Mô hình hệ thống phanh chống bó cứng phanh ABS phục vụ giảng dạy

LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: tổ 3, ấp Hoà Thuận, xã Nguyễn Văn Thảnh, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Tên luận văn: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống phanh khẩn cấp phục vụ giảng dạy.

Mô hình hệ hóa hệ thống ABS

• Mô phỏng hệ thống ABS trên Carsim Thiết lập điều kiện mô phỏng trên Carsim

Sau đó đi qua bộ Speed Limit, nếu vận tốc xe lúc này nhỏ hơn 3 km/h thì tín hiệu tăng phanh “1” sẽ được truyền đến bộ chấp hành, ngược lại nếu vận tốc xe lúc này từ 3 km/h trở lên thì tín hiệu phanh ở hai bánh xe cầu trước và hai bánh xe cầu sau sẽ được truyền đến bộ chấp hành phanh nhằm điều khiển phanh xe giúp xe bám tối ưu để có thể tăng tốc tốt nhất. Ở đồ thị tốc độ bánh xe, ta thấy tốc độ bánh xe không giảm tuyến tính mà giảm theo đồ thị dao động với biên độ tắt dần cho đến khi về 0, việc này đảm bảo bánh xe không bị bó cứng gây mất ổn định cho xe khi xe chạy ở vận tốc cao rồi đột ngột thắng gấp. Đồng thời các cảm biến vận tốc góc bánh xe, cảm biến gia tốc đo tốc độ của các bánh xe, tốc độ chuyển động của ô tô sẽ liên tục gửi vào bộ điều khiển hệ thống ABS để phản hồi hiệu quả phanh của xe so với yêu cầu mong muốn đề ra, nếu đạt hiệu quả thì duy trì, nếu chưa đạt thì bộ điều khiển ABS tiếp tục tính toán và truyền thông tin đã xử lý đến bộ chấp hành phanh để tiến hành phanh các bánh xe.

Dựa vào đồ thị thể hiện quãng đường phanh, ta thấy xe không có ABS lúc đầu có quãng đường phanh ngắn hơn xe có trang bị hệ thống ABS, nhưng lúc sau do xe bị trượt nên quãng đường phanh của xe không có ABS dài hơn xe có ABS. Đồ thị thể hiện tốc độ bánh xe của xe không có ABS đang chạy với tốc độ 65km/h, khi tài xế đạp phanh, áp suất phanh tăng đột ngột lên 15Mpa khiến tốc độ bốn bánh xe giảm từ 65km/h về 0km/h trong vòng chưa tới 1/2 giây dẫn đến các bánh xe bị bó cứng khiến xe bị trượt lết. Đối với xe có hệ thống ABS, khi tài xế đạp phanh thì áp suất phanh ở các bánh xe tăng giảm liên tục khiến vận tốc các bánh xe cũng tăng giảm liên tục để tăng hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường, giúp xe không bị trượt lết.

Đồ thị thể hiện tốc độ bánh xe của xe không có ABS đang chạy với tốc độ 65km/h, khi tài xế đạp phanh, áp suất phanh tăng đột ngột lên 15Mpa khiến tốc độ bốn bánh xe giảm từ 65km/h về 0km/h trong vòng khoảng 0.1 giây dẫn đến các bánh xe bị bó cứng khiến xe bị trượt lết. Đối với xe có hệ thống ABS, khi tài xế đạp phanh thì áp suất phanh ở các bánh xe tăng giảm liên tục khiến vận tốc các bánh xe cũng tăng giảm liên tục để tăng hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường, giúp xe không bị trượt lết. Đồ thị thể hiện tốc độ bánh xe của xe không có ABS đang chạy với tốc độ 120 km/h, khi tài xế dậm phanh, áp suất phanh tăng đột ngột lên 15Mpa khiến tốc độ bốn bánh xe giảm từ 120 km/h về 0km/h trong vòng chưa tới 1/2 giây dẫn đến các bánh xe bị bó cứng, đồng thời xe chịu tác dụng của lực ly tâm làm cho xe bị mất ổn định chuyển động.

Sau khi so sánh kết quả mô phỏng của xe có hệ thống ABS và xe không có hệ thống ABS của 3 trường hợp trên, ta thấy sử dụng ABS giúp xe rút ngắn quãng đường và thời gian phanh trong trường hợp khẩn cấp ta phải phanh gấp trên đường. Ở xe được trang bị hệ thống ESP, cảm biến trượt ngang và góc đánh lái sẽ gửi tín hiệu về hộp điều khiển, dựa vào đó ESP sẽ tính toán và điều khiển thực hiện việc chủ động tạo một lực phanh ở bánh xe phía đối diện với hướng xe bị trượt, có tác dụng như một tâm quay tạo ra mô men bù lại lực trượt ngang, nhờ đó giữ xe ở trạng thái ổn định và di chuyển theo đúng hướng dự kiến. Bộ điều khiển ESP cũng gửi đi tín hiệu điều khiển thực hiện phanh bánh trước theo phía đối diện hướng đuôi xe bị văng, lực phanh tạo thành tâm quay sinh ra mômen bù giữ cho xe ở trạng thái cân bằng và di chuyển ổn định về phía trước theo đúng như mong muốn.

Thi công, xây dựng mô hình hệ thống phanh khẩn cấp phục vụ giảng dạy

• Đồng hồ thuỷ lực

- Nhận biết thông tin về tốc độ góc các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt để. Motor điện và bơm dầu: Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện, có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Chúng ta hoàn toàn có thể phân loại ABS (Van điện 2 vị trí có van tinh chỉnh và điều khiển lưu lượng, Van điện 2 vị trí có van điều khiển và tinh chỉnh tăng áp, Van điện 3 vị trí có van cơ khí, Van điện 3 vị trí) cũng như phân biệt ABS hoạt động giải trí có bao nhiêu kênh điều khiển và tinh chỉnh dựa vào đường dầu vào và đường dầu ra.

Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn mức tối thiểu và sau đó báo cho người lái bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh. Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh. Cảm biến góc xoay thân xe (Yaw-rate Sensor) giúp duy trì sự cân bằng, ổn định cho một chiếc xe và nó là thành phần không thể thiếu trong hệ thống cân bằng điện tử ESP.

Cảm biến góc xoay thân xe là một dạng kết hợp giữa những cảm biến giúp ghi nhận tốc độ và độ nghiêng của xe, tiêu biểu như cảm biến gia tốc và cảm biến góc xoay thân xe có kích thước nhỏ được tích hợp trong cùng một hộp điều khiển độ lệch hướng. Tạo ra lực hút chân không cho bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh. Phanh đĩa đẩy pittông bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của rôto phanh đĩa và hãm các lốp dừng quay.

ECU động cơ dùng mô tơ điều khiển bướm ga để điều khiển góc mở của bướm ga đến một giá trị tối ưu tương ứng với mức độc đạp bàn đạp ga. Ngoài ra, góc mở của bàn đạp ga được nhận biết bằng cảm biến vị trí bàn đạp ga, và góc mở của bướm ga được nhận biết bởi cảm biến vị trí bướm ga, ECU động cơ và cổ họng gió. Nội dung thực nghiệm đã đo được xung và điện trở của các cảm biến bánh xe, kích hoạt được motor bơm dầu, kích hoạt được các van điện từ đóng mở, bật tắt các đèn báo, đọc được các mã lỗi.

Kết quả thực nghiệm đo bằng máy đo xung và máy G- Scan2 của các cảm biến trên mô hình

- Khi vận hành mô hình, người học phải được hướng dẫn các yêu cầu kỹ thuật và cách sử dụng mô hình. - Giáo viên hướng dẫn phải luôn quan sát và quản lý chặt chẽ khi người học vận hành mô hình, không để có sự cố xảy ra. - Khi có bất kỳ sự cố hoặc hiện tượng lạ nào xảy ra đối với thiết bị, phải báo ngay cho giáo viên hướng dẫn để có phương án xử lý kịp thời.

- Đặt thiết bị tại vị trí vững trãi, bằng phẳng, khô thoáng, thường xuyên phải che chắn cho thiết bị khi không hoạt động. - Theo định kỳ phải tra dầu, mỡ vào các chi tiết cần thiết, đặc biệt là các chi tiết chuyển động quay, tránh để han gỉ. - Khi kết thúc thực hành phải kiểm tra đầy đủ các các chi tiết, tránh để mất mát.

Thông tin dữ liệu của hệ thống hiện thị khi kết nối với máy G-Scan2.