đồ án cơ điện tử 2 tính toán thiết kế hệ thống phanh abs trên cơ sở xe nissan sunny 2016

Đồ án cơ điện tử 2

MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................3
LỜI NĨI ĐẦU..................................................................................................................5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ..........................................6
1.1.Khái niệm cơ điện tử..............................................................................................6
1.1.1.Định nghĩa.........................................................................................................6
1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử...........................................................8
1.2.Hệ thống cơ điện tử trên ô tô.................................................................................9
1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ....................................................................10
1.2.2.Các hệ thống điều khiển thân xe......................................................................14
1.2.3.Các hệ thống điều khiển gầm ô tô...................................................................16
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE NISSAN SUNNY XL.............................18
2.1. Tổng quan về xe Nissan Sunny XL....................................................................18
2.1.1. Hình ảnh của xe Nissan Sunny XL 2016........................................................18
2.1.2. Tuyến hình của xe..........................................................................................19
2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Nissan Sunny XL................................................20
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH CHO XE NISSAN
SUNNY XL...................................................................................................................... 21
3.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh...........................................................21
3.1.1. Công dụng hệ thống phanh.............................................................................21
3.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh...........................................................................21
3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế của hệ thống phanh............................21
3.2.1. Chọn loại dẫn động phanh..............................................................................21
3.2.2. Chọn sơ đồ dẫn động của hệ thống phanh......................................................22
3.2.3. Chọn loại cơ cấu phanh..................................................................................26
3.3. Tính tốn các thơng số cơ bản............................................................................28
3.3.1. Tính mơmen phanh u cầu ở các cơ cấu phanh............................................28
3.4. Tính tốn thiết kế cơ cấu phanh.........................................................................32

3.4.1. Tính tốn thiết kế cơ cấu phanh trước............................................................32
3.4.2. Tính tốn thiết kế cơ cấu phanh sau...............................................................33
3.4.2.1. Tính tốn lực phanh mà cơ cấu phanh sinh ra.........................................33
3.4.2.2. Tính tốn đường kính xy-lanh sau...........................................................38
3.4.3. Tính tốn kiểm nghiệm một số thơng số.........................................................38
3.4.3.1. Kiểm nghiệm công ma sát.......................................................................38
1


Đồ án cơ điện tử 2
3.4.3.2. Tính áp suất trên bề mặt má phanh..........................................................40
3.4.3.3. Tính nhiệt phát ra trong quá trình phanh.................................................41
3.5. Tính tốn dẫn động phanh.................................................................................42
3.5.1. Tính tốn xy-lanh chính.................................................................................42
3.5.2. Hành trình làm việc của các piston trong xy-lanh..........................................42
3.5.3. Tính tốn thiết kế bộ trợ lực phanh.................................................................43
3.6. Thiết kế hệ thống ABS........................................................................................45
3.6.1. Cảm biến tốc độ..............................................................................................46
3.6.2. Cảm biến giảm tốc..........................................................................................49
3.6.3. Cụm điều khiển điện tử (ECU: Electronic Control Unit)................................50
3.6.3.1. Cấu tạo ECU ABS...................................................................................50
3.6.3.2. Chức năng của hộp điều khiển ABS........................................................51
3.6.4. Bộ chấp hành ABS (Brake actuator)..............................................................58
3.6.5. Nguyên lý hoạt động của ABS.......................................................................60
3.6.5.1. Khi phanh bình thường (ABS khơng hoạt động).....................................60
3.6.5.2. Khi phanh gấp (ABS hoạt động).............................................................61
KẾT LUẬN..................................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................66

2

Đồ án cơ điện tử 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1. Cơ điện tử kết hợp giữa robot và tin học...........................................................6
Hình 1. 2. Kết cấu cơ điện tử.............................................................................................6
Hình 1. 3. Sơ đồ hệ thống cơ điện tử..................................................................................7
Hình 1. 4. Hệ thống cơ điện tử trên ơ tơ.............................................................................8
Hình 1. 5. Sơ đồ hệ thống EFI............................................................................................9
Hình 1. 6. Hệ thống ESA.................................................................................................10
Hình 1. 7. Hệ thống ISE...................................................................................................11
Hình 1. 8. Sơ đồ hệ thống ABS........................................................................................12
Hình 1. 9. Tác dụng của hệ thống ESP.............................................................................14
Hình 1. 10. Hiệu quả của hệ thống phanh cân bằng điện tử ESP......................................15
Hình 1. 11. Sơ đồ bố trí chi tiết hộp số tự động...............................................................16

Hình 2. 1. Nissan Sunny XL............................................................................................17
Hình 2. 2. Tuyến hình xe Nissan Sunny XL........................................................................18

Hình 3. 1. Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến.........................................................................23
Hình 3. 2. Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến.........................................................................24
Hình 3. 3. Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến.........................................................................24
Hình 3. 4. ABS 4 kênh 4 cảm biến...................................................................................25
Hình 3. 5. Sơ đồ hệ thống phanh xe thiết kế.....................................................................26
Hình 3. 6. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp kiểu bơi.................................................27
Hình 3. 7. Cơ cấu phanh sau............................................................................................28
Hình 3. 8. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh.............................................................28
3

Đồ án cơ điện tử 2
Hình 3. 9. Sơ đồ tính tốn phanh đĩa................................................................................32
Hình 3. 10. Các thơng số hình học của cơ cấu phanh.......................................................34
Hình 3. 11. Họa đồ lực phanh..........................................................................................37
Hình 3. 12. Sơ đồ tính tồn dẫn động thủy lực.................................................................42
Hình 3. 13. Cấu tạo hệ thống phanh ABS trên xe.............................................................45
Hình 3. 14. Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe...................................................................46
Hình 3. 15. Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe..........................................47
Hình 3. 16. Cảm biến vận tốc 479101HA0A...................................................................49
Hình 3. 17. Vị trí và cấu tạo của cảm biến giảm tốc.........................................................49
Hình 3. 18. Nguyên lý làm việc của cảm biến giảm tốc...................................................50
Hình 3. 19. Cấu tạo của ECU ABS..................................................................................50
Hình 3. 20. Lược đồ khối của khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra......52
Hình 3. 21. Mối liên hệ giữa lực phanh, hệ số trượt, và điều khiển chống hãm cứng bánh
xe khi phanh.....................................................................................................................54
Hình 3. 22. Điều khiển rơ le.............................................................................................56
Hình 3. 23. Bộ điều khiển ABS 4851 CD400..................................................................58
Hình 3. 24. Bộ chấp hành ABS........................................................................................58
Hình 3. 25. Cấu tạo van điện từ........................................................................................59
Hình 3. 26. Mạch điều khiển bơm và bơm điện...............................................................59
Hình 3. 27. Khi phanh bình thường..................................................................................60
Hình 3. 28. Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất.......................................................................61
Hình 3. 29. Giai đoạn giảm áp.........................................................................................62
Hình 3. 30. Giai đoạn tăng áp...........................................................................................63

4


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi
hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên địi hỏi
phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó nhu cầu của con người
dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường,…
trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu. Một trong những hệ thống đáp ứng trực
tiếp và quan trọng nhất trong việc đảm bảo an tồn của ơ tơ đó là hệ thống phanh, các nhà
sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với những tính năng ưu
việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng,… nhằm hạn chế những tai nạn
đáng tiếc có thể xảy ra.
Với đề tài: “TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN CƠ
SỞ XE NISSAN SUNNY 2016”, em sẽ tiến đến tìm hiểu chung về tổng quan hệ thống
phanh, những công dụng mà hệ thống phanh mang lại, các yêu cầu riêng đối với hệ thống
phanh và phân loại hệ thống phanh. Từ đó em tiến hành đi sâu tìm hiểu về kết cấu của hệ
thống phanh như các cơ cấu phanh, các loại dẫn động phanh, trợ lực phanh và hệ thống
chống bó cứng phanh ABS. Để từ những kiến thức đó em tiến hành phân tích lựa chọn
phương án thiết kế cho hệ thống phanh. Sau đó tiến hành thiết kế và tính tốn các cơ cấu
phanh, dẫn động phanh và hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS, cuối cùng xây dựng lên
quy trình bảo dưỡng, chẩn đoán sửa chữa hệ thống phanh trên xe Nissan Sunny.
Trong thời gian thực hiện đề tài do kiến thức có hạn và thời gian ngắn, thiếu kinh
nghiệm thực tế nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ
bảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy
giáo hướng dẫn Chu Văn Huỳnh, thầy giáo duyệt đề tài và các thầy cô giáo bộ mơn đã
tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hồn thành tốt nội dung đề tài của mình.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2020.

Sinh viên thực hiện

Chu Văn Tiến
5

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ
1.1.Khái niệm cơ điện tử
1.1.1.Định nghĩa
Cơ điện tử là một hệ thống cơ cấu máy có thiết bị điều khiển đã được lập trình và
có khả năng hoạt động một cách linh hoạt. Ứng dụng trong sinh hoạt, trong công nghiệp,
trong lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản
xuất linh hoạt, tự động hóa q trình sản xuất hoặc các thiết bị hổ trợ nghiên cứu như các
thiết bị đo các hệ thống kiễm tra …
Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu đã định nghĩa cơ điện tử như sau: Khái niệm
của cơ điện tử được mở ra từ định nghĩa ban đầu của công ty Yasakawa Electric: “thuật
ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) được tạo bởi (Mecha) trong Mechanism (trong Cơ Cấu)
và tronics trong electronics (Điện Tử). Nói cách khác, các cơng nghệ và sản phẩm ngày
càng được phát triển sẽ ngày càng được kết hợp chặt chẽ và hữu cơ thành phần điện tử
vào trong các cơ cấu và rất khó có thể chỉ ra ranh giới giữa chúng.

Một định nghĩa khác về cơ điện tử thường hay nói tới do Harashima, Tomizukava
và Fuduka đưa ra năm 1996: “ Cơ điện tử là sự tích hợp chặt chẽ của kỹ thuật cơ khí với
điện tử và điều khiển máy tính thơng minh trong thiết kế chế tạo các sản phẩm và quy
trình cơng nghiệp.”
Cùng năm đó Auslander và Kempf cũng đưa ra một định nghĩa khác như sau: “ Cơ
điện tử là sự áp dụng tổng hợp các quyết định tạo nên hoạt động của các hệ vật lý.”
Năm 1997, Shetty lại quan niệm: “ Cơ điện tử là một phương pháp luận được dùng
để thiết kế Tối Ưu Hóa các sản phẩm cơ điện.”
Và gần đây, Bolton đề xuất định nghĩa: “ Một hệ cơ điện tử không chỉ là sự kết
hợp chặt chẽ các hệ cơ khí điện và nó cũng khơng chỉ đơn thuần là một hệ điều khiển, nó
là sự tích hợp đầy đủ của tất cả các hệ trên.”
Tất cả những định nghĩa và phát biểu trên về Cơ điện tử đều xác đáng và giàu
thông tin, tuy nhiên bản thân chúng, nếu đứng riêng lẻ lại không định nghĩa được đầy đủ
thuật ngữ Cơ điện tử.”

6

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

Hình 1. 1. Cơ điện tử kết hợp giữa robot và tin học
Cơ điện tử là sự “liên kết cộng năng của nhiều lĩnh vực để tạo ra những sản phẩm
mới có những tính năng vượt trội”. Sự liên kết cộng năng này mang lại nhiều cơ hội và
khơng ít thách thức cho sự phát triển của chính cơ điện tử. Hay có thể hiểu một cách giản
đơn: Cơ điện tử về cơ bản là sự kết hợp phức hợp của các ngành cơ khí, điện tử, và tin
học. Sản phẩm cơ điện tử có những đặc trưng riêng và ưu thế so với các hệ thống công

nghệ độc lập khác.

Hình 1. 2. Kết cấu cơ điện tử
Sản phẩm Cơ điện tử là các sản phẩm cho người sử dụng cuối cùng như các đồ
dùng, thiết bị gia dụng được chế tạo hàng loạt, hoặc các sản phẩm chất lượng cao như
7

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
điện thoại thông minh, ôtô, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ, thiết bị y tế, các bộ phận cơ thể
nhân tạo thay thế cho con người vv… Các sản phẩm này được thiết kế và chế tạo một
cách tiện ích nhất, phù hợp với các yêu cầu riêng cho người sử dụng và người sử dụng
không quan tâm đến các công nghệ được dùng trong nó mà họ mua và dùng các sản
phẩm này vì nó tốt hơn, kinh tế hơn, tiện dụng hơn phù hợp với những yêu cầu riêng của
mình.
Cơ điện tử có thể được định nghĩa như sau:
“Cơ điện tử là một lĩnh vực khoa học và cơng nghệ được hình thành từ sự cộng
năng của nhiều ngành khoa học công nghệ nhằm hồn thiện, thơng minh hố tạo nên linh
hồn và cảm xúc cho các sản phẩm và công cụ phục vụ cho con người”.
1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử

Hình 1. 3. Sơ đồ hệ thống cơ điện tử.
Thiết bị cơng nghệ cơ khí:
Đây chính là cơ cấu máy công tác, thực hiện các thao tác của q trình cơng nghệ.
Cảm biến ( sensor ).
Là thiết bị chuyển đổi năng lượng từ dạng này qua dạng khác được dùng để xác

định giá trị các đại lượng vật lý. Ví dụ như cảm biến vận tốc, cảm biến áp suất, cảm biến
lưu lượng...
Cơ cấu chấp hành ( actuator).
Đây là thiết bị nhận nguồn năng lượng từ bên ngồi và tác động vào thiết bị cơng
nghệ trên cơ sở tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển. Trong hệ thống cơ điện tử thường
gặp 3 loại cơ cấu chấp hành là công tắc, động cơ ( điện ) tịnh tiến và động cơ ( điện )
quay.
8

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
Bộ vi xử lý ( microprocessor).
Dùng làm lõ cho bộ điều khiển. Cấu trúc của nó gồm 4 thành phần chính: bộ tính
tốn số học và logic, bộ điều khiển, các thanh ghi và casc bus truyền thông.
Phần mềm điều khiển.
Phần mềm điều khiển thể hiện thuật tốn điều khiển có tác dụng chỉ ra các cách
thức hệ thống hoạt động.

1.2.Hệ thống cơ điện tử trên ơ tơ

Hình 1. 4. Hệ thống cơ điện tử trên ô tô.
Hệ thống cơ điện tử là hệ thống thực hiện các việc điều khiển toàn bộ động cơ, hệ
thống truyền lực, hệ thống phanh và các hệ thống khác với độ chính xác cao bằng ECU
( bộ xử lý). Đây là hệ thống điều khiển tôrng hợp các hệ thống điều khiển bởi các ECU
khác nhau đảm bảo tính năng cơ bản của ơ tơ.
Trong đó:

EFI: Hệ thống phun xăng điện tử.
ESA: Hệ thống đánh lửa sớm điện tử.
ISC: Hệ thống điều khiển tốc độ không tải.
ECT: Hộp số tự động điều khiển điện tử.
ABS: Hệ thống phanh chống bó cứng.
TEMS: Hệ thống treo điều khiển điện tử.
TRC: Hệ thống chống trượt bánh xe.
9

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
A/C: Hệ thống điều hòa khơng khí.

1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ
a) Hệ thống phun xăng điện tử EFI

Hình 1. 5. Sơ đồ hệ thống EFI
Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhên liệu cung cấp đủ nhiên liệu dưới áp suất
không đổi đến các vòi phun. Các vòi phun sẽ phun 1 lượng nhiên liệu định trước vào
đường ống nạp theo các tín hiệu từ ECU động cơ. ECU nhận các tín hiệu từ nhiều cảm
biến thông báo về sự thay đổi các chế độ hoạt động như sau:
Áp suất đường ống nạp hay khí nạp. Góc quay trục khuỷu G, tốc độ động cơ NE,
tăng tốc, giảm tốc VTA, nhiệt độ nước làm mát THW, nhiệt độ khí nạp.
ECU sử dụng casc tín hiệu này để xác định khoảng thời gian phun cần thiết nhằm
đạt được hịa khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp từng điều kiện hoạt động của động cơ.

b) Đánh lửa sớm điện tử ESA

10

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

Hình 1. 6. Hệ thống ESA
ECU được lập trình với số liệu đảm bảo thời điểm đánh lửa tối ưu của mọi chế độ
hoạt động của động cơ. Dựa vào các số liệu do các các biến theo dõi hoạt động của động
cơ gửi về, ECU sẽ gửi tín hiệu điều khiển IGT( thời điểm đánh lửa ) đến IC đánh lửa để
đánh lửa tại thời điểm chính xác.
Các tín hiệu như sau: tốc độ động cơ NE, góc quay trục khuỷu G, áp suất đường
ống nạp PIM, lưu lượng khí nạp ( VS, KS và VG). Nhiệt độ nước làm mát THW.

11

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

c) Điều khiển tốc độ khơng tải ISC

Hình 1. 7. Hệ thống ISE
ECU được lập trình với các giá trị tốc độ động cơ tiêu chuẩn tương ứng với các
điều kiện sau: nhiệt độ nước làm mát THW, điều hịa khơng bật hay tắt A/C. Các cảm
biến truyền dẫn tín hiệu đến ECU, nó sẽ điều khiển dịng khí bằng van ISC, qua đường
khí phụ điều chỉnh tốc độ không tải đến tiêu chuẩn.
d) Hệ thống chẩn đốn 
ECU động cơ có một hệ thống chẩn đốn. ECU ln ln giám sát các tín hiệu
đang được chuyển vào từ các cảm biến khác nhau. Nếu nó phát hiện một sự cố với một
tín hiệu vào, ECU sẽ ghi sự cố đó dưới dạng của những DTC (Mã chẩn đoán hư hỏng) và
làm sáng MIL (Đèn báo hư hỏng). Nếu cần ECU có thể truyền tín hiệu của các DTC này
bằng cách nhấp nháy đèn MIL hoặc hiển thị các DTC hoặc các dữ liệu khác trên màn
hình của máy chẩn đốn cầm tay. Các chức năng chẩn đoán phát ra các DTC và các dữ
liệu về một sự cố trên một máy chẩn đốn có dạng tiên tiến và hoàn chỉnh cao của hệ
thống điện tử

e) Phanh ABS

12

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

Hình 1. 8. Sơ đồ hệ thống ABS
Thành phần chính đó là cảm biến tốc độ, cảm biến hồi chuyển
Bộ điều khiển (ECU) là bộ điều khiển bằng điện tử, bộ não của Abs. Nhiệm vụ
chính là tiếp nhận, phân tích, so sánh những thơng tin mà bộ phận cảm biến gửi về.

Trường hợp nhận thấy xe rơi vào trạng thái an toàn, Ecu sẽ ra lệnh cho các bộ phận khác
kích hoạt
Bơm thủy lực và các van điều chỉnh: bơm thủy lực cũng như bất cứ một hệ thống
phanh nữa nào khác với xilanh hay piston thì đều có tác dụng điều chỉnh lực đẩy lượng
dầu tác động lên má phanh. Khi lực bóp phanh quá lớn với mức an toàn sẽ cần đến van
điều chỉnh trợ giúp.
Khi khả năng trượt bánh khơng cịn thì các van sẽ di chuyển đến vị trí khác giúp
phục hồi tác động mạnh nhất giúp xe dừng một cách nhanh. Quá trình này chỉ trong 1
phần nhỏ của một giây và được lặp đi lặp lại cho đến khi xe đạt trạng thái cân bằng ổn
định nhất.
Nguyên lý hoạt động của phanh ABS
Nếu như đường bình thường thì sự có mặt của phanh ABS sẽ rất khó nhận diện chỉ
khi xe khó phanh, đường trơn, ướt và cần phanh bất ngờ thì khi đó phanh ABS mới phát
huy tác dụng của nó.

13

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
Phanh ABS sẽ đảm nhiệm vai trị phát hiện ra tình huống phanh xấu và hệ thống
sẽ duy trì mức độ trượt và tốc độ quay bánh ở một giới hạn cho phép.
Khi trượt bánh thì hầu hết tay lái đều mất kiểm sốt nên ABS sẽ hỗ trợ việc bópnhả liên tục nhằm hạn chế lực tác động vào đĩa phanh khi người lái bóp hoặc đạp phanh
quá nhanh, lực lớn và bánh xe quay. Sau đó hệ thống sẽ tự áp dụng lực phanh lớn nhất để
dừng phanh hoặc phát hiện ra mối nguy khóa bánh mới.
Trong q trình phan tích những dữ liệu mà bộ cảm biến ở các bánh xe cung cấp
thì nếu như bộ điều khiển ABS cảm thấy một chiếc bánh nào đó sẽ bị khóa cứng thì lúc

này ABS đóng Valve để ngăn khơng cho dầu đổ xuống nữa và mở Valve khi cần thiết để
dầu thắng lưu thơng bình thường trở lại nhằm đảm bảo cho bánh xe lăn đều khi giảm tốc
hoặc tránh được tình trạng bị khóa cứng.
Từ vận tốc 20km/h trở đi thì ABS sẽ tự động vận hành một cách nhanh chóng và
chúng ta sẽ nghe thấy tiếng click ở bên trong máy. Khi xe di chuyển với vận tốc dưới
20km/h thì lúc này ABS sẽ ngừng hoạt động.
1.2.2.Các hệ thống điều khiển thân xe
Các hệ thống điều khiển thân xe gồm VSC-ESP-VSA ổn định thân xe.
Sở dĩ ESP (Electronic Stability Program) rất quan trọng là vì điều này bạn sẽ cảm
nhận thấy thực sự rất cần thiết như thế nào khi bạn đánh lái xe vào những khúc cua gấp ở
tốc độ cao.
Như bạn đã biết, khi bạn đang đi xe ở tốc độ cao, vì một lý do nào đó lái xe phanh
gấp khi đánh tay lái trên khúc cua tay áo hệ quả xe của bạn có thể bị lật xảy ra rất lớn (do
đánh lái thiếu hoặc thừa). Ngoài lý do của lực quán tính, độ ma sát, tính chất đường, một
trong những nguyên nhân chính từ yếu tố kỹ thuật của xe ô tô là bộ truyền động vi sai sẽ
không thể giữ chiếc xe của bạn vững được trong tình huống này do mất cân bằng hai bên
thân xe khi lái vào đường vòng cua .

14

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

Hình 1. 9. Tác dụng của hệ thống ESP

15

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

Tác dụng của hệ thống cân bằng điện tử.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP đó là tín hiệu từ các
cảm biến gia tốc, cảm biến tốc độ các bánh xe… tất cả sẽ được thu thập để xác định trạng
thái chuyển động thực tế. Bộ điều khiển CPU sẽ so sánh kết quả này với góc quay vơlăng từ đó đưa ra các lệnh điều khiển góc xoay và tốc độ của từng bánh xe qua hệ thống
phanh hoặc thậm chí giảm cơng suất động cơ để rút bớt lực tác động vào bánh xe làm cho
chiếc xe của bạn nhanh chóng được đưa về trạng thái cân bằng theo đúng mong muốn
của người lái mà trong hành vi điều khiển con người thì ln có sự sai sót nhất định, ESP
sẽ làm điều này hệ thống cân bằng điệntử sẽ điều chỉnh lại hành vi lái xe của bạn cho
đúng.

Hình 1. 10. Hiệu quả của hệ thống phanh cân bằng điện tử ESP
Bên cạnh đó, ESP sẽ phân tích tốc độ quay của từng bánh xe để phối hợp với hệ
thống chống bó cứng phanh ABS - một hệ thống nhấp nhả phanh liên tục nhằm triệt tiêu
quán tính lăng của xe để điều tiết lực trượt và lệch hướng của bánh xe. Bất kỳ xe nào có
trang bị hệ thống cân bằng điện từ thì đều có hệ thống chống bó phanh  ABS, nhưng một
xe có ABS chưa chắc đã có hệ thống cân bằng điện tử ESP.
1.2.3.Các hệ thống điều khiển gầm ô tô
Hệ thống điều khiển gầm ô tô gồm: hộp số tự động điều khiển tự động ECT
16
do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe khơng cần phải suy tính khi nào cần
lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và mức
phức tạp bàn đạp ga. Một hộp số mà trong đó việc chuyể số bánh răng được điều khiển
bằng một ECU được gọi là ECT và một hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự
động thuần thủy lực. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT.
Các hộp số tự động có thể chia thành hai loại chính đó là hộp số được sử dụng tron
gcasc xe FF( động cơ ở phía trước, dẫn động bánh trước) và casc xe FR ( động cơ phía
trước, dẫn động bánh sau). Các hộp số của xe FF thì có bộ dẫn động cuối cùng ( vi sai)
lắp bên ngoài. Loại hộp số tư động dùng trong xe FR được gọi là hộp truyền động. Trong
hộp só truyền động đặt ngang, hộp truyền động và bộ dẫn động cuối cùng được bố trí
trong cùng một vỏ hộp. Bộ dẫn động cuối cùng gồm một cặp basnh răng giảm tốc ( bánh
răng dẫn và bánh răng bị dẫn) và các bánh răng vi sai.
Hộp số ECT sử dụng áp suất thủy lực để tự động chuyển đổi số theo các tín hiệu
điều khiển của ECU. Nhờ bộ cảm biến ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng
của động cơ và của xe. Sơ đồ các bộ phận hộp số ECT được cho như hình sau:

Hình 1. 11. Sơ đồ bố trí chi tiết hộp số tự động

17

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE NISSAN SUNNY XL
Nằm trong phân khúc sedan hạng B  vốn chật chội và được xem là nơi cạnh tranh
khốc liệt nhất của thị trường ô tô Việt Nam, Nissan Sunny phần nào vẫn có được một vị
thế nhất định bên cạnh một loạt những đối thủ khác. Là dòng xế cỡ nhỏ lâu đời của
Nissan với bề dày lịch sử bắt đầu từ năm 1966.
2.1. Tổng quan về xe Nissan Sunny XL
2.1.1. Hình ảnh của xe Nissan Sunny XL 2016

Hình 2. 1. Nissan Sunny XL

18

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

2.1.2. Tuyến hình của xe

Hình 2. 2. Tuyến hình xe Nissan Sunny XL
Xương sống của Nissan Sunny XL là khung xe Zone Body danh tiếng của
Nissan. Khung vỏ vững chắc với các vùng hấp thụ xung lực và hàng loạt tính năng an
tồn thơng minh được thiết kế để đề phòng tai nạn và bảo vệ người lái, hành khách một
cách tối ưu. Các trang bị an toàn của Nissan Sunny XL như sau:


Camera lùi



Cảm biến lùi



Hệ thống chống bó cứng phanh ABS



Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD



Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA



Phanh đĩa trước và tang trống sau



Hệ thống túi khí kép SRS



Dây đai an tồn 3 điểm với bộ căng đai sớm và tự động nới lỏng
19

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Nissan Sunny XL
Các thông số kỹ thuật của xe Nissan Sunny XL được thể hiện dưới bảng sau:
STT

Tên thông số

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Động cơ

HR15

2

Hộp số

Hộp số tay 5 cấp

3

Số chỗ ngồi

5

4

Kích thước tổng thể

LxWxH

mm

4425x1695x1500

5

Chiều dài cơ sở

L

mm

2590

6

Chiều rộng cơ sở (Trước
x sau)

B1/B2

mm

1480/1485

7

Khoảng sáng gầm xe

m

150

8

Trọng lượng không tải

G0

kg

1032

9

Trọng lượng tồn tải

Ga

kg

1419

10

Bán kính quay vịng tối
thiểu

R

m

5,1

11

Loại nhiên liệu

12

Dung tích bình xăng

13

Hệ thống phun nhiên
liệu

ECCS

14

Ký hiệu lốp

185 / 65 R15

15

Kiểu động cơ

4 xylanh, thẳng hàng, 16 van, DOHC

16

Công suất tối đa

Ne

Hp/rmp

98/6000

17

Mơmen xoắn tối đa

Me

N.m/rpm

134/4000

18

Dung tích cơng tác

V

cc

1498

19

Tốc độ tối đa

Vmax

Km/h

170 km/h

Xăng
Lít

20

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

41


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH CHO
XE NISSAN SUNNY XL
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến một tốc độ nào đó hoặc dừng
hẳn ơ tơ lại, hệ thống phanh cịn phải đảm bảo giữ cho ơ tơ ở trạng thái đứng yên khi
không dịch chuyển hay đỗ xe trên nhiều địa hình khác nhau.
3.1. Cơng dụng, u cầu của hệ thống phanh
3.1.1. Công dụng hệ thống phanh
Hệ thống phanh cịn đảm bảo cho ơ tơ chuyển động an toàn ở tốc độ cao nâng cao
năng suất vận chuyển.
3.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe ô tô đảm nhận chức năng an
toàn chủ động, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp.
Hoạt động êm dịu nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái.
Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.
Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc sử
dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ.
Khơng có hiện tượng tự xiết.
Thốt nhiệt tốt.
Có hệ số ma sát  cao và ổn định.
Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ
cấu phanh.
Có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.

3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế của hệ thống phanh
3.2.1. Chọn loại dẫn động phanh
Trên ơ tơ - máy kéo có thể gặp các loại dẫn động phanh sau: cơ khí, thủy lực, điện
và khí nén. Trong các loại dẫn động trên thì dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh
dừng vì hiệu quả phanh thấp và khó phanh đồng thời các bánh xe bởi vì khơng thể nào
đảm bảo chế tạo chính xác các nhánh dẫn động đồng thời sau một thời gian làm việc các
21

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
khâu khớp mịn khơng giống nhau, bởi thế thời gian để khắc phục các khe hở này cũng sẽ
khác nhau. Trên các đoàn xe kéo mc ta có thể gặp loại dẫn động điện vì đoàn xe khá
dài nên phải dùng dẫn động điện để thời gian dẫn động thấp mới phanh được đồng thời
các bánh xe.
Loại dẫn động thuỷ lực
* Ưu điểm:
- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.
- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong các đường ống
chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào các trống phanh mà khơng phụ
thuộc vào đường kính xylanh làm việc và khe hở giữa má phanh và trống phanh.
- Hiệu suất cao.
- Kết cấu đơn giản, kích thước khối lượng và giá thành nhỏ.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
phanh.
* Tuy vậy nó cũng có nhiều nhược điểm:
- Yêu cầu độ kín khít cao, hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp, sự dao động áp

suất chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bị rung động và mơ men phanh
khơng ổn định ngồi ra nó cịn một nhược điểm cơ bản là lực tác dụng lên bàn đạp lớn
nên thường phải sử dụng các bộ trợ lực, kết cấu dẫn động khi đó trở nên phức tạp hơn.
* Phạm vi sử dụng:
- Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các ô tô du
lịch, ô tô tải cỡ nhỏ hoặc cỡ đặc biệt lớn.
Qua phân tích ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của loại dẫn động trên ta thấy
đối với loại xe con mà ta cần thiết kế ta chọn loại dẫn động thuỷ lực. Vì momen phanh ở
các bánh xe nhỏ nên lực bàn đạp nhỏ, xe con 4 bánh có kích thước nhỏ vì vậy khó bố trí
các bầu chứa khí và các van dẫn động như tổng van phân phối, van hạn chế áp suất và xe
mà ta đang thiết kế có trang bị phụ là tương đối nhiều nên công suất động cơ phải lớn nếu
dùng phanh khí nén thì phải có máy nén khí nên cơng suất của động cơ giảm khơng phù
hợp.
3.2.2. Chọn sơ đồ dẫn động của hệ thống phanh.
Với dẫn động thủy lực hai dịng chéo nhau có trợ lực chân khơng có những ưu
nhược điểm như:
* Ưu điểm:
22

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
- Khi bị hỏng hay rị rỉ dầu ở một dịng thì ơ tơ vẫn được phanh ở một bánh trước
và một bánh sau ở phía so le.
- Chất lượng vẫn được đảm bảo tốt cả khi trên đường có hệ số bám dọc ở hai vết
bánh xe khác nhau nhiều.
* Nhược điểm:

- Khi một dịng bị hư hỏng thì có thể làm quay ngang xe hoặc mất ổn định hướng
khi phanh xe.
- Cơ cấu phức tạp.
Qua phân tích ở trên => chọn dẫn động thủy lực hai dịng cho hai cầu riêng biệt có
trợ lực chân khơng
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS có các sơ đồ:

5

6

7

ECU

4

3

2

1

Hình 3. 1. Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến.
1. Cảm biến tốc độ; 2. Xylanh chính; 3. Khối thủy lực; 4. Cơ cấu cung cấp năng lượng; 5.
Bơm cao áp; 6. Rơle điện; 7. Xylanh bánh xe.
ABS 1 kênh - RWAL (Rear Wheel Antilock) hay RABS (Rear Antilock Braking
System) là những hệ thống chống hãm cứng hai bánh sau, điều khiển áp suất dòng dẫn
động đi đến đồng thời cả hai phanh bánh sau, nó chỉ là những hệ thống đơn giản được
thiết kế cho các loại xe thể thao, xe tải nặng, vì các loại xe này rất dễ bị hãm cứng bánh

sau khi phanh trong trường hợp non hoặc khơng tải.
Sơ đồ hình 3.1 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt
trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau.

23

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
Sơ đồ này hai bánh sau được điều khiển chung theo modun chọn thấp (select low
mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả
cầu sau.
Sơ đồ hình 3.2 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước và
một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của
bộ vi sai cầu sau

Hình 3. 2. Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến.

Hình 3. 3. Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến.
Hình 3.3 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van điều
khiển. Phương án này hai bánh trước được điều khiển độc lập, hai bánh sau được điều
khiển chung theo modun thấp (select low mode). Hầu hết các xe có bánh sau chủ động và
nhiều xe bánh trước chủ động sử dụng ABS 3 kênh.
ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt.
Trên hình 3.4 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van
điều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủ động). Với
phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh sao cho luôn nằm

24

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016


do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016

Đồ án cơ điện tử 2
trong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất. Tuy nhiên khi phanh
trên đường có hệ số bám trái và phải khơng đều thì mơ men quay vịng cưỡng bức lớn
tính ổn định giảm.

Hình 3. 4. ABS 4 kênh 4 cảm biến
Ngồi các phương án dẫn động đã trình bày ở trên cịn một phương án bố trí
khơng dùng bơm riêng của ABS mà lại dùng bơm của trợ lực hệ thống lái. Phương pháp
dẫn động này ngày nay khơng cịn được sử dụng do khó điều khiển nguồn động lực thực
hiện quá trình tăng áp trong khi chi phí khơng tiết kiệm được nhiều. Vì vậy phần trình
bày này khơng đưa ra cách bố trí ABS theo kiểu này.
Từ những phương án đã phân tích ở trên ta thấy phương pháp dẫn động phanh
thủy lực hai dòng với hệ thống chống bó cứng phanh ABS điều khiển bốn kênh, bốn bánh
là tối ưu nhất trong các sơ đồ dẫn động.

25

do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016do.an.co.dien.tu.2.tinh.toan.thiet.ke.he.thong.phanh.abs.tren.co.so.xe.nissan.sunny.2016