1 KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MÔN GẦM Ô TÔ GIÁO TRÌNH THAM KHẢO HỆ THỐNG PHANH HIỆN ĐẠI TRÊN Ô TÔ TP HCM , 03/2020 MỤC LỤC TÊN MÔN HỌC HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ HIỆN ĐẠI 5 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH 6[.]
KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MƠN GẦM Ơ TƠ GIÁO TRÌNH THAM KHẢO: HỆ THỐNG PHANH HIỆN ĐẠI TRÊN Ô TÔ TP HCM , 03/2020 MỤC LỤC TÊN MÔN HỌC: HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ HIỆN ĐẠI CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH 1.1 Lực mô men tác động lên bánh xe mặt phẳng dọc 1.1.1 Lực phanh sinh bánh xe 10 1.1.2 Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu 12 1.2 Các tiêu đánh giá chất lượng trình phanh 18 1.2.1 Gia tốc chậm dần phanh 18 1.2.2 Thời gian phanh 19 1.2.3 Quãng đường phanh 20 1.2.4 Lực phanh lực phanh riêng 21 CHƢƠNG HỆ THỐNG PHANH CHỐNG HÃM CỨNG ABS 23 2.1 Ý tưởng chức ABS ( Hệ thống phanh chống bó cứng ) 23 2.2 Cấu tạo hệ thống phanh chống hãm cứng ABS 25 2.3 ECU điều khiển trượt 27 2.3.1 Khái quát chung 27 2.3.2 Điều khiển 28 2.4 Bộ chấp hành hệ thống phanh chống hãm cứng ABS 31 2.4.1 Khái quát chung 31 2.4.2 Hoạt động 31 2.4.3 Khi phanh gấp 33 CHƢƠNG HỆ THỐNG PHANH TRC VÀ VSC 36 3.1 Khái quát TRC ( Hệ thống điều khiển lực kéo ) 37 3.2 Khái quát VSC (hệ thống điều khiển tính ổn định xe) 37 3.3 Khái quát hệ thống TRC VSC gồm có phận sau 39 3.3.1 Đồng hồ táp lô 39 3.3.2 Cảm biến góc xoay vơ lăng 3.3.2 Cảm biến độ lệch xe 3.3.3 Bộ trợ lực phanh có chức nạp trước (chỉ có số kiểu xe) 3.3.4 Sơ đồ mạch điện TRC (cho ls 400, 12/1989) 3.4 Bộ chấp hành phanh TRC 3.4.1 Cấu tạo 3.4.2 Hoạt động ( LS 400 , 10/1989 ) CHƢƠNG HỆ THỐNG PHANH ĐIỀU KHIỂN BY WIRE 14 4.1 Đặc điểm chung hệ thống phanh điều khiển By Wire 14 4.2 Nguyên lý làm việc chung hệ thống phanh By Wire 15 4.3 Phân loại hệ thống điều khiển By Wire 16 4.4 Hệ thống phanh EMB 17 4.4.1 Các loại cảm biến dùng xe có trang bị hệ thống phanh By Wire 19 4.4.2 Cấu tạo chế độ làm việc hệ thống phanh điều khiển By Wire 21 4.5 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ ABS 22 4.6 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ TRC 24 4.7 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ VSC 25 CHƢƠNG HỆ THỐNG ABS KHÍ NÉN 27 5.1 Lịch sử phát triển hệ thống ABS khí nén 27 5.2 Phương án bố trí cảm biến van chấp hành ABS 29 5.3 Van chấp hành ABS phương pháp điều khiển 30 5.3.1 Hoạt động van chấp hành ABS 30 5.3.2 Trường hợp ABS hoạt động pha tăng áp 31 5.3.3 Trường hợp ABS hoạt động pha giảm áp 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH Giới thiệu: Trong chương giới thiệu sở lý thuyết hệ thống phanh, lực mô men tác dụng lên bánh xe chủ động, lực phanh sinh bánh xe, điều kiện đảm bảo phanh tối ưu, tiêu chí đánh giá chất lượng phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, quảng đường phanh, lực phanh lực phanh riêng Mục tiêu: Sau học xong chương sinh viên hiểu lực sinh bánh xe nhiều chế độ khác nhau, hiểu tiêu chí đánh giá chất lượng hệ thống phanh xe ô tô Nội dung chính: 1.1 Lực mơ men tác động lên bánh xe mặt phẳng dọc Các khái niệm bản: LỰC: Công thức: F = m.a F Lực tính theo N m Khối lượng tính kg a Gia tốc tính m/s2 Chú ý: N = 1(kg) 1(m/s2) = 1kg.m/s2 Ví dụ: m = 750 kg; a = 2,2 m/s2; F =? N Đáp án: F = ma = 750(kg).2,2(m/s2) = 1650 kg.m/s2 = 1650 (N) TRỌNG LỰC: Công thức: G = m.g Chiều lực: chiều hướng tâm trái đất G, FG Trọng lượng tính N m: Khối lượng tính kg g: Gia tốc trọng trường tính m/s2 Ví dụ: m = 5000 kg; G = ? kN Đáp án: G = m.g = 5000 (kg) 9,81 (m/s2)= 49 050 (kg.m/s2)= 49.050 N = 49,05 kN TĂNG TỐC, GIẢM TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG Khi chuyển động với gia tốc không đôi từ vận tốc V1 đến V2 Giá trị vận tốc thay đổi theo thời gian v2 v1 2.s v22 v12 a t a v1 v2 t 2.s a.t a.t s v2 t s v1.t 2 a: gia tốc (Tăng tốc giảm tốc tính m/s2) s: Quãng đường tăng tốc quãng đường giảm tốc (quãng đường phanh) tính m t: Thời gian tăng tốc thời gian giảm tốc (thời gian phanh) tính s V1: Vận tốc nhỏ tính m/s V2: Vận tốc lớn tính m/s Ví dụ: V1 = 20 km/h (5,6 m/s); s = 75 m; V2 = 105 km/h (29,2 m/s); a = ? m/s2 Đáp án: v22 v12 (29, 2m / s) (5, 6m / s) a 2.s 2.75m 5,5m / s QUY TẮC ĐÒN BẨY: Tổng tất Mô-men lực quay theo chiều kim đồng hồ = Tổng tất Mô-men lực quay ngược chiều kim đồng hồ (Mô-men cân bằng) F1, F2: Lực tính N r1, r2: Cánh tay địn tính m ÁP SUẤT p: Độ lớn áp suất đo N/cm2 F: Độ lớn lực đo N A: Diện tích đo cm2 Cơng thức tính: r F A 1bar 10 N cm2 Ví dụ: p = 45 bar; F = 22,62 kN; Đường kính pít-tơng d = ? mm Cách giải: A F 22620 N 50, 27cm2 r 450 N / cm A 4.50, 27cm2 d 8, 0cm 80mm p ÁP SUẤT CHẤT LỎNG: r FN A Đối với ống tròn: r 4.FN d p: Áp suất chất lỏng đo N/cm2 FN: Lực tác dộng, Lực pít-tơng đo N A: Diện tích tiết diện pít-tơng cm2 d: Đường kính pit-tơng đo cm Trong hệ thống khép kín áp suất vị trí có độ lớn LỰC ÉP THỦY LỰC Công thức: r A1 r A2 Khi cho p = số: F1 A1 F2 A2 Khi cho v = số: A1.s1 A2 s2 p: Áp lực chất lỏng đo bằngN/cm2 F1: Lực tác dụng lên piston bơm N F2: Lực tác dụng lên piston làm việc N A1: Diện tích piston bơm cm2 A2: Diện tích piston làm việc cm2 d1: Đường kính piston bơm cm d2: Đường kính piston làm việc cm s1: Quãng đường piston bơm cm s2: Quãng đường piston làm việc cm 1.1.1 Lực phanh sinh bánh xe Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cấu phanh tạo mô men ma sát cịn gọi mơ men phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại Lúc bánh xe xuất phản lực tiếp tuyến Pp - Chiều PP ngược chiều chuyển động - Phương song song với mặt phẳng nằm ngang + Cảm biến gia tốc dọc, gia tốc ngang: bao gồm hai cặp đèn LED phototransistor, đĩa xẻ rảnh mạch biến đổi tín hiệu Đặc điểm đèn LED phát sáng cấp điện phototransistor dẫn điện có ánh sáng chiếu vào Khi mức độ giảm tốc xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc + Cảm biến góc quay thân xe Cảm biến đo góc quay thân xe (Piezoelectric yaw-rate sensor) thuộc loại cảm biến áp điện, có kết cấu hình 2.7 Cảm biến đo góc quay thân xe Ω ống trụ quay cặp phần tử áp điện bố trí cố định bao quanh ống trụ, ống trụ quay đặt quay hồi chuyển việc thực quay ống trụ nhờ giá quay hồi chuyển Phần giá đỡ cố định có chân nối điện đưa tín hiệu điện ngồi thơng qua khuyếch đại chuyển tín hiệu ECU Cảm biến có khả tự bù sai số đo nhiệt độ 1…4 1…4 Các cặp phần tử áp điện Ống trụ quay Giá cố định Các chốt nối điện : góc quay thân xe Hình 8: Cảm biến góc quay thân xe dạng áp điện Ngoài cảm biến dạng áp điện, xe người ta cịn sử dụng cảm biến góc quay thân xe(yaw-rate sensor) loại cảm biến đo sử dụng nguyên lý đo gia tốc Coriolis với dạng đầu đo đặt giá quay hồi chuyển Giá đặt thân xe tham gia chuyển động quay theo trục (trong không gian trục) Cảm biến sử dụng bánh đà quay với số vòng quay cao dẫn động động điện môt chiều, tổn hao công suất điện lớn 4.4.2 Cấu tạo chế độ làm việc hệ thống phanh điều khiển By Wire Các cảm biến khối thể hình 2.9 bao gồm: - Cơng tác bàn đạp phanh bố trí bàn đạp phanh có tác dụng cung cấp tín hiệu bắt đầu phanh - Cảm biến hành trình đặt xi lanh có tác dụng cung cấp tín hiệu mức độ phanh, bình thường hay khẩn cấp từ bàn đạp phanh - Bộ mô áp suất p – s (quan hệ áp suất – hành trình) đặt sau xi lanh Thiết lập mối quan hệ áp suất hành trình bàn đạp trình phanh nhằm so sánh với chương trình định sẵn ECU để đưa chế độ phanh gấp - Mơ tơ bơm đặt đường dầu chính, có tác dụng tạo lên áp suất cao hệ thống thủy lực - Bình tích áp đặt sau mơ tơ bơm có tác dụng tích lượng san áp suất mạc dầu cao áp làm việc - Cảm biến P1, P2 đo áp suất đường dầu xi lanh chính, áp suất không cần cao ( khoảng 30 bar) Khi áp suất tồn đường dầu cao áp phía sau van ngắt mở thơng để đường dầu làm nhiệm vụ phanh xe, nhiên hiệu phanh không cao - Cảm biến áp P3 đặt sau bình tích áp suất cao Khi cảm biến P3 báo không đủ áp suất cao đường dầu van ngắt mở thông để cung cấp cho hệ thống phanh - Cảm biến áp suất P4, P5, P6, P7 đặt trước xilanh cơng tác Có tác dụng đo áp suất dầu bánh xe gửi ECU để kiểm soát hiệu phanh - Hệ thống sử dụng mạch phanh ABS van vị trí, tổng cộng có van điện từ Các van thơng T S mở thông phanh tạo ta thông mạch bánh xe cầu - Bộ cân áp suất bánh xe cầu trước hoạt động van T thông, nhằm đẳm bảo độ ổn định hướng xe phanh Hình 2.9 : Sơ đồ hệ thống phanh EHB 4.5 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ ABS Khi chế độ phanh, lực phanh sinh bánh xe lớn giá trị lực bám bánh xe làm cho bánh xe có xu hướng bị trượt lết Tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe liên tục gửi ECU hệ thống phanh By Wire, để xác định độ trượt bánh xe, nằm vùng độ trượt tối ưu bánh xe ECU hệ thống điều khiển hoạt động van thủy lực nhằm tác động độc lập bánh xe nhằm nâng cao tối đa khả bám bánh xe với mặt đường Trạng thái trước phanh, bơm cao áo tạo áp suất cao hệ thống thủy lực, van ngắt 1,2 an tăng áp TP1, TT1, SP1, ST1 bị đóng, van giảm áp TP2, TT2, SP2, ST2 mở nối thông với đường hồi dầu Các van thông T S mở Trạng thái phanh, van tăng áp TP1, TT1, SP1, ST1 nối thông, van cịn lại đóng, giai đoạn gọi giai đoạn tăng áp, áp lực phanh bánh xe tăng lên, nghĩa mô men phanh tăng lên làm tăng giá trị gia tốc chậm dần bánh xe làm tăng giá trị độ trượt Khi giá trị gia tốc a gần đến giá trị tới hạn –a, độ trượt nằm vùng độ trượt tối ưu, giá trị độ bám dọc x đạt giá trị cực đại, giá trị độ bám ngang y tương đối lớn hệ thống chuyển sang pha giữ áp Các van tăng giảm áp đóng lại, van thơng T, S nối thơng Hình 9: Diễn biến q trình kiểm sốt độ trượt theo gia tốc bánh xe Áp suất giữ để trì gia tốc ngưỡng –a Khi gia tốc có dấu hiệu vượt qua – a hệ thống chuyển sang chế độ giảm áp, van tăng áp đóng cịn van giảm áp mở Khi gia tốc a vượt ngưỡng –a hệ thống chuyển sang pha giữ áp gia tốc a đạt đến ngưỡng +a chuyển sang pha tăng áp Quá trình xảy liên tục vận tốc bánh xe vận tốc xe tương đương dừng hẳn Trạng thái BAS bàn đạp phanh công tắc bàn đạp phanh bật hệ thống phanh làm việc bình thường trên, hành trình bàn đạp thực từ 90 – 100% hành trình tốc độ nhanh hệ thống BAS kích hoạt Bộ so sánh p-s sau xi lanh so sánh với chương trình định sẵn ECU để định thời điểm đóng mở van Hơn đường tín hiệu để xác định áp suất cấu phanh khơng đủ mở van thơng 1,2 để cung cấp thêm, thực chức dự phòng 4.6 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ TRC Ở chế độ kéo để đảm bảo tận dụng tối đa khả bám bánh xe chủ động với mặt đường lực kéo sinh bánh xe chủ động phải thỏa mãn điều kiện sau đây: (1) Pc P P k Từ phương trình cân lực kéo tơ, bỏ qua lực cản khơng khí, lực cản lên dốc ta có phương trình cân lực kéo ô tô: Pk = P= Pf + Pj (2) Mặt khác ta có phương trình cân mơ mem bánh xe: M j. P r k bx (3) Ở đường có hệ số bám thấp, dẫn đến lực bám P nhỏ Theo (2) P nhỏ dẫn đến Pj nhỏ Mặt khác theo (3) P nhỏ mà Mk từ động cấp không thay đổi dẫn đến tăng, tốc độ quay bánh xe tăng dẫn điến tượng trượt quay bánh xe, làm mát công suất động xe dễ bị ổn định Để khắc phục điều ngồi việc giảm cơng suất động cơ, hệ thống tác động thêm mô men phanh bánh xe chủ động tránh cho bánh xe không bị trượt quay làm tăng tính ổn định hướng chuyển động xe phanh Hình 2.11: Hệ thống phanh EHB chế độ TRC Đối với bánh xe chủ động bị trượt quay, ví dụ với bánh xe trước Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh EHB chế độ TRC phải, ECU cấp tín hiệu điện điều khiển bơm dầu hoạt động, van tăng áp TP1 van dự phòng mở ra, van giảm áp TP2, van thông T van ngắt 1,2 đóng lại Dầu từ bình dầu qua bơm tới mạch dầu cao áp, sau dầu áp suất cao qua van tăng áp TP1 tới van dự phòng đến xy lanh công tác thực trình phanh riêng bánh xe trước – phải Đồng thời với q trình phanh này, ECU cịn cung cấp tín hiệu tới điều khiển công suất động để giảm mô men kéo bánh xe giúp xe nhanh chóng trở lại trạng thái an tồn 4.7 Ngun lý hoạt động hệ thống phanh By Wire chế độ VSC Khi xe vào đường vòng với tốc độ cao, lực quán tính ly tâm lớn, góc lệnh bên sinh bánh xe làm xuất tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa, dễ gây ổn định quỹ đạo chuyển động xe Ở trường hợp xe quay vòng thiếu, để khắc phục tượng hệ thống phanh tự động tạo mô men phụ cách tạo lực phanh bánh xe trước, sau bên lái Ta có mơ men bánh xe là: M M M j. P r k bx đc p Mô men phanh tác động trường hợp bị giới hạn không vượt khả tạo mô men phanh lớn cấu phanh Mô men phanh sinh đảm bảo độ trượt bánh xe nằm giới hạn trượt tối ưu, tận dụng tối đa khả bám xe với mặt đường Đối với xe thường loại động đặt phía trước, cầu trước chủ động Các bánh xe phía trước nối với thông qua cấu vi sai Do tác động lực phanh bánh xe trước bên trái ảnh hưởng đến bánh xe trước bên phải Vì thơng thường người ta tác động lực phanh chủ yếu lên bánh xe đằng sau phía bên phải Ở trường hợp quay vịng thừa để khắc phục tượng hệ thống phanh tự động tạo mô men phụ tạo lực phanh bánh xe phía bên phải, chủ yếu tác động lực phanh bánh xe sau bên phải Khi tác động lực phanh bánh xe hệ thống phanh kiểm sốt độ trượt bánh xe ln nằm giới hạn độ trượt tối ưu Kết luận: Qua phân tích thấy hệ thống phanh By Wire làm việc chế độ là: người lái chủ động đạp phanh, trường hợp hệ thống tự động phanh nhằm đảm bảo ổn định chuyển động xe Hệ thống phanh By Wire mở rộng tính làm việc hệ thống phanh chế độ kéo Hệ thống khơng có ý nghĩa làm giảm tốc độ xe hệ thống phanh thông thường mà cịn có ý nghĩa đảm bảo an tồn chuyển động, tăng tính điều khiển ổn định xe CÂU HỎI ÔN TẬP Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh điều khiển by wire? Phân loại hệ thống phanh điều khiển by wire? Hoạt động hệ thống phanh by wire chế độ ABS PHẦN TỰ HỌC Ở NHÀ Hệ thống phanh by wire giáo trình sau: Chương 4, tài liệu Giáo trình HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ HIỆN ĐẠI, Khoa Động lực Trường Cao đẳng Kỹ thuật Lý Tự Trọng TP Hồ Chí Minh Tài liệu hệ thống phanh by wire BMW CHƢƠNG HỆ THỐNG ABS KHÍ NÉN Giới thiệu: Trong chương giới thiệu hệ thống điều khiển ABS khí nén, lịch sử phát triển hệ thống, phương án bố trí hệ thống, hoạt động van chấp hành ABS nhiều chế độ khác Mục tiêu: Sau học xong chương sinh viên nắm nguyên lý hoạt động hệ thống ABS khí nén, hoạt động van chấp hành ABS khí nén 5.1 Lịch sử phát triển hệ thống ABS khí nén Quá trình phát triển hệ thống phanh ABS trải qua thời gian dài với nhiều thành tựu đáng kể Các nhà sản xuất dần chuyển sang nghiên cứu chuyên sâu loại phanh Có thể kể đến hãng Bosch tiếng với sản phẩm ABS cho hệ thống phanh thủy lực, hãng Wabco Bendix chiếm thị phần lớn thị trường ABS dùng cho hệ thống phanh khí nén Hai hãng có q trình nghiên cứu, phát triển sản phẩm gần giống Luận án trích dẫn số kiện quan trọng hãng Wabco, đại diện cho phát triển hệ thống ABS khí nén tơ Năm 1969: Sau thời gian dài nghiên cứu, hệ thống phanh phanh ABS khí nén cơng bố triển lãm Ơ tơ IAA Năm 1974: Hãng WABCO Mercedes-Benz thức ký kết thỏa thuận hợp tác nhằm thúc đẩy phát triển hệ thống thực thử nghiệm xe Năm 1975: WABCO bắt đầu phát triển hệ thống điều khiển điện tử riêng dựa việc xử lý tín hiệu tương tự (Analog) WABCO hợp tác với hãng khác để mở rộng sản xuất Năm 1980: Giới thiệu thiết bị điện tử số hóa hồn tồn Máy vi tính xử lý trung tâm Thử nghiệm cuối thực vào mùa đông năm 1980 Lapland với có mặt cùa nhiều chuyên gia từ nhiều nước giới Sau điều khiển điện tử hệ thống phanh sử dụng xe thương mại Năm 1981, hãng Mercedes-Benz hãng khác phát triển hệ thống ABS WABCO Dòng sản phẩm thuộc hệ A gồm hệ thống điều khiển kênh điều khiển kênh Năm 1986, hãng WABCO giới thiệu hệ thống chống trượt quay (qua hệ thống kiểm soát lực kéo) với điều khiển điện tử hệ B gồm kênh điều khiển ABS Năm 1989, hãng WABCO giới thiệu cấu chấp hành ABS dành cho mc kéo, kèm theo chẩn đốn lỗi theo tiêu chuẩn ISO Năm 1990, hãng WABCO giới thiệu điều khiển ABS/ASR hệ C, với chẩn đoán lỗi chức bổ sung kèm Tháng 10 năm 1991, Các nước Châu Âu (EC) bắt buộc phải lắp đặt hệ thống phanh ABS xe tải hạng nặng Năm 1996, hãng WABCO giới thiệu hệ thống hệ thống ABS hệ D dành cho xe kéo moóc giới thiệu hệ thống điều khiển điện tử cho hệ thống phanh EBS (Electronically controlled Braking System) Năm 1998, hệ thống EBS dành cho xe kéo mc hồn thiện bắt đầu bắt buộc phải lắp đặt hệ thống ABS xe tải hạng nhẹ Năm 2000, giới thiệu hệ thống ABS hệ E xe kéo moóc Năm 2003, hệ thống ABS phát triển thêm chức điều khiển ổn định chống lật – RSC (Roll Stability Control) Năm 2008, hệ thống ABS phiên E4 phát triển Đây phiên có chức mở rộng thêm cho ABS như: Hệ thống điều khiển ổn định điện tử (ESC - Electronic Stability Control), hệ thống ổn định chống lật (RSC - Roll Stability Control), hệ thống điều khiển lực kéo (ATC - Automatic Traction Control) kết hợp điều khiển động Như vậy, hệ thống điều khiển q trình phanh tơ đến hồn thiện kết cấu, tính chất lượng điều khiển, hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS hệ thống Nghiên cứu điều khiển hệ thống phanh ABS sở để phát triển tích hợp hệ thống điều khiển tích cực khác xe 5.2 Phƣơng án bố trí cảm biến van chấp hành ABS Hệ thống ABS xe tải sử dụng hệ thống phanh khí nén đa dạng, phân loại theo số cảm biến (Sensor – S) số van chấp hành ABS (Modulator – M) [48] như: 4S/4M, 6S/4M, 6S/6M … Với xe nghiên cứu, hệ thống ABS bố trí phương án 2S/2M, 4S/3M, 4S/4M Phương án 2S/2M sử dụng cảm biến xác định tình trạng lăn bánh xe cầu trước, cảm biến xác định tình trạng lăn bánh xe cầu sau Hai bánh xe cầu trước điều khiển chung van chấp hành ABS, bánh xe cầu sau điều khiển van chấp hành ABS khác Phương án thiết kế đơn giản nhất, có số lượng cảm biến van chấp hành ABS nhất, thuật tốn chương trình điều khiển đơn giản Tuy nhiên, bánh xe cầu điều khiển chung nên không sử dụng hết khả bám bánh xe Hơn tình trạng lăn bánh xe cầu xác định cảm biến nên xác định sai trạng thái lăn bánh xe, dẫn đến nguy điều khiển không phù hợp Phương án 4S/3M sử dụng cảm biến để xác định tình trạng lăn bánh xe, nhiên có van chấp hành ABS Các bánh xe cầu trước điều khiển độc lập, bánh xe cầu sau điều khiển chung Phương án phân bố lực phanh cầu sau tương đối đồng không sử dụng tối đa khả phanh bánh xe Phương án 4S/4M sử dụng cảm biến van chấp hành ABS, giúp xác định xác tình trạng lăn bánh xe, điều khiển độc lập bánh xe nên sử dụng tối đa khả phanh bánh xe Nhờ nâng cao hiệu hiệu phanh Hơn nữa, xuất sai lệch lực phanh bánh xe cầu, bên bánh xe có hệ số bám cao điều khiển làm giảm áp suất phanh, hạn chế nguy quay thân xe, tăng độ ổn định cho xe ô tô phanh Tuy nhiên thiết kế hệ thống, thuật tốn chương trình điều khiển ABS phương án phức tạp Nhờ ưu điểm vượt trội trên, xe nghiên cứu lắp đặt theo phương án bố trí ABS kiểu 4S/4M Xe đề tài KC.03.05/11-15 lắp thêm bốn vành cảm biến cho bốn bánh xe trình bày mục 3.3, hệ thống phanh lắp đặt thêm bốn van chấp hành ABS trình bày mục 1.5.2, bố trí phía trước bầu phanh Sơ đồ lắp đặt hệ thống ABS lên xe nghiên cứu Hình 1 Hình 5.1: Phương án bố trí ABS kiểu 4S/4M xe nghiên cứu 5.3 Van chấp hành ABS phƣơng pháp điều khiển Van chấp hành ABS có nhiệm vụ điều khiển áp suất khí nén bầu phanh, nhằm thực pha tăng áp, giảm áp giữ áp, giúp nâng cao khả ổn định hướng chuyển động ô tô phanh hiệu phanh Van chấp hành ABS đề tài KC.03.05/11-15 chế tạo theo mẫu van chấp hành ABS hãng Wabco 5.3.1 Hoạt động van chấp hành ABS Hoạt động van chấp hành ABS sơ đồ đường khí nén trường hợp ABS không hoạt động ABS hoạt động sau: Trƣờng hợp ABS không hoạt động: Van chấp hành ABS lúc đóng vai trị đoạn đường ống dẫn khí nén Trạng thái van điện từ điều khiển cấp khí, xả khí đường khí nén van ABS ABS khơng kích hoạt Hình Hình 2: Trạng thái van chấp hành ABS không làm việc 5.3.2 Trường hợp ABS hoạt động pha tăng áp Trường hợp van chấp hành ABS hoạt động pha tăng áp, trạng thái van điện từ đường khí nén van giống hệt trường hợp van chấp hành ABS khơng hoạt động Khơng có dịng điện điều khiển van điện từ điều khiển cấp khí xả khí Hoạt động van điện từ đường khí nén van chấp hành ABS Hình 5.3.3 Trường hợp ABS hoạt động pha giảm áp Để thực giảm áp suất bầu phanh, van chấp hành ABS đóng đường cấp khí vào bầu phanh cách đóng van màng điều khiển cấp khí Mặt khác van chấp hành ABS mở đường xả khí từ bầu phanh mơi trường thông qua việc mở van màng điều khiển xả khí Để thực điều đó, điều khiển cấp dòng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển cấp khí van điện từ điều khiển xả khí Hoạt động van điện từ đường khí nén van chấp hành ABS Hình Hình 3: Trạng thái van chấp hành ABS pha giảm áp Trường hợp ABS hoạt động pha giữ áp Để thực trạng thái giữ nguyên áp suất bầu phanh, van chấp hành ABS đóng đường cấp khí vào bầu phanh cách đóng van màng điều khiển cấp khí, đồng thời đóng đường xả khí từ bầu phanh mơi trường thơng qua việc đóng van màng điều khiển xả khí Khí nén bầu phanh bị lập, áp suất khí nén giữ nguyên pha Để thực điều đó, điều khiển cấp dịng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển cấp khí cắt dịng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển xả khí Hoạt động van điện từ đường khí nén van chấp hành ABS Hình Hình 4: Trạng thái van chấp hành ABS pha giữ áp Từ kết cấu hoạt động van chấp hành ABS trên, nhận thấy trạng thái tăng áp, giảm áp, giữ áp điều khiển van: van điện từ điều khiển cấp khí van điện từ điều khiển xả khí Bảng trạng thái sau thể hoạt động van chấp hành ABS điều khiển ON/OFF van điện từ Bảng 1: Bảng trạng thái hoạt động van chấp hành ABS Hai van điện từ điều khiển cấp xả khí van chấp hành ABS điều khiển thông qua cuộn dây van điện từ CÂU HỎI ÔN TẬP Nguyên lý hoạt động hệ thống ABS khí nén? Hoạt động chấp hành ABS khí nén? PHẦN TỰ HỌC Ở NHÀ Hệ thống phanh ABS khí nén giáo trình sau: Chương 5, tài liệu Giáo trình HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ HIỆN ĐẠI, Khoa Động lực Trường Cao đẳng Kỹ thuật Lý Tự Trọng TP Hồ Chí Minh Hệ thống phanh ABS khí nén TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng LÝ THUYẾT Ô TÔ MÁY KÉO Nhà xuất bán Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2007 [2] J Y Wong THEORY OF GROUND VEHICLE [3] TOYOTA SERVIVE TRAINNING