Đồ án nghiên cứu thi công hệ thống điều khiển mô hình phanh ABS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIĐỒ
CƠNG
HỆNGHIỆP
THỐNG ĐIỀU KHIỂN
ÁN TỐT
MƠ HÌNH PHANH ABS
NGHIÊN CỨU THI CƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
MƠ HÌNH PHANH ABS

MSSV:

SVTH:
HỒNG
LÊ
HỒNGLÊ
CHÍ
THỊNHCHÍ THỊNH
MSSV:
13145252
13145252
SVTH:
TRẦN HUY THỤC
TRẦN

HUY
THỤC
MSSV:
13145266
GVHD:
TH.S THÁI HUY PHÁT
13145266

GVHD

THÁI HUY PHÁT

SVTH:
MSSV:
SVTH:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Dâd

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên nghành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU THI CƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

MƠ HÌNH PHANH ABS

SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
GVHD:

LÊ HỒNG CHÍ THỊNH
13145252
TRẦN HUY THỤC
13145266
TH.S THÁI HUY PHÁT

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn: Khung Gầm

TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 7 năm 2017

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên 1. Lê Hồng Chí Thịnh

MSSV

13145252

Họ tên sinh viên 2. Trần Huy Thục

MSSV

13145266

Chuyên ngành: Công nghê ̣ kỹ thuâ ̣t ô tô

Mã ngành đào ta ̣o: 52510205

Hê ̣ đào ta ̣o: Chin
́ h qui

Mã hê ̣ đào ta ̣o:

Khóa: 2013-2017

Lớp: 131454

1. Tên đề tài: Nghiên cứu thi công hê ̣ thố ng điề u khiể n mô hình phanh ABS.
2. Nhiệm vụ đề tài.

1) Tổ ng quan về đề tài nghiên cứu.
2) Cơ sở lý thuyế t về hê ̣ thố ng phanh ABS trên ô tô.

3) Giới thiêụ về mô hình phanh ABS.
4) Thi công điề u khiể n mô hình và biên soa ̣n tài liêụ hướng dẫn sử du ̣ng mô
hiǹ h.
5) Tổ ng kế t, kiế n nghi về
̣ đề tài.
3. Sản phẩm đề tài: 01 tập báo cáo kết quả nghiên cứu và 02 đĩa CD.
4. Ngày giao đề tài: 27/03/2017 (kế hoa ̣ch chin
́ h thức 13/06/2017).
5. Ngày nộp đề tài: 25/07/2017.
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn: Khung Gầm

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ tên sinh viên 1. Lê Hồng Chí Thịnh

MSSV.

13145252. Hội đồng:…………

Họ tên sinh viên 2. Trần Huy Thục

MSSV.

13145266. Hội đồng:…………

Tên đề tài: Nghiên cứu thi công hê ̣ thố ng điề u khiể n mô hiǹ h phanh ABS.
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Thái Huy Phát.
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ..................................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(khơng đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:


(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể
tiếp tục phát triển)
......................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm

Điểm đạt

tối đa

được

30

Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50


Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

5

khoa học xã hợi…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

15

trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn: Khung Gầm

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ tên sinh viên 1. Lê Hồng Chí Thịnh

MSSV.

13145252. Hội đồng:…………

Họ tên sinh viên 2. Trần Huy Thục

MSSV.

13145266. Hội đồng:…………

Tên đề tài: Nghiên cứu thi công hê ̣ thố ng điề u khiể n mô hiǹ h phanh ABS
Ngành đào tạo: Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Thái Huy Phát
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ..................................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể
tiếp tục phát triển)
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
......................................................................................................................................................


......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
......................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm

Điểm đạt

tối đa

được

30

Đúng format với đầ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50


Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

5

khoa học xã hợi…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

15

trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

7. Kết luận:
 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2017

Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Tp. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Nghiên cứu thi công hê ̣ thố ng điề u khiể n mô hình phanh ABS
Họ và tên Sinh viên 1: Lê Hồng Chí Thịnh

MSSV: 13145252

Họ và tên Sinh viên 2: Trần Huy Thục

MSSV: 13145266

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng
theo yêu cầu về nội dung và hình thức.

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 7 năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập tại Trường Đại Học Sư phạm Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP
HCM và tại khoa Cơ Khí Động Lực dưới sự quan tâm và giúp đỡ của các thầy, cơ với lịng
tận tâm, sự nhiệt huyết đã dạy bảo, trao cho em những kiến thức chuyên môn và các kỹ
năng đạo đức, kỹ năng sống để chúng em vào đời.
Tuy nhiên trang thiết bị phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu của chúng em còn nhiều
hạn như còn thiếu nhiều trang thiết bị hiên đại hay những thiết bị ứng dụng thực tế để cho
sinh viên có thể tiếp xúc và hiểu rõ hơn về chun ngành vì vậy các thầy,cơ đã cố gắng
trang bị cho chúng em những kiến thức về lý thuyết dễ hiểu và dễ tiếp thu nhất.
Tuy nhiên kiến thức, kỹ năng thực hành còn hạn chế nhưng những kiến thức lý thuyết
đã đủ để cho mỗi sinh viên chúng em tự tin bước vào đời với tấm bằng kỹ sư, để cống hiến
cho xã hội, giúp đỡ cho gia đình. Là một người kỹ sư tương lai ln biết phấn đấu, học hỏi,
tìm tịi, phát triển những công nghệ mới phục vụ cho xã hội đễ khơng phụ tấm lịng các
thấy cơ đã tận tâm dạy dỗ trong quá trình học tại trường.
Đồ án tốt nghiệp là đề tài lớn đầu tiên mà một người sinh viên phải thực hiện để trở
thành một kỹ sư trong tương lai, đòi hỏi sinh viên phải vận dụng kiến thức, kỹ năng trong
thời gian học tập tại trường, tìm tịi, phát triển ý trưởng để hồn thiện đề tài. Là cơ sở để
thực hiện những nghiên cứu sau này.
Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn tận tâm, nhiệt tình của
thầy Thái Huy Phát đã hướng dẫn chi tiết, các công việc, ý tưởng mới giúp chúng em
hoàn thiện đề tài.
Đồng thời chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Trường Đại Học Sư phạm
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM đặc biệt là các thầy cơ khoa Cơ Khí Động Lực
đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài này.

Cuồi cùng em xin gửi tới các thầy trong bô môn Khung Gầm và xưởng Đồng Sơn đã
tạo điều kiện cho chúng em về không gian và trang thiết bị đễ thực hiện và thi công phục
vụ cho đề tại.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !.


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .....................................................2
1.1. Lý do chọn đề tài. ................................................................................................................ 2
1.2. Mục đích nghiên cứu. .......................................................................................................... 2
1.3. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn. ...................................................................................... 3
1.4. Nội dụng nghiên cứu. .......................................................................................................... 3

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ ...........................................................4
2.1. Cơng dụng, phân loại và yêu cầu......................................................................................... 4
2.1.1.

Công dụng. ................................................................................................................. 4

2.1.2.

Phân loại..................................................................................................................... 4

2.1.3.

Yêu cầu. ..................................................................................................................... 4

2.2. Các kiểu dẫn động hệ thống phanh trên ô tô. ...................................................................... 5
2.2.1.

Phanh thủy lực (phanh dầu). ...................................................................................... 5

2.2.2.

Phanh khí nén. ............................................................................................................ 6

2.2.3.

Phanh thủy khí. .......................................................................................................... 6

2.2.4.

Phanh tay (phanh cơ khí). ......................................................................................... 6

2.3. Cơ sở đánh giá chất lượng của một hệ thống phanh trên ô tô. ............................................ 7
2.3.1.

Gia tốc chậm dần khi phanh. (jp)................................................................................ 7

2.3.2.

Thời gian phanh.(tp) ................................................................................................... 8

2.3.3.

Quãng đường phanh (Sp) .......................................................................................... 10

2.3.4.

Lực phanh và lực phanh riêng (ƞp)........................................................................... 11

2.4.

Tính ổn định hướng ơ tô khi phanh. ................................................................................. 11

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN Ô TÔ ................................................15
3.1. Giới thiệu chung. ............................................................................................................... 15
3.1.1.

Khái niệm ABS. ....................................................................................................... 15

3.1.2.

Cơ sở phát triển hệ thống phanh ABS. .................................................................... 15

3.1.3.

Khác biệt giữa hệ thống phanh có ABS và khơng có ABS...................................... 16

3.1.4.

Lịch sử ABS ............................................................................................................. 17

3.1.5.

Phân loại ABS. ......................................................................................................... 18

3.2. Hệ thống dẫn động thủy lực trên hệ thống ABS. .............................................................. 19
3.2.1.

Cấu tạo ..................................................................................................................... 19

3.2.1.1. Bầu trợ lực phanh (trợ lực chân không). .............................................................. 20


3.2.1.2. Xy-lanh phanh chính. ........................................................................................... 21
3.2.1.3. Các kiểu bố trí đường dầu. ................................................................................... 23
3.2.1.4. Cơ cấu phanh tang trống. ..................................................................................... 24
3.2.1.5. Cơ cấu phanh đĩa. ................................................................................................. 25
3.3.2.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy lực. ................................................. 26

3.3. Hệ thống điều khiển ABS. ................................................................................................. 27
3.3.1.

Cấu tạo. .................................................................................................................... 27

3.3.1.1. Đèn báo ABS trên táp lô. ..................................................................................... 27
3.3.1.2. Cảm biến tốc độ.................................................................................................... 28
3.3.1.3. Cảm biến giảm tốc (chỉ có ở vài xe). ................................................................... 28
3.3.1.4. Bộ chấp hành ABS (Brake actuator) .................................................................... 31
3.3.1.5. ECU của ABS....................................................................................................... 32
3.3.2.

Nguyên lý hoạt động của ABS. ................................................................................ 36

3.3.2.1. Khi phanh bình thường (ABS khơng hoạt động). ................................................ 36
3.3.2.2. Khi phanh gấp (ABS hoạt động). ......................................................................... 36

CHƯƠNG 4 THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHANH ABS. ....39
4.1. Thiết kế mơ hình hệ thống điều khiển phanh ABS. .......................................................... 39
4.1.1.

Ý tưởng thiết kế. ...................................................................................................... 39

4.1.2.

Mục đích. ................................................................................................................. 39

4.2. Phương án thiết kế. ............................................................................................................ 40
4.3. Thi công mô hình............................................................................................................... 41
4.3.1.

Phương án thi cơng. ................................................................................................. 41

4.3.2.

Qui trình thi cơng mơ hình. ...................................................................................... 41

4.3.3.

Chuẩn bị trước khi thi cơng. .................................................................................... 42

4.3.4.

Các bước lắp ráp các bộ phận lên khung. ................................................................ 42

4.3.5.

Tổng quan mơ hình mới ........................................................................................... 42

4.4. Liệt kê các bộ phận trên mơ hình. ....................................................................................... 43
4.5. Các cụm chi tiết chính của hệ thống. ................................................................................. 43
4.5.1.

Cơ cấu điều khiển cảm biến tốc đô. ......................................................................... 44

4.5.2.

Bộ phận hiển thị. ...................................................................................................... 45

4.6. Quá trình điều khiển của ABS. .......................................................................................... 47
4.7. Hướng dẫn sử dụng mơ hình ............................................................................................. 49
4.7.1.

Mục đích. ................................................................................................................. 49

4.7.2.

Các bước sử dụng mơ hình. ..................................................................................... 49


4.7.2.1. Chuẩn bị ............................................................................................................... 49
4.7.2.2. Kiểm tra sơ bộ. ..................................................................................................... 49
4.7.2.3. Khởi động mơ hình và hoạt động. ........................................................................ 51
4.8. Phương pháp kiểm tra, chuẩn đốn các bơ phận của hệ thống phanh ABS. ..................... 53
4.8.1.

Kiểm tra hệ thống chẩn đoán: .................................................................................. 53

4.8.2.

Chức năng kiểm tra ban đầu: ................................................................................... 53

4.8.3.

Chức năng chẩn đoán. .............................................................................................. 54

4.8.3.1. Đọc mã chẩn đoán. ............................................................................................... 54
4.8.3.2. Xóa mã chẩn đốn: ............................................................................................... 56
4.8.3.3. Kiểm tra rằng đèn báo ABS. ................................................................................ 57
4.8.4.

Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến: .............................................................................. 57

4.8.5.

Kiểm tra bộ phận chấp hành. ................................................................................... 59

4.8.5.1. Dụng cụ chuẩn đốn gồm có. ............................................................................... 59
4.8.5.2. Các bước của quá trình kiểm tra như sau. ............................................................ 59

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................61
5.1. Kết luận. ............................................................................................................................ 61
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................................... 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................62

PHỤ LỤC HÌNH
Hình 2.1. Đồ thị chỉ sự phụ thuộc quãng đường phanh nhỏ nhất vào (v1) và (φ) .............11
Hình 2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh mà ơ tơ bị quay góc β ............................12
Hình 3.1. Ảnh hưởng của hệ số bám  đến ô tô khi phanh. .............................................16
Hình 3.2. Khác biệt giữa hệ thống phanh có ABS và khơng có ABS ...............................17
Hình 3.3. Các kiểu bố trí cảm biến. ...................................................................................19
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí hệ thống dẫn động thủy lực. ...........................................................19
Hình 3.5. Cấu tạo của bầu trợ lực chân khơng...................................................................20
Hình 3.6. Cấu tạo xy-lanh phanh chính. ............................................................................21
Hình 3.7. Xy-lanh phanh chính khi khơng đạp phanh. ......................................................21
Hình 3.8. Xy-lanh phanh chính khi đạp phanh. .................................................................22
Hình 3.9. Xy-lanh phanh chính khi nhả phanh. .................................................................22
Hình 3.10. Các kiểu bố trí đường dầu ................................................................................23
Hình 3.11. Cơ cấu phanh tang trống trên ơ tơ ....................................................................24
Hình 3.12. Phân loại phanh tang trống. .............................................................................24
Hình 3.13. Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa. ................................................................................25
Hình 3.14. Phân loại cơ cấu phanh đĩa ..............................................................................25
Hình 3.15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động phanh thủy lực. ....................................................26
Hình 3.16. Sơ đồ hệ thống phanh ABS. ............................................................................27
Hình 3.17. Đèn báo ABS. ..................................................................................................27
Hình 3.18. Cảm biến tốc độ ...............................................................................................28
Hình 3.19. Đồ thị điện áp. ..................................................................................................28
Hình 3.20. Cấu tạo cảm biến giảm tốc. ..............................................................................29
Hình 3.21. Cấu tạo cảm biến gia tốc ngang. ......................................................................30
Hình 3.22. Bộ chấp hành thủy lực. ....................................................................................31
Hình 3.23. Sơ đồ mạch điện ECU ABS. ............................................................................32
Hình 3.24. Đồ thị các giai đoạn điều khiển. ......................................................................34
Hình 3.25. Sơ đồ mạch điện điều khiển relay. ...................................................................34
Hình 3.26. ABS khi khơng hoạt động. ...............................................................................36

Hình 3.27. Chế độ giảm áp ................................................................................................37
Hình 3.28. Chế độ giữ áp. ..................................................................................................38
Hình 3.29. Chế độ tăng áp. ................................................................................................38
Hình 4.1. Chu trình điều khiển kín của ABS .....................................................................39
Hình 4.2. Sơ đồ hệ thống phanh ABS sử dụng trên mô hình. ...........................................40
Hình 4.3. Mơ hình phanh ABS trước khi thi cơng.............................................................41
Hình 4.4. Mơ hình sau khi thi cơng. ..................................................................................42
Hình 4.5. Chu trình xử lý của hệ thống. ............................................................................43
Hình 4.6. Motor dẫn động rotor cảm biến. ........................................................................44
Hình 4.7. Điều chỉnh ON/OFF và tốc độ motor. ...............................................................44


Hình 4.8. Đồng hồ hiển thị áp suất dầu phanh. ..................................................................45
Hình 4.9. Hộp đèn led báo tình trạng làm việc của các van solenoid và bơm dầu. ...........45
Hình 4.10. Cơng tắc tạo lỗi. ...............................................................................................46
Hình 4.11. Bộ điều khiển thủy lực. ....................................................................................46
Hình 4.12. Bộ điều khiển ECU ..........................................................................................47
Hình 4.13. Bàn đạp phanh..................................................................................................47
Hình 4.14. Cơng tắc phanh. ...............................................................................................48
Hình 4.15. Tín hiệu điều khiển. .........................................................................................48
Hình 4.16. Tín hiệu tác động. ............................................................................................49
Hình 4.17. Bình chứa dầu phanh. ......................................................................................50
Hình 4.18. Kiểm tra độ căng dây đai. ................................................................................50
Hình 4.19. Đồng hồ hiển thị áp suất. .................................................................................51
Hình 4.20. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe ...................................................................51
Hình 4.21. Sơ đồ bố trí đường dây điện.............................................................................52
Hình 4.22. Sơ đồ dây điện điều khiển motor ....................................................................53
Hình 4.23. Quy trình kiểm tra lỗi trong hệ thống ABS .....................................................54
Hình 4.24. Tình trạng của đèn ABS...................................................................................55
Hình 4.25. Đạp chân phanh ...............................................................................................57

Hình 4.26. Dải tín hiệu khi ABS hoạt động bình thường. .................................................57


PHỤ LỤC BẢNG
Bảng 3.1: Hệ số bám của một số loại đường. ...................................................................15
Bảng 3.2: So sánh hệ thống phanh không có ABS và hệ thống phanh có ABS. ..............17
Bảng 3.3: Trạng thái hoạt động của các transistor trong các trường hợp phanh. .............30
Bảng 4.1: Bảng mã sự cố của hệ thống chẩn đoán: ..........................................................55
Bảng 4.2: Bảng các mã chẩn đoán cảm biến tốc độ: ........................................................58


DANH MỤC KÝ HIỆU
ECU – Electronic Control Unit
ABS – Anti-lock Brakes System
BATT – Battery : chân dương bình ẮC QUY
STP – Stop : Tín hiệu cơng tắc đèn phanh
PKB – Parking Brake : Tín hiệu phanh tay và tín hiệu báo mức dầu thắng
W – warning : Chân đèn báo check
IG – igniton : Chân dương sau công tắc máy
MR – Motor Relay : Chân điều khiển Relay bơm
MT – Motor Test : Chân kiểm tra bơm
AST – Actuator Solenoid Test :Chân kiểm tra bộ chấp hành
SFR – Solenoid Front Right : Cuộn Solenoild trước phải
SFL – Solenoid Front Left : Cuộn Solenoild trước trái
SRR – Solenoid Rear Right : Cuộn Solenoild sau phải
SRL – Solenoid Rear left : Cuộn Solenoild sau trái
SR – Solenoid Relay : Chân điều khiển Relay Cuộn dây bộ chấp hành
R– Relay : Chân “ - ” điều khiển relay
FR+ – Front Right : Chân dương cảm biến tốc độ trước phải
FR- – Front Right : Chân âm cảm biến tốc độ trước phải

FL+ – Front Left : Chân dương cảm biến tốc độ trước trái
FL- – Front Left : Chân âm cảm biến tốc độ trước trái
RR+ – Rear Right : Chân dương cảm biến tốc độ sau phải
RR- – Rear Right : Chân âm cảm biến tốc độ sau phải
RL+ – Rear Left : Chân dương cảm biến tốc độ sau trái
RL- – Rear Left : Chân âm cảm biến tốc độ sau trái
GND – ground : Mass hộp ECU ABS
TC : Chân chẩn đoán
TS : Chân chẩn đoán


LỜI NÓI ĐẦU
Trong đời sống xã hội ngày nay, giao thơng vận tải đang ngày một chiếm giữ vai trị
quan trong mà ơ tơ là phương tiện điển hình. Do nhu cầu vận chuyển và đi lại ngày càng
cao nên các hãng xe lớn, nhỏ đang chạy đua nhau để cho ra đời những mẫu xe để đáp ứng
nhu cầu của khách hàng với những tính năng an tồn, tiện nghi cao.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật tạo điều kiện cho nghành ô tô
phát triển ngày càng nhanh và ngày một hoàn thiện để đáp ứng mọi yêu cầu trong các lĩnh
vực kinh tế khác nhau.
Ở nước đất nước Việt Nam chúng ta nghành công nghiệp ô tô chưa thực sự phát triển,
chủ yếu là bảo dưỡng, sửa chữa và lắp ráp chưa thể sản xuất được phụ tùng hay một chiếc
xe ô tô nào.
Để thích nghi với sự đang phát triển của ngành công nghiệp ô tô cũng như sự phát triển
của khoa học – kỹ thuật việc đào tạo ra các kỹ sư trong tương lai với trình độ cao, tay nghề
giỏi là điều cần thiết và hết sức quan trọng.
Với mục đích áp dụng kiến thức học tập tại trường vào công việc nghiên cứu, thử nghiệm
hay phát triền các hệ thống trên ơ tơ đễ nắm bắt được tình hình của các cơng nghệ hiện nay.
Vì thế dưới sự giúp đỡ của các thầy cơ trong Khoa Cơ Khí Động Lực nói chung và các
thầy trong Bộ Mơn Khung Gầm nói riêng và đặc biệt dưới sự hướng dẫn của thầy Thái
Huy Phát đã giúp đỡ và hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu thi

công hệ thống điều khiển mơ hình phanh ABS”. Mơ hình là sự thu nhỏ của hệ thống
phanh ABS giúp chúng ta hiểu rõ về q trình điều khiển. Tuy mơ hình khơng thể hiện
chính xác tuyệt đối q trình hoạt động như trên xe thực tế nhưng cũng đủ giúp chúng ta
hiểu rõ về hệ thống ABS.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !.

1


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1.

Lý do chọn đề tài.

Nền công nghiệp ô tô ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô ngày càng nhiều, mật độ
ô tơ ngày càng nhiều. Vì vậy một chiếc xe phải có nhiều tiêu chuẩn như: kiểu dáng đẹp,
tính năng kinh tế, khả năng vận hành, các hệ thống tiện nghi và đặc biệt là các hệ thống an
toàn bảo vệ ô tô và hành khách ngồi trên ô tô.
Hệ thống phanh là một hệ thống an toàn chủ động quan trọng trên ô tô, dùng để giảm
tốc hay dừng hay đỗ ô tô trong những trường hợp cần thiết.
Chất lượng của một hệ thống phanh trên ô tô được đánh giá qua hiệu quả phanh bao
gồm: quãng đường phanh, gia tốc chậm dần khi phanh, thời gian và lực phanh. Bên cạnh
đó phải đảm bảo sự ổn định của ơ tơ trong q trình phanh.
Hệ thống ABS (Anti-lock Braking Systen) là hệ thống ra đời để giải quyết vấn đề trên
giúp tăng hiệu quả phanh và tính ổn định của ô tô khi phanh
Nhận thấy hệ thống phanh ABS là hệ thống quan trọng yêu cầu nhiều kỹ thuật cũng như
kỹ năng và hiểu biết nên chúng em đã chọn đề tài “Nghiên cứu thi công hê ̣ thố ng điề u
khiể n mơ hình phanh ABS”
Mơ hình thể hiện được cấu tạo các bộ phanh trên hệ thống cũng như quá trình điều khiển
của một hệ thống ABS trên xe thực tế.

1.2.

Mục đích nghiên cứu.

Hệ thống phanh trên ơ tô là một trong những hệ thống phải làm việc thường xun trên
ơ tơ. Nó đảm bảo tính năng an tồn và khả năng vận hành trên ơ tơ nên phải đạt độ tin cậy,
tuổi thọ làm việc cao nên phải bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên theo định kỳ, q trình
này phải đảm bảo u cầu kỹ thuật, tính cẩn thận cao.
Công việc nghiên cứu hệ thống phanh nhằm nâng cao hiệu quả và hiệu suất làm việc
của hệ thống, đảm bảo hệ thống làm việc lâu dài.
Ngày nay hệ thống phanh được trang bị thêm hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
giúp tăng cao độ an tồn. Bên cạnh đó thì vấn đề bảo dưỡng sửa chữa phức tạp hơn, u
cầu kỹ thuật, trình độ chun mơn cao hơn.
Cơng việc thi cơng mơ hình điều khiển hệ thống phanh ABS trên ơ tơ giúp chúng ta có
thể hiểu rõ hơn, dễ dàng hơn quá trình làm việc của hệ thống trên mơ hình.

2


1.3.

Đối tượng nghiên cứu và giới hạn.

Nghiên cứu hệ thống phanh ABS trên ô tô bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách
đọc các mã lỗi trên hệ thống.
Giới hạn đề tài: không nghiên cứu, chế tạo mạch điều khiển hệ thống ABS.
1.4.

Nội dụng nghiên cứu.

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết hệ thống phanh và q trình chống bó cứng bánh xe khi
phanh. Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận, cách bố trí các bộ
phận đó trên xe ơ tơ.

3


CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ
2.1.

Cơng dụng, phân loại và u cầu.

2.1.1. Cơng dụng.
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ xe đến một tốc độ cần thiết hay giảm tốc đến
khi xe dừng hẳn. Ngoài ra hệ thống phanh còn sử dụng để xe dừng ở trên đường dốc.
Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng, bởi nó đảm bảo
cho xe ơ tơ an tồn ở các dải tốc độ đặc biệt là ở tốc độ cao.
Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ bánh xe hoặc hãm một
trục trong hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Ngồi ra
cịn có các cơ cấu trợ lực hay hệ thống chống bó cứng phanh (Anti-Lock Braking System)
để tăng hiệu quả phanh và tính an tồn.
2.1.2. Phân loại
 Theo cách bố trí cơ cấu phanh ở các bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực:
- Phanh bánh xe
- Phanh truyền lực.
 Theo cơ cấu phanh đặt ở bánh xe:
- Phanh tang trống - thường dùng trên ô tơ khách, ơ tơ tải trung bình và lớn.
- Phanh đĩa - thường dùng trên ô tô du lịch nhỏ.
- Phanh dải - dùng trong hệ thống phanh truyền lực
 Theo hệ thống truyền động:

- Truyền động thủy lực - dùng trên ô tô du lịch, ô tô tải nhỏ.
- Truyền động khí nén - thường dùng trên ơ tơ khách, ô tô tải lớn.
- Truyền động hỗn hợp dùng cả thủy lực và khí nén.
- Truyền động cơ khí - dùng ở cơ cấu phanh tay.
 Một số kiểu phân loại khác:
- Có trợ lực phanh.
- Có trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS.
2.1.3. Yêu cầu.
Để đảm bảo tính an tồn và hiệu quả hệ thống phanh phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp khẩn cấp. Muốn
quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần lớn nhất.
4


Phanh êm dịu trong bất kỳ trường hợp nào để đảm bảo sự ổn định ơ tơ khi phanh.
Q trình điều khiển nhẹ nhàng, lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay cẩn điều khiển
không quá lớn.
Độ nhạy khi phanh cao, nghĩa là truyền động có độ chính xác cao.
Có tuổi thọ và độ bền cao, hệ thống phanh phải sử dụng ổn định trong thời gian dài.
Với cơ cấu phanh tay phải giữ được xe đứng trên dốc ở thời gian dài.
2.2.

Các kiểu dẫn động hệ thống phanh trên ô tô.

Trên ô tô hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh chính (phanh chân) và cơ cấu phanh
phụ (phanh tay). Hai cơ cấu phanh này đảm bảo an toàn khi ô tô chuyển động và đứng yên
phanh chân và phanh tay có thể dùng chung guốc phanh và trống phanh hoặc đĩa phanh
với phanh hành trình nhưng tác động riêng biệt. Ngoài ra cơ cấu điều khiển của phanh tay
khơng liên hệ với hoạt động của phanh chính.
Ở hệ thống phanh chính có nhiều kiểu dẫn động chính như phanh thủy lực, phanh khí

hay hổn hợp thủy khí. Phanh phụ thì sử dụng cơ khí.
2.2.1. Phanh thủy lực (phanh dầu).
Ở hệ thống phanh thủy lực, lực tác dụng từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh thông qua
dầu thủy lực ở các đường ống. Khi tác dụng lực lên bàn đạp phanh thì áp suất dầu truyền
lực đến các xy-lanh bánh xe làm việc như nhau. Lực trên các má phanh phụ thuộc vào
đường kính piston các xy-lanh bánh xe làm việc. Để có momen phanh ở các bánh xe khác
nhau thì cần làm đường kính piston ở các xy-lanh bánh xe khác nhau.
Đặc điểm quan trọng của hệ thống phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc
vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh ép vào trống phanh không
phụ thuộc vào xy-lanh làm việc và khe hở giữa trống phanh và má phanh.
 Ưu điểm hệ thống phanh dẫn động thủy lực
- Phanh đồng thời các bánh xe.
- Hiệu suất cao.
- Độ nhạy cao, thiết kế đơn giản.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ơ tơ khác nhau, chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
 Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
- Lực phanh khơng lớn vì vậy chỉ được dùng trên ơ tơ du lịch và ơ tơ tải nhỏ.
- Nếu bị rị rỉ dầu thì hiệu quả phanh thấp gần như khơng thể làm việc được.
5


2.2.2. Phanh khí nén.
Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành
phanh, người lái không cần mất nhiều lực để điều khiển phanh mà chỉ cần một lực thắng
lực lò xo ở van phân phối để điều khiển việc cung cấp khí nén hoặc làm thốt khí ở bộ phận
làm việc. Nhờ vậy mà hệ thống phanh khí điều khiển nhẹ nhàng.
 Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
-

Lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhỏ nhưng sinh ra lực phanh lớn.

-

Có khả năng cơ khí hóa q trình điều khiển ơ tơ và có thể sử dụng khí nén cho các
bộ phận làm việc như hệ thống treo khí…
 Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén

-

Kết cấu phức tạp, giá thành cao, được dùng trên xe tải lớn, xe kéo rơ-móoc

-

Độ nhạy thấp, thời gian hệ thống làm việc từ khí đạp phanh khá lớn.

2.2.3. Phanh thủy khí.
Phanh thủy khí thường dùng trên ơ tơ tải trọng trung bình và lớn. Nó kết hợp ưu điểm
của hệ thống phanh khí và hệ thống phanh thủy lực, cụ thể là lực tác dụng lên bàn đạp
phanh nhỏ, độ nhạy cao, hiệu quả cao, có thể sử dụng cơ cấu nhiều loại phanh khác nhau.
Phanh thủy khí chưa được sử dụng rộng rãi do phần truyền động thủy lực có nhược điểm:
ở nhiệt độ thấp thì hiệu suất giảm, quá trình bảo dưỡng chăm sóc phức tạp như kiểm tra
mức dầu và thối khí ở hệ thống truyền động.
2.2.4. Phanh tay (phanh cơ khí).
Hệ thống phanh tay hay còn gọi là phanh đỗ xe, được dẫn động bằng cơ khí, có chức
năng giữ cho xe đứng yên mỗi khi đậu xe ở những nơi có độ dốc khác nhau. Những nơi có
độ ma sát giữa vỏ xe và mặt đường kém, phanh đậu xe sẽ giữ không cho bánh xe quay.
Cơ cấu phanh tay phải có khóa cài kiểu cơ cấu bánh cóc để duy trì vị trí phanh của nó.
Phanh tay dùng chung guốc phanh và trống phanh hoặc đĩa phanh với phanh hành trình
nhưng tác động riêng biệt. Ngồi ra cơ cấu điều khiển của phanh tay phải không liên hệ
với hoạt động của phanh chính.

6


2.3.

Cơ sở đánh giá chất lượng của một hệ thống phanh trên ơ tơ.

Các tiêu chí đánh giá hiệu quả của một hệ thống phanh bao gồm: gia tốc chậm dần khi
phanh, thời gian phanh, quãng đường phanh, lực phanh và lực phanh riêng.
2.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. (jp)
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu
quả phanh. Để xác định gia tốc chậm dần khi phanh ta viết phương trình cân bằng lực
phanh của ơ tơ trong trường hợp tổng quát như sau:

Ff  Fi  Fw  Fm  Fp  Fms  Fj  0

 2 .1

Trong đó:

Ff: Lực cản lăn.
Fi: Lực cản dốc.
Fw: Lực cản khơng khí.
Fm: Lực kéo rơ-mc
Fp: Lực phanh sinh ra ở các bánh xe.
Fms: Lực cản ma sát trong hệ thống truyền động
Fj: Lực qn tính sinh ra khi phanh ơ tô.
Thực nghiệm cho thấy các lực Ff, Fw, Fms cản lại chuyển động của ơ tơ có giá trị rất nhỏ
so với lực phanh Fp. Trong q trình phanh ơ tơ thì lực phanh Fp chiếm khoảng 98% của

tổng các lực có xu hướng cản lại chuyển động của ơ tơ. Vì vậy ta có thể bỏ qua các lực Ff,
Fw, Fms trong phương trình (2.1). Và để thuận tiện khi phân tích các yếu tố ảnh hưởng và
các biện pháp nâng cao chất lượng của quá trình phanh, chúng ta xét q trình phanh ơ tơ
trong trường hợp khơng kéo rơ-mc.
(Fm= 0), ơ tơ phanh trên đường nằm ngang (Fi= 0). Như vậy phương trình cân bằng lực
phanh trong trường hợp này được viết như sau:

Fj  Fp
Ta có

F jmax   j .

 2.2 

G
. j pmax và Fpmax   .G thay vào biểu thức (2.2).
g

7