mail vangiang
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Chơng i: vấn đề chung phanh cho ô tô với ebd i.CấU tạo chung hệ thống phanh có ebd 1.Vai trò hệ thống phanh ô tô -Trên ôtô hệ thống phanh có vai trò quan trọng Trên ôtô trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốc dừng hẳn xe cần thiết Nhờ có hệ thống phanh ôtô mà ngời lái yên tâm an tòan ôtô chuyển động - Ngày mạng giao thông đờng phát triển mạnh phù hợp với nhu cầu vận chuyển xã hội, ôtô phơng tiện giao thông chủ yếu Tại Việt Nam với sách kinh tế, hoà nhập vào thị trờng chung giới, nhu cầu vận chuyển hàng hoá nh ngời phát triển nhanh làm tăng trởng lợng ôtô di chuyển mạng giao thông cha có sở hạ tầng gia thông phát triển đầy đủ Do dẫn đến viêc gia tăng tai nạn mạng giao thông đờng Những phân tích đánh gia nguyên nhân gây tai nạn giao thông đờng cho thấy 35-80% tổng số tai nạn ôtô có nguyên nhân từ hệ thống phanh 2.Công dụng,phân loại, yêu cầu hệ thống phanh 2.1 Công dụng - Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ôtô đến giá trị cần thiết dừng hẳn ôtô - Giữ cho ôtô dừng đỗ đờng dốc 2.2 Phân loại 2.2.1 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động hệ thống phanh đợc chia ra: - Hệ thống phanh dẫn động khí Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực - Hệ thống phanh có cờng hoá 2.2.2 Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh có hệ thống phanh với điều hoà lực phanh 2.2.3 Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS), ABS + liên hợp 2.3 Yêu cầu Hệ thống phanh ôtô cần đảm bảo yêu cầu sau: -Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đờng phanh ngắn phanh đột ngột trờng hợp nguy hiểm -Phanh êm dịu trờng hợp để đảm bảo ổn định chuyển động ôtô -Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn -Dẫn động phanh có độ nhạy cao -Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ để đảm sử dụng tối đa trọng lợng bám phanh cờng độ khác -Không có tợng tự xiết phanh -Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt -Có hệ số ma sát đĩa phanh má phanh cao ổn định điều kiện sử dụng -Giữ đợc tỉ lệ thuận lực bàn đạp với lực phanh bánh xe -Có khả phanh ôtô đứng thời gian dài Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Cấu tạo chung hệ thống phanh EBD Cấu tạo chung hệ thống phanh ôtô đợc mô tả hình sau: Hình 1: Hệ thống phanh ôtô 1.Nút BTCS đèn LED 2.Đèn cảnh báo hệ thống phanh EBD 3.Tổng phanh 4.Công tắc đèn phanh Bộ phận điều khiển Bosch 5.3 6.Cảm biến tốc độ bánh trớc 7.Cảm biến tốc độ bánh sau Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: - Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đợc bố trí bánh xe nhằm tạo mômen hãm bánh xe phanh ôtô - Dẫn động phanh: Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Dẫn động phanh dùng để truyền khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Tuỳ theo dạng dẫn động: khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà dẫn động phanh bao gồm phần tử khác Ví dụ dẫn động khí dẫn động phanh bao gồm bàn đạp thanh, đòn khí Nếu dẫn động thuỷ lực dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) ống dẫn II lựa chọn phơng án hệ thống phanh Lựa chọn cấu phanh - Ô tô đại, đặc biệt với dòng xe xe Mini Bus Do hệ thống phanh phải đại theo để đáp ứng yêu cầu an toàn đòi hỏi ngày cao Với hệ thông phanh đại ngày chủ yếu sử dụng với cấu phanh đĩa - Cơ cấu phanh đĩa hiên chủ yếu sử dụng loại phanh đĩa đĩa quay Loại phanh đĩa có đĩa quay có hai dạng là: Loại hai pittông loại pittông( hình 2) Đĩa phanh đợc bắt chặt với moayơ bánh xe nhờ bu lông Có hai ma sát (má phanh) đợc lắp vào phanh, phanh đồng thời xi lanh phanh Khi ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh dầu phanh từ xi lanh với áp suất cao đợc đa vào xi lanh làm pittông đẩy má phanh ép vào đĩa phanh, đồng thời với áp suất dầu cao làm cho phanh đợc đẩy với chiều lực đẩy ngợc lại, làm phanh trợt chốt trợt ép má phanh lại vào ma sát thực trình phanh Khi ngời lái nhả phanh làm áp suất dầu xi lanh giảm dầu phanh từ xi lanh bánh xe hồi xi lanh chính.Pittông phanh đợc hồi vị trí ban đầu dới tác dụng phớt pttông (cao su) Do khe hở phanh đợc điều chỉnh tự động phớt pittông nên khe hở phanh không cần phải điều chỉnh tay Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi a) loại hai pit tong b) loại pit tong Hình : kết cấu cấu phanh đĩa Ưu điểm phanh đĩa loại đĩa quay: Toả nhiệt tốt phần lớn đĩa phanh đợc tiếp xúc với không khí, nên nhiệt sinh ma sát dễ dàng toả không khí nên chai bề mặt má phanh khó xảy Nó đảm bảo khả ổn định phanh tốc độ cao Phanh đĩa có cấu tạo tơng đối đơn giản nên việc kiểm tra thay má phanh đặc biệt dễ ràng Phanh đĩa có u điểm có khả thoát nớc tốt, nớc bám vào đĩa phanh bị loại bỏ nhanh lực li tâm nên tính phanh đợc hồi phục thời gian ngắn Phanh đĩa có u điểm không cần phải điều chỉnh khe hở má phanh đĩa phanh khe hở phanh đợc điều chỉnh tự động phớt cao su píttông với xi lanh.Phanh đĩa có trọng lợng nhỏ so với phanh tang trống Lực chiều trục tác dụng lên đĩa đợc cân Kết cấu đơn giản nên độ xác cao có khả làm việc với khe hở đĩa phanh với má phanh nhỏ nên giảm thời gian chậm tác dụng tăng tỉ số truyền cho cấu phanh Nhợc điểm phanh đĩa loại đĩa quay: Má phanh phải chịu đợc ma sát nhiệt độ lớn kích thớc má phanh bị hạn chế, nên cần có áp suất dầu lớn để tạo đủ lực phanh Do gần nh tác dụng tự hãm nên cần có áp suất dầu cao để đảm bảo đủ lực dừng xe cần thiết đờng kính pittông Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi xi lanh bánh xe phải lớn so với pittông phanh tang trống Phanh đĩa hở nên nhanh bẩn bề mặt ma sát - Phơng án lựa chọn cấu phanh đĩa thiết kế cho đề tài cấu phanh đĩa đĩa quay loại pittông với lý sau + So với cấu phanh đĩa loại hai pittông cấu phanh đĩa loại pittông có kết cấu đơn giản nhng hiệu cao + Do có kết cấu đon giản nên cấu phanh có đĩa quay loại pittông chế tạo đơn giản hơn, giá thành hạ dễ tích hơp Đó lý lựa chọn phơng án thiết kế cấu phanh đĩa đĩa quay loại pittông Lựa chọn dẫn động phanh Hệ thống phanh EBD(Electronic Brake-Force Distribution) hệ thống phân phối lực phanh điện tử Do hệ thống dẫn động thuỷ lực hệ thống phanh EBD đòi hỏi tích hợp điều khiển điện tử cách đơn giản hiệu Dới số phơn án bố trí dẫn động cho hệ thống phanh EBD 2.1 Bố trí dẫn động độc lập cho cầu kiểu TT Loại kênh điều có cảm biến, Ký hiệu: Cảm biến Van điều khiển Xylanh hai buồng độc lập khiển: Bánh chủ động Bánh bị động Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Xe FF (2+2) Xe FR (2+2) Hình 3: Bố trí cảm biến - kênh điều khiể (4+4) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi 2.2 Bố trí dẫn động chéo độc lập kiểu K Hình 4: Bố trí (2+2) 2.3 Phơng án lựa chọn Với ô tô đại thờng sử dụng hai kiểu dẫn động thuỷ lực là: Dẫn động độc lập cầu kiểu TT loại có cảm biến, kênh điều khiển dẫn động độc lập kiểu K loại cảm biến, kênh điều khiển - Với kiểu dẫn động độc lập cầu kiểu TT thờng dùng cho xe hai cầu chủ động - Với dẫn động độc lập kiểu K Đây kiểu dẫn động chủ yếu đợc sử dụng loại xe cầu chủ động Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Vậy phơng án lựa chọn thiết kế cho hệ thống phanh EBD có cấu phanh bánh xe cấu phanh đĩa với hệ dẫn động độc lập kiểu K Và ta có sơ đồ thuỷ lực lựa chọn thiết kế hệ thống là: iii điều kiện sử dụng hệ thống phanh ebd Các liên hợp ABS hệ thống phanh EBD Hệ thống phanh EBD liên hợp hệ thống phanh ABS( Anti-lock Braking System) hệ thống hỗ trợ khác Hệ thống phanh EBD khác với hệ thống ABS chỗ là: - Với hệ thống ABS hệ thống hoạt động bánh xe bị bó cứng trợt lết Hệ thống điều khiển áp suất dầu ba chế độ: Tăng áp, giữ áp giảm áp Việc điều khiển tác dụng trực tiếp tới tất bánh xe thông qua việc tác dụng vào chân phanh ngời lái - Với hệ thống phanh EBD tuỳ vào trờng hợp cụ thể mà hệ thống điều khiển phanh thích hợp bánh xe Hệ thống điều khiển cho áp suất dầu ba chế độ: Tăng áp, giữ áp, giảm áp Nhng việc điều khiển không tác động lúc tất bánh xe mà bánh xe riêng biệt với mức độ phanh khác Với ô tô trang bị hệ thống phanh EBD khả ổn ô tô trình chuyển động tốt nhiều so với hệ thống phanh ABS * Các liên hợp sử dụng hệ thống phanh EBD với hệ thống phanh ABS là: Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - BAS(Brake Assist System): Hệ thống hỗ trợ phamh khẩn cấp - TRC(Traction Control): Hệ thống điều khiển lực kéo bánh xe - VSC(Vehicle Stabilty Control): Kiểm soát ổn định hớng Điều khiển sử dụng Nh nói phần thống phanh EDB liên hợp hệ thống phanh ABS hệ thống hỗ trợ BAS, ASR VSC nên ta có điều kiện sử dụng là: - Với ABS: Hệ thống ABS kích hoạt bánh xe có hiên tợng trợt lết Khi giữ cho xe ổn định hớng chuyển động đạt đợc hiệu phanh tốt Và để phục vụ mục đích ta cần dùng bốn cảm biến tốc độ bánh xe phím kích hoạt phanh( công tắc bàn đạp phanh) - Với BAS: Hệ thống kích hoạt nhận biêt thấy ngời lái phanh gấp Để hệ thống nhận biết đợc điều cảm biến ABS ta cần thêm hai cảm biến nữa( cảm biến hành trình bàn đạp cảm biến áp suât sau xylanh chính) Khi có tợng phanh gấp ngắt đờng dầu từ xylanh xuống cấu phanh hệ thống điều khiển bơm để bơm dầu xuống cấu chấp hành - Với ASR: Dùng cho xe đờng trơn lầy để khởi hành tốt xe đờng trơn tuột hay bên tốt bên trơn tuột Với ASR ta cần điều chỉnh chế độ nhiên liệu, công tắc kích hoạt phân phối mômen cầu - Với VSC: Đây hệ thống ổn định hớng ta có tình sử dụng cụ thể là: + Khi xe đờng thẳng có hệ số bám tốt vấn đề gì, lúc náy hệ thống có tác dụng áp suất lốp hai bên khác nhiều làm cho góc lệch bên bánh xe khác Lúc cần tiên hành điều chỉnh tăng Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi phanh cho bên cho gia tốc bên đo đợc gần với gia tốc bên lý thuyết góc quay vành lái gây lên + Khi xe đờng vòng có hệ số bám nhng ảnh hởng góc lệch bên dẫn đến sai lệch gia tốc bên đo đợc với gia tốc bên lý thuyết lúc buộc phải tiến hành điều chỉnh + Khi xe đờng cong có hệ số bám khác Lúc cần thiết phải điều chỉnh Có ba mức độ giảm tốc cho xe là: Nếu gia tốc bên lớn 0,4g tiến hành điều chỉnh trạng thái cấp bách( giảm mức nhiên liệu vào động phanh) Nếu từ 0,2g - 0,4g điều chỉnh không cần giảm tốc, cần phanh Nếu nhỏ 0,2g tuỳ mức độ sang trọng xe hiệu chỉnh hay không Chơng ii: tính toán thiết kế hệ thống phanh i Thiết kế cấu phanh Xác định mômen phanh sinh cấu phanh Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Nếu bánh xe có xu hớng bó cứng, áp lực phanh đợc làm giảm 25.dầu phanh bánh xe - Khi áp lực phanh giảm, van xả đợc mở nốiHình mạch tới mạch dầu hồi - áp lực phanh đợc xả vào bơm ABS pít tong tích áp áp lực thấp đợc di chuyển - Trong pha mô tơ bơm đợc mở để đảm bảo giảm áp lực nhanh chóng 1.3 Chế độ tạo áp lực: Hình 26 * Hoạt động: - Tốc độ bánh xe tăng trở lại mô đun ABS lệnh cho van nạp tơng ứng tăng áp lực trở lại - Van nạp mở tạo kết nối xylanh bánh xe tổng phanh Nguyên lý hoạt động hệ thống hỗ trợ phanh gấp(BAS) sơ đồ dẫn động Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 63 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Khi cảm biến ( cảm biến hành trình bàn đạp, cảm biến áp suất dầu sau xylanh chính) nhận biết ngời lái có dầu hiệu phanh gấp hệ thống điều khiển hai van cách ly đóng lại ngăn không cho đờng dầu từ xylanh xuống cấu phanh Đồng thời lúc hệ thống điều khiển cho bơm hoạt động, bơm dầu tới cấu phanh - Khi van hệ thống ABS đồn thời thực chế độ tăng, giữ giảm áp theo điều kiện phanh Nguyên lý hoạt động củaTRC hệ thống kiểm soát độ bám ASR hệ thống dẫn động Trong đó: 1: Van đóng mở 2: Van cách ly 3: Van nạp 4: Van xả 5: Môtơ bơm Hình 27 * Hoạt động: Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 64 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Với hệ thống kiểm soát độ bám, áp lực đợc tạo qúa trình kiểm soát ASR đợc kiểm soát hoạt động van cách ly van đóng mở môtơ bơm chạy - Nguyên kiểm soát đợc gọi kiểm soát áp lực thấp đợc chia thành giai đoạn: Tạo áp lực, giữ áp lực, giảm áp lực hoạt động phanh trình kiểm soát độ bám 3.1 Tạo áp lực kiểm soát ASR: Hình 28 * Hoạt động : - Động bơm, van đóng mở, van cách ly đợc kích hoạt - áp lực phanh đợc tao cách hút dầu từ bình chứa qua tổng phanh van đóng mở đợc đẩy vào mạch dầu phanh bánh xe phía áp lực cao bơm - Việc tăng áp lực dẫn đến việc phanh bánh xe - Sự tác tộng kéo dài vài phần nghìn giây kết thúc van đóng mở đóng trở lại Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 65 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi 3.2 Sự giữ áp thông qua kiểm soát ASR: Hình 29 * Hoạt động: - Van đóng mở đợc đóng lại Kết bơm không dầu phanh phía nạp bớm bơm hoạt động mà không đợc cung cấp dầu phanh - Các van xả van cách ly cung không cho dầu qua Nh áp lực phanh cấu phanh đợc giữ ổn đinh 3.3 Sự giảm áp lực kiểm soát ASR: Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 66 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Hình 30 * Hoạt động: - Van cách ly đợc đóng trở lại Điều cho phép dầu phanh chảy từ mạch dầu phanh bánh xe vào bình chứa lần áp lực phanh bánh xe giảm xuống - Trong trờng hợp áp lực phanh khoảng thời gian định( tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe ), động bơm đợc tắt khoảng thời gian chay lien tục chu kỳ kiểm soát kết thúc Nguyên lý hoạt động hệ thống ổn định động học( VSC) ôtô sơ đồ - Khi xe đờng vòng, lúc xe chạy tốc độ cao hay vấn đề làm cho xe quay vòng không gây tai nạn Hệ thống VSC hỗ trợ cho ngời lái dễ dàng điều khiển xe quay vòng vói quỹ đạo Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 67 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Khi quay vành lái thích hợp với cung cong mặt đờng nhng tình trạng chuyển động xảy với bán kính quay vòng lớn dẫn đến cần phải quay thêm thân xe (trạng thái quay vòng thiếu) Sự phanh đợc tiến hành bánh xe thích hợp giúp tạo nên khả tự động điều chỉnh thân xe quỹ đạo cong đờng + Khi hệ thống điều khiển van cách ly tơng ứng với bánh xe cần phanh, cách ly đờng dầu từ xy lanh xuống bánh cần phanh, lúc bơm bơm dầu để phanh bánh cần phanh + Các van ABS trạng thái tăng áp, giữ áp giảm áp cho thích hợp vơi độ bám bánh xe với mặt đờng - Ngợc lại, quay vành lái thích hợp với cung cong mặt đờng nhng tình trạng chuyển động xảy với bán kính quay vòng nhỏ dẫn đến cần phải giảm quay thân xe (trạng thái quay vòng thừa) Trạng thái nguy hiểm có khả gây nên tăng gia tốc bên mức lật xe, lái xe thiếu kinh nghiệm khó có khả hiệu chỉnh Sự phanh đợc tiến hành bánh xe tơng ứng giúp tạo nên khả tự động điều chỉnh thân xe quỹ đạo cong đờng Vá chế độ hoạt động hệ thống đợc thực nh phần iii sơ đồ logic điều khiển hệ thống Trong qúa trình chuyển động đờng ô tô trải qua trạng thái kéo, trạng thái phanh trạn thái cần giữ ổn định trạng thái phanh ngời lái tác động vào bàn đạp phanh kích hoạt hệ thống phanh Trong qua trình chuyển động với điều kiện tối u hệ thống phanh hoạt động bình thờng nh hệ thống phanh thuỷ lực thông thờng Khi bánh xe có tợng bị bó cứng trình phanh hệ thống ABS đợc kích hoạt làm việc, chất lỏng từ xy lanh tới cấu phanh thực chế độ làm việc ABS Khi xe loại đờng có hệ số bám khác nhau, đờng vòng Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 68 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi hay xe tăng tốc cần đến hỗ trợ hệ thống liên hợp để ổn định chuyển động xe, để xe chuyển động tối u Với trạng thái ta có chơng trình lôgíc điều khiển là: Với hệ thống ABS: *Trong qúa trình chuyển động ô tô điều kiện thông thờng để đảm bảo an toàn cho ngời xe an toàn trờng hợp cần thiết( nhng trờng hợp đặc biệt) ngời lái cần phanh Nhng trình phanh bánh xe phải đợc đảm bảo không bị trợt lết bị trợt lết xẽ làm cho ô tô ổn định chuyển động phanh *Hệ thống ABS hệ thống đảm bảo cho ô tô chuyển động ổn định phanh( không bị hớng chuyển động bánh xe bị trợt lết) Hệ thống hoạt động dựa tín hiệu đợc gửi từ bốn cảm biến bánh xe điều khiển van hệ thống ABS( có van hai vị trí: van tăng áp van giảm áp) thực chế độ tăng áp, giữ áp giảm áp để bánh xe quay trờng hợp phanh phù hợp với độ bám lốp với mặt đờng * Sơ đồ lôgíc điều khiển ABS: Các van ABS Công tắc bàn đạp phanh Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 69 - Tăng áp Giữ áp Giảm áp Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Cảm biến vận tốc bánh xe ECU-ABS - Tính độ trợt Đền báo ABS - Tính gia tốc xe: e dv/dt Giắc chẩn doán (Báo mã lỗi lỗi) Cảm biến hành trình bàn đạp Hình 31: Sơ đồ lô gíc điều khiển ABS Với BAS: * Trong trính chuyển động ô tô không tránh khỏi trờng hợp nguy hiểm cần ngời lái phanh gấp để đảm bảo an toàn cho ngời xe Nhng áp lực ngời lái trợ lực nhiều không cung cấp đủ áp lực cần thiết để thực việc phanh gấp Khi phải cần đến hệ thống hỗ trợ phanh gấp BAS Hệ thống hỗ trợ phanh gấp BAS giúp trình phanh gấp đạt hiệu cao Hệ thống hoạt động dựa nguyên tắc di chuyển hành trình bàn đạp áp suất sau xy lanh Khi có tín hiệu từ hai cảm biến( Cảm biến hành trình bàn đạp cảm biến áp suất sau xy lanh chính) hệ thống làm việc Khi làm việc hệ thống điều khiển cho hai van cách ly đờng dầu từ xy lanh chính, Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 70 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi lúc dầu đến cấu phanh đợc cung cấp qua bơm Đồng thời với trình phanh gấp hệ thống ABS hoạt động thực trình tăng, giữ giảm áp phù hợp với độ bám bánh xe với mặt đờng để đảm bảo cho trình phanh đạt hiệu cao * Sơ đồ lôgic điều khiển BAS - Các van cách ly BAS hoạt động - Các van ABS chế độ + Tăng áp + Giữ áp + Giảm áp Công tắc bàn đạp phanh Cảm biến vận tốc bánh xe Cảm biến áp suất sau xy lanh ECU - ABS+BAS - Tính độ trợt - Tính gia tốc xe: e - Xác định phanh gấp BAS Công tắc bàn đạp phanh Cảm biến hành trình bàn đạp phanh Hình 32: Sơ đồ lô gíc điều khiển ABS + BAS Với hệ thống chống trợt quay ASR Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 71 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi * Ô tô chạy đờng lúc gặp loại đờng có mặt đờng tốt Nhiều xe chay đờng mà hệ số bám hai bên khác hay sợ khác độ bám bánh xe hay đờng có độ bám thay đổi liên tục Làm cho khả điều khiển xe không đợc nh ý muốn bánh xe bị quay trơn Lúc phải cần đến hệ thống chống trợt quay ASR Hệ thống chống trợt quay ASR giúp trình chuyển động ô tô trờng hợp trở lên tối u cách phanh bánh xe chủ động thích hợp để bánh xe quay với vận tốc phù hợp với độ bám mặt đờng Các tín hiệu từ bốn cảm biến vận tốc bánh xe đợc gửi ECU- ASR để hệ thống xác định xem bánh xe có bị trợt trơn hay không Khi xảy tợng trợt trơn hệ thống điều khiển van cách ly đờng dầu từ xy lanh xuống cấu phanh Và dùng bơm để cung cấp dầu tới cấu phanh để thực phanh Trong trình van ABS hoạt động để đảm bảo cho hiệu phanh giữ ổn định chuyển động cho xe Trong trình ASR hoạt động hệ thống điều khiển công suất động hoạt động nhằm giảm công suất động truyền xuống cầu chủ động Tất điều khiển hoàn toàn tự động, không liên quan đến bàn đạp phanh Quá trình điều khiển diễn liên tục cho độ bám bánh xe với mặt đờng tốt Và phanh độc lập hoàn toàn bánh xe chủ động * Sơ đồ lôgic điều khiển ASR Công tắc bàn đạp phanh Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 72 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Công tắc bàn đạp phanh ECU- ASR+EMS Công tắc bàn đạp phanh - Điều khiển động cơ: Ne Công tắc bàn đạp phanh - Tính độ trợt - Tính gia tốc xe: e Công tắc bàn đạp phanh Công tắc bàn đạp phanh Công tắc bàn đạp phanh Công tắc bàn đạp phanh Hình 33: Sơ đồ lô gíc điều khiển ASR Với hệ thống ổn định động học ô tô VSC * Sự quay thân xe thờng xảy xe quay vòng đờng có tốc độ cao Các yếu tố gây nên tăng mức (quay vòng thừa) hay quay cha đủ (quay vòng thiếu) nhiều nguyên nhân: + Do phân bố tải bánh xe không phù hợp (xếp tải, tăng giảm tốc độ chuyển động,), + Do ảnh hởng yếu tố tác động ngoại cảnh môi trờng xung quanh (nền đờng nghiêng không phù hợp, gió bên thổi mạnh, đờng có khả bám khác nhau, ), + Do tốc độ di chuyển đờng cong (v), Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 73 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi + Do ảnh hởng hệ thống treo, đàn hồi bánh xe - Mặc dù thiết kế trạng thái đợc quản lý, nhng tác động nhiều thuộc vùng quản lý trớc, điều thực tiễn thờng gọi xảy tợng lái Hậu dẫn tới quay thân xe không hoàn toàn phụ thuộc vào vành lái - Mô men gây quay thân xe xảy với hai trạng thái tổng quát, cần thiết đảm bảo khả giảm mômen quay nhờ tạo lực phanh tơng ứng bánh xe, VSC đảm nhận Lực phanh VSC đặt vết tiếp xúc bánh xe với mặt đờng gây nên trục thẳng đứng ô tô mô men hỗ trợ Mômen hỗ trợ tác động liên tục theo phơng ngợc chiều mô men quay thân xe với giá trị mômen quay tính toán ECU-VSC - Việc tạo nên lực phanh bánh xe đợc thực hệ thống ABS tác động độc lập bánh xe cần thiết (theo trạng thái tăng, giữ, giảm áp suất điều khiển phanh) mà tham gia tác động ngời lái - Thông thờng hệ thống cài đặt sẵn tính toán trực tiếp từ giá trị gia tốc bên thân xe ( y ) mà không cần tính toán xác định giá trị tối u mômen quay thân xe Giá trị y đợc thực nhờ tín hiệu từ cảm biến gia tốc bên (hoặc cảm biến gia tốc bên cảm biến vận tốc góc quay thân xe) - Các thông số chiều dài sở ô tô (l) tỷ số truyền hệ thống lái (i lai) thông số kết cấu ô tô (không thay đổi) Các thông số bán kính quay vòng (R), góc quay bánh xe dẫn hớng () thông số trung gian tính toán - ECU-VSC thờng xuyên tiếp nhận thông tin góc quay vành lái, gia tốc bên tìm sai lệch gia tốc bên tối u gia tốc bên thực tế đo đợc dựa theo chơng trình logic đa tín hiệu điều khiển phanh bánh xe tơng ứng Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 74 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Chơng trình tính toán cho phép xuất gia tốc bên thực tế cao cần loại trừ tình trạng để tránh nguy hiểm, ECU-VSC đa tín hiệu giảm vận tốc ô tô nhờ điều khiển thiết bị EMS Hai tín hiêu điều khiển đồng thời giúp xe nhanh chóng thoát khỏi tình trạng nguy hiểm kể * Sơ đồ logic điều khiển VSC: Các van ABS ASR, VSC thực hiên phanh bánh xe thích hợp Cảm biến góc quay vành lái Cảm biến vận tốc góc thân xe ECU - VSC - Tính góc quay thân xe: - Tính toán gia tốc lệch Cảm biến gia tốc bên xe bên Các van ABS chế độ: - Tăng áp - Giữ áp - Giảm áp y Công tắc bàn đạp phanh Cảm biến vận tốc bánh xe Hình 34: Sơ đồ lô gíc điều khiển VSC Kết luận Sau phân tích yếu tố tạo nên hiệu phanh tốt cho xe ô tô nói chung ô tô Mini Bus nói riêng Em thấy hệ thống phanh EBD( Electronic Brake-Force Distribution Phân phối lực phanh điện tử) đáp ứng đợc đầy Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 75 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi đủ điều kiện lý thuyết hệ thống phanh Đây hệ thống phanh đợc sử dụng hầu hết xe đại Trong trình tính toán thiết kế đề tài Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe Bus nhỏ 17 chỗ ngồi em sâu vào vấn đề sau: - Chọn phơng án thiết kế cho hệ thống phanh EBD - Tính toán thiết kế cấu phanh hệ dẫn động - Xây dựng sở lý thuyết hệ thống phanh ABS sở lý thuyết hệ thống phanh EBD - Các trạng thái làm việc cụ thể EBD sơ đồ lựa chọn, xây dựng sơ đồ lô gíc điều khiển cho hệ thống Trong phần thiết kế cấu phanh hệ dẫn động em dựa vào tài liệu tham khảo, thông số tham khảo xe Ford Transit Với nội dung thiết kế phần dẫn động phanh, với hệ thống thuỷ lực hệ thống phanh EBD chon giúp cho xe chuyển động ổn định an toàn cho ngời xe hầu hết trờng hợp chuyển động ô tô Bên cạnh vấn đề đạt đợc thời gian kiến có hạn nên đồ án em không tránh đợc hạn chế Em mong đợc giúp đỡ thầy giáo để em khắc phục đợc hạn chế hiểu biết Đồ án em thực Bộ môn Ô tô - Viện khí động lực Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội với giúp đỡ thầy giáo môn ô tô Đặc biệt hớng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2008 Tài liệu tham khảo: Cấu tạo gầm ôtô Tác giả: PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 76 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Thiết kế tính toán ôtô Tác giả: Nguyễn Trọng Hoan Lý Thuyết ô tô máy kéo Tác giả: Mguyễn Hữu Cẩn D Quốc Thịnh Phạm Minh Thái Nguyễn Văn Tài Lê Thị Vàng Tài liệu hệ thống phanh hãng Ford Hớn dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo Tác giả : Dơng Đình Khuyến Dung sai đo lờng khí Tác giả: An Hiệp Trần Vĩnh Hng(1999) Mục lục Lời nói đầu Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 77 [...]... Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi t - bớc của lò xo, t = 19,98 mm H0 = 31,09 + 5 (19,98 - 4,8 ) = 106,7 mm Chơng iii: cơ sở lý thuyết abs và các liên hợp I hệ thống abs cơ bản Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 29 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi -Nếu khi phanh mà các bánh xe bị bó cứng ngay từ đầu, thì hiệu quả phanh, tính ổn định... thêm bộ hỗ trợ phanh gấp BAS * Hệ thống hỗ trợ BAS 0 Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 0 =2o 20 30 40 60 80 Hệ số trượt x % Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Bộ hỗ trợ phanh là thiết bị hỗ trợ ngời lái khi phanh gấp (do hoảng hốt) Thiết bị này có thể nâng cao áp suất dầu phanh dới tác động của ngời lái Hệ thống hỗ trợ phanh thực hiện nh sau: yêu cầu phanh của ngời... toán để bộ chấp hành thực hiện tăng lực phanh lớn trong thời gian ngắn 4 Khi BAS đã hoạt động, nếu ngời lái xe nhả bàn đạp chân phanh có chú ý, hệ thống sẽ giảm mức độ trợ giúp ii hệ thống abs có trc và vsc 1 Hệ thống ABS có TRC(Traction Control) Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 35 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi * Ưu việt của hệ thống ABS TRC - Khái niệm TRC (hay TRAC)... số thông số của hệ thống phanh và chuyển Hệ số bám dọc x Hệ số bám ngang y động của bánh xe khi có trang bị hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh 1.2 1.0 Hình 8: Hệ số bám dọc và bám ngang với vùng tối ưu của độ trượt =2o x =10o 0.8 0.6 0.4 giờ đợc tích hợp thêm hệ thống BAS( Hệ - Hệ thống ABS cơ bản bây =10 thống hỗ trợ phanh gấp) Khi nói đến hệ thống ABS có nghĩaylà trong hệ thống đã o 0.2 có... cấp, lái xe xuống dốc hay khi xe kéo theo khoang chở hành khách, hàng hoá Tất nhiên trong khi phanh lái xe phải đặt chân lên bàn đạp phanh Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 31 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi ở các kết cấu ABS thông thờng cảm biến bàn đạp phanh, có nhiệm vụ đóng mạch điều khiển ECU-ABS, còn bộ trợ lực phanh làm việc tùy thuộc vào vị trí bàn đạp phanh. .. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Trong trạng thái điều khiển bình thờng của bàn đạp phanh, lực trợ lực phanh thông thờng xuất hiện Khi sự thay đổi hành trình bàn đạp nhanh hơn các giá trị yêu cầu, thiết bị hỗ trợ đợc kích hoạt làm việc Nếu lái xe hạ thấp lực bàn đạp dới hành trình kích hoạt (3), thiết bị hỗ trợ đợc ngắt Lái xe lại có thể phanh xe không có tác... tính phanh của BAS 1 Bắt đầu tác động của BAS, 2 Giảm phanh, 3 Ngắt tác động của BAS áp suất phanh do lái xe tác động gian (s) + Phần cơ khí sử dụng xy lanh có trợ lực chânThời không tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe Khi lái xe đạp phanh bình thờng, áp suất phanh tăng dần theo quy luật trợ lực do lái xe tác động Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 32 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt. .. không dịch 1 chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại - Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo 9 kéo đòn bàn đạp phanh về vị trí ban đầu, lúc đó van 5 bên phải đợc mở ra thông giữa buồng A và buồng B qua cửa E và F, khi đó hệ thống phanh ở trạng thái không làm việc Ưu điểm: Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 21 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Tận dụng đợc độ chênh áp giữa khí... Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi * Kiêm tra má phanh trớc Ta có diện tích của một cặp má phanh: S = F1/2 = 0,03/2 = 0,015(m2) P= 130.105.3,14.422.106 P0 d12 = 1,114(MN/m2) 4.0, 015 4.S *Kiểm tra má phanh sau: Tơng tự ta có: S = 0,015(m2) P= 130.105.3,14.442.106 P0 d 22 = 1,187(MN/m2) 4.0, 015 4.S áp suất giới hạn cho phép đối với má phanh xe Mini Bus là [... xe trớc và sau x1 = x2 = 1mm S1 = 2 42 2 1,1 = 15,33mm 16 2 S2 = 2 44 2 1,1 = 16,32 mm 16 2 Nh vậy : Pis ton thứ cấp dịch chuyển một đoạn S1 = 15,33mm Piston sơ cấp dịch chuyển một đoan 2 Thiết kế tính toán bộ trợ lực 2.1 Chọn bộ trợ lực Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48 19 S2 = 16,32 mm Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Ta chọn phơng án cờng hoá chân không cho hệ ... dụng hệ thống phanh ebd Các liên hợp ABS hệ thống phanh EBD Hệ thống phanh EBD liên hợp hệ thống phanh ABS( Anti-lock Braking System) hệ thống hỗ trợ khác Hệ thống phanh EBD khác với hệ thống. ..Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực - Hệ thống phanh có cờng hoá 2.2.2... cho xe buýt nhỏ 17 chỗ ngồi Vậy phơng án lựa chọn thiết kế cho hệ thống phanh EBD có cấu phanh bánh xe cấu phanh đĩa với hệ dẫn động độc lập kiểu K Và ta có sơ đồ thuỷ lực lựa chọn thiết kế hệ thống