Trờng ĐHSPKT Hng yên_Khoa Cơ Khí Động Lực. Đồ án môn học
CHNG I. C S Lí LUN CA TI
1.1. t vn .
C cu phanh l c cu an ton ch ng ca ụ tụ, dựng gim tc hay dng
v ụtụ trong nhng trng hp cn thit. Nú l mt trong nhng cm tng thnh
chớnh v úng vai trũ quan trng trong vic iu khin ụ tụ trờn ng.
Cht lng ca mt c cu phanh trờn ụ tụ c ỏnh giỏ thụng qua tớnh hiu qu
phanh (th hin qua cỏc ch tiờu nh quóng ng phanh, gia tc chm dn, thi gian
phanh v lc phanh), ng thi m bo tớnh n nh chuyn ng ca ụ tụ khi phanh.
õy l vn luụn c quan tõm v nghiờn cu ca cỏc nh khoa hc, cỏc chuyờn
gia k thut trong ngnh cụng nghip ụtụ.
Nn cụng nghip ụtụ ang ngy cng phỏt trin mnh, s lng ụ tụ tng nhanh,
mt lu thụng trờn ng ngy cng ln. Cỏc xe ngy cng c thit k vi cụng
sut cao hn, tc chuyn ng nhanh hn thỡ yờu cu t ra vi c cu phanh cng
cng cao v nghiờm ngt hn. Mt ụ tụ cú c cu phanh tt, cú tin cy cao thỡ mi
cú kh nng phỏt huy ht cụng sut, xe mi cú kh nng chy tc cao, tng tớnh
kinh t nhiờn liu, tớnh an ton v hiu qu vn chuyn ca ụ tụ.
Mt vn ln v cng l bi toỏn quan trng cn phi gii quyt i vi hot
ng ca c cu phanh, ú l khi ụ tụ phanh gp hay phanh trờn cỏc loi ng cú h
s bỏm ừ thp nh ng trn, ng úng bng, tuyt thỡ d xy ra hin tng sm b
hóm cng bỏnh xe, tc hin tng xe b trt lt trờn ng khi phanh. Khi ú quóng
ng phanh s kộo di hn, tc hiu qu phanh thp i, ng thi dn n tỡnh trng
mt n nh hng v kh nng iu khin ca ụ tụ. Nu cỏc bỏnh xe trc sm b bú
cng lm cho xe khụng th chuyn hng theo s iu khin c, nu cỏc bỏnh sau
b bú cng, do s khỏc nhau v h s bỏm gia bỏnh trỏi v bỏnh phi vi mt ng
nờn lm uụi xe b lng, xe b trt ngang ca cỏc bỏnh xe d dn n cỏc hin tng
quay vũng tha lm mt tớnh n nh khi xe quay vũng.
gii quyt bi toỏn v vn hiu qu v tớnh n nh khi phanh ny, phn
ln cỏc ụ tụ hin i u c trang b. C cu c cu chng hóm cng bỏnh xe khi
phanh, gi l c cu . Anti- lock Bracking System. v thng c vit v gi tt l c
cu ABS. C cu hot ng chng hin tng b hóm cng ca bỏnh xe bng cỏch
iu khin thay i ỏp sut du tỏc dng lờn cỏc c cu phanh cỏc bỏnh xe ngn
5
Giáo viên hớng dẫn: Lê Văn Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân_Trần Văn Quý
Trờng ĐHSPKT Hng yên_Khoa Cơ Khí Động Lực. Đồ án môn học
khụng cho nú b hóm cng khi phanh trờn ng trn hoc khi phanh gp, m bo
tớnh hiu qu v tớnh n nh ca ụ tụ trong quỏ trỡnh phanh.
Ngy nay, ABS ó gi vai trũ quan trng khụng th thiu trong cỏc c cu phanh
hiờn i, ó tr thnh tiờu chun bt buc i vi phn ln cỏc nc trờn th gii. th
trng Vit Nam, ngoi mt phn ln cỏc xe nhp c ó qua s dng, mt s loi xe
c lo rỏp trong nccng trang b c cu ny
s dng v khai thỏc cú hiu qu tt c cỏc tớnh nng u vit ca c cu ABS núi
riờng v ca ụ tụ núi chung, vic thc hin ti xõy dng quy trỡnh kim tra, sa
cha H thng phanh ABS l ht sc quan trng cn t lờn hng u.
1.2. S lc v ni dung v cỏc thit b, mụ hỡnh v c cu ABS nc ta
trong thi gian qua.
Nh s phỏt trin nhanh v khoa hc k thut, trờn th gii ó cú rt nhiu cụng
trỡnh nghiờn cu v c cu phanh ABS v a vo ng dng cú hiu qu, ngy cng
ci tin v ti u hoỏ quỏ trỡnh iu khin ca c cu. Theo ú ni dung chng trỡnh
v cụng ngh ch to mụ hỡnh phc v cho cụng tỏc ging dy cng c lm rt
tt. Nhng kt qu mi, c cu mi c a ra s dng bờn ngoi cng u c a
lờn mụ hỡnh ging dy.
Cỏc mụ hỡnh c cu phanh ABS thng c ch to da trờn cỏc chi tit tht
ca ụ tụ v cú cỏc dng: Mụ hỡnh cỏc cm chi tit ri, mụ hỡnh ct cỏc chi tit, mụ hỡnh
cu to ca c cu v mụ hỡnh lm vic. Cỏc mụ hỡnh lm vic ca c cu ABS do cỏc
cụng ty chuyờn sn xut thit b dy hc cỏc nc sn xut c thit k trờn xa bn
v b trớ y nh mt c cu tht trờn xe, cú th xem nh mt c cu phanh trờn xe
thu nh li, giỏ thnh ca cỏc mụ hỡnh nh vy l rt cao.
Vin vt lý cú ch to mt s mụ hỡnh hot ng ca c cu ABS nhng trờn c
s cỏc thit b ca c cu phanh xe mỏy, lp trỡnh chng trỡnh iu khin, cng khụng
ging nh hot ng ca c cu phanh tht.
6
Giáo viên hớng dẫn: Lê Văn Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân_Trần Văn Quý
Trờng ĐHSPKT Hng yên_Khoa Cơ Khí Động Lực. Đồ án môn học
CHNG 2
CU TO V HOT NG CA CM CHI TIT CA C CU ABS
2.1. Gi thiu chung.
C cu ABS c thit k da trờn cu to ca mt c cu phanh thng. Ngoi
ra cỏc cm b phn chớnh ca mt c cu phanh nh cm xy lanh chớnh, bu tr lc,
c cu phanh bỏnh xe, cỏc van iu ho lc phanh. thc hin chc nng chng hóm
cng bỏnh xe khi phanh, thỡ c cu ABS cn trang b thờm cỏc b phn nh : cm bin
tc bỏnh xe, hp diu khin in t (ECU), b chp hnh thu lc, b chn oỏn,
bỏo li.
Mt c cu ABS bao gm 3 cm b phn chớnh :
- Cm tớn hiu vo gm cỏc cm bin tc bỏnh xe, cụng tc bỏo phanh, cú
nhim v gi thụng tin tc bỏnh xe, tớn hiu phanh v hp iu khin in t
(ECU), di dng tớn hiu in.
- Hp iu khin in t (ECU) cú chc nng nhn v x lý cỏc tớn hiu vo, a
tớn hiu iu khin n b chp hnh thu lc, iu khin quỏ trỡnh phanh chng bú
cng bỏnh xe.
- B phn chp hnh gm cú b iu khin thu lc, b phn hin th ốn bỏo
phanh ABS, b phn kim tra, chn oỏn.
Trong ú :
+ B iu khin thu lc nhn tớn hiu iu khin t ECU thc hin quỏ trỡnh
phõn phi ỏp sut du n cỏc c cu phanh bỏnh xe.
+ B phn hin th ốn bỏo phanh v b phn kim tra chn oỏn cú chc nng
bỏo cho ngi lỏi xe bit khi c cu ABS gp s c, di dng cỏc xung in hoc l
tớn hiu nhp nhỏy ca ốn bỏo.
Trờn cỏc xe i mi hin nay, thng ECU c lp tớch hp chung,thnh mt
cm vi b iu khin thy lc. iu ny giỳp gim xỏc sut h hng v ng dõy
in v d kim tra sa cha.
7
Giáo viên hớng dẫn: Lê Văn Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân_Trần Văn Quý
Trờng ĐHSPKT Hng yên_Khoa Cơ Khí Động Lực. Đồ án môn học
Hỡnh 2.1: S khi cỏc cm chc nng ca c cu ABS.
Hỡnh 2.2: S iu khin c cu phanh thng.
1: Bn p phanh. 4: ng dn du.
2: Bỡnh ng du. 5, 6: Mỏ phanh.
3: Xylanh chớnh
8
Giáo viên hớng dẫn: Lê Văn Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân_Trần Văn Quý
Trờng ĐHSPKT Hng yên_Khoa Cơ Khí Động Lực. Đồ án môn học
Hỡnh 2.3: S iu khin ca c cu ABS.
9
Giáo viên hớng dẫn: Lê Văn Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân_Trần Văn Quý
Khoa Cơ khí Động lực - Trờng ĐHSPKT Hng yên Đồ án môn học
Nguyờn tc iu khin c bn ca c cu ABS nh sau:
- Cỏc cm bin tc bỏnh xe nhn bit tc gúc ca cỏc bỏnh xe v gi tớn hiu
v ECU di dng cỏc xung in ỏp xoay chiu.
- ECU theo dừi tỡnh trng cỏc bỏnh xe bng cỏch tớnh tc xe v s thay i tc
bỏnh xe, xỏc nh mc trt da trờn tc cỏc bỏnh xe.
- Khi phanh gp hay phanh trờn nhng ng t, trn trt cú h s bỏm thp,
ECU iu khin b chp hnh thu lc cung cp ỏp sut du ti u cho mi xy lanh
phanh bỏnh xe theo cỏc ch tng ỏp, gi ỏp hay gim ỏp duy trỡ trt nm
trong gii hn tt nht, trỏnh b hóm cng bỏnh xe khi phanh.
2.2. Cu to v nguyờn lý lm viờc ca cỏc cm chi tit v c c cu ABS .
2.2.1. Cm bin tc bỏnh xe.
Cm bin tc bỏnh xe dựng o vn tc gúc ca bỏnh xe v gi v ECU di
dng cỏc tớn hiu in.
Hỡnh 2.4: V trớ lp cm bin.
Hỡnh 2.5: Cm bin tc bỏnh xe loi in t.
10
Giáo viên hớng dẫn: Lê Đăng Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân _Trần Văn Quý
Khoa Cơ khí Động lực - Trờng ĐHSPKT Hng yên Đồ án môn học
Tu theo cỏch iu khin khỏc nhau, cỏc cm bin tc bỏnh xe thng c
gn mi bỏnh xe o riờng r tng bỏnh hoc c gn v bc ca cu ch ng,
o tc trung bỡnh ca hai bỏnh xe da vo tc ca bỏnh rng vnh chu. bỏnh
xe, cm bin tc c gn c nh trờn cỏc giỏ ca cỏc bỏnh xe, vnh rng cm
bin c gn trờn u ngoi ca bỏn trc hay trờn cm moay bỏnh xe, i din v
cỏch cm bin tc mt khe h nht nh gi l khe h t.
Cm bin tc bỏnh xe cú hai loi : Cm bin in t v cm bin HALL. Trong
ú loi cm bin in t c s dng ph bin hn.
2.2.1.1 Cu to:
Gm mt nam chõm vnh cu, mt cun dõy qun quanh lừi t, hai u cun dõy
c ni vi ECU (hỡnh 2.5)
2.2.1.2 Nguyờn lý lm vic.
Khi bỏnh xe quay, vnh rng quay theo, khe h A gia hai u lừi t v vnh rng
thay i, t thụng bin thiờn lm xut hin trong cun dõy mt sc in ng xoay
chiu dng hỡnh sin cú biờn v tn s thay i t l theo tc gúc ca bỏnh xe(hỡnh
2.6). Tớn hiu ny liờn tc c gi v ECU. Tu theo cu to ca cm bin, vnh rng
v khe h gia chỳng, cỏc xung in ỏp to ra cú th nh di 100mV tc thp,
hoc cao hn 100V tc cao.
Hỡnh 2.6:Tớn hiu diờn ỏp tc bỏnh xe
Khe h khụng khớ gia lừi t v nh rng ca vnh rng cm bin ch khong
1mm v sai lch phi nm trong gii hn cho phộp. C cu ABS s khụng lm vic
tt nu khe h nm ngoi giỏ tr tiờu chun.
2.2.2. Cm bin gim tc.
Trờn mt s xe ngoi cm biờn tc bỏnh xe cũn c trang b thờm mt cm
bin gim tc cho phộp ECU xỏc nh chớnh xỏc hn s gim tc ca xe trong quỏ trỡnh
phanh. Kt qu l, mc ỏp ng ca ABS c ci thin tt hn. Nú thng c s
dng nhiu trờn xe 4WD bi vỡ nu mt trong cỏc bỏnh xe b hóm cng thỡ cỏc bỏnh xe
11
Giáo viên hớng dẫn: Lê Đăng Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân _Trần Văn Quý
Khoa Cơ khí Động lực - Trờng ĐHSPKT Hng yên Đồ án môn học
khỏc cng cú xu hng b hóm cng theo, do tt c cỏc bỏnh c ni vi c cu truyn
lc nờn cú tc nh hng ln nhau. Cm bin gim tc cũn gi l cm bin G.
Hỡnh 2.7: V trớ v cu to cm bin gim tc
Cu to ca cm bin nh (hỡnh 2.7) gm hai cp ốn LED v phototransistors,
mt a x rónh v mt mch bin i tớn hiu. c im ca ốn LED l phỏt sỏng khi
cp in v phototransistors l dn in khi cú ỏnh sỏng chiu vo. Khi mc gim tc
ca xe thay i, a x rónh lc theo chiu dc xe tng ng vi mc gim tc. Cỏc
rónh trờn a ct cho ỏnh sỏng t ốn LED n phototransistors, lm phototransistors
úng, m, bỏo tớn hiu v ECU. ECU nhn nhng tớn hiu ny xỏc nh chớnh xỏc
trng thỏi mt ng v thc hin cỏc iu chnh thớch hp. Tớn hiu ny cng c
dựng ECU iu khin ch lm chm s tng mụmen xoay xe.
S dng hai cp LED v phototransistors s to ra s úng v m ca cỏc
phototransistors chia mc gim tc thnh 4 mc .
Hỡnh 2.8: Cỏc ch hot ng ca cm bin gim tc.
12
Giáo viên hớng dẫn: Lê Đăng Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân _Trần Văn Quý
Khoa Cơ khí Động lực - Trờng ĐHSPKT Hng yên Đồ án môn học
2.2.3. Cm bin gia tc ngang.
Cm bin gia tc ngang c trang b trờn mt vi kiu xe, giỳp tng kh nng ng
x ca xe khi phanh trong lỳc ang quay vũng, cú tỏc dng lm chm quỏ trỡnh gia tng
mụ men xoay xe. Trong quỏ trỡnh quay vũng, cỏc bỏnh xe phớa trong cú xu hng nhc
lờn khi mt t do lc ly tõm v cỏc yu t gúc t bỏnh xe. Ngc li, cỏc bỏnh xe
bờn ngoi b t mnh xung mt ng c bit l cỏc bỏnh xe phớa trc bờn ngoi. Vỡ
vy cỏc bỏnh xe phớa trong cú xu hng bú cng d dng hn so vi cỏc bỏnh xe phớa
ngoi. Cm bin gia tc ngang cú nhim v xỏc nh gia tc ngang ca xe khi quay
vũng v gi tớn hiu v ECU.
Trong trng hp ny mt cm bin kiu phototransistors ging nh cm bin
gim tc c gn theo trc ngang ca xe hay mt cm bin kiu bỏn dn c s dng
o gia tc ngang. Ngoi ra cm bin kiu bỏn dn cng c s dng o s gim
tc, do nú cú th o c c gia tc ngang v gia tc dc.
Hỡnh 2.9: Cm bin gia tc ngang.
2.2.4. Hp iu khin in t (ECU).
2.2.4.1. Chc nng ca hp iu khin in t (ECU).
Nhn bit thụng tin v tc gúc ca cỏc bỏnh xe, t ú tớnh toỏn ra tc bỏnh
xe v s tng gim tc ca nú, xỏc nh tc xe, tc chun ca bỏnh xe v ngng
trt, nhn bit nguy c b hóm cng ca bỏnh xe :
+Cung cp tớn hiu iu khin n b chp hnh thu lc.
+Thc hin ch kim tra, chn oỏn, lu gi mó h hng v ch an ton v
gi thụng tin thụng qua cỏc ốn tớn hiu l s nhp nhỏy ca ốn.
13
Giáo viên hớng dẫn: Lê Đăng Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân _Trần Văn Quý
Khoa Cơ khí Động lực - Trờng ĐHSPKT Hng yên Đồ án môn học
Hỡnh 2.10 :Cỏc chc nng iu khin ca ECU
1: Cm bin tc bỏnh xe.
2: Xylanh phanh bỏnh xe.
3: ỏp sut du phanh.
2.2.4.2. Cu to.
Cu to ca ECU l mt t hp cỏc vi x lý, c chia thnh 4 cm chớnh v nhn
cỏc vai trũ khỏc nhau (hỡnh 2.10)
- Phn x lý tớn hiu.
- Phn logic iu khin.
- B phn an ton.
- B chn oỏn v lu gi mó li.
a, Phn x lý tớn hiu.
Trong phn ny cỏc tớn hiu c cung cp n bi cỏc cm bin tc bỏnh xe s
c bin i thnh dng thớch hp s dng cho phn logic iu khin.
ngn nga s trc trc khi o tc bỏnh xe, s gim tc ca xe, cú th phỏt
sinh trong quỏ trỡnh thit k v vn hnh ca xe thỡ cỏc tớn hiu vo c lc trc khi
s dng. Cỏc tớn hiu c x lý xong c chuyn qua phn logic iu khin.
b, Phn lụgic iu khin.
Da trờn cỏc tớn hiu vo, phn logic tớnh toỏn xỏc nh cỏc thụng s c bn
nh gia tc ca bỏnh xe, tc chun, ngng trt, gia tc ngang.
Cỏc tớn hiu t phn lụgic iu khin,iu khin cỏc van in t trong b chp
hnh thu lc, lm thay i ỏp sut du cung cp n cỏc c cu phanh theo cỏc ch
tng, gi v gim ỏp sut.
c, B phn an ton.
14
Giáo viên hớng dẫn: Lê Đăng Đông
Nhóm thực hiện: Nguyễn Ngọc Quân _Trần Văn Quý
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét