(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) iv CẢM TẠ Để hoàn thành đƣợc đề tài này, ngƣời thực đề tài, HUỲNH VĂN LỘC, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:  PGS.TS NGUYỄN LÊ NINH – Hƣớng dẫn khoa học đề tài;  Trung tâm ứng dụng kỹ thuật chuyển giao công nghệ - Đại học Tiền Giang – Hỗ trợ địa điểm, trang thiết bị, dụng cụ thực đề tài;  ThS Trần Thanh Phong – Giảng viên Bộ môn Điện – Điện tử trƣờng Đại học Tiền Giang – Tƣ vấn, hỗ trợ phần điện tử;  Lãnh đạo khoa Kỹ Thuật Công Nghiệp, Bộ mơn Cơ khí – Đại học Tiền Giang – Động viên, khích lệ tinh thần;  Tập thể lớp CKO – khố 2009A – Tƣ vấn góp ý chuyên môn, động viên tinh thần;  KS Huỳnh Ngọc Lƣợng – Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật chuyển giao công nghệ - Đại học Tiền Giang – Thử nghiệm xe;  KS Nguyễn Văn Phô – Khoa Cơ khí, Trƣờng Cao đẳng nghề Tiền Giang – Thử nghiệm xe;  Cử nhân Nguyễn Quốc Giang – Thử nghiệm xe;  Cử nhân Nguyễn Văn Quân – Thử nghiệm xe; v TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy Việt Nam” đƣợc thực từ ngày 01 tháng năm 2010 trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Nhiệm vụ đề tài giải vấn đề giảm tai nạn cho xe gắn máy có phanh đĩa cơng nghệ phanh chống bó cứng điều khiển điện tử Hệ thống chống bó cứng đƣợc chế tạo sử dụng cấu chấp hành hệ thống chống bó cứng ô tô Cảm biến loại cảm biến tiệm cận, họ E2A hãng Omron, sử dụng đĩa phanh xe để cắt cảm biến Hộp điều khiển đƣợc chế tạo lại hoàn toàn cho phù hợp với điều kiện giao thơng khí hậu Việt Nam Đề tài đƣợc thử nghiệm dựa theo TCVN 6824:2001 Xe đƣợc thử đƣờng có hệ số bám cao, thấp, từ thấp sang cao từ cao sang thấp Mỗi trƣờng hợp lấy 05 mẫu, tính quãng đƣờng phanh trung bình mẫu để so sánh với tiêu chuẩn Kết thử nghiệm chứng minh hệ thống chống bó cứng chế tạo hoạt động tốt, quãng đƣờng phanh đạt TCVN 6824:2001 độ ổn định xe phanh cao ABSTRACT Topic “Manufacturing research and test the antilock braking system for motorcycles in Viet Nam” was carried out from September 1, 2010 at the University of Technical Education of Ho Chi Minh City The mission of this project is to solve the problem for motorcycle accident reduction with disc brakes with antilock brakes with electronic control Antilock braking system built using the actuator of the antilock braking system on the car Type of sensors is proximity sensor, E2A family of Omron, the vehicle‟s brake discs are cut for sensor rings Electronic Control Unit is made entirely in accordance with traffic conditions and climate of Viet Nam Subject tested according to Viet Nam Standard 6824:2001 Testing vehicle on road on a high sticking coefficient, low sticking coefficient, from low to high and from high to low Each case took five samples, the average braking distance of samples to compare with the standard Test results have prven antilock braking system produced to work well, reach Viet Nam Standard 6824:2001 and high stability of the vehicle when braking vi MỤC LỤC TRANG LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iv CẢM TẠ v TÓM TẮT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lí chọn đề tài 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Đối tƣợng giới hạn đề tài 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6 Nội dung nghiên cứu Chƣơng 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Sự xuất kết cấu phanh chống bó cứng kỹ thuật xe giới 2.2 Phanh chống bó cứng tơ Việt Nam 2.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 2.2.2 Cảm biến giảm tốc 2.2.3 Bộ chấp hành 11 2.2.4 Hộp điều khiển (ECU) 12 2.3 Phanh chống bó cứng xe gắn máy nƣớc 17 vii 2.3.1 Hệ thống phanh kết hợp 18 2.3.2 Hệ thống phanh ABS 19 2.3.3 Hệ thống phanh ABS kết hợp điều khiển điện tử 23 2.4 Phanh đĩa xe gắn máy Việt Nam giải pháp 26 2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phanh xe gắn máy 32 2.5.1 Sự khác biệt đặc điểm phanh ô tô xe gắn máy 32 2.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phanh xe gắn máy 32 2.6 Những yêu cầu linh kiện điện tử lắp xe gắn máy Việt Nam [2] 34 Chƣơng 3: THIẾT KẾ NGUN LÍ HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BĨ CỨNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CHO XE GẮN MÁY 36 3.1 Các phƣơng án thiết kế ngun lí hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 36 3.2 Kết cấu hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 37 3.3 Nguyên lí hoạt động hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 39 Chƣơng 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG CHO XE GẮN MÁY 41 4.1 Cấu trúc điều khiển phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 41 4.1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 41 4.1.2 Các tín hiệu vào 42 4.1.3 Các tín hiệu 42 4.2 Thuật tốn điều khiển phanh chống bó cứng 43 4.2.1 Thuật toán điều khiển 43 4.2.2 Tính vận tốc bánh xe Vw 45 viii 4.2.3 Tính gia tốc bánh xe phanh aw 46 4.2.4 Tính độ trƣợt λ 46 4.3 Chế tạo hộp điều khiển 47 4.3.1 Mạch dao động vi điều khiển 47 4.3.2 Mạch nguồn kiểm tra nguồn 48 4.3.3 Mạch nhận tín hiệu phanh 49 4.3.4 Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe 50 4.3.5 Mạch điều khiển động điện, van điện từ chấp hành đèn báo phanh chống bó cứng 50 4.4 Viết chƣơng trình điều khiển phanh 51 4.4.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống 51 4.4.2 Chƣơng trình điều khiển hệ thống 51 Chƣơng 5: THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG TRÊN XE GẮN MÁY 57 5.1 Các thông số xe thử nghiệm 57 5.2 Giải pháp lắp đặt hệ thống phanh chống bó cứng lên xe gắn máy 58 5.3 Thử xe 60 5.3.1 Thiết bị thử 60 5.3.2 Điều kiện thử 64 5.3.3 Thử xe 65 5.4 Kết đánh giá 67 Chƣơng 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 71 6.1 Kết luận 71 6.1.1 Ƣu điểm đề tài 71 6.1.2 Tồn – Hạn chế đề tài 71 ix 6.2 Hƣớng phát triển đề tài 72 6.3 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 74 Phụ lục 1: CHẾT HỤT VÌ PHANH XE TAY GA TRONG MÙA MƢA 74 Phụ lục 2: Sử dụng xe gắn máy có thắng đĩa: CHƢA HẲN ĐÃ AN TOÀN 77 Phụ lục 3: “CHẾ NGỰ” THẮNG ĐĨA 78 Phụ lục 4: BIÊN BẢN THỬ XE 81 Phụ lục 5: QUAN ĐIỂM SAI LẦM VỀ PHANH ABS 89 Phụ lục 6: 10 THÁNG ĐẦU NĂM 2010: XẢY RA GẦN 40.000 VỤ TNGT, CHẾT VÀ BỊ THƢƠNG KHOẢNG 47.000 NGƢỜI 91 Phụ lục 7: TCVN 6824:2001 TCVN 6441:1998 92 Phụ lục 8: Thông số họ cảm biến E2A Omron 139 Phụ lục 9: A Comparison of Stopping Distance Performance for Motorcycles Equipped with ABS, CBS and Conventional Hydraulic Brake Systems 159 x DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh ABS ô tô Hình 2.2: Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe Hình 2.3: Dạng xung cảm biến tốc độ bánh xe Hình 2.4: Vị trí cấu tạo cảm biến giảm tốc 10 Hình 2.5: Bộ chấp hành ECU ABS sử dụng van điện vị trí 11 Hình 2.6: Hoạt động ABS phanh bình thƣờng 13 Hình 2.7: Hoạt động ABS chế độ giảm áp 14 Hình 2.8: Hoạt động ABS chế độ giữ 15 Hình 2.9: Hoạt động ABS chế độ tăng áp 16 Hình 2.10: Sơ đồ hệ thống phanh kết hợp 18 Hình 2.11: Hoạt động hệ thống phanh kết hợp đạp nhẹ phanh sau 18 Hình 2.12: Hoạt động hệ thống phanh kết hợp đạp mạnh phanh sau 19 Hình 2.13: Sơ đồ hệ thống C-ABS 20 Hình 2.14: Hoạt động C-ABS đạp nhẹ phanh (phanh bình thƣờng) 20 Hình 2.15: Hoạt động C-ABS đạp phanh sau mạnh (thực CBS) 21 Hình 2.16: Hoạt động C-ABS chế độ giảm áp 21 Hình 2.17: Hoạt động C-ABS chế độ giữ áp 22 Hình 2.18: Hoạt động C-ABS chế độ tăng áp (phanh bình thƣờng) 22 Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống phanh điện ABS kết hợp 23 Hình 2.20: Hoạt động hệ thống phanh điện ABS kết hợp đạp nhẹ phanh 24 Hình 2.21: Hoạt động phanh điện ABS kết hợp chế độ giảm áp 24 xi Hình 2.22: Hoạt động phanh điện ABS kết hợp chế độ tăng áp 25 Hình 2.23: Hoạt động hệ thống chế độ dự phòng 25 Hình 2.24: Phanh đĩa xe đạp 26 Hình 2.25: Phanh đĩa xe gắn máy 27 Hình 2.26: Phanh đĩa rỉ sét không sử dụng 27 Hình 2.27: Kết cấu hệ thống phanh kết hợp đơn Việt Nam 31 Hình 3.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 37 Hình 3.2: Sơ đồ mạch dầu phanh hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy loại sử dụng van điện từ vị trí 38 Hình 3.3: Sơ đồ điện hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy loại sử dụng van điện vị trí 39 Hình 3.4: Đặc tính trƣợt số loại đƣờng 40 Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo ECU ABS 41 Hình 4.2: Sơ đồ thuật toán điều khiển phanh ABS cho xe gắn máy 44 Hình 4.3: Mạch dao động vi điều khiển 47 Hình 4.4: Mạch kiểm tra điện áp nguồn van điện từ động điện 48 Hình 4.5: Mạch kiểm tra điện áp nguồn ắc quy 48 Hình 4.6: Mạch nguồn 5V 49 Hình 4.7: Mạch nhận tín hiệu phanh 49 Hình 4.8: Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe 50 Hình 4.9: Mạch đệm mạch điều khiển động điện, van điện từ đèn báo phanh chống bó cứng 50 Hình 4.10: Sơ đồ ngun lí hệ thống ABS 51 Hình 5.1: Cụm phanh đĩa sau trƣớc 58 Hình 5.2: Bộ chấp hành, hộp điều khiển, bình dầu phanh sau, rơle cầu chì nguồn sau lắp lên xe 59 xii Hình 5.3: Đèn loa báo ABS sau lắp lên xe 60 Hình 5.4: Thiết bị đo quãng đƣờng phanh (bình màu đỏ) 61 Hình 5.5: Thiết bị phun nƣớc đĩa phanh (bình màu xanh) 62 Hình 5.6: Thiết bị đo nhiệt độ mơi trƣờng vận tốc gió 62 Hình 5.7: Xe thử nghiệm sau lắp thiết bị 64 Hình 5.8: Đƣờng thử xe 65 Hình 5.9: Thử xe đƣờng nhựa khô (trái), từ nhựa khô sang nhựa ƣớt (phải) 66 Hình 5.10: Thử xe đƣờng nhựa ƣớt sang nhựa khô (trái) nhựa ƣớt (phải) 66 Hình 5.11: So sánh quãng đƣờng phanh phanh với phanh trƣớc 69 Hình 5.12: So sánh quãng đƣờng phanh phanh với phanh sau 69 Hình 5.13: So sánh quãng đƣờng phanh phanh với phanh sau 70 xiii Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam - Mạch nhận tín hiệu phanh: - Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe: Trang 15 Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam - Mạch điều khiển động điện, van điện từ chấp hành đèn báo phanh chống bó cứng: - Sơ đồ ngun lí hệ thống: Trang 16 Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam 6.4 Điều kiện thử nghiệm kết thử nghiệm  Lắp đặt hệ thống lên xe: - Xe thử nghiệm Suzuki Smash Revo 110, có phanh đĩa trước - Bộ chấp hành phanh, hộp điều khiển, rơle, cầu chì, bình dầu phanh bánh sau đặt hộp chứa đồ xe hình 6.4.1 Hình 6.4.1: Vị trí lắp chấp hành, hộp điều khiển, rơle, cầu chì nguồn, bình dầu phanh bánh sau - Cảm biến lắp cụm phanh đĩa cho đảm bảo khe hở quy định nhà sản xuất (