Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Anh Vũ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2018 a a BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Anh Vũ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Hồ Hữu Hải PGS TS Dương Ngọc Khánh Hà Nội – 2018 b a LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Cơng trình thực Bộ mơn Ơ tơ xe chun dụng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn PGS TS Hồ Hữu Hải PGS TS Dương Ngọc Khánh Các số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Người cam đoan TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn khoa học Người hướng dẫn khoa học PGS TS Hồ Hữu Hải PGS TS Dương Ngọc Khánh c Lê Anh Vũ LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ hoàn thành nỗ lực cố gắng thân, NCS nhận động viên giúp đỡ lớn nhiều thầy cô giáo, nhà khoa học tập thể nghiên cứu khoa học NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đõ NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS TS Hồ Hữu Hải, PGS TS Dương Ngọc Khánh - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội người trực tiếp tận tình hướng dẫn, định hướng, đào tạo giúp đỡ NCS suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận án NCS xin chân thành cảm ơn thầy giáo Bộ mơn Ơ tơ xe chuyên dụng - Viện Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giảng dạy, bảo tạo điều kiện giúp đỡ NCS suốt q trình nghiên cứu mơn để hoàn thành luận án NCS xin chân thành cảm ơn thầy đồng nghiệp Khoa Cơ khí Động lực, lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên tạo điều kiện giúp đỡ khuyến khích để NCS hồn thành luận án NCS xin chân thành ghi nhận cơng sức, đóng góp quý báu nhiệt tình anh, em NCS, cao học sinh viên khóa thuộc Bộ mơn Ơ tơ xe chun dụng - Viện Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nhiệt tình hỗ trợ, động viên NCS suốt thời gian NCS thực luận án Cuối cùng, NCS xin bày tỏ lịng kính u biết ơn quan tâm động viên khuyến khích, cảm thơng sâu sắc gia đình, bạn bè tiếp thêm nghị lực cho NCS suốt thời gian học tập Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hà Nội, ngày tháng Nghiên cứu sinh Lê Anh Vũ d năm 2018 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển lĩnh vực sản xuất ô tô tải 1.1.1 Thực trạng 1.1.2 Định hướng phát triển 1.1.3 Những tồn nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển 1.1.4 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm sản xuất hệ thống chống trượt cho ô tô tải 1.2 Hệ thống chống trượt quay bánh xe chủ động 1.3 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.1 Lịch sử phát triển hệ thống chống trượt quay có điều khiển 1.3.2 Các cơng trình nghiên cứu hệ thống chống trượt quay bánh xe 10 1.4 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 15 1.5 Mục tiêu, phạm vi, đối tượng phương pháp nghiên cứu 16 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 16 1.5.2 Nội dung nghiên cứu 16 1.5.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 17 1.5.4 Phương pháp nghiên cứu 18 1.6 Bố cục luận án 18 1.7 Kết luận chương 19 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG 21 2.1 Mô đun mô hình mơ chuyển động thẳng tơ 22 2.2 Mô đun mô hình mơ hệ thống truyền lực có vi sai 23 2.3 Mô đun mô hình mơ bánh xe 26 2.3.1 Phương trình chuyển động quay bánh xe bị động 26 2.3.2 Phương trình chuyển động quay bánh xe chủ động 27 2.3.3 Phản lực tiếp tuyến bánh xe 29 2.4 Mơ đun mơ hình mơ hệ thống phanh khí nén 32 i 2.4.1 Mô cấu phanh bánh xe 32 2.4.2 Mô dẫn động phanh 36 2.5 Mô khảo sát chuyển động ô tô 40 2.6 Khảo sát ảnh hưởng mơ men phanh tới đặc tính tăng tốc tô 44 2.7 Kết luận chương 48 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 50 3.1 Cấu trúc hệ thống 50 3.2 Trạng thái làm việc van chấp hành 52 3.3 Thuật toán điều khiển 54 3.4 Mô đun mô điều khiển hệ thống 56 3.4.1 Sơ đồ điều khiển 56 3.4.2 Mô điều khiển cấu chấp hành 56 3.4.3 Mô điều khiển 58 3.5 Nghiên cứu xác định ngưỡng điều khiển theo độ trượt bánh xe 59 3.6 Kết luận chương 69 CHƯƠNG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG 71 4.1 Thiết kế chế tạo hệ thống 71 4.1.1 Mục đích đối tượng 71 4.1.2 Cảm biến sử dụng hệ thống 71 4.1.3 Cụm van chấp hành 73 4.1.4 Thí nghiệm kiểm tra làm việc cụm van chấp hành 75 4.1.5 Bộ điều khiển điện tử 78 4.2 Thực nghiệm hệ thống 83 4.2.1 Mục đích phương pháp thực nghiệm 83 4.2.2 Chế tạo thiết bị thực nghiệm 84 4.2.3 Trình tự thực nghiệm 92 4.2.4 Kết thực nghiệm 94 4.3 Kết luận chương 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN 107 PHỤ LỤC……………………………………………………………………………… 109 ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu chữ La tinh Ký hiệu A a ax Am A1,A2 B b Cv D DK3/2_t, DK3/2_p Fz Fk Fwx Fp2, Fp1 Fj f G G0 G2 g Gia tốc_max giamap tangap hg i0 ih1 Jbx K Kg L M m Mp Mms Mx t M x, Mpx Giải thích Tiết diện thơng qua Khoảng cách từ tâm cầu trước đến trọng tâm Gia tốc chuyển động dọc Tiết diện màng phanh Lần lượt tiết diện đường ống phanh trước sau Chiều rộng sở xe Khoảng cách từ tâm cầu sau đến trọng tâm Hệ số tiết lưu Đường kính bầu phanh Biến điều khiển mở van 3/2 bên trái, phải Đơn vị m2 m m/s2 m2 m2 m m m Phản lực mặt đường tác dụng lên bánh xe Lực kéo tiếp tuyến Lực cản khơng khí Lần lượt lực phanh cầu trước sau N N N N Lực quán tính tơ Hệ số cản lăn Trọng lượng riêng trung bình chất khí Trọng lượng tơ Trọng lượng ô tô phân cầu sau Gia tốc trọng trường Gia tốc cực đại ô tô N Biến điều khiển dịng khí nén xả khỏi bầu phanh Biến điều khiển dịng khí nén vào bầu phanh Chiều cao trọng tâm xe Tỷ số truyền truyền lực Tỷ số truyền tay số Mơ men quán tính bánh xe Nhiệt trị riêng chất khí Hệ số chuyển đổi chất khí Chiều dài sở xe mô men vỏ vi sai khối lượng ô tô Mô men phanh bánh xe Mô men ma sát vi sai Mô men xoắn tâm trục bánh xe Lần lượt mô men bán trục trái mô men bán trục phải iii N/m3 N N m/s2 m/s2 m kgm2 m N.m kg N.m N.m N.m N.m Mtp2, Mpp2 pa pbau P Qw R rb rd Tu t max u vx vox Mô men phanh bánh xe bên trái, phải Áp suất khí trời Áp suất bầu phanh Lực bám Lưu lượng khối Hằng số chất khí Bán kính bánh xe Bán kính động lực học bánh xe Nhiệt độ khí nén Tỷ lệ thời gian trì gia tốc cực đại Vận tốc chuyển động khí nén Vận tốc ô tô Vận tốc ban đầu ô tô x Chuyển dịch ô tô x Gia tốc ô tô N.m N/m2 Pa N N/s 1/Jmol.K m m K s m/s m/s m/s M m/s2 Ký hiệu chữ Hy Lạp Ký hiệu   , x , y  , x ,  y    ωp ωt λ1, λ2 φpx, φtx µ Giải thích Hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay Hệ số bám, hệ số bám dọc, hệ số bám ngang Độ trượt, độ trượt dọc, độ trượt ngang Mật độ khơng khí Vận tốc góc bánh xe Gia tốc góc bánh xe Vận tốc góc bánh xe bên phải Vận tốc góc bánh xe bên trái Ngưỡng trượt Hệ số bám bánh xe bên phải trái Hệ số ma sát iv Đơn vị kg/m3 rad/s rad/s2 rad/s rad/s Các chữ viết tắt Ký hiệu Giải thích ABS Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe phanh (Anti-look Braking Systems) ABS-SC Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe phanh có điều khiển ổn định hướng EBD Hệ thống phân bố lực phanh điện tử (Electronic Brake Distribution) ASR Hệ thống chống trượt quay (Anti Spin Regulator - Antriebsschlupfregelung) ECU Bộ điều khiển điện tử (Electronic Control Unit) ESP Chương trình điều khiển ổn định điện tử (Electronic Stability Program) FLC Điều khiển lôgic mờ (Fuzzy Logic Controller) TCS Hệ thống điều khiển lực kéo (Traction control system) VSC Hệ thống điều khiển ổn định ô tô (Vehicle Stability Control) v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số xe nghiên cứu 17 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật cấu phanh 34 Bảng 2.2 Giá trị mô men phanh tính tốn 34 Bảng 2.3 Giá trị mô men cấu phanh bánh xe từ thí nghiệm 35 Bảng 2.4 Thông số sử dụng tính tốn mơ 41 Bảng 2.5 Các trường hợp mô với mức ga 30% 42 Bảng 2.6 Quan hệ mô men phanh bánh xe với gia tốc cực đại (Gia tốc_max) thời gian trì gia tốc lớn (Thời gian) 47 Bảng 3.1 Tổng hợp phương án mô xác định ngưỡng trượt điều khiển 61 Bảng 3.2 Giá trị độ trượt trung bình thu mơ q trình khởi hành với số giá trị ngưỡng hệ số bám đường khác 65 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật cảm biến vận tốc góc E2A-S08-KS02-WP-C1 72 Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật van 3/2 KTA317 74 Bảng 4.3 Trạng thái điều khiển cụm van chấp hành 75 Bảng 4.4 Thông số cảm biến đo áp suất Sensys loại M5156-10286X-020BG 75 Bảng 4.5 thông số kỹ thuật cảm biến lực PST-A5t 88 Bảng 4.6 Tổng hợp kết trượt quay bánh xe 96 Bảng 4.7 Tổng hợp kết lực dọc ô tô 98 vi đường có hệ số bám thấp giảm xuống (do tác động phanh) Lực dọc ô tô Tổng lực dọc trung bình 10000 (N) tăng lên rõ rệt điều khiển phù hợp với tình trạng bám thực tế đường 4.3 Kết luận chương Ngày nay, hãng ô tô đầu tư lớn cho khâu chế tạo hệ thống điện tử khơng ngừng hồn thiện để đáp ứng nhu cầu nhiều cho người sử dụng, tăng tính cạnh tranh Hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe hãng hồn thiện khơng ngừng nâng cấp với nhiều thực nghiệm tỉ mỉ Nội dung chương trình bày nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động xây dựng phương pháp thực nghiệm nhằm đánh giá hệ thống Kết luận rút từ nội dung nghiên cứu tóm tắt: Luận án thiết kế, chế tạo mẫu đầu hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động sở kế hệ thống phanh ABS khí nén lắp đặt hợp lý xe nghiên cứu Xây dựng phương pháp thực nghiệm, đo lưu trữ số liệu phục vụ thực nghiệm nhằm đánh giá hệ thống Bên cạnh đó, điều kiện thực nghiệm (đường thử, tơ, kỹ người lái), trình tự thực nghiệm phù hợp với điều kiện làm việc thực tế ô tô chuẩn hóa giá trị ngưỡng điều khiển hợp lý, từ giá trị ngưỡng mô máy tính (giá trị ngưỡng mơ λ1 = 0,1; λ2 = 0,36 Giá trị ngưỡng theo thực nghiệm hiệu chỉnh lại λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,35) Hệ thống hạn chế quay bánh xe chủ động cải thiện lực kéo tăng khả tăng tốc (gia tốc ô tô) Kết thực nghiệm đường có hệ số bám khơng đồng (p = 0,2; t = 0,75) cho thấy hệ thống giúp ô tô tăng gấp đôi lực dọc (lực kéo ô tô cải thiện từ 5000 N lên khoảng 10000 N), giúp tơ vượt qua đường có hệ số bám bên bánh xe 0,11 (p = 0,11; t = 0,55) với gia tốc cực đại 0,5m/s2, khơng điều khiển gia tốc có giá trị không Các kết thu từ thực nghiệm có quy luật biến thiên tương đồng với mơ lý thuyết 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động hệ thống tiện ích cho người sử dụng góp phần nâng cao tính an tồn, khả chuyển động phát huy lực kéo bánh xe chủ động cho tơ tính khác Nghiên cứu hệ thống nhằm bước làm chủ kỹ thuật, tiến gần với công nghệ đại, ứng dụng khoa học nhằm cải tiến, hoàn thiện kỹ thuật ô tô đáp ứng nhu cầu nhà máy sản xuất, lắp ráp nước thực mục tiêu tăng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, giảm cường độ làm việc cho người lái, giảm tối ưu lượng nhiên liệu giảm lượng khí thải độc hại, độ an tồn cho người sử dụng Hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe tích hợp với hệ thống khác ABS, EBD, ESP… Thực tế, vấn đề nghiên cứu phức tạp, đòi hỏi nhiều nghiên cứu nối tiếp địi hỏi kinh phí, thời gian lớn Luận án, chưa thể thỏa mãn yêu cầu mà xét đến vấn đề hạn chế trượt quay bánh xe cách tạo mơ men phanh, đề xuất hệ thống hoạt động riêng rẽ (chưa hợp với giải pháp điều khiển giảm công suất động hợp với điều khiển chung hệ thống phanh ABS) Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết (mơ hình khảo sát hệ thống máy tính) để xác định sơ giá trị ngưỡng trượt điều khiển thuật toán điều khiển) kết hợp với phương pháp thực nghiệm để kiểm nghiệm làm việc hệ thống đề xuất chế tạo thử phương pháp sử dụng phổ biến phù hợp với điều kiện nghiên cứu Kết nghiên cứu luận án kể đến sau: Luận án nghiên cứu đề xuất cấu trúc hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe ô tô sở hệ thống phanh khí nén có ABS Luận án sử dụng Matlab – Simulink xây dựng mơ hình mơ chuyển động tơ mơ hình mơ dẫn động phanh khí nén có điều khiển với giả thiết đơn giản hóa mơ hình Kết mô số trường hợp làm việc ô tơ cho thấy mơ hình mơ phản ánh quy luật thực tế sử dụng kế thừa q trình nghiên cứu hồn thiện hệ thống ABS, TCS, ESP cho ô tô tải sử dụng phanh khí nén Đề xuất thuật tốn điều khiển theo lơ gíc sơ đồ điều khiển hệ thống thông qua điều khiển trạng thái làm việc van chấp hành (đóng – mở) Thơng qua mô phỏng, luận án xác định cặp giá trị ngưỡng điều khiển (λ1 = 0,1; λ2=0,36), kết ngưỡng điều khiển (theo độ trượt) xác định cụ thể 100 kết luận chương Các giá trị ngưỡng sơ giúp tiết kiệm thời gian cơng sức q trình nghiên cứu thực nghiệm Luận án thiết kế, chế tạo mẫu ban đầu hệ thống Thông qua thực nghiệm hiệu chuẩn giá trị ngưỡng điều khiển (λ1 = 0,1; λ2=0,35) cho phù hợp thực tế kết luận chương Luận án chưa có điều kiện tiến hành nhiều thực nghiệm điều kiện chuyển động khác nhau, nhiên kết đo hệ thống ô tô thực nghiệm thực cho thấy hệ thống hoạt động tốt, giúp cải thiện rõ rệt độ trượt bánh xe khả tận dụng lực kéo tơ đường có hệ số bám hai bên bánh xe không đồng (một bên có hệ số bám thấp) Mức độ cải thiện lực kéo khả tăng tốc (gia tốc) tơ có hệ thống số thực nghiệm cụ thể kết luận chương (giá trị lực dọc chênh gấp khoảng lần so với không điều khiển; gia tốc cực đại 0,5m/s2 có điều khiển, khơng điều khiển gia tốc không) Các kết thực nghiệm phù hợp với quy luật vật lý Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục nghiên cứu mở rộng, nhiều trạng thái làm việc chuyên sâu để hoàn thiện hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động với nhiều điều kiện làm việc khác ô tô; khả đáp ứng tần số điều khiển đối tượng điều khiển; thêm thơng tin tín hiệu đầu vào cho hệ thống gia tốc dọc, gia tốc ngang, lực ngang, thông số động cơ, thông số hệ thống treo, thông số hệ thống lái…nhằm nâng cao chất lượng hệ thống Nghiên cứu độ xác điều khiển, đánh giá sai số Tích hợp hệ thống vào hệ thống khác ô tô ABS, ESP Nghiên cứu hệ thống cho nhiều chủng loại ô tô khác nhằm làm tăng tính đa dạng sử dụng theo nhu cầu thực tế 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hồ Hữu Hùng (2015) Nghiên cứu hệ thống ABS dẫn động khí nén Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [2] Hồ Hữu Hùng, Nguyễn Trung Kiên, Hồ Hữu Hải (2013) Mơ hệ thống phanh khí nén tơ.Tạp chí giao thơng vận tải, số 12/2013, trang 11-13 [3] Lại Năng Vũ (2012) Nghiên cứu hệ thống điều khiển q trình phanh tơ Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội [4] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1985) Thiết kế tính tốn tơ máy kéo NXB Đại học trung học chuyên nghiệp [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2003) Lý thuyết ô tô máy kéo NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng (2010) Kết cấu ô tô NXB Bách Khoa Hà Nội [7] Nguyễn Khắc Trai (1997) Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [8] Nguyễn Ngọc Phương (1998) Hệ thống điều khiển khí nén NXB Giáo dục [9] Nguyễn Phùng Quang (2006) MATLAB & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động NXB Khoa học & Kỹ thuật [10] Nguyễn Sĩ Đỉnh (2010) Nghiên cứu động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh ô tô quân Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội [11] Nguyễn Trọng Thuần (2000) Điều khiển logic ứng dụng NXB Khoa học Kỹ thuật [12] Võ Văn Hường, Nguyễn Tiến Dũng, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2014) Động lực học ô tô NXB Giáo Dục Việt Nam [13] Vũ Quang Thập, Vũ Trung Thanh, Đào Đức Thụ, Trịnh Minh Hoàng (2014) Ứng dụng phần mềm Matlab Simulink giải tốn động lực học tơ.NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [14] Aldo Sorniotti (2004) Hardware in the Loop for Braking Systems with Anti-lock Braking System and Electronic Stability Program SAE Technical Paper Series.200401-2062 102 [15] Anshuman Gupta, Badal G Bisen (2011) A Case Study of Reaction Time Reduction of Vehicle Brake System SAE International doi:10.4271/2011-01-2379 [16] Aref M A Soliman, Mina M.S Kalda (2012) An Investigation of Anti-lock Braking System for Automobiles SAE International 16 April 2012 doi:10.4271/2012-01-020990 [17] Asbeck (1990) Bipolar Transistors, High-Speed Semiconductor Devices John Wiley & Sons [18] Ashley L Dunn, Gary J Heydinger, Giorgio Rizzoni, Dennis A.Guenther (2003) New Model for Simulating the Dynamics of Pneumatic Heavy Truck Brakes with Integrated Anti-Lock Control SAE Technical Paper Series 2003-01-1322 [19] Ayman A Aly (2013) Hardware-in-the-loop of Simulation for a Hydraulic Antilock Brake System I.J Intelligent Systems and Applications, 2013, 02, pp 91-95 [20] Bendix (2004) Service Data - M-12 /M-12R Antilock Modulator USA [21] Bendix (2004) Service Data - M-30 Antilock Modulator Assembly USA [22] Bendix (2004) The Air Brake Handbook USA [23] Bendix (2005) Service Data - ABS/ATC/ESP Controllers (Advanced Models) USA [24] Bendix (2007) Service Data - ABS/ATC Controllers (Standard & Premium Models) USA [25] Bosch (2002) Electronic Automotive Handbook 1stEdition [26] Carlos Canudas De Wit (2002) Dynamic Tire Friction Modelsfor Vehicle Traction Control IEEE Xplore No 6566885, 06 August 2002 [27] C.L Bowlin, S.C Subramanian, S Darbha and K.R Rajagopal (2006) Pressure control scheme for air brakes in commercial vehicles IEE Proc Intell Transp Syst Vol 153, No 1, March 2006, pp 21-32 [28] Cem Hatipoglu, Amer Malik (1999) Simulation Based ABS Algorithm Development SAE Technical Paper Series 1999-01-3714 [29] David A Crolla (2009) Automotive Engineering Elsevier [30] Davor Hrovat, Ralph Cunningham, Peter Lazarevski, Eric Tseng, Charles Bannon, Michael Fodor (2007) Temperature dependent trigger control for a traction control system United States Patent No 7266437, 2007 [31] Davor Hrovat, Michael Fodor, Mitch McConnell (2010) Traction control system and method for a vehicle United States Patent No 7765050 B2, 2010 [32] Dong - Chul Shin (2002) Slip control method for traction control system United States Patent No 6334500, 2002 103 [33] F Yu, J.-Z Feng, J Li (2002) A fuzzy logic controller design for vehicle abs with a on-line optimized target wheel slip ratio International Journal of Automotive Technology, Vol 3, No 4, 2002, pp 165−170 [34] Geoffrey Marczyk, David DeMatteo, David Festinger (2005) Essentials of Research Design and Methodology John Wiley & Sons [35] Georg Rill (2006) Vehicle Dynamics Regensburg, Germany [36] Hans B.Pacejka (2003) Tyre and Vehicle Dynamics Netherlands [37] Hideaki Sasaki, Takatoshi Nishimaki (2000) A Side - Slip Angle Estimation Using Neural Network for a Wheeled Vehicle SAE International, 2000-01-0695 [38] Hongtei EricTseng, Michael Fodor, DavorHrovat (2009) Adaptive traction Control System United States Patent No 7529611 B2, May 2009 [39] Huiyi Wang (2004) Hardware-in-the-loop Simulation for Traction Control and the Debugs of its Electric Control Unit SAE International, 2004-01-2056 [40] Ing T Hong, Richard K Tessmann (1996) The Dynamic of Pneumatic Systems using Hypneu International Fluid Power Exposition and Technical Conference, April 1996, Chicago [41] Jeevan N Patil, Sivakumar Palanivelu, Ajit Kumar Jindal (2013) Mathematical Model of Dual Brake Valve for Dynamic Characterization SAE International 201326-0150 [42] Jinglai Wu, Hongchang Zhang, Yunqing Zhang and Liping Chen (2009) Robust Design of a Pneumatic Brake System in Commercial Vehicles SAE International, Volume 2, Issue 1, PP 17-28 [43] John Wilkinson, Cedric W Mousseau, Thomas Klingler (2010) Brake Response Time Measurement for a HIL Vehicle Dynamics Simulator SAE International 2010-010079 [44] Jongchol Han, Zong Changfu, and Zhao Weiqiang (2014) Development of a Control Strategy and HIL Validation of Electronic Braking System for Commercial Vehicle SAE International 2014-01-0076 [45] Kazushi Hosomi, Akira Nagae, Shinsuke Yamamoto, Yosuke Takahira and Masamichi Koizumi (2000) Development of Active-Traction Control System SAE Technical Paper Series 2000- 01-1636 [46] Li He, Xiaolong Wang, Yunqing Zhang, Jinglai Wu, Liping Chen (2011) Modeling and Simulation Vehicle Air Brake System Proceedings 8th Modelica Conference, Dresden, Germany, March 20-22, 2011, pp 430-435 104 [47] Mark Bennett, Michael Tober (2002) ABS System Validation: Integrating Tone Rings and Wheel Speed Sensors in HIL Simulation SAE International, 2002-01-3123 [48] MERITOR WABCO (1999) Anti-lock Braking System training program USA [49] MERITOR WABCO (2011) Anti-lock Braking System (ABS) for Trucks, Tractors and Buses USA [50] Michael Blundell, Damian Harty (2004) Multibody Systems Approach to Vehicle Dynamics Elsevier [51] Michael Fodor, Mitchell McConnell, Davor Hrovat (2009) Method for suppressing driveline shudder in a vehicle with a traction control system United States Patent No 7577510 B2, Aug 2009 [52] Naoto Ohkubo, Takehiro Horiuchi, Osamu Yamamoto, Hiromi Inagaki (2007) Brake Torque Sensing for Enhancement of Vehicle Dynamics Control Systems SAE International, 2007-01-0867 [53] Paul Antony Fawkes, Simon Michael Dunning (2004) Traction control system United States Patent No 6755488, 2004 [54] Paul C Niglas (2013) An Analysis of Braking Performance Using Hardware in the Loop Simulation SAE International doi:10.4271/2013-01-2352 [55] Pierre Abboud, Thanh Ho (2005) ABS modulator solenoid with a pressure balancing Piston US Patent number US5979503 [56] Renpei Matsumoto (1990) Vehicle traction control system for preventing vehicle turnover on curves and turns United States patent No 4976330, 1990 [57] Reza N.Jazar (2008) Vehicle Dynamics Springer [58] Russell P Osborn, Taehyun Shim (2004) Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution SAE International, 2004-01-2052 [59] Shantanu Mishra, Praveen Pachauri and Sudhanshu Pal (2012) Modeling of Tractional Stability Control System Based on Integrated Anti-Lock Braking System (ABS) and Weight Transfer Mechanism for Stabilizing Cornering Maneuver SAE International, 2012-01-1829 [60] Shunso F Watanabe (1993) Integral anti – lock brake/tration control system United States Patent No 5217283, 1993 [61] Sohel Anwar (2003) Brake-Based Vehicle Traction Control via Generalized Predictive Algorithm SAE International, 2003-01-0323 [62] S Raman, B Shylandra Khannan, M.V Mahalingam (2003) Beyond ABS - Brake by Wire Development of a Working Concept SAE INDIA Paper, 0301010 105 [63] Thomas Sauter, Helmut Wandel (2005) Traction control system including individual slip threshold reduction of the drive wheel on the outside of the curve United States Patent No 6866349, 2005 [64] Tetsuhiro Yamashita (1996) Traction control system for vehicle United States Patent No 5555499, 1996 [65] WABCO (2006) ABS/ASR “D” – “Cab” Version Anti-lock Braking System for Commercial Vehicles USA [66] WABCO (2011) Anti-lock Braking System (ABS) and Anti-Slip regulation (ASR) [67] Wade D Bartlett (2004) Calculation of Heavy Truck Deceleration Based on Air Pressure Rise-Time and Brake Adjustment SAE Technical Paper Series.2004 012632 [68] Zhao Weiqiang, Changfu Zong, Hongyu Zheng, Huaji Wang, Shengnan Yang (2012) Integrated HIL Test and Development System for Pneumatic ABS/EBS ECU of Commercial Vehicles SAE International doi:10.4271/2012-01-2031 [69] Dieter Ammon (1997) Modellbilung und Systementwicklung in der Fahrzeugdynamik B.G Teubner Stuttgart 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN [1] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hồng Phúc (2017) Mơ hình mơ chuyển động ô tô tải đường có hệ số bám không đồng Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng 6/2017, trang 121-123 [2] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2017) Khảo sát ảnh hưởng mơ men phanh tới đặc tính tăng tốc tơ tải vào đường có hệ số bám khơng đồng đều, Tạp chí Cơ khí Việt nam số 9/2017, trang 25-30 [3] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Đàm Hoàng Phúc, Dương Ngọc Khánh (2017) Nghiên cứu đề xuất mơ hình hệ thống chống trượt quay bánh xe chủ động dựa hệ thống phanh khí nén có ABS Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng 3/2018, trang 67-70 [4] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2017) Nghiên cứu xác định giá trị ngưỡng điều khiển cho điều khiển chống trượt quay bánh xe chủ động sở hệ thống phanh khí nén có ABS Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 9/2018, trang 98-101 107 PHỤ LỤC Phụ lục Thông số ô tô thí nghiệm PL1 Phụ lục Các bước tiến hành thí nghiệm đo mơ men cấu phanh bánh xe NỘI DUNG TT THỰC HIỆN Chuẩn bị nguồn khí nén nguồn thủy lực; Các đồng hồ đo áp suất thủy lực, khí nén ổn áp hệ thống khí nén; Gá đặt thiết bị đo (tay đòn, xy lanh thủy lực, đồng hồ đo….) - Xiết ốc lốc kê (đảm bảo bánh xe quay trơn – không bị ảnh hưởng phanh lốc kê) - Cấp nguồn thủy lực vào xy lanh lực mơ hình thí nghiệm hoạt động kiểm tra độ vững thiết bị thí nghiệm - Cấp nguồn khí nén (2,3,4 bar vào hệ thống dẫn động phanh) - Kiểm tra điều áp cho hệ thống cấp khí nén ổn định - Kích bánh xe lên khỏi mặt đất - Vạch dấu lốp xe để xác định thời điểm bánh xe bị quay - Tiến hành đạp phanh giữ ổn định - Tay đòn tác động bánh xe lúc xoay dừng lại - Đọc kết giá trị lực qua đồng hồ đo áp lực trường hợp PL2 Phụ lục Một số kết thực nghiệm đo trượt quay bánh xe Đo trượt quay bánh xe tay số (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,35): Đo trượt quay bánh xe tay số (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,36): Đo trượt quay bánh xe tay số (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,34): PL3 Phụ lục Một số kết thực nghiệm đo lực dọc tay số (khi chưa qua lọc) Giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,36: Giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,34: PL4 Phụ lục Một số hình ảnh thực nghiệm Thực nghiệm trượt quay bánh xe ô tô đường bùn đất: Chuẩn bị thực nghiệm hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe ô tô xưởng công nghiệp: PL5 Thực nghiệm trượt quay bánh xe ô tô xưởng công nghiệp: Thực nghiệm đo lực dọc ô tô đường bê tông khô: Thực nghiệm tiến hành xưởng thực hành – thí nghiệm, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật hưng Yên PL6 ... NỘI Lê Anh Vũ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC... cho ô tô tải có trạng bị hệ thống phanh ABS khí nén; - Thiết kế, chế tạo mẫu ban đầu hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động thực nghiệm ô tô nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU... bày kết nghiên cứu gồm: - Đề xuất mơ hình hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động sở hệ thống phanh khí nén có trang bị ABS; - Đề xuất thuật toán điều khiển hạn chế trượt quay bánh xe chủ