Tiểu luận Đề tài các công nghệ trên hệ thống phanh

Hệ thống này được thiết kế để giảm thiểu kho ng cách phanh và ảcải thiện s kiự ểm soát của lái xe trong các tình hu ng kh n cố ẩ ấp, giúp tăng cường an toàn cho người lái và hành khách t

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC



TIỂU LUẬN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Ths Nguyễn Khôi Nguyên

TP.HCM, ngày 13 tháng 05 năm 2023

Danh sách sinh viên trong nhóm 1

BIÊN BẢN HỌP NHÓM

1 Thời gian và hình th c cuứ ộc họp: Th i gian 18 gi 00 ngày 6/05/2023-ờ ờ13/05/2023 Hình th c h p online thông qua zoom ứ ọ

2 Thành phần: tất cả thành viên trong nhóm; b n ạ Trần Anh Duy duy trì h pọ Thư

ký b n ạ Lâm Đại Huy sau khi nhóm t ng h p và hoàn thành bài thu hoổ ợ ạch môn hệ

thống khung gầm ô tô nhóm 1 ến hành t chti ổ ức cuộc họp để đánh giá mức độ hoàn thành

Báo cáo c a t ng thành viên ủ ừ

Lâm Đại Huy

1 22655701 Trần Anh Duy Nhóm trưởng

Soạn u tiể luận Chương 4

Tốt

2 22648371 Nguyễn Viết Bình Dương Chương 2 Tốt

3 22641151 Lâm Đại Huy Thư kí

Chương 3: “3.2” Tốt

4 22718711 Thang Hưng Thống Trị Chương 3: “3.1” Tốt

3

Kính gửi thầy Ths Nguy n Khôi Nguyên ễ giáo viên hướng dẫn môn “ ệ H thống khung

gầm ô tô”

Nhóm 1 chúng tôi mu n bày t lố ỏ ời cảm ơn sâu sắc tới thầy đã tận tâm giúp đõ và hướng

d n chúng tôi trong quá trình hẫ ọc tập để làm được bài tiểu lu n này Thậ ầy đã chia sẻ

ki n thế ức với chúng tôi một cách dễ ể hi u và hữu ích, đã giúp chúng tôi nắm chắc ki n ế

thức về hệ ống khung gầm ô tôth và chúng tôi rất biết ơn sự chăm sóc, giúp đỡ và chia

s kinh nghiẻ ệm của th y ầ

Chúng tôi đã cảm thấy r t may mắn đã có cơ hội học t p và tr i nghiệm sự t n tâm và ấ ậ ả ậchuyên nghiệp c a th y Chúng tôi hy v ng sủ ầ ọ ẽ tiếp tục h c họ ỏi từ th y và gi mãi nh ng ầ ữ ữ

k niỷ ệm đẹp c a quá trình hủ ọc tập

Tôi hy vọng s c g ng hoàn thành bài ti u lu n tẽ ố ắ ể ậ ốt nhất và tr l i sả ạ ự tin tưởng c a th y ủ ầ

Một lần n a, xin chân thành cữ ảm ơn thầy!

Trân trọng

NHẬN XÉT C A GIÁO Ủ VIÊN

5

M C L C Ụ Ụ CHỮ VIẾT

DANH M C TỤ Ừ VIẾT TẮT 7

CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 8

1.1 LÍ DO CH ỌN ĐỀ TÀI 8

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 9

2.1 HỆ THỐ NG CH NG BÓ C NG PHANH (ABS - Anti-lock Braking System): Ố Ứ 9

2.1.1 Khái quát chung: 9

2.1.2 Công d ụng: 9

2.1.3 Phân lo ại: 9

2.1.4 Yêu c ầu: 10

2.2 Hệ thố ng phân b l ổ ực phanh điệ ử n t (EBD - Electronic Brake-force Distribution): 11

2.2.1 Khái quát chung: 11

2.2.2 Công d ụng: 11

2.2.3 Phân lo ại: 11

2.2.4 Yêu c ầu: 12

2.3 Công ngh h ệ ỗ trợ phanh khẩn c p (Brake Assist - BA): ấ 12

2.3.1 Khái quát chung: 12

2.3.2 Công d ụng: 12

2.3.3 Phân lo ại: 13

2.3.4 Yêu c ầu: 13

2.4 Hệ thố ng cân b ằng điệ ử n t (Electronic Stability Control - ECS): 14

2.4.1 Khái quát chung: 14

2.4.2 Công d ụng: 14

2.4.3 Phân lo ại: 14

2.4.4 Yêu c ầu: 15

2.5 Hệ thố ng ch ống trượ t ki m soát l c kéo (TCS): ể ự 15

2.5.1 Khái quát chung: 15

2.5.2 Công d ụng: 15

2.5.3 Phân lo ại: 15

2.5.4 Yêu c u: ầ 16

2.6 Công ngh phanh tái t ệ ạo năng lượ ng (RBS): 17

2.6.1 Khái quát chung: 17

2.6.2 Công d ụng: 17

2.6.3 Phân lo ại: 17

2.6.4 Yêu c ầu: 17

CHƯƠNG 3:CẤU TẠO VÈ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 18

3.1 C u t o ấ ạ 18

3.1.1 Hệ thống ch ng bó c ng phanh ABSố ứ 18

3.1.1 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD 19

3.1.2 Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp BA: 20

3.1.3 Hệ thống cân bằng điện tử ESC 20

3.1.4 Hệ thống chống trượt ki m soát l c kéo TCSể ự 21

3.1.5 Công nghệ phanh tái tạo năng lượng RBS 22

3.2 Nguyên lý hoạt động 22

3.2.1 Hệ thống chống bó cứng phanh ABS 22

3.2.2 Hệ thống phân b lổ ực phanh điện t EBDử 24

3.2.4 Hệ thống cân bằng điện t (Electronic Stability Control - ECS):ử 25

3.2.5 Hệ thống chống trượt ki m soát l c kéo (TCS):ể ự 25

3.2.6 Công ngh phanh tái t ệ ạo năng lượ ng (RBS): 25

CHƯƠNG 4: NHẬN XÉT 26

4.1 NH N XÉT Ậ 26

4.1.1 Ưu điểm 26

4.1.2 Nhược điểm 26

MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 2 1 Hệ thống chống bó cứng phanh 9

Hình 2 2 Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử 11

Hình 2 3 Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp 12

Hình 2 4 Hệ thống cân bằng điện tử 14

Hình 2 5 Hệ thống chống trượt kiểm soát lực kéo 15

Hình 2 6 Công nghệ phanh tái tạp năng lượng 17

Hình 3 1 Hệ thống chống bó cứng phanh 18

Hình 3 2 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử 19

Hình 3 3 Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp 20

Hình 3 4 Hệ thống cân bằng điện tử 21

Hình 3 5 Hệ thống chống trượt kiểm soát lực kéo 21

Hình 3 6 Hệ thống phanh tái tạo năng lượng 22

Hình 3 7 Hệ thống chống bó cứng phanh 23

Hình 3.8 Khi có ABS và khi không có ABS 23

Hình 3.9Hệ thống phân phối lực phanh điện tử 24

7

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

2 Hệ thống phanh ô tô có tính phức tạp và bao gồm nhiều b ph n khác nhau Vi c ộ ậ ệnghiên c u h ứ ệ thống phanh đòi hỏ ự ểi s hi u bi t và ki n thế ế ức rộng

3 Ở các quốc gia phát tri n, lể ọc lạnh, chức năng tăng ốt c nhanh c a hủ ệ thống phanh

t o s ạ ự thuận ti n và áp lệ ực lớn đến các nhà s n xuả ất xe hơi cần c i ti n tính an ả ếtoàn của hệ thống phanh

4 Việc tối ưu hóa hệ thống phanh đúng cách có thể giảm thiểu lượng phân h y, tiủ ết

ki m chi phí b o trì vệ ả ốn phanh và gia tăng tuổi thọ ủa hệ thố c ng phanh

5 Hiểu rõ cơ chế hoạt động của hệ thống phanh giúp tăng khả năng phát hiệ ỗi n lcủa hệ thống phanh và khắc phục các vấn đề phát sinh k p thị ời

6 Nghiên cứu v h ề ệ thống phanh là một đề tài quan tr ng tronọ g các chương trình đào tạo kỹ thuật viên ô tô, giúp họ hiểu rõ hơn về cơ chế và kỹ thuật sửa chữa h ệthống phanh

7 Với sự phát tri n c a công ngh , h ể ủ ệ ệ thống phanh trên ô tô ngày càng được cải tiến v i nhiớ ều tính năng mới như ABS, EBD, BA, ESC,

8 Nghiên cứu v h ề ệ thống phanh cũng có vai trò trong việc định hình các quy chuẩn an toàn xe hơi của các cơ quan quản lý giao thông để tăng tính an toàn cho người lái và hành khách

Tóm lại đây chính là tám lí do mà nhóm chúng tôi đã đề ra để có đưa ra bài tiểu luận 1 này

9

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH (ABS - Anti-lock Braking System):

Hình 2.1 Hệ thống chống bó cứng phanh

2.1.1 Khái quát chung:

− H ệ thống ABS là m t ph n cộ ầ ủa hệ thống phanh trên xe hơi, bao gồm b ộ điều khi n ểchính, các cảm biến tốc độ và các b phộ ận khác để giúp điều khi n áp suể ất phanh trên từng bánh xe Hệ thống này được thiết kế để giảm thiểu kho ng cách phanh và ảcải thiện s kiự ểm soát của lái xe trong các tình hu ng kh n cố ẩ ấp, giúp tăng cường an toàn cho người lái và hành khách trên xe

− Điều khiển theo ngưỡng trượt cao (high mode): ABS điều khiển theo ngưỡng trượt cao là điều khiển áp su t phanh trên từng bánh xe với t n s ấ ầ ố cao hơn so với ABS theo ngưỡng trượt thấp Hệ thống này sử dụng các cảm biến để đo lượng trượt tại từng bánh xe và điều ch nh áp suỉ ất phanh tương ứng để giữ cho bánh xe không b khóa và gi m thiị ả ểu nguy cơ mất kiểm soát khi phanh trên đường trơn trượt Cụ thể, ECU chọn th i điểm bánh xe có khả ờ năng bám cao bị hãm cứng đểđiều khiển chung cho cả cầu xe Trước đó, bánh xe ở phần đường có hệ s bám ố

thấp đã bị hãm cứng khi phanh Điều này giúp giảm thiểu lượng trượt trên bánh

xe và duy trì hướng đi của xe một cách t t nhố ất có thể Cách này cho hi u qu ệ ảphanh cao vì t n d ng hậ ụ ết khả năng bám của các bánh xe, nhưng tính ổn định kém

b) Điều khiển độc lập hay ph ụ thuộc: Hai lo ại

− Điều khiển độc lập: Cơ chế hoạt động của ABS điều khiển độc lập là điều khi n ể

áp suất phanh trên từng bánh xe độ ập với nhc l au, t c là hứ ệ thống này có khả năng điều khiển áp suất phanh trên từng bánh xe một cách riêng biệt Hệ thống này s d ng các cử ụ ảm biến để đo lượng trượt tạ ừng bánh xe và điềi t u ch nh áp ỉsuất phanh tương ứng để giữ cho bánh xe không bị khóa và giảm thiểu nguy cơ

mất kiểm soát khi phanh trên đường trơn trượt

− Điều khi n ph uể ụ th ộc: Cơ chế hoạt động của ABS điều khi n ph thuể ụ ộc là điều khi n áp su t phanh trên t ng bánh xe ph thuể ấ ừ ụ ộc vào tình trạng trượt của bánh xe

đối diện Hệ th ng này sử d ng các cảm biến để đo lượng trượố ụ t tại từng bánh xe

và điều chỉnh áp suất phanh tương ứng để giữ cho bánh xe không bị khóa và

giảm thiểu nguy cơ mất kiểm soát khi phanh trên đường trơn trượt

c) Điều khiển theo kênh:

− ABS cơ bản (một kênh): Là hệ thống ABS đầu tiên được phát triển, nó sử dụng các cảm biến tốc độ để giảm áp suất phanh trên bánh xe khi nó bắ ầt đ u b khóa ị

Hệ thống này đã được sử dụng trong nhiều năm trên các loại xe khác nhau

− ABS hai kênh: Hệ thống này có khả năng kiểm soát áp suất phanh trên hai bánh

xe trên cùng một trục, thường là trục trước ho c trặ ục sau Nó cung c p kh ấ ả năng

kiểm soát tốt hơn cho các tình huống kh n cẩ ấp

− ABS ba kênh: Hệ thống này có kh ả năng kiểm soát áp suất phanh trên ba bánh

xe, bao gồm hai bánh xe trên cùng m t trộ ục và bánh xe trên tr c khác Nó cung ụcấp khả năng kiểm soát áp xuất phanh, cải thi n hiệ ệu quả phanh và giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông

− ABS bốn kênh: Hệ thống này có khả năng kiểm soát áp suất phanh trên từng bánh xe độ ậc l p Nó cung c p khấ ả năng kiểm soát tốt nhất cho các tình hu ng ố

kh n cẩ ấp, đặc biệt là trên các đường cong hoặc trên địa hình khó khăn

có thể giảm áp suất phanh nhanh chóng khi hệ thống ABS hoạt động

− Cảm biến: H th ng ABS c n phệ ố ầ ải có các c m biả ến để đo lượng trượt của từng bánh

xe trên đường Các cảm biến này thường được đặt trên các bánh xe và ph i đ m bảo ả ả

11

− H ệ thống đèn báo: Hệ thống ABS c n có h ầ ệ thống đèn báo trên bảng điều khiển để

thông báo cho người lái biết khi hệ thống ABS đang hoạt động và khi có lỗi xảy ra

2.2 Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử (EBD - Electronic Brake-force

Distribution):

Hình 2.2 Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử

2.2.1 Khái quát chung:

− Hệ thống phân b lổ ực phanh điệ ửn t (EBD) là một công nghệ điều khi n phanh trên ể

ô tô, giúp phân b l c phanh m t cách hi u qu ổ ự ộ ệ ả hơn giữa các bánh xe trên cùng một trục ho c giặ ữa các tr c trên xụ e EBD được sử d ng ph biụ ổ ến trên các xe hơi hiện đại

và là h ệ thống phụ trợ ủa hệ thố c ng phanh ch ng bó c ng (ABS) ố ứ

2.2.2 Công dụng:

− EBD hoạt động bằng cách sử dụng các cảm biến để đo tải trọng trên xe và điều chỉnh áp suất phanh trên từng bánh xe để phân phối lực phanh m t cách hiệu quả ộhơn Khi phanh, hệ thống EBD sẽ đo lượng tải trọng trên các trục của xe và điều chỉnh áp suất phanh trên từng bánh xe đểđảm bảo rằng các bánh xe đều nhận được

lực phanh tương đương với t i trả ọng của chúng Điều này giúp cải thiện hi u qu ệ ảphanh và giảm thiểu nguy cơ mất ki m soát khi phanh ể trên đường trơn trượt Điều này giúp giảm sự mài mòn của bộ ph n phanh trên xe, b i vì nó giậ ở ảm bớt lực phanh trên các bánh xe không cần thi t và kéo dài tuế ổi thọ của bộ ph n phanh và gi m chi ậ ảphí bảo dưỡng

2.2.3 Phân lo ại:

Có ba kiểu phân loại chính của EBD, bao gồm:

− EBD cơ bản: Đây là loại EBD cơ bản nhất và được sử dụng trên phần lớn các xe hơi hiện đại EBD cơ bản sử dụng các cảm biến trên bánh xe để đo lượng trượt của bánh xe và điều ch nh lỉ ực phanh trên từng bánh xe tương ứng EBD cơ bản

có thể giúp giảm thiểu nguy cơ mất kiểm soát khi phanh trên đường trơn trượt hay trơn trượt

− EBD với chế độ điều khiển động: Loại EBD này có thể thay đổi lực phanh trên

t ng bánh xe d a trên tình trừ ự ạng và điều ki n lái xe hi n t i EBD v i ch ệ ệ ạ ớ ế độ điều khiển động s d ng các cử ụ ảm biến và thông tin t h ừ ệ thống khác như hệ thống điều khiển động cơ và hệ th ng giố ảm xóc để tính toán và điều chỉnh lực phanh trên từng bánh xe Lo i EBD này giúp c i thi n kh ạ ả ệ ả năng kiểm soát và ổn định của xe trong các điều kiện lái khác nhau

− EBD kết hợp v i ABS và ESC: EBD kết h p v i hệ thống chống bó cứng phanh ớ ợ ớ(ABS) và h ệ thống kiểm soát ổn định điệ ử (ESC) để ải thiện t c n khả năng kiểm soát và ổn định của xe trên mọi địa hình và điều kiện lái xe khác nhau Hệ thống này s d ng các cử ụ ảm biến và thông tin từ nhi u h ề ệ thống khác nhau để tính toán

và điều chỉnh lực phanh trên từng bánh xe tương ứng để đảm bảo an toàn và

kiểm soát tốt nhất trong m i tình hu ng lái xe ọ ố

− Máy tính điều khiển: H ệthống EBD cần có một máy tính đi u khiề ển để tí nh toán

và điều chỉnh lực phanh trên từng bánh xe phụ thuộc vào tình trạng trượt của bánh xe đối diện Máy tính này phả ải đ m bảo hoạt động chính xác và nhanh chóng để đảm b o an toàn khi phanh ả

− B ộ điều khi n: Hể ệ thống EBD c n có b ầ ộ điều khiển để điều ch nh lỉ ực phanh trên

t ng bánh xe B ừ ộ điều khi n này phể ả ải đ m b o hoả ạt động chính xác và nhanh chóng để đảm b o an toàn khi phanh ả

− Hệ thống phanh: H ệ thống phanh trên xe cần phải được thiết kế và bảo trì đầy đủ

để hoạt đ ng t t v i hệ th ng EBD Hệ th ng phanh phộ ố ớ ố ố ải được kiểm tra định kỳ

để đả m bảo an toàn khi phanh

− Điều kiện đường: Hệ thống EBD hoạt động tốt nhất trên các đường trơn trượt

hoặc trơn trượt Tuy nhiên, khi lái xe trên đường khô ráo, h ệ thống EBD cũng cần được bật để đảm bảo an toàn

2.3 Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp (Brake Assist - BA):

Hình 2.3 Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp

2.3.1 Khái quát chung:

− Công nghệ h ỗ trợ phanh kh n c p (Brake Assist - BA):là m t công ngh ẩ ấ ộ ệ được sử

d ng trên các xe ụ hơi ện đại BA được thiế ế đểhi t k giúp lái xe d dàng và an toàn ễhơn khi phải phanh gấp trong tình huống khẩn cấp

2.3.2 Công dụng:

− Khi lái xe phải phanh g p trong tình hu ng kh n c p, h ấ ố ẩ ấ ệ thống BA s t ẽ ự động tăng

lực phanh để đáp ứng nhu c u phanh ngay l p tầ ậ ức BA ẽ tăng áp lựs c phanh t i bình ạchứa dầu phanh để đẩy lực phanh xuống bánh xe nhanh hơn, giúp người lái tăng

cường lực phanh.H ệthống BA hoạt động rất nhanh, thường trong vài mili giây, đểđáp ứng tình huống phanh khẩn cấp

13

2.3.3 Phân loại:

Có nhiều cách để phân loại công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp (Brake Assist - BA), dưới đây là một số kiểu phân loại phổ biến:

a Phân loại theo cách hoạt động:

− BA truyền thống: tăng lực phanh khi cảm biến phát hiện người lái đang phanh

g p trong tình hu ng kh n c p ấ ố ẩ ấ

− BA tiên ti n: tế ăng lực phanh tức thời khi phát hiện người lái đang phanh gấp trong tình huống kh n c p, tích h p v i h ẩ ấ ợ ớ ệ thống ch ng bó cố ứng phanh (ABS) đểngăn chặn bánh xe khóa và trượt trên đường

b Phân lo i theo công ngh kạ ệ ết hợp:

− BA + ABS: Tích h p h ợ ệ thống ch ng bó cố ứng phanh (ABS) để giúp ngăn chặn bánh xe khóa và trượt trên đường trong tình huống phanh khẩn cấp

− BA + EBD: Tích h p h ợ ệ thống phân ph i lố ực phanh điện t ử (EBD) để phân phối

lực phanh hiệu qu ả hơn cho từng bánh xe

− BA + AEB: Tích h p h ợ ỗ trợ phanh kh n c p t ẩ ấ ự động (AEB) để ự độ t ng phanh xe trong trường h p nguy hiểm và tránh va chạm ợ

c Phân loại theo ngành công nghiệp s d ng: ử ụ

− Công nghệ h ỗ trợ phanh kh n cẩ ấp trên ô tô: được sử ụ d ng trên các loại xe hơi

hiện đại để giúp tăng cường an toàn khi lái xe

− Công ngh h ệ ỗ trợ phanh kh n c p trên xe tẩ ấ ải: được sử ụ d ng trên các loại xe tải đểgiúp tăng cường khả năng phanh và giảm thiểu tai nạn giao thông

− Công nghệ h ỗ trợ phanh kh n cẩ ấp trên đường ray: được sử ụng trên các phương d

tiện v n tậ ải đường sắt để ảm thiể tai ạ gi u n n va chạ m

2.3.4 Yêu cầu:

Công nghệ hỗ trợ phanh khẩn cấp (Brake Assist - BA) có những yêu cầu cơ bản sau

đây:

− Tăng cường an toàn: Công nghệ BA phải giúp tăng cường an toàn cho người lái

và hành khách trên xe b ng cách h ằ ỗ trợ phanh kh n cẩ ấp trong trường h p nguy ợ

− Đáp ứng nhanh chóng trong tình hu ng khố ẩn c p: Công ngh BA phấ ệ ải đáp ứng nhanh chóng trong tình hu ng kh n cố ẩ ấp để tránh va ch m và gi m thi u tai n n ạ ả ể ạgiao thông

− Tích hợp v i các công nghệ khác: Công nghệớ BA ph i tích h p v i các công ả ợ ớngh khác, bao gệ ồm hệ thống ch ng bó c ng phanh (ABS), phân phố ứ ối lực phanh điện tử (EBD), h trợ phanh khẩn cấp tự ỗ động (AEB) và hệ thống giám sát điểm

mù, đểtăng cường hiệu qu ảvà đảm bảo an toàn khi sử d ng ụ

− Độ tin cậy cao: Công nghệ BA phải đảm bảo độ tin c y cao bằng cách kiểm tra, ậ

b o trì và thay th các linh kiả ế ện thường xuyên để đảm bảo hoạt động hi u qu ệ ảcủa hệ thống