộp ECU điều khiển hệ thống phanh ABS khí nén 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Air brake hand book Bendix Commercial Vehicle Systems LLC, 2004 [2] Air Brake Manual New Nouveau Brunswick CANADA Public safety [3] Alexander Kramskoy Improvement of calculation and dynamics air brake on vehicles Kharkiv State road, Transport University, 2006 [4] Đặng Quốc Cường Nghiên cứu mơ hình hóa dẫn động phanh khí nén nghiên cứu động lực học dẫn động phanh khí nén rơ-mc nhiều cầu” Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, 2012 [5] E Arun Kumar, Vikas Gautam and Shankar C Subramanian Performance Evaluation of an Electro-Pneumatic Braking System for Commercial Vehicles 2012 [6] Nguyễn Đức Lâm Nghiên cứu mô dẫn động phanh xe tải nặng, siêu nặng phục vụ giảng dạy Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, 2005 [7] TS Nguyễn Nước Lý thuyết ô tô NXB Giáo Dục, 2001 [8] N.F Metlyuk, V.P Avtushko Dynamics of pneumatic and hydraulic drive cars Machinery, Moscow 1980 [9] Lê Thành Sơn Matlab Simulink điều khiển tự động ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, 2008 [10] Nguyễn Khắc Trai Cấu tạo gầm ô tô tải, xe buýt NXB GTVT, 2007 [11] Wang Jun, GaoShuai and Zhang XingShuo Research of Pneumatic Braking Force Control on Regenerative Braking Electric Vehicle 2014 92 ... dẫn động phanh khí nén có điều khiển điện xe moóc kéo siêu trường (xe vận tải cỡ lớn) - ? ?Động lực học dẫn động phanh? ?? động lực học truyền động khí nén bên hệ thống phanh, phạm vi luận văn nghiên. .. 3.1 DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN RƠ-MOÓC SIÊU TRƯỜNG CÓ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN 3.1.1 Dẫn động phanh khí nén rơ-mc siêu trường Hệ thống phanh ô tô chủ yếu hệ thống phanh khí nén Liên kết dẫn động phanh. .. lực phanh khí nén lực phanh động Đối với hệ thống phanh điện khí nén xe buýt, hai vấn đề quan trọng hệ thống phanh tái tạo điều khiển lực phanh khí nén điều khiển lực phanh động Giả sử lực phanh