RealEDU.

1. M C
ỤC LỤ
LỜI CAM ĐOAN
DANH M VI
ỤC TỪ ẾT TẮT
DANH M NH
Ụ Ả
C HÌNH
DANH M NG
Ụ Ả
C CÁC B
L U
Ờ Ầ
I NÓI Đ
CHƢƠNG I. TỔ Ệ Ố
NG QUAN H TH NG PHANH TRÊN Ô TÔ ................................... ..1
1.1. vai trò c ng phanh trên ô tô. .......................................................1
Nhiệm vụ ủa hệ thố
1.2. ...............................................................................................3
Tính năng phanh ô tô.
1.2.1. Yêu c u v hi u qu phanh..................................................................................3
ầ ề ệ ả
1.2.2. Tính ng ô tô khi phanh. ....................................................................6
ổn định hƣớ
1.3. n pháp t o hi u qu phanh cao nh ...................................................................8
Biệ ạ ệ ả ất.
1.4. M t s nghiên c u v .....................................14
ộ ố ứ ề ABS khí nén trong và ngoài nƣớc.
CHƢƠNG II. Ạ Ộ Ủ Ệ Ố
NGUYÊN LÝ HO T Đ NG C A H TH NG PHANH KHÍ NÉN
TRANG BỊ ABS ............................................................................................................... 17
2.1. h ng phanh khí nén ABS........................................................................17
Sơ đồ ệ thố
2.2. Các c t trong h ng phanh ABS khí nén ............................................18
ụm chi tiế ệ thố
CHƢƠNG III. XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH MÔ TẢ ĐỘ Ự Ọ
NG L C H C PHANH
KHÍ NÉN ABS.................................................................................................................. 30
3.1. M c tiêu..................................................................................................................30
ụ
3.2. ng l c phanh ABS.......................................................................................30
Độ ực họ
3.3. u phanh sinh ra..................................................33
Xác định mô men phanh do cơ cấ
3.4. Xây d i v i h ng phanh xe ¼ trang b
ựng phƣơng trình tính toán điểm nút đố ớ ệ thố ị
ABS.................................................................................................................................38
CHƢƠNG IV. KHẢO SÁT ĐẶ Ỏ Ố
C TÍNH VAN ABS VÀ MÔ PH NG S QUÁ TRÌNH
HO NG C A H
Ạ Ộ
T Đ Ủ Ệ Ố
TH NG PHANH. .................................................................... 41
I. THÍ NGHI M KH C TÍNH VAN ABS..................................................41
Ệ Ả Ặ
O SÁT Đ

2. 4.1. M ...............................................................................................41
ục đích thí nghiệm.
4.2. Xây d m.....................................................................................41
ựng sơ đồ thí nghiệ
4.3. t k m ....................................................................................................45
Thiế ế ạch đo
4.4. Các thí nghi , nh n xét...........................................................................51
ệm, kết quả ậ
II. MÔ PHỎ Ố Ầ
NG S TRÊN PH N MỀM MATLAB SIMULINK. ................................. 55
4.5. Mô ph ng h ng phanh khí nén có van ABS trên máy tính. .............................57
ỏ ệ thố
4.6. Mô ph ng kh ng l ............................................................................60
ỏ ố ộ
i đ ực học xe
4.7. Các k t qu mô ph ng, phân tích và so sánh các ch tiêu ch ng c a h ng
ế ả ỏ ỉ ất lƣợ ủ ệ thố
phanh ABS......................................................................................................................64
K N
ẾT LUẬ ....................................................................................................................... 70
TÀI LIỆ Ả
U THAM KH O................................................................................................. 71
PHỤ Ụ
L C.......................................................................................................................... 72

3. LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứ ủ ữ ộ
u c a tôi. Nh ng n i dung trình
bày trong lu c hi n v i s ng d n khoa h c c
ận văn này do chính tôi thự ệ ớ ự hƣớ ẫ ọ ủa
PGS.TS Ph m H u Nam cùng v i s c a các b ng nghi p. N
ạ ữ ớ ự giúp đỡ ủ ạn bè, đồ ệ ội
dung c a lu p v t c
ủ ận văn hoàn toàn phù hợ ới Đề tài đã đƣợc đăng ký và phê duyệ ủa
Hiệu trƣởng Trƣờng Đạ ọ ộ ố ệ ế ả ận văn
i H c Bách Khoa Hà N i. Các s li u, k t qu trong lu
là trung thực.
Tác giả luận văn
n
Trịnh văn Tuấ

4. DANH M VI
Ụ Ừ
C T Ế Ắ
T T T
Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị đo
A H s c nghi m, A=0,654
ệ ố thự ệ
B H s c nghi m, B=1,13
ệ ố thự ệ
fi Tiết diệ ủ
n c a phầ ử ứ
n t th i 2
m
k Chỉ ố đoạ ệ ủ
s n nhi t c a không khí, k=1,4
li Chiều dài đoạ ố ứ
n ng th i m
mi Lƣu lƣợng qua điểm nút i s
m /
3
pi Áp suấ ạ
t dòng khí t i ti t di
ế ện i 2
/ m
N
R H ng s ng, R=287,14
ằ ố khí lý tƣở )
/( 2
2
K
s
m
T Nhiệ ộ ệ ố ủ
t đ tuy t đ i c a dòng khí K
0
Vi Thể ầ ử
tích ph n t i 3
m
vgh V n t n c a dòng khí,
ậ ốc giới hạ ủ 340
gh
v  s
m/
µ H s ng c a dòng khí t i v
ệ ố lƣu ợ
lƣ ủ ạ ị trí i
ξi H s c ng t i v
ệ ố ản khí độ ạ ị trí i
 H s ma sát,
ệ ố =0,025
C Độ ứ ầ
c ng lò xo b u phanh N/m
X
F L c bám d c
ự ọ N
Y
F L c bám ngang
ự N
X
 H s bám d c
ệ ố ọ
Y
 H s bám ngang
ệ ố
N Phả ự ừ ặt đƣờ
n l c vuông góc t m ng lên bánh xe N
 H s t
ệ ố trƣợ

5. v T thân xe
ố ộ
c đ /
m s
bx
 V n t c góc bánh xe
ậ ố d /
ra s
Rb Bán kính bánh xe m
t
r Bán kính tang trống m
ABS Antilock Braking System
ECU Electronic Control Unit
ADC Analog Digital Converter
S/M Sensor/Module
GND Ground
ASM Assembly

6. DANH M NH
Ụ Ả
C HÌNH
Hình Tên hình vẽ, đồ ị
th Trang
1.1 Sơ đồ ệ ống phanh khí đơn giả
h th n 2
1.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh 7
1.3 Sơ đồ hành lang phanh ô tô 8
1.4 Đƣờng đặ ộ điề ự ố
c tính b u hòa l c phanh hai thông s 10
1.5 Đồ ị ệ ố ợ ệ ố ọ
th h s trƣ t theo h s bám d c và ngang 12
1.6 Sơ đồ ệ ố
h th ng phanh ABS 13
2.1 Sơ đồ ẫn độ ị
d ng phanh khí nén 2 dòng có trang b ABS 17
2.2 V m bi n l
ị trí cả ế ắp trên moay ơ bánh xe 18
2.3 C u t o và ho ng c m bi n v n t c bánh xe
ấ ạ ạ ộ
t đ ủa cả ế ậ ố 19
2.4 Tín hiệu điệ ạ ả ế ốc độ
n áp t i c m bi n t bánh xe 20
2.5 Khố ề ể ủ ớ
i đi u khi n ECU c a ABS v i các tín hiệu đầu vào và ra 21
2.6 Sơ đồ ấ ạ
c u t o van ABS 22
2.7 Pha tăng áp khi van ABS chƣa hoạt động 23
2.8 Pha gi m áp c a van ABS
ả ủ 24
2.9 Pha gi a van ABS
ữ áp củ 25
2.10 Pha tăng áp khi van ABS hoạ ộ
t đ ng. 26
2.11 Đồ ị ễ ế ệ ệ ố
th di n bi n quá trình làm vi c h th ng phanh ABS 28
3.1 Mô hình độ ự ọ
ng l c h c ¼ xe 31
3.2 Sơ đồ tính mô men phanh 34
3.3 Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh theo qui luật hình sin. 35
3.4 Sơ đồ tính toán cơ cấu ép. 36
3.5 Sơ đồ điể ủ ệ ố
m nút c a h th ng phanh ABS 38
4.1 Sơ đồ ệ
thí nghi m 42

7. 4.2 Sơ đồ ấ ạ ủ ộ ấ
c u t o c a b ch p hành van ABS 43
4.3 Sơ đồ ặ ắ ủ ộ ấ
m t c t c a b ch p hành 43
4.4 Sơ đồ ấ ạ ủ ầ
c u t o c a b u phanh 44
4.5 Sơ đồ đo áp suấ ầ
t b u phanh. 45
4.6 C m bi t
ả ến đo áp suấ 46
4.7 M lý tín hi u c m bi n áp su t
ạch xử ệ ả ế ấ 47
4.8 Sơ đồ ạ ộ ủ ộ ậ ữ ệ
nguyên lý ho t đ ng c a b thu th p d li u 48
4.9 B u khi n ABS l p trên mô hình
ộ điề ể ắ 49
4.10 Sơ đồ ạ ộ ủ ộ điề ể ệ
nguyên lý ho t đ ng c a b u khi n tín hi u van ABS 50
4.11 Khố ấ
i công su t lắp trên mô hình 51
4.12 Đồ ị xác đị ố ệ ữ ấ ị ề
th nh m i liên h gi a áp su t và giá tr adc thu v 52
4.13 Diễ ế ả ừ ớ
n bi n quá trình gi m áp t 5 atm t i 3 atm 53
4.14 Diễ ến quá trình tăng áp từ ớ
n bi 3 atm t i 5 atm 54
4.15
Sơ đồ ỏ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ủ
mô ph ng s bi ng và áp su t c a khí nén vào
t ng van phanh chính
ổ
57
4.16
Modul mô ph ng s bi ng và áp su t c a khí nén qua
ỏ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ủ
đƣờ ố
ng ng
58
4.17
Sơ đồ ỏ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ủ
mô ph ng s bi ng và áp su t c a khí nén vào van
ABS
58
4.18 Modul mô ph ng s
ỏ ự biến đổi lƣu lƣợng và áp suất của khí nén qua van 59
4.19
Sơ đồ ỏ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ủ ầ
mô ph ng s bi ng và áp su t c a khí nén vào b u
phanh
59
4.20
Modul mô ph ng s ng và áp su t c a khí nén vào
ỏ ự biến đổi lƣu lƣợ ấ ủ
b u phanh
ầ
59
4.21
Sơ đồ ỏ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ủ
mô ph ng s bi ng và áp su t c a khí nén ra van
phanh ABS
60

8. 4.22 Sơ đồ ệ ủ ố ố
tín hi u vào/ra c a kh i mô hình l p 61
4.23 Sơ đồ ố
tính toán mô hình l p Dugoff 62
4.24 Sơ đồ ố ộ ự ọ
kh i đ ng l c h c phanh ¼ xe 63
4.25 Sơ đồ ố ỏ
kh i mô ph ng mô men phanh 63
4.26 Đồ ị quang đƣờ ứng vơi vậ ố ố
th ng phanh n t c 40km/h, hê s bám =0,8 64
4.27 Đồ ị quãng đƣờ ứ ớ ậ ố ố
th ng phanh ng v i v n t c 80km/h, hê s bám =0,8 64
4.28 Đồ thị áp suất ứng với V= 40 km/h và hệ số bám 0,8 65
4.29
Đồ ị ệ ữ ệ ố ợ ậ ố ứ ớ
th liên h gi a h s trƣ t và v n t c góc ng v i V= 40 km/h và
h s bám 0,8
ệ ố
66
4.30
Đồ ị ệ ữ ệ ố ợ ậ ố ứ ớ
th liên h gi a h s trƣ t và v n t c góc ng v i V= 40 km/h và
h s bám 0,4
ệ ố
66
4.31
Đồ ị ệ ữ ệ ố ợ ậ ố ứ ớ
th liên h gi a h s trƣ t và v n t c góc ng v i V= 80 km/h và
h s bám 0,8
ệ ố
67
4.32
Đồ ị ệ ữ ệ ố ợ ậ ố ứ ớ
th liên h gi a h s trƣ t và v n t c góc ng v i V= 80 km/h và
h s bám 0,4
ệ ố
68

9. DANH M NG
Ụ Ả
C CÁC B
Hình Tên các bảng Trang
2.1
B ng bi u di n các tr ng thái pha, tr ng thái van, tr ng thái n
ả ể ễ ạ ạ ạ ối
thông, ngắ ủ
t c a các khoang trong van ABS
27
4.1 Thông số kích thƣớc của bộ chấp hành van ABS 43
4.2 Bảng kết quả thí nghiệm pha giảm áp van ABS 54
4.3 B ng k t qu thí nghi
ả ế ả ệm pha tăng áp van ABS 55
4.4 Các thông số đầu vào 56

10. L U
ỜI NÓI ĐẦ
Xã hội ngày càng phát triển, hàng năm hàng triệu ô tô trên thế giới đƣợc sản xuất
đƣa vào hoạt động. Điều đó dẫn tới mật độ xe trên đƣờng ngày càng cao. Số lƣợng xe
càng nhiều, tốc độ xe càng lớn thì vấn đề an toàn trong vận tải ô tô cần đƣợc đặc biệt
quan tâm, cần nhận thức rõ vị trí, tầm quan trọng của hệ thống phanh ô tô trong việc
nâng cao tính kinh tế và an toàn chuyển động.
Trƣớc đây sử dụng hệ thống phanh khí nén bằng cơ khí đơn giản, hiệu
trên ô tô tải
quả phanh chƣa cao. Hiện nay, các xe thế hệ mới đã sử dụng hệ thống phanh với những
tính năng, chỉ tiêu kỹ thuật cao nhằm đáp ứng các qui định ngày càng khắt khe đảm
bảo an toàn cho ngƣời, hàng hoá vận chuyển và phƣơng tiện tham gia giao thông. Trên
các xe ô tô hiện đại thƣờng dùng hệ thống phanh khí trang bị ABS sử dụng thay
nén
thế cho hệ thống phanh khí nén nhằm tăng mức độ an toàn hiệu quả cho xe.
Cho đến nay ở nƣớc ta cũng đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu tính toán hệ
,
thống phanh khí , nhƣng cũng còn nhiều mặt hạn chế và chƣa có các nghiên
nén ABS
cứu đầy đủ về quá trình động học của dẫn động phanh khí nén cũng nhƣ khảo sát,
ABS
phân tích các nhân tố ảnh hƣởng đến quá trình làm việc của dẫn động phanh khí nén,
đặc biệt là cơ cấu chấp hành.
Qua thực tế trên, đề tài: “Xây d u ch p hành trong h
ựng mô hình tính toán cơ cấ ấ ệ
thố ị
ng phanh khí nén trang b ABS” sẽ góp phần đáng kể trong quá trình tính toán dẫn
động điều khiển hệ thống phanh khí nén . Mục đích nghiên cứu chính của đề tài là
ABS
nghiên cứu quá trình động lực học dẫn động phanh khí nén rong các chế độ làm việc
t
của cơ cấu chấp hành để làm căn cứ cho việc xác định đặc tính hệ thống phanh khi
,
trang bị thêm ABS, lựa chọn các phần tử trong hệ thống dẫn động phanh đảm bảo yêu
cầu về an toàn trong vận hành.
Trong toàn bộ quá trình thực hiện luận văn của mình, tôi đã gặp rất nhiều những
khó khăn vƣớng mắc, với sự cố gắng học hỏi, đặc biệt có sự giúp đỡ tận tình của Thầy

11. giáo hƣớng dẫn, và các bạn đồng nghiệp. Đến nay, tôi đã hoàn tất các nội dung yêu cầu
của đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Hữu Nam cùng các thầy trong Viện Cơ
Khí Động Lực – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã
giúp đỡ tận tình, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đề tài của mình.
Hà Nội, ngày…..tháng…..năm 2015
Trịnh Văn Tuấn

12. 1
CHƢƠNG I. TỔ Ệ Ố
NG QUAN H TH NG PHANH TRÊN Ô TÔ
1.1. vai trò c a h ng phanh trên ô tô
Nhiệm vụ ủ ệ thố
H ng phanh là m t h ng an toàn trên ô tô, có vai trò quan tr ng trong
ệ thố ộ ệ thố ọ
quá trình v ng m b o an toàn cho chuy ng c a ô tô
ận hành và lƣu thông trên đƣờ , đả ả ển độ ủ
và tính m i ta b trí h ng phanh nh m m
ạng con ngƣời. Trên xe ngƣờ ố ệ thố ằ ục đích giảm
t n khi xe d ng h n hay d ng xe khi c n thi t, ho c gi n m t v n t
ốc độ cho đế ừ ẳ ừ ầ ế ặ ảm đế ộ ậ ốc
nh u c i lái. Bên c h ng phanh còn gi
ất định nào đó tùy theo yêu cầ ủa ngƣờ ạnh đó ệ thố ữ
cho ô tô ng yên không d ch chuy nh
ở trạng thái đứ ị ển khi đỗ xe và tăng khả năng ổn đị
c a xe. Nh có h i lái có th c v n t c trung bình
ủ ờ ệ thống phanh mà ngƣờ ể nâng cao đƣợ ậ ố
c ng các nhi m v t ra c a h ng phanh, thì yêu c u h ng
ủa ô tô. Để đáp ứ ệ ụ đặ ủ ệ thố ầ ệ thố
phanh trên xe ph m b o phanh nhanh chóng, d ng xe trong b t k tình hu ng nào.
ải đả ả ừ ấ ỳ ố
Khi phanh xe độ ộ ả ừng sau quãng đƣờ ắ ấ ệ ả
t ng t xe ph i d ng ng n nh t và phanh có hi u qu
phanh, phân bố mô men phanh t i các bánh xe phù h
ớ ợp với trọng ng bám m
lƣợ ở ọi chế độ
(tải trọng, tốc độ,…). Ngoài các yêu c u trên h thông phanh còn ph i có các yêu c
ầ ệ ả ầu
nhƣ chiế ọng lƣợ ỏ, độ ề ả ỡ ớ
m ít không gian, tr ng nh b n cao. Trên các ô tô t i c l n và trung
bình h ng dùng là d ng phanh khí nén và d ng phanh bán
ệ thống phanh thƣờ ẫn độ ẫn độ
th th
ủ ự ệ ố ều ƣu việt hơn so vớ ệ
y l c-khí nén. H th ng phanh khí nén có nhi i h ống phanh
th th
ủ ực nhƣ giá thành và năng suấ ạt độ
y l t ho ng. Hệ ố ả ỡ
ng phanh trên các xe t i và c
l ng t o ra l c phanh l n. d i ta s d
ớn thƣờ ạ ự ớ Để ẫn động cơ cấu phanh ngƣờ ử ụng năng
lƣợ ự ủa ngƣờ ỉ để ở ổ ả ức ngƣờ ấ
ng khí nén, l c c i lái ch m t ng van phanh làm gi m s i lái r t
nhi u, tuy nhiên trên h ng phanh khí v n t n t i c a h ng
ề ệ thố ẫ ồ ạ nhƣợc điểm là độ trễ ủ ệ thố
do tính c c a môi ch t. Khác v i h ng phanh khí, h ng phanh d u
nén đƣợ ủ ấ ớ ệ thố ệ thố ầ
không có tính ch t tr c a ch t l ng tuy nhiên h ng ch sinh ra l c phanh nh , phù
ấ ễ ủ ấ ỏ ệ thố ỉ ự ỏ
h p v i các dòng xe du l ch và xe c nh . Hi n nay do khoa h c k thu t phát tri n nên
ợ ớ ị ỡ ỏ ệ ọ ỹ ậ ể
có r t nhi u dòng xe phát tri n ng v i nhi u h ng phanh khác nhau, tuy nhiên các
ấ ề ể ứ ớ ề ệ thố
h c phát tri n t h n trên hình 1.1
ệ thống đó đều đƣợ ể ừ ệ thống phanh cơ bả nhƣ

13. 2
Hình 1.1 Sơ đồ ệ ố
h th ng phanh khí 1 dòng
1. l a khí; 4. T ng van; 5.6. B u phanh;
Máy nén khí; 2. Bộ ọc khí; 3. Bình chứ ổ ầ
7. Bàn đạ ộ ế ố
p phanh; 8. B áp k ; 9. Tang tr ng;
Nguyên lý ho ng c a h ng phanh khí theo hình 1.1 Máy nén khí c p khí
ạt độ ủ ệ thố : ấ
qua bình l c (2) và t i bình ch a khí nén. Áp su nh
ắng nƣớ ớ ứ ất trong bình đƣợc xác đị
b ng ng h t trong khoang lái. Khi i lái s p (7)
ằ đồ ồ (8) đặ phanh ngƣờ ẽ tác động vào bàn đạ
và d ng van phân ph t bình ch a (3) qua van phân ph
ẫn độ ối (4), lúc đó khí nén sẽ ừ ứ ối
t u phanh th n quá trình phanh.
ới bầ ực hiệ
H ng phanh trên ô tô ngày nay bao g u phanh, d
ệ thố ồm cơ cấ ẫn động phanh và cơ
c u khi c b trí cùng bánh xe là m t b ph n tr c ti p t o ra
ấu điề ển. Cơ cấu phanh đƣợ ố ộ ộ ậ ự ế ạ
mô men phanh, l c c n trong quá trình phanh khi ô tô chuy
ự ả ển động. Trƣớc kia, cơ sở
khoa h c còn h n ch nên h ng phanh ch y u là phanh khí nén m ng
ọ ạ ế ệ thố ủ ế ột dòng, hệ thố
phanh m t dòng h n ch c v ng phanh. Ngày
ộ ạ ế ả ề tính năng phanh cũng nhƣ về chất lƣợ
nay n n khoa h c phát tri n, h u h trên các xe hi i u trang b h ng phanh
ề ọ ể ầ ết ện đạ đề ị ệ thố

14. 3
hai dòng và có thêm cơ cấ ABS đi kèm để tăng khả năng tốc độ ổn đị
u van , nh trên
đƣờng.
1.2. Tính năng phanh ô tô
Khi phanh ô tô không d ng l i ngay t i v trí lúc b u phanh mà s d ng cách
ừ ạ ạ ị ắt đầ ẽ ừ
v trí b u phanh m t kho y. Không nh ng th ô tô còn có th b l ch
ị ắt đầ ộ ảng cách nào đấ ữ ế ể ị ệ
kh ng chuy c lúc b u phanh. Vì v ng phanh
ỏi hƣớ ển động trƣớ ắt đầ ậy để đánh giá chất lƣợ
c u:
ần đánh giá qua 2 yêu cầ
 Yêu cầ ề ệ ả
u v hi u qu phanh.
 Yêu cầ ề ấ ổn đị
u v ch t tính nh khi phanh.
1.2.1. Yêu c phanh
ầu về hiệu quả
Yêu c u v hi u qu phanh là yêu c u kh ng
ầ ề ệ ả ầ ả năng xe khi phanh có quãng đƣờ
phanh ng n nh t, gi m t c phanh nhanh nh t và th i gian phanh ng n nh
ắ ấ ả ố ấ ờ ắ ất. Đây là yêu
c i v i h c, th hi n kh c phanh thích
ầu đố ớ ệ thống phanh theo phƣơng dọ ể ệ ả năng sinh lự
h p t o ra mô men phanh c n thi t hãm bánh xe. Hi u qu phanh ph c vào l
ợ ạ ầ ế để ệ ả ụ thuộ ực
phanh Fx sinh ra t i vùng ti p xúc gi a bánh xe và m ng. N u l c phanh sinh ra
ạ ế ữ ặt đƣờ ế ự
l c bám gi a bánh xe và m ng thì m ng s không ti p nh n h t l
ớn hơn lự ữ ặt đƣờ ặt đƣờ ẽ ế ậ ế ực
phanh, gây ra t n hao ng d n t i hi ng b hãm c ng bánh xe d
ổ năng lƣợ ẫ ớ ện tƣợ ị ứ ẫn tới trƣợt
l Do v y l c phanh ph c l l c bám thì phanh s t hi u qu t
ết. ậ ự ải không đƣợ ớn hơn ự ẽ đạ ệ ả ốt.
Xét theo phƣơng dọ ực phanh cũng không đƣợ ớn hơn lự ọ ị ủ
c thì l c l c bám d c. Giá tr c a
l c bám d c tính theo công th
ự ọ ợ
c đƣ ức:
X X X
F Z G
 
  (1.1)
Trong công th c (1.1),
ứ X
F là giá tr l c bám d c, Z là ph n l c pháp tuy n t
ị ự ọ ả ự ế ừ
m ng lên bánh
ặt đƣờ xe, X
 s bám trong m ng d ng c xe.
là hệ ố ặt phẳ ọc, G là trọng lƣợ ủa
T công th t hi u qu phanh cao nh t thì h s bám d c ph i l n
ừ ức (1.1), để đạ ệ ả ấ ệ ố ọ ả ớ
nh t ho l c phanh ph u khi n liên t c theo tr ng bám c a các bánh
ấ ặc ự ải đƣợc điề ể ụ ọng lƣợ ủ
xe tƣơng ứ ố ậy thì cơ cấ ải đƣợ ố ấ ả ố
ng, mu n v u phanh ph c b trí trên t t c b n bánh xe.

15. 4
Để đánh giá thự ế ệ ả ủ ngƣờ ỉ tiêu đả
c t hi u qu phanh c a xe i ta thông qua các ch m
b o yêu c u v hi u qu ng phanh, gia t c ch m d n khi phanh,
ả ầ ề ệ ả phanh nhƣ quãng đƣờ ố ậ ầ
thờ ự
i gian phanh và l c phanh.
Quãng đường phanh (S p):
Quãng đƣờng phanh là đoạn đƣờ ế ụ ể ừ ờ
ng mà xe ô tô ti p t c di chuy n tính t th i
điể ắt đầu đạp phanh đế ừ ẳn. Đây là chỉ tiêu mà ngƣời điề ể
m b n khi xe d ng h u khi n xe
thƣờ ấ ể ậ ết đƣợ ộ ực quan điều đó giúp ngƣờ
ng quan tâm nh t và có th nh n bi c m t cách tr i
điề ể ử ố ống khi phanh xe ô tô trên đƣờ
u khi n x lý t t các tình hu ng.
Khi phanh quãng đƣờ ỏ ấ ủa ô tô đƣợ ể ứ
ng nh nh t c c tính theo bi u th c sau:

1
2
2 2
min 1 2
. . .
. .
v
j j
p
v
S v dv v v
g g
 
 
  

Trong trƣờ ợp khi phanh đế ừ ẳ
ng h n lúc ô tô d ng h n thì v2 = 0.
Ta có:
2
min 1
.
.
j
p
S v
g


 (1.2)
Trong đó:
: là hệ ố ủ ớ ặ ờ
s bám c a bánh xe v i m t đƣ ng.
v1: là v t
ậ ố ắ
n t c ô tô lúc b đầu quá trình phanh.
v2: là v t thúc quá trình phanh.
ậ ố ế
n t c ô tô lúc k

j: là hệ ố ế
s tính đ n ảnh hƣở ủ ọ ố ủ
ng c a các tr ng kh i quay c a ô tô.
T bi u th c (1.2) nh n th y r ng phanh nh nh t ph c vào
ừ ể ứ ậ ấ ằng quãng đƣờ ỏ ấ ụ thuộ
v n t c chuy ng c a ô tô lúc b p phanh
ậ ố ển độ ủ ắt đầu đạ v1 (theo hàm b c hai), ph
ậ ụ thuộc
vào h s bám và h s n ng c ng kh i quay c a ô tô
ệ ố  ệ ố tính đế ảnh hƣở ủa các trọ ố ủ 
j .
Để ảm quãng đƣờ ầ ả ệ ố
gi ng phanh c n gi m h s 
j, cho nên quãng đƣờ ẽ
ng phanh s
gi m khi c t ly h p r i m i phanh. T công th c (1.2) y r ng v n t c b u phanh
ả ắ ợ ồ ớ ừ ứ thấ ằ ậ ố ắt đầ
càng cao thì quãng đƣờ ớn vì quãng đƣờ ụ ộ
ng phanh càng l ng phanh ph thu c vào bình
phƣơng vậ ố
n t c v1.

16. 5
Gia tốc chậ ầ
m d n khi phanh (J p ):
Gia t c ch m d n khi phanh là m t trong nh ng ch tiêu quan tr
ố ậ ầ ộ ữ ỉ ọng để đánh giá
ch anh ô tô.
ấ ợ
t lƣ ng ph
Biể ứ ị ố
u th c xác đ nh gia t c chậ ầ ự ạ
m d n c c đ i khi phanh là:
max
.
p
i
g
J


 (1.3)
Trong đó:
Jp max: là gia t i.
ốc chậ ầ ự ạ
m d n c c đ

i : là h s n ng các kh ng các chi ti t chuy ng c a ô tô
ệ ố tính đế ảnh hƣở ối lƣợ ế ển độ ủ
khi phanh.
 s bám gi p và m ng.
: là hệ ố ữa lố ặ ờ
t đƣ
g : là gia t ng.
ốc trọng trƣờ
Để xác đị ố ậ ầ ố đo ít hơn và cầ ữ
nh gia t c ch m d n khi phanh, các thông s n nh ng
d ng c T công th c (1.3) ta nh n th y J
ụ ụ đo đơn giản hơn. ừ ứ ậ ấ pmax ph c vào h s
ụ thuộ ệ ố
bám gi a l p và m ng. Vì v y n u bi t h s bám thì có th c gia t
 ữ ố ặt đƣờ ậ ế ế ệ ố  ể tính đƣợ ốc
chậ ầ
m d n khi phanh.
Thời gian phanh ( tp ):
Thời gian phanh đƣợc xác đị ể ứ
nh theo bi u th c sau:
1
min 1 2
2
( )
. .
v
j j
p
v
t dv v v
g g
 
 
  

Khi phanh ô tô đế ẳ
n lúc dùng h n thì v2 = 0.
Ta có:
min 1
.
.
j
p
t v
g


 (1.4)
Đánh giá chất lƣợ ằng cách xác đị ố ề ờ
ng phanh ô tô b nh thông s v th i gian phanh
g p nhi c t nh v n t c c a ô tô lúc b
ặ ều khó khăn và phứ ạp. Vì liên quan đến xác đị ậ ố ủ ắt đầu
đạp phanh đƣợ ất khó khăn, cũng cầ ải có đƣờng để ử ử
c chính xác r n ph th và khi th trên

17. 6
đƣờ ấ ắp đặ ứ ạ ấ ấ ề ờ ệ
ng gây m t an toàn, quá trình l t ph c t p m t r t nhi u th i gian nên hi n nay
r d ng.
ất ít sử ụ
L c phanh riêng (
ự 




p):
L c phanh riêng
ự 
p là l c phanh tính trên m ng c a ô tô, công
ự ột đơn vị trọng lƣợ ủ
thức tính :

p = p
P
G
(1. 5)
L ng v i khi l c phanh c
ực phanh riêng cự ạ
c đ i sẽ ứ ớ ự ự ạ
c đ i:





pmax = max
p
P
G
=
G
G
.

(1.6)
= 
Lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lƣợng phanh ô tô và chỉ tiêu
này đƣợc dùng thuận lợi nhất khi thử phanh trên bệ.
1.2.2. Tính ng ô tô khi phanh
ổn định hƣớ
Trong quá trình phanh thì tr c d c a ô tô có th b
ụ ọc ủ ể ị xoay đi một góc nào đó so
v i qu o chuy c khi phanh. Nguyên nhân là do t ng các l c phanh sinh
ớ ỹ đạ ển động trƣớ ổ ự
ra ở ả ớ ổ ự ở ạ
các bánh xe bên ph i khác v i t ng l c phanh sinh ra các bánh xe bên trái và t o
thành mô men quay vòng Mq quanh tr c th ng tâm A c a ô tô
ụ ẳng đứng Z đi qua trọ ủ
(hình 1.2).
Ổn định hƣớ ỉ tiêu đánh giá khả năng ô tô bị ệ ỹ đạ
ng khi phanh là ch l ch qu o
chuy ng cu i quá trình phanh so v i qu c khi phanh.
ển độ ố ớ ỹ đạo trƣớ
Các thành ph n l c bên ph i: là P
ầ ự ả ph1 c a tr c và P
ủ ục trƣớ ph2 c c sau. Còn
ủa trụ ở các
bánh xe bên trái: có Ptr1 c c và P
ủa trụ ớ
c trƣ tr2 của trục sau.
T ng các l c phanh các bánh xe bên ph i là:
ổ ự ở ả
Pph = Pph1 + Pph2
T ng các l c phanh các bánh xe bên trái là:
ổ ự ở
Ptr = Ptr1 + Ptr2

18. 7
Hình 1.2 ô khi phanh
. Sơ đồ lực tác dụng lên ô t
Trong trƣờ ợ ổ ự ả
ng h p t ng l c phanh bên ph i Pph l ng l c phanh bên trái
ớn hơn tổ ự
Ptr , thì ô tô s quay theo chi quanh tr ng tâm c
ẽ ều mũi tên nhƣ trên hình vẽ ọ ủa ô tô.
Mô men quay vòng Mq nh theo bi u th
đƣợ ị
c xác đ ể ức:
Mq = Pph.
B
2
- Ptr.
B
2
= (Pph - Ptr ).
B
2
(1.7)
Do s ma sát gi a bánh xe và m ng cho nên khi xu t hi n mô men quay
ự ữ ặt đƣờ ấ ệ
vòng Mq các bánh xe c a tr c s có ph n l c R
thì ở ủ ục trƣớ ẽ ả ự y1 tác d ng t m ng
ụ ừ ặt đƣờ
theo phƣơng ngang và các bánh xe ở ụ ẽ ả ự
tr c sau s có ph n l c Ry2 tác d ng.
ụ
Phƣơng trình chuyển độ ủa ô tô đố ớ ọ ủ ể ết nhƣ sau:
ng c i v i tr ng tâm c a xe có th vi
b
R
a
R
M
I y
y
q
z 2
1 





Các l c R
ự y1 và Ry2 nh u so v i M
ỏ hơn nhiề ớ q, để đơn giả ể ỏ
n cho tính toán có th b
qua thành ph n c a hai l c này.
ầ ủ ự
Công thứ ệ đƣợ
c tính góc l ch  c viết nhƣ sau:
2
2.
q
z
M
t
I
 (1.8)
a
B
L b
A
Pph 1
Ptr 1
Ptr2
Pph 2
Mq
Ry 1
R
y 2
y
0 x
V

19. 8
T bi u th c (1.7) cho th y góc l
ừ ể ứ ấ ệch t l thu n v i mô men quay thân xe M
ỉ ệ ậ ớ q ,
v i gian t và t l ngh ch v i mô men quán tính
ới bình phƣơng thờ ỷ ệ ị ớ Iz c a ô tô quanh tr
ủ ục
Z đi qua trọ ủ
ng tâm A c a nó.
Theo tiêu chu n 22-TCN-224-2001 c a B GTVT Vi
ẩ ủ ộ ệt Nam năm 2001 quy định
góc l ch t
ệ ối đa cho phép 
max ≤ 80
so v u và không l ch
ới phƣơng chuyển động ban đầ ệ
kh .
ỏi hành lang phanh 3,5 m (hình 1.2)
Hình 1.3. Sơ đồ hành lang phanh ô tô
V i các h ng phanh truy n th ng, do l c truy n t
ớ ệ thố ề ố ự ề ới các bánh xe là nhƣ
nhau vì v y mà kh m b o hi u qu phanh và
ậ ả năng đả ả ệ ả ổn định phanh thƣờng không đạt
đƣợ ấp trên đƣờng trơn, trƣợ ẫn đế ện tƣợ ứ
c khi phanh g t d n hi ng bó c ng bánh xe và
trƣợt lết.
1.3. Bi n pháp t o hi phanh cao nh t
ệ ạ ệu quả ấ
Theo [1] mu m b o phanh có hi u qu nh t thì l c phanh sinh ra các bánh
ốn đả ả ệ ả ấ ự ở
xe trƣớc Pp1 và các bánh xe sau P
ở p2 ph i tuân theo bi u th
ả ể ức (1.9)
.
1
.
2
b h
P g
P
P a h
P g





(1.9)

20. 9
N u coi bán kính c r
ế bánh xe trƣớ b1 và bán kính bánh xe sau rb2 b ng nhau trong
ằ
quá trình phanh, ta có th vi t quan h gi a mô men phanh c và bánh sau
ể ế ệ ữ ở bánh trƣớ
nhƣ sau:
.
2 2 2 2
.
1 1 1 1
M P r P
p p b p
M P r P
p p b p
 
(1.10)
K p bi u th c (1.9) và
ết hợ ể ứ (1.10) ta có quan hệ sau:
.
2
.
1
M a h
p g
M b h
p g





(1.11)
Trong đó:
Mp1: mô men phanh c n sinh ra c.
ầ ở bánh xe trƣớ
Mp2: mô men phanh c n sinh ra bánh xe sau.
ầ ở
Nhƣ vậ ố ả ả ệ ả ố ấ ở
y mu n đ m b o hi u qu phanh t t nh t thì mô men phanh sinh ra các
bánh xe c u sau và mô men phanh sinh ra các bánh xe c c ph i tuân th bi u
ầ ầu trƣớ ả eo ể
thức (1.11)
T bi u th c (1.9) ta th u ki n s d ng c a ô tô thì tr ng tâm luôn
ừ ể ứ ấy trong điề ệ ử ụ ủ ọ
thay đổ ấ ả ệ ố bám luôn thay đổ ạ ặt đƣờ
i do ch t t i khác nhau và h s i trên các lo i m ng khác
nhau, do v y t s l c phanh P
ậ ỉ ố ự p1 và Pp2 a mãn bi u th c (1.9)
luôn thay đổi theo. Để thỏ ể ứ
ph i mô men sinh ra c và phanh sau b
ải thay đổ ở cơ cấu phanh trƣớ ằng cách thay đổi áp
suấ ớ ầu phanh. Đố ớ ề ống để ả ế ấn đề ắ
t t i b i v i các xe truy n th gi i quy t v trên thì l p thêm
b u hòa l
ộ điề ực phanh.

21. 10
Hình 1.4. Đường đặ ộ điề ự ố
c tính b u hòa l c phanh hai thông s
1 . ng c a b u hòa ng 2 . ng
’ đường đặc tính lý tưở ủ ộ điề ứ lúc đầy tải; ’ đường đặc tính lý tưở
c a b u hòa ng không t
ủ ộ điề ứ ải; P đ.ch ,P’đ.ch.áp su u ch nh c a b u hòa
ất bắ ầu điề
t đ ỉ ủ ộ điề
lực phanh với lúc đầy tải và lúc không tải.
T m OC là b u hòa l ng v i xe không t
ại điể ộ điề ực phanh chƣa làm việc ứ ớ ải
(p1=p2), còn đoạ ẳng CD là đoạ ẳ ộ điề ệc và là đƣờng đặ
n th n th ng mà b u hòa làm vi c
tính c a b u hòa làm vi c th c t y ta th ng g p khúc OCD n m sát
ủ ộ điề ệ ự ế. Nhƣ vậ ấy đƣờ ấ ằ
v ng và n ng cho nên áp su t p
ới đƣờng cong lý tƣở ằm dƣới đƣờng cong lý tƣở ấ 2 d
ở ẫn
độ ỏ hơn áp suấ ầu, do đó bánh xe sau sẽ ị ứ
ng phanh sau luôn nh t yêu c không b bó c ng,
hi u qu phanh s cao và m b o tính nh c a xe. Nguyên lý b u hòa l
ệ ả ẽ đả ả ổn đị ủ ộ điề ực
phanh lúc đầy t . H c trang b b u hòa l c phanh
ải cũng tƣơng tự ệ thống phanh đƣợ ị ộ điề ự
có kh n ch c kh t l t c a các bánh xe c u sau, tuy nhiên, b ng
ả năng hạ ế đƣợ ả năng trƣợ ế ủ ầ ằ
thự ệm đã chứng minh đƣợ
c nghi c, tính năng củ ộ điề ỉ phát huy trong điề
a b u hòa ch u
ki n chuy ng c a xe trên m t s ng nh ng h p xe
ệ ển độ ủ ộ ố loại đƣờ ất định. Trong trƣờ ợ
chuy ng trên các lo ng có h s bám th p hi t l t v n x
ển độ ại đƣờ ệ ố ấ ện tƣợng trƣợ ế ẫ ảy ra, đặc
bi t .
ệt khi phanh ở ố ộ
c đ cao
Khi mô men phanh tác d ng lên bánh xe s sinh ra ph n l c tác d ng t m
ụ ẽ ả ự ụ ừ ặt
đƣờ ở ạ ọ ự Để đạt đƣợ ệ ả ổn đị
ng tr l i bánh xe g i là l c phanh. c hi u qu phanh cao và tính nh

22. 11
phanh thì l c l c bám c a bánh xe v i m ng.
ực phanh sinh ra không đƣợ ớn hơn lự ủ ớ ặt đƣờ
Hơn nữ ôn thay đổ ố ừ ậ ệu cao su có tính đàn
a, mô men phanh lu i làm cho l p làm t v t li
h i b bi n d ng, bán kính làm vi c c a l i gây ra s t t i bánh xe và m
ồ ị ế ạ ệ ủ ốp thay đổ ự trƣợ ạ ặt
đƣờng. Để đánh giá mức độ ợ ử ụ ệm độ ợt tƣơng đố
trƣ t thì ta s d ng khái ni trƣ i. Công
thứ ị ệ ố ợ ƣợc tính nhƣ sau:
c xác đ nh h s trƣ t đ
100%
v r
v



 (1.12)
n t c c n t c quay c a bánh xe; r là bán
Trong đó v là vậ ố ủa tâm bánh xe; ω là vậ ố ủ
kính làm vi a bánh xe.
ệc củ
B ng th c nghi m các nhà khoa h t th hi n m
ằ ự ệ ọc đã xây dựng đƣợc đồ thị trƣợ ể ệ ối
quan h gi a các h s bám d c và h s i v i c
ệ ữ ệ ố ọ ệ ố bám ngang đố ới độ trƣợt tƣơng đố ủa
bánh xe khi phanh (hình 1.5)
T hình 1.5 ta th y các h s bám d
ừ ấ ệ ố ọc φx và h s
ệ ố bám ngang φy đều thay đổi
theo độ ợt. Ban đầu khi tăng độ ợ
trƣ trƣ tthì h s bám d
ệ ố ọc φx tăng lên nhanh và đạt
giá tr c i trong kho ng t n 30 %. N t ti p t s bám
ị ực đạ ả ừ 17% đế ếu độ trƣợ ế ục tăng thì hệ ố
d c gi t i 100% ( l p xe b t l t hoàn toàn khi phanh) thì h s
ọ ảm, khi độ trƣ tăng
ợt ớ ố ị trƣợ ế ệ ố
bám d c gi m kho n 30% so v h s bám c ng h p xe
ọ ả ảng 20% đế ới ệ ố ực đại, trong trƣờ ợ
chạy trên đƣờ ệ ố ấ ệ ố trƣợ ọ ể ảm đi nữa. Đố ớ ệ
ng có h s bám th p thì h s t d c có th gi i v i h
số bám ngang φy s i 100% (l p xe b
ẽ giảm nhanh khi độ trƣợt tăng, khi độ trƣợt tăng tớ ố ị
trƣợt lế ệ ố ẽ ả ố ầ ằ
t hoàn toàn) thì h s bám ngang s gi m xu ng g n b ng không.
H s bám d t giá tr c
ệ ố ọc đạ ị ực đại φxmax t t
ở độ trƣợ ối ƣu 0. B ng th c nghi
ằ ự ệm
đã chứ ỏ ằ ứ ớ ại đƣờ ị độ ợ ờ ằ
ng t r ng ng v i các lo ng khác nhau thì giá tr trƣ t thƣ ng n m
trong gi i h n 30%. giá tr t t
ớ ạn từ 17% đế Ở ị độ trƣợ ối ƣu 0 này không nh m b
ững đả ảo
h s bám d
ệ ố ọc φx có giá tr cao mà h s l n, giúp cho l
ị ệ ố bám ngang cũng có giá trị ớ ực
bám d c và l
ọ ực bám ngang φy c a bánh xe duy trì m c l n nh u
ủ ở ứ ớ ất làm tăng tính hiệ
qu và tính nh c a ô tô khi phanh.
ả ổn đị ủ

23. 12
Hình 1.5 . Đồ ị ệ ố ợ
th h s trư t theo hệ ố ọ
s bám d c và ngang
Qua phân tích trên ta th l c phanh h ng l n
ở ấy ự ở ệ thống phanh thông thƣờ ớ
nhƣng không thể thay đổ ả ọ ệ ố ự ớ
i theo t i tr ng và h s bám khi phanh cho nên l c phanh l n
hơn ự ấ ẫn đế ị ợ ế ả ệ ả
l c bám khi phanh g p, d n các bánh xe b trƣ t l t làm gi m hi u qu phanh
và m nh c a hi t l t t i các bánh xe khi phanh
ất ổn đị ủa xe. Để ngăn ngừ ện tƣợng trƣợ ế ạ
trên ô tô h i ng u khi n t cho
ệ thống phanh ABS ra đờ . Đây là hệ thố phanh điề ển điệ ử
phép t u khi n áp su t trong d ng phanh các bánh xe ng v
ự động điề ể ấ ẫn độ ứ ới độ trƣợt
c a bánh xe trong quá trình phanh n t t t l c phanh c
ủ ằm trong độ trƣợ ối ƣu, đạ ự ực đại
PPmax = φxmax.Gb. Nhờ tính năng điề ể ừ
u khi n này, trong quá trình phanh mà xe v a có
hi u qu phanh cao, v u khi n t
ệ ả ừa ổn định hƣớng và điề ể ốt.
Trong hình 1.6, bi u di n h ng phanh khí nén trang b ABS, s khác bi
ể ễ sơ đồ ệ thố ị ự ệt
gi a h ng phanh khí trang b ABS trên so v i h ng có
ữ ệ thố ị ớ ệ thống phanh thông thƣờ
thêm h ng u khi n t bao g m các c m bi n bánh xe, b u khi n ECU
ệ thố điề ển điệ ử ồ ả ế ộ điề ể
và b p hành van ABS.
ộ chấ

24. 13
Hình 1.6. Sơ đồ ệ ố
h th ng phanh ABS
Hiệ ạ ệ ố ấ ề ạ
n t i h th ng phanh khí nén có r t nhi u cách phân lo i, phân
sau đây là cách
lo i h th
ạ ệ ố ố ả ế
ng phanh theo s c m bi n và module :
- 4S/4M: H ng phanh có 4 c n và 4 van ABS
ệ thố ảm biế
- 6S/4M: H ng phanh có 6 c n và 4 van ABS
ệ thố ảm biế
- 6S/6M: H ng phanh có 6 c n và 6 van ABS
ệ thố ảm biế
Trong ba c u hình van ABS trên thì c t ch ng phanh t
ấ ấu hình 6S/6M đạ ất lƣợ ốt hơn
vì c u hình này có 6 c m bi t t ng, 6 van ABS ho
ấ ả ến đặ ại 6 bánh xe tƣơng ứ ạt động điều
khi c l p. Nh v y mà s t t m b o hi u qu
ển 6 bánh xe độ ậ ờ ậ ẽ duy trì đƣợc độ trƣợ ối ƣu, đả ả ệ ả
phanh cao nhất.
H ng phanh trang b u ch nh áp su t trong b u phanh
ệ thố ị ABS giúp điề ỉ ấ ầ tăng, giảm,
gi , t o l c phanh thích h p t ng ch t bánh xe trong kho ng
ữ áp ạ ự ợ ừ đó khố ế đƣợc độ trƣợ ả
điề ỉ ự ể ạ ữ ệ
u ch nh. Tuy nhiên trong van ABS do có s chuy n tr ng thái gi a các pha làm vi c
v i nhau cho u nh áp su t, ng t i gian ng
ớ nên làm tăng độ trễ điề chỉ ấ ảnh hƣở ới thờ tác độ

25. 14
trong h ng. H i h ng phanh
ệ thố ệ thống phanh ABS khí nén có ƣu điểm hơn so vớ ệ thố
thủ ực là sinh ra đƣợ
y l c c
lự phanh l n, làm gi m s c c u khi i v i h
ớ ả ứ ủa ngƣời điề ển. Đố ớ ệ
th th
ố ủ ực, tuy không có độ ậ ụ ủ ệ
ng phanh th y l ch m tác d ng c a h ống nhƣng lại sinh ra
l ng phanh trên xe t
ực phanh nhỏ, không đủ đáp ứ ải.
1.4. M t s nghiên c c
ộ ố ứu về ABS khí nén trong và ngoài nƣớ
Trên th t nhi u nghiên c u v ABS khí nén.
ế giới đã có rấ ề ứ ề lĩnh vực Sau đây là
m t s nghiên c u n i b n ABS trên h ng phanh khí nén: Nghiên c u
ộ ố ứ ổ ật liên quan đế ệ thố ứ
“Development of a heavy truck vehicle using trucksim and model based design of ABS
and ESC and controllers in simulink’’ của Shreesha Yogish Rao đƣợ ố năm
c công b
2013 đã xây dựng đƣợ ệ ố ầ ề
c mô hình h th ng van ABS khí nén trên ph n m m Trucksim.
Ngoài ra nghiên c u xây d ng trên mô hình th c t o sát so sánh v t qu
ứ còn ự ự ế để khả ới kế ả
thu đƣợ và đƣa ra các công thứ ế ả ự ế ứ ụ ỹ ậ
c c, k t qu th c t ng d ng vào k thu t.
Bài báo Hardware- - -Loop Simulation of Pneumatic Antilock Braking
“ in the
System Basedon Modelica a Zhang Hongchang, Zhang Yunqing, and Chen Liping
’’ củ
thuộc Center for Computer-Aided Design Huazhong University of Science &
Technology, Wuhan, China, đƣợ ố ạ
c công b trên t p chí International Journal of
CAD/CAM, năm 2010. Trong bài báo tác giả đã ựng mô hình độ ự ọ
xây d ng l c h c ½ xe,
đƣa ra ật toán điề ể ứ ụng đƣợc phƣơng pháp “ ”
thu u khi n ABS và ng d hardware in loop
vào trong mô hình. Trong k t qu , tác gi m v i c ng h p có
ế ả ả đã làm thí nghiệ ớ ả 2 trƣờ ợ
ABS và không có ABS và tính toán, mô t t c a bánh xe trong 2 lo ng
ả độ trƣợ ủ ại đƣờ
khác nhau có h s bám 0,8 và 0,3 và k t qu giá tr u khi
ệ ố ế ả ị độ trƣợt đƣợc điề ển trong độ
trƣợt 0,1 và 0,25.
M t s công trình nghiên c n h ng phanh khí nén trang b
ộ ố ứu liên quan đế ệ thố ị
ABS trong nƣớc.
Đề ạc sĩ năm 2013 “ ứ ả ộ ố ố ệ ủ ệ
tài th Nghiên c u kh o sát m t s thông s làm vi c c a h
thống phanh khí nén trên mô hình’’ củ ả ần Văn Quyế ả đã ỏ
a tác gi Tr t. Tác gi mô ph ng
và đánh giá ảnh hƣở ố đầ ủ ầ ử ệ ố
ng các thông s u vào c a các ph n t trong h th ng phanh khí

26. 15
nén, trong lu c u t o và nguyên lý ho ng, các
ận văn, tác giả cũng nêu lên sơ đồ ấ ạ ạt độ
bƣớ ế ạ ủ ận văn, tác giả ỉ đƣa ra các bƣớ ế
c ch t o c a van ABS. Tuy nhiên trong lu ch c ch
t o b p hành và d ng l vi ng trên lý thuy
ạ ộ chấ ừ ại ở ệc tính toán mô phỏ ết.
Đề ạc sĩ năm 2013 “ Mô phỏ ộ điề ể ” ủ ả
tài th ng b u khi n phanh ABS khí nén c a tác gi
Nguy n Trung Kiên. tài, tác gi ng mô hình tính toán b p hành
ễ Trong đề ả đã xây dự ộ chấ
van ABS khí nén và đã khảo sát đặ ủ ị ộ ấ ớ
c tính c a xe có trang b b ch p hành trên v i các
lo i
ại đƣờ n đề ớ ỉ ừ ạ
ng khác nhau. Tuy nhiê tài m i ch d ng l ở ệ ỏng chƣa làm
vi c mô ph
thực nghiệm để ể ứ ạ ặ ủ
ki m ch ng l i đ c tính c a van.
Đối với hệ thống phanh khí nén trang bị ABS trong nƣớc vẫn còn là mới, các tài
liệu chủ yếu là tiếng Anh, chƣa có sách hƣớng dẫn cụ thể cho ngƣời sửa chữa, gây khó
khăn trong quá trình làm việc ấ ừ ầ tôi đã chọn đề ận văn nhƣ
. Xu t phát t yêu c u trên tài lu
sau:
“ ựng mô hình tính toán cơ cấ ấ ệ ố
Xây d u ch p hành trong h th ng phanh khí
nén trang bị ABS ’’
Để ự ệ ệ ụ ận văn đã giả ế ấn đề
th c hi n nhi m v trên lu i quy t các v :
sau
- Nghiên c u nhi m v và các yêu c ng phanh khí nén;
ứ ệ ụ ầu đối với hệ thố
- và nguyên lý ho ng h ng phanh khí nén trang b ABS;
Sơ đồ ạ ộ
t đ ệ thố ị
- u ch p hành trong h ng phanh ABS khí nén
Tính toán khảo sát đặc tính của cơ cấ ấ ệ thố
- Mô ph c u ch p hành, các tr ng thái làm vi c c a h ng phanh
ỏng tính toán cơ ấ ấ ạ ệ ủ ệ thố
ABS khí nén trên ph n m matlab simulink.
ầ ềm
N :
ội dung của luận văn gồm 4 chƣơng
m v , ch ng, hi u qu
Chƣơng 1. Trong chƣơng 1 luận văn nêu nhiệ ụ ất lƣợ ệ ả
phanh, các yêu c u chung v i h ng phanh khí nén, phân tích nh ng m t h n ch
ầ ớ ệ thố ữ ặ ạ ế
mà h c. T n ch n h ng
ệ thống phanh thƣờng không đáp ứng đƣợ ừ cơ sở đó dẫn đế ọ ệ thố
phanh khí trang b ABS.
ị

27. 16
Nêu lên nguyên lý ho ng c a h ng phanh khí nén, t
Chƣơng 2. ạt độ ủ ệ thố ừ đó
phân tích c o c a các phân t trong h th m bi bánh xe và
ấu tạ ủ ử ệ ống nhƣ ECU, cả ến tốc độ
b p hành van ABS.
ộ chấ
xây d ng l c h
Chƣơng 3. Nội dung chƣơng 3 ựng phƣơng trình mô tả độ ự ọc
phanh khí nén ABS.
c tính van ABS và mô ph ng s quá trình ho ng
Chƣơng 4. Khảo sát đặ ỏ ố ạt độ
c a h ng phanh. Xây d ng mô hình thí nghi c tính tr c a dòng khí
ủ ệ thố ự ệm để tìm ra đặ ễ ủ
qua van.

28. 17
CHƢƠNG II ẠT ĐỘ Ủ Ệ Ố
. NGUYÊN LÝ HO NG C A H TH NG
PHANH KHÍ NÉN TRANG B ABS
Ị
2.1 h ng phanh khí nén ABS
Sơ đồ ệ thố
Hình 2.1. Sơ đồ ẫn độ ị
d ng phanh khí nén 2 dòng có trang b ABS
1. T ng van phanh ; 2. bình khí nén 3. b p hành van ABS 4. b u phanh; 5.
ổ ; ộ chấ ầ
c n 6. các bánh xe trên ô tô; 7. u khi n ECU
ảm biế là bộ điề ể
Trên hình (2.1) tín hi u t các c m bi t t i các bánh xe g
ệ ừ ả ến đo tốc độ (5) đặ ạ ửi tín
hi u v b u khi n tính toán u khi n s ng
ệ ề ộ điề ể ECU (7) để và đƣa ra tín hiệu điề ể ự hoạt độ
b p hành van ABS ). B p hành c a h ng phanh ABS là h ng van khí
ộ chấ (3 ộ chấ ủ ệ thố ệ thố
nén điệ ừ, đặ ại ví trí trƣớ ầ ệ ụ đóng mở đƣờ ừ
n t t t c các b u phanh làm nhi m v ng khí t bình
khí t i các b u phanh nh m u ch nh áp su t t i các b ng. Khi
ớ ầ (4) ằ điề ỉ ấ ớ ầu phanh tƣơng ứ
van ABS ho ng thì ECU s c n t làm nhi m v
ạt độ ẽ ấp điện cho hai van điệ ừ ệ ụ đóng và mở
hai màng van tƣơng ứng. Trong quá trình đóng mở van do có hành trình cơ khí đóng
ng t c a các màng d n t ng dòng khí vào b a khi ECU c
ắ ủ ẫ ới ảnh hƣở ầu phanh. Hơn nữ ấp
tín hi u khi n t c a t n t không ho
ệu điề ển van điệ ừ , do độ trễ ủ ừ trƣờng nên các van điệ ừ ạt
độ ậ ứ ẫ ớ ộ ễ đóng mở
ng ngay l p t c d n t i đ tr các van.

29. 18
2.2 m chi ti t trong h ng phanh ABS khí nén
Các cụ ế ệ thố
H ng phanh ABS là h ng phanh k t h p gi n t , ngoài các
ệ thố ệ thố ế ợ ữa cơ khí và điệ ử
cơ cấu cơ khí giống nhƣ trong hệ ống phanh khí nén thông thƣờ ệ ố
th ng thì h th ng phanh
trang bị ụ ế
ABS còn có c m chi ti t sau:
 Các c m bi n t bánh xe
ả ế ố ộ
c đ
 ECU điề ể
u khi n
 B p hành van ABS.
ộ chấ
C m bi n t t t c góc bánh xe là
ả ế ốc độ bánh xe đặ ại moay ơ bánh xe dùng để đo vận tố
lo i c trí
ạ ả ến điệ ừ ị
m bi n t có v c trình bày trong hình 2.2
đƣợ
Hình m bi
2.2. Cả ế ắp trên moay ơ bánh xe
n l
C u t o c a c m bi n (hình 2.3) g m m t cu n dây qu n trên lõi s t t
ấ ạ ủ ả ế ồ ộ ộ ấn cách điệ ắ ừ.
Nam châm có nhi t o ra t
ệm vụ ạ ừ trƣờng thay đổi.

30. 19
Hình 2.3. C u t o và ho ng c a c m bi n v n t c bánh xe.
ấ ạ ạ ộ
t đ ủ ả ế ậ ố
Nguyên lý đo ố ộ ủ
t c đ góc c a bánh xe :
Khi 1 v y qua khe h gi a lõi i t
ấu răng trên vành răng chạ ở ữ , cuộn dây làm thay đổ ừ
trở ộ
cu n mạ ạ ậy vành răng có Z vấu răng, thì vành răng phả ầ
ch, t o ra 1 xung. V i có N l n
đế ế ầ ố đế ủa vành răng là N/Z
m xung khi quay h t 1 vòng bánh xe. T n s m xung (f) c
(lần). Mà ta đã biế ậ
t v n tố ế ợ ể ứ
c góc bánh xe = 2 .f (rad/s). K
  t h p 2 bi u th c trên ta có
công th c tính v n t c góc bánh xe:
ứ ậ ố .2
.
N
t z

  , trong đó N là số xung đếm đƣợc theo
th i gian, t là th
ờ ờ ủa vành răng, Z là số
i gian quay c răng trên vành răng.
Khi vành răng quay theo bánh xe, khe hở ữ ộ dây và vành răng thay đổ
gi a lõi cu n i
làm t n m i. T i làm t thông qua cu n dây bi n thiên
ừ trở cuộ ạch thay đổ ừ trở thay đổ ừ ộ ế
làm xu t hi n su ng xoay chi u d và t n s i t
ấ ệ ất điện độ ề ạng hình sin có biên độ ầ ố thay đổ ỉ
l theo t góc bánh xe (hình 2.3). Tín hi u này luôn g i v ECU, tùy theo c u t o
ệ ốc độ ệ ử ề ấ ạ
c m bi n
ả ế , vành răng và khe hở t n áp. Tín hi u ra
để ạo ra các xung điệ ệu điện áp đầ
đƣợ ể ệ
c th hi n trên hình 2.4

31. 20
Hinh 2.4. m bi
n áp t
Tín hiệu điệ ra ại cả ế ốc độ
n t bánh xe.
ECU đƣợc xem nhƣ ộ ậ ủ ệ ố ạt độ
b ph n trung tâm c a h th ng phanh ABS, ho ng
theo cơ t u ch nh v chính xác cao. Khi có tín hi u t c n bánh
chế ự động điề ỉ ới độ ệ ừ ảm biế
xe g i v , ECU s x lý các tín hi t bánh xe và
ử ề ẽ ử ệu đó, tính toán khả năng xảy ra độ trƣợ
tiế ớ ị ngƣỡng đã thiế ậ ẵ ộ ớ ECU, sau đó sẽ
n hành so sánh v i các giá tr t l p s n trong b nh
quy nh khi nào thì g i tín hi u khi n xu c hi n các pha
ết đị ử ệu điề ể ống van ABS để thự ệ
tăng, giữ ả ầ ằm duy trì độ ợ ối ƣu cho bánh xe.
, gi m áp trong b u phanh nh trƣ t t Các tín
hi u vào ra c vi x u di n hình 2.5.
ệ ủa bộ ử lý đƣợc biể ễ
- C m bi n t : bao g m các c m bi n t bánh xe, có nhi m v g i tín
ả ế ốc độ ồ ả ế ốc độ ệ ụ ử
hi u t c a bánh xe v ECU, t x lý tín hi u
ệ ốc độ ủ ề ại đây ECU sẽ ử ệu đó và dùng để điề
khi n van ABS.
ể
- Công t ng thì tín hi u c m bi n t v n g i v ECU và
ắc phanh: bình thƣờ ệ ả ế ốc độ ẫ ử ề
ECU v p phanh), ch khi nào công t p tín
ẫn chƣa hoạt động ( chƣa đạ ỉ ắc đèn phanh cấ
hi p phanh) thì ECU s tính toán và x lý các tín hi u t c m bi n t g
ệu (đã đạ ẽ ử ệ ừ ả ế ốc độ ửi
v .
ề

32. 21
Hình 2.5. u khi n ECU c a ABS v i các tín hi u vào và ra.
Khố ề
i đi ể ủ ớ ệu đầ
- nh báo ABS: nh ng. Khi
Đèn cả Đèn cả báo ABS sáng khi động cơ đã hoạt độ
có s c x y ra v i h ng phanh ABS trong quá trình ho , nh báo ABS
ự ố ả ớ ệ thố ạt động đèn cả
báo cho ngƣờ ậ ế ể điề ể ự ợ
i v n hành bi t đ u khi n l c phanh phù h p.
Khi khóa kh ng b t, h ng ABS s ki m tra kho ng 20 giây, n u có l
ởi độ ậ ệ thố ẽ ể ả ế ỗi
thì đèn c nh báo ABS s
ả ẽ sáng báo cho ngƣời điề ể ế
u khi n bi t xử lý.
2.3. Các pha hoạ ộ
t đ ng van ABS
K u van ng t c v
ết cấ ở trạ hái ban đ u đƣ
ầ ợ ẽ hình 2.6
Khoang cung c c n i tr c ti p v i ngu n cung c p khí; Khoang phân
ấp A đƣợ ố ự ế ớ ồ ấ
ph c n i b u phanh và khoang x i thông v i khí quy
ố ợ
i B đƣ ối vớ ầ ả C nố ớ ển.
Van n p (1) luôn ho ng 2 chi u, c kích ho t thì m l
ạ ạt độ ề khi van (1) đƣợ ạ ở ỗ thông
(4) n i thông khoang cung c p A và khoang E, c 2 khoang này c n i thông v
ố ấ ả đƣợ ố ới
khí quy n. Còn khi van (1) không b kích ho t thì nó làm cho l l
ể ị ạ ỗ thông (4) đóng, ỗ
thông (5) m làm n i thông khoang i qua khoang C qua l thông (3).
ở ố D vớ ỗ

33. 22
Van xả (2) cũng hoạt độ ề khi van (2) không đƣợ ạ ở ỗ
ng 2 chi u, c kích ho t làm m l
thô i
ng l thông (7), cho phép khoang A n i thông v
(6) và đóng ỗ ố ớ khoang G. Khi van
(2) đƣợ ạ ở ỗ (7) và đóng ỗ (6), khi đó nố
c kích ho t thì m l thông l thông i thông khoang
điề ể ả ả
u khi n màng x G và khoang x khí C;
Ở ạng thái ban đầ điề ể ố ớ
tr u, khoang A và khoang u khi n D n i thông v i nhau qua
l ng thái trung gian gi khoang D và
ỗ thông (3). Trong khi đó van màng (8) luôn ở trạ ữa
2 khoang ng thái trung gian gi khoang F và G;
A và B; van màng (9) luôn nằm ở trạ ữa 2
Hình 2.6. Sơ đồ ấ ạ
c u t o van ABS
A- p; B- phân ph i; C- Khoang x -Khoang u khi n van
Khoang cung cấ Khoang ố ả; D điề ể
n p; G-Khoang u khi n van x ; 1- n t n p; 2- n t x -Van màng
ạ điề ể ả Van điệ ừ ạ Van điệ ừ ả; 8
(n );
ạ ả
p); 9-Van màng (x

34. 23
Pha tăng áp khi ABS chƣa hoạt động
Khi b p phanh, h s t c a bánh xe b t trong b u
ắt đầu đạ ệ ố trƣợ ủ ắt đầu tăng, áp suấ ầ
phanh cũng đang tăng dầ ễ ến quá trình đƣợ ể ệ
n. Di n bi c th hi n hình 2.7
Do l thông (5) m , cho phép khoang u khi n D s n
ỗ thông (4) đóng và lỗ ở điề ể ẽ ối
thông v i khí tr i qua l thông (3) và (5). Do s chênh áp gi khoang phân ph i A l
ớ ờ ỗ ự ữa ố ớn
hơn ẽ ị đẩ
khoang D nên van màng (8) s b y lên m t trên c a van ép sát vào khoang
ặ ủ D
làm n i thông khoang A và khoang B, k t qu khí nén ch y t bình khí nén t i b
ố ế ả ả ừ ớ ầu
phanh.
Hình 2.7. ng.
Pha tăng áp khi van ABS chưa hoạt độ
L thông (6) m , l thông làm n i thông khoang A v khoang G t o
ỗ ở ỗ (7) đóng ố ới ạ
nên áp su t t khoang G l t t khoang B, ép màng (9) lên m t trên c
ấ ại ớn hơn áp suấ ại ặ ủa
màng, ngăn không cho khí thoát ra từ ớ ể
khoang B t i khí quy n. Trong pha này, ABS
chƣa hoạt độ ấ ẫn đi vào bầ
ng, áp su t v u phanh qua khoang B và không thoát ra ngoài
qua khoang o nên s u phanh.
C, tạ ự tăng áp trong bầ

35. 24
Pha giảm áp
Khi áp su t trong b n t i mô men phanh sinh ra l n, làm
ấ ầu phanh tăng nhanh dẫ ớ ớ
cho độ ợ ủ ằ ị ần điề ỉ ầ ả
trƣ t c a bánh xe không n m trong giá tr c u ch nh. Lúc này c n gi m áp
suất phanh để điề ả ự ỏ đi, tăng hệ ố ễ ế ạt độ ủ
u gi m l c phanh nh s bám lên. Di n bi n ho ng c a
pha gi m áp n hình 2.8
ả đƣợc thể hiệ
Hình 2.8. Pha gi m áp c a van ABS.
ả ủ
Khi có dòng điệ ớ ộ ủ ạ ở ỗ (4) và đóng ỗ
n t i cu n dây c a van n p (1) thì m l thông l
thông thông i
(5), cho phép khí nén t khoang A l
ừ đi qua ỗ (3) tớ khoang D t o s
ạ ự chênh
áp gi khoang D l khoang khoang
ữa ớn hơn B làm cho màng (8) đóng lại, ngăn lƣu
thông gi khoang A và B. K t qu không cho khí nén t i b u phanh
ữa ế ả ừ bình khí đi tớ ầ
nữa.
Đồ ờ ộn dây van (2) cũng có dòng điện đi tới làm đóng ỗ
ng th i, cu l (6) và
thông
m l thông khoang G n i thông v khoang C cho nên khí trong khoang G thoát
ở ỗ (7), ố ới
ra ngoài khí quy n, ng th i do s
ể đồ ờ ự chênh áp khoang B và khoang G nên đóng van
màng (9), khí nén t trong b u phanh qua l (10) thoát ra ngoài khí quy n. K t qu
ừ ầ ỗ ể ế ả

36. 25
làm m, l
áp su t trong b u phanh gi
ấ ầ ả ự ảm do đó làm cho độ ợ
c phanh gi trƣ t bánh xe duy
trì trong ngƣỡ ần điề ỉ
ng c u ch nh.
Pha gi áp
ữ
Quá trình pha giữ áp đƣợc thể ệ
hi n hình (2.9)
Hình 2.9. Pha gi áp c a van ABS
ữ ủ .
ECU s không g i tín hi u khi n t i van n p (1). Tr ng thái ho ng c
ẽ ử ệu điề ể ớ ạ ạ ạt độ ủa
van gi ng pha gi m áp t p khí t i b u phanh.
ữ áp giống nhƣ hoạ ộ
t đ ả ức là không cấ ớ ầ
ECU ch c p tín hi u khi n t i van x (2), th c hi van
ỉ ấ ệu điề ể ớ ả ự ện đóng van (7) mở
(6), n i thông khoang A và khoang G làm cho áp su t t khoang
ố ấ ại G tăng lên nhanh
chóng và l t t khoang B. Chính s (9) lên b
ớn hơn áp suấ ại ự chênh áp đó ép sát màng ề
m khoang khoang B. K t qu áp su
ặt B, ngăn không cho khí nén thoát ra ngoài từ ế ả ất
trong bầu phanh đƣợ ữ không đổ ự
c gi i th c hi áp.
ệ ữ
n quá trình gi
Pha gi áp van ABS duy trì ho n t n khi áp su t trong b u phanh
ữ ạt động cho đế ậ ấ ầ
gi t bánh xe n m ngoài giá tr t c u ch nh. ECU s tính toán tín
ảm, độ trƣợ ằ ị độ trƣợ ần điề ỉ ẽ
hi u t c m bi n t g i v và quy nh th g i tín hi u khi
ệ ừ ả ế ốc độ ử ề ết đị ời điểm để ử ệu điề ển

37. 26
xu ng van ABS th c hi l c th hi n
ố ự ện quá trình tăng áp trở ại. Sơ đồ pha tăng áp đƣợ ể ệ
hình 2.10
Hình 2.10. Pha tăng áp khi ạt độ
van ABS ho ng.
ECU c p tín hi u khi n t i van (1) làm l thông (5)
ấ ệu điề ể ớ ỗ thông (4) đóng và lỗ
m , cho phép khoang u khi n D s n i thông v i khí tr i qua l thông (3) và (5). Do
ở điề ể ẽ ố ớ ờ ỗ
s chênh áp gi khoang phân ph i B l khoang D nên van màng (8) s b
ự ữa ố ớn hơn ẽ ị đẩy
lên m t trên c a van ép sát vào khoang D làm n i thông khoang A và khoang B, k
ặ ủ ố ết
qu khí nén ch y t bình khí nén t u phanh.
ả ả ừ ới bầ
Đồ ờ ấ ệu điề ể ớ ỗ ở đóng lỗ
ng th i, ECU c p tín hi u khi n t i van (2) làm l thông (6) m
thông (7), n i thông khoang A v khoang G t o nên áp su t t khoang G l
ố ới ạ ấ ại ớn hơn áp
suấ ạ
t t i khoang B, ép màng (9) lên m t trên c
ặ ủa màng, ngăn không cho khí thoát ra từ
khoang B t i khí quy ng, áp su t v u
ớ ển. Trong pha này, ABS chƣa hoạt độ ấ ẫn đi vào bầ
phanh qua khoang B và không thoát ra ngoài qua khoang C, t o nên s
ạ ự tăng áp trong
b u phanh.
ầ
Quá trình di n bi n c , gi m áp c l p l u khi n
ễ ế ủa các pha tăng, giữ ả ứ ặp đi lặ ại để điề ể
độ ợ ằm trong độ ợ ốn cho đế ậ ừ ạ
trƣ t bánh xe n trƣ t mong mu n t n khi xe d ng l i.

38. 27
B ng 2.1. B ng bi u di n các ng thái pha, tr ng thái van, tr ng thái n i thông, ng
ả ả ể ễ trạ ạ ạ ố ắt
c a các khoang trong van ABS.
ủ
Trạng thái
các pha
Trạng thái các
van điện từ 1 và
2
Trạng thái các
van 8 và 9
Trạng thái nối
thông các
khoang trong
van ABS
Trạng thái
ngắt các
khoang trong
van ABS
Van 1 Van 2 van 8 van 9
Tăng áp
không ABS
Tắt Tắt Mở Đóng
A nối thông B;
C
D nối thông
B#G
Giảm áp Bật Bật Đóng Mở
A nối thông D
G nối thôngC
B nối thông C
D#B
A#B
Giữ áp Bật Tắt Đóng Đóng A nối thông G B#G
Tăng áp có
ABS
Tắt Tắt Mở Đóng
A nối thông
B
D nối thông C
B#G
Ghi chú cho bảng 2.1
Ký hiệ ắ ế
u: # là ng t k t nối
Qua di n bi n ho ng c a các pha, ng m i quan h gi
ễ ế ạt độ ủ ngƣời ta đã xây dự ố ệ ữa
các thông s làm vi c trong h ). Thông qua mô
ố ệ ệ thống phanh ABS nhƣ trên hình (2.11
hình có th d dàng phân tích di n bi n các quy lu t bi i các thông s áp su t, t
ể ễ ễ ế ậ ến đổ ố ấ ốc
độ ủ
c a bánh xe trong quá trình phanh ABS.

39. 28
Hình 2.11.Đồ ị ễ ế ệ ệ ố
th di n bi n quá trình làm vi c h th ng phanh ABS
ta nh n xét sau:
Qua hình 2.11 ậ
Khi t xe gi m, t gi
ốc độ ả ốc độ bánh xe cũng ảm theo nhƣng lúc tăng, lúc giảm
gây ảnh hƣởng cho ngƣời lái bên trong.
Chu k ho ng c i chu k p theo do s
ỳ ạt độ ủa van ABS lúc đầu dài hơn so vớ ỳ tiế ự
c n thi t o l c phanh l n, làm phanh xe
ầ ết tăng áp lúc ban đầu để ạ ự ớ nhanh hơn. Chu kỳ
sau nhỏ hơn dẫn đế ầ ố ệ
n t n s làm vi c c a h ch
ủ ệ ố ớ ả
th ng l n, làm gi m ất lƣợng phanh .
Nhậ Trong chƣơng 2, luận văn trình bày sơ đồ ệ ố
n xét: h th ng phanh khí nén
trang b ABS, so sánh v i h ng có thêm các ph n t
ị ớ ệ thống phanh khí nén thông thƣờ ầ ử
nhƣ van ABS, cả ế ộ điề ể Nhƣ vậ ả ẩ ủ ệ
m bi n và b u khi n ECU. y thì giá thành s n ph m c a h

40. 29
th th
ố ẽ ờ ệ
ng phanh s tăng, tuy nhiên nh có h ống phanh ABS mà đã giảm đi rấ ề
t nhi u tai
n n hành c
ạn, nâng cao tính năng vậ ủa xe.
Trong quá trình phanh, c m bi n t luôn g i tín hi u v tính toán
ả ế ốc độ ử ệ ề ECU để
xác định độ ợ ệ ự ện các quá trình tăng,
trƣ t trong quá trình phanh và phát tín hi u th c hi
gi , gi m áp nh, t o hi u qu phanh cao nh
ữ ả để thay đổi lực pha ạ ệ ả ất.
Có 2 lo i tr gây nên trong h v v n t . Khi
ạ ễ ệ thống đó là trễ ề cơ khí và trễ ề điệ ừ
van chuy n tr ng pha ho ng, do th i gian áp su t khí c n y khoang
ể ạ thái ạt độ ờ ấ ần điề đầ
chứa để ạ ấ ệ ạ ự ạ ủa van màng đã tạ ờ
t o áp su t chênh l ch t o s nâng van hay h c o ra th i gian
tr trong quá trình phanh.
ễ
Trong h ng phanh t sát b u phanh, trong quá trình
ệ thố ABS khí nén, van ABS đặ ầ
phanh (tăng, giữ ả ề ữ ầ ắ ậ
, gi m áp) do có chi u dài gi a van ABS và b u phanh ng n vì v y ít
b c n gi a các ph n t ng d n t gi m th i gian tr trong khi phanh.
ị ả ữ ầ ử trong hệ thố ẫ ới ả ờ ễ

41. 30
CHƢƠNG III. XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH MÔ TẢ ĐỘ Ự Ọ
NG L C H C
PHANH KHÍ NÉN ABS
3.1. M c tiêu
ụ
Trong quá trình làm vi c, các thông s ng thái c a không khí trong h ng
ệ ố trạ ủ ệ thố
d ng phanh luôn luôn bi kh o sát ng, áp su t c a dòng khí qua
ẫn độ ến đổi. Để ả lƣu lƣợ ấ ủ
m i ph n t c a h ng d ng phanh khí nén c n ph i xây d c các h
ỗ ầ ử ủ ệ thố ẫn độ ầ ả ựng đƣợ ệ
phƣơng trình vi phân để ỏ ệ ủ ệ ống. Qua đó tìm ra đƣợ
mô ph ng quá trình làm vi c c a h th c
các quy lu có th c các thông s ng thái c a không khí trong h
ật để ể xác định rõ đƣợ ố trạ ủ ệ
thố ẫn độ ị
ng d ng phanh khí nén trang b ABS.
3.2. ng
Độ l c phanh ABS
ực họ
c xây d ng l c h c xe giúp ta phân tích nh các l c tác
Việ ựng mô hình độ ự ọ , xác đị ự
d ng vào o chuy ng c a xe.
ụ xe, thông qua đó tính toán đƣợc quỹ đạ ển độ ủ
Việc l a ch
ự ọ ứ ảnh hƣở ế ịnh đế
n mô hình nghiên c u quá trình phanh có ng quy t đ n
độ ủ ế ả phân tích. Để tính toán độ ọ ể ử
chính xác c a k t qu ng h c quá trình phanh có th s
d ng mô hình ¼ xe trong m t c t d m c ng
ụ ặ ắ ọc. Ƣu điể ủa mô hình là đơn giản và đáp ứ
đƣợ ầ ủ ận văn đặ ỏng ta đặ ộ ố ả ế
c yêu c u c a lu t ra. Trong quá trình mô ph t m t s gi thuy t
sau:
- ng ¼ xe M bi ng bi i ph
Khối lƣợ ến đổi trong quá trình phanh, lƣợ ến đổ ụ thuộc
vào m a gi c phanh.
ức biến đổi củ ảm tố
-Trong quá trình phanh ô tô, h s bám gi a bánh xe và m ng luôn bi n
ệ ố ữ ặt đƣờ ế
đổ ụ ộ ố ộ ển động và độ trƣợ ủ ớ ề ặt đƣờ
i ph thu c vào t c đ chuy t c a bánh xe v i b m ng
Xây d p xe ch y trên
ựng mô hình động lực phanh ABS trong trƣờng hợ ạ
đƣờ ẳ
ng th ng

42. 31
Hình 3.1. Mô hình độ ự ọ
ng l c h c ¼ xe
Các thành ph n l c trong mô hình.
ầ ự
- n l m ng tác d ng lên bánh xe bao g m l c d
Phả ực từ ặt đƣờ ụ ồ ự ọc Fx và lực ngang Fy (N)
- u sinh ra M
Mô men phanh do cơ cấ p (Nm)
- L a xe F
ực quán tính củ qt (N)
- Tr ng ng xe G (N)
ọ lƣợ
- Bán kính làm việc của xe Rb (m)
Các phƣơng trình vi phân mô tả độ ự ọ
ng l c h c quá trình phanh khi xe
chuy ng th .
ể ộ
n đ ẳng
Xét cân bằ ực theo phƣơng dọc ta có phƣơng trình:
ng l
Fqt = FX + Pω (3.1)
Trong đó :
Pω n không khí (N) v P
là lực cả ới ω = K.F.v2
(3.2)
s c n K = 0,36
K là hệ ố ản không khí, đối với xe tải chọ (Ns2
/m4)
F là di n tích c n chính di n c a ô tô (m
ệ ả ệ ủ 2
)
v là tốc độ tƣơng đối giữa ô tô và không khí (m/s)
Xét phƣơng trình cân bằ ại tâm bánh xe ta có phƣơng trình sau:
ng mô men t
P X b
M F R I

 

43. 32
V ng quay c
ậy phƣơng trình vi phân chuyển độ ủa bánh xe :
p x b
M F R
I


 (3.3)
Phƣơng trình liên hệ ữ ố ậ ố
gi a vân t c V và v n t c góc
1
b b
v R R
v v
 


   (3.4)
 là h i gi
ệ ố ợt tƣơng đố
s trƣ ữ ặ ờ
a bánh xe và m t đƣ ng.
v n t c chuy ng t nh ti n c a xe (m/s)
là vậ ố ển độ ị ế ủ
Rb là bán kính bánh xe (m)
T c tính l
a có công thứ ực dọc bánh xe nhƣ sau:
p
X
b
M I
F
R


 (3.5)
Ta th y r ng l c d c ph nh mô men phanh
ấ ằ ự ọ ụ thuộc vào mô men phanh, để xác đị
r t khó do mô men ph c vào áp su i t i b u phanh nên vi c tính toán các
ấ ụ thuộ ất thay đổ ạ ầ ệ
thông s v l d ph i ti n hành nhi u th c nghi
ố ề ực ọc ả ế ề ự ệm khác nhau. Để đơn giản hơn, tiết
ki m chi phí, u công trình nghiên c c d n
ệ đã có nhiề ứu đƣa ra cách tính lự ọc đơn giả
trong đó có cách tính thông qua mô hình lố ớ
p. V i rấ ề ố ố
t nhi u mô hình l p thì mô hình l p
Dugoff t ra có m t s m so v i các mô hình l p khác. Mô hình l p Dugoff
ỏ ộ ố ƣu điể ớ ố ố
(Dugoff, 1969) là m c phát tri n nh m thay th cho mô hình l
ột mô hình đƣợ ể ằ ế ốp đàn hồi
c a Fiala (1954) và các mô hình l p c a Pacejka và Sharp (1991). Không gi ng các mô
ủ ố ủ ố
hình l p còn l i, mô hình l p Dugoff cho phép tính toán c l c bám ngang và l c bám
ố ạ ố ả ự ự
d c m n. M i mô hình l p Pacejka, mô hình
ọ ột cách đơn giả ặc dù đơn giản, nhƣng so vớ ố
l p cho phép l c ng d c ng ngang khác nhau và d u
ố tính ốp xe có độ ứ ọc và độ ứ ễ dàng điề
chỉnh hơn.
Các công th c tính l c bám d
ứ ự ọc  x
F và ngang y
F c a mô hình l p Dugoff
ủ ố
đƣợc tính nhƣ sau:

44. 33
 
1
1
x
C f z
F




(3.6)
  
1
s
y
C tg f z
F




(3.7)
Trong đó: 1
C c ng d c c p (KN/m)
là độ ứ ọ ủa lố
s
C c ng bên c p (KN/m)
là độ ứ ủa lố

là góc l ch bên c a l p.
ệ ủ ố
 
  

2 1
1 1
z z z
f z
z
 





(3.8)
 
  
*
2 2
1
1
2
v
s
N
z
C C tg
 
 



(3.9)

*
0 1 s s
AV
 
 
s
A gi s bám.
là độ ảm của hệ ố
2 2
s
V V tg
 
  (3.10)
v
N n l c vuông góc t m ng (N)
là phả ự ừ ặt đƣờ
3.3. u phanh sinh ra
Xác định mô men phanh do cơ cấ
Hiện nay để xác định mô men phanh Mp ta có ba phƣơng pháp là: đồ thị, giải tích
và đồ giải. Phƣơng pháp giải tích phổ biến và ƣu việc hơn cả vì nó đơn giản, có độ
-
chính xác cao và thuận tiện khi cần phân tích ảnh hƣởng của các thông số. Bởi vậy ở
đây ở đây chúng ta sử dụng phƣơng pháp này.

45. 34


dN
dFT
P
Y
X
rt
h
h'
h''
O
s
d

C


l
Hình 3.2 Sơ đồ tính mô men phanh
Xét cân bằng guốc phanh với các giả thuyết sau:
- Áp suất phân bố điều theo chiều rộng má phanh.
- Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực
ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát :
q = qmax.( )
 (3.11)
Trong đó :
qmax : Áp suất lớn nhất trên má phanh.
(): Hàm phân bố áp suất.
- Hệ số ma sát  giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh.
Đối với cơ cấu phanh đang khảo sát và tính toán, guốc phanh chỉ có một bậc tự
do nên xét trƣờng hợp áp suất trên má phanh phân bố theo quy luật đƣờng sin:
q= qmax.sin. (3.12)
Nhƣ vậy theo lý thuyết ô tô máy kéo mô men tổng của cả 2 guốc phanh sẽ là:
MP = MP1 + MP2
=
2
2
2
2
1
1
1
1
B
A
h
P
B
A
h
P







(3.13)
y : A, B-
Ở đâ hệ số kết cấu

46. 35



C

O
X
P
9
0
°
Pmax
A=
t
r
s
.
)
cos
(cos
4
)
(
2
)
2
sin(
)
2
sin(
1
0
0
1
1
0










B= )
cos
(cos
.
2
1 1
0 
 

t
r
s
P1: Lực do guốc tự siết sinh ra.
P2: Lực do guốc tự tách sinh ra.
: Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh.
Vì cơ cấu phanh yêu cầu có độ cứng vững cao, là loại phanh guốc một bậc tự do
nên : 
= sin và áp suất qmax =
tác dụng ở điểm có  900
Hình 3.3. Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh theo qui luật hình sin.
Với: 0 = 290
1 = 1450
rt = 207 (mm)
s1 = 160 (mm)
Thay các giá tr trên vào (5.19) và (5.20)
ị
 A = 665
,
0
207
160
.
)
145
cos
29
(cos
4
)
180
1416
,
3
).(
29
145
(
2
)
145
.
2
sin(
)
29
.
2
sin(
0
0
0
0
0
0






47. 36
 B = 345
,
0
)
145
cos
29
(cos
207
.
2
160
1 0
0



Ở đây, cơ cấ ằ
u ép b ng cam nên ta có: Mp1 = Mp2; A1 = A2 và B
= A 1 = B2 = B, tức
là:
B
A
h
p
B
A
h
p
.
.
.
. 2
2
1
1

 


(3.14)
T u ki n cân b ng cam ép (hình 3.4), ta có:
ừ điề ệ ằ
2
).
(
. 2
1
k
k
d
d
p
p
l
p 
 (3.15)
h
1
P
d
P
k
l P2
k
d
2
h
1
Hình 3.4. u ép.
Sơ đồ tính toán cơ cấ
lk ng; l
: chiều dài đòn dẫn độ k = 75 (cm)
dk: đƣờng kính vòng tròn cơ sở ủ
c a cam quay; dk = 24 (cm)
h1 = h2 = h: kho ng cách gi t l
ả ữa 2 tâm đặ ực ; h= 35 (cm)
Pd: L ng lên c u phanh
ực tác dụ ần đẩy cơ cấ (N)
Do h1 h
2 nên ta có:
L c do gu
ự ốc tự siết sinh ra:
P1 =
)
1
( A
B
d
l
P
k
k
d

 (3.16)
L tách sinh ra:
ực do guốc tự

48. 37
P2 = )
1
(
A
B
d
l
P
k
k
d 
 [N] (3.50)
với:
h s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh
 : ệ ố ữ ố
= 0,32 ÷ 0,38, ch = 0,35
 ọn 
L a cam ép c nh theo công th
ực tác dụng lên đòn củ cơ ấu phanh đƣợ ị
c xác đ ức:
d
P p S
  [N] (3.17)
Ở đây:
p: áp su t trong b u phanh; p = (0,55
ấ ầ 0,7) (MN /m2
)
S=
2
4
D

[mm2
] : diệ ệ
n tích làm vi c củ ầ
a màng b u phanh
D - ng kính làm vi a màng b u phanh
đƣờ ệc củ ầ
Với cơ cấu ép bằng cam ta có mô men do 2 guốc sinh ra bằng nhau; A1= A2 = A và
B1=B2 = B, ta có mô men mà cơ cấu phanh sinh ra .
MP =
B
A
h
P
B
A
h
P







2
2
1
1
(3.18)
Mô men phanh do một cơ cấu phanh sinh ra là:
Mp1t = MP =
B
A
h
P
B
A
h
P







2
2
1
1
= 2. . . .
l
k
P h
d d A
k

(3.19)
Trong đó lực Pd = P (t) .S
S=
2
.
4
D
 [mm2
] : diệ ệ
n tích làm vi c củ ầ
a màng b u phanh.
D- ng kính làm vi c c a màng b u phanh.
đƣờ ệ ủ ầ
P(t) là áp su n theo th u phanh.
ất tăng dầ ời gian của bầ

49. 38
V y ta có công th
ậ ức tính mô men phanh nhƣ sau
Mp = 2. ( ). . . .
l
k
P t S h
d A
k

(3.20)
Phƣơng trình liên hệ ữ ờ ố
gi a quãng đƣ ng phanh và vân t c xe


p = v (3.21)
Các điề ện ban đầu là điề ện để xác đị ậ ố ủ ế ự
u ki u ki nh các v n t c c a xe theo lý thuy t th c
nghi n [1].
ệm đã cho sẵ
- T nh c
ố ộ
c đ ổn đị ủa xe trƣớc khi phanh:V0 = v0
-
Ở ời điể ển độ ổn đị ắt đầ ứ ớ ời điể
th m khi xe chuy ng nh và b u phanh ng v i th m
ban đầu t = u ki n sau :
0, ta có các điề ệ  = 0
T công th c tính mô men phanh (3.20), ta th y áp su t t i b u phanh P(t) bi n
ừ ứ ấ ấ ạ ầ ế
thiên t
theo th c áp su
ời gian. Để xác định đƣợ ấ ở ầ
b u phanh, ta xây dựng phƣơng trình
điểm nút đố ớ ¼ xe để
i v i mô hình tính toán.
3.4. Xây d i v i h ng phanh xe ¼
ựng phƣơng trình tính toán điểm nút đố ớ ệ thố
trang bị ABS.
Khi bánh xe có t n m ngoài gi i h n u ch nh thì ECU c p tín hi u
độ trƣợ ằ ớ ạ điề ỉ ấ ệ
điề ể ộ ấ ạt độ ế độ ệ ủ ệ ố
u khi n b ch p hành van ABS ho ng. Các ch làm vi c c a h th ng phanh
khí nén khi ho ng là p phanh, cung c p khí nén t n
ABS ạt độ chế độ đạ ấ ừ các bình chứ ế
a đ
các b u phanh bánh xe và x không khí t b u phanh qua b p hành ra ngoài
ầ chế độ ả ừ ầ ộ chấ
khí quy n. D vào hình 3.5 xây d m nút.
ể ựa để ựng sơ đồ tính toán điể
Hình 3.5. m nút
Phân chia điể tính toán h ng phanh ABS
ệ thố
P0 - chính
áp suấ ớ
t bình khí nén trƣ c van phanh

50. 39
l1 - u dài ng t bình khí t i t ng van phanh
Chiề ố ừ ớ ổ chính
l2 - u dài ng t n b p hành van ABS
Chiề ố ừ van phanh chính đế ộ chấ
l3 - u dài ng t n b u phanh
Chiề ố ừ van ABS đế ầ
V1- ng ng quy v m chi u dài l
Thể tích củ ờ
a đƣ ố ề trên đoạ ề 1
Vabs- ng ng quy v van ABS
Thể tích củ ờ
a đƣ ố ề
Vbp- u phanh
Thể tích của bầ

1 - H s ng c ng ng t bình khí t ng van phanh
ệ ố lƣu lƣợ ủ ờ
a đƣ ố ừ ới tổ

abs =
2 - H s ng c a van ABS
ệ ố lƣu lƣợ ủ

bp - H s ng c u phanh c c
ệ ố lƣu lƣợ ủa bầ ầu trƣớ
f1 - n c ng ng t bình khí t ng van phanh.
Tiết diệ ủ ờ
a đƣ ố ừ ới tổ
fbp1- n thông qua b u phanh
Tiết diệ ầ
Quá trình p phanh.
đạ
Phƣơng trình lƣu lƣợ ạ
ng t i nút Y1.
1
m - 2
m - 1
E
m = 0 (3.22)
+ Phƣơng trình hàm khí độ ọ
ng h c:
0 1
1 1 0
0 1
gh
p p
f v p A
B p p



- 1
2 2 1
1
abs
gh
abs
p p
f v p A
B p p



- 1 1
V dp
k dt
= 0 (3.23)
Phƣơng trình lƣu lƣợ ạ
ng t i nút Y2.
2
m - 3
m - Eabs
m = 0 (3.24)
+ Phƣơng trình hàm khí độ ọ
ng h c:
1
2 2 1
1
abs
gh
abs
p p
f v p A
B p p



- 1
1 1
1
abs bp
bp bp gh abs
abs bp
p p
f v p A
B p p



- abs abs
V dp
k dt
= 0 (3.25)
Phƣơng trình xả ạ
khí t i van ABS
Phƣơng trình lƣu lƣợ ả ạ
ng x khí t i van ABS
2
m - 3
m - Eabs
m = 0 (3.26)

51. 40
+ Phƣơng trình hàm khí độ ọ
ng h c:
1
2 2 1
1
kk
gh
kk
p p
f v p A
B p p



- 1
1 1
1
abs bp
bp bp gh abs
abs bp
p p
f v p A
B p p



- abs abs
V dp
k dt
= 0 (3.27)
Phƣơng trình lƣu lƣợ ạ
ng t i nút Y3
3
m - 1
Ebp
m = 0 (3.28)
+ Phƣơng trình hàm khí độ ọ
ng h c:
1
3 3
1
abs bp
gh abs
abs bp
p p
f v p A
B p p



-
k
k 1

2
1 1
1
bp
F p
c
1
bp
dp
dt
=0 (3.29)
Trong chƣơng này ận văn đề ậ ớ ụ ủ ệ ự
, lu c p t i m c tiêu c a vi c xây d ng mô hình
độ ự ọc phanh khí nén ABS. Để ừ đó làm cơ sở ệ ự ọ
ng l c h t cho vi c l a ch n mô hình tinh
toán phù hợp.
- xây d ng l c h c phanh phanh ABS ta d a vào mô hình ¼ xe
Để ựng phƣơng trình độ ự ọ ự
để tính toán, trong đó có việc xác đị ủ ụ ộ ấ ế
nh mô men c a phanh ph thu c vào áp su t bi n
đổ ạ ầ
i t i b u phanh bánh xe.
- nghiên c ng h c trong d ng phanh khí nén trên ô tô có th s
Để ứu quá trình độ ọ ẫn độ ể ử
d ng t p trung k t h p các gi t, các công th c tính toán
ụng phƣơng pháp mô phỏ ậ ế ợ ả thiế ứ
trong các tài li u, giá xây d ng mô hình c a h ng d ng phanh khí
ệ o trình, để ự ủ ệ thố ẫn độ
nén và l p các h quá trình làm vi a h ng.
ậ ệ phƣơng trình vi phân mô tả ệc củ ệ thố
- hi c s bi ng và áp su t trong h ng qua
Các phƣơng trình thể ện đƣợ ự ến đổi lƣu lƣợ ấ ệ thố
các quá trình làm vi c m m tác d ng, xem xét s ng
ệc, đánh giá đƣợ ức độ chậ ụ ự ảnh hƣở
c k t c n h ng phanh.
ủa các thông số ế ấu đế ệ thố
- Các phƣơng trình tính toán đơn giả ễ ụ ế ả ự ệ
n, d dàng áp d ng k t qu th c nghi m vào
phƣơng trình để ỏ
mô ph ng.

52. 41
CHƢƠNG IV. KHẢO SÁT ĐẶ Ỏ
C TÍNH VAN ABS VÀ MÔ PH NG
S TRÌNH HO NG C NG PHANH
Ố QUÁ ẠT ĐỘ ỦA HỆ THỐ
I. THÍ NGHI C TÍNH VAN ABS
ỆM KHẢO SÁT ĐẶ
4.1. M m
ục đích thí nghiệ
Trong h ng phanh ABS, tr ng thái ho ng c i van
ệ thố ạ ạt độ ủa các pha luôn thay đổ ,
ABS ph c vào quán tính van, dòng khí d n t i chu k ho
ụ thuộ ẫ ớ ỳ ạt động dài. Để làm cơ
s quá trình mô ph ng ho ng phanh khí nén sát th c t ta ti n hành thí nghi m,
ở cho ỏ ạt độ ự ế ế ệ
kh c tính van ABS, xem kh ,
ảo sát đặ ả năng đáp ứng van ABS trong quá trình tăng, giữ
gi m áp rút ra chu k ho ng c t c u
ả sau đó ỳ ạt độ thự ế ủa van ABS, đƣa vào mô phỏng điề
khi i phanh ABS.
ển ECU đối vớ
Khảo sát đặ ằm tính toán độ ễ ể ạ ữ
c tính van ABS nh tr chuy n tr ng thái gi a các pha
ho ng c a van ABS. Khi có tín hi u chuy n tr ng thái, van không chuy n t c th
ạt độ ủ ệ ể ạ ể ứ ời
do có s t di i. Khi ECU phát tín
ự nâng van cho dòng khí đi qua, tiế ện lƣu thông thay đổ
hi n t , thì van không ho ng ngay l p t c d v dòng.
ệu đến van điệ ừ ạt độ ậ ứ ẫn đến độ trễ ề
Th i gian tr ng t i chu k làm vi c t n s
ờ ễ đó ảnh hƣở ớ ỳ ệc. Thông qua đó, dự đoán đƣợ ầ ố
làm vi c c a h ng phanh ABS t k t o, ti t ki
ệ ủ ệ thố , là cơ sở đƣa vào thiế ế chế ạ ế ệm đƣợc
công s c và th
ứ ời gian.
4.2. Xây d thí nghi m
ựng sơ đồ ệ
Các giả ế ự
thuy t khi xây d ng mô hình
Để ự ả ự ệ ủ ệ ố ẫn độ
xây d ng mô hình mô t s làm vi c c a h th ng d ng phanh khí nén
không quá ph c t m b c tính chính, lu n
ứ ạp và tính toán đơn giản hơn mà vẫn đả ảo đƣợ ậ
văn đã sử ụ ộ ố ả ế
d ng m t s gi thuy t sau:
- trong toàn h ng d ng phanh khí nén và trong su t quá trình kh o sát
Nhiệt độ ệ thố ẫn độ ố ả
đề ằng nhau và không đổ
u b i.
- Khi tính toán các ph n t có th i (b u phanh ), có th b qua h s ma sát
ầ ử ể tích thay đổ ầ ể ỏ ệ ố
gi u phanh v i thành b u phanh, kh ng c a màng b u phanh.
ữa bầ ớ ầ ối lƣợ ủ ầ

53. 42
Sơ đồ ệ
thí nghi m
Hình 4.1. Sơ đồ ệ
thí nghi m
1. Ngu n cung c p khí; 2. B p hành van ABS; 3. B u phanh ; 4. B u khi n ;
ồ ấ ộ chấ ầ ộ điề ể
5. Màn hình máy tính ; 6. Lò xo ; 7. Ty đẩ ả ế ấ
y ; 8. C m bi n áp su t
Vai trò các cụ ết trong sơ đồ ệ
m chi ti thí nghi m
Máy nén khí là ngu n cung c p khí nén cho mô hình, áp su l
ồ ấ ất máy nén đạt ớn
nh 8 bar. Trong máy nén có van an toàn, khi h ng t giá tr áp su t t
ất ệ thố đạ ị ấ ối đa, máy
nén t ng ng i s d ng.
ự độ ắt, an toàn cho ngƣờ ử ụ
B p hành ABS làm nhi m v u ch nh áp su t không khí t i b u phanh
ộ chấ ệ ụ điề ỉ ấ ớ ầ
trong quá trình ABS ho ng, khi van ABS không nh n l nh t ECU g i v thì s
ạt độ ậ ệ ừ ử ề ẽ
cho khí ch y qua hoàn . Tùy vào l nh ECU g i v mà b p hành s làm m
ả toàn ệ ử ề ộ chấ ẽ ột
trong hai nhiệ ụ
m v sau:
- i áp su u phanh
Thay đổ ất tới bầ
- i
Giữ áp suất không đổ

54. 43
Hình 4.2. Van ABS l p trên mô hình Hình 4.3. m a b p hành
ắ Sơ đồ ặt cắt củ ộ chấ
T hình 4.2 và 4.3 ta nh n xét sau: Trong b p hành bao g m m c ng vào
ừ ậ ộ chấ ồ ột ổ
n i v i máy nén khí, m c ng ra n i v i b u phanh, m c x khí ra ngoài khí tr i.
ố ớ ột ổ ố ớ ầ ột ổng ả ờ
Ngoài ra, trong b n t , m t van gi áp và m t van x áp. V
ộ chấp hành có hai van điệ ừ ộ ữ ộ ả ề
nguyên lý ho ng thì c u s d kích ho t. Bên trong
ạt độ ả hai van này đề ử ụng dòng điện để ạ
có các van màng dùng để đóng mở ạ ự ể
khoang, t
các o s chuy n pha trong van ABS.
B ng 4.1. Thông s k a b p hành van ABS
ả ố ích thước củ ộ chấ
Tên Thông số Đơn vị
Mã sả ẩ
n ph m 4721950160
Dòng điện 1.65 A
Điện áp 24 V
Áp suất tối đa 13 Bar
B u phanh n khí t bình khí qua b n b u phanh. Trong
ầ là nơi nhậ ừ ộ chấp hành đế ầ
b u phanh có màng cao su k t h p v i v b u phanh t o ra ph n tích có dung tích
ầ ế ợ ớ ỏ ầ ạ ầ thể
thay đổ ầ ầ ộ ầ ậ ấ ừ đƣờ ố
i và phân chia b u phanh thành 2 ph n. M t ph n nh n áp su t t ng ng
d n khí vào t o thành áp l y di chuy n v c,
ẫ ạ ực đẩy màng cao su, làm cho ty đẩ ể ề phí trƣớ
ép sát má phanh vào tang tr ng th c hi n quá trình phanh. Trong quá trình phanh, trên
ố ự ệ

55. 44
cơ cấ ồ ị có xu hƣớ ở ề ị trí ban đầ ạ
u phanh có lò xo h i v ng kéo má phanh tr v v u, t o thêm
l c nh m y má phanh v v u ch ng gây ra bó k t gi a tang tr ng và má
ự ằ đẩ ề ị trí ban đầ ố ẹ ữ ố
phanh.
Hình 4.4. B u phanh l p trên mô hình
ầ ắ
B u khi n ECU: làm nhi m v nh n tín hi u t c m bi n áp su x lý tín
ộ điề ể ệ ụ ậ ệ ừ ả ế ất, ử
hi u và g i tín hi u khi n xu ng m ch công su u khi n van ABS.
ệ ử ệu điề ể ố ạ ấ ề
t đi ể
Quy trình thí nghi m
ệ
Nguồ ệ ụ ấ ệ ố Ở ạ
n khí nén có nhi m v cung c p khí nén cho toàn h th ng. tr ng thái
tăng áp, bộ điề ể ấ ệu điề ể ớ ộ ấp hành van ABS để ở
u khi n c
ECU p tín hi u khi n t i b ch m
van n máy nén khí qua b p hành t i b u
ạp và đóng van xả. Khi đó khí nén sẽ đi từ ộ chấ ớ ầ
phanh . T m bi n áp su t b u phanh s thu th p tín hi t g i v b
ại đây cả ế ấ ầ ẽ ậ ệu tăng áp suấ ử ề ộ
điề ển để ử ệ ồ ề ệ ề máy tính để ể ị
u khi phân tích và x lý tín hi u r i truy n tín hi u v hi n th .
ng thái gi m áp, quy trình làm thí nghi .
Ở trạ ả ệ ự
m cũng tƣơng t

56. 45
4.3 t k m
Thiế ế ạch đo
ph c v quá c s u thí nghi t k t o b thu
Để ụ ụ trình đo đạ ố liệ ệm, đề tài đã thiế ế chế ạ ộ
th li
ậ ữ
p d ệ ức năng đo đạc, lƣu trữ ố ạt độ ủ
u có ch các thông s ho ng c a mô hình. Các
thông số ồ
này bao g m:
- i b u phanh
Áp suất tạ ầ
- i áp su t t u phanh
Thời gian thay đổ ấ ại bầ
Nguyên lý đo áp suất
Trên mô hình s d ng c m bi n áp su t trong b u phanh
ử ụ ả ế ất để đo áp suấ ầ . Sơ đồ đo áp
suấ ợ
t đƣ c thể ện nhƣ hình 4.5
hi
Hình 4.5. Sơ đồ đo áp suất bầu phanh.
C m bi c l ng ng d n khí t b p hành ABS t
ả ến đo áp suất đƣợ ắp đặt trên đƣờ ố ẫ ừ ộ chấ ới
b u phanh bánh xe. C m bi n áp su t khí trong ng d n, g i tín hi n v
ầ ả ế ất đo áp suấ ố ẫ ử ệu điệ ề
m ch x lý tín hi u ch phân áp). Tín hi u t c m bi c x lý s
ạ ử ệ (mạ ệ ừ ả ến sau khi đƣợ ử ẽ đƣợc
đƣa về vi điề ển. Vi điề ển đƣợ ậ ấ ạ ầ ự
u khi u khi c l p trình tính toán áp su t t i b u phanh d a
trên tín hi i v
ệ ận đƣợ ử
u nh c và g ề máy tính.
nguyên lý làm vi t k m u khi
Trên cơ sở ệc đã phân tích, đề tài đã thiế ế ạch điện điề ển
điệ ử ể ả ộ ậ ữ ệ ộ điề ể ế ạ
n t có th dùng chung cho c b thu th p d li u và b u khi n, ch t o thành
công và lắp trên mô hình.
Để đo áp suấ ể dùng phƣơng án sử ụ ả ế ể ệ ứ
t phanh, có th d ng c m bi n ki u hi u ng áp
điệ ặ ế ở ế ợ ớ ế ấu cơ khí. Trên ọ
n ho c bi n tr k t h p v i k t c mô hình phanh ABS, ta ch n
phƣơng án sử ụ ế ở ế ợ ớ ế ấu cơ khí ới các ƣu điể
d ng bi n tr k t h p v i k t c v m sau:

57. 46
G n nh , d l
ọ ẹ ễ ắp đặt.
Độ chính xác cao và độ ạ
nh y cao
Hìn m bi
h 4.6.Cả ến đo áp suất lắp trên mô
hình
Hình 4.7. Mạch xử ệ ả ế
lý tín hi u c m bi n
áp suất.
R1,R2-Giá tr n tr ; - Chân t
ị điệ ở GND đấ
Điện áp đầ ả ế ớ ể ấp cho vi điề ể ức điệ
u ra c m bi n l n không th c u khi n (m n áp 0-
5V) cho nên ph i dùng m gi n áp c a c m bi n xu ng c khi
ả ạch phân áp để ảm điệ ủ ả ế ố trƣớ
đƣa vào ộ ử ứ ện áp đầ ủ ả ế
b vi x Công th
lý. c tính đi u ra c a c m bi n trên hình 4.7
2
1 2
R
V V
out in
R R


Thiết kế ạ ử
m ch vi x lý
Nhƣ đã đề ậ ở trên, đề tài đã thiế ế ạch điện điề ển điệ ử ể
c p t k m u khi n t có th dùng
chung cho c b thu th p d u và b u khi n, ch t o thành công và l p trên mô
ả ộ ậ ữ liệ ộ điề ể ế ạ ắ
hình.
Các linh ki n c a m c tính toán d nguyên lý
ệ ủ ạch đƣợ ựa trên các phƣơng án và sơ đồ
đã chọn, đả ả ệ ậ ấ ẵ ị trƣờ
m b o làm vi c tin c y, giá thành th p và s n có trên th ng.

58. 47
Hiệ ại trên lĩnh vực điề ể ấ ề ọ vi điề ể ể dùng để ế
n t u khi n có r t nhi u h u khi n có th thi t
k tuy nhiên h u khi n hãng dòng Atmega n i tr b
ế ọ vi điề ể Atmel, trong đó ổ ội hơn cả ởi
kích thƣớ ộ ớ ớ ạnh hơn ớ ức năng
c b nh l n và m so v i các dòng khác. Atmega 8 có các ch
sau:
- u khi n Atmega AVR có công su t cao dao
Vi điề ể ấ , 32 thanh ghi đa mục đích 8 bít, bộ
độ ể ậ ứ ả năng Reset khi bậ ồ
ng RC bên trong có th l p trình các m c, có kh t ngu n, có
ngu n ng t trong và ng
ồ ắ ắt ngoài.
- Bộ nhớ chƣơng trình Flash có thể lập trình lại rất nhiều lần và dung lƣợng lớn, có
SRAM (Ram tĩnh) lớn, và đặc biệt có bộ nhớ lƣu trữ lập trình đƣợc EEPROM.
- H l p trình trên n n ngôn ng ASM, C v i nhi u công c h l
ỗ trợ ậ ề ữ ớ ề ụ ỗ trợ ập trình nhƣ
codevision, avr studio.
- m
Thiết kế ạch nạp khá đơn giản.
- -directional).
Nhiều ngõ vào ra (I/O PORT) 2 hƣớng (bi
- -232).
Giao diện nối tiếp USART (tƣơng thích chuẩn nối tiếp RS
- T x lý cao và tiêu th ng th
ố ộ
c đ ử ụ năng lƣợ ấp.
- D dàng n i ghép v i các thi ngo i vi khác.
ễ ỗ ớ ết bị ạ
- 8 bits, 16 bits timer/counter tích hợp PWM.
- Các bộ chuyển đối Analog – Digital phân giải 10 bits, nhiều kênh.
- Chức năng Analog comparator.
- Wire Serial
Giao diện nối tiếp Two – – (tƣơng thích chuẩn I2C) Master và Slaver.
- Giao diện nối tiếp Serial trộ ế ợ ớ ệ ụ ủ ận văn đã chọn vi điề
i trên k t h p v i nhi m v c a lu u
khi .
ển Atmega 8 để thiết kế Peripheral Interface (SPI)
Với tất cả ƣu điểm vƣợt

59. 48
Hình 4.8. nguyên lý c a b thu th d u
Sơ đồ ủ ộ ập ữ liệ
Phân tích nguyên lý m ch: Atmega8 làm nhi m v x lý tín hi c t c ng
ạ ệ ụ ử ệu đọc đƣợ ừ ổ
ADC0 c p lên. Sau khi x lý xong s g i tín hi u lên màn hình máy tính qua c ng
ấ ử ẽ ử ệ ổ
COM. Max232 làm nhi m v giao ti p gi a máy tính và vi x
ệ ụ ế ữ ử lý.

60. 49
.
Hình 4.9. B u khi n p trên mô hình.
ộ điề ể ABS lắ
Do vi điề ể ỉ ấ ệu 5V nên không đủ dòng điề ể ạt độ
u khi n ch c p tín hi u khi n ho ng van
v i công su t tiêu th l n. Do v y, ta thi t k m u khi n công su u khi
ớ ấ ụ ớ ậ ế ế ạch điề ể ất để điề ển
van ABS. Sơ đồ ạ ợ ể ệ
nguyên lý m ch đƣ c th hi n hình 4.10
Phân tích m ch: m ch g m 2 opto làm nhi m v cách ly gi u khi
ạ ạ ồ ệ ụ ữa mach vi điề ển
Atmega 8 và m u khi n van 1 và van 2; 2 Mosfet Q1 và Q3 làm nhi m v
ạch điề ể ệ ụ đóng
m ng; 2 transitor Q2 và Q4 làm nhi m v kích dòng cho Mosfet.
ở 2 van tƣơng ứ ệ ụ

61. 50
Hình 4.10. nguyên lý c a m u khi u van ABS
Sơ đồ ủ ạch công suấ ề
t đi ển tín hiệ
Khi vi x lý c n áp m c th p u khi n PB0 thì t i DK_Van1
ử ấp điệ ứ ấ ra các chân điề ể ạ
có điệ ừ ỏ di qua 2 đầ ủ
n t VCC qua opto, khi có dòng nh u c a led có trong opto làm cho
led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông 2 c c c a photo diot, m n
ự ủ ở cho dòng điệ
chạy qua. Dòng điệ ạ
n ch y t i c c B transitor Q2 làm n i thông c c C và B c
ớ ự ố ự ủa
transitor, c n áp t i c G c a Mosfet, k t qu làm n i th ng c c D và S c
ấp điệ ớ ực ủ ế ả ố ố ự ủa
mosfet, điề ể ạt độ ủ
u khi n ho ng c a van
Do 2 van có đặc tính nhƣ nhau nên nguyên lý hoạ ộ ủa van 2 tƣơng tự
t đ ng c van 1.

62. 51
Hình 4.11. Kh i công su p trên mô hình
ố ất lắ
L a ch n ph n m m vi
ự ọ ầ ề ết code cho chƣơng trình điều khiển.
Hiệ ạ ấ ề ầ ề ết code nhƣng xuấ ừ ầ ệ ụ
n t i có r t nhi u ph n m m vi t phát t yêu c u, nhi m v
c a tài ta ch n ph l p trình. n m m Codevision là công c
ủ đề ọ ần mềm Codevision để ậ Phầ ề ụ
ph n m m s d ng cho vi c so n th o và biên d u
ầ ề ử ụ ệ ạ ả ịch chƣơng trình dành cho các vi điề
khi n c h AVR b ng ngôn ng C. Ph n m c vi t chuyên nghi ng t
ể thuộ ọ ằ ữ ầ ềm đƣợ ế ệp hƣớ ới
ngƣờ ử ụ ở ự đơn giả ự ỗ ợ ủ ệ ẵ
i s d ng b i s n, s h tr cao c a các thƣ vi n có s n.
Các thông s t l p trên ph n m c v
ố thiế ậ ầ ềm phụ ụ cho luận văn:
- S d n áp tham chi u n i; T n s ch anh: 8Mhz;
ử ụng điệ ế ộ ầ ố thạ
- Timer1 có 16 bit nh i gian
: dùng để đị thờ
- S d ng b ADC 10 bit v chính xác cao.
ử ụ ộ ớ ộ
i đ
4. 4 Các thí nghi m, k t qu , nh n xét.
ệ ế ả ậ
M m: Sau khi l t hoàn ch nh các c m chi ti t trên mô hình
ục đích thí nghiệ ắp đặ ỉ ụ ế
h ng phanh n hành các thí nghi c tính van ABS. Các thí
ệ thố , ta đi tiế ệm xác định các đặ
nghi m bao g
ệ ồm:
- nh m gi adc .
Thí nghiệ ị
m xác đ ối liên hệ ữa áp suất và giá trị

63. 52
- c
Thí nghiệ ịnh độ
m xác đ trễ ủa van trong quá trình tăng áp.
- c a van trong quá trình gi
Thí nghiệ ịnh độ
m xác đ trễ ủ ảm áp.
Thí nghiệm xác đị ố
nh m i liên hệ ữ ấ
gi a áp su t và giá tr adc thu v
ị ề
Hình 4.12. M i liên h gi a áp su t và giá tr adc thu v
ố ệ ữ ấ ị ề
K bi u di
ết quả thu đƣợc ể ễn phƣơng trình sau:
y = - 0,0007x2
+ 0,1202x + 1,2174 (4.1)
v u th giá tr adc
ới x biể ị ị
y bi u th giá tr áp su t (bar)
ể ị ị ấ
Thí nghiệm xác định độ ễ ủ ả ừ ớ
tr c a van trong gi
pha m áp t 5 atm t i 3 atm
Sau khi ti n hành thí nghi c k t qu giá tr adc (b ng
ế ệm trên mô hình ta thu đƣợ ế ả ị ả
ph l ), k c bi u di n i hình 4.13
ụ ục 3 ết quả thu đƣợ ể ễ dƣớ

64. 53
Hình 4.13. Di n quá trình gi m áp trong b u phanh t 5 atm t i 3 atm
ễ ả ầ ừ ớ
Diễn biế ả
n quá trình gi m áp
Khi ECU c p tín hi u khi n t m a, do có hành trình m c a van màng
ấ ệu điề ể ại điể ở ủ
x (9) a van màng n (8) (pha gi m áp nên áp su
ả , và hành trình đóng củ ạp ả chƣơng 2) ất
trong b u phanh không gi m ngay l p t c mà t m b m i b u gi m. Th i gian t
ầ ả ậ ứ ới điể ớ ắt đầ ả ờ 1
là thờ ễ do đóng mở
i gian tr van màng gây ra
Khi ECU c p tín hi u khi n c hi n pha gi áp t m c, do hành trình
ấ ệu điề ể thự ệ ữ ại điể
đóng mở ấ ầ ẫ ả ớ
các màng van trong van ABS, nên áp su t trong b u phanh v n gi m cho t i
khi t m d m i k thúc pha gi m áp. Th i gian t
ới điể ớ ết ả ờ 2 là th i gian tr h ng do van
ờ ễ ệ thố
ABS gây ra.

65. 54
Tiế ệ ầ ế
n hành thí nghi m 3 l n, k
ta có t quả thu đƣợc ở ả
b ng 4.2
B ng 4.2. B ng k qu thí nghi m áp van ABS.
ả ả ết ả ệm pha giả
Số lần đo t1 t2 t3
1 5 10 75
2 2 8 70
3 4 8 72
Giá trinh trung bình 3 8 72
Thí nghiệm xác định độ ễ ủa van trong quá trình tăng áp từ ớ
tr c 3 atm t i 5 atm
Sau khi ti n hành thí nghi c k t qu giá tr adc (b ng
ế ệm trên mô hình ta thu đƣợ ế ả ị ả
ph l c 4), k u di i hình 4.14
ụ ụ ết quả thu đƣợc biể ễn dƣớ
Hình 4.14 Di
. ễ ến quá trình tăng áp ừ ớ
n bi t 3 atm t i 5 atm
Khi ECU c p tín hi u khi n t m a, do có hành trình c a van
ấ ệu điề ể ại điể đóng ủ
màng x 9, và hành trình m c a van màng n p 8 (xem nguyên lý ho
ả ở ủ ạ ạt động pha tăng

66. 55
áp) nên áp su t trong b ngay l p t c mà t m b m i b u
ấ ầu phanh không tăng ậ ứ ới điể ớ ắt đầ
tăng. Th i gian t
ờ 4 do van ABS gây ra.
là thời gian trễ
Khi ECU c p tín hi u u khi n th c hi n pha gi áp t m c, do hành trình
ấ ệ điề ể ự ệ ữ ại điể
đóng mở ấ ầ ẫn tăng ớ
các màng van trong van ABS, nên áp su t trong b u phanh v cho t i
khi t m d m i k t thúc pha áp. Th i gian t
ới điể ớ ế tăng ờ 5 là th i gian tr h ng do van
ờ ễ ệ thố
ABS gây ra.
Tiế ệ ầ ế
n hành thí nghi m 3 l n, k
ta có t quả thu đƣợc ở ả
b ng 4.3
B ng 4.3 B ng k thí nghi
ả ả ết quả ệm pha tăng áp van ABS.
Van ABS th c hi n h t 1 chu k bao g m th m áp và gi
ự ệ ế ỳ ồ ời gian tăng áp, giả ữ áp
là 159+72+20 = 251 ms. V y trong 1s van ABS có th c hi c 4-5 l n. K t qu
ậ ể thự ện đƣợ ầ ế ả
thu đƣợ ẽ dùng để ứ ụ ỏ
c, ta s phân tích và ng d ng trong mô ph ng.
II. MÔ PH NG S TRÊN PH M MATLAB SIMULINK
Ỏ Ố ẦN MỀ
ng quá trình làm vi
Ở chƣơng III đã xây dựng đƣợc các phƣơng trình mô phỏ ệc
c n làm vi
ủa hệ thống phanh trong các giai đoạ ệ ự
c. Trong chƣơng này, d a vào các thông
s c t c a h ng phanh trên xe Huyndai 3.5 t n k t h p v
ố thự ế ủ ệ thố ấ ế ợ ới các phƣơng trình ở
chƣơng III v ử ụ ụ Simulink trong Matlab để ỏ ệ
à s d ng công c mô ph ng quá trình làm vi c
th th
ự ế ủ ệ
c t c a h ố ừ đó đánh g ứ độ ảnh hƣở ủ ố
ng trên máy tính, t i m
á c ng c a các thông s
k u, t ng khuy n cáo trong quá trình s d ng h ng phanh trên ô tô .
ết cấ ừ đó có nhữ ế ử ụ ệ thố
Số lần đo t4 t5 t6
1 3 10 162
2 2 8 160
3 2 5 157
Giá trị trung bình 2 7 159

67. 56
Bảng 4.4.Các thông số đầu vào
Các thông số Ký hiệu Đơn vị
đo
Trị số
Áp suất định mức của hệ thống phanh P0 N/m2
7,0*10
Chiều dài đƣờng ống từ ớ ổ
bình khí t i t ng van
phanh chính
l1 m 3
Chiều dài đƣờng ống từ ổ ớ ổ
t ng van t i t ng van
phanh ABS
l2 m 2
Chiều dài đƣờng ống từ bộ chấp hành van
ABS đế ầ
n b u phanh
l3 m 0.8
Đƣờng kính đƣờng ống dẫn ạ
t i nút Y1 d1 m 0.008
Đƣờng kính đƣờng ống dẫn ạ
t i nút Y2 d2 m 0,008
Thể tích quy về đƣờ ố ứ ớ ề
ng ng ng v i chi u
dài l1
V1 m3
l1*f1
Thể tích quy về đƣờ ố ứ ớ ề
ng ng ng v i chi u
dài l2
V2 m3
l2*f2
Thể tích bầu phanh cầu trƣớc Vbp m3
l3*f3
Hệ số cản ại đƣờ ố ừ ớ ổ
t ng ng t bình khí t i t ng
van
ξ1
1
l
d

Hệ số cản ại đƣờ ố ừ ớ
t ng ng t tông van t i van
ABS
ξ2
2
l
d

Hệ số cản ở van chia ξvan chia 0,446
Hệ số lƣu lƣợng nút Y1 µ1
1
l

Hệ số lƣu lƣợng nút tai nút Y2 µabs
abs
l

Hệ số lƣu lƣợng nút nút Y3 µbp 0,55
Diện tích màng bầu phanh F m2
2
4
d

Độ cứng lò xo bầu phanh C N/m 8,5*10
4
5

68. 57
4.5. Mô ph ng h ng phanh khí nén có van ABS trên máy tính
ỏ ệ thố
Khi bánh xe có hi t l t thì ECU c p tín hi u khi n b p
ện tƣợng trƣợ ế ấ ệu điề ể ộ chấ
hành van ABS. Các ch làm vi c c a h ng phanh khí nén trang b ABS là ch
ế độ ệ ủ ệ thố ị ế
độ đạ ấ ừ ứa đế ầ ế độ ả
p phanh cung c p khí nén t các binh ch n các b u phanh bánh xe, ch x
không khí t b u phanh qua b p hành ra ngoài khí quy n.
ừ ầ ộ chấ ể
Trong h ng d ng phanh khí có nhi u lo i van khác nhau. H s c n c
ệ thố ẫn độ ề ạ ệ ố ả ủa
van ph c ch y u vào ki t di n thông qua
ụ thuộ ủ ế ểu van và kích thƣớc đặc trƣng cho tiế ệ
c a van (hành trình nâng van, di n tích ti t di n thông qua c a van...). T
ủ ệ ế ệ ủ ừ phƣơng trình
dòng khí qua kh c mô t :
ối “Van” đƣợ ả chung nhƣ sau
T h ) và (3.23 ng và s bi i áp su t c a khí
ừ ệ phƣơng trình (3.22 ), lƣu lƣợ ự ến đổ ấ ủ
nén qua đƣờ ống đƣợ ả nhƣ sau:
ng c mô t
Hình 4.15. Sơ đồ ỏ ự ến đổi lưu lượ ấ
mô ph ng s bi ng và áp su t củ ổ
a khí nén vào t ng van
phanh chính.
Trong đó:
P0: Áp suấ ớ vào đƣờ ố
t trƣ c khi ng ng.
P1: Áp suấ ố ờ ố
t cu i đƣ ng ng.
V1: Thể ờ ố ứ ớ ề
tích đƣ ng ng ng v i chi u dài l1;
Modul tạo thành sơ đồ ỏng dòng khí qua đƣờ ống nhƣ sau:
con mô ph ng

69. 58
4.16. Modul mô ph ng s bi ng và
ỏ ự ến đổi lưu lượ
áp su a khí nén ng ng
ất củ qua đườ ố
Trong h ng d ng phanh khí có nhi u lo i van khác nhau. H s c n c
ệ thố ẫn độ ề ạ ệ ố ả ủa
van ph c ch y u vào ki t di n thông qua
ụ thuộ ủ ế ểu van và kích thƣớc đặc trƣng cho tiế ệ
c a van (hành trình nâng van, di n tích ti t di n thông qua c a van...). T h
ủ ệ ế ệ ủ ừ ệ phƣơng
trình (3.24) và (3.25) dòng khí qua kh c mô t
ối “Van ABS” đƣợ ả nhƣ sau:
Hình 4.17. mô ph ng s bi ng và áp su a khí nén vào van ABS
Sơ đồ ỏ ự ến đổi lưu lượ ất củ
Trong đó:
P1: Tín hi i là áp su
ệ ủ ố
u vào c a kh ấ ớ
t trƣ c van.
Pabs: Tín hi t ph
ệ ấ
u áp su ầ ử
n t sau van.
Modul t con mô ph ng và s bi i áp su t c a khí nén qua
ạo thành sơ đồ ỏng lƣu lƣợ ự ến đổ ấ ủ
van nhƣ sau:

70. 59
Hình 4.18 Modul mô ph ng s bi ng và áp su a khí nén qua van
. ỏ ự ến đổi lưu lượ ất củ
B u phanh là lo i ph n t i. T h công th ng
ầ ạ ầ ử có dung tích thay đổ ừ ệ ức tính lƣu ợ
lƣ
đi vào bầ ỏ
u phanh (3.28 và (3.29) ta có module mô ph
) ng sau:
Hình 4.19. Mô ph ng s bi ng và áp su a khí nén vào b u phanh
ỏ ự ến đổi lưu lượ ất củ ầ
Trong đó:
Pabs: Tín hi i là áp su
ệ ủ
u vào c a khố ấ ầ ầ
t đ u vào b u phanh.
Pbp: Tín hi i
ệ ủ ố
u ra c a kh là áp su u ra.
ấ ầ
t đ
Hình 4.20. Mô ph ng s bi ng áp su a khí nén vào b u phanh
ỏ ự ến đổi lưu lượ và ất củ ầ