Đề tài: Ứng dụng lôgic mờ xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán trạng thái kỹ thuật hệ thống phanh trên xe con pptx

Chuong 1
TổNG QUAN Về VấN Đề NGHIÊN CứU
1. Tính cấp thiết của đề tài
1.1 Mục đích của chẩn đoán kỹ thuật
Trong quá trình khai thác sử dụng ,độ tin cậy làm việc của ôtô suy giảm,mức độ suy giảm độ tin cậy
chung của ôtô phụ thuộc vào độ tin cậy của các hệ thống và chi tiết ,bởi vậy để duy trì độ tin cậy chung
cần thiết phải có các tác động kỹ thuật vào đối tượng.
Các tác động kỹ thuật trong quá trình khai thác rất đa dạng và được thiết lập trên cơ sở xác định tình
trạng kỹ thuật hiện thời,tiếp sau là kỹ thuật bảo dưỡng,kỹ thuật thay thế hay kỹ thuật phục hồi.Như vậy
tác động kỹ thuật đầu tiên trong quá trình khai thác là xác định trạng thái kỹ thuật ôtô.
* Để xác định tình trạng kỹ thuật có thể xác định bằng nhiều cách khác nhau:
Tháo rời,kiểm tra,đo đạc,đánh giá,Phương thức này đòi hỏi phải chi phí nhân lực tháo rời,rất có thể sẽ gây
ra các hư hỏng trạng thái bề mặt lắp ghép.Đây là phương pháp xác định trình trạng kỹ thuật trực tiếp.
* Không tháo rời sử dụng các biện pháp thăm dò,dựa vào các biểu hiện đặc trưng để xác định tình trạng
kỹ thuật của đối tượng.Phương thức này gọi là chẩn đoán kỹ thuật.
Tính tích cực của chẩn đoán kỹ thuật là nó có thể dự báo một cách tốt nhất và chính xác những hư
hỏng có thể xảy ra mà không cần phải tháo rời ôtô,tổng thành máy.Vì vậy chẩn đoán kỹ thuật được áp
dụng rộng r•i trong ôtô và ngày càng thể hiện được vai trò không thể thiếu của nó .
1.2 ý nghĩa của chẩn đoán kỹ thuật
Chẩn đoán kỹ thuật có các ý nghĩa như sau:
? Nâng cao độ tin cậy của xe và an toàn giao thông ,nhờ phát hiện kịp thời và dự đoán trước được
các hư hỏng có thể xảy ra,đảm bảo được năng suất vận chuyển và đặc biệt là giảm thiểu khả năng về tai
nạn giao thông,góp phần vào ổn định và tăng trưởng kinh tế của đất nước.
? Nâng cao độ bền lâu ,giảm chi phí về phụ tùng thay thế,giảm được độ hao mòn của các chi tiết do
không phải tháo rời các tổng thành khi kiểm tra.
? Giảm được tiêu hao nhiên liệu ,dầu nhờn do phát hiện kịp thời để điều chỉnh các bộ phận đưa về
trạng thái làm việc tối ưu.
? Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.
Ngày nay khi công nghệ phát triển kéo theo rất nhiều các ứng dụng trong công nghệ tự chẩn đoán.Trên
các cụm phức tạp của xe đ• hình thành hệ thống tự chẩn đoán có khả năng giao tiếp với người sử dụng
một cách thuận lợi .Kèm theo các thiết bị điều khiển là các hệ thống chẩn đoán điện tử hiện đại (hệ thống

tự báo lỗi) tạo khả năng nhanh chóng báo hỏng,tìm lỗi giảm nguy cơ mất độ tin cậy của một số chi tiết
trong khi ôtô hoat động.
1.3 Phương pháp trợ giúp quá trình chẩn đoán
Trên thực tế có rất nhiều các phương pháp được áp dụng để giúp cho quá trình chẩn đoán được nhanh
chóng và đạt được hiệu quả cao.Để đáp ứng được yêu cầu trên đ• có mhiều công trình nghiên cứu phương
pháp trợ giúp như:phương pháp sử dụng lý thuyết thông tin ,phương pháp chẩn đoán bằng hệ chuyên gia
…và cũng có các công trình nghiên cứu chẩn đoán kỹ thuật dựa trên lý thưyết tập mờ.
Năm 1965 L.A.Zadeh đ• xây dựng cơ sở tính toán cho suy luận mờ và lý thuyết tập mờ ,việc sử dụng
tài liệu này có rất nhiều ưu điểm:
? Cho phép xử lý các thông tin định tính dạng ngôn ngữ
? Sử dụng lôgic suy diễn gắn liền với tri thức con người.
Từ sự nhận ra những ưu việt của lý thuyết mờ trong công tác chẩn đoán cũng như những kiến thức có
được về chưyên môn,tác giả quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là:ứng dụng lôgic mờ xây dựng hệ chuyên
gia chẩn đoán trạng thái kỹ thuật hệ thống phanh trên xe con
2. Các lý thuyết tập mờ trong chẩn đoán kỹ thuật ôtô
2.1 Những ứng dụng ở nước ngoài
Từ những năm đầu của thập kỷ 90 một nghành kỹ thuật mới được phát triển rất mạnh mẽ và đem lại
những thành tựu bất ngờ ,đó là điều khiển mờ.Năm 1965 Zahde đ• định hướng chuyển giao nguyên tắc xử
lý thông tin ,điều khiển hệ sinh học sang kỹ thuật.
Trong những năm gần đây ,số lượng các ứng dụng của hệ trợ giúp chẩn đoán tăng lên đáng kể tại các
nước phát triển .Đặc biệt là mô hình trợ giúp chẩn đoán có ứng dụng lý thuyết tập mờ trong lĩnh vực điều
khiển tự động .
2.2 Những ứng dụng trong nước
Tại nước ta cũng có nhiều các công trình nghiên cứu và đạt được những kết quả nhất định .Như trong
lĩnh vực sinh học y tế có công trình nghiên cứu hệ hỗ trợ chẩn đoán bệnh nhiệt đới như bệnh sốt …
Trong lĩnh vực kỹ thuật cũng có nhiều đơn vị sử dụng để chẩn đoán các tổng thành trên ôtô cũng như
các hệ thống khác trong lĩnh vưc của đời sống.
3.Mục tiêu ,nhiệm vụ của đề tài
• Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết tập mờ để xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán giúp cho việc chẩn
đoán hệ thống phanh được nhanh chóng và cho một kết quả chính xác .

• Nhiệm vụ của đề tài sẽ đi giải quyết các vấn đề sau:
- Nghiên cứu lý thuyết tập mờ và ứng dụng của nó
- ứng dụng lý thuyết tập mờ để lựa chọn thông số chẩn đoán và xây dựng mô hình hệ trợ giúp chẩn
đoán kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Corolla 2000
- Dựa trên phần mềm Matlab xây dựng phần mềm trợ giúp chẩn đoán cho hệ thống phanh trên xe
Corolla
4. Nội dung của đề tài
Chương I Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Chương II Cơ sở lý thuyết về chẩn đoán và lôgic mờ
Chương III Xây dựng ma trận thông số chẩn đoán hệ thống phanh
Chương IV Xây dựng phẩn mềm mô hình chẩn đoán tổng thành hệ thống phanh
Chuong 2
cơ sở lý thuyết về chẩn đoán kỹ thuật,tập mờ và logic mờ
2.1.cơ sở lý thuyết về chẩn đoán kỹ thuật ôtô:
2.1.1.khái niệm,nhiệm vụ của chẩn đoán kỹ thuật:
2.1.1.1.khái niệm:
chẩn đoán kỹ thuật là quá trình dựa vào các biểu hiện có thể nhận biết được bằng con người hay
máy móc để phán đoán được bệnh của đối tượng.Khi chẩn đoán không được tháo rời các chi tiết vì như
vậy sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình làm viẹc bình thường của chi tiết cũng như tuổi bền của chúng.
Chẩn đoán kỹ thuật là ngành khoa học nghiên cứu:các hình thái xuất hiện hư hỏng,các phương pháp
và thiết bị phát hiện ra chúng,dự đoán thời hạn sẽ xuát hiện hư hỏng mà không cần phải tháo rời các tổng
thành của ôtô.Ngoài ra chẩn đoán kỹ thuật còn nghiên cứu các công nghệ và tổ chức công nghệ chẩn
đoán.
2.1.1.2.Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ của chẩn đoán kỹ thuật ôtô là:
- xác định và nghiên cứu các thông số đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật của ôtô.
- Chia ôtô thành các cụm,chi tiết và nghiên cứu các thông số trạng thái kỹ thuật của chúng
- Nghiên cứu sự phụ thuộc các thông số trạng thái của otô và các thông số trạng thái của các cụm
chi tiết.
- Xác định khả năng xảy ra hư hỏng và sự thay đổi trạng thái làm việc

- Tập hợp gia công,gia công các số liệu để xác định xác suất xảy ra hư hỏngvà sự biến xấu trạng
thái làm việc của ôtô và các cụm chi tiết,tổng thành.
- Phân tích thời gian và các chi phí để hoàn thành các nguyên công kiểm tra.
- Lựa chọn phương pháp chẩn đoán ,xác định thứ tự của phương pháp chẩn đoán đ• chọn.
- Xây đụng phương pháp tối ưu cho chẩn đoán,tức là lựa chọn thứ tự hợp lý cho việc kiểm tra chẩn
đoán.
- Do không tháo rời các tổng thành,chi tiết nên không thể trực tiếp phát hiện các hư hỏng mà phải
phát hiên thông qua các triệu chứng.
- Triệu chứng là các biểu hiện gián tiếp và bên ngoài của các hư hỏng bên trong mà người ta có thể
nhận biết được.
- Cấu trúc của chẩn đoán kỹ thuật đặc trưng đặc trưng bằng hai hướng khoa học có quan hệ khăng
khít với nhau là lý thuyết nhận dạng và lý thuyết đo.
- Lý thuyết nhận dạng là bộ phận của điều khiển học chuyên và các thuật toán và mô hình chẩn
đoán.
- Lý thuyết đo chuyên về các thiết bị đánh giá tình trạng của đối tượng đo.
- Chẩn đoán kỹ thuật cũng có mối quan hệ khăng khít với lý thuyết độ tin cậy,lý thuyết thông tin,lý
thuyết lô gíc và lý thuyết hệ thống.
2.1.1.3.mục đích
Chẩn đoán kỹ thuật được áp dụng rộng r•i trong nhiều nghành công nghiệp ôtô như:chế tạo,sửa chữa,bảo
dưỡng với các mục đích sau đây:
- Nâng cao tính tin cậy của xe và an toàn giao thông,nhờ phát hiện kịp thời và dự đoán các hư hỏng
có thể xảy ra
- Nâng cao độ bền lâu và giảm chi phí về phụ tùng thay thế không phải tháo lắp các tổng
thành,giảm được cường độ hao mòn của các chi tiết.
- Giảm lượng tiêu hao nhiên liệu,dầu nhờn do kịp thời điều chỉnh các bộ phận của hệ thống cung
cấp nhiên liệu và các bộ phận khác của xe.
- Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật,sửa chữa vì giảm được một số công
việc,khối lượng không thật cần thiết của các công tác đó
2.1.2.Các thông số chẩn đoán và yêu cầu của các thông số chẩn đoán
2.1.2.1.thông số kết cấu

Số lượng các tổng thành,các khâu và các chi tiết trong ôtô rất lớn chúng đươc chế tạo theo kích thước và
dung sai quy định,có các yêu cầu cụ thể.tất cả các chi tiết hợp thành cụm và tổng thành,thành xe được gọi
là kết cấu.Mỗi đối tượng có kết cấu cụ thể đảm nhận một chức năng cụ thể.
Đặc trưng kết cấu của tổng thành,khâu là:
- Vị trí tương quan của các chi tiết trong khâu hoặc trong tổng thành
- Loại mối ghép của các chi tiết với nhau
- Đặc tính tác dụng tương hỗ giữa các chi tiết.
Kết cấu được đánh giá bằng thông số kết cấu:
Thông số kết cấu (thông số trạng thái kỹ thuật) là những đại lượng vật lý như:kích thước(độ dài,diện
tích,thể tích…) cơ (lực,tần số áp suất…,âm (lực của âm) điện (vôn, ampe) ,nhiệt (độ,calo…)
Trong quá trình sử dụng,các thông số kết cấu thay đổi từ giá trị ban đầu X đến giá trị X (giới hạn)
- Giá trị ban đầu X của thông số kết cấu đ• được tính toán theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất quy
định,thường ghi trên bản vẽ hay các yêu cầu kỹ thuật.
Trong quá trình sử dụng,thông số kết cấu có thể tăng hoặc giảm (H2-1) dẫn đén trạng thaí kỹ thuật
xấu đi,cuối cùng là hỏng.
- Giá trị cho phép X của thông số kết cấu:ranh giới xuất hiện hư hỏng,máy móc bắt đầu trục trặc,các
tính năng sử dụng bắt dầu giả,nhưng vẫn còn khả năng làm việc.
- Giá trị gới hạn (X ) của thông số két cấu:xe,tổng thành mất hoàn toàn khả năng làm việc.Không thể
hoàn thành chức năng quy định
2.1.2.2.Thông số chẩn đoán:
* Thông số ra:chẩn đoán ôtô dựa trên các nhân tố kiểm tra thực nghiệm các quan hệ “đặc tính ra”
và các thông số kết cấu.
Các “quá trình ra” là cá quá trình vật lý hoặc hoá học,phản ánh tình trạng kỹ thuật bên trong của đối
tượng chẩn đoán mà ta có thể nhận biết được.Các quá trình ra chỉ xuất hiện khi đối tượng hoạt động.các
quá trình ra được phân thành:
- Các quá trình công tác:Các quá trình hoạt động theo chức năng đ• được quy định.Ví dụ:Quá trình
sinh công của động cơ…
- Các quá trình kèm theo: Những quá trình xuất hiện cùng với các quá trình công tác,nhưng không
có ích,gây nhiễu,làm xấu quá trình công tác.Ví dụ :Tiếng ồn,rung,nhiệt độ…
Các “thông số ra” đặc trưng cho quá trình ra bằng những đại lượng có thể đo được.Ví dụ: mô men,khe

hở…
* thông Số chẩn đoán
Các “thông số ra”rất thuận tiện cho việc sử dụng làm các triệu chứng
để chẩn đoán ôtô.Nhưng không phải mọi thông số ra đều được sử dụng làm thông số chẩn đoán.Các thông
số chẩn đoán cần có các yêu cầu sau:
- Tính nhạy(Kn):Số ra của thông số chẩn đoán ds phải phù hợp với sự biến thiên dx củ thông số kết
cấu:
Kn=

Từ H2-2 nếu xét tương quan 1 và 2 có cùng số gia X,nhưng S > S vậy thông số chẩn đoán S có tính
nhạy cao hơn S ,dễ đo và chính xác hơn,nếu thông số chẩn đoán là hàm của nhiều thông số kêt cấu.
S = f (X ; X ; X ;… X )
Thì
- Tính đơn trị :xét một khoảng nào đó của hàm S = f(x) không có cực trị .Mỗi giá trị thông kết cấu
chỉ ứng với một giá trị thông số chẩn đoán hoặc ngược lại.Xét hai tương quan 1 và 2 (H2-3) thấy thông số
ứng với mỗi giá trị S đáp ưng yêu cầu đơn trị còn S có hai giá trị X và X nên không đảm bảo yêu cầu.
- Tính ổn định: Đánh giá bằng sự phân bố giá trị của thông số chẩn đoán khi đo nhiều lần trên các
đối tượng có cùng giá trị phù hợp với thông số kết cấu.Tức là độ lệch quân phương


Theo hình (2-4) kỳ vọng toán đặc trưng cho tính ổn định của thông số x.
Sự mất ổn định của thông số chẩn đoán làm giảm tính nhạy.Đánh giá tương quan chặt chẽ giữa hai
thông số chẩn đoán và kế cấu bằng công thức:

=
( S càng nhỏ tính ổn định càng cao)
- Tính thông tin: Xét mật độ phân bố f (S); f (S) là đói tượng không hỏng và đối tượng hỏng:
( Hình2-5) Ta thấy:Mức độ trùng điệp càng ít thì sai số càng nhỏ,tính thông tin càng cao.Hình 2-5a tính
thông tin cao nhất, hình 2-5b tính thông tin vừa phải,hình 2-5c tính thông tin thấp nhất.Diện tích phần
trùng nhau đánh giá sai số chẩn đoán,nếu diện tích này càng nhỏ thì và càng khác biệt tính thông tin

càng cao.

I(S) =
tính thông tin càng cao,độ không xác định càng giảm
I = H - H =
ở đây H ;H lượng entropi trước và sau chẩn đoán với các và (xác suất ở trạng thái thứ i).
Tính công nghệ đánh giá bằng sự thuận lợi cho việc đo và sử dụng thiết bị đo giờ công chẩn đoán
nhỏ,giá thành hạ
*Phân loại thông số chẩn đoán:
- Theo đặc tính tương hỗ có hai loại: Thông số có thể tự chỉ ra hư hỏng cụ thể,thông số chẩn đoán
phụ thuộc là thông số không thể tự chỉ ra hư hỏng(qu•ng đường phanh và hành trình tự do chỉ ra guốc
phanh bị mòn)
- Theo lượng thông tin:Có các thông số chẩn đoán riêng chỉ riêng hư hỏng cụ thể của phần tử kết
cấu.cấ thông số chẩn đoán chung mang tính tổng thể( công suất,mức tiêu hao nhiên liệu).
- Theo nguyên lý hình thành có: các thông số chẩn đoán của quá trình công tác. xác định theo chức
năng chính của kết cấu ( công suất,qu•ng đường phanh) và các thông số chẩn đoán của trình kèm theo
( độ ồn, rung,nhiệt…)
- Các thông số hình học: độ dài,hành trình tự do,khe hở… nhằm đánh giá tương quan giữa các chi
tiết.
c.Tiêu chuẩn chẩn đoán
Cũng như các thông số kết cấu,các thông số chẩn đoán có tiêu chuẩn để đánh giá.Các giá trị tiêu
chuẩn đó là các giá trị ban đầu S ứng với X ( xe không hỏng) giá trị cho phép S ,giá trị giới hạn S (xe
hỏng hẳn).Giả thiết hàm S = f(L) là tuyến tính(hình 2-6)
Ta nhận thấy đoạn 3 (ngoài S ) là phạm vi xe hỏng,đoạn 2 ( giữa S và S ) là phạm vi dự trữ cho trạng
thái hoạt động phù hợp với kiểm tra giữa kỳ, đoạn 1 ( giữa S và S ) biểu thị trạng tháI hoạt động của
xe.Điểm a là thời hạn chẩn đoán ( dự báo hư hỏng );B:Thời hạn xuất hiện trục trặc ;C: Xe hỏng;L: chu kỳ
chẩn đoán
2.2 Cơ sở lý thuyết tập mờ và điều khiển mờ
2.2.1Khái niệm tập mờ và logíc mờ
Trong khái niệm tập hợp kinh điển (tập rõ), phần tử x chỉ có thể thuộc tập hợp A (xẻA), giá trị chân lý

bằng “1”, hoặc không thuộc tập hợp A (xẽA), giá trị chân lý bằng “0”. Nếu biểu diễn theo ánh xạ ta có:
(3.1)
mA đơược gọi là hàm thuộc (hàm phụ thuộc) của tập A.
Nhơư vậy có thể sử dụng hàm thuộc để biểu diễn tập hợp, trong tập hợp kinh điển hàm thuộc chỉ nhận hai
giá trị “0” và “1”.Ta có thể biểu diễn bằng đồ thị như sau:

Hàm thuộc trên đơựơc mở rộng để định nghĩa cho tập hợp mờ, giá trị của hàm thuộc mF (x) trong tập mờ
nhận giá trị trong đoạn [0,1] thể hiện trọng số sự phụ thuộc của phần tử x vào tập mờ. Ta có các định
nghĩa về tập mờ như sau:
? Tập mờ F xác định trên tập kinh điển X là một tập hợp mà mỗi phần tử của nó là một cặp các giá
trị (x, ) trong đó x và là ánh xạ .

ánh xạ được gọi là hàm thuộc của tập mờ F.Tập kinh điển X được gọi là tập nền (hay vũ trụ ) của tập mờ
F.
Để làm rõ hơn ta xét một ví dụ sau:
Tập mờ F của các số tự nhiên nhỏ hơn 6 với hàm phụ thuộc có dạng như hình dưới đây định nghĩa trên
nền X sẽ chứa các phần tử sau.

Số tự nhiên 1 và 2 có độ phụ thuộc :
Số tự nhiên 3 và 4 có độ phụ thuộc nhỏ hơn: ,
Các số tự nhiên không được liệt kê đều có độ phụ thuộc bằng 0 .
Sử dụng các hàm thuộc để tính độ phụ thuộc của một phần tử x nào đó có hai cách: - Tính trực tiếp nếu
có dạng công thức tường minh.
- Tra bảng nếu cho dưới dạng bảng .

Hàm thuộc có mức chuyển đổi tuyến tính.
? Độ cao, miền xác định và miền tin cậy của tập mờ.
• Độ cao (h) của tập mờ là giá trị cận trên của hàm thuộc

Ký hiêụ chỉ giá trị nhỏ nhất trong tất cả các giá trị chặn trên của hàm .Một tập mờ với ít nhất một

phần tử có độ phụ thuộc bằng 1 được gọi là tập mờ chính tắc tức h=1 ,ngược lại một tập mờ F với h < 1
được gọi là tập mờ không chính tắc.
• Miền xác định của tập mờ F (định nghĩa trên nền X), đươợc ký
hiệu là S là tập con của tập M thoả m•n :
(3.3)
• Miền tin cậy của tập mờ F (định nghĩa trên nền X), đơược ký
hiệu bởi T, là tập con của M tho• m•n :
(3.4)

Hình 3.1 Minh hoạ về độ cao, miền xác định và miền tin cậy
2.2.2 Các phép toán trên tập mờ
Những phép toán cơ bản trên tập mờ là phép hợp, phép giao và phép bù.Giống như định nghĩa về
tập mờ các phép toán cũng sẽ được định nghĩa thông qua các hàm thuộc. Một nguyên tắc cơ bản trong
việc xây dựng các phép toán trên tập mờ là không được mâu thuẫn với những phép toán đ• có trong lý
thuyết tập hợp kinh điển .Mặc dù không giống tập hợp kinh điển , hàm thuộc của các tập mờ và phép bù
… được định nghĩa cùng với tập mờ song sẽ không mâu thuẫn với các phép toán tương tự của tập hợp
kinh điển nếu như chúng thoả m•n những tính chất tổng quát được phát triển như ‘tiên đề’ của lý thuyết
tập hợp kinh điển .
2.2.2.1Phép hợp hai tập mờ
Hợp của hai tập mờ A và B có cùng tập nền X là tập mờ cùng xác định trên nền X có hàm thuộc
mAẩB(x) thoả m•n:
1) mAẩB(x) chỉ phụ thuộc vào mA(x) và mB(x).
2) mB(x)=0 với mọi x thì mAẩB(x)= mA(x).
3) Có tính chất giao hoán, mAẩB(x)= mBẩA(x).
4) Có tính chất kết hợp, m(AẩB)ẩC(x)= mAẩ(BẩC)(x).
5) Có tính không giảm, nếu A1ÍA2 thì A1ẩBÍA2ẩB
Để thoả m•n 5 tính chất trên có nhiều công thức có thể sử dụng để định nghĩa hàm thuộc mAẩB(x), thông
thơừơng hay sử dụng 5 công thức sau:
? mAẩB(x)=max{mA(x), mB(x)} (Luật lấy max)
?

? mAẩB(x)=min{1, mA(x)+mB(x)} ( Phép hợp Lukasiewicz )
? (Tổng Einstein)
? (Tổng trực tiếp )
Ta có thể biểu diễn trên hình vẽ như sau:

Hàm thuộc của hai tập hợp có cùng không gian nền
a-hàm thuộc của tập mờ A; b-hàm thuộc của tập mờ B; c-hợp hai tập mờ theo luật 2; d-hợp hai tập mờ
theo luật max; e-hợp hai tập mờ theo luật Lukasiewicz; f-hợp hai tập mờ theo luật tổng trực tiếp
2.2.2.2Phép giao hai tập mờ
Giao của hai tập mờ A và B có cùng tập nền X là tập mờ cũng xác định trên nền X có hàm thuộc
mAầB(x) thoả m•n:
1) mAầB(x) chỉ phụ thuộc vào mA(x) và mB(x).
2) mB(x)=1 với mọi x thì mAầB(x)= mA(x).
3) Có tính chất giao hoán, mAầB(x) = mBầA(x).
4) Có tính chất kết hợp, m(AầB)ầC(x) = mAầ(BầC)(x).
5) Có tính không giảm, nếu A1ÍA2 thì A1ầBÍA2ầB
Cũng tơương tự nhươ phép hợp, có 5 công thức dùng để tính hàm thuộc mAầB(x) của phép giao như sau :
? =min{mA(x), mB(x)} ( Luật lấy min )
?
? mAầB(x)=max{0, mA(x)+mB(x)-1} ( Phép giao Lukasiewicz )
? ( tích Einstein )
? mAẩB(x)=mA(x)mB(x) ( Tích đại số )
Ta có hình vẽ biểu diễn minh hoạ sua :

Hình 3.3 Hàm thuộc của hai tập hợp có cùng không gian nền
a-hàm thuộc của tập mờ A; b-hàm thuộc của tập mờ B; c-hợp hai tập mờ
theo min; d-hợp hai tập mờ theo luật tích đại số;
• Phép bù của một tập mờ
Tập bù của tập mờ A định nghĩa trên nền X là tập mờ Ac cũng xác định trên nền X có hàm thuộc mAc(x)
thoả m•n :

1) mAc(x) chỉ phụ thuộc vào mA(x).
2) Nếu mA(x)=1 thì mAc(x)=0.
3) Nếu mA(x)=0 thì mAc(x)=1.
4) Nếu mA(x)Ê mB(x) thì mAc(x)³ mBc(x)

Hình 3.4 Tập bù mạnh Ac của tập mờ A
a-Hàm thuộc của tập mờ A; b-Hàm thuộc của tập mờ Ac
2.2.3 Biến ngôn ngữ và giá trị của nó
Một đại lơượng vật lý được định lươợng dươới dạng ngôn ngữ (giá trị ngôn ngữ), ví dụ đại lươợng độ
mòn của má phanhở hệ thống phanh ôtô có thể định lư-ợng nhơư sau: “mòn rất nhiều”; “mòn nhiều”;
“mòn it”; “mòn rất it” và “không mòn”. Mỗi giá trị ngôn ngữ đó đươợc xác định bằng một tập mờ định
nghĩa trên tập nền các giá trị vật lý (miền giá trị rõ). Như vậy biến mòn má phanh ôtô có hai miền giá trị
khác nhau:
- miền giá trị ngôn ngữ; N={ mòn rất nhiều, mòn nhiềt, mòn ít , mòn rất itt, không mòn }
- miền giá trị vật lý: V={xẻR}
Nhơ vậy, biến ngôn ngữ là biến đơược xác định trên miền giá trị ngôn ngữ. Do tập nền các tập mờ mô tả
giá trị ngôn ngữ lại là miền giá trị vật lý V của đại lượng, do đó từ một giá trị vật lý xẻV có được một vét
tơ m gồm các độ phụ thuộc của x nhươ sau:
(3.7)
ánh xạ trên được gọi là quá trình mờ hoá (Fuzzification) của giá trị rõ x.
2.2.4 Luật hợp thành mờ
Mệnh đề hợp thành có dạng:
p=>q
Trong đó: p – mệnh đề điều kiện;
q – mệnh đề kết luận.
Độ thoả m•n của mệnh đề hợp thành là giá trị của mệnh đề hợp thành (giá trị hợp thành). Trong logic kinh
điển giá trị của mệnh đề hợp thành chỉ nhận hai giá trị “0” (sai) hoặc “1” (đúng). Giữa mệnh đề hợp thành
p=>q và các mệnh đề điều kiện p, mệnh đề kết luận q có quan hệ nhơư sau: (bảng 3.1).
Bảng 3.1 Bảng chân lý mệnh đề hợp thành trong logic kinh điển
p q p=>q

0 0 1
0 1 1
1 0 0
1 1 1
Mệnh đề hợp thành mờ là mệnh đề mà các mệnh đề điều kiện và mệnh đề kết luận đơược thực hiện trên
biến ngôn ngữ.
Nếuc=A thì g=B
Hay mA(x) ị mB(y) với mA, mB ẻ [0,1]
Giá trị hợp thành của mệnh đề mờ là một tập mờ định nghĩa trên không gian nền của biến ngôn ngữ kết
luận có hàm thuộc mAịB(y) nhận giá trị trong đoạn [0,1] thoả m•n:
a) mAịB(y) chỉ phụ thuộc vào (mA(x)) và (mB(y))
b) mA(x)=0 thì mAịB(y)=1
c) mB(y)=1 thì mAịB(y)=1
d) mA(x)=1 và mB(y)=0 thì mAịB(y)=0
e) mA1(x) Ê mA2(x) thì mA1ịB(y) ³ mA2ịB(y)
f) mB1(y) Ê mB2(y) thì mAịB1(y) Ê mAịB2(y).
Vậy bất cứ hàm mAịB(y) thoả m•n 5 điều kiện trên có thể sử dụng hàm thuộc cho tập mờ kết quả của
mệnh đề hợp thành. Do mệnh đề kinh điển luôn có giá trị đúng khi mệnh đề điều kiện sai (bảng 3.1) do đó
khi chuyển đổi tương đ-ương từ mệnh đề kinh điển sang mệnh đề hợp thành mờ nhươ trên có nghịch lý,
khi mệnh đề điều kiện không thoả m•n (độ phụ thuộc bằng 0) nhơưng mệnh đề kết luận có độ thoả m•n
cao nhất. Đề khắc phục nhơợc điểm này có nhiều ý kiến đơa ra nhơưng nguyên tắc của Mamdani có tính
thuyết phục hơn cả. Nguyên tác Mamdani phát biểu nhơư sau:
“Độ phụ thuộc của mệnh đề kết luận không đựơc lớn hơn độ phụ thuộc của điều kiện”.
Với nguyên tắc của Mamdani giá trị của mệnh đề hợp thành được định nghĩa nhơư sau:
Giá trị hợp thành của mệnh đề mờ là một tập mờ B’ định nghĩa trên nền Y (không gian nền của B) có hàm
thuộc m(mA, mB) thoả m•n:
a) mA ³ m(mA, mB) với mọi mA, mB ẻ [0,1]
b) m(mA, 0) = 0 với mọi mAẻ [0,1]
c) mA1 Ê mA2 thì m(mA1, mB) Ê m(mA2, mB)
d) mB1 Ê mB2 thì m(mA, mB1) Ê m(mA, mB2)

Có nhiều hàm thoả m•n 4 điều kiện trên, nhương thông thơường hay dùng hai hàm sau:
1) m(mA, mB)=min{mA, mB} Quy tắc hợp thành MIN
2) m(mA, mB)=mA.mBQuy tắc hợp thành PRO
Quy tắc hợp thành MIN và PRO với mệnh đề hợp thành “nếu tốc piston giảm chấn bằng 0 thì độ cứng
giảm chấn trung bình” thể hiện trên hình 3.5.

Hình 3.5 Hinh hoạ quy tắc hợp thành
a-hàm thuộc vận tốc piston và độ cứng giảm chấn; b-quy tắc hợp thành MIN; c-quy tắc hợp thành PRO
Luật hợp thành R biểu diễn một hay nhiều hàm thuộc cho một hay nhiều mệnh đề hợp thành, nói cách
khác luật hợp thành đơợc hiểu là một tập hợp của nhiều mệnh đề hợp thành. Một luật hợp thành chỉ có
một mệnh đề hợp thành đ-ợc gọi là luật hợp thành đơn. Ngơợc lại nếu có nhiều hơn một mệnh đề hợp
thành gọi là luật hợp thành kép. Phần lớn các hệ mờ trong thực tế đều có mô hình là luật hợp thành kép.
Nhơư vậy kết quả của luật hợp thành bao gồm 2 phép toán: phép kéo theo (mệnh đề hợp thành) và phép
hợp các quả của mệnh đề kéo theo (hình 3.12).
Nếu các hàm thuộc của mệnh đề hợp thành đơợc thực hiện theo quy tắc MIN và phép hợp thực hiện theo
luật max thì R có tên gọi là max-MIN.
Nếu các hàm thuộc của mệnh đề hợp thành đơợc thực hiện theo quy tắc PRO và phép hợp thực hiện theo
luật max thì R có tên gọi là max-PRO.
Nếu các hàm thuộc của mệnh đề hợp thành đơợc thực hiện theo quy tắc MIN và phép hợp thực hiện theo
luật sum thì R có tên gọi là sum-MIN.
Nếu các hàm thuộc của mệnh đề hợp thành đơợc thực hiện theo quy tắc PRO và phép hợp thực hiện theo
luật sum thì R có tên gọi là sum-PRO.
2.2.5 Mờ hoá và giải mờ
2.2.5.1 Nguyên tắc tổng hợp bộ điều khiển mờ (Mờ hoá)
Thực hiện tổng hợp bộ điều khiển mờ phải tiến hành theo các bơớc sau:
• Định nghĩa biến vào/ra
Tùy thuộc vào đối tươợng điều khiển và mục đích điều khiển, ngơười thiết kế phải xác định các biến
vào/ra của bộ điều khiển. Trong bài toán điều khiển hệ thống treo bán tích cực với mục đích nâng cao độ
êm dịu chuyển động của ô tô, biến vào của bộ điều khiển có thể là vận tốc piston giảm chấn, dịch chuyển
thân xe, vận tốc thân xe và gia tốc thân xe , biến ra của bộ điều khiển là độ cứng của giảm chấn.

• Xác định tập mờ
Bơớc tiếp theo là định nghĩa biến ngôn ngữ vào/ra bao gồm các tập mờ và các dạng hàm thuộc của chúng.
Để làm đơược điều đó ta cần xác định:
- Miền giá trị vật lý của biến ngôn ngữ vào/ra
- Số lơượng tập mờ (số lơợng giá trị ngôn ngữ). Về nguyên tắc số lơượng giá trị ngôn ngữ cho mỗi biến
ngôn ngữ nên chọn trong khoảng từ 3 đến 10 giá trị. Nếu ít hơn 3 thì ít có ý nghĩa, nếu lớn hơn 10 thì con
ngươời khó có khả năng bao quát và phân biệt.
- Xác định hàm thuộc, đây là một điểm quan trọng vì quá trình làm việc của bộ điều khiển mờ phụ thuộc
rất lớn vào dạng và kiểu của hàm thuộc. Các hàm thuộc có dạng hình tam giác, hình thang, hàm Gauss ,
trong đó dạng hình thang và tam giác là hai dạng hay dùng nhất vì hàm đơn giản và tốc độ tính toán
nhanh. Cần chọn các hàm thuộc có phần chồng lên nhau và phủ kín miền giá trị vật lý để trong quá trình
điều khiển không xuất hiện “lỗ hổng”.
• Xây dựng các luật điều khiển
Các luật điều khiển đươợc xây dựng dựa trên cơ sở tri thức của chuyên gia hoặc tài tiệu chuyên ngành.
Các luật này thươờng đơược biểu diễn dơưới dạng ma trận, cách biểu diễn này rất tiện lợi và bao quát.
• Chọn thiết bị hợp thành
Có thể chọn thiết bị hợp thành theo những nguyên tắc đ• trình bày ở trên gồm: nguyên tắc max-MIN;
max-PRO; sum-MIN; sum-PRO
• Chọn nguyên lý giải mờ
Phơương pháp giải mờ có ảnh hơưởng đến độ phức tạp và trạng thái làm việc của toàn bộ hệ thống.
Thơường trong thiết kế bộ điều khiển mờ, giải mờ theo ph-ương pháp phân đôi điện tích hoặc phơương
pháp điểm trọng tâm có ơưu điểm hơn vì trong kết quả có sự tham gia của tất cả các kết luận của các luật
điều khiển.
• Tối ơưu bộ điều khiển
Sau khi đ• tổng hợp đơợc bộ điều kiểm mờ, có thể ghép nối với đối tơợng điều khiển thực hoặc đối tơợng
mô phỏng để thử nghiệm, đánh giá và tối ơu bộ điều khiển.
2.2.5.2 Giải mờ (Defuzzification)
Giải mờ là quá trình xác định một giá trị rõ y’ nào đó có thể chấp nhận đơợc từ hàm thuộc mB’ của giá trị
mờ B’. Có 3 phơơng pháp giải mờ chính là phơơng pháp cực đại, phơơng pháp điểm trọng tâm và phơơng
pháp phân đôi diện tích.

2.2.5.2.1 Phơương pháp cực đại
Tươ tơưởng của phươơng pháp cực đại cho rằng, giá trị rõ y’ đại diện cho tập mờ phải là giá trị có xác
suất thuộc tập mờ lớn nhất. Thực hiện theo phơơng pháp này gồm hai bơước:
- xác định miền G chứa giá trị rõ y’, là miền mà tại đó hàm thuộc có giá trị cực đại
- xác định y’ có thể chấp nhận đươợc, có ba nguyên lý: nguyên lý trung bình; nguyên lý cận trái; nguyên
lý cận phải.
+ nguyên lý trung bình: y’ là giá trị trung bình của giá trị cận trái và phải của G (hình 3.6a).
+ nguyên lý cận trái: y’ là giá trị cận trái của G (hình 3.6b).
+ nguyên lý cận trái: y’ là giá trị cận phải của G. (hình 3.6c)

Hình 3.6 Giải mờ bằng phơơng pháp cực đại
a-nguyên lý trung bình; b-nguyên lý cận trái; c-nguyên lý cận phải
2.2.5.2.2 Phơương pháp điểm trọng tâm
Phươơng pháp điểm trọng tâm cho kết quả y’ là hoành độ điểm trọng tâm miền đơược bao bởi trục hoành
và đươờng mB’(y), hình 3.7.

Hình 3.7 Giải mờ theo phơơng pháp điểm trọng tâm
Theo phươơng pháp điểm trọng tâm, giá trị y’ đươợc xác định theo công thức:
(3.11)
Trong đó: S – miền xác định của tập mờ B’
2.2.5.23 Phươơng pháp đơường phân đôi diện tích
Theo phươơng pháp đơờng phân đôi diện tích, giá trị y’ đơợc xác định là giao điểm trục hoành với đơờng
thẳng song song trục tung phân chia diện tích miền đ-ợc bao bởi trục hoành và đơờng mB’(y) thành hai
phần có diện tích bằng nhau (hình 3.8).

Hình 3.8 Giải mờ theo phơương pháp đơờng phân đối diện tích

Chuong 3
Xây dựng ma trận thông số chẩn đoán hệ thống phanh trên xe corolla 2000
3.1.Công dụng,yêu cầu của hệ thống phanh.

3.1.1. Công dụng của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ
nào đó theo yêu cầu của người lái. Ngoài ra hệ thống phanh còn giữ cho ô tô máy kéo dừng ở ngang dốc
trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe (phanh tay).
Đối với ô tô máy kéo hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an
toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận
chuyển, tăng được tính động lực.
3.1.3. Yêu cấu của hệ thống phanh.
Để nâng cao hiệu quả phanh trong quá trình làm việc của hệ thống phanh thì nó phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
- Có độ tin cậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp nghĩa là phải tạo ra được lực
phanh lớn nhất, đồng thời cho tất cả các bánh xe
- Hoạt động êm dịu, đảm bảo sự hoạt động của ôtô khi phanh, khi phanh hệ thống phanh không gây tiếng
ồn, tiếng gõ và phải có mômen phanh như nhau ở các bánh xe cùng trục của ôtô để tránh hiện tượng lệnh
lực phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm bớt cường độ lao động của người lái: cấu tạo của hệ thống sao cho lực
đạp phanh của người lái là nhỏ nhất, trong khi vẫn tạo được lực phanh tới các bánh xe là lớn nhất. Để đảm
bảo yêu cầu này hệ thống phanh có lắp thêm bộ trợ lực( trợ lực chân không, trợ lực khí nén hoặc trợ lực
thuỷ lực).
- Dẫn động phanh có độ nhạy 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.
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh và nhả phanh tức thời khi người lái thôi đạp phanh. Nếu không
sẽ rất nguy hiểm trong quá trình ôtô chuyển động.
- Cơ cấu phanh phanh phải thoát nhiệt tốt: thực chất của quá trình phanh là sử dụng lực ma sát sinh ra ở
cơ cấu phanh để tạo mômen cản chuyển động quay của bánh xe, xét về mặt năng lượng thì hệ thống
phanh làm biến đổi động năng của ôtô thành nhiệt năng của cơ cấu phanh. Khi phanh nhiệt độ sinh ra ở cơ
cấu phanh rất cao. Do đó cơ cấu phanh phải có khả năng truyền nhiết tốt.
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe: tức là hệ dẫn

động phanh phải có tỷ số truyền ổn định. Tạo cảm giác yên tâm cho lái xe khi đạp phanh.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng.
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài.
- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa.
3.2.Cấu tạo các cụm chi tiết của hệ thống phanh trên xe Corolla2000.
3.2.1.Bố trí chung của hệ thống phanh trên xe corolla
Hình3.1_hệ thống phanh trên xe Corolla
1.bàn đạp phanh 4.Van điều hoà lực phanh
2.bộ trợ lực phanh 5.cơ cấu phanh đĩa
3.Xy lanh chính 6.Cơ cấu phanh tay
3.2.2.Cơ cấu bàn đạp phanh
3.2.2.1.Cấu tạo chung của cụm bàn đạp phanh và xy lanh phanh chính
1.Pitông số1 4.lò xo hồi số2 7.Cảm biến mức dầu
2.Lò xo hồi số1 5.Các cuppen
3.Pitông số 2 6.Bình chứa dầu

Hình3.2-xy lanh chính

Hình3.3-cơ cấu bàn đạp phanh
3.2.2.2.Nguyên lý làm việc của cụm bàn đạp phanh và xy lanh phanh chính
3.2.2.2.1 .Khái quát chung.
Xy lanh chính là một cơ cấu dùng chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ
lực.Hiện nay xylanh chính kiểu hai buồng có hai pitông tạo ra áp suất thuỷ lực trong đường ống phanh
của hai hệ thống.Sau đó áp suất này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xylanh phanh của phanh
kiểu tang trống.
Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ thay đổi.Bình chứa có một vach
ngăn ở bên trong để chia bình thành hai phần phía trước và phía sau như ở hình trên.thiết kế bình chứa có
hai phần để đảm bảo việc có xảy ra sự cố một mạch dầu bị rò rỉ thì mạch bên kia vẫn hoạt động để dừng
xe.
Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn tối thiểu và sau đó báo cho người lái

bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh.
3.2.2.2.2.nguyên lý
Khi ta đạp lên bàn đạp phanh,xy lanh chính sẽ biến lực đạp này thành áp suất thuỷ lực.Vận hành của
bàn đạp phanh dựa vào nguyên lý đòn bẩy biến đổi lực đạp nhỏ thành lực lớn tác động lên cần dẩy xy
lanh chính.
Theo định luật pascal lực thuỷ lực phát sinh trong xy lanh phanh chính sẽ được truyền qua các đường
ống dẫn dầu tới các cơ cấu phanh bánh xe,tác dụng lên má phanh để tạo ra lực phanh.
Theo định luật Pascal áp suất bên ngoài tác dụng lên dầu chứa trong không gian kín được truyền đi
đồng đều về mọi hướng.áp dụng nguyên lý này vạo mạch dầu trong hệ thống phanh thì áp suất được tạo
ra trong xy lanh chính được truyền đều tới các xy lanh phanh tại bánh xe.
Lực phanh lớn phụ thuộc vào đường kính các xy lanh,tuỳ thuộc vào yêu cầu lực phanh lớn hay nhỏ ở
bánh trước hay bánh sau mà nguời ta làm các xy lanh có các đường kính lớn nhỏ khác nhau.
3.2.2.2.3.Hoạt động của cụm xy lanh chính
Khi đạp bàn đạp phanh thì lực đạp truyền qua cần đảy vào xy lanh chính để đẩy pitông trong xy
lanh này.Lực của áp suất thuỷ lực trong xylanh chính được truyền qua các đường ống dẫn dầu tới các
xylanh bánh xe.
a.Vận hành bình thường

1.khi không tác động vào bàn đạp phanh.
Các pitông số 1 và số2 được đặt giữa cửa vào và cửa bù tạo ra một đường đi giữa xylanh chính và bình
dầu.Pitong số 2 được lò xo hồi số2 đẩy sang phảI tuy nhiên do bị bu lông chăn nên nó không đi xa đươc
nữa

2.Khi đạp bàn đạp phanh.
Pitông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cuppen của pitông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa
xy lanh chính và bình chứa.Khi pitông bị đẩy thêm nó làm tăng áp suất thuỷ lực bên trong xy lanh
chính.áp suất này tác dụng vào các xylanh phanh phía sau.Vì áp suất này cũng đẩy pitông số2 pitông số 2
cũng hoạt động hệt như pitông số1 và tác động vào các xy lanh phanh bánh trước.

3.Khi nhả bàn đạp phanh

Các pitông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thuỷ lực và lực phản hồi của các lò xo hồi
vị.Tuy nhiên do dầu từ các xy lanh phanh bánh xe không chảy về ngay,áp suất thuỷ lực bên trong xylanh
chính cũng tạm thời giảm xuống.Do đó dầu phanh của bình chứa chảy vào xylanh chính thông qua cửa
vào và nhiều lỗ ở đỉnh pitông và thông qua chu vi của các cuppen pitông.Sau khi pitông đ• trở về vị trí
ban đầu của nó,dầu phanh đần dần chảy từ xylanh phanh về xy lanh chính rồi chảy về bình chứa thông
qua các cửa bù.Cửa bù này còn khử các thay dổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra trong xylanh do
nhiệt độ thay đổi.Điều này tránh cho áp suất thuỷ tăng lên khi không sử dụng các phanh.
b.Khi rò rỉ dầu ở một trong các hệ thống này.

1.Rò rỉ dầu ở phanh sau.
Khi nhả bàn đạp phanh,pitông số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo ra áp suất thuỷ lực ở
phía sau do đó pitông số1 nén lò xo phản hồi,tiếp xúc với pitông số 2 và đẩy pitông số2 làm tăng áp suất
thuỷ lực ở đầu trước của xy lanh chính tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của
xylanh chính.
2.Rò rỉ dầu ở phanh phía trước

Vì áp suất thuỷ lực không tạo ra ở phía trước,pitông số 2 dịch chuyển ra phía trước cho đến khi nó tiếp
xúc với vách ở đầu cuối xylanh chính.Khi pitông số1 bị đẩy tiếp về phía trái,áp suất thuỷ lực ở phía sau
xylanh chính tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xylanh chính.
3.2.2.3.Các hư hỏng và biến xấu trạng thái kỹ thuật của cụm bàn đạp và xylanh chính.
a.Bàn đạp phanh
Bàn đạp phanh là chi tiết dùng để truyền lực đạp từ người lái,đây là chi tiết có kết cấu đơn giản và hư
hỏng của nó rất dễ phát hiện.
Các hư hỏng được biểu hiện như g•y hay lỏng các mối nối cơ khí làm cho mất khả năng truyền lực dẫn
tới việc đạp phanh mà không có hiệu quả phanh,tuy nhiên hư hỏng kiểu này thường rất khó xảy ra và nếu
có thì có thể quan xát bằng mắt thường.
Ngoài ra khi độ cao của bàn đạp quá nhỏ có thể gây ra hiện tượng “hẫng” khi phanh,hiện tượng này
làm cho hiệu quả phanh bị giảm tức là hành trình của phanh quá ngắn không đủ lực đẩy cần thiết để tác
động vào cần đẩy xylanh chính làm cho lực phanh nhỏ không đủ để phanh xe.
Bàn đạp phanh không có độ zơ là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng bó phanh,bó

phanh là hiện tượng mà luôn cảm thấy có sức cản lớn khi xe đang chuyển động,có cảm giác phanh mặc
dù bàn đạp phanh và phanh tay nhả hoàn toàn.
b.Xylanh phanh chính
Là chi tiết hết sức quan trọng,có cấu tạo rất phức tạp,đòi hỏi độ chính xác cao.Sự cố từ xylanh chính là
điều không thể tránh khỏi.
Cần đẩy của xylanh chính luôn phải được điều chỉnh một cách chính xác để tránh hiện tượng “hẫng”
khi phanh,không đủ lực phanh để dừng xe.Ngoài ra khi tiếp xúc giữa cuppen và thành xylanh không tốt
cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng “hẫng” khi phanh vì khi đó lượng dầu không đủ cả về áp suất lẫn
lưu lượng nên không đủ lực phanh để thắng lực quán tính của xe.giảm hiệu quả phanh.
Khi áp suất dư trong mạch dầu quá lớn điều này là do hai nguyên nhân cơ bản sau.
*Van một chiều ở cửa ra xylanh chính bị hỏng
*Xylanh chính bị hỏng
Những nguyên nhân này làm cho phanh có thể bị bó.
3.2.3.Bộ trợ lực chân không.
3.2.3.1.Cấu tạo chung của bộ trợ lực chân không.
Bộ trợ lực chân không gồm có các bộ phận sau:
1.cần điều khiển van 7.Thân van
2.cần đẩy 8.Đĩa phản lực
3.Pitông bộ trợ lực 9.Bộ lọc khí
4.Thân bộ trợ lực 10.Phớt thân bộ trợ lực
5.Màng ngăn 11.Buồng áp suất biến đổi
6.Lò xo màng ngăn 12.Buồng áp suất không đổi
13.Van một chiều

Hình3.4-Trợ lực chân không
3.2.3.2.Nguyên lý làm việc của bộ trợ lưc chân không.
a.khi không tác động phanh.
Van không khí được nối với cân điều khiiển van và bị lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên
phải.Van điều chỉnh bị lò xo van đẩy sang bên phải,điều này làm cho van không khí tiếp xúc với van điều
chỉnh.Do đó không khí bên ngoài di vào lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi

Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách kkỏi van điều chỉnh tạo ra một lối thông giữa
lỗ A và lỗ B,vì luôn luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi nên cũng có chân không trong
buông áp suất tahy đổi lúc này vì vậy lò xo màng ngăn đẩy pitong sang bên phải.

Hình3.5-Trợ lực chân không ở trạng thái khi không tác động phanh

b.Khi đạp phanh.
Khi đạp phanh cần điều khiển van đẩy van không khí làm cho nó dịch chuyển sang bên trái.Lò xo van
điều chỉnh cũng đẩy van khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân
không,chuyển động này bịt kín lỗ thông A và B.Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái,nó
càng xa rời van điều chỉnh,làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suát biên đổi thông qua lỗ
B(sau khi qua lưới lọc không khí).Độ chêng áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay
đổi lam cho pitong dịch chuyển về bên trái làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực và làm tăng lực
phanh.

Hình3.6- Trợ lực chân không ở trạng thái đạp phanh
c.Trạng thái giữ(phanh).
Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng cần điều khiển van và van không khí ngừng dịch chuyển nhưng
pitông vẫn tiếp tục dịch chuyển sang bên phải do độ chênh áp suất.Lò xo van điều khiển làm cho van này
vẫn tiếp xúc với van chân không nhưng vẫn dịch chuyển theo pitong.Vì van điều khiển dịch chuyểếnang
bên trái và tiếp xúc với van không khí,không khí bên ngoài bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến
đổi,nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định.Do đó có một độ chênh áp suất ổn định giữa hai
buồng vì vậy pitông ngừng dịch chuyển và gĩư ở trạng thái lực phanh này.

Hình3.7- Trợ lực chân không ở trạng thái giữ(phanh)
d.trợ lực tối đa.
Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức thì van không khí sẽ dịch chuyền hoàn toàn ra khỏi van điều
khiển,buồng áp suất thay đổi dược nạp đầy không khí từ bên ngoài vào và độ chênh áp suất giữa buồng áp
suất không đổi và áp suất thay đổi là lớn nhất.Điều này tạo ra lực cường hoá lớn nhất tác dụng lên
pitông.Sau đó dù có tác dụng thêm lực lên bàn đạp thì tác dụng cường hoá vẫn giữ nguyên và lực bổ xung

chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền tới xy lanh chính.

Hình3.8 Trợ lực chân không ở trạng thái trợ lực tối đa
e.Khi không có chân không.
Vì một lý do nào đó chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh,sẽ không có sự chênh lệch áp
suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi vì cả hai đều được nạp đầy không khí từ bên
ngoài vào.Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí “off”(ngắt) pitông được lò xo màng đẩy về phía bên phải.
Tuy nhiên khi đạp bàn đạp phanh cần điều khiển van tiến về phía bên trái và đẩy van không khí ,đĩa
phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực.Điều này làm cho pitông của xy lanh chính tác dụng lực phanh lên phanh
đồng thời van không khí đẩy vao chốt chặn van lắp trong thân van,do đó pitông cũng thắng được lực đẩy
của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái.Do đó các phanh vẫn hoạt động ngay cả khki không có
chân không tác động vào bộ trợ lực phanh,Tuy nhiên do bộ trợ lực không làm việc nên cảm thấy nặng khi
đạp phanh.

Hình3.9- Trợ lực chân không ở trạng thái khi không có chân không
3.2.3.3 Các hư hỏng và biến xấu trạng thái kỹ thuật của trợ lực chân không
Trong quá trình làm việc,nhìn chung hư hỏng của bộ trợ lực chân không thường không xảy ra
nhiều,tuy nhiên do bộ trợ lực co cấu tạo tương đối phức tạp,bao gồm nhiều chi tiết chính vì thế mà việc
hỏng hóc là không thể tránh khỏi.
Nguyên nhân thì có thể có nhiều như thủng màng trợ lực,làm cho không khí đi vào buồng có áp suất
thay đổi ngay cả khi đạp phanh,làm giảm hiệu quả phanh.không chỉ có thế do làm việc lâu,liên tục nên
các chi tiết khác trong trợ lực như:phớt thân van,lọc khí,lò xo màng…sẽ không giữ được trạng thái làm
việc như ban đầu.Cần chú ý tơí chi tiết van một chiều,van được thiết kế chỉ cho không khí đI vào động cơ
mà không có chiều ngược lại.Vì vậy đảm bảo độ chân không lớn nhất trong trợ lực phanh nhờ động cơ.
Trợ lực chân không có tác dụng cường hoá lực phanh,chính vì vậy mà khi xe hoạt động,nếu phanh
cảm thấy nặng hơn bình thường thì rât có thể nguyên nhân là do hỏng trợ lực phanh.
3.2.4.Bộ điều hoà lực phanh(P.van)
3.2.4.1.Cấu tạo chung.

3.2.4.2.Nguyên lý làm hoạt động

1.Khi áp suất trong xylanh phanh chính bằng không
Pitông bị đẩy sang phải bởi lò xo,làm mở van C
2.Khi áp suất trong xylanh phanh chính thấp

Ap suất dầu từ xylanh phanh chính truyền tới buồng A rồi qua van C đến buồng B.Vì vậy buồng A và B
có cùng áp suất.
Mặc áp suất như nhau nhưng diện tích bề mặt(mà áp suất tác dụng) của pitông ở buồng A và buồng là
khác nhau nên pitông có xu hướng bị đẩy sang trái.Tuy nhiên,chuyển động này bị lò xo cản nên pitông bị
dừng lại tại một điểm mà lực lò xo cân bằng với áp suất dầu.
3.Khi áp suất trong xylanh phanh chính cao.
Do diện tích bề mặt(mà áp suất tác dụng) của pitông ở buồng A và buồng B khác nhau,pitông bị đẩy
tiếp sang bên trái đến khi nó đóng van C.Nó ứng với điểm g•y (a) trên đồ thị.Điểm (a) trên đồ thị có thể
dịch chuyển bằng cách thay đổi độ căng của lò xo.
Nếu áp suất dầu trong buồng A tăng thêm nữa pitông bị dẩy sang phải và mở van C.Khi áp suất
trong buồng B tăng,pitông lại dịch sang phải do sự khác nhau về diện tích tiếp xúc làm van C đóng.quá
trình lặp lại liên tục để điều chỉnh áp suất tác dụng lên xy lanh bánh xe.

3.2.4.3.Hoạt động của P.van
P.van có cấu tạo như hình vẽ

1.Khi áp suất trong xy lanh chính thấp

Như hình vẽ trên đây pitông bị đẩy sang phải bởi lò xo.Dòng dầu từ xy lanh phanh chính qua khe hở
giữa cupben xi lanh và piston vào các xy lanh phanh bánh xe.
2.Khi áp suất trong xy lanh cao
Piston bị đẩy sang phải bởi lò xo.Tuy nhiên,do áp suất tác dụng lên phía đầu bên phải piston(mặt cắt
A1),piston dịch sang trái khi áp suất tăng.Khi áp suất tăng đến một giới hạn nhất định,piston tiếp xúc với
cupben xi lanh phanh chính và các xi lanh phanh bánh xe sau.

Lúc này áp suất dầu chỉ ra ở diểm g•y trong đồ thị(hình trước).Tại thời điểm piston tiếp xúc với
cupben xilanh làm đóng cửa dầu,dầu ở hai phía cupben có cùng áp suất.
*Lực đẩy piston và cupben xilanh sang phải.áp suất xi lanh chính
3.2.5.Hệ thống chống bó cứng bánh xe(ABS)
3.2.5.1.Bố trí chung của ABS
1:ECU điều khiển trượt 4:Đồng hồ taplô
2:Bộ phận chấp hành của phanh 5: Công tắc đèn phanh
3:Cảm biến tốc độ 6: Cảm biếm gỉam tốc

3.5.2.2.Nguyên lý làm việc của ABS
Sơ đồ nguyên lý như hình vẽ

ABS là cụm chi tiết được coi là phức tạp nhất của hệ thống phanh trong khuôn khổ đề tài khó có thể
trình bày cụ thể chính vì vậy em xin đựơc nói một cách khái quát:
ABS điều khiển áp suất đầu tác dụng lên các xilanh phanh bánh xe để ngăn không cho xe bị bó cứng
trên đường trơn hay khi phanh gấp.Nó cũng đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trong quá trình phanh,nên
xe vẫn có thể lái được.
Cảm biến tốc độ bánh xe phát hiện tốc độ góc cuả bánh xe và gửi tín hiệu tới ABS ECU
ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe từ tốc
độ góc của bánh xe.
Khi phanh gấp,ABS ECU điều khiển các bộ phận chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi
xylanh phanh bánh xe.
Cụm điều khiển thuỷ lực hệ thống phanh hoạt động theo như mệnh lệnh từ ECU,tăng,giảm hay giữ
nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất(10-30%) tránh bó cứng bánh xe
3.2.5.3 Các hư hỏng và biến xấu trạng thái kỹ thuật của cụm ABS
Vì ABS có chức năng chẩn đoán nên đèn báo ABS bật sáng để báo choi người lái biết có hu hỏng xảy
ra.Nên sử dụng giác hư hỏng để phát hiện nguồn gốc hư hỏng.
Nếu hư hỏng xảy ra trong hệ thống phanh thì đèn báo ABS không bật sáng,tiến hành kiểm tra ở hệ
thống phanh.
Hư hỏng của cụm ABS liên quan trực tiếp tới việc bị h•m cứng khi phanh và tính ổn định lái khi tiến

hành phanh gấp
3.2.6.Cơ cấu phanh đĩa đặt tại bánh trước.
3.2.6.1.Cấu tạo chung.

Phanh đĩa gồm các bộ phận chính sau đây:
1:Càng phanh đĩa 4:Pitông
2:Má phanh đĩa 5:Dầu
3:Rôto phanh đĩa
3.2.6.2.Nguyên lý làm việc
Phanh đĩa đẩy pitông bằng áp suất thuỷ lực,truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xylanh phanh
chính,làm cho các má phanh kẹp cả hai bên roto phanh đĩa và làm cho lốp dừng quay.Do đó vì các roto
của phanh đĩa và các má phanh đĩa cọ vào nhau,phát sinh nhiệt do ma sát,tuy nhiên vì roto phanh đĩa và
thân phanh để hở nên nhiệt do ma sát sinh ra dễ bị tiêu tán.
3.6.2.3.Các hư hỏng và biến xấu trạng thái kỹ thuật của cụm phanh dĩa.
Là một trong những cụm chi tiết phải làm việc với cường độ cao nhất của hệ thống phanh nên phanh
đĩa là một trong những chi tiết nhanh hỏng và có nhiều biến xấu trạng thái kỹ thuật nhất.