Thiết kế hệ thống phanh ABS cho ô tô vận tải chở dầu đường dài 26 tấn (Link CAD: https://bit.ly/3xHJewW)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Mục Lục
Mục Lục............................................................................................................1
Lời Nói Đầu......................................................................................................3
Chương I..........................................................................................................5
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ..............................................................5
Đặt vấn đề....................................................................................................5
1.Công dụng, phân loại, yêu cầu: ................................................................7
1.1.Công dụng...........................................................................................7
1.2.Phân loại.............................................................................................7
1.3.Yêu cầu...............................................................................................8
2.Giới thiệu về xe thiết kế:............................................................................8
3.Lựa chọn phương án thiết kế:....................................................................9
3.1.Lựa chọn cơ cấu phanh:.....................................................................9
3.2.Lựa chọn dẫn động phanh:...............................................................12
4.Bố trí của hệ thống phanh khí nén:..........................................................15
Chương II.......................................................................................................16
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA........................................................................16
HỆ THỐNG ABS THIẾT KẾ...........................................................................16
1.Vai trò của hệ thống ABS và lý thuyết cơ bản về ABS:............................16
1.1.Tầm quan trọng của hệ thống ABS ..................................................16
1.2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS cơ sở :................................18
2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS:.................................................20

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

3.CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CỤM CHI TIÊT
TRONG HỆ THỐNG THIẾT KẾ..................................................................24
3.1.Cảm biến tốc độ:...............................................................................24
Chương III......................................................................................................31
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH..................................................31
1.Tính toán thiết kế cơ cấu phanh..............................................................31
1.1.Một số chi tiết chính .........................................................................31
1.2.Tính Toán Mômen Phanh:.................................................................32
1.3.Tính Toán Cơ Cấu Phanh ................................................................33
1.4.Lực tác dụng lên cơ cấu phanh:........................................................36
2.Tính toán và kiểm nghiệm bền guốc phanh ............................................39
2.1.Kiểm bền guốc phanh :.....................................................................42
2.2.Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh:..................................50
Chương IV.....................................................................................................51
LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG VÀ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG.....................51
1. Lựa chọn sơ đồ dẫn động cho xe thiết kế:..............................................51
1.1.Phương án1 4S/3K:..........................................................................51
1.2.Phương án 2 6S/4K:.........................................................................52
1.3.Phương án 3 6S/6K:.........................................................................54
1.4.Phương án 4 6S/3K:........................................................................55
1.6.Sơ đồ phương án chọn:....................................................................58
1.7.Nguyên lý làm việc của hệ thống:......................................................58
2.TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH............................................................61

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

2.1.Thiết kế tính toán bầu phanh trước...................................................61
2.2.Thiết kế tính toán bầu phanh sau:.....................................................63
Kết Luận.........................................................................................................68
Tài liệu tham khảo..........................................................................................70

Lời Nói Đầu
Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Mục
tiêu tới năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp. Để đạt được mục tiêu
đó, rất nhiều các khu công nghiệp đã được xây dựng ở nhiều tỉnh thành trong cả
nước. Đi cùng với đó mạng lưới giao thông ngày càng được cải thiện để đáp ứng
nhu cầu trao đổi hàng hóa giữa các khu công nghiệp trong cả nước. Trong hệ thống
giao thông vận tải nước ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo, phần
lớn hàng hóa và người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô.
Tuy nhiên cùng với những lợi ích vô cùng to lớn mà ô tô mang lại đối với sự
phát triển của nền kinh tế và con người, thì một vấn đề đáng lo ngại đặt ra là vấn đề
ô nhiễm môi trường và tai nạn giao thông gây thiệt hại về tài sản và con người.
Theo thống kê của các nước trong những nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông
đường bộ thì có tới 10÷15% do hư hỏng máy móc trục trặc về kỹ thuật. Trong
những nguyên nhân do hư hỏng về máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỉ lệ tai nạn do
các cụm của ô tô gây nên được thống kê như sau:
- Phanh chân

52,2 ÷ 74,4%

- Phanh tay

4,9 ÷16,1%

- Lái

4,9 ÷ 19,2%

- Ánh sáng

2,3 ÷ 8,7%

- Bánh xe

2,5 ÷ 10%

- Các hư hỏng khác

2 ÷ 18,2%

Từ những thông kê trên thấy rằng, tai nạn giao thông do hệ thống phanh chiếm
tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây nên. Chính vì vậy hiện nay hệ thống

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống
phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Đối với ô tô vận tải chở dầu đường dài hệ thống phanh được đặc biệt quan tâm.
Do vận chuyển hàng hóa đặc trưng là chất lỏng, dễ xảy ra cháy nổ khi xảy ra va
chạm. Đồng thời để nâng cao hiệu quả kinh tế khi vận chuyển thì thường dùng các
xe có tải trọng lớn, do xe có tải lớn vì vậy quán tính xe là lớn, và do đặc trưng của
việc chuyên chở chất lỏng gây tải trọng động khi phanh nên rất khó điều khiển,đặc
biệt xe chạy trên đường dài lái xe dễ mệt mỏi phản xạ kém rất dễ gây nguy hiểm.Vì
vậy khi thiết kế hệ thống phanh cho loại xe này cần quan tâm đến tính ổn định, khả
năng điều khiển đẽ dàng và hiệu quả của hệ thống.
Trên cơ sở đó em được giao đề tài:
“Thiết kế hệ thống phanh ABS cho ô tô vận tải chở dầu đường dài 26
tấn”
Nhận thức được tầm quan trọng của hệ thống phanh đối với xe chở dầu đường
dài với nhiệm vụ được giao, em đã thực hiện những nội dung sau:
- Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh ABS
- Thiết kế cơ cấu phanh trên hệ thống phanh ABS
- Phân tích sự làm việc của hệ thống phanh ABS
- Thiết kế cụm van điều khiển và chi tiết điển hình
Đề tài được thực hiện tại bộ môn ô tô và xe chuyên dụng trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội. Sau hơn 3 tháng thực hiện với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em và
với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn em đã hoàn thành nhiệm vụ của
mình. Tuy nhiên với những hiểu biết và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh
khỏi những thiếu sót, em rất mong được các thầy chỉ bảo thêm để em ngày càng trở
nên hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn ô tô và xe chuyên dùng

và đặc biệt là thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Trai đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ và
tạo điều kiện tốt nhất có thể để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình!

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2009
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Tam

Chương I
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Đặt vấn đề
Ô tô nói chung là phương tiện giao thông vận tải đường bộ có khả năng vận tải
hàng hóa, hành khách phục vụ mục đích phát triển kinh tế xã hội, quân sự.
Ô tô tải là phương tiện vận tải có động cơ được dùng với mục đích chuyên
chở hàng hóa. Tùy vào tải trọng mà xe tải có thể phân ra thành xe tải nhỏ, xe tải
vừa, xe tải lớn...
Theo yêu cầu thiết kế loại ôtô tải chở dầu đường dài 26 tấn xe thuộc loại xe tải.
Các xe tải bố trí loại này động cơ đặt trước có cabin kiểu lật, chiều dài xe không
được vượt quá qui định là 12m, sử dụng 3 hoặc 4 cầu. Dẫn động phanh sử dụng là
dẫn động khí nén.

Hình 1.1: Xe thiết kế
Hệ thống phanh trên ô tô là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển

động của ô tô, với công dụng chính như: Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi
đang chuyển động, hay có khả năng giữ cho xe đứng yên trên đường dốc trong
khoảng thời gian dài mà không cần có mặt của người lái xe.
Ngay nay hầu hết hệ thống phanh trên ô tô đã được bố trí hệ thống ABS. Hệ
thống ABS được sử dụng với mục đích nâng cao hiệu quả phanh cho ô tô trông mọi

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

trường hợp chuyển động, cụ thể bao gồm: Rút ngắn quãng đường phanh và đảm bảo
tính ổn định hướng chuyển động của ô tô khi phanh.
Hệ thống ABS được gọi theo các chữ viết tắt của tiếng anh “Anti-lock Brake
System” và được hiểu là thiết bị chống trượt lết bánh xe khi phanh.
Do đặc điểm của xe thiết kế là xe chở dầu đường dài một loại mặt hàng rất dễ
gây cháy nổ nếu xảy ra va chạm, do xe chở chất lỏng trong téc vì vậy trong quá
trình phanh sẽ gây tải trọng động rất lớn đặc biệt là lực dọc khiến cho bánh xe bị lết,
làm giảm hiệu quả phanh tính ổn định hướng chuyển động, đồng thời do vận
chuyển một lượng hàng trên xe khá lớn, vì vậy trọng lượng của xe lúc đầy tải và lúc
không tải là chênh lệch nhau lớn làm cho quá trình phanh ở trường hợp không tải là
không phù hợp. Để giảm chiều cao trọng tâm của xe mà vẫn đảm bảo việc chuyên
trở hàng lớn thì xe thường tận dụng tới mức tối đa chiều rộng và chiều dài cho phép
với phương tiện cơ giới đường bộ. Chiều dài xe lớn chiều dài toàn bộ 12m nên các
bánh xe giữa các cầu là cách nhau khá lớn, khi xe di chuyển trên đường không tốt
thì hệ số bám giữa các bánh xe ở các cầu là khác nhau, nếu không điều chỉnh lực

phanh phù hợp sẽ dẫn đến hiệu quả phanh giảm. Bề rộng của xe cũng lớn vì vậy khi
xe quay vòng ảnh hưởng của lực ly tâm vì vậy trọng lượng tác dụng lên giữa các
bánh ở hai bên của cầu xe khác nhau, nếu lực phanh giữa các bánh là như nhau thì
có thể xảy ra hiện tượng trượt lết bánh xe, làm ảnh hưởng rất lớn đến khả năng quay
vòng của xe. Do xe di chuyển trên quãng đường dài cơ cấu phanh phải làm việc liên
tục. Chính vì vậy hệ thống phanh trên xe được thiết kế gồm cả phanh chân và phanh
dừng cũng như phanh dự phòng phải thỏa mãn những yêu cầu cơ bản sau để đảm
bảo an toàn cho hàng hóa vận chuyển và các phương tiện khác lưu thông trên đường
đồng thời có giá thành sản phẩm mang tính cạnh tranh:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao trong mọi trường hợp, điều khiển theo ý muốn
khi phanh chậm dần hay có quãng đường phanh ngắn nhất, gia tốc chậm dần của ô
tô cao khi phanh ngặt.
- Quá trình phanh phải êm dịu, sự thay đổi gia tốc phanh phải đều đặn nhằm đáp
ứng tính điều khiển, tính ổn định của ô tô trong mọi trạng thái hoạt động.
- Điều khiển phải nhẹ nhàng, dễ dàng.
- Hiệu quả phanh ít thay đổi kể cả khi phanh liên tục nhiều lần.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

- Có độ tin cậy cao ngay cả khi một phần trong hệ thống có sự cố thì hệ thống
vẫn có khả năng dừng ô tô.
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao.
- Đảm bảo sự phân bố mômen trên các bánh xe phải phù hợp để tận dụng trọng

lượg bám khi phanh ở các cường độ khác nhau.
Với những yêu cầu như vậy hệ thống ABS được trang bị trên xe, cùng với một
vài phương án hợp lý nhằm cải thiện phần nào tính chậm tác dụng của dẫn động khí
nén sẽ giúp quá trình phanh ô tô có thể đạt được yêu cầu.

1.

Công dụng, phân loại, yêu cầu:

1.1.

Công dụng.
Hệ thống phanh là một trong các cụm đảm bảo an toàn chuyển động cho ôtô.

Trong quá trình phanh, động năng của xe được chuyển hoá thành nhiệt năng do ma
sát giữa trống phanh (đĩa phanh) với má phanh nhờ vậy có thể giảm được tốc độ
chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe ở một vị trí nhất định.
Hệ thống phanh còn giúp nâng cao vận tốc trung bình của xe do đó nâng cao
được năng suất vận chuyển.

1.2.

Phân loại.

Theo công dụng:
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân).
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
+ Hệ thống phanh dự phòng.
+ Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ).
Theo kết cấu của cơ cấu phanh:

+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
Theo dẫn động phanh
+ Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động khí nén.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

+ Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
+ Hệ thống phanh dẫn động điện từ.

1.3.

Yêu cầu.

Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
+ Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất
khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
+ Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi
phanh.
+ Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
không lớn.

+ Dẫn động phanh có độ nhạy cao, sự chậm tác dụng nhỏ.
+ Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn
trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.
+ Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay
vòng.
+ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
+ Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao, ổn định trong
điều kiện sử dụng.
+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh
trên bánh xe.
+ Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài.
+ Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa.

2.

Giới thiệu về xe thiết kế:
Xe thiết kế là loại xe téc chở dầu đường dài, trọng lượng toàn bộ của xe

khá lớn (26 tấn). Xe 3 cầu với 2 cầu sau là cầu chủ động. Xe chạy đường dài,
với lượng hàng chở lớn, và chở loại hàng đặc thù là chất lỏng dễ gây cháy nổ
nếu xảy ra va chạm.
Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Đặc tính kỹ thuật
Chiều dài cơ sở
( mm)
Trọng lượng không tải ( Go)
(N)
Trọng lượng tổng cộng cho phép(Gmax)

5800
82200
260000

( N)
Vận tốc lớn nhất (Vmax) ( km/h)
Thể tích công tác của các xi lanh cho một động cơ

13,741

(dm3)
Công suất lớn nhất/ở số vòng quay(Ne/ne)

190/2200

( kW/vòng/phút)
Mô men xoắn lớn nhất/ở số vòng trên phút (Me/ne )

950/1300

( Nm/vòng/phút)
Khả năng vượt dốc lớn nhất
Kích thước bao ngoài

α0
( mm)

DxRxC: dài x rộng x cao
Chiều dộng cơ sở( cầu trước/cầu sau)
( mm )
Lốp trước (inch)
Lốp sau (inch)
Tải trọng phân bố lên cầu trước( đầy tải) (N)
Tải trọng phân bố lên cầu sau(đầy tải) (N)

16015’
12000x2500x4000
2070/2070
10x20
10x20
80000
180000

Bảng1: Thông số kỹ thuật của xe thiết kế

3.

Lựa chọn phương án thiết kế:

Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh dùng cho ô tô tải có trang bị hệ thống
ABS là đi lựa chọn cơ cấu phanh, dẫn động phanh, và từ đó chọn sơ đồ bố trí.
Vì vậy ta phải phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc cũng như ưu điểm, nhược
điểm của các cơ cấu phanh, dẫn động phanh, sơ đồ bố trí để từ đó làm cơ sở chọn

lựa phương án hợp lý nhất.

3.1.

Lựa chọn cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen phanh hãm trên

bánh xe nhằm chuyển động năng của ô tô thành các dạng năng lượng khác (như
nhiệt năng) khi phanh ôtô. Trong quá trình sử dụng thì cơ cấu phanh là bộ phận trực

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

tiếp làm giảm tốc độ góc củ bánh xe và có những yêu cầu cao về hiệu quả phanh,
tính ổn định làm việc trong điều kiện làm việc như :
+ Đảm bảo tạo ta mômen cao và ổn định khi làm việc.
+ Có lực điều khiển vào cơ cấu nhỏ.
+ Kết cấu nhỏ gọn có thể đặt trong lòng bánh xe.
+ Đảm bảo thoát nhiệt, hệ số ma sát ổn định.
+ Có khả năng chống mài mòn tốt, dễ dàng hiệu chỉnh, thay thế.
Hiện nay cơ cấu phanh dùng trên ô tô chủ yếu có 2 loại: loại tang trống và loại
cơ cấu phanh dùng đĩa ma sát. Hai loại này đều có những ưu nhược điểm riêng và
được lựa chọn tùy vào loại ô tô và tính chất sử dụng ô tô.

3.1.1. Đối với loại cơ cấu phanh dùng đĩa ma sát khô :
Đặc điểm cơ cấu này là có khả năng thoát nhiệt tốt nên có hệ số ma sát ổn
định trong quá trình làm việc ở điều kiện bình thường, đồng thời cơ cấu này có kết
cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ bố trí điều khiển. Nhược điểm của loại này là khó có thể
tránh bụi bẩn do không được che kín, đặc biệt khi đi vào chỗ lầy lội thì bụi bẩn dễ
lọt vào vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh giảm hệ số ma sát giữa má phanh và
đĩa phanh, phanh sẽ kém hiệu quả. Kích thước của má phanh bị hạn chế nên đòi hỏi
áp suất dẫn động phải lớn để đảm bảo lực phanh cần thiết. Hơn nữa lực phanh sinh
ra trên cơ cấu phanh đĩa này không lớn do không có khả năng tự xiết, vậy đòi hỏi áp
suất dầu rất cao hoặc đường kính piston phải lớn. Vì vậy cơ cấu này chỉ thích hợp
với những ô tô cần lực phanh nhỏ, tải trọng nhỏ.

3.1.2. Cơ cấu phanh guốc:
Cơ cấu phanh guốc thì có nhược điểm là áp suất tác dụng lên má phanh không
đều. Tuy nhiên cơ cấu phanh guốc lại có thể bố trí má phanh có diện tích bề mặt
lớn, nên cơ cấu này có thể cho ta mômen lớn mà không sợ phá hỏng má phanh,
đồng thời do má phanh lớn nên thời gian sử dụng lâu hơn với má phanh đĩa. Cơ cấu
phanh tang trống có khả năng bao kín tốt vì vậy khi xe hoạt động trong môi trường
bụi bẩn ít bị ảnh hưởng. Lực điều khiển tác dụng vào cơ cấu phanh nhỏ.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Do đặc điểm của xe thiết kế là xe có tải trọng khá lớn với tải trọng toàn bộ là

26 tấn và yêu cầu về độ an toàn cao thời gian sử dụng là liên tục do đó cơ cấu phanh
lựa chọn phải thỏa mãn những yêu cầu cụ thể sau: Đảm bảo tạo ra mômen phanh
lớn và ổn định trông điều kiện làm việc như phanh gấp, phanh trên dốc dài liên tục,
đồng thời có lực điều vào cơ cấu phanh nhỏ.
Qua phân tích những ưu điểm cũng như nhược điểm của cơ cấu phanh thì cơ
cấu phanh guốc phù hợp với yêu cầu của hệ thống phanh xe cần thiết kế, vì vậy ta
chọn cơ cấu phanh guốc để thiết kế.
Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau như cơ cấu phanh guốc đối
xứng qua trục, cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm, cơ cấu phanh guốc loại bơi, cơ
cấu phanh guốc loại tự cường hoá.
Phân tích kết cấu cơ cấu phanh loại guốc chúng ta thấy rằng tùy theo sự bố trí
các guốc phanh và điểm tựa sẽ được hiệu quả phanh khác nhau mặc dù kích thước
guốc phanh như nhau. Loại cơ cấu phanh loại guốc đối xứng qua trục so với các cơ
cấu phanh loại guốc đối xứng qua tâm, loại bơi hay loại tự cường hoá có ưu điểm là
hiệu quả phanh khi ôtô chuyển động tiến lớn hơn khi ôtô chạy lùi, khi chạy lùi xe có
tốc độ thấp nên yêu cầu mômen phanh thấp hơn (khi chuyển động lùi có thể hiệu
quả phanh giảm đi tùy theo kết cấu nhưng không làm ảnh hưởng nhiều) nhưng
nhược điểm của chúng so với cơ cấu phanh loại đối xứng qua trục là kết cấu khá
phức tạp nên thường chỉ bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ, trung
bình do yêu cầu cần đạt hiệu quả phanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ. Vì
vậy ở trường hợp này, khi thiết kế cho xe tải ta có thể bố trí kích thước cơ cấu
phanh lớn, đáp ứng chỉ tiêu đơn giản, dễ dàng bảo dưỡng và sửa chữa và tính kinh
tế hợp lý ta chọn cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua trục cả ở cầu trước và cầu
sau của ô tô.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hình 1.2 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục

3.2.

Lựa chọn dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh

đến cơ cấu phanh. Và phải đảm bảo được các yêu cầu về :
+ Độ nhạy cần thiết của hệ thống;
+ Hiệu quả điều khiển trong việc truyền năng lượng từ cơ cấu điều khiển
đến cơ cấu phanh của ôtô;
+ Độ tin cậy của hệ thống kể cả khi có hư hỏng bất thường.

3.2.1. Dẫn động thủy lực:
Dẫn động phanh thủy lực là sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cơ cấu
điều khiển tới xylanh bánh xe, thực hiện điều khiển các bộ phận tạo ma sát trong cơ
cấu phanh.
Hệ thống dẫn động phanh thủy lực thường dùng trên các xe loại nhỏ có khối
lượng toàn bộ không quá 8 tấn.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hệ thống dẫn động phanh thủy lực có các ưu điểm sau :
- Thời gian chậm tác dụng ngắn.
- Tạo được lực ép trên cơ cấu phanh đồng đều và đồng thời, làm tăng tính ổn
định của ô tô khi phanh.
- Kết cấu đơn giản.
- Có khả năng ứng dụng đa dạng trên nhiều loại ô tô khác nhau, khi đó chỉ
cần thay đổi cơ cấu phanh.
Nhược điểm :
-Tỷ số truyền không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ cấu phanh,
khi yêu cầu lực tác dụng phanh lớn cần phải hành trình bàn đạp lớn hoặc dùng trợ
lực.
-Hiệu suất truyền giảm khi nhiệt độ thay đổi.

3.2.2. Dẫn động phanh kiểu khí nén
Dẫn động phanh khí nén là sử dụng truyền động khí nén nối liền từ cơ cấu điều
khiển tới bầu phanh bánh xe thực hiện điều khiển các bộ phận tạo ma sát trong cơ
cấu phanh.
Hệ thống phanh dẫn động khí nén là lực tác dụng lên bàn đạp rất nhỏ mà vẫn
đảm bảo tạo lực phanh lớn. Trong dẫn động phanh khí nén, lực điều khiển bản đạp
chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp
suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện. Hơn nữa hệ thống phanh khí nén còn
dễ dàng bố trí điều khiển tự động.
Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động khí nén là số lượng các chi tiết khác
nhiều, kích thước lớn và có giá thành cao, độ nhạy kém, nghĩa là thời gian hệ thống
phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái bắt đầu tác dụng lực là khá lớn do không
khí bị nén khi chịu lực.

3.2.3. Dẫn động phanh kết hợp thủy lực khí nén:
Dẫn động kiểu này có 2 dạng:
- Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén: Việc kết hợp này vẫn giữ được các ưu
điểm của dẫn động kiểu thủy lực ngoài ra đã tạo ra được ưu điểm là giúp người lái

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

điều khiển nhẹ nhàng hơn. Tuy nhiên nếu cần mô men phanh lớn thì ưu điểm này
cũng không đáng kể, do đó cũng không khắc phục được nhiều nhược điểm của hệ
thống phanh thủy lực khi sử dụng cho ô tô có tải trọng lớn.
- Dẫn động thủy lực điều khiển bằng khí nén:
Hệ thống phanh này thường gặp trên các ô tô tải và ô tô buýt loại vừa và lớn.
Hệ thống phanh này dùng chất lỏng (dầu) điều khiển cơ cấu phanh thông qua xilanh
bánh xe như hệ thống phanh thủy lực, việc tạo áp lực cho dòng chất lỏng này được
thực hiện nhờ hệ thống cung cấp khí nén qua van phân phối tới xilanh khí nén thủy
lực.
Hệ thống phanh thủy lực điều khiển bằng khí nén phối hợp được ưu điểm và
khắc phục được nhược điểm của cả phanh khí nén và phanh thủy lực, cụ thể là:
+ Tạo được mô men phanh lớn mà phanh dầu không thực hiện được do lực điều
khiển ở đây là áp suất khí nén ( khá lớn ).
+ Do cắt ngắn được hành trình khí nén nên kết cấu đỡ cồng kềnh hơn hệ thống
phanh khí nén thông thường mà vẫn phát huy được ưu điểm của nó như điều khiển
nhẹ nhàng, lực phanh lớn…

+ Độ nhạy cao do tận dụng được ưu điểm của hệ thống phanh thủy lực, cắt ngắn
được quãng đường đi của khí nén.
+ Hệ thống có thể dùng chung nhiều cụm của hệ thống phanh khí nén theo tiêu
chuẩn đồng hoá của nhà sản xuất và dễ dàng đáp ứng các điều kiện phanh theo điều
kiện quốc tế.
+Hệ thống phanh thuỷ lực điều khiển bằng khí nén có nhược điểm ở phần
thuỷ lực là ở nhiệt độ thấp thì hiệu suất giảm, hơn nữa việc chăm sóc bảo dưỡng
khá phức tạp.

3.2.4. Kết luận:
Từ những phân tích ở trên ta chọn dẫn động phanh kiểu khí nén với mục đích là
lực bàn đạp nhỏ nhưng lại sinh ra được mômen phanh lớn. Do xe tải có không gian
bố trí rộng vì vậy các chi tiết cồng kềnh không gặp khó khăn khi bố trí. Đồng thời
sự chăm sóc bảo dưỡng sửa chửa thay thế đơn giản.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.

Nguyễn Thành Tam

Bố trí của hệ thống phanh khí nén:
Lựa chọn sơ đồ phanh khí nén cơ bản như hình 1.3:
Nguyên lý làm việc: Máy nén khí 1 được dẫn động bằng động cơ qua bộ truyền

dây đai. Khí nén được điều chỉnh áp suất bằng bộ điều chỉnh 2 sau đó được làm khô
bằng bộ lọc 3, khí nén qua van chia dòng và bảo vệ đến bình chứa khí 5 và 6. Khi
người lái đạp phanh thì van phân phối mở khí nén thường trực sẵn ở van phân phối
qua đường ống dẫn (d) đến các bầu phanh bánh xe trước và sau. Khí nén tác dụng
vào màng của bầu phanh làm ty đẩy dịch chuyển làm xoay cam, cam xoay ép má
phanh vào trống phanh, thực hiện quá trình phanh.

2

5

3

a

4

1

6
b

7

d

c
9
8

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén cơ bản
a: Nguồn cung cấp và bình dự trữ
b: Cụm điều khiển
c: Cơ cấu chấp hành
d: Các đường ống khí
1: Máy nén khí
2: Bộ điều chỉnh áp xuất
3: Bộ lọc khí
4: Van chia dòng và bảo vệ
5,6: Bình chứa khí nén
7: Van phân phối
8: Bầu phanh và cơ cấu phanh trước 9: Bầu phanh và cơ cấu phanh sau

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Chương II
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA
HỆ THỐNG ABS THIẾT KẾ
1.

Vai trò của hệ thống ABS và lý thuyết cơ bản về ABS:

1.1.

Tầm quan trọng của hệ thống ABS

Chức năng của hệ thống phanh là để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe bằng cách sử
dụng 2 loại lực cản. Lực cản thứ nhất là lực cản giữa má phanh và tang trống phanh,
lực cản thứ 2 là giữa lốp và mặt đường.
Chúng ta đã biết rằng lực cản giữa lốp và mặt đường chính lực bám sinh ra ở bánh
xe phanh và được xác định bằng công thức : Pφ = φ.Gφ
Trong đó :

φ là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường
Gφ là trọng lượng bám.

Chất lượng phanh được đảm bảo (hiệu quả phanh cao, ô tô ổn định khi phanh)
nếu như mối liên hệ giữa lực cản trong cơ cấu phanh và lực bám thoả mãn điều
kiện:
Lực cản trong cơ cấu phanh < lực bám
Như vậy nếu như lực cản trong cơ cấu phanh ≥ lực bám thì bánh xe sẽ bị bó
cứng, có nghĩa là hệ số trượt giữa bánh xe và mặt đường là 100%, khi đó hệ số bám
dọc giảm và hệ số bám ngang cũng giảm xuống thấp. Điều đó làm cho hiệu quả
phanh giảm và mất ổn định hướng khi phanh (ôtô có thể bị lệch hướng hoặc quay
ngang). Điều này được thể hiện qua các đồ thị về lực bám sau :

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hình 2.1: Hệ số bám dọc và vùng tối ưu với độ trượt khi phanh
Qua các đồ thị chúng ta thấy khi độ trượt nằm trong khoảng 10% - 30% thì
hệ số bám dọc và bám ngang đều lớn.
Mục đích của bộ chống hãm cứng bánh xe (ABS) là duy trì hệ số trượt giữa
bánh xe và mặt đường khi phanh trong mọi điều kiện nằm trong khoảng 10%–30%
để đảm bảo hệ số bám dọc và bám ngang đều cao nhằm tận dụng được trọng lượng
bám ở từng bánh xe. Do đó hệ thống này đảm bảo được hiệu quả phanh và tính ổn
định khi phanh cao.
Hệ thống ABS làm tăng tính ổn định và tính dẫn hướng của ô tô khi phanh. Ở
giá trị độ trượt trong khoảng 10%-30% thì giá trị bám dọc xấp xỉ max còn giá trị
bám ngang cũng khá cao. Bởi vậy mà vừa đảm bảo được hiệu quả phanh cao vừa
đảm bảo được tính ổn định hướng khi phanh. Điều này thể hiện rất rõ trong thí
nghiệm phanh trên đường cong và trên đường có hệ số bám không đồng nhất sau:

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hình2.2:Phanh trên đường có hệ số bám khác nhau
Chính vì ưu điểm đó mà mà việc bố trí thiết bị ABS cho hệ thống phanh là hết
sức cần thiết, và ngày nay hệ thống phanh ABS đã được dùng phổ biến trên các loại
ô tô.
Đặc biệt là ô tô buýt 54 chỗ ngồi chạy đường dài, đây là loại xe chở người khá

lớn thì ngoài yêu cầu phải đảm bảo yêu cầu về an toàn cho hành khách còn di đặc
điểm kết cấu của xe với khoảng cách 2 trục lớn nên mô men làm quay xe khi một
bánh bị trượt lết là lớn làm mất an toàn chuyển động khi phanh. Vì vậy mà việc bố
trí ABS là không thể thiếu cho hệ thống phanh.

1.2.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS cơ sở :
Như phần trên đã nêu, hệ thống ABS kiểm soát chặt chẽ sự phanh bánh xe

thông qua độ trượt của bánh xe. Hệ thống ABS đảm bảo cho độ trượt nằm trong
vùng trượt tối ưu.
Khi phanh, bánh xe đang quay bị phanh chậm dần tới mức vượt qua giới hạn
trượt, cần thiết phải nhả phanh để bánh xe lăn, khi bánh xe lăn trở lại thì lại cần thiết

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

tăng lực phanh để phanh bánh xe trở lại. Quá trình này được điều khiển bằng một
mạch điện tử (phanh và nhả phanh ngay trong khi bàn đạp phanh vẫn ấn xuống).
Mạch điện tử điều khiển quá trình phanh và nhả phanh đảm bảo duy trì độ trượt
bánh xe trong vùng trượt tối ưu.
Trên hình sau là mạch điều khiển ABS đơn giản:

Hình 2.3: Sơ đồ mạch điều khiển ABS đơn giản
1. Cảm biến
2. Bộ điều khiển(ECU)
3. Cơ cấu thừa hành
4. Bầu phanh bánh xe
5.Van phân phối
Hệ thống hoạt động như sau: khi lái xe tác dụng lên bàn đạp mở van phân phối
(5), khí từ bình đến bầu phanh bánh xe, khí nén ép màng của bầu phanh làm ti đẩy
của màng dịch chuyển, cam xoay đi một góc, guốc phanh quay quanh chốt, ép sát
má phanh vào trống thực hiện quá trình phanh. Cảm biến 1 có nhiệm vụ đo vận tốc
góc của bánh xe và gửi tín hiệu tới bộ vi xử lý trung tâm ECU 2. Khi vận tốc góc
gần bằng 0 , nghĩa là bánh xe sắp trượt lết, ECU phát tín hiệu điều khiển van điều
áp giảm áp suất tại bầu phanh của bánh xe, nhờ đó mô men phanh giảm xuống và
vận tốc góc bánh xe lại tăng lên. Khi vận tốc góc tăng lên đến một giá trị nào đó thì
ECU lại phát tín hiệu cho van điều áp tăng áp suất tại bầu phanh bánh xe. Cứ như
vậy quá trình được lặp lại và bánh xe luôn được giữ không để xảy ra trượt lết.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Trong thực tế, kết cấu có thể là tổ hợp nhiều mạch điều khiển cho từng bánh xe
hoặc cho từng trục.

2.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS:
Cảm biến tốc độ ở mỗi bánh xe sẽ truyền thông tin về tốc độ góc của mỗi bánh

xe tương ứng về hộp điều khiển phanh ABS (ECU ABS). ECU sẽ căn cứ vào thông
tin được truyền từ các cảm biến bánh xe sẽ xác định được tình trạng của các bánh xe
bằng một chương trình được lập trình và cài đặt trong hộp ABS ECU. Khi ABS
ECU nhận thấy cần phải can thiệp (bánh xe đang có hiện tượng trượt bị trượt lết) thì
ABS ECU sẽ ưa ra tín hiệu để điều khiển cơ cấu chấp hành là các van điện từ đóng,
mở hoặc chế độ giữ để điều chỉnh áp suất khí tối ưu đến mỗi bầu phanh bánh xe.
Đảm bảo hệ số trượt trong giới hạn cho phép, không cho hiện tượng trượt lết xảy ra.
Nhờ đó mà đảm bảo được hệ số trượt tốt nhất cho quá trình phanh nhằm làm tăng
hiệu quả phanh.
Ta có sơ đồ khối của hệ thống ABS
Cảm
biến
bánh

xe

Cơ cấu phanh

Trước phải
Trước trái
Sau phải

ECU

Van điều khiển áp suất
khi nén

Sau trái
Nguồn điện

Cụm van
điện từ

Giá trị ngưỡng tín
hiệu vào
Tự chẩn
đoán

Đèn báo ABS

Hình 2.4: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ABS

2.1.

Các chế độ làm việc :

+ Chế độ giảm áp:

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

ECU chuyển tín hiệu đặt van điện từ ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc
của bánh xe, vì vậy giảm áp suất khí trên mỗi bầu phanh bánh xe. Sau khi áp suất
giảm, ECU chuyển van điện từ sang chế độ “giữ” để theo dõi về chế độ thay đổi tốc
độ của bánh xe. Nếu ECU thấy rằng áp suất khí cần giảm hơn nữa nó sẽ giảm tiếp
áp suất khí nén.
+ Chế độ giữ và tăng áp:
Khi áp suất trong bầu phanh bánh xe giảm (sau chế độ giảm áp) sẽ làm cho
bánh xe gần bó cứng lại tăng tốc độ. Tuy nhiên nếu tiếp tục giảm áp suất thì lực
phanh lại tiếp tục giảm. Để tránh hiện tượng này, ECU liên tục đặt van điện từ ở chế
độ “tăng áp” và chế độ “giữ áp”.
+ Chế độ giảm áp :
Khi áp suất khí trong bầu phanh bánh xe tăng từ từ bởi sự điều tiết của các
van điện từ do ECU điều khiển (sau chế độ giữ và tăng áp) bánh xe lại có xu hướng
bị bó cứng. Vì vậy, ECU lại chuyển tín hiệu điều khiển đến các van điện từ để thực
hiện chế độ “giảm áp” và áp suất khí trong bầu phanh bánh xe giảm do cửa khí vào
bầu phanh bị đóng bớt lại.
Chu kỳ của các giai đoạn diễn ra khá nhanh, có thể từ 2 đến 10 lần trong 1 giây.

2.2.

Kiểm soát độ trượt bánh xe:
Trong quá trình điều khiển áp suất phanh, hệ thống ABS cần thiết tạo ra vùng

làm việc của bánh xe bị phanh trong khoảng độ trượt λ0 tối ưu, giá trị này phụ thuộc
vào từng trạng thái nền đường. Trên đường tốt có hệ số bám cao thì giá trị λ 0 =10%30%. Các hệ thống ABS ngày nay sử dụng cảm biến đo vận tốc bánh xe theo thời
gian và xác lập các mối quan hệ sau:
- Vận tốc tức thời của bánh xe;
- Gia tốc góc của bánh xe;
- Độ trượt của bánh xe.

Quá trình kiểm soát độ trượt theo gia tốc được mô tả trên hình 4.5

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hình 2.5:Diễn biến quá trình kiểm soát độ trượt theo gia tốc của bánh xe
Trên ô tô sử dụng 6 cảm biến như trên đã chọn, nhờ vậy mà hệ thống còn xác
định được vận tốc dài của ô tô.
Phương pháp quản lý độ trượt của bánh xe trên cơ sở các tín hiệu tiếp nhận
từ cảm cảm biến bánh xe được giải thích như sau:
Vân tốc của ô tô Vxe được hình thành trên cơ sở vận tốc quay của các bánh xe bị
phanh vk , các bánh xe liên kết đàn hồi với nền trên khung vỏ cho nên :
vxe > vk hay vk = vxe(1-λ).
Việc xác định được giá trị gia tốc giới hạn (-a) được xuất phát từ vạn tốc giới
hạn của bánh xe là v(λ1), với λ1 nằm trong vùng độ trượt tối ưu. Nếu giá trị tuyệt đối
λ1 càng lớn (bánh xe bị bó cứng càng nhiều), giá trị vân tốc giới hạn v(λ 1) càng nhỏ
và ngược lại. Giá trị giới hạn –a dùng để điều khiển chế độ tăng áp sang chế độ giữ
áp hay giảm áp.
Tại giá trị vận tốc bánh xe thực hiện chế độ điều chỉnh, tốc độ bánh xe được ghi
nhận là tốc độ đại diện v dd và dùng để kiểm soát giá trị vận tốc giới hạn theo độ
trượt v(λ1). Quá trình thay đổi bám sát quá trình biến đổi vận tốc ô tô cho tới khi giá
trị vk = vdd, vdd lấy theo vk. Điều này cho phép giá trị v(λ1) không thay đổi nhiều và
đảm bảo độ trượt nằm sát trong vùng trượt tối ưu λ0.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Khi nhả phanh, bánh xe đạt được gia tốc dương, giá trị giới hạn (+ a) thường
thấp hơn giá trị tuyệt đối của (– a )nhằm hạn chế sự tăng gia tốc góc lớn. Giá trị giới
hạn (+a) dùng để điều khiển chuyển chế độ giữ áp hay giảm áp sang chế độ tăng áp.

2.3.

Phương pháp điều khiển hệ thống:
Trong các chương trình thiết lập của ECU ABS các mô đun điều khiển áp

suất có liên quan trong hệ thống với nhau. Tùy thuộc vào loại cảm biến, thiết lập
phương trình điều khiển có thể phân chia ra một số nguyên tắc điều khiển khác
nhau như sau:
- Điều khiển mức thấp “ SL “.
- Điều khiển mức cao “ SH”.
- Điều khiển độc lập “ IR “.
- Điều khiển độc lập cải biên “ IRM “.
Đối với hệ thống phanh thiết kế với 6 cảm biến 3 kênh điều khiển phương pháp
điều khiển hệ thống là hỗn hợp “SL/IR” cụ thể như sau:
Cầu trước : bố trí 2 cảm biến và một van điều khiển áp suất khí nén điều khiển
chung cho cả 2 bánh xe cầu trước. Khi xe chuyển động trên đường có hệ số bám
không đồng nhất, ECU ABS sẽ gửi tín hiệu đến van điều áp điều chỉnh áp suất khí

nén cho cả 2 bánh xe theo tín hiệu của bánh xe có hệ số bám thấp (độ trượt lớn) tức
là thực hiện nguyên tắc “SL”.
Thời điểm điều khiển áp suất cho 2 bánh xe cầu trước sẽ được tiến hành theo tín
hiệu ở bánh xe nào có độ trượt tới giới hạn trước. Tương tự như trên, khi quay vòng
tín hiệu dựa trên bánh được giảm tải.
Nguyên tắc “SL” trên cầu trước cho phép sinh ra lực phanh ở 2 bánh xe là như nhau
tạo điệu kiện dễ dàng điều khiển lái và hạn chế sự quay thân xe đảm bảo khả năng
ổn định chuyển động của ô tô khi phanh.
Cầu sau và cầu giữa: sử dụng 4 cảm biến và 2 kênh điều khiển, điều khiển độc
lập từng bánh xe “IR”. Mỗi van điều khiển áp suất khí nén sẽ điều khiển riêng rẽ
cho 2 bánh xe cùng phía tùy theo độ trượt đo được ở các bánh xe đó.

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Như đã trình bày, xe có trọng lượng phân bố trên cầu sau lớn nên phương án điều
khiển như vậy cho phép nâng cao hiệu quả phanh do tận dụng tốt khả năng bám của
từng bánh xe.

3.

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CỤM

CHI TIÊT TRONG HỆ THỐNG THIẾT KẾ

3.1.

Cảm biến tốc độ:
Trên xe sử dụng 6 cảm biến tốc độ, 2 cho cầu trước và 4 cho 2 cầu sau. Cảm

biến đo tốc độ được hình thành theo nguyên tắc làm việc của máy phát tốc xoay
chiều với sơ đồ nguyên lý, cấu tạo và bố trí như sau:

Hình 2.6: Nguyên tắc tạo tín hiệu và dạng tín hiệu

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thành Tam

Hình 2.7: Bố trí cảm biến tốc độ trên các bánh xe
- Nhiệm vụ: Cảm biến tốc độ bánh xe có nhiệm vụ cơ bản là biến chuyển
động quay của bánh xe tương ứng thành tín hiệu điện áp xay chiều có tần số tỷ lệ
thuận với tốc độ quay của bánh xe.
- Cấu tạo: Cảm biến bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu
để từ hóa một cuộn dây dùng để phát dòng điện xoay chiều và một lõi từ. Vị trí lắp
cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như lượng cảm biến thay đổi theo từng loại
xe.
- Hoạt động: Vành ngoài của rô to có các răng cách đều nhau nên khi rô to
quay sẽ làm thay đổi khe hở không khí thay đổi theo vị trí của răng rô to tương đối
so với cuộn dây nhận tín hiệu làm cho mật độ từ thông qua cuộn dây thay đổi, mật

độ từ thông thay đổi làm sinh ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây. Điện áp xoay
chiều này có tần số tỉ lệ thuận với tốc độ quay của rô to, có nghĩa là tỷ lệ thuận với
tốc độ quay của bánh xe và như vậy tín hiệu điện áp xoay chiều này báo cho ABS
ECU biết tốc độ của bánh xe.5.2. Bộ điều khiển trung tâm ECU ABS :
3.2.

Bộ điều khiển trung tâm ( hình 5.3 và 5.4) bao gồm : bộ tiếp nhận và

chuyển đổi tín hiệu vào, bộ vi xử lý làm việc theo các chương trình được lập sẵn,
các bộ nhớ và truyền tín hiệu ra các đầu nối.
3.3.

Các bộ nhớ (MEMORY):

Các thông tin đưa vào được nhớ theo địa chỉ trong bộ nhớ cố định ROM
Bộ nhớ trực tiếp RAM và bộ nhớ lưu trữ KAM
3.4.

Bộ vi xử lý :
Bộ vi xử lý còn gọi là bộ điều khiển trung tâm, cấu trúc của nó gồm các

mạch tính toán, mạch xử lý tín hiệu. Cũng giống như bộ nhớ nó có dạng chíp điện
tử, nối với

mạch

bằng

rết

trên

chân
giá

Thiết Kế Hệ Thống Phanh ABS Cho Xe Vận Tải Chở Dầu Đường Dài

máy .

25