Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ XE HỆ THỐNG PHANH ABS CHO XE MÔ TÔ Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN HIẾU Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe moto Nhóm sinh viên thực Tên sinh viên Số thẻ sinh viên Lớp Trần Văn Hiếu 103150117 15C4B Nguyễn Đình Đạt 103150107 15C4B Đỗ Huy Hùng 103150120 15C4B Cấu trúc đồ án tốt nghiệp gồm chương sau: Chương 1: TỔNG QUAN Tổng quan hệ thống phanh Tổng quan hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cơ sở lý thuyết hệ thống phanh Cơ sở lý thuyết hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) xe mơ tơ Cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển phanh ABS xe mô tô Cơ sở lý thuyết phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 Cơ lý thuyết xử lý trung tâm Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ABS CHO XE MÔ TÔ Xác định moment phanh yêu cầu Xác định moment phanh mà cấu phanh sinh Tính lực tác lên tay phanh Tính hành trình tay phanh Tính tốn tiêu phanh Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Cấu trúc hệ thống Thiết kế điều khiển Thiết kế điều khiển với phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 Xây dựng thuật toán điều khiển Xây dựng chương trình điều khiển Chương 5: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Lắp đặt hệ thống thử nghiệm lên xe Bố trí quy trình thử nghiệm xe Kết đánh giá Kết luận hướng phát triển ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Văn Hiếu Lớp: 15C4B Số thẻ sinh viên: 103150117 Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển Các vẽ, đồ thị Bản vẽ sơ đồ nguyên lí mạch điện điều khiển (1A3) Bản vẽ lưu đồ thuật toán kiểm tra lỗi (1A3) Bản vẽ kết cấu vỏ hộp điều khiển (1A3) Bản vẽ sơ đồ kết nối phận hệ thống điều khiển (1A3) Bản vẽ lưu đồ thuật toán điều khiển khối thủy lực (1A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/09/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 18/12/2019 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn Ô tô-Máy động lực PGS TS Dương Việt Dũng 16 tháng 12 năm 2019 Người hướng dẫn TS Phạm Quốc Thái Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tơ LỜI NĨI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy cơ, Gia đình Bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến Q Thầy Cơ Khoa Cơ Khí Giao Thơng -Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, với vốn tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt học kỳ khoa tổ chức cho chúng em thực đề tài tốt nghiệp - bước chuẩn bị cuối kĩ cần thiết chuyên môn kỹ liên quan nhằm phục vụ cho công việc sau trường Chúng em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Cơ Khí Giao Thơng, đặt biệt thầy TS Phạm Quốc Thái theo sát trực tiếp hướng dẫn chúng em suốt thời gian nghiên cứu thực đề tài Kính chúc q thầy thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp có nhiều tâm huyết truyền đạt kiến thức cho thết hệ trẻ mai sau Đề tài thực khoảng thời gian tháng, chắn tránh khỏi thiết sót, mong nhận ý kiến đóng góp q báu q thầy bạn để đề tài hoàn thiện Trân trọng! i Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đề tài riêng nhóm, đề tài khơng trùng lặp với đề tài đồ án tốt nghiệp trước Các thông tin, số liệu sử dụng tính tốn từ tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Sinh viên thực Trần Văn Hiếu ii Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mơ tơ MỤC LỤC TĨM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, CÁC HÌNH VẼ v DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XE GẮN MÁY Tổng quan hệ thống phanh Tổng quan hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Sự đời hệ thống chống bó cứng phanh khí Sự đời hệ thống chống bó cứng phanh điện Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cơ sở lý thuyết hệ thống chống bó cứng phanh (abs) xe mơ tơ Cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển hệ thống phanh abs xe mô tô 11 Nguyên lí điều khiển 11 Cấu trúc hệ thống điều khiển 12 Các trạng thái làm việc hệ thống điều khển ABS 15 Phần mềm thiết kế ALTIUM DESIGNER 16 19 Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 21 Cấu trúc hệ thống điều khiển phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 21 Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 21 Các cảm biến đầu vào 21 iii Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô Cơ cấu chấp hành 23 Thiết kế điều khiển 25 Sơ đồ khối điều khiển 25 Mạch xử lí trung tâm (MCU) 26 Mạch nguồn (SUPPLY) 28 Mạch xử lí tín hiệu ắc quy 30 Mạch xử lí tín hiệu phanh 32 Mạch xử lí tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe 33 Mạch điều khiển van 35 Mạch điều khiển moto 37 Mạch điều khiển đèn báo lỗi 38 Thiết kế điều khiển phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 39 Tạo project 39 Thiết kế sơ đồ nguyên lí 40 Thiết kế mạch in PCB 42 Phân tích lựa chọn phận cung cấp điện cho hệ thống điều khiển 43 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện 43 Phân tích lựa chọn phận 43 Thiết kế vỏ hộp điều khiển 45 Xây dựng thuật toán điều khiển 46 Thuật toán tự kiểm tra lỗi 47 Xây dựng thuật toán điều khiển khối thủy lực 48 Kết nối phận hệ thống điều khiển 49 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 iv Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô DANH SÁCH CÁC BẢNG, CÁC HÌNH VẼ Bảng 4.1 Thơng số kĩ thuật Module Ad620 22 Bảng 4.2 Thông số khối thủy lực 23 Bảng 4.3 Thông số kĩ thuật Ardino Nano 27 Bảng 4.4 Thông số kĩ thuật tụ điện 29 Bảng 4.5 Thông số kĩ thuật IC7805 29 Bảng 4.6 Thông số kĩ thuật IC lm358 31 Bảng 4.7 Thông số kĩ thuật IRF 540 35 Bảng 4.8 Thông số kĩ thuật IC PC817 36 Bảng 4.9 Thông số kĩ thuật IRF9540 37 Bảng 4.10 Thông số transistor C1815 38 Bảng 4.11 Trạng thái phận khối thủy lực 48 Hình 1.1 Chiếc xe gắn máy giới Hình 1.2 Chiếc xe trang bị hệ thống phanh vành Hình 1.3.Xe Lambretta TV125 Series Hình 1.4 Honda CB750 Hình 1.5 Ơ tơ trang bị hệ thống ABS Hình 1.6 Xe BMW K100 LT Hình 1.7 Xe GSF1200SA Hình 2.1.Sự thay đổi moment phanh, áp suất dẫn động phanh gia tốc bánh xe phanh có ABS 10 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS 12 Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển 12 Hình 2.4.Vị trí lắp đặt cảm biến tốc độ bánh xe 13 Hình 2.5 Cấu tạo cảm biến cảm biến bánh xe 13 Hình 2.6 Dạng tín hiệu cảm biến 14 Hình 2.7 Khối điều khiển điện tử 14 v Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô Hình 2.8 Khối thủy lực ABS Bocsh 15 Hình 2.9 Hoạt động ABS phanh bình thường 16 Hình 2.10 Hoạt động ABS chế độ giảm áp 17 Hình 2.11 Hoạt động ABS chế độ giữ 18 Hình 2.12 Hoạt động ABS chế độ tăng áp 19 Hình 2.13 Giao diện phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 20 Hình 4.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển phanh ABS 21 Hình 4.2 Cảm biến tốc độ 21 Hình 4.3 Sơ đồ module AD620 22 Hình 4.4 Tín hiệu trước khuếch đại sau khuếch đại 23 Hình 4.5 Khối thủy lực 23 Hình 4.6 Sơ đồ mạch điện khối thủy lực 24 Hình 4.7 Sơ đồ mạch đèn báo lỗi 25 Hình 4.8 sơ đồ khối điều khiển 25 Hình 4.9 Sơ đồ phần cứng Arduino 27 Hình 4.10 Sơ đồ kết nối mạch xử lí trung tâm với phận khác 28 Hình 4.11 Tụ điện mạch nguồn 28 Hình 4.12 Sơ đồ chân IC7805 29 Hình 4.13 Sơ đồ khối nguồn 30 Hình 4.14 IC khuếch đại thuật toán Lm358 31 Hình 4.15 Cầu phân áp 31 Hình 4.16 Mạch kiểm tra tín hiệu ắc quy 32 Hình 4.17 Mạch kiểm tra tín hiệu phanh 33 Hình 4.18 Đi ốt 4007 33 Hình 4.19 Mạch xử lí tín hiệu cảm biến tốc độ 34 Hình 4.20 Tín hiệu sau xử lí 34 Hình 4.21 Sơ đồ mosfet IRF 540 35 Hình 4.22 Sơ đồ IC PC817 36 Hình 4.23 Mạch điều khiển van 36 vi Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mơ tơ Hình 4.24 Mạch điều khiển moto 37 Hình 4.25 Sơ đồ transistor C1815 38 Hình 4.26 Mạch điều khiển đèn báo lỗi 38 Hình 4.27 Khởi tạo project ABS ALTIUM DESIGNER 16 39 Hình 4.28 Cài đặt kích thước khổ giấy 40 Hình 4.29 Chọn linh kiện nối dây 41 Hình 4.30 Sơ đồ nguyên lí điều khiển 41 Hình 4.31 Kiểm tra kết nối cập nhật linh kiện sang PCB 42 Hình 4.32 Cài đặt thơng số cho mạch PCB 42 Hình 4.33 Mạch in PCB điều khiển ABS 43 Hình 4.34 Sơ đồ phận cung cấp điện cho hệ thống điều khiển 43 Hình 4.35 bình ắc quy 44 Hình 4.36 Cầu chì rơ le 30A 44 Hình 4.37 Công tắc 45 Hình 4.38 Sơ đồ tính tốn chiều cao lịng hộp 45 Hình 4.39 Kích thước vỏ hộp điều khiển 46 Hình 4.40 Vỏ hộp điều khiển 46 Hình 4.41 Lưu đồ thuật tốn tự kiểm tra lỗi 47 Hình 4.42 Lưu đồ thuật tốn điều khiển khối thủy lực 49 Hình 4.43 Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển 50 vii Mạch điều khiển đèn báo lỗi Nhiệm vụ Nhận tín hiệu từ mạch xử lí trung tâm, trực tiếp đóng cắt dịng điện điều khiển cho đền chuẩn đoán lỗi Các linh kiện sử dụng Transistor C1815: Có cấu tạo ngun lí gần giống mosfet IRF540 trình bày Nếu điện áp UBE>0 cho dịng điện chạy từ C E, UBE≤0 chân E C khơng dẫn Hình 4.25 Sơ đồ transistor C1815 1-Emitter (E); 2-Collecter (C); 3-Base (B) Bảng 4.10 thể thông số C1815 [8] Bảng 4.10 Thông số transistor C1815 Điện áp tối đa VC 60V Dòng điện điều khiển 150mA Dòng điện điều khiển Vb 50mA Ngun lí hoạt động Hình 4.26 Mạch điều khiển đèn báo lỗi Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 38 Nguyên lí hoạt động mạch tương tự mạch điều khiển van Tuy nhiên thay sử dụng mosfet mạch dùng transistor C1815 để giảm chi phí giảm kích thước mạch đèn led khơng cần dịng điện lớn Các đèn led kết nối thông qua J7 Thiết kế điều khiển phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 Các bước để thiết kế mạch điện tử phần mềm alitum designer 16 bao gồm tạo project, bên project tạo file File thứ file thiết kế sơ đồ nguyên lí sau update từ sơ đồ ngun lí để thiết kế mạch in Tạo project Từ giao diện chọn File→ New→ project Đặt tên cho project bấm ok Ở tác giả tạo project có tên “ABS” Hình 4.27 Khởi tạo project ABS ALTIUM DESIGNER 16 Trong project “ABS” Thực chuột phải→ Add New to Project→ Schematic để khởi tạo file nguyên lí Và Thực chuột phải→ Add New to Project→ PCB khởi tạo file mạch in Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 39 Thiết kế sơ đồ nguyên lí Việc thiết kế sơ đồ nguyên lí thiết kế file Schematic Cài đặt kích thước khổ giấy: kích phải chuột chọn options →sheet → chọn kích thước khổ giấy vẽ Ở tác giả lựa chọn kích thước khổ A3 để phù hợp với quy định chung vẽ đồ án tốt nghiệp Hình 4.28 Cài đặt kích thước khổ giấy Từ mạch đơn lẻ ta xác định tên số lượng linh kiện cần dùng Thực tìm kiếm linh kiện có sẵn thư viện phần mềm Nhấp trái chuột kéo linh kiện khu vực khổ giấy vẽ → xếp vị trí linh kiện phù hợp bấm vào cơng cụ Plate Wire để nối dây cho chân linh kiện Các linh kiện điện tử có thư viện cung cấp sẫn phần mềm ALTIUM DESIGNER Tuy nhiên linh kiện điện tử chi tiết đặc biệt, người thiết kế phải tải cài đặt thư viện nhà sản xuất linh kiện tự thiết kế theo datasheet mà nhà sản xuất cung cấp Một linh kiện điện tử thư viện bao gồm liệu sơ đồ kí hiệu, sơ đồ chân linh kiện dạng 2D, hình ảnh linh kiện dạng 3D… Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 40 Hình 4.29 Chọn linh kiện nối dây Từ bước tác giả hồn thiện mạch ngun lí hình 4.30 Hình 4.30 Sơ đồ ngun lí điều khiển Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 41 Thiết kế mạch in PCB Từ sơ đồ nguyên lí phần mềm Bấm lệnh D→U→ Chọn Execute Changes Kiểm tra kết nối Các kết nối có tích xanh sau nghĩa kết nối tốt khởi tạo thành cơng Tồn linh kiện chuyển sang file PCB Hình 4.31 Kiểm tra kết nối cập nhật linh kiện sang PCB Dùng lệnh DR để cài đặt thơng số cho mạch in, bao gồm: kích thước đường mạch, khoảng cách từ đường mạch đến chân linh kiện, kích thước lỗ chân linh kiện, kích thước lỗ via… Ở tác giả chọn kích thước đường mạch nguồn 60mil, đường mạch tín hiệu 20mil Khoảng cách từ lỗ chân linh kiện đến đường mạch 10mil Hình 4.32 Cài đặt thơng số cho mạch PCB Sắp xếp linh kiện vị trí phù hợp, dùng lênh PT để vẽ cách đường mạch điện nối chân linh kiện với Kế quà mạch PCB thiết kế thể hình 4.33 Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 42 Hình 4.33 Mạch in PCB điều khiển ABS Phân tích lựa chọn phận cung cấp điện cho hệ thống điều khiển Sơ đồ hệ thống cung cấp điện Bộ phận cung cấp nguồn điện cho điều khiển nhiệm vụ cấp nguồn điện áp ổn định mà cịn phải đảm tính linh hoạt, bật tắt hệ thống cần thiết, đảm bảo an toàn cho toàn hệ thống điện xe có cố ngắn mạch Hình 4.34 Sơ đồ phận cung cấp điện cho hệ thống điều khiển 1-Bình ắc quy; 2- Cơng tắc khởi động; 3- Cơng tắc ABS;4- Rơ le; 5Cầu chì; 6-Bộ điều khiển Phân tích lựa chọn các phận Bình ắc quy: Khi van moto bơm không kích hoạt, điều khiển tiêu thụ dịng điện 0.5A Đặc điểm hệ thống ABS van bơm hoạt động xe chạy đường, nguồn điện cấp cho hệ thống ngồi bình ắc quy cịn hỗ trợ thêm máy phát điện xe Tác giả Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 43 sử dụng bình ắc quy có sẵn xe để giảm chi phí, đồng thời khơng phải nghiên cứu thêm vị trí đặt bình ắc quy bổ sung Bình ắc quy xe husky 150 bình hãng GS có thơng số điện áp 12V, 6Ah Hình 4.35 bình ắc quy Rơ le cầu chì: Dựa vào bảng 4.2 tính dịng điện tối đa tiêu thụ mạch thủy lực 21.9A, cộng thêm dòng điện mạch điều khiển 0.5A tồn dịng điện tối đa tồn hệ thống ABS kích hoạt tồn phận 22.4A Từ lựa chọn rơ le 30A cầu chì 30A để phù hợp với hệ thống Hình 4.36 Cầu chì rơ le 30A Cơng tắc: Có nhiệm vụ điều khiển rơ le Vị trí đặt cơng tắt vị trí khu vực đồng hồ tốc độ nơi dễ thấy dễ thao tác, yêu cầu công tắc chống nước Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 44 Hình 4.37 Cơng tắc ABS Thiết kế vỏ hộp điều khiển Nhiệm vụ: Bảo vệ điều khiển tránh tác nhân bên ngoài, giúp cố định điều khiển vào thân xe, tránh rung lắc gây ảnh hưởng đến độ xác, độ bền u cầu: kích thước nhỏ gọn, có độ bền độ cứng vững cao Dễ dàng tháo lắp, đơn giản cho việc gia cơng Xác định kích thước: kích thước lớn mạch điều khiển dài: 80mm, rộng 78mm, chiều cao 26mm Để đảm bảo độ rộng lòng hộp đủ rộng để dễ dàng lắp mạch vào hộp, tác giả lựa chọn kích thước lịng hộp lớn kích thước mạch 2mm cao lịng hộp L tính L= L1+L2+L3 Trong L1 chiều dài ti nối ren Được chọn theo tiêu chuẩn 30mm, L2 bề dày kích thước mạch, L2=1mm, L3 khoảng trống từ mặt mạch đến đáy, tác giả chọn 2mm Vậy tổng kích thước L= 33mm Hình 4.38 Sơ đồ tính tốn chiều cao lịng hộp 1-Nắp hộp; 2- Ty nối ren; 3-mạch điều khiển; 4-Đáy hộp Vật liệu làm hộp nhựa có bề dày 1mm Ngồi cịn có tai để bắt ốc cố định hộp vào thân xe, lỗ nối dây diện vào borad mạch Các kích thước xác định hình 4.39 Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 45 Hình 4.39 Kích thước vỏ hộp điều khiển Hình dáng hộp điều khiển thể hình 4.40 Hình 4.40 Vỏ hộp điều khiển Xây dựng thuật toán điều khiển Trong hệ thống này, tác giả thiết kế thuật toán điều khiển Thuật toán thứ thuật toán tự kiểm tra lỗi, khởi chạy người sử dụng bắt đầu bật chìa khóa bật công tắc ABS Sau kiểm tra hệ thống hồn mạch xử kí trung tâm phép khởi chạy thuật toán thứ 2- thuật toán điều khiển khối thủy lực Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 46 Thuật toán tự kiểm tra lỗi Bắt đầu kiểm tra Đo điện áp ắc quy Điện áp ắc quy ≥11V Đèn đỏ sáng liên tục S Đ Đèn đỏ nhấp nháy Đọc tín hiệu phanh Nhận tín hiệu phanh S Đ Đèn xanh sáng Khởi chạy thuật toán điều khiển khối thủy lực Hình 4.41 Lưu đồ thuật tốn tự kiểm tra lỗi Căn vào yêu cầu, tính trực quan tính an toàn hệ thống, người nghiên đề xuất thuật tốn tự kiểm tra lỗi hình 4.41: - Khi cơng tắc máy, q trình kiểm tra điện áp nguồn công tắc phanh bắt đầu Nếu điện áp nguồn nhỏ 11 V có đèn báo màu đỏ sáng liên tục Hệ thống ABS không hoạt động khắc phục nguồn điện khỏi động lại hệ thống Nếu điện áp nguồn đủ, đèn ABS sáng nhấp nháy màu đỏ với chu kì 0.5s bắt đầu kiểm tra phanh Để hộp điều khiển kiểm tra công tắc phanh, người lái phải tác động vào phanh Nếu cơng tắc phanh bình thường hệ thống báo đèn xanh liên tục cho phép ABS Hoạt động Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 47 Xây dựng thuật toán điều khiển khối thủy lực Sau mạch xử lí trung tâm hồn tất q trình kiểm tra lỗi tín hiệu báo cho ổn định, hệ thống làm việc tốt thuật tốn điều khiển khối thủy lực khởi chạy thuật toán này, tác giả không sử dụng chế độ giữ áp để đơn giản cho việc lập trình, nhiên hệ thống đảm bảo làm việc hiệu Các chế độ phanh trạng thái phận khối thủy lực thể bảng 4.11 Bảng 4.11 Trạng thái phận khối thủy lực Chế độ Không phanh Trạng thái phận bơm NC NO OFF OFF OFF Phanh thường OFF OFF OFF Tăng áp ON OFF OFF Giảm áp ON ON ON V0 giá trị tốc độ bánh xe mà hệ thống ABS hoạt động nhiên bóp phanh vận tốc thấp V0 hệ thống cho phép hoạt động chế độ phanh thường kết thúc Phương hướng thuật toán đưa vận tốc xe vận tốc V0 đủ điểu kiện để thực việc phanh thường kết thúc qua trình phanh ECU liên tục đọc tín hiệu phanh đo vận tốc vịng lặp mạch xử lí trung tâm Nếu khơng nhận tín hiệu phanh, khổi thủy lực hoạt động bình thường theo chế độ khơng phanh Nếu nhận tín hiệu phanh Lập tức so sánh tốc độ bánh xe với tốc độ V0 Vận tốc V ≥ V0 thực việc tăng áp để nhanh chóng hãm tốc độ Sau chu tăng áp quay lại kiểm tra tốc độ tín hiệu phanh có bóp hay khơng Nếu nhận tín hiệu phanh tốc độ lớn V0 tiếp tục tăng áp Nếu nhận tín hiệu phanh Thì so sánh V=0 gia tốc J≥J0 Nếu trường hợp thỏa mãn ECU hiểu bánh xe bị bó cứng thực việc giảm áp Nếu không thỏa mãn điều kiện so sánh phanh thường để hãm hẳn bánh xe Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 48 Bắt đầu Đo vận tốc bán xe V Đọc tín hiệu phanh S Nhận tín hiệu phanh Không phanh Đ V≥V0 Đ Tăng áp S Giảm áp Đ V=0 Và j>j0 S Phanh thường Hình 4.42 Lưu đồ thuật toán điều khiển khối thủy lực Kết nối phận hệ thống điều khiển Sau hoàn thành thiết kế lựa chọn phận, tác giả kết nối theo sơ đồ hình 4.43 để tiến hành thực nghiệm Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 49 Hình 4.43 Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển 1- ECU;2-Module AD620; 3-Cảm biến tốc độ; 4-Công tắc phanh; 5-Bộ phận cấp nguồn; 6-Bộ thủy lực; 7-Đèn kiểm tra lỗi Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 50 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Dựa vào trình kết thực nghiệm đưa số kết luận sau: - Kết cấu điều khiển nhỏ gọn, phù hợp lắp nhiều loại xe - Hệ thống điều khiển hoạt động ổn định - Kết đạt khả quan giải vấn đề quan trọng chống trượt bánh xe - Tuy nhiên tồn nhược điểm bao gồm: Vỏ hộp thiết kế chưa tối ưu, chưa ngăn hồn tồn nước lọt vào mạch Có tượng nóng mosfet lí bố trí tản nhiệt chưa tốt, xét lâu dài ảnh hưởng đến độ bền Chưa hồn thành thuật tốn kiểm tra lỗi cách hoàn thiện, thực việc kiểm tra bắt đầu khởi động điều khiển Hướng phát triển - Tiếp tục nghiên cứu khắc phục nhược điểm tồn cịn sót lại nêu - Thử nghiệm đánh giá thêm mức độ an toàn hệ thống - Bố trí lại linh kiện điều khiển thiết kế mạch PCB hay nhiều lớp để thu gọn kích thước mạch - Phát triển thêm chương trình điều khiển làm quy chuẩn chung cho tồn phương tiện xe mơ tô phổ thông - Nghiên cứu thiết kế thêm thủy lực để hoàn thiện hệ thống Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Hoàng Việt, Bộ điều chỉnh lực phanh hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh A.B.S, Đại học Bách khoa Đà Nẵng [2] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện & điện tử ô tô đại, NXB Đại học Quốc gia, Hồ Chí Minh,200 [3] Datasheet IC 7805 [4] Datasheet IC LM358 [5] Datasheet mosfet IRF540 [6] Datasheet IC PC 817 [7] Datasheet mosfet IRF 9540 [8] Datasheet transistor C1815 [9] Datasheet Aruino Nano [10] https://xedoisong.vn/cong-nghe/mercedesbenz-da-ung-dung-he-thong-abs-tu-40- Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hiếu Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 52 ... thuyết hệ thống điều khiển phanh ABS xe mô tô Cơ sở lý thuyết phần mềm ALTIUM DESIGNER 16 Cơ lý thuyết xử lý trung tâm Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ABS CHO XE MÔ TÔ Xác định moment phanh. .. đồ cấu trúc hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 21 Các cảm biến đầu vào 21 iii Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe mô tô Cơ cấu chấp hành 23 Thiết kế điều khiển... Cơ sở lý thuyết hệ thống chống bó cứng phanh (abs) xe mô tô Cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển hệ thống phanh abs xe mơ tơ 11 Ngun lí điều khiển 11 Cấu trúc hệ thống điều khiển