Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 140 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
140
Dung lượng
12,14 MB
Nội dung
Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến vi TĨM TT ng dng các thit b dy hc hin đi s góp phn nơng cao cht lợng đào to cơng ngh ơ tơ. Đơy cũng lƠ khó khăn ca các trng dy ngh trong c nc do phn ln các thit b dy hc hin đi đu nhp từ nc ngồi. Mc tiêu chính ca đ tài là ch to mơ hình h thng phanh ABS đáp ng các u cu đào to theo chng trình qui đnh ca Tng cc Dy ngh. Mơ hình có đng c đin dn đng bánh răng cm bin tc đ bánh xe, có th điu chỉnh tc đ đng b hoặc riêng lẻ cho từng bánh xe. Tín hiu cm bin tc đ bánh xe có th thay đi đ to ra các trng thái làm vic khác nhau cho h thng phanh. Các tín hiu làm vic ch yu ca ECU ABS có th thay đi đ to ra các pan cho h thng. Bng s đ đin ca mơ hình giúp ngi hc có th kim tra các tín hiu d dàng. Các tín hiu ch yu ca h thng phanh đợc hin th trên máy tính thơng qua phn mm LabVIEW. B tài liu đi kèm có th giúp cho giáo viên ging dy v h thng phanh ABS đt kt qu tt. ABSTRACT Application of modern teaching equipment will contribute to improving the quality of automotive technology training. This is also the difficulty of vocational schools in the country because most modern teaching equipment are imported from abroad. The main objective of the research was to produce teaching of model ABS braking system to meet the training requirements specified by the program of the General Department of Vocational Training. The model includes an electric motor driven gear wheel speed sensors, speed of gear can be adjusted overall or independent of each wheel. Signal wheel speed sensor can be changed to create different working status for the braking system. The driving signals to actuators of ABS ECU can be changed to create the brakes fails. Electrical diagram of the model helps the learner to check the signal easily. The main signal of the brake system is displayed on the computer through LabVIEW software. The documents can help teachers teach the ABS brake system to achieve good results. Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến vii MCăLC DANH SÁCH CÁC CH VIT TT x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BNG xii CHNG I: TNG QUAN 1 1.1. C s khoa hc và thực tin ca đ tài 1 1.1.1. Lý do chn đ tài 1 1.1.2. C s khoa hc 1 1.1.3. Tính thực tin 2 1.2. Mc tiêu nghiên cu 2 1.3. Mc đích vƠ nhim v ca đ tài 2 1.4. Phng pháp nghiên cu 2 1.5. Gii hn ca đ tài 2 CHNG II: H THNG PHANH TRÊN Ơ TƠ 3 2.1. Khái qt h thng phanh 3 2.1.1. Khái qt chung 3 2.1.2. Cơng dng 4 2.1.3. Phân loi 4 2.1.4. u cu 5 2.1.5. Các loi h thng phanh 6 2.2. Các b phn ca h thng phanh du 8 2.2.1. Cu to h thng phanh du 8 2.2.2. Xilanh chính 9 2.2.3. B trợ lực phanh 15 2.2.4. Van điu hòa lực phanh 20 2.2.5. Phanh chân 25 2.2.6. Phanh dừng 33 2.3. Khái nim v h thng phanh ABS 34 2.3.1. Ý tng v chc năng ca h thng phanh chng bó cng 34 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến viii 2.3.2. Gii thiu chung 36 2.4. Các b phn ca h thng phanh ABS 38 2.4.1. Cm bin tc đ bánh xe 38 2.4.2. Cm bin gim tc 40 2.4.3. Cm bin gia tc ngang 41 2.4.4. B chp hành 42 2.4.5. ECU điu khin trợt 47 2.5. S đ b trí ABS trên ơtơ con 51 2.5.1. Các loi dn đng phanh thy lực 51 2.5.2. Các cu trúc điu khin h thng ABS 51 CHNG III: GII THIU PHN MM LABVIEW 56 3.1. Nhng khái nim c bn 56 3.1.1. Gii thiu chung 56 3.1.2. VI (Vitual Instrument) - Thit b o 57 3.1.3. Front Panel và Block Diagram 57 3.1.4. Icon & Connector 59 3.2. Kỹ thut lp trình trên labVIEW 60 3.2.1. Các cơng c hỗ trợ lp trình 60 3.2.2. D liu 64 3.2.3. Các cu trúc điu khin lung chng trình 70 3.3. SubVI và cách xây dựng SubVI 73 3.3.1. Khái nim SubVI 73 3.3.2. Xây dựng SubVI 74 3.3.3. Xây dựng ng dng 76 3.3.4. Gỡ ri và sa chng trình xây dựng trên LabVIEW 79 CHNG IV : GII THIU H VI ĐIU KHIN AVR 80 4.1. Đặc đim ca h vi điu khin AVR 80 4.2. Cu trúc phn cng ca h vi điu khin AVR 82 4.2.1. Tng quan v kin trúc 82 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến ix 4.2.2. Các thanh ghi đa dng 85 4.2.3. Cng ra vào 85 4.2.4. B nh SRAM 87 4.2.5. Cu trúc ngt 88 4.2.6. B so sánh analog 89 4.2.7. B bin đi A/D bên trong 90 4.2.8. B đnh thi watchdog bên trong 92 4.3. Gii thiu vi điu khin ATmega16 (AT90s4414/8515) 93 4.3.1. Đặc đim 93 4.3.2. S đ chơn ATmega16 95 4.3.3. Mơ t chc năng các chân ATmega16 96 4.4. Gii thiu vi điu khin ATtmega8 99 4.4.1. Đặc đim 99 4.4.2. S đ chơn vƠ s đ khi ca ATmega8 101 4.4.3. Mơ t chc năng các chơn ATmega8 101 CHNG V: THIT K CH TO MƠ HÌNH H THNG PHANH ABS 104 GIAO TIP VI MÁY TÍNH 5.1. Kt cu mơ hình 104 5.1.1. Cu to mơ hình h thng phanh 105 5.1.2. Đặc đim kỹ thut các b phn chính trên mơ hình 106 5.2. Đặc đim các b phn chc năng trên mơ hình h thng phanh ABS 109 5.2.1. Cm cm bin tc đ bánh xe 109 5.2.2. Mch thy lực h thng du phanh 114 5.2.3. Ngun đin 115 5.3. Chng trình giao tip vi máy tính 115 5.3.1. Giao din cho ngi s dng (Front Panel) 115 5.3.2. Hng dn s dng mơ hình 121 CHNG VI: KT LUN - HNG PHÁT TRIN CA Đ TÀI 125 6.1. Kt lun 125 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến x 6.2. Hng phát trin ca đ tài 125 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến xi DANH SÁCH CÁC CHăVITăTT ABS (Anti-lock Brake System): H thng phanh có b phn chng hãm cng bánh xe. ECU (Electronic Control Unit): B điu khin đin t. EBD (Electronic Brake-Force Distribution): H thng phơn phi lực phanh. BA (Brake Assist): H thng hỗ trợ phanh khẩn cp. FF (Front engine, Front drive): Ký hiu ca xe có đng c phía trc và cu trc ch đng. FR (Front engine, Rear drive): Ký hiu ca xe có đng c phía trc và cu sau ch đng. 4WD (Four Wheel Driver): Bn bánh xe ch đng. LED (Light Emited Diod): Diod phát quang. DTC (Diagnostic trouble code): Mã chẩn đốn h hng. DLC (Data link connector): Gic cm kt ni d liu. VSC (Vehicle Stability Control): H thng cơn bằng xe. TRC (Traction Control): H thng kim sốt đ bám đng ca bánh xe. LabVIEW (Virtual Instrument Engineering Workbench): VI (Virtual Instrument): Thit b o Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến xii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1. Các lực chính xut hin khi phanh xe 3 Hình 2.2. S đ cu to h thng phanh ABS 6 Hình 2.3. S đ cu to h thng phanh 7 Hình 2.4. S đ cu to h thng phanh ABS có EBD 7 Hình 2.5. S đ cu to h thng phanh ABS có BA 8 Hình 2.6. S đ cu to h thng phanh 8 Hình 2.7. Cu to ca xilanh chính loi mt bung 9 Hình 2.8. Cu to ca xilanh chính loi hai bung 10 Hình 2.9. B trí đng ng dn du phanh 11 Hình 2.10. Xi lanh chính khi khơng tác đng 12 Hình 2.11. Khi bƠn đp phanh tác đng 13 Hình 2.12. Xi lanh chính khi nh bƠn đp phanh 13 Hình 2.13. Xi lanh chính khi rò rỉ du phanh mch du bánh sau 14 Hình 2.14. Xi lanh chính khi rò rỉ du phanh mch du bánh trc 14 Hình 2.15. Cu to b trợ lực phanh bằng chơn khơng 15 Hình 2.16. B trợ lực khi khơng tác đng phanh 16 Hình 2.17. B trợ lực khi tác đng phanh 17 Hình 2.18. B trợ lực khi gi phanh 17 Hình 2.19. B trợ lực tác đng ti đa 18 Hình 2.20. B trợ lực khi khơng có chân khơng 19 Hình 2.21. H thng phanh có van điu hòa lực phanh 20 Hình 2.22. Cu to van điu hòa lực phanh 21 Hình 2.23. Vn hƠnh trc đim chia 21 Hình 2.24. Vn hành ti ca đim chia 22 Hình 2.25. Vn hƠnh sau đim chia 22 Hình 2.26. Vn hành khi nh bƠn đp 23 Hình 2.27. Van P kép, P&BV 23 Hình 2.28. Van LSPV 24 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến xiii Hình 2.29. Cu to ca phanh đĩa 25 Hình 2.30. Đặc đim bin dng ca cúppen 26 Hình 2.31. Sự thay đi mc du trong bình cha 26 Hình 2.32. B phn báo đ mòn ca má phanh 27 Hình 2.33. Cu to các loi cƠng phanh đĩa 28 Hình 2.34. Cu to các loi rơto phanh đĩa 29 Hình 2.35. Biu đ quan h gia nhit đ c cu phanh và h s ma sát 29 Hình 2.36. Cu to ca phanh trng 30 Hình 2.37. Đặc đim hot đng ca guc phanh 30 Hình 2.38. Các loi trng phanh 31 Hình 2.39. Điu chỉnh khe h gia má phanh và trng phanh 32 Hình 2.40. Điu chỉnh khe h gia má phanh và trng phanh 33 Hình 2.41. Các loi cn phanh dừng 33 Hình 2.42. Các loi thơn phanh dừng 34 Hình 2.43. Mi quan h gia lực phanh và h s trợt 35 Hình 2.44. S đ cu to mt h thng ABS trên xe ơ tơ 37 Hình 2.45. S đ khi các cm chc năng ca ABS 37 Hình 2.46. S đ điu khin ca h thng phanh ABS 38 Hình 2.47. Cm bin tc đ bánh xe 38 Hình 2.48. Tín hiu đin áp ca cm bin tc đ bánh xe 39 Hình 2.49. Cu to cm bin tc đ bánh xe loi nam châm quay 39 Hình 2.50. V trí và cu to cm bin gim tc 40 Hình 2.51. Các ch đ hot đng ca cm bin gim tc 41 Hình 2.52. Cu to cm bin gia tc ngang 42 Hình 2.53. Cu to ca b chp hành 42 Hình 2.54. S đ mch thy lực trong h thng phanh ABS 44 Hình 2.55. Phanh bình thng - khi h thng khơng hot đng 44 Hình 2.56. ABS hot đng ch đ gim áp sut 45 Hình 2.57. ABS hot đng ch đ gi 46 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến xiv Hình 2.58. ABS hot đng ch đ tăng áp sut 46 Hình 2.59. S đ hot đng ca ECU điu khin trợt 47 Hình 2.60. Điu khin chng hãm cng bánh xe khi phanh 48 Hình 2.61. Biu đ hot đng ca các van đin 50 Hình 2.62. Kim tra h thng ABS 50 Hình 2.63. B trí 4 cm bin - 4 kênh điu khin (4+4) 52 Hình 2.64. B trí 4 cm bin - 3 kênh điu khin (2+1) và (1+2) 53 Hình 2.65. B trí 3 cm bin - 3 kênh điu khin (2+1) 53 Hình 2.66. B trí (2+2) và (0+2) 54 Hình 3.1. Front Panel và Block Diagram 58 Hình 3.2. V trí Icon và Connector 59 Hình 3.3. Tools palette 60 Hình 3.4. Control Palette 61 Hình 3.5. Numeric controls 61 Hình 3.6. Numeric indicators 62 Hình 3.7. Boolean 62 Hình 3.8. String và Path 63 Hình 3.9. Functions Palette 63 Hình 3.10. String 66 Hình 3.11. Truy xut mt String 66 Hình 3.12. Bng Array 69 Hình 3.13. For Loop 71 Hình 3.14. While Loop 71 Hình 3.15. Case & sequence Structure 72 Hình 3.16. Formula Node 73 Hình 3.17. Icon mặc đnh vƠ Icon sau khi đợc to 75 Hình 3.18. Cách thc to Connector ca mt VI 76 Hình 3.19. Front Panel và Block Diagram ca mt VI 77 Hình 3.20. Edit Icon ca VI 78 Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS Đ ỗ Văn Dũng HVTH: Nguyễn Quang TUyến xv Hình 3.21. Gỡ ri chng trình 79 Hình 4.1. So sánh thi gian thựchin 2 lnh gia các b vi x lỦ 81 Hình 4.2. Kin trúc ca b x lỦ AVR 83 Hình 4.3. S đ t chc b nh 84 Hình 4.4. Tp thanh ghi ca vi điu khin AVR 85 Hình 4.5. Các port đc và ghi 86 Hình 4.6. Kt ni SRAM ngồi vi b vi điu khin 88 Hình 4.7. S đ khi ca b so sánh Analog 89 Hình 4.8. S đ khi b bin đi ADC 90 Hình 4.9. S đ khi ca b đnh thi Watchdog 92 Hình 4.10. S đ chơn ATmega16 95 Hình 4.11. S đ khi vi điu khin AVR ATmega16 97 Hình 4.12. Cách b trí đ điu khin b vi điu khin từ mt ngun xung 99 bên ngồi Hình 4.13. S đ chơn ATmega8 101 Hình 4.14. S đ khi vi điu khin AVR ATmega8 103 Hình 5.1. Mơ hình h thng phanh 104 Hình 5.2. V trí các b phn trên mơ hình h thng phanh 105 Hình 5.3. Bng điu khin mơ hình h thng phanh 105 Hình 5.4. S đ mch đin mơ hình h thng phanh 106 Hình 5.5. Đng c đin xoay chiu 107 Hình 5.6. Ly hợp từ 107 Hình 5.7. B chp hành 108 Hình 5.8. V trí đu kt ni ECU ABS 108 Hình 5.9. V trí đu kt ni đin trên b chp hành 108 Hình 5.10. Cm bin tc đ bánh xe 109 Hình 5.11. S đ khi b điu khin ly hợp từ 109 Hình 5.12. S đ mch ngun lý b điu khin ly hợp từ 110 Hình 5.13. Gin đ trng thái phanh 111 [...]... lƠm tăng lực phanh [1] GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 16 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y Hình 2.17 B ătr ăl căkhiătácăđ ng phanh [1] Tr ngătháiăgi ă (phanh) :ă Hình 2.18 B ătr ăl căkhiăgi phanh [1] GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 17 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố... t o và ngun lý h at đ ng c a h th ng phanh ABS trên ơ tơ Nghiên c u ch t o mơ hình h th ng phanh ABS giao ti p v i máy tính dựa trên ph n m m LabVIEW đ s d ng làm mơ hình gi ng d y và h c t p v h th ng phanh trên ơtơ 1.3 M CăĐệCHăVÀ NHI MăV ăC AăĐ ăTÀI Nghiên c u ch t o mơ hình h th ng phanh ABS giao ti p v i máy tính Biên so n b tài li u gi ng d y h th ng phanh 1.4.ăPH Ph NGăPHỄPăNGHIểNăC U... các c m bi n, b ch p hành trên h th ng phanh ABS giao ti p v i máy tính qua card giao ti p vi x lỦ Các thơng s làm vi c chính c a h th ng phanh ABS Ch ng trình đƠo t o mơ đun Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh dầu GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 1 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y 1.1.3 Tính th căti n ng d ng vào gi ng d y... o ra m t lực phanh l n h n [1] Hình 2.5.ăS ăđ ăc uăt oăh ăth ng phanh ABS có BA [1] 2.2 CÁC B ăPH NăC AăH ăTH NG PHANH D U 2.2.1 C uăt oăh ăth ng phanh d u Hình 2.6.ăS ăđ ăc uăt oăh ăth ng phanh [1] H th ng phanh g m có các b ph n sau đơy: 1 BƠn đ p phanh 2 B trợ lực phanh GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 8 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố... xe bằng b đi u khi n phanh ABS bằng th y lực [1] Hình 2.4.ăS ăđ ăc uăt oăh ăth ng phanh ABS cóăEBD [1] GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 7 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y c H ăth ngăh ătr ăkhi phanh BA BA là m t h th ng hỗ trợ v n hƠnh phanh khi ng i lái khơng th đ p đ lực lên bƠn đ p phanh Đ p lên bƠn đ p phanh đ t ng t đ ợc coi...Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y Hình 5.14 Gi n đ tr ng thái phanh 111 Hình 5.15 S đ kh i b đi u t c đ ng c xoay chi u 1 pha 112 Hình 5.16 M ch đi u t c 1 đ ng c đi n xoay chi u 1 pha 112 Hình 5.17 M ch đi u t c 4 đ ng c đi n xoay chi u 1 pha 2 tr ng thái 113 Hình 5.18 Tín hi u đi n áp xoay chi u trên t i (đ ng c ) 113 Hình 5.19 S... bằng máy tính đ tự đ ng ch ng khóa các l p xe do phanh khẩn c p H th ng nƠy lƠm tăng đ đ n đ nh c a xe và rút ng n qng ng phanh Do đó các l p khơng b bó c ng vƠ vơ lăng v n có th xoay đ ợc ngay c khi n phanh đ t ng t V n đi u khi n đ ợc xe vƠ đỗ xe an tồn [1] Hình 2.2.ăS ăđ ăc uăt oăh ăth ng phanh ABS [1] GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 6 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS. .. ăth ng phanh Có hai lo i h th ng phanh H th ng phanh chính đ ợc s d ng khi xe đang ch y là h th ng phanh chơn Có lo i phanh ki u tang tr ng vƠ phanh đĩa, th ng đ ợc đi u khi n bằng áp su t th y lực H th ng phanh dừng đ ợc s d ng khi đã đỗ xe H th ng phanh dừng tác đ ng vƠo các phanh bánh sau qua các dơy kéo đ xe khơng d ch chuy n đ ợc a H ăth ng phanh ch ngăbóăc ngă- ABS ABS là h th ng phanh. .. Do đó các phanh v n duy trì ho t đ ng k c khi khơng có chơn khơng tác đ ng vào b trợ lực phanh Tuy nhiên, vì b trợ lực phanh khơng làm vi c, nên s c m th y bƠn đ p phanh [1] Hình 2.20 B ătr l căkhiăkhơng có chân khơng [1] GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 19 HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y 2.2.4.ăăVanăđi uăhòa l c phanh ă a... th ng phanh c n có đ nh y cao, hi u qu phanh khơng thay đ i nhi u l n gi a các l n phanh Đ m b o tránh hi n t ợng tr ợt l t c a bánh xe trên đ đ ng s gơy mài mòn l p và làm m t kh năng d n h GVHD: PGS.TS Đ ỗ ê D ũ g Va n n 5 ng Vì khi tr ợt l t v i mặt ng chuy n đ ng c a xe HVTH: Nguyễ Quang TUyế n n Nghiê cứ chế o m hình hệ ng pha nh ABS giao tiế vớ má tính n u tạ thố p i y Phanh chân và phanh . mơ hình khi giao tip vi máy tính dựa trên phn mm LabVIEW cha đy đ. Tính mỹ thut ca mơ hình cha cao. Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD:. xe bằng b điu khin phanh ABS bằng thy lực. [1] Hình 2.4.ăSăđăcuătoăhăthng phanh ABS cóăEBD [1] Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: PGS.TS. c khi n phanh đt ngt. Vn điu khin đợc xe vƠ đỗ xe an tồn. [1] Hình 2.2.ăSăđăcuătoăhăthng phanh ABS [1] Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy tính GVHD: