BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH VĂN LỘC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG CHO XE GẮN MÁY Ở VIỆT NAM S K C 0 9 NGÀNH: KHAI THÁC & BẢO TRÌ Ô TÔ MÁY KÉO - 605246 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH VĂN LỘC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG CHO XE GẮN MÁY Ở VIỆT NAM NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ – MÁY KÉO- 605246 Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN LÊ NINH i Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: HUỲNH VĂN LỘC Ngày, tháng, năm sinh: 1982 Giới tính: Nam Nơi sinh: Tiền Giang Quê quán: xã Hậu Mỹ Bắc A, Cái Bè, Tiền Giang Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc học tập, nghiên cứu: Giảng viên, Trƣờng Đại học Tiền Giang Chỗ riêng địa liên lạc: Ngô Quyền, Tp.Mỹ Tho, Tiền Giang Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0907.171921 Fax: E-mail: budcua@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2000 đến 02/2005 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí động lực Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Cấu tạo hoạt động hộp số tự động Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 25/02/2005, khoa Cơ khí động lực (xƣởng Gầm) Ngƣời hƣớng dẫn: KS Huỳnh Phƣớc Sơn Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 05/2009 đến 05/ 2011 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Ngành học: Khai thác bảo trì ô tô – máy kéo ii Tên luận văn: Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy Việt Nam Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 10/2012, Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS NGUYỄN LÊ NINH Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Tại (trƣờng, viện, nƣớc): Tên luận án: Ngƣời hƣớng dẫn: Ngày & nơi bảo vệ: Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, tƣơng đƣơng B1 Châu Âu Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: Kỹ sƣ Cơ khí động lực; Số hiệu bằng: C.630136, Số vào sổ: 8755, cấp ngày 28 tháng 04 năm 2005 Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 03/2005 đến 08/2006 Công ty Toyota Hùng Vƣơng 09/2006 đến Trƣờng Đại Học Tiền Giang Kỹ thuật viên, trợ lý Cố vấn dịch vụ Giảng dạy IV CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC (Ký tên, đóng dấu) Ngày tháng năm 2012 Ngƣời khai ký tên iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) iv CẢM TẠ Để hoàn thành đƣợc đề tài này, ngƣời thực đề tài, HUỲNH VĂN LỘC, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:  PGS.TS NGUYỄN LÊ NINH – Hƣớng dẫn khoa học đề tài;  Trung tâm ứng dụng kỹ thuật chuyển giao công nghệ - Đại học Tiền Giang – Hỗ trợ địa điểm, trang thiết bị, dụng cụ thực đề tài;  ThS Trần Thanh Phong – Giảng viên Bộ môn Điện – Điện tử trƣờng Đại học Tiền Giang – Tƣ vấn, hỗ trợ phần điện tử;  Lãnh đạo khoa Kỹ Thuật Công Nghiệp, Bộ môn Cơ khí – Đại học Tiền Giang – Động viên, khích lệ tinh thần;  Tập thể lớp CKO – khoá 2009A – Tƣ vấn góp ý chuyên môn, động viên tinh thần;  KS Huỳnh Ngọc Lƣợng – Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật chuyển giao công nghệ - Đại học Tiền Giang – Thử nghiệm xe;  KS Nguyễn Văn Phô – Khoa Cơ khí, Trƣờng Cao đẳng nghề Tiền Giang – Thử nghiệm xe;  Cử nhân Nguyễn Quốc Giang – Thử nghiệm xe;  Cử nhân Nguyễn Văn Quân – Thử nghiệm xe; v TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy Việt Nam” đƣợc thực từ ngày 01 tháng năm 2010 trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Nhiệm vụ đề tài giải vấn đề giảm tai nạn cho xe gắn máy có phanh đĩa công nghệ phanh chống bó cứng điều khiển điện tử Hệ thống chống bó cứng đƣợc chế tạo sử dụng cấu chấp hành hệ thống chống bó cứng ô tô Cảm biến loại cảm biến tiệm cận, họ E2A hãng Omron, sử dụng đĩa phanh xe để cắt cảm biến Hộp điều khiển đƣợc chế tạo lại hoàn toàn cho phù hợp với điều kiện giao thông khí hậu Việt Nam Đề tài đƣợc thử nghiệm dựa theo TCVN 6824:2001 Xe đƣợc thử đƣờng có hệ số bám cao, thấp, từ thấp sang cao từ cao sang thấp Mỗi trƣờng hợp lấy 05 mẫu, tính quãng đƣờng phanh trung bình mẫu để so sánh với tiêu chuẩn Kết thử nghiệm chứng minh hệ thống chống bó cứng chế tạo hoạt động tốt, quãng đƣờng phanh đạt TCVN 6824:2001 độ ổn định xe phanh cao ABSTRACT Topic “Manufacturing research and test the antilock braking system for motorcycles in Viet Nam” was carried out from September 1, 2010 at the University of Technical Education of Ho Chi Minh City The mission of this project is to solve the problem for motorcycle accident reduction with disc brakes with antilock brakes with electronic control Antilock braking system built using the actuator of the antilock braking system on the car Type of sensors is proximity sensor, E2A family of Omron, the vehicle‟s brake discs are cut for sensor rings Electronic Control Unit is made entirely in accordance with traffic conditions and climate of Viet Nam Subject tested according to Viet Nam Standard 6824:2001 Testing vehicle on road on a high sticking coefficient, low sticking coefficient, from low to high and from high to low Each case took five samples, the average braking distance of samples to compare with the standard Test results have prven antilock braking system produced to work well, reach Viet Nam Standard 6824:2001 and high stability of the vehicle when braking vi MỤC LỤC TRANG LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iv CẢM TẠ v TÓM TẮT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lí chọn đề tài 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Đối tƣợng giới hạn đề tài 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6 Nội dung nghiên cứu Chƣơng 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Sự xuất kết cấu phanh chống bó cứng kỹ thuật xe giới 2.2 Phanh chống bó cứng ô tô Việt Nam 2.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 2.2.2 Cảm biến giảm tốc 2.2.3 Bộ chấp hành 11 2.2.4 Hộp điều khiển (ECU) 12 2.3 Phanh chống bó cứng xe gắn máy nƣớc 17 vii 2.3.1 Hệ thống phanh kết hợp 18 2.3.2 Hệ thống phanh ABS 19 2.3.3 Hệ thống phanh ABS kết hợp điều khiển điện tử 23 2.4 Phanh đĩa xe gắn máy Việt Nam giải pháp 26 2.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phanh xe gắn máy 32 2.5.1 Sự khác biệt đặc điểm phanh ô tô xe gắn máy 32 2.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phanh xe gắn máy 32 2.6 Những yêu cầu linh kiện điện tử lắp xe gắn máy Việt Nam [2] 34 Chƣơng 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÍ HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CHO XE GẮN MÁY 36 3.1 Các phƣơng án thiết kế nguyên lí hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 36 3.2 Kết cấu hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 37 3.3 Nguyên lí hoạt động hệ thống phanh chống bó cứng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 39 Chƣơng 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG CHO XE GẮN MÁY 41 4.1 Cấu trúc điều khiển phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 41 4.1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 41 4.1.2 Các tín hiệu vào 42 4.1.3 Các tín hiệu 42 4.2 Thuật toán điều khiển phanh chống bó cứng 43 4.2.1 Thuật toán điều khiển 43 4.2.2 Tính vận tốc bánh xe Vw 45 viii 4.2.3 Tính gia tốc bánh xe phanh aw 46 4.2.4 Tính độ trƣợt λ 46 4.3 Chế tạo hộp điều khiển 47 4.3.1 Mạch dao động vi điều khiển 47 4.3.2 Mạch nguồn kiểm tra nguồn 48 4.3.3 Mạch nhận tín hiệu phanh 49 4.3.4 Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe 50 4.3.5 Mạch điều khiển động điện, van điện từ chấp hành đèn báo phanh chống bó cứng 50 4.4 Viết chƣơng trình điều khiển phanh 51 4.4.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống 51 4.4.2 Chƣơng trình điều khiển hệ thống 51 Chƣơng 5: THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG TRÊN XE GẮN MÁY 57 5.1 Các thông số xe thử nghiệm 57 5.2 Giải pháp lắp đặt hệ thống phanh chống bó cứng lên xe gắn máy 58 5.3 Thử xe 60 5.3.1 Thiết bị thử 60 5.3.2 Điều kiện thử 64 5.3.3 Thử xe 65 5.4 Kết đánh giá 67 Chƣơng 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 71 6.1 Kết luận 71 6.1.1 Ƣu điểm đề tài 71 6.1.2 Tồn – Hạn chế đề tài 71 ix Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam - Mạch nhận tín hiệu phanh: - Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe: Trang 15 Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam - Mạch điều khiển động điện, van điện từ chấp hành đèn báo phanh chống bó cứng: - Sơ đồ nguyên lí hệ thống: Trang 16 Phanh chống bó cứng cho xe máy Việt Nam 6.4 Điều kiện thử nghiệm kết thử nghiệm  Lắp đặt hệ thống lên xe: - Xe thử nghiệm Suzuki Smash Revo 110, có phanh đĩa trước - Bộ chấp hành phanh, hộp điều khiển, rơle, cầu chì, bình dầu phanh bánh sau đặt hộp chứa đồ xe hình 6.4.1 Hình 6.4.1: Vị trí lắp chấp hành, hộp điều khiển, rơle, cầu chì nguồn, bình dầu phanh bánh sau - Cảm biến lắp cụm phanh đĩa cho đảm bảo khe hở quy định nhà sản xuất (