Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Lê Anh Vũ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG
HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ
TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CÓ ABS

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Hà Nội – 2018
a

a


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Lê Anh Vũ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG
HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ
TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CÓ ABS

Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 9520116

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. Hồ Hữu Hải
2. PGS. TS. Dương Ngọc Khánh

Hà Nội – 2018
b

a


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Công trình được thực
hiện tại Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội dưới sự hướng
dẫn của PGS. TS. Hồ Hữu Hải và PGS. TS. Dương Ngọc Khánh. Các số liệu và kết quả
nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình
nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Người cam đoan

TẬP THỂ HƯỚNG DẪN
Người hướng dẫn
khoa học 1

Người hướng dẫn
khoa học 2

PGS. TS. Hồ Hữu Hải

PGS. TS. Dương Ngọc Khánh

c

Lê Anh Vũ


LỜI CẢM ƠN
Luận án tiến sĩ này được hoàn thành ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, NCS đã
nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy cô giáo, các nhà khoa học và tập
thể nghiên cứu khoa học. NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đõ đó.
NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS. Hồ Hữu Hải, PGS. TS. Dương
Ngọc Khánh - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là những người đã trực tiếp tận tình hướng
dẫn, định hướng, đào tạo và giúp đỡ NCS trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận án.
NCS xin chân thành cảm ơn các thầy giáo ở Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng - Viện
Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giảng dạy, chỉ bảo và tạo điều kiện
giúp đỡ NCS trong suốt quá trình nghiên cứu tại bộ môn để hoàn thành luận án này.
NCS xin chân thành cảm ơn các thầy cô đồng nghiệp trong Khoa Cơ khí Động lực,
lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên đã tạo điều kiện giúp đỡ và khuyến
khích để NCS hoàn thành luận án này.
NCS xin chân thành ghi nhận công sức, những đóng góp quý báu và nhiệt tình của các
anh, em NCS, cao học và sinh viên các khóa thuộc Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng - Viện
Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình hỗ trợ, động viên NCS
trong suốt thời gian NCS thực hiện luận án.
Cuối cùng, NCS xin bày tỏ lòng kính yêu và biết ơn sự quan tâm động viên khuyến
khích, cảm thông sâu sắc của gia đình, bạn bè đã tiếp thêm nghị lực cho NCS trong suốt thời

gian học tập tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Hà Nội, ngày

tháng

Nghiên cứu sinh

Lê Anh Vũ

d

năm 2018


MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT........................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ .......................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................ 4
1.1. Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam và sự phát triển của lĩnh vực sản xuất ô tô tải ........ 4
1.1.1 Thực trạng ............................................................................................................. 4
1.1.2. Định hướng phát triển........................................................................................... 4
1.1.3. Những tồn tại và nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển................................ 5
1.1.4 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm và sản xuất hệ thống chống trượt cho ô tô
tải........................................................................................................................... 6
1.2. Hệ thống chống trượt quay bánh xe chủ động ................................................................ 6
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................................. 9
1.3.1. Lịch sử phát triển hệ thống chống trượt quay có điều khiển ................................ 9

1.3.2. Các công trình nghiên cứu về hệ thống chống trượt quay bánh xe .................... 10
1.4. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................................ 15
1.5. Mục tiêu, phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu .......................................... 16
1.5.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 16
1.5.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 16
1.5.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 17
1.5.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 18
1.6. Bố cục của luận án ........................................................................................................ 18
1.7. Kết luận chương 1 ........................................................................................................ 19
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ................................... 21
2.1. Mô đun mô hình mô phỏng chuyển động thẳng của ô tô ............................................. 22
2.2. Mô đun mô hình mô phỏng hệ thống truyền lực có vi sai ............................................ 23
2.3. Mô đun mô hình mô phỏng bánh xe ............................................................................. 26
2.3.1. Phương trình chuyển động quay của bánh xe bị động ....................................... 26
2.3.2. Phương trình chuyển động quay của bánh xe chủ động ..................................... 27
2.3.3. Phản lực tiếp tuyến tại bánh xe........................................................................... 29
2.4. Mô đun mô hình mô phỏng hệ thống phanh khí nén .................................................... 32
i


2.4.1. Mô phỏng cơ cấu phanh bánh xe ........................................................................ 32
2.4.2. Mô phỏng dẫn động phanh ................................................................................. 36
2.5. Mô phỏng khảo sát chuyển động của ô tô .................................................................... 40
2.6. Khảo sát ảnh hưởng của mô men phanh tới đặc tính tăng tốc của ô tô ........................ 44
2.7. Kết luận chương 2 ........................................................................................................ 48
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ
THỐNG ...................................................................................................................... 50
3.1. Cấu trúc hệ thống.......................................................................................................... 50
3.2. Trạng thái làm việc của các van chấp hành .................................................................. 52
3.3. Thuật toán điều khiển ................................................................................................... 54

3.4. Mô đun mô phỏng bộ điều khiển trong hệ thống ......................................................... 56
3.4.1. Sơ đồ bộ điều khiển ............................................................................................ 56
3.4.2. Mô phỏng điều khiển cơ cấu chấp hành ............................................................. 56
3.4.3. Mô phỏng bộ điều khiển ..................................................................................... 58
3.5. Nghiên cứu xác định ngưỡng điều khiển theo độ trượt của bánh xe ............................ 59
3.6. Kết luận chương 3 ........................................................................................................ 69
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG......................... 71
4.1. Thiết kế chế tạo hệ thống.............................................................................................. 71
4.1.1. Mục đích và đối tượng........................................................................................ 71
4.1.2. Cảm biến sử dụng trong hệ thống....................................................................... 71
4.1.3. Cụm van chấp hành. ........................................................................................... 73
4.1.4. Thí nghiệm kiểm tra sự làm việc của cụm van chấp hành. ................................ 75
4.1.5. Bộ điều khiển điện tử ......................................................................................... 78
4.2. Thực nghiệm hệ thống .................................................................................................. 83
4.2.1. Mục đích và phương pháp thực nghiệm ............................................................. 83
4.2.2. Chế tạo thiết bị thực nghiệm .............................................................................. 84
4.2.3. Trình tự thực nghiệm .......................................................................................... 92
4.2.4. Kết quả thực nghiệm .......................................................................................... 94
4.3. Kết luận chương 4 ........................................................................................................ 99
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 102
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN ...................................................... 107
PHỤ LỤC………………………………………………………………………………...109

ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1. Ký hiệu bằng chữ cái La tinh
Ký hiệu

A
a
ax
Am
A1,A2
B
b
Cv
D
DK3/2_t,
DK3/2_p
Fz
Fk
Fwx
Fp2, Fp1
Fj
f
G
G0
G2
g
Gia tốc_max
giamap
tangap
hg
i0
ih1
Jbx
K
Kg

L
M
m
Mp

Mms
Mx
t

M x, Mpx

Giải thích
Tiết diện thông qua
Khoảng cách từ tâm cầu trước đến trọng tâm
Gia tốc chuyển động dọc
Tiết diện màng phanh
Lần lượt là tiết diện đường ống phanh trước và sau
Chiều rộng cơ sở của xe
Khoảng cách từ tâm cầu sau đến trọng tâm
Hệ số tiết lưu
Đường kính bầu phanh
Biến điều khiển mở van 3/2 bên trái, phải

Đơn vị
m2
m
m/s2
m2
m2
m

m
m

Phản lực mặt đường tác dụng lên bánh xe
Lực kéo tiếp tuyến
Lực cản không khí
Lần lượt là lực phanh cầu trước và sau.

N
N
N
N

Lực quán tính của ô tô
Hệ số cản lăn
Trọng lượng riêng trung bình của chất khí
Trọng lượng ô tô
Trọng lượng ô tô phân ra cầu sau
Gia tốc trọng trường
Gia tốc cực đại của ô tô

N

Biến điều khiển dòng khí nén xả khỏi bầu phanh
Biến điều khiển dòng khí nén vào bầu phanh
Chiều cao trọng tâm của xe
Tỷ số truyền của truyền lực chính
Tỷ số truyền tay số 1
Mô men quán tính của bánh xe
Nhiệt trị riêng của chất khí

Hệ số chuyển đổi của chất khí
Chiều dài cơ sở của xe
mô men vỏ vi sai
khối lượng của ô tô.
Mô men phanh bánh xe
Mô men ma sát của bộ vi sai.
Mô men xoắn tại tâm trục bánh xe
Lần lượt là mô men bán trục trái và mô men bán trục phải
iii

N/m3
N
N
m/s2
m/s2

m

kgm2

m
N.m
kg
N.m
N.m
N.m
N.m


Mtp2, Mpp2

pa
pbau
P

Qw
R
rb
rd
Tu
t max
u
vx
vox

Mô men phanh tại bánh xe bên trái, phải
Áp suất khí trời
Áp suất bầu phanh
Lực bám
Lưu lượng khối
Hằng số của chất khí
Bán kính bánh xe
Bán kính động lực học bánh xe
Nhiệt độ của khí nén
Tỷ lệ thời gian duy trì gia tốc cực đại
Vận tốc chuyển động của khí nén
Vận tốc của ô tô
Vận tốc ban đầu của ô tô.

x

Chuyển dịch của ô tô.

x

Gia tốc của ô tô

N.m
N/m2
Pa
N
N/s
1/Jmol.K
m
m
K
s
m/s
m/s
m/s
M
m/s2

2. Ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp
Ký hiệu


 , x , y

 , x ,  y





ωp
ωt
λ1, λ2
φpx, φtx
µ

Giải thích
Hệ số tính đến ảnh hưởng các khối lượng quay
Hệ số bám, hệ số bám dọc, hệ số bám ngang
Độ trượt, độ trượt dọc, độ trượt ngang
Mật độ không khí
Vận tốc góc bánh xe
Gia tốc góc bánh xe
Vận tốc góc bánh xe bên phải
Vận tốc góc bánh xe bên trái
Ngưỡng trượt dưới và trên
Hệ số bám bánh xe bên phải và trái
Hệ số ma sát

iv

Đơn vị

kg/m3
rad/s
rad/s2

rad/s
rad/s


3. Các chữ viết tắt
Ký hiệu

Giải thích

ABS

Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe khi phanh (Anti-look
Braking Systems)

ABS-SC

Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe khi phanh có điều khiển
ổn định hướng

EBD

Hệ thống phân bố lực phanh điện tử (Electronic Brake Distribution)

ASR

Hệ thống chống trượt quay
(Anti Spin Regulator - Antriebsschlupfregelung)

ECU

Bộ điều khiển điện tử (Electronic Control Unit)

ESP

Chương trình điều khiển ổn định điện tử (Electronic Stability
Program)

FLC

Điều khiển lôgic mờ (Fuzzy Logic Controller)

TCS

Hệ thống điều khiển lực kéo (Traction control system)

VSC

Hệ thống điều khiển ổn định ô tô (Vehicle Stability Control)

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thông số của xe nghiên cứu................................................................................ 17
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật cơ cấu phanh ......................................................................... 34
Bảng 2.2. Giá trị mô men phanh tính toán........................................................................... 34
Bảng 2.3. Giá trị mô men cơ cấu phanh bánh xe từ thí nghiệm .......................................... 35
Bảng 2.4. Thông số sử dụng trong tính toán mô phỏng ...................................................... 41
Bảng 2.5. Các trường hợp mô phỏng với mức ga 30% ....................................................... 42
Bảng 2.6. Quan hệ giữa mô men phanh bánh xe với gia tốc cực đại (Gia tốc_max) cùng thời

gian duy trì gia tốc lớn nhất (Thời gian) ............................................................. 47
Bảng 3.1. Tổng hợp các phương án mô phỏng xác định ngưỡng trượt điều khiển ............. 61
Bảng 3.2. Giá trị độ trượt trung bình thu được khi mô phỏng quá trình khởi hành với một số
giá trị ngưỡng và hệ số bám của đường khác nhau ............................................. 65
Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật cảm biến vận tốc góc E2A-S08-KS02-WP-C1 ..................... 72
Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật của van 3/2 KTA317 ............................................................. 74
Bảng 4.3. Trạng thái điều khiển của cụm van chấp hành .................................................... 75
Bảng 4.4. Thông số cảm biến đo áp suất Sensys loại M5156-10286X-020BG .................. 75
Bảng 4.5. thông số kỹ thuật cảm biến lực PST-A5t ............................................................ 88
Bảng 4.6. Tổng hợp kết quả sự trượt quay bánh xe ............................................................. 96
Bảng 4.7. Tổng hợp kết quả lực dọc của ô tô ...................................................................... 98

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Mối quan hệ giữa hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt bánh xe. ....................... 7
Hình 1.2. Mối quan hệ giữa hệ số bám dọc và độ trượt với các loại lốp ............................... 8
Hình 1.3. Nghiên cứu về hệ thống TCS của Huiyi Wang ................................................... 13
Hình 1.4. Hệ thống chống trượt quay của hãng Wabco cho xe tải ...................................... 15
Hình 1.5. Ô tô nghiên cứu ................................................................................................... 17
Hình 2.1. Sơ đồ mô hình mô phỏng hệ thống...................................................................... 21
Hình 2.2. Các lực tác dụng lên ô tô trong quá trình chuyển động ....................................... 22
Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống truyền lực .................................................................................... 23
Hình 2.4. Đặc tính mô men của động cơ ............................................................................. 25
Hình 2.5. Lực và mô men tác dụng lên bánh xe bị động ..................................................... 26
Hình 2.6. Lực và mô men tác dụng lên bánh xe chủ động .................................................. 27
Hình 2.7. Sơ đồ tính lực dọc ................................................................................................ 31
Hình 2.8. Quan hệ giữa hệ số bám và độ trượt dọc ............................................................. 32
Hình 2.9. Sơ đồ lực tác động trong cơ cấu phanh tang trống .............................................. 33

Hình 2.10. Sơ đồ thí nghiệm đo mô men phanh bánh xe .................................................... 35
Hình 2.11. Quan hệ áp suất và mô men phanh bánh xe theo tính toán và thí nghiệm ........ 36
Hình 2.12. Sơ đồ mô phỏng dẫn động phanh khí nén của hệ thống .................................... 36
Hình 2.13. Mô men bán trục, vận tốc góc bánh xe khi ô tô chuyển động trên đường có hệ số
bám hai bên bánh xe bằng 0.8 ............................................................................. 42
Hình 2.14. Mô men bán trục, vận tốc góc bánh xe khi ô tô chuyển động trên đường có hệ số
bám hai bên bánh xe khác nhau (φt =0,1, φp =0,8).............................................. 43
Hình 2.15. Sơ đồ mô phỏng chuyển động thẳng của ô tô khi tác động phanh .................... 44
Hình 2.16. Vận tốc ô tô, gia tốc ô tô và độ trượt bánh xe khi ở mức ga 80% trên đường hệ số
bám một bên bánh xe chủ động bằng 0.2 (φt =0,2, φp =0,8) ............................... 45
Hình 2.17. Vận tốc, gia tốc ô tô và độ trượt bánh xe khi ở mức ga 80% trên đường hệ số bám
một bên bánh xe chủ động bằng 0.5 (φt =0,5, φp =0,8)....................................... 46
Hình 2.18. Quan hệ giữa hệ số bám, mô men phanh bánh xe với tỷ lệ thời gian duy trì gia
tốc lớn nhất của ô tô. ........................................................................................... 48
Hình 3.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh khí nén có ABS .................................................. 50
Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe bằng phanh khí nén .......... 51
Hình 3.3. Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển ........................................................................... 52
vii


Hình 3.4. Sơ đồ ký hiệu của van 3/2 thường đóng .............................................................. 53
Hình 3.5. Trạng thái làm việc của các van chấp hành ......................................................... 53
Hình 3.6. Thuật toán điều khiển hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe ............................... 54
Hình 3.7. Tín hiệu và các pha điều khiển hệ thống theo độ trượt ....................................... 55
Hình 3.8. Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển hạn chế trượt quay bánh xe chủ động ................ 56
Hình 3.9. Sơ đồ một mô đun điều khiển van 3/2 trong hệ thống ........................................ 57
Hình 3.10. Các biến điều khiển van 3/2, van ABS, áp suất bầu phanh và mô men phanh bánh
xe ở bên bánh xe bị trượt quay ............................................................................ 57
Hình 3.11. Sơ đồ mô tả một mô đun điều khiển .................................................................. 59
Hình 3.12. Sơ đồ mô tả mô hình mô phỏng hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe ............. 59

Hình 3.13. Sơ đồ mô tả phương pháp xác định ngưỡng điều khiển .................................... 60
Hình 3.14. Vận tốc góc bánh xe, gia tốc ô tô, độ trượt và mô men phanh bánh xe khi một
bên bánh xe chủ động khởi hành trên đường có hệ số bám bằng 0.45 (φt = 0,45, φp
=0,8) với ngưỡng điều khiển λ1 = 0,05, λ2 = 0,25 ............................................... 62
Hình 3.15. Vận tốc góc bánh xe, gia tốc ô tô, độ trượt và mô men phanh bánh xe khi một
bên bánh xe chủ động khởi hành trên đường có hệ số bám bằng 0.45 (φt =0,45, φp
=0,8) với ngưỡng điều khiển λ1 = 0,2, λ2 = 0,4 ................................................... 62
Hình 3.16. Vận tốc góc bánh xe, gia tốc ô tô, độ trượt và mô men phanh bánh xe khi một
bên bánh xe chủ động khởi hành trên đường có hệ số bám bằng 0.45 (φt=0,45, φp
=0,8) với ngưỡng điều khiển λ1 = 0,05, λ2 = 0,4 ................................................. 63
Hình 3.17. Vận tốc góc bánh xe, gia tốc ô tô, độ trượt và mô men phanh bánh xe khi một
bên bánh xe chủ động khởi hành trên đường có hệ số bám bằng 0.2 (φt=0,2, φp
=0,8) với ngưỡng điều khiển λ1 = 0,2, λ2 = 0,25 ................................................. 64
Hình 3.18. Vận tốc, gia tốc ô tô và vận tốc góc bánh xe, độ trượt bánh xe khi một bên bánh
xe chủ động đi trên đường có hệ số bám bằng 0.1 (φt=0,1, φp =0,8) .................. 66
Hình 3.19. Vận tốc, gia tốc ô tô và vận tốc góc bánh xe, độ trượt bánh xe khi một bên bánh
xe chủ động đi trên đường có hệ số bám bằng 0.2 (φt=0,2, φp =0,8) .................. 66
Hình 3.20. Vận tốc, gia tốc ô tô và vận tốc góc bánh xe, độ trượt bánh xe khi một bên bánh
xe chủ động đi trên đường có hệ số bám bằng 0.3 (φt=0,3, φp =0,8) .................. 67
Hình 3.21. Gia tốc cực đại đạt được khi có điều khiển (φt=0,1 ÷0,3, φp =0,8) ................... 68
Hình 3.22. Lực kéo của ô tô khi một bên bánh xe chủ động đi trên đường có hệ số bám bằng
0.1 (φt=0,1, φp =0,8) ............................................................................................ 68
Hình 4.1. Sơ đồ mạch cảm biến E2A-S08-KS02-WP-C1 ................................................... 72
Hình 4.2. Sơ đồ cụm van chấp hành .................................................................................... 74
viii


Hình 4.3. Sơ đồ lắp ghép cụm van chấp hành hạn chế trượt quay được chế tạo thử .......... 74
Hình 4.4. Sơ đồ cảm biến đo áp suất khí nén ...................................................................... 75
Hình 4.5. Biến thiên áp suất bầu phanh với ô tô nguyên bản .............................................. 77

Hình 4.6. Biến thiên áp suất bầu phanh khi lắp van chấp hành và kích hoạt ...................... 77
Hình 4.7. Cấu trúc bộ điều khiển điện tử............................................................................. 78
Hình 4.8. Sơ đồ nguyên lý mạch xử lý tín hiệu từ cảm biến vận tốc góc bánh xe phía
trước .................................................................................................................... 79
Hình 4.9. Sơ đồ tính các thông số để transistor bão hòa ..................................................... 80
Hình 4.10. Bảng mạch hoàn thiện của bộ điều khiển .......................................................... 82
Hình 4.11. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển .................................................................... 83
Hình 4.12. Thiết bị đo – ghi dữ liệu .................................................................................... 84
Hình 4.13. Sơ đồ đấu dây cho giắc nguồn ........................................................................... 85
Hình 4.14. Sơ đồ đấu dây cho cảm biến lực (đo lực dọc của ô tô) ...................................... 85
Hình 4.15. Sơ đồ đấu dây cho cảm biến tốc độ (đo vận tốc góc bánh xe) .......................... 85
Hình 4.16. Sơ đồ đấu dây cho cảm biến áp suất .................................................................. 86
Hình 4.17. Giao diện phần mềm đo, ghi dữ liệu ................................................................. 86
Hình 4.18. Sơ đồ mạch đo, ghi vận tốc góc bánh xe ........................................................... 87
Hình 4.19. Mô tả thực nghiệm đo vận tốc góc bánh xe ô tô................................................ 88
Hình 4.20. Cảm biến Load cell PST-A5t ............................................................................ 88
Hình 4.21. Sơ đồ mạch đo lực dọc ...................................................................................... 89
Hình 4.22. Mô tả thực nghiệm đo lực dọc của ô tô ............................................................. 89
Hình 4.23. Định chuẩn thiết bị đo lực dọc của ô tô ............................................................. 90
Hình 4.24. Đồ thị định chuẩn lực kéo và điện áp ra bộ đo dữ liệu ...................................... 90
Hình 4.25. Sơ đồ mạch đo, ghi áp suất khí nén ................................................................... 91
Hình 4.26. Đồ thị định chuẩn áp suất khí nén và dòng điện ra bộ đo dữ liệu ..................... 91
Hình 4.27. Vận tốc 4 bánh xe trên nền xưởng công nghiệp ................................................ 94
Hình 4.28. Vận tốc ô tô khi có điều khiển ........................................................................... 95
Hình 4.29. Độ trượt bánh xe khi có điều khiển ................................................................... 95
Hình 4.30. Áp suất khí nén tại bầu phanh và bình chứa ...................................................... 95
Hình 4.31. Vận tốc 4 bánh xe khi lắp cảm biến lực vào sau ô tô ........................................ 97
Hình 4.32. Giá trị tổng lực dọc của ô tô .............................................................................. 97
Hình 4.33. Áp suất khí nén tại bầu phanh và bình chứa khi đo lực dọc .............................. 98

ix


MỞ ĐẦU
Sau hơn 20 năm xây dựng, mặc dù đã phát triển mạnh so với những năm đầu thập niên
90 của thế kỷ trước, nhưng ngành công nghiệp ô tô Việt Nam vẫn ở mức quy mô nhỏ với
công nghệ lạc hậu. Đại đa phần các doanh nghiệp sản xuất ô tô trong nước có quy mô vừa
và nhỏ với công việc chủ yếu là lắp ráp dạng CKD (Completely Knocked Down), trên cơ sở
linh kiện nhập khẩu từ nước ngoài. Tỷ lệ nội địa hóa trong sản phẩm ô tô trong nước còn rất
thấp. Mặc dù đã có nhiều chính sách ưu đãi của Chính phủ đối với các dòng xe tải nhỏ và
trung bình, nhưng lĩnh vực sản xuất ô tô tải vẫn còn đang trong một tình trạng không mấy
khả quan. Chỉ một số ít sản phẩm của khung vỏ, thùng bệ, ca bin có thể tự sản xuất được,
còn hầu hết các bộ phận chính từ động cơ, hệ thống truyền lực đến các hệ thống điều khiển…
đều được nhập ngoại, trong đó phần lớn các linh kiện là từ Trung Quốc với chất lượng thấp,
qui mô sản xuất và mức đầu tư cho công nghệ còn thấp, chất lượng còn rất hạn chế.
Với bối cảnh như vậy, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam còn rất nhiều việc phải làm
để có thể sản xuất ra những sản phẩm ô tô tải mang thương hiệu Việt Nam có chất lượng và
giá thành về trước mắt đáp ứng nhu cầu trong nước và về lâu dài để hướng tới xuất khẩu, hội
nhập với khu vực và thế giới.
Theo quy hoạch của Chính phủ trong Quyết định số 229/QĐ-TTg ngày 04/02/2016 về
Cơ chế, chính sách thực hiện Chiến lược và Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô
Việt Nam, trong đó thể hiện sự quan tâm lớn đến công nghiệp phụ trợ. Theo bản Quy hoạch
này, mục tiêu cho đến năm 2020, công nghiệp ô tô Việt Nam có thể chế tạo được một số chi
tiết quan trọng trong hệ thống truyền lực, phanh, đặc biệt chú trọng vào xe khách và xe tải
nhẹ.
Trước tình hình trên, để có thể tiến tới tự sản xuất hoàn chỉnh các cụm chi tiết trên ô
tô, thì cần phải có đầu tư đặc biệt cho lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu phục vụ cho việc thiết
kế chế tạo, trong đó có các cụm của hệ thống điều khiển điện tử, nhằm phát triển sản phẩm
có chất lượng cao.
Hệ thống chống trượt quay bánh xe là một hệ thống tự động điều khiển vận tốc góc

bánh xe chủ động nhằm tận dụng tối đa hệ số bám dọc và bám ngang của bánh xe chủ động
khi đi trên đường có hệ số bám hai bên khác nhau [16]. Hệ thống này sẽ nâng cao hiệu quả
sử dụng cũng như tăng tính năng an toàn chuyển động của ô tô. Hiện nay các hãng xe đã
nghiên cứu chuyên sâu về cả lý thuyết lẫn thực nghiệm để thiết kế và chế tạo các các hệ
thống chống trượt quay bánh xe chủ động và trang bị rộng rãi trên các dòng xe khác nhau
bằng cách tác động trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hệ thống phanh, hệ thống truyền lực, hệ
thống treo của ô tô [29]. Tuy nhiên, với điều kiện còn nhiều thiếu thốn về cơ sở vật chất,
trang thiết bị thí nghiệm như hiện nay, các nhà khoa học Việt Nam bước đầu nghiên cứu
1


Luận án đủ ở file: Luận án full