Header Page of 126 ĐỀ TÀI “Ứng dụng phần mềm MatlabSimulink mô hệ thống phanh ABS xe du lịch” Giảng viên hướng dẫn : Ths Đồng Minh Tuấn Sinh viên thực Footer Page of 126 : Nguyễn Trọng Khương Header Page of 126 LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển ngành ô tô Việt Nam nay, với chiến lược phát triển nhà nước, sách nội địa hoá phụ tùng ôtô việc sản xuất lắp ráp tạo điều kiện cho nhà thiết kế nghiên cứu, chế tạo cụm, hệ thống ôtô nước, có hệ thống phanh Vấn đề nghiên cứu thiết kế chế tạo phần tử hệ thống phanh ABS phù hợp với xu hướng phát triển giới chủ trương nội địa hoá sản phẩm ôtô Việt Nam Chính vậy, chúng em giao đề tài: “Ứng dụng phần mềm Matlab-Simulink mô hệ thống phanh ABS xe du lịch” Trong tình hình nay, ngành ôtô nước ta chủ yếu lắp ráp nên để độc lập chế tạo chi tiết ôtô cần nghiên cứu ứng dụng vào thực tế Nghiên cứu vấn đề lý thuyết điều khiển hệ thống phanh ôtô đại nhằm ứng dụng thiết kế chế tạo hộp đen ECU điều khiển hệ thống phanh vấn đề phức tạp công việc cần phải bắt tay vào làm để tương lai khô ng xa tự nghiên cứu sản xuất sản phẩm ôtô riêng Việt Nam Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài nhằm xây dựng sỏ lí thuyết cho hệ thống phanh ABS,trên sở mô simulink để thấy rừ mụ hỡnh hiệu cấu phanh Đề tài cung cấp sở lý thuyết cho việc nghiên cứu tính hiệu phanh cần giảm tốc độ hiệu phanh trình điều khiển động học ôtô thông qua việc sử dụng phần mềm lập trình Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths.Đồng Minh Tuấn người trực tiếp hướng dẫn thầy bôn môn ôtô, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường ĐHSPKT Hưng Yên giúp đỡ em trình thực đề tài Hưng yên, ngày 15 tháng năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Khương Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày… tháng …năm … Giáo viên hướng dẫn Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày… tháng …năm … Giáo viên phản biện Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 MỤC LỤC Trang Giới thiệu chung…………………………………………  Lý chọn đề tài…… ……………………… …….…………  Bố cục đồ án …………… ………………………………… Chương I : Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Lịch sử phát triển cấu ABS 1.2 Nội dung , nhiệm vụ đề tài 1.3 Phạm vi phương pháp nghiên cứu Chương II : Hệ thống chống bó cứng bánh xe 2.1 Lực mô men tác động lên xe trong mặt phẳng dọc 2.2 Cơ sở lí thuyết điều hòa lực phanh chống bó cứng bánh xe phanh…… 17 2.3 Sự bám bánh xe với mặt đường………………………………………… 27 2.4 Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS 33 2.5 Sơ đồ hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS)………………… 40 2.6 Quá trình điều khiển ABS………………………………… 46 2.7 Cấu tạo nguyên lý làm việc cấu ABS …………………… 2.8 Các trạng thái phanh……………………………………………………… 55 65 Chương III : Mô Matlab - Simulink 3.1 Giới thiệu nội dung Matlab – Simulink; Matlab - State flow……… 67 3.2 Sơ đồ mô 69 3.3 Mô cụm hệ thống ……………………………………………… 71 Chương IV : Kết mô phân tích 4.1 Trường hợp : 90 4.2 Trường hợp : 92 4.3 Trường hợp : 95 4.4 Trường hợp 4: 97 4.5 Trường hợp5: bốn bánh hệ số bám khác nhau……………………………… 101 4.6 Kết luận kiến nghị ………………………………………………………… 103 Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 GIỚI THIỆU CHUNG Lý chọn đề tài Cơ cấu phanh cấu an toàn chủ động ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dừng đỗ ôtô trường hợp cần thiết Nền công nghiệp ô tô ngày phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông đường ngày lớn Các xe ngày thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh yêu cầu đặt với cấu phanh cao nghiêm ngặt Một ô tô c ó cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao có khả phát huy hết công suất, xe có khả chạy tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn hiệu vận chuyển ô tô 10% số vụ tai nạn xảy trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh trượt đi, dẫn đến lái Hệ thống ABS giúp khắc phục tình trạng không phụ thuộc vào kỹ thuật phanh người lái Ở VN tai nạn giao thông ngày gia tăng số vụ tính chất nguy hiểm Năm 2005 2006 2007 2008 Số vụ tai nạn 15000 15500 16060 16700 Số người chết( người ) 11200 12300 14600 15740 Số người bị thương( người ) 11840 12140 12410 12780 Trên giới có nhiều diễn biến phức tạp,số vụ tai nạn ngày tăng nên tính cấp thiết phải nâng cao kỹ thuật cho xe giới nói chung cho ô tô nói riêng Báo cáo năm 2004 WHO cho biết ngày giới, h ơn 3000 người chết tai nạn giao thông Trong số này, cá c nước có thu nhập thấp trung bình chiếm đến 85% số ca tử vong Do tầm quan trọng hệ thống phanh ô tô an toàn giao thông trình hoạt động mà việc nghiên cứu để nâng cao kỹ thuật sử lí cho hệ thống phanh.mà nhà trường giao cho em tìm hiểu hệ thống phanh ABS Bố cục đồ án * Đồ án gồm chương - Chương I : - Chương II : - Chương III : - Chương IV : Tổng quan vấn đề nghiên cứu Hệ thống chống bó cứng bánh xe Mô hệ thống chống bó cứng bánh xe Phân tích kết mô điển hình Kết luận kiến nghị Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử phát triển cấu ABS Với hiểu biết đơn giản kinh nghiệm, tránh tượng bánh xe bị hãm cứng trình phanh lái xe đường trơn trượt, người lái xe đạp phanh cách nhấn liên tục lên bàn đạp phanh để trì lực bám ngăn không cho bánh xe bị trượt lết đồng thời điều khiển hướng chuyển động xe Về chức cấu phanh ABS giống hiệu quả, độ xác an toàn cao Cơ cấu ABS sử dụng lần máy bay thương mại vào năm 1949, chống tượng trượt khỏi đường băng máy bay hạ cánh Với công nghệ thời đó, kết cấu cấu ABS cồng kềnh, hoạt động không tin cậy không tác động đủ nhanh tình Trong trình phát triển ABS cải tiến từ loại khí sang loại điện loại điện tử Vào thập niên 60, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, vi mạch điện tử đời, giúp cấu ABS lần lắp ô tô vào năm 1969, sau cấu ABS nhiều công ty sản suất ô tô nghiên cứu đưa vào ứng dụng vào năm 1970 Công ty toyota sử dụng lần cho xe Nhật Bản vào năm 1971 cấu ABS kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau Nhưng phải đến thập niên 80 cấu phát triển mạnh nhờ cấu điều khiển kĩ thuật số, vi xử lý thay cho cấu điều khiển tương tự đơn giản trước Lúc đầu cấu ABS lắp ráp xe du lịch mới, đắt tiền, trang bị theo yêu cầu theo thị trường Dần dần cấu đư ợc đưa vào sử dụng rộng rãi hơn, đến ABS gần trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất loại xe du lịch cho phần lớn loại xe hoạt động vùng có đường băng, tuyết dễ trơn trượt, ngày cấu ABS không thiết kế cấu phanh thuỷ lực mà ứng dụng rộng rãi cấu phanh khí nén xe tải xe khách lớn Nhằm nâng cao tính ổn định tính an toàn xe chế độ hoạt động xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, vào đường vòng với t ốc độ cao, phanh trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS thiết kế kết hợp với nhiều cấu khác Cơ cấu ABS kết hợp với cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay ASR) làm giảm bớt công suất động phanh bánh xe để tránh tượng bánh xe bị trượt lăn chỗ xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, điều làm tổn hao vô ích phần công suất động tính ổn định chuyển động ô tô Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 Cơ cấu ABS kết hợp với cấu phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Break force Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu phanh đến bánh xe phù hợp với chế độ tải trọng chế độ chạy xe Cơ cấu ABS kết hợp với cấu BAS ( Break Assist System) làm tăng thêmực l phanh bánh xe để quãng đường phanh ngắn trường hợp phanh khẩn cấp Cơ cấu ABS kết hợp với cấu ổn định ô tô điện tử (ESP) tác dụng dừng xe, mà can thiệp vào trình tăng tốc chuyển động quay vòng ô tô, giúp nâng cao hiệu chuyển động ô tô trường hợp Ngày với phát triển vượt bậc hỗ trợ lớn kĩ thuật điện tử ngành điều khiển tự động phần mềm tính toán, lập trình cho phép nghiên cứu đưa vào ứng dụng phương pháp điều khiển ABS điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hoá trình điều khiển ABS Các công ty BOSCH, AISIN, DENCO, BENDI nh ững công ty đầu việc nghiên cứu, cải tiến chế tạo cấu ABS cung cấp cho công ty sản xuất ô tô toàn giới 1.2 Các thành tựu đạt lĩnh vực chống bó cứng bánh xe 1.2.1 Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe giới Trên giới có nhiều nhà nghiên cứu lĩnh vực ví dụ : Asami, K., Nomura, Y and Naganawa, T.(1989) Traction Control (TRC) System for 1987 Toyota Crown Cho, D and Hedrick, J.K (1989) Choi, S H and Cho, D W (1998) Nonlinear Sliding mode controller with pulse width modulation for vehicular slip ratio control Proceedings of the KSAE 1999 Spring Annual Meeting K Fujita, K., Inous, Y and Masutomi S (1990) The ‘Lexus’ Traction Control (TRAC) System Kawabe, T., Nakazawa, M.,Notsu, I and Watanabe, Y (1997) A Sliding Mode Controller for Wheel Slip Ratio Control System Vehicl Systems Dynamics, Vol 27.Tan, H.S and Chin, Y K (1992) Vehicle antilock braking and traction control Qua nghiên cứu đề tài trên, đề tài có mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu khác đạt kết định trội nhât là: Công trình nghiên cứu với đề tài (wheel slip control with moving slipding surface for traction control system) K.CHUN M.SUNWOO đại học Hanyang –seoul -Hàn Quốc (11/4/2004); tác giả phân tích trình điều khiển, tiến hành mô phần mềm Matlap- Simulink thử nghiệm xe điện (electric kart) công trình đạt : Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page of 126 - Đã tính tới yếu tố thời gian tăng tốc thời gian phản ứng hệ thống - Mô trình điều khiển - Kiểm nghiệm phòng thí nghiệm loại xe điện nhỏ Hạn chế đề tài : - Mới kiểm nghiệm dạng mô hình đơn giản 1.2.2 Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe Việt Nam Những kết nghiên cứu về hệ thống chống bó cứng bánh xe ô tô việt nam đến nhiều hạn chế,chưa có công trình chuyên sâu nghiên cứu tổng thể hệ thống Một số công trình thực Việt Nam nước tác giả Việt Nam chủ yếu sâu vào nghiên cứu phần hệ thống hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh như: Đề tài: Nghiên cứu hệ thống phanh ABS sở hệ thống thử nghiệm tương đương, thực năm 2005; Đề tài : Mô hệ dẫn động phanh dầu sử dụng trợ lực chân không, thực năm 2005; Đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe, thực năm 2006; Đề tài “Tổng hợp điều khiển điện tử mô hệ thống phanh có ABS ô tô du lịch” tác giả anh Vũ v.v Nhìn chung với hiểu biết chưa nhiều nước ta, đề tài mong muốn tham gia phần mảng nghiên cứu chống trượt quay bánh xe giúp ô tô tăng khả tăng tốc đường đặc biệt đường có hệ số bám thấp Đây vấn đề liên quan đến an toàn giao thông điều kiện đường xá nước ta chưa phát triển tạo điều kiện cho xe có khả tăng tốc tốt điều kiện thời tiết xấu Để khắc phục tượng đó, phần lớn ô tô sang trọng trang bị hệ thống chống trượt quay bánh xe, gọi tắt ASR (Traction Control System) Tại thị trường ô tô Việt Nam hãng trang bị hệ thống ôtô có vài hãng như: BMW, GM Daewoo,Toyota 1.3 Nội dung , nhiệm vụ đề tài 1.3.1.Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu trình điều khiển hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS) xe du lịch - Mô diễn tả trình làm việc hệ thống chống bó cứng bánh xe Simulink, từ phân tích yếu tố như: vận tốc chuyển động xe, hệ số bám bánh xe với mặt đường đến trình phanh ôtô - Đánh giá kết mô chế độ làm việc điển hình Footer Page of 126 www.oto-hui.com Header Page 10 of 126 1.3.2 Nội dung nghiên cứu - Một : Phân tích làm rõ trình chống bó cứng bánh xe thông số đánh giá, từ phân tích hệ số bám bánh xe với mặt đường ảnh hưởng đến trình phanh ôtô - Hai : Trình bày trình điều khiển mô tả phần tử hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe(ABS) - Ba : Xây dựng mô hình mô hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS tiến hành mô trình làm việc số chế độ làm việc điển hình - Bốn : Phân tích kết mô 1.4 Phạm vi phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phạm vi nghiên cứu Do giới hạn thời gian kinh phí, nên phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn hệ thống phanh thuỷ lực có trang bị cấu ABS xe đu lịch, cấu phanh điển hình trang bị cấu ABS nhiều xe 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu Với mục tiêu “mô cấu phanh ABS simulink” để phục vụ công tác nghiên cứu giảng dạy, nên phương pháp nghiên cứu phương phá p tham khảo tài liệu kết hợp với phương pháp thực nghiệm, phù hợp với nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Dựa nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu đề tài, tiến hành chọn lọc, phân tích cấu hóa, giải thích chất vật lý tượng xảy trình phanh, từ có phân tích đánh giá tính hiệu phạm vi ứng dụng cấu ABS, giúp người đọc nắm cách có cấu chất hoạt động cấu Sử dụng phương pháp nghiên cứu để xây dựng mô hình hoạt động cấu ABS giải thích chế trình điều khiển ABS 1.5 Mục tiêu đề tài Trước yêu cầu cấp thiết an toàn chất lượng điều khiển đề tài ”mô hệ thống phanh ABS xe du lịch” thực với mục tiêu sau * Mục tiêu: - Nghiên cứu trình điều khiển hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS) xe du lịch - Mô diễn tả trình làm việc hệ thống chống bó cứng bánh xe Simulink, từ phân tích ảnh hưởng yếu tố như: vận tốc chuyển động xe, hệ số bám bánh xe với mặt đường.đến trình phanh ôtô - Đánh giá kết mô chế độ làm việc điển hình Footer Page 10 of 126 www.oto-hui.com Header Page 91 of 126 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH 4.1 Trường hợp : chạy đường nhựa khô đường bê tông khô phanh đột ngột với, Hình 4.1- Đồ thị vận tốc Hình 4.2- Đồ thị quãng đường phanh Hình 4.3- Mômen phanh bánh sau phải Hình 4.4- Mômen phanh bánh sau trái Footer Page 91 of 126 www.oto-hui.com Header Page 92 of 126 Hình 4.5- Mômen phanh bánh trước phải Hình 4.6-Mômen phanh bánh trước trái Hình 4.7- Vận tốc góc bánh sau phải Hình 4.8- Vận tốc góc bánh sau trái Hình 4.9- Vận tốc góc bánh trước phải Hình 4.10- Vận tốc góc bánh trước trái Footer Page 92 of 126 www.oto-hui.com Header Page 93 of 126 * Nhận xét : Giai đoạn 1: xe chạy với vận tốc 72(km/h) phanh đột ngột khoảng 0.2 giây đầu lưu lượng dầu tăng nhanh cấu phanh bánh xe nên mômen phanh tăng chậm,dẫn tới gia tốc góc bánh xe,vận tốc xe giảm chậm Giai đoạn : Sau khoảng giây tiếp tục đạp bàn đạp phanh lưu lựợng dầu tăng nhanh mômen phanh bánh xe tăng nhanh từ đến 700(Nm) làm cho gia tốc góc vận tốc góc giảm nhanh tuyến tính Giai đoạn : khoảng thời gian 2.5 giây mômen phanh biến thiên dạng hình sin nhằm đảm bảo giữ ổn định cho xe nên gia tốc góc bánh xe giảm nhiều đường thể dạng xung đảm bảo cho bánh xe không trượt lết,vận tốc xe giảm nhanh tuyến tính Giai đoạn : khoảng 0.5 giây cuối vận tốc xe nhỏ 10(km/h) nên lúc momen phanh điều khiển dao động với biên độ nhỏ gia tốc góc bánh xe giảm nhanh tuyến tính 0,vận tốc xe giảm nhanh 0,quãng đường phanh với trường hợp khoảng 47m,thời gian phanh khoảng 4.2 giây 4.2 Trường hợp : chạy đường nhựa ướt đường bê tông ướt phanh đột ngột với, Hình 4.11- đồ thị vận tốc Footer Page 93 of 126 Hình 4.12-đồ thị quãng đường phanh www.oto-hui.com Header Page 94 of 126 Hình 4.13- Mômen phanh bánh sau trái Hình 4.14-Mômen phanh bánh trước phải Hình 4.15-Mômen phanh bánh sau phải Hình 4.16- Mômen phanh bánh trước trái Hình 4.17-Vận tốc góc bánh trước trái Footer Page 94 of 126 Hình 4.18-Vận tốc góc bánh sau phải www.oto-hui.com Header Page 95 of 126 Hình 4.19-Vận tốc góc bánh trước phải Hình 4.20-Vận tốc góc bánh sau trái * Nhận xét : trường hợp hệ số bám bánh xe với mặt đường nhỏ trường hợp1 nên quãng đường phanh dài hơn,thời qian phanh lâu trường hợp1 Giai đoạn 1: xe chạy với vận tốc 72(km/h) phanh đột ngột khoảng 0.1 giây đầu lưu lượng dầu tăng nhanh cấu phanh bánh xe nên mômen phanh tăng chậm,vận tốc giảm thời gian nhanh trường hợp trước hệ số bám bánh xe với mặt đường nhỏ hơn,dẫn tới gia tốc góc bánh xe,vận tốc xe giảm giai đoạn Giai đoạn : Sau khoảng 0.4 giây tiếp tục đạp bàn đạp phanh lưu lựợng dầu tăng nhanh mômen phanh bánh xe tăng nhanh từ đến 650(Nm) làm cho gia tốc góc vận tốc góc giảm nhanh tuyến tính từ khoảng 60(rad/s) xuống 48(rad/s) Giai đoạn : khoảng giây cuối lúc momen phanh giảm độ lớn biểu thị dạng xung hình sin,được điều khiển dao động với biên độ giảm dần gia tốc góc bánh xe dao động với biên độ giảm nhanh 0,vận tốc xe giảm nhanh 0,quãng đường phanh với trường hợp khoảng 85m,thời gian phanh khoảng 8.5 giây Footer Page 95 of 126 www.oto-hui.com Header Page 96 of 126 4.3 Trường hợp : chạy đường cát khô đường đá sỏi khô phanh đột ngột với, Hình 4.21- Đồ thị vận tốc Hình 4.23- Mômen phanh bánh sau trái Footer Page 96 of 126 Hình 4.22-Đồ thị quãng đường phanh Hình 4.24-Mômen phanh bánh trước phải www.oto-hui.com Header Page 97 of 126 Hình 4.25- Mômen phanh bánh sau phải Hình 4.27-Vận tốc góc bánh trước trái Hình 4.29-Gia tốc góc bánh trước phải Footer Page 97 of 126 Hình 4.26- Mômen phanh bánh trước trái Hình 4.28-Vận tốc góc bánh sau phải Hình 4.30-Gia tốc góc bánh sau trái www.oto-hui.com Header Page 98 of 126 * Nhận xét : trường hợp hệ số bám bánh xe với mặt đường nhỏ trường hợp nên quãng đường phanh dài hơn,thời qian phanh lâu trường hợp,mômen phanh cực đại bánh nhỏ trường hợp Mpmax = 560 (Nm) Giai đoạn 1: xe chạy với vận tốc 72(km/h) phanh đột ngột khoảng 0.1 giây đầu lưu lượng dầu tăng nhanh cấu phanh bánh xe nên mômen phanh tăng chậm,vận tốc giảm thời gian nhanh trường hợp trước hệ số bám bánh xe với mặt đường nhỏ hơn,dẫn tới gia tốc góc bánh xe,vận tốc xe giảm giai đoạn Giai đoạn : Sau khoảng 0.4 giây tiếp tục đạp bàn đạp phanh lưu lựợng dầu tăng nhanh mômen phanh bánh xe tăng nhanh từ đến 560(Nm) làm cho gia tốc góc vận tốc góc giảm nhanh tuyến tính từ khoảng 60(rad/s) xuống 48(rad/s) Giai đoạn : khoảng giây cuối lúc momen phanh giảm độ lớn biểu thị dạng xung hình sin,được điều khiển dao động với biên độ giảm dần gia tốc góc bánh xe dao động với biên độ giảm nhanh 0,vận tốc xe giảm nhanh 0,quãng đường phanh với trường hợp khoảng 100m,thời gian phanh khoảng 9.5 giây 4.4 Trường hợp : chạy đường đất sét khô đường đất quê khô phanh đột ngột với, HHinh 4.31- Đồ thị vận tốc Footer Page 98 of 126 Hình 4.32-Đồ thị quãng đường phanh www.oto-hui.com Header Page 99 of 126 Hình 4.33- Mômen phanh bánh sau trái Hình 4.35- Mômen phanh bánh sau phải Hình 4.37-Vận tốc góc bánh trước trái Footer Page 99 of 126 Hình 4.34- Mômen phanh bánh trước phải Hình 4.36- Mômen phanh bánh trước trái Hình 4.38-Vận tốc góc bánh sau phải www.oto-hui.com Header Page 100 of 126 Hình 4.39-Vận tốc góc bánh trước phải Hình 4.40-Vận tốc góc bánh sau trái * Nhận xét : trường hợp hệ số bám bánh xe với mặt đường lớn vận tốc lúc bắt đầu phanh nhỏ trường hợp 2và3 nên quãng đường phanh ngắn hơn,thời qian phanh trường hợp,mômen phanh cực đại bánh lớn trường hợp Mpmax = 760 (Nm) Giai đoạn 1: xe chạy với vận tốc 54(km/h) phanh đột ngột khoảng 0.1 giây đầu lưu lượng dầu tăng nhanh cấu phanh bánh xe nên mômen phanh tăng nhanh,vận tốc giảm thời gian nhanh trường hợp trước hệ số bám bánh xe với mặt đường lớn trường hợp 3,dẫn tới gia tốc góc bánh xe,vận tốc xe giảm giai đoạn Giai đoạn : Sau khoảng 0.5 giây tiếp tục đạp bàn đạp phanh lưu lựợng dầu tăng nhanh mômen phanh bánh xe tăng nhanh từ đến 760(Nm) làm cho gia tốc góc vận tốc góc giảm nhanh tuyến tính từ khoảng 48(rad/s) xuống 35(rad/s) Giai đoạn : khoảng giây cuối lúc momen phanh giảm độ lớn biểu thị dạng xung hình sin,được điều khiển dao động với biên độ giảm dần gia tốc góc bánh xe dao động với biên độ giảm nhanh 0,vận tốc xe giảm nhanh 0,quãng đường phanh với trường hợp khoảng 37m,thời gian phanh khoảng 4.6 giây Footer Page 100 of 126 www.oto-hui.com Header Page 101 of 126 4.5 Trường hợp : chạy đường nhựa khô đường bê tông khô hệ số bám bánh khác phanh đột ngột với, Hình 41 : Đồ thị vận tốc Hình 43 : vận tốc góc bánh trước phải Footer Page 101 of 126 Hình 42 :Đồ thị quãng đường phanh Hình 44 : vận tốc góc bánh sau trái www.oto-hui.com Header Page 102 of 126 Hình 45 : vận tốc góc bánh trước trái Hình 46 : vận tốc góc bánh sau phải Hình 47 : Momen phanh bánh sau trái Hình 48 : momen phanh bánh trước phải Hình 49 : Momen phanh bánh sau phải Hình 50 : Momen phanh bánh trước trái Footer Page 102 of 126 www.oto-hui.com Header Page 103 of 126 * Nhận xét : trường hợp hệ số bám bánh xe với mặt đường bánh khác nên mômen phanh bánh khác Giai đoạn 1: xe chạy với vận tốc 72(km/h) phanh đột ngột khoảng 0.1 giây đầu lưu lượng dầu tăng nhanh cấu phanh bánh xe nên mômen phanh tăng nhanh,vận tốc giảm thời gian nhanh trường hợp trước hệ số bám bánh xe với mặt đường lớn trường hợp 3,dẫn tới gia tốc góc bánh xe,vận tốc xe giảm giai đoạn Giai đoạn : Sau khoảng 0.5 giây tiếp tục đạp bàn đạp phanh lưu lựợng dầu tăng nhanh mômen phanh bánh xe tăng nhanh từ đến 760(Nm) làm cho gia tốc góc vận tốc góc giảm nhanh tuyến tính từ khoảng 48(rad/s) xuống 35(rad/s) Giai đoạn : khoảng giây cuối lúc momen phanh giảm độ lớn biểu thị dạng xung hình sin,được điều khiển dao động với biên độ giảm dần gia tốc góc bánh xe dao động với biên độ giảm nhanh 0,vận tốc xe giảm nhanh 0,quãng đường phanh với trường hợp khoảng 37m,thời gian phanh khoảng 4.6 giây 4.6 Kết luậnvà Kiến nghị 4.6.1 Kết luận a) Đề tài đạt mục tiêu nội dung đặt ra, có ý nghĩa nghiên cứu tìm hiểu trình bày giảng dạy, đánh giá cụ thể qua nội dung sau: - Đã nghiên cứu lý thuyết trình phanh ôtô; lý thuyết chế độ điều khiển hệ thống ABS sở tài liệu hệ thống thực tế xe; - Phân tích chất vật lý bản, công thức ứng dụng phần mềm Matlab Simulink, Matlab- Statefow để diễn tả, mô trạng thái làm việc phần tử hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS Quá trình mô hoàn thành nội dung: + Xây dựng mô hình mô phỏng; + Xác định giá trị thông số mô hình mô phỏng; + Xác định thông số (điều kiện, tín hiệu) đầu vào, đầu ra, thông số nhập ECU + Xác định kết xuất ra: Vận tốc xe, vận tốc góc bánh xe, mô men phanh sinh bánh xe chủ động, độ trượt bánh xe khi phanh, hệ thống ABS … + Xác định đánh giá kết (dưới dạng đồ thị ) trường hợp hệ số bám lốp xe với mặt đường thay đổi + Đề tài có ý nghĩa thực tiễn đóng góp vào nghiên cứu khoa học chuyên ngành ô tô b)-Tuy nhiên, thời gian, kinh phí có hạn nên đề tài có hạn chế sau trình thực đề tài - Chưa tiến hành thực nghiệm để kiểm nghiệm kết quả, dừng lại nghiên cứu lý thuyết - Mới xét ô tô chuyển động phanh đường thẳng,đường chưa xét tới ô tô phanh gấp đường vòng đường dốc 4.6.2 Hướng phát triển đề tài kiến nghị Xét thêm ảnh h ưởng yếu tố trường hợp ô tô phanh đường vòng đường dốc, biến thiên phản lực đường tác dụng lên bánh xe Hoàn thiện ECU để ô tô đáp ứng điều khiển tốt điều khiển chống hãm cứng bánh xe phanh Footer Page 103 of 126 www.oto-hui.com Header Page 104 of 126 LỜI KẾT Trong thời gian làm đồ án em khẩn trương thu thập tài liệu, đọc, với kiến thức học để thực đề tài Tuy nhiên trình thực em gặp khó khăn , song với bảo tận tình thầy cô khoa , đặc biệt thầy Đồng minh Tuấn giúp em hoàn thành đồ án Qua giúp em hiểu sâu qui trình thiết kế đồ án mô nói riêng qui trình thiết kế đồ án nói chung, qua giúp em biết cách tập hợp tài liệu kết hợp với kiến thức học để thiết kế hệ thống chi tiết máy Với đồ án tốt nghiệp này,em thực nâng cao nhiều kiến thức cho thân em tài liệu cho công tác em sau này.Nó giúp em nâng cao khả ứng dụng máy tính thiết kế tính toán Tuy nhiên tài liệu tham khảo thiếu, kiến thức thân em hạn chế nên nội dung đồ án không tránh khỏi thiếu xót định Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô bạn để nội dung đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên , Ngày 20 Tháng 08 Năm 2009 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Khương Footer Page 104 of 126 www.oto-hui.com Header Page 105 of 126 Footer Page 105 of 126 www.oto-hui.com ... cứu phần hệ thống hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh như: Đề tài: Nghiên cứu hệ thống phanh ABS sở hệ thống thử nghiệm tương đương, thực năm 2005; Đề tài : Mô hệ dẫn động phanh dầu sử dụng. .. Hai : Trình bày trình điều khiển mô tả phần tử hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe (ABS) - Ba : Xây dựng mô hình mô hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS tiến hành mô trình làm việc số chế độ làm... lực phanh chống bó cứng bánh xe phanh … 17 2.3 Sự bám bánh xe với mặt đường………………………………………… 27 2.4 Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS 33 2.5 Sơ đồ hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS) …………………