Mô phỏng sự làm việc của hệ thống phanh abs trên ô tô buýt tiêu chuẩn

l Bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội ***** NGUYễN VĂN HịA MƠ PHỏNG Sự LàM VIệC CủA Hệ THốNG PHANH ABS TRÊN Ô TƠ BT TIÊU CHUẩN Chun ngành: Kỹ thuật Ơ tơ Xe chuyên dụng luận văn thạc sĩ KHOA HọC kỹ thuật ôtô xe chuyên dụng Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYễN KHắC TRAI Hà nội – Năm 2012 Lời nói đầu Nền kinh tế Việt Nam thời kỳ hội nhập kinh tế giới Hội nhập cơng nghệ địi hỏi nhà kỹ thuật chuyên ngành phải có kiến thức kỹ thuật công nghệ Hệ thống phanh ABS dùng phổ biến ô tô đại nhằm đảm bảo thu ngắn quãng đường cho ô tô phanh giữ nguyên hướng chuyển động từ nâng cao tính an tồn chủ động Tuy nhiên khơng có tài liệu chun sâu, tài liệu kèm mang tính chất giới thiệu, cịn nhiều khó khăn việc nghiên cứu Đề tài sử dụng phương pháp tính tốn dạng mơ tập trung xây dựng mơ hình mơ quỹ đạo chuyển động ô tô chế độ ABS kích hoạt, đồng thời phân tích phương pháp điều khiển theo thông số: Độ trượt gia tốc góc bánh xe, phương pháp thuận lợi cho việc khảo sát nghiên cứu nhằm hiểu chất trình điều khiển hệ thống phanh ABS xe buýt Vì để khai thác thiết kế hiệu việc tìm hiểu sâu hệ thống ABS vô cần thiết Do khối lượng lớn khn khổ thời gian có hạn nên Đề tài thực theo nội dung “Mô làm việc hệ thống phanh ABS ô tô buýt tiêu chuẩn” Đề tài thực Bộ mơn ơtơ xe chun dụng, Viện Cơ khí Động lực Trường ĐHBK Hà Nội hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Đề tài nhận nhiều hỗ trợ thầy Bộ môn, Viện Đào tạo sau Đại học bạn đồng nghiệp Do thời gian, trình độ cịn hạn chế, tính chất rộng lớn đề tài nên tránh khỏi thiếu sót, mong nhận bổ sung, góp ý nhà kỹ thuật, thầy đồng nghiệp Hà nội, tháng năm 2012 Tác giả Mục lục Lời nói đầu Mục lục CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan: 1.2 Tình hình sử dụng xe chở khách Việt nam 1.3 Tình hình phương pháp sử dụng ABS cho xe buýt giới 1.4 Tổng quan nghiên cứu nước 1.5 Mục đích đề tài 1.6 Đối tượng, phạm vi nội dung nghiên cứu cụ thể đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết chung ABS 2.2 Nguyên lý chung hệ thống ABS 10 CHƯƠNG 17 XÂY DỰNG MƠ HÌNH, CHỌN BỘ SỐ LIỆU TÍNH TỐN 17 3.1 Mơ hình học quỹ đạo chuyển động ôtô 17 3.2 Quan hệ động lực học mơ hình tồn xe, xây dựng phương trình cân 3.3 Xây dựng chương trình điều khiển ABS cho xe buýt .38 3.4 Giới thiệu Matlab Simulink 45 3.5 Chương trình mơ 47 CHƯƠNG 52 KẾT QUẢ - NHẬN XÉT 52 4.1 Các phương án tính tốn mô phỏng: 52 4.2 Các thơng số kết lấy 52 4.3 Các kết khảo sát nhận xét 53 4.3.1 Điều kiện tính tốn ban đầu: 53 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan: Trong 10 năm trở lại đây, công nghiệp sản xuất ô tô chứng kiến xuất nhiều công nghệ đáng ý Sự phát triển công nghệ ngành điện tử, vi xử lý tốc độ khiến ô tô ngày hoàn thiện Một số công nghệ gần giúp hệ thống phanh ô tô hoạt động hiệu tăng cường kiểm soát điều khiển xe tình trạng mơi trường xấu ABS (Anti-lock Braking System) công nghệ biết đến từ năm cuối 70 ban đầu chưa hồn thiện Đến ngày trở thành hệ thống phổ biến, trang bị nhiều loại tơ có xe bt Trên xe bố trí ABS, kiểm sốt trượt lết xảy với tất bánh xe phanh nhờ thiết bị cảm biến, ECU-ABS, van thừa hành điều khiển áp suất, điều khiển chế độ trượt bánh xe bị phanh vùng có khả bám tối ưu, hệ thống trang bị nhằm quản lý vấn đề đảm bảo khả bám lốp xe mặt đường Mô men phanh hay lực phanh cực đại giúp xe giảm tốc định điều kiện bám bánh xe mặt đường Khi mô men phanh vượt điều kiện bám, bánh xe bị trượt lết gây ổn định hướng, tăng độ mài mịn bánh xe gây điều khiển hướng chuyển động Ơ tơ chuyển động đường có hệ số bám thấp như: Đường tuyết, đường lầy, bánh xe bị trượt lết vùng vận tốc nhỏ Điều thường xảy xe phanh đột ngột, người lái quản lý trạng thái chuyển động tăng tiếp tục trì lực phanh Điều hay xảy thực tế Để khắc phục tượng số loại xe buýt tiêu chuẩn với hệ thống phanh dẫn động điều khiển khí nén ngày trang bị ABS Hệ thống giảm mô men phanh hay lực phanh bánh xe bắt đầu trượt lết không phụ thuộc vào việc điều khiển người lái xe để đạt giá trị lực phanh phù hợp với điều kiện bám mặt đường Đề tài: “Mô làm việc hệ thống phanh ABS ô tô buýt tiêu chuẩn” chủ yếu tập trung xác định quan hệ động lực học ô tô mô chuyển động ô tô buýt tiêu chuẩn có ABS, phân tích phương pháp điều khiển, nhận xét đánh giá phương pháp điều khiển 1.2 Tình hình sử dụng xe chở khách Việt nam 1.2.1 Xe buýt thành phố Xe buýt thành phố cấu trúc cho vận chuyển hành khách hành lý xách tay khu vực ven nội Khoảng cách trạm đỗ xe khơng xa hành khách chủ đoạn ngắn, khơng bố trí nhiều chỗ ngồi, chủ yếu dành khơng gian đứng thường có sàn thấp, vận tốc chuyển động khơng cao trung bình nằm khoảng 30 km/h Các thành phố lớn Việt nam sử dụng xe buýt với nhiều xuất xứ khác định hướng sử dụng xe buýt sàn thấp bán thấp cho hành khách tiện lên xuống Do đặc thù xe buýt thành phố chuyển động với vận tốc khơng cao, đường tốt nên thường bố trí phanh ABS mà sử dụng hệ thống phanh khí nén thường 1.2.2 Xe buýt đường dài Xe buýt đường dài sử dụng với mục đích chuyên chở hành khách hành lý kèm theo, thường khơng bố trí chỗ đứng, có kết cấu sàn cao, di chuyển với cung đường dài, vận tốc lớn, thường chuyển động với vận tốc 70 đến 80 km/h nên đa số sử dụng hệ thống phanh ABS khí nén hay tích hợp ABS hệ thống khác ABS + ASR, ABS + ASC vv Các tai nạn giao thông sảy đường phần lớn rơi vào hệ thống phanh với xe buýt đường dài hệ thống phanh quan tâm hầu hết trang bị hệ thống ABS Với loại xe khác có khác biệt lớn hệ thống phanh như: Hệ thống phanh khí nén, phanh thủy lực điều khiển khí nén Sự đa dạng việc nghiên cứu cho loại hệ thống phanh cần phân nhóm Từ Đề tài thực nghiên cứu với hệ thống phanh khí nén 1.3 Tình hình phương pháp sử dụng ABS cho xe buýt giới Trên giới nay, xe buýt tồn trang bị ABS, khơng dừng lại đó, xe buýt nước phát triển thường tích hợp ABS hệ thống khác Các hệ thống nhập vào Việt nam khơng có tài liệu rõ ràng gây khó khăn cho công tác nghiên cứu khai thác Các nghiên cứu sâu hệ thống phanh ABS hầu hết dựa thực nghiệm cho dòng xe cụ thể từ rút thơng số hiệu chỉnh vấn đề không công bố, chuyển giao cho người khai thác sử dụng tài liệu Hệ thống ABS xe buýt có nhiều dạng với modul khác nhau: + kênh điều khiển Hình 1.1 Sơ đồ kênh + kênh điều khiển Hình 1.2 Sơ đồ kênh Ngày xe buýt với hệ thống phanh khí nén thường sử dụng Modul kênh điều khiển: Trên thực tế xe buýt giới nhập vào Việt nam có hệ thống ABS ABS liên hợp tồn thơng số thiết kế khơng cơng bố nhập xe tài liệu nghiên cứu khai thác kỹ thuật khơng có chưa có kiến thức chuyên sâu ABS Từ đề tài tập chung nghiên cứu mô hoạt động hệ thống phanh ABS khí nén sử dụng cho xe buýt tiêu chuẩn 1.4 Tổng quan nghiên cứu nước Các nghiên cứu nước chủ yếu giải nghiên cứu xe với hệ thống phanh thủy lực sử dụng mơ hình lốp đơn giản bên cạnh việc khảo sát trượt ô tô theo thông số độ trượt, mô hình khơng gian tồn xe bỏ qua mơ men đàn hồi bốn bánh xe (Msi), điều không sát thực tế Các nghiên cứu với xe dừng lại dạng cầu trước chủ động quan hệ động lực học không giống xe buýt, nước nghiên cứu điều khiển ABS cho hệ thống phanh khí nén chưa có nhiều chưa cơng bố Một số nghiên cứu gần đây: - Đề tài nghiên cứu “Khảo sát q trình chuyển động quay vịng ơtơ có bố trí ABS+VDC” tác giả Trần Duy Hải (2008) thực phần mềm Matlab Simulink - Đề tài nghiên cứu hoạt động ABS bánh xe tiến hành tác giả Lại Năng Vũ (2007), nêu vấn đề quan hệ động học bánh xe phanh ABS - Đề tài khảo sát ABS+ASR tác giả Nguyễn Tiến Vũ Linh thực phần mềm Matlab mô tả động học động lực học ôtô - Đề tài “Nghiên cứu q trình chuyển động ơtơ có trang bị ABS+ASR, có quan tâm tới chế độ làm việc động cơ” tác giả Phạm Huy Hoàng thực phần mền Matlab + Simulink Với đề tài nghiên cứu lý thuyết thực vấn đề vướng mắc việc điều khiển theo nhiều tham số chưa thực khó khăn chưa tích hợp lúc điều khiển theo hệ số bám  o gia tốc góc bánh xe a Vấn đề khó khăn giải đề tài 1.5 Mục đích đề tài - Tìm hiểu cấu trúc điều khiển ABS xe buýt - Đề tài thực để phục vụ cho nghiên cứu hệ thống phanh ABS khí nén cho xe buýt tiêu chuẩn - Sử dụng số liệu xe buýt tiêu chuẩn sử dụng Việt nam để tính tốn - Khơng sâu vào giải độ chậm tác dụng mà sâu vào giải điều khiển tổ hợp lúc theo độ trượt gia tốc góc bánh xe từ nhằm mục đích là: + Lựa chọn thông số điều khiển để tìm hiểu trình điều khiển ABS cho hệ thống phanh khí nén xe buýt + Xây dựng modul điều khiển ABS 1.6 Đối tượng, phạm vi nội dung nghiên cứu cụ thể đề tài Để tiến hành thực mô với nội dung đề tài, thực theo nhiều phương pháp: - Khảo sát thực nghiệm: Trên bãi thử chuyên dụng Đây phương pháp tốn kinh phí thời gian nhiên cho kết thực tiễn áp dụng - Khảo sát qua mơ hình máy tính, với phương pháp khảo sát giúp nhanh chóng xác định kết quả, đồng thời sở cho tiến hành khảo sát thực nghiệm Với khuôn khổ Luận văn Thạc sỹ, đề tài thực khảo sát qua mô hình máy tính Các kết khảo sát máy tính cần kiểm nghiệm trước tới kết luận cuối cùng, nhiên lựa chọn phương pháp điều kiện Việt Nam phù hợp Đề tài “Mô làm việc hệ thống phanh ABS ô tô buýt tiêu chuẩn” mở rộng phát triển thêm số điểm sau: + Đề tài sử dụng mơ hình khơng gian tồn xe có thành phần mô men đàn hồi (Msi ) bốn bánh xe + Đề tài mô phỏng, xây dựng phân tích phương pháp điều khiển kết hợp theo độ trượt gia tốc góc bánh xe + Đề tài sử dụng mơ hình lốp mơ tả đầy đủ mối quan hệ động lực học bánh xe + Giải thích kết cấu hệ thống phanh ABS xe buýt Với việc bổ sung phát triển thêm đề tài cho kết mô kỹ lưỡng trạng thái ô tô Các vấn đề thực đề tài - Nhiệm vụ đề tài Tìm hiểu loại ô tô buýt tiêu chuẩn sử dụng Việt nam Xây dựng phương pháp mô tốn học Lập trình giải tốn mơ máy tính phần mềm MATLAB SIMULINK Chọn số liệu tính tốn cho xe để ứng dụng vào tính tốn mơ Đưa kết cụ thể đồ thị Phân tích, nhận xét kết Kết luận Nội dung luận văn thực bao gồm chương: Chương I: Tổng quan đề tài Chương II: Cơ sở lý luận Chương III: Mô Chương IV: Kết - Nhận xét CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết chung ABS 2.1.1 Định nghĩa hệ thống phanh Hệ thống phanh (Brake System) hệ thống thiết bị an tồn chủ động ơtơ, dùng để giảm tốc độ hay dừng đỗ ôtô trường hợp cần thiết theo yêu cầu người lái, hệ thống có ý nghĩa quan trọng bảo đảm khả ổn định ôtô chuyển động 2.1.2 Cơ sở lý thuyết điều khiển Một vấn đề đặt đồng thời toán cần phải giải hoạt động hệ thống phanh xe khơng bố trí ABS phanh loại đường có hệ số bám thấp đường trơn, đường lầy, đường cát đường có hệ số bám biến đổi xảy tượng hãm cứng bánh xe (bánh xe bị trượt lết) làm giảm hiệu phanh, dẫn đến tình trạng tính ổn định hướng, tính đồng thời phanh tất bánh xe khả điều khiển ôtô Khi phanh ôtô bánh xe trước bị bó cứng làm cho xe khơng thể chuyển hướng theo điều khiển người lái, cịn bánh xe sau bị bó cứng làm đuôi xe bị lạng, ôtô bị trượt ngang Đặc biệt ơtơ quay vịng, tượng trượt ngang bánh xe dẫn đến tượng quay vòng thiếu quay vịng thừa làm tính ổn định hướng chuyển động, cụ thể là bị trượt ngang xe có kết cấu quay vịng thừa bánh xe phía trước nằm phía ngồi đường cong bị phanh q cứng cịn xe có trạng thái quay vịng thiếu bánh xe phía sau nằm phía đường cong bị phanh cứng hậu tổng hợp chuyển động ơtơ quay vịng nguy hiểm Qua đồ thị hình ta thấy phanh bánh xe đường thực tốt bánh xe quay giới hạn độ trượt, hệ số bám dọc, bám ngang có khả đạt cao, nghĩa cường độ phanh, khả giữ ổn định hướng ôtô cao Diễn biến trình phanh hệ thống ABS hoạt động điều khiển kết hợp hai tín hiệu: độ trượt gia tốc bánh xe Trên hình 4.3.2.5 mơ tả diễn biến q trình điều khiển tín hiệu tác động vào bánh xe sử dụng tổng hợp thông số: độ trượt giới hạn S0gh, gia tốc chậm dần ( –a) gia tốc nhanh dần (+a) Q trình phân tích theo phân chia giai đoạn làm việc thành giai đoạn: Giai đoạn 1: Quá trình sảy với xu hướng giảm tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh (bánh giảm tải), gia tăng áp lực phanh (tăng mô men phanh), gia tăng gia tốc chậm dần bánh xe (-a) đến giá trị ngưỡng điều chỉnh – aghan Modul ABS đưa tín hiệu điều chỉnh tăng gia tốc nhanh dần cho bánh xe Độ trượt tiếp tục gia tăng Kết thúc giai đoạn hệ thống trạng thái chuẩn bị điều khiển giảm mô men phanh Giai đoạn 2: Sau gia tốc đạt giá trị xung quanh gia tốc giới hạn –aghan, Modul ABS đưa tín hiệu điều khiển giảm áp suất (rất ngắn) liên tục đưa tín hiệu điều khiển tăng – giữ – tăng – giữ… liên tục suốt thời gian giai đoạn diễn ra, áp suất hệ thống liên tục tăng - giữ – tăng – giữ… Nhưng khả đáp ứng hệ thống điều khiển khí nén nên đồ thị mô men phanh (mk1) thấy mô men phanh bánh xe tăng liên tục suốt thời gian giai đoạn Quá trình phanh thực chuyển động quay vòng xe nên tải trọng thẳng đứng giai đoạn liên tục giảm, độ trượt tăng nhanh, gia tốc chậm dần bánh xe liên tục tăng giảm xung quanh giá trị ngưỡng giới hạn (– aghan) Dưới điều khiển liên tục tăng mô men phanh nên vận tốc bánh xe liên tục giảm suốt thời gian giai đoạn Giai đoạn kết thúc trạng thái gia tốc chậm dần bánh xe đạt giá trị ngưỡng –aghan, độ trượt bắt đầu đạt giá trị S0gh (giá trị điều chỉnh 0,2) hệ thống chuẩn bị đưa tín hiệu điều khiển giảm mô men phanh Giai đoạn 3: Độ trượt đến giá trị 0,2, Modul ABS đưa tín hiệu điều khiển giảm mô men phanh (nhưng khả đáp ứng hệ thống khí nén chậm 59 quán tính dịng khí nén nên độ trượt tiếp tục tăng lên 0,2 điều chỉnh xuống) Tải trọng thẳng đứng tiếp tục giảm Gia tốc nhanh dần bánh xe tiếp tục tăng lên đến giá trị +a (vì hệ thống chuẩn bị đưa tín hiệu điều khiển tăng mô men phanh) Đến thời điểm cuối giai đoạn 3, gia tăng gia tốc nhanh dần bánh xe lên đến ngưỡng điều chỉnh giảm xuống nên Modul ABS đưa tín hiệu điều khiển để tăng mô men phanh Giai đoạn 4: Modul ABS đưa tín hiệu điều khiển giảm tăng mơ men phanh Độ trượt giảm điều khiển tăng lên, tải trọng thẳng đứng tiếp tục tăng lên Gia tốc chậm dần tiếp tục gia tăng đến cuối giai đoạn gia tốc chậm dần gần đạt đến giá trị gia tốc giới hạn –a Giai đoạn 5: Sự giảm gia tốc chậm dần tiếp tục diễn ra, sau gia tốc chậm dần a đạt giá trị giới hạn (-a) cần điều chỉnh hệ thống điều chỉnh đưa tín hiệu điều khiển hạn chế giảm gia tốc chậm dần Quá trình điều khiến để gia tốc bánh xe điều chỉnh xung quanh giá trị –a Độ trượt tiếp tục gia tăng, đến cuối giai đoạn độ trượt đạt đến giá trị ngưỡng độ trượt điều chỉnh S0gh = 0,2 Đến cuối giai đoạn điều khiển theo độ trượt nên hệ thống tiếp tục đưa tín hiệu giảm mơ men phanh Giai đoạn 6: Q trình điều khiển tiếp diễn liên tục với điều khiển kết hợp theo hai thông số đầu vào: độ trượt gia tốc bánh xe Vận tốc xe ô tô liên tục giảm kể từ phanh, tương ứng với liên tục từ giai đoạn đến cuối giai đoạn vân tốc bánh xe giảm dần Giá trị mô men phanh mk1 liên tục điều khiển tăng, giảm nhờ Modul ABS tiếp nhận tín hiệu điều khiển kết hợp hai thông số độ trượt gia tốc bánh xe Càng cuối giai đoạn vận tốc ô tô giảm dần tải trọng thẳng đứng lại tăng lên (sự trênh lệch tải trọng hai bánh xe cầu trước giảm dần), chu kỳ điều khiển tăng – giảm giảm tín hiệu 60 61 62 63 4.3.3 Kết khảo sát với phương án 2: Hệ số bám 2 = 0,4 Quỹ đạo chuyển động Hình 4.3.3.1 Đồ thị quỹ đạo chuyển động phương án Tại điểm cuối quỹ đạo mô xe đạt vân tốc km/h Có tọa độ X = 81,4820 m Có tọa độ Y = 47,5197 m Sự thay đổi tải trọng thẳng đứng Hình 4.3.3.2 Đồ thị tải trọng thẳng đứng phương án 64 Ban đầu có : Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z01 = 23724 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z02 = 23724 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z03 = 54756 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z04 = 54756 N Tại thời điểm t = 2s: Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z1 = 17891 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z2 = 43575 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z3 = 14956 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z4 = 80538 N Tại thời điểm dường mô vận tốc giới hạn v = 2km/h: Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z1 = 20729 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z2 = 37104 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z3 = 28657 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z4 = 70470 N Như ta thấy: Khi xe phanh, tải trọng trung bình cầu trước tăng lên Khi xe vào cua, tải trọng thẳng đứng bánh xe bên (bánh 4) tăng lên Khi xe vừa vào cua vừa phanh, tải trọng tác dụng lên cầu trước tăng, tải trọng tác dụng lên cầu sau giảm đồng thời có tăng tải bánh xe phía bên ngồi giảm tải bánh xe phía bên (bánh 3) Vàng cuối, đồ thị tải trọng thẳng đứng bánh xe 2, chụm lại theo cặp cho thấy tốc độ giảm xuống thấp tải trọng thẳng đứng bánh xe cầu xe dần 65 Độ trượt bánh xe: Hình 4.3.3.3 Đồ thị độ trượt bánh xe phương án Dưới hoạt động điều khiển Modul ABS độ trượt bánh xe điều chỉnh xung quanh giá trị độ trượt giới hạn S0gh = 0,2 Càng cuối, biên độ độ trượt tăng lên so với ban đầu Đặc biệt với độ trượt phương án với vận tốc ô tô giới hạn để ABS ngừng hoạt động giảm xuống km/h, ta thấy cuối vận tốc thấp xe gần dừng lại, độ trượt bánh xe biến thiên tăng lên lớn, khơng có lợi cho tính ổn định ô tô Điều lý giải với hệ thống ABS người ta đặt vận tốc giới hạn để vận tốc ô tơ giảm xuống thấp tới ABS ngừng hoạt động, hệ thống phanh lại trở hoạt động chế độ hệ thống phanh khí nén thường 66 Mơ men bánh xe Hình 4.3.3.3 Đồ thị mơ men bánh xe phương án Ở phương án 2, hệ số bám thấp nên ta thấy mô men bánh xe vận tốc xe cao điều chỉnh xuống thấp Sự khác biệt trênh lệch mô men bánh xe không nhiều phương án với hệ số bám cao 67 4.3.4 Kết khảo sát với phương án 3: Hệ số bám 1 = 0,7 Hình 4.3.4.1 Đồ thị quỹ đạo phương án Tại điểm cuối quỹ đạo mô xe đạt vân tốc 12 km/h t = 5,2054s Có tọa độ X = 58,7211 m Có tọa độ Y = 28,2139 m Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe Hình 4.3.4.2 Đồ thị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe phương án 68 Ban đầu có : Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z01 = 23724 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z02 = 23724 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z03 = 54756 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z04 = 54756 N Tại thời điểm t = 2s: Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z1 = 17891 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z2 = 43575 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z3 = 14956 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z4 = 80538 N Tại thời điểm dường mô vận tốc giới hạn v = 12km/h: Tải trọng thẳng đứng bánh 1: Z1 = 16358 N Tải trọng thẳng đứng bánh 2: Z2 = 44651 N Tải trọng thẳng đứng bánh 3: Z3 = 8551,28 N Tải trọng thẳng đứng bánh 4: Z4 = 85541 N Như ta thấy: Khi xe phanh, tải trọng trung bình cầu trước tăng lên Khi xe vào cua, tải trọng thẳng đứng bánh xe bên (bánh 4) tăng lên Khi xe vừa vào cua vừa phanh, tải trọng tác dụng lên cầu trước tăng, tải trọng tác dụng lên cầu sau giảm đồng thời có tăng tải bánh xe phía bên ngồi giảm tải bánh xe phía bên (bánh 3) 69 Độ trượt bánh xe Hình 4.3.4.3 Đồ thị độ trượt bánh xe phương án Với hệ số bám cao 0,7 Tại bánh xe cầu sau có độ trượt tăng cao Mơ men bánh xe: Hình 4.3.4.3Đồ thị mơ men bánh xe phương án Do bám tốt nên với phương án 3, bánh xe điều chỉnh mô men sau cùng, tức thời gian phanh chưa điều chỉnh dài với trường hợp có hệ số bám thấp Sự khác biệt mô men bánh xe lớn 70 KẾT LUẬN Hệ thống ABS ngày sử dụng rộng rãi ô tô Các tài liệu có tài liệu trình bày sơ cấu tạo sửa chữa Việc nghiên cứu đánh giá theo phương pháp mô nước ta Với khn khổ luận văn thạc sỹ, đề tài giải số vấn đề sau: Tìm hiểu hệ thống ABS từ đưa số đề xuất để tiến hành khảo sát Các kiến thức sở phần tiền đề cho việc xây dựng mơ hình phân tích kết tính tốn Đồng thời tài liệu tham khảo phục vụ mục đích đào tạo Vận dụng mơ hình tính tốn luận văn trước giải quyết, luận văn bổ sung thêm mô men đàn hồi bánh xe, bổ sung thêm mơ hình lốp hồn thiện nhằm mô tả quan hệ động học động lực học tơ theo mục đính mơ đặt Xây dựng mơ hình hệ thống ABSphương pháp điều khiển trạng thái làm vịêc kết hợp theo thông số: độ trượt bánh xe gia tốc bánh xe So sánh kết quả, đánh gia theo phương pháp điều khiển Kết mơ tả lấy nhiều thông số động lực học ô tô theo mục tiêu đề tài, kết trình bày với quỹ đạo tơ, thay đổi tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe, độ trượt bánh xe mô men bánh xe, trình điều khiển tốc độ bánh xe Đề tài tập trung giải thích quan hệ vật lý kết tính tốn cho phép rút kết luận sau đây: - Mơ hình tính tốn phù hợp với mục đích khảo sát, cho phép đánh giá mối quan hệ động học động lực học - Các kết nêu cho phép lý giải quan hệ mơ hình khảo sát, đồng thời xác định yêu cầu cần thiết mở rộng hệ thống ABS liên hợp có mặt ơtơ 71 Tuy nhiên để khẳng định kết cách xác cần phải thực nghiệm Với khuôn khổ luận văn thạc sỹ, đề dừng lại mức mô đưa kết Những phần phát triển tiếp theo: Đề tài phát triển theo hướng sau: - Tiếp tục xây dựng mơ hình mơ chế độ ABS có quản lý theo ngưỡng +A đưa vào thông số tác động khác đến tơ như: tác động lực cản gió diện, tác động gió bên, hệ số bám thay đổi Mặc dù thời gian có hạn, song với cố gắng thân với giúp đỡ thầy bạn đồng nghiệp, luận văn hồn thành tài liệu tham khảo trình tìm hiểu cấu trúc điều khiển ABS, hướng dẫn sử dụng công tác đào tạo chuyên ngành Xin trân trọng cảm ơn PGS TS Nguyễn Khắc Trai thầy giáo viện Bộ mơn ơtơ xe chun dụng, Viện Cơ khí Động lực tận tình hướng dẫn giúp đỡ để hoàn thành luận văn tốt nghiệp 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS TSKH Nguyễn Hữu Cẩn tập thể tác giả - Lý thuyết ôtô máy kéo – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 1996 TS Trần Văn Nghĩa – Tin học ứng dụng thiết kế khí – Nhà xuất Giáo dục, 2004 PTS Nguyễn Khắc Trai – Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô – Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 1997 PGS TS Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo gầm xe ôtô – Nhà xuất Giao thông vận tải, 2002 PGS TS Nguyễn Khắc Trai – Cơ sở thiết kế ôtô– Nhà xuất Giao thông vận tải, 2006 Nguyễn Khắc Trai, Đàm Hồng Phúc – Mơ quỹ đạo chuyển động ô tô tải phanh – Đề tài nghiên cứu khoa học T2000 – 34, 2000 PGS TS Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2001 PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, Lê Thanh Hải – Mơ mơ hình lốp phi tuyến Luận văn cao học 2009 R Wade Allen – Vehicle dynamic stability and Rollover – Final report Dot HS 807 956, 1992 10 H Dugoff, P Fancher, L Segen – An Analysis of Tire Traction Properties and Theeir Influence on vehicle Dynamic Performance – SAE paper 700377 73 ... lực phanh phù hợp với điều kiện bám mặt đường Đề tài: ? ?Mô làm việc hệ thống phanh ABS ô tô buýt tiêu chuẩn? ?? chủ yếu tập trung xác định quan hệ động lực học ô tô mô chuyển động tơ bt tiêu chuẩn. .. công nghiệp sản xuất ô tô chứng kiến xuất nhiều công nghệ đáng ý Sự phát triển công nghệ ngành điện tử, vi xử lý tốc độ khiến ô tô ngày hồn thiện Một số cơng nghệ gần giúp hệ thống phanh ô tô. .. lớn khn khổ thời gian có hạn nên Đề tài thực theo nội dung ? ?Mô làm việc hệ thống phanh ABS ô tô buýt tiêu chuẩn? ?? Đề tài thực Bộ môn ? ?tô xe chuyên dụng, Viện Cơ khí Động lực Trường ĐHBK Hà Nội hướng