Hệ thống phanh chống bó cứng abs (viết tắt của từ anti – lock brake system)

Dần dần cơ cấu này được đưa vào sử dụngrộng rãi hơn, đến nay ABS gần như trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất cả các loại xe du lịch và cho phần lớn các loại xe hoạt động ở những vùng c

I Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng xe ô tô ngày càng nhiều, nó trởthành phương tiện quan trọng được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, nhất làvận chuyển hành khách, hàng hóa, giao thông công cộng, đồng thời trở thànhphương tiện tư nhân phổ biến ở các nước phát triển, và cũng đang dần được sử dụngphổ biến ở Việt Nam Nhu cầu cao dẫn đến mật độ ô tô lưu thông trên đường ngàycàng cao Bên cạnh đó, tốc độ của phương tiện ngày một tăng và kèm theo đó là vấn

đề tai nạn giao thông ngày một tăng Chính vì thế, đảm bảo tính an toàn và giảm thiểutai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết nhất, luôn được quantâm của các nhà thiết kế và chế tạo xe ô tô

Từ đó các hệ thống phanh lần lượt được ra đời và phát triển, ban đầu là phanh đĩa,phanh trống và các hệ thống phanh và hỗ trợ phanh thông minh gần đây như hệ thốngcân bằng ESP, hệ thống chống trượt (TCS hay ASR), … và đặc biệt trong đó là hệthống chống bó cứng phanh ABS( anti-lock braking system ), đáp ứng những yêu cầucấp thiết về độ an toàn khi phanh và những khuyết điểm của hệ thống phanh cơ truyềnthống ( phanh đĩa, phanh trống) , hệ thống phanh ABS được ra đời nhằm giải quyếtvấn đề về bị nóng, tiếng kêu ồn, của các phanh ra đời từ trước

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS (Viết tắt của từ Anti – Lock Brake System)

Là hệ thống an toàn trên xe ô tô ABS là hệ thống phanh điều khiển điện tử cótính năng ngăn ngừa hãm cứng bánh xe trong những tình huống khẩn cấp cần giảm tốc.Điều này sẽ tránh được hiện tượng văng trượt đồng thời giúp người lái kiểm soáthướng lái dễ dàng hơn Đảm bảo ổn định cho thân xe ô tô

Là một hệ thống phanh tự động sử dụng các nguyên tắc phanh ngưỡng và phanhnhịp cùng các kỹ thuật đã từng được thực hiện bởi những người lái xe chuyên nghiệp,nhiều năm kinh nghiệm khéo léo trước khi hệ thống phanh ABS được ứng dụng phổbiến rộng rãi

Được hoạt động với tốc độ nhanh và hiệu quả hơn bởi đa số các trình điều khiểnđều có thể quản lý

Ngoài ra, ABS mang đến khả năng kiểm soát xe giúp cải thiện và giảm khoảngcách dừng trên các bề mặt khô ráo, trơn trượt, trên bề mặt sỏi và bề mặt bùn hoặc phủtuyết.

Đặc biệt ABS có thể giúp tăng đáng kể khoảng cách phanh trong khi vẫn đượccải thiện khả năng kiểm soát của tay lái

Đối với những dòng xe hơi không được trang bị hệ thống phanh ABS rất dễ rơivào tình trạng trượt, do độ bám đường giảm thấp hơn mức cho phép của bánh xe, lựctruyền cho bánh xe không giúp ô tô tiến lên và ngược lại dễ gây mất kiểm soát Chínhnhờ những ưu điểm đó mà kể từ thời điểm ra mắt vào năm 1970, hệ thống chống bócứng phanh ABS rất được ưa chuộng Góp phần giảm thiểu đáng kể số vụ tai nạn xehơi trên thế giới

Nền công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh,mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn Các xe ngày càng được thiết kế với côngsuất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũngcàng cao và nghiêm ngặt hơn Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao thì mới

có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tínhkinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô

Đặc biệt ở Việt Nam, ô tô đang dần được sử dụng phổ biến, đường xá đã được xâydựng khang trang, hiện đại Tuy nhiên với điều kiện thời tiết nước ta vào mùa mưa, hệthống thoát nước hoạt động chưa tốt, đường hay bị đọng nước gây trơn trượt rất dễ gâytai nạn, và theo thống kê thì vào mùa mưa thì tỉ lệ tai nạn giao thông về vấn đề trơntrượt và phanh rất lớn Bên cạnh đó, phanh ABS đang đã được trang bị vào một số loại

xe máy trên thị trường và được sử dụng rộng rãi

a) Sự phát triển chung của công nghệ ô tô trên thế giới và Việt Nam

Chiếc xe ô tô chạy bằng động cơ xăng (động cơ Otto) được Karl Benz phát minh

ra ở Đức năm 1885 Mặc dù Karl Benz được công nhận là người sáng tạo ra chiếc ô tôhiện đại, nhiều kỹ sư người Đức khác cũng đã làm việc để chế tạo ra những chiếc ô tôkhác trong cùng thời gian Các nhà phát minh đó là: Karl Benz, người được cấp mộtbằng sáng chế ngày 29 tháng 1 năm 1886 ở Mannheim cho chiếc ô tô ông chế tạo năm

1885, Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach ở Stuttgart năm 1886 (cũng là nhữngnhà phát minh ra chiếc xe mô tô đầu tiên), và năm 1888-1889 nhà phát minh người

Etienne Lenoir đã chế tạo thành công một động cơ đốt trong đứng yên năm 1860,

và trong vòng vài năm, khoảng bốn trăm chiếc như vậy đã hoạt động ở Paris Khoảngtới năm 1863, Lenoir đã lắp cái động cơ của ông lên một chiếc xe Có lẽ động cơ của

nó dùng nhiên liệu từ các bình gas thắp đèn thành phố, và Lenoir đã nói rằng nó “chạychậm hơn một người đi bộ, và luôn luôn gặp trục trặc” Trong bằng sáng chế năm

1860 của mình, Lenoir đã thêm vào một cái chế hoà khí (carburetor), nhờ thế nhiênliệu lòng có thể được dùng để thay thế cho khí gas, đặc biệt cho các mục đích chuyểnđộng của phương tiện Lenoir được cho rằng đã thử nghiệm nhiên liệu lỏng, như cồn,vào các động cơ đứng yên của mình; nhưng không có vẻ rằng ông đã dùng các động

cơ đó để lắp lên xe của mình Nếu ông làm thế, chắc chắn ông không dùng xăng, bởi

vì nó chưa tiện dụng vào lúc ấy và bị coi là một sản phẩm phụ không được sử dụngrộng rãi, và thường hay bị vứt đi, hoặc dung làm đồ đốt thay thế

Cải tiến tiếp sau xảy ra cuối thập kỷ 1860, với Siegfried Marcus, một người Đứclàm việc ở Viên, Áo Ông đã phát triển ý tưởng sử dụng xăng làm nhiên liệu cho động

cơ đốt trong hai kỳ Năm 1870, sử dụng một xe đẩy tay đơn giản, ông đã chế tạo mộtphương tiện thô không có chỗ ngồi, thiết bị lái, hay phanh, nhưng nó rất đáng chú ý ởmột điểm: nó là phương tiện lắp động cơ đốt trong đầu tiên trên thế giới sử dụng nhiênliệu xăng Nó được đem ra thử nghiệm ở Viên tháng 9, 1870 và bị xếp xó Năm 1888hay 1889, ông chế tạo một cái ô tô thứ hai, cái này có ghế ngồi, phanh và thiết bị lái vàđược lắp một động cơ đốt trong bốn kỳ do chính ông thiết kế Thiết kế này có thể đãđược đem ra thử nghiệm năm 1890 Mặc dù ông có được các bằng sáng chế cho nhiều

phát minh của mình, ông không bao giờ xin cấp bằng phát minh cho các thiết kế ở loại

xe hay động cơ sử dụng xăng này

Động cơ đốt trong bốn thì đã được thu thập tài liệu và đưa ra xin cấp bằng phátminh vào năm 1862 bởi một người Pháp là Beau de Rochas trong một cuốn sách mỏng

và dài dòng Ông đã in khoảng ba trăm bản sách đó và chúng được đem phân phát ởParis, nhưng không mang lại điều gì, và bằng sáng chế này cũng nhanh chóng hết hạnsau đó – còn cuốn sách thì hoàn toàn bị lãng quên Trên thực tế, sự hiện diện của nókhông được biết đến và Beau de Rochas không bao giờ chế tạo một động cơ riêng biệt

mà chỉ viết sách lí thuyết

Đa số các nhà sử học đồng ý rằng Nikolaus Otto người Đức đã chế tạo ra chiếcđộng cơ bốn thì đầu tiên dù bằng sáng chế của ông bị bác bỏ Ông không hề biết gì vềbằng sáng chế hay ý tưởng của Beau de Rochas và hoàn toàn tự mình nghĩ ra ý tưởng

đó Thực tế ông đã bắt đầu suy nghĩ về khái niệm này năm 1861, nhưng đã bỏ rơi nócho tới giữa thập kỷ 1870 Có một số bằng chứng, dù chưa được xác định, rằngChristian Reithmann, một người Áo sống ở Đức, đã chế tạo ra một chiếc động cơ bốnthì hoàn toàn dựa trên ý tưởng của mình năm 1873 Reithmann đã thực nghiệm cácđộng cơ đốt trong ngay từ đầu năm 1852

Năm 1883, Edouard Delamare-Deboutteville và Leon Malandin nước Pháp đãlắp một động cơ đốt trong dùng nhiên liệu là một bình khí gas đốt đèn thành phố lênmột chiếc xe ba bánh Khi họ thử nghiệm thiết bị này, chiếc vòi bình gas bị hở, gây ramột vụ nổ Năm 1884, Delamare-Deboutteville và Malandin chế tạo và xin cấp bằngsáng chế cho một phương tiện thứ hai Chiếc xe này gồm một động cơ bốn thì dùngnhiên liệu lỏng lắp trên một cái xe ngựa bốn bánh cũ Bằng sáng chế, và có lẽ cả chiếc

xe, chứa nhiều cải tiến, và một số cải tiến đó còn được ứng dụng trong nhiều thập kỷtiếp theo Tuy nhiên, trong lần thử nghiệm đầu tiên, cái khung rời ra, và chiếc xe “runglắc và rời ra từng mảnh” theo đúng nghĩa đen, theo lời thuật lại của Malandin Haingười này không chế tạo tiếp các xe khác nữa Dự án kinh doanh của họ hoàn toànkhông được nhắc tới và bằng sáng chế cũng không được sử dụng Những kinh nghiệm

và kết quả thực nghiệm của họ bị lãng quên trong nhiều năm

Có lẽ, cuối thập kỷ 1870, một người Italia tên là Murnigotti đã xin cấp bằng phátminh cho ý tưởng lắp đặt một đông cơ đốt trong lên trên một loại phương tiện, dùkhông có bằng chứng là đã từng chế tạo được một thứ như thế Năm 1884, Enrico

Bernardi, một người Italia khác đã lắp một động cơ đốt trong lên chiếc xe ba bánh củacon ông Dù nó đơn giản chỉ là một thứ đồ chơi, có thể nói rằng về mặt nào đó nó đãhoạt động khá thành công, nhưng một số người đã cho rằng động cơ quá yếu để có thểlàm chiếc xe di chuyển được

Tuy nhiên, nếu tất cả những cuộc thực nghiệm trên không diễn ra, có lẽ sự pháttriển của xe hơi sẽ không thể nhanh chóng như vậy bởi vì có nhiều cuộc thực nghiệmkhông được biết tới và chúng không bao giờ tiến tới được giai đoạn thử nghiệm Ô tôdùng động cơ đốt trong thực sự có thể cho là đã bắt đầu ở Đức với Karl Benz năm

1885, và Gottlieb Daimler năm 1889, vì những chiếc xe của họ thành công nên họ cóthể đưa vào sản xuất hàng loạt, và họ bị ảnh hưởng lẫn nhau Karl Benz mẫu của BenzPatent Motorwagen được xây năm 1885 Karl Benz bắt đầu xin những bằng phát minhmới về động cơ năm 1878 Ban đầu ông tập trung nỗ lực vào việc tạo ra một động cơhai thì dùng nhiên liệu gas dựa trên thiết kế của Nikolaus Otto về loại động cơ bốn thì.Một bằng sáng chế về thiết kế của Otto đã bị bác bỏ Karl Benz hoàn thành chiếcđộng cơ của mình vào đêm giao thừa và được cấp bằng phát minh cho nó năm 1879.Karl Benz chế tạo chiếc ô tô ba bánh đầu tiên của mình năm 1885 và nó được cấp bằng

ở Mannheim, đề ngày tháng 1, 1886 Đây là “chiếc ô tô đầu tiên được thiết kế và chếtạo theo đúng nghĩa” chứ không phải là một cái xe ngựa, tàu, hay xe kéo được chuyểnđổi Trong số những thiết bị mà Karl Benz phát minh cho xe hơi có chế hoà khí, hệthống điều chỉnh tốc độ cũng được gọi là chân ga, đánh lửa sử dụng các tia lửa điện từmột ắc quy, bugi, khớp ly hợp, sang số, và làm mát bằng nước Ông đã chế tạo thêmcác phiên bản cải tiến năm 1886 và 1887 đưa vào sản xuất năm 1888 - chiếc xe đầutiên trên thế giới được đưa vào sản xuất Gần 25 chiếc đã được chế tạo ra trước năm

1893, khi chiếc xe bốn bánh của ông được đưa ra giới thiệu Chúng được lắp các động

cơ bốn thì theo thiết kế của riêng ông Emile Roger nước Pháp, đã chế tạo các động cơcủa Benz dưới bằng phát minh của ông, và lúc ấy cũng đưa ô tô của Benz vào dâychuyền sản xuất của mình Bởi vì Pháp là nơi có thái độ chấp nhận hơn với nhữngchiếc ô tô đầu tiên, nói chung ô tô được chế tạo và bán ra ở Pháp qua Roger được xácđịnh là nhiều hơn số lượng của Benz lúc ban đầu sản xuất ra ở nhà máy của ông ởĐức

Gottlieb Daimler, năm 1886, lắp động cơ bốn thì của mình lên một chiếc xe ngựa

ở Stuttgart Năm 1889, ông chế tạo hai chiếc xe có thể coi là những chiếc ô tô với rất

nhiều cải tiến Từ 1890 đến 1895 khoảng ba mươi chiếc đã được Daimler và người trợ

lý sáng tạo của ông là Wilhelm Maybach, chế tạo ở cả các xưởng của Daimler hay tạiHotel Hermann, nơi họ lập ra một phân xưởng sau khi những người hỗ trợ rút lui Haingười Đức đó, Benz và Daimler, dường như không biết tới công việc của nhau và làmviệc độc lập Daimler chết năm 1900 Trong thời chiến tranh thế giới thứ nhất, Benz đềxuất hợp tác giữa hai công ty do hai người lập ra, nhưng mãi tới năm 1926 hai công tymới hợp nhất dưới cái tên Daimler-Benz với cam kết rằng sẽ cùng tồn tại với nhaudưới cái tên này cho đến tận những năm 2000

Chiếc ô tô Hoa Kỳ đầu tiên bằng động cơ đốt trong chạy nhiên liệu gas có lẽ đãđược thiết kế năm 1877 bởi George Baldwin Selden ở Rochester, New York, ông đãxin cấp một bằng sáng chế cho một chiếc ô tô năm 1879 Selden không hề chế tạo mộtchiếc ô tô riêng biệt cho tới tận năm 1905, khi ông bị bắt buộc phải làm thế, theo luật.Selden nhận được bằng phát minh của mình và sau đó kiện Ford Motor Company vì viphạm bằng phát minh của mình Henry Ford hiển nhiên là chống đội lại hệ thống cấpbằng sáng chế Hoa Kỳ và trường hợp của Selden kiện Ford đã phải đưa lên Toà án tốicao, toà phán quyết rằng Ford, và bất kỳ người nào khác, tự do chế tạo ô tô mà khôngcần trả tiền cho Selden, bởi vì công nghệ ô tô đã phát triển mạnh từ khi Selden đượccấp bằng và không ai còn chế tạo ô tô theo thiết kế

Trong lúc ấy, những cải tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng hơi nước ởBirmingham, England bởi Lunar Society đã xảy ra Cũng chính ở nước Anh, thuật ngữsức ngựa được đem ra sử dụng lần đầu tiên Và cũng chính ở Birmingham những chiếc

xe ô tô bốn bánh chạy bằng dầu được chế tạo lần đầu năm 1895 bởi Frederick WilliamLanchester Lanchester cũng được cấp bằng phát minh ra phanh đĩa tại thành phố này.Các phương tiện hoạt động bằng điện được một số lượng nhỏ những công ty chế tạo

và đưa ra bán trên thị trường

Ford Model T, 1927 bằng sáng chế ô tô đầu tiên ở Hoa Kỳ được trao cho OliverEvans năm 1789 cho chiếc "Amphibious Digger" (Máy xúc chạy trên cạn và dướinước) của ông Nó là một chiếc xà lan dùng động cơ hơi nước được lắp thêm bánh.Năm Evans trưng bày phương tiện tự hành thành công đầu tiên của mình, nó không chỉ

là chiếc xe hơi đầu tiên ở Mỹ mà còn là chiếc xe lội nước đầu tiên, vì khi nó dùngbánh xe để chạy trên mặt đất, và bánh guồng trên mặt nước Chiếc xe không mang lạithành công và bị dỡ ra bán

Ngày 5 tháng 11, 1895, George B Selden được trao bằng sáng chế của Hoa Kỳcho một động cơ ô tô hai thì (Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 549160) Bằng sáng chế nàygây trở ngại nhiều hơn là góp phần phát triển ô tô ở Mỹ Các ô tô dùng động cơ hơinước, điện và xăng đã cạnh tranh với nhau trong nhiều thập kỷ, cuối cùng động cơxăng đốt trong đã giành ưu thế áp đảo trong những năm thập niên 1910 Và đến bâygiờ vẫn được sử dụng rộng rãi.

Ransom E Olds, người sáng tạo ra Dây chuyền lắp ráp dây chuyền sản xuất ô tôlớn bắt đầu được Oldsmobile đưa ra năm 1902, sau này được Henry Ford phát triểnthêm trong thập kỷ 1910 Kỹ thuật ô tô phát triển nhanh chóng, một phần nhờ sự cạnhtranh lẫn nhau giữa hàng trăm nhà sản xuất nhỏ nhằm giành được sự quan tâm của thếgiới Những phát triển quan trọng gồm hệ thống đánh lửa và tự khởi động điện (cả haiđều của Charles Kettering, cho loại xe của Cadillac Motor Company năm 1910-1911),

bộ treo độc lập và phanh bốn bánh

Xe hơi không chỉ đơn thuần là một công cụ cơ khí được hoàn thiện; kể từ nhữngnăm 1920 gần như tất cả đã được sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trường, dovậy các dự án tiếp thị và sản xuất đáp ứng thị trường thường thống lĩnh việc thiết kế xehơi Chính Alfred P Sloan là người thiết lập ý tưởng nhiều kiểu xe được sản xuất bởimột hãng, để người mua có thể "vươn lên" khi họ trở nên giàu lên Những kiểu khácnhau này dùng chung một số linh kiện do vậy số lượng sản xuất nhiều sẽ làm giảm giáthành cho từng mệnh giá khác nhau Ví dụ, vào năm 1950s, Chevrolet dùng chungphần trước xe, của, mái xe và của sổ với Pontiac; LaSalle của những năm 1930, bán rabởi Cadillac, sử dụng những linh kiện cơ khí rẻ hơn được sản xuất bởi phân xưởng củaOldsmobile

b) Quá trình phát triển phanh ABS

Cơ cấu ABS được sử dụng lần đầu tiên trên các máy bay thương mại vào năm

1949, chống hiện tượng trượt ra khỏi đường băng khi máy bay hạ cánh Với công nghệthời đó, kết cấu của cơ cấu ABS còn cồng kềnh, hoạt động không tin cậy và khôngtác động đủ nhanh trong mọi tình huống Trong quá trình phát triển ABS đã được cảitiến từ loại cơ khí sang loại điện và hiện nay là loại điện tử

Vào thập niên 60, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, các vi mạch điện tử ra đời,giúp cơ cấu ABS lần đầu tiên được lắp trên ô tô vào năm 1969, sau đó cơ cấu ABSđược nhiều công ty sản suất ô tô nghiên cứu và đưa vào ứng dụng vào năm 1970.Công ty toyota sử dụng lần đầu tiên cho các xe tại Nhật Bản vào năm 1971 đây là cơcấu ABS một kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau Nhưng phải đến thập niên 80 cơcấu này mới được phát triển mạnh nhờ cơ cấu điều khiển kĩ thuật số, vi xử lý thay chocác cơ cấu điều khiển tương tự đơn giản trước đó

Lúc đầu cơ cấu ABS chỉ được lắp ráp trên các xe du lịch mới, đắt tiền, đượctrang bị theo yêu cầu và theo thị trường Dần dần cơ cấu này được đưa vào sử dụngrộng rãi hơn, đến nay ABS gần như trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất cả các loại

xe du lịch và cho phần lớn các loại xe hoạt động ở những vùng có đường băng, tuyết dễtrơn trượt, ngày nay cơ cấu ABS không chỉ được thiết kế trên các cơ cấu phanh thuỷ lực

mà còn ứng dụng rộng rãi trên các cơ cấu phanh khí nén của các xe tải và xe khách lớn

Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an toàn của xe trong mọi chế độ hoạt độngnhư khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với t ốc độ cao,khiphanh trong những trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS còn được thiết kế kết hợp vớinhiều cơ cấu khác

Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay ASR)làm giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để tránh hiện tượng các bánh xe

bị trượt lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bởi điều này làm tổn hao

vô ích một phần công suất của động cơ và mất tính ổn định chuyển động của ô tô Cơcấu ABS kết hợp với cơ cấu phân phối lực phanh bằng điện tử EBD (Electronic Breakforce Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu phanh đến các bánh xe phù hợp với cácchế độ tải trọng và các chế độ chạy của xe

Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu BAS ( Break Assist System) làm tăng thêmlực phanh ở các bánh xe để quãng đường phanh là ngắn nhất trong trường hợp phanh

khẩn cấp Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu ổn định ô tô bằng điện tử (ESP) không chỉ

có tác dụng trong khi dừng xe, mà còn can thiệp vào cả quá trình tăng tốc và chuyểnđộng quay vòng của ô tô khi qua những khúc cua, giúp nâng cao hiệu quả động họccủa ô tô

Ngày nay với sự phát triển vượt bậc và hỗ trợ rất lớn của kĩ thuật điện tử của ngành điều khiển tự động và các phần mềm tính toán, lập trình đã cho phép nghiên cứu

và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển

mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hoá quá trình điều khiển ABS

2.2 Giới thiệu về phần mềm Carsim

CarSim là sản phẩm phần mềm của Tập đoàn Mechanical Simulation (USA) –một công ty phần mềm chuyên về động lực học xe được thành lập năm 1996 Tiềnthân của tập đoàn là Trường Đại học của Viện nghiên cứu giao thông vận tảiMichigan (UMTRI) Cho đến nay Mechanical Simulation (USA) đã có hơn 30 nămkinh nghiệm xây dựng và phát triển các phần mềm để mô phỏng động lực học xe.CarSim là phần mềm mô phỏng động lực học xe dựa trên định hướng tính năng,dùng công nghệ VehicleSim (VS) với những đặc điểm sau:

 Được phát triển liên tục kể từ năm 1990

 Dùng mô hình toán học dạng tham số để tái tạo hành vi động lực học cấp độ

hệ thống

 Giao diện người dùng đồ họa (GUI) dễ sử dụng, công cụ VS Visualizer cho phép xem mô phỏng với đồ thị và hình ảnh động thực tế

 Dữ liệu đầu vào dạng đồ họa:

 Bao gồm cơ sở dữ liệu mô hình xe, cơ sở dữ liệu đầu vào kiểm soát (tốc độ, lái,phanh, van ga, mô hình lái xe, thông tin bề mặt đường…), các thiết lập mô phỏng (thờigian bắt đầu, khoảng cách và tần suất mô phỏng)

 Cơ sở dữ liệu được tổ chức với hơn 175 nhóm dữ liệu dạng màn hình đồ họa

 Mỗi màn hình truy cập một thư viện các bộ dữ liệu

 Điều hướng như một trình duyệt web

 Dùng thực đơn kéo xuống để chọn bộ dữ liệu từ thư viện

 Màn hình hiển thị dữ liệu trong ngữ cảnh

 Trợ giúp trực tuyến cho tất cả điều khiển.

 Dễ dàng sao chép các bộ dữ liệu hiện có và thực hiện thay đổi

 Các lần chạy quá khứ là một phần của cơ sở dữ liệu CarSim

 Bộ hiển thị kết quả chạy mô phỏng

 Hiển thị kết quả bằng hình ảnh động 3D trực quan và đồ thị

 Có thể vẽ ra các đồ thị theo các biến tùy chọn Có hơn 500 bộ biến Có khả năng xuất dữ liệu sang các phần mềm khác, ví dụ MatLab, Excel…

3 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu về công dụng và cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống từ đó tìm racách sử dụng tối ưu nhất

Thông qua phần mềm mô phỏng CARSIM sẽ so sánh hiệu quả khi phanh giữa hai

xe sử dụng ABS và không sử dụng ABS, từ đó giải thích nguyên lí hoạt động, tác dụng

và lợi ích mà ABS mang lại cho người sử dụng

Do đó nhóm em đã quyết định nghiên cứu và khảo sát về hệ thống phanh ABSnhằm hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và lợi ích thực tế mà nó mang lại cho sự antoàn của người sử dụng xe cũng như người lưu thông trên đường, thông qua sự môphỏng chuyển động của xe trên các loại địa hình khác nhau ( trên đường thẳng, bằngphẳng, khi xe quay vòng, qua khúc cua, hoặc khi phanh trên đường trơn, ) kết hợpvới các vận tốc khác nhau, qua đó hiểu rõ hơn lợi ích và lí do mà ABS được trang bịtrên xe ô tô

Và hơn hết, nghiên cứu tìm hiểu về phần mềm carsim, một phần mềm mô phỏngchuyển động của ô tô hàng đầu được các kĩ sư sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới.Chúng em mong bài báo cáo sẽ nhận được sự nhận xét và đánh giá tích cực để chúng

em cải thiện tốt hơn, cũng như hiểu rõ hơn về hệ thống và quy cách hoạt động của nó

II Cơ sở lý thuyết và nghiên cứu

1 Yêu cầu cơ bản đối với hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hoá

- Giữ cho ô tô đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khiquay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện

sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điềukhiển nhỏ

- Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh là:

Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cảmọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanhchân

Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng.Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổkhi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằng tay đònnên gọi là phanh tay

Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải,trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồinúi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ

tư là phanh chậm dần, dùng để

Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phépkhi xuống dốc

Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.

Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng củanhau Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập.Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành cácdòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bìnhthường

Để có hiệu quả phanh cao:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộtrọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệthuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng

- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khínén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượng toàn bộlớn

2 Các cơ sở lý thuyết của quá trình phanh ô tô

Tính năng phanh hay chất lượng quá trình phanh được định lượng thông qua 2 nhóm chỉ tiêu : Hiệu quả phanh và Tính ổn định khi phanh

Hiệu quả phanh đánh giá mức độ giảm tốc độ của ô tô khi người lái tác động lên

cơ cấu điều khiển phanh trong trường hợp phanh khẩn cấp

Tính ổn định khi phanh đánh giá khả năng duy trì quỹ đạo của ô tô theo ý muốn của người lái trong quá trình phanh

2.1 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh

a) Thời gian phanh

Thời gian phanh là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt

Trong trường hợp tổng quát ta có :

dt  dv

jp

v

j

13

v2 dv

t  v1.j

min

trong đó :

v1 - vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh,

v2 - vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh

Công thức (2.2) cho thấy, thời gian phanh sẽ dài khi vận tốc bắt đầu phanh lớn,thời gian phanh sẽ ngắn khi hệ số bám lớn Thời gian phanh trong trường hợp ly hợpvẫn đóng (j > 1) thì thời gian phanh sẽ dài hơn so với trường hợp mở ly hợp

b ) Gia tốc chậm dần phanh

Gia tốc chậm dần đều khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng đểđánh giá chất lượng phanh và là đại lượng đặc trưng cho mức độ giảm tốc độ của ô tôtrong quá trình phanh Khi phân tích các lực tác dụng lên ô tô, có thể viết phương trìnhcân bằng lực kéo khi phanh ô tô như sau:

xe Pf: Lực cản lăn.

Pω: Lực cản không

khí Pi: Lực cản lên

dốc

Pη: Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí

Thực nghiệm chứng tỏ rằng các lực cản lại chuyển động của ô tô có giá trị rất

bé so với lực phanh Vì thế có thể bỏ qua các lực cản Pf ; Pω ; Pη và khi phanh trên

đường nằm ngang có phương trình: Pj = Pp

Khi đó lực phanh lớn nhất Pp max sinh ra tại bánh xe được xác định theo biểu

j : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ôtô

jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh.

Nhận xét: Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số j Vì

vậy khi phanh đột ngột người lái cần tắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thốngtruyền lực lức đó δj sẽ giảm còn j pmax tăng Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh còn phụ

thuộc vào hệ số bám của lốp với mặt đường (mà giá trị của hệ số bám lớn nhất

max  0,75  0,8 trên đường nhựa tốt)

c ) Quãng đường phanh

Quãng đường phanh (Sp) là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượngphanh của ôtô Vì vậy trong tính năng kỹ thuật của ô tô, các nhà chế tạo cho biết quãngđường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định So với các chỉ tiêu khác

Từ biểu thức trên ta thấy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào:

- Vận tốc chuyển động của ô tô lúc bắt đầu phanh v1

- Hệ số bám 

- Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δj

Muốn giảm quãng đường phanh thì ta cần phải giảm δi Vì vậy nếu người láicắt ly hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn Ta thấy ở biểu thứctrên Smin phụ thuộc vào hệ số bám, mà hệ số bám phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lênbánh xe

Do vậy Smin phụ thuộc vào trọng lượng toàn bộ của ô tô G

d) Lực phanh và lực phanh riêng

p

p

Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ô tô trên bệ thử Lực phanhsinh ra ở bánh xe được xác định theo biểu thức sau:

M

Pp 

b (2.7)Trong đó: Pp là lực phanh của ô tô

Mp là mô men của các cơ cấu phanh

rb là bán kính làm việc trung bình của bánh xe

Lực phanh riêng P là lực phanh được tính trên một đơn vị trọng lượng toàn bộ

để đánh giá hiệu quả tác động của phanh Lực phanh và lực phanh riêng thuận lợi khiđánh giá chất lượng phanh trên bệ thử

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định khi phanh

Tính ổn định phanh là khả năng đảm bảo quỹ đạo chuyển động của ô tô theo ýmuốn của người lái trong quá trình phanh Tính ổn định khi phanh được đánh giá bằng

p

r

2 chỉ tiêu: Góc quay khi phanh (p) và hành lang phanh (Bp).

a) Góc quay khi phanh (p)

Trong quá trình phanh ô tô thì trục dọc của ô tô bị nghiêng đi một góc  nàođấy so với hướng của quỹ đạo đang chuyển động Đó là do tổng các lực phanh sinh ra

ở các bánh xe bên phải khác với tổng các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên trái vàtạo thành mômen quay vòng Mq quanh trục thẳng đứng Z đi qua trọng tâm A của ô

tô

Khi phanh mà ô tô bị quay đi một góc quá mức quy định sẽ ảnh hưởng đến antoàn chuyển động trên đường Vậy tính ổn đinh khi phanh là khả năng ô tô giữ đượcquỹ đạo chuyển động như ý muốn của người lái trong quá trình phanh

Giả sử ô tô chuyển động theo hướng trục X nhưng sau khi phanh ô tô bị lệch đimột góc  Trong khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực phanh Fp.ph1 ở trụctrước và Fp.ph2 ở trục sau, còn các bánh xe bên trái có các lực phanh Fp.tr1 ở trụctrước và Fp.tr2 ở trục sau

Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên phải là:

Fp.ph = Fp.ph1 + Fp.ph2 (2.10)Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên trái là :

Fp.tr = Fp.tr1 + Fp.tr2 (2.11)Giả sử rằng tổng các lực phanh bên phải Fp.ph lớn hơn tổng các lực phanh bêntrái Fp tr thì ô tô quay vòng theo chiều mũi tên như hình vẽ quanh trọng tâm A của ô

tô mômen quay vòng Mq được xác định theo biểu thức:

Phương trình chuyển động của ô tô đối với trọng tâm A được viết dưới dạngsau :

IZ  Mq Ry .aRy

Vì ô tô bị xoay đi một góc  tức là mômen quay vòng lớn hơn rất nhiều so vớicác mômen khác do các lực Ry1 và Ry2 sinh ra, để đơn giản bớt ta có thể viết lại nhưsau:

Với: t- thời gian phanh

Để tìm giá trị của C ta sử dụng điều kiện ban đầu khi t=0 thì =0 và đưa vàophương trình ( 2.15) ta có C=0 Từ đó rút ra được biểu thức cuối cùng để xác định góclệch do mômen quay vòng gây nên Mà mômen này là do sự chênh lệch lực phanhbên phải và bên trái gây nên:

  Mq t 2

Qua biểu thức trên ta thấy  tỷ lệ thuận với Mq, với bình phương thời gianphanh t và tỷ lệ nghịch với mômen quán tính Iz của ô tô quanh trục Z đi qua trọng tâmcủa nó Theo yêu cầu của nhà chế tạo thì khi ô tô xuất xưởng thì phải bảo đảm lựcphanh ở các bánh xe trên cùng một trục là như nhau và độ chênh lệch lực phanh ở cácbánh xe trên cùng một trục không vượt quá 15% so với giá trị lực phanh cực đại ở cácbánh xe ở trục này

Giả sử rằng các bánh xe ở phía bên phải có lực phanh lớn nhất Fp.ph max theođiều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, thì lực phanh thấp nhất giữa các bánh xe ởphía bên trái cho phép là:

Fp.tr.min=0.85.Fp.pmax (2.17)

I

Thay giá trị của biểu thức (2.19) vào (2.20) cuối cùng ta biểu thức xác định

max sau đây:

thì ôtô không vượt ra ngoài hành lang có chiều rộng 3,5m

3. Cơ sở lý thuyết của phanh ABS

Muốn nâng cao hiệu quả và ổn định của ô tô khi phanh, phải đảm bảo được

Fp1  F1 và Fp2  F2 và trong suốt quá trình phanh Vì nếu Fp1  F1 và

Fp2  F2

thì quãng đường phanh sẽ tăng lên, còn nếu Fp1  F1 thì các bánh xe cầutrước bị hãm cứng và xe sẽ mất tính dẫn hướng (xe không điều khiển được) hoặc nếu

Fp2  F2 thì các bánh xe cầu sau sẽ bị hãm cứng và trượt lết trên đường, lúc này chỉcần một lực ngang nhỏ tác dụng lên xe là các bánh xe sẽ trượt ngang và xe sẽ mất tính

ổn định khi phanh Khi các bánh xe bị trượt ngang, quỹ đạo chuyển động của xe sẽthay đổi, nếu lúc này lực quán tính tác dụng lên xe quá lớn thì xe có thể bị lật đổ.Hiện tượng nguy hiểm nêu trên thường gặp ở hệ thống phanh thường cổ điển khiphanh gấp hoặc phanh trên đường trơn có hệ số bám nhỏ

Hiện nay, vận tốc các loại ô tô càng ngày càng được nâng lên Bởi vậy yêu cầu đặcbiệt được đặt ra cho hệ thống phanh trên các đời xe mới là phải loại trừ được nhượcđiểm lớn vừa nêu trên của hệ thống phanh thường Cho nên, trên các ô tô hiện đại đãđược trang bị hệ thống phanh chống hãm cứng ABS ( Antilock Braking System).Nhiệm vụ của hệ thống phanh ABS là hiệu chỉnh liên tục áp suất trong dẫn độngphanh để lực phanh ở các bánh xe luôn luôn xấp xỉ bằng lực bám, nhờ đó các bánh xekhông bị hãm cứng và giữ cho độ trượt giữa bánh xe với mặt đường thay đổi trong mộtgiới hạn hẹp xung quanh giá trị po Cho nên hệ thống phanh ABS đã đảm bảo đượchiệu quả phanh hiệu quả nhất, duy trì được tính dẫn hướng và tính ổn định tốt khiphanh (do xung quanh giá trị po thì x  x max và y có giá trị tương đối lớn)

Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hệ số bám dọc  x và hệ số bám ngang  y theo độ

trượt p

Với định nghĩa trên, x  0 khi lực phanh Fp  0 , tức là lúc chưa phanh Khi bắtđầu phanh, x tăng nhanh và độ trượt p cũng tăng lên Khi độ trượt nằm trong khoảng0,15 đến 0,25 thì x  x max , đặc biệt khi p = p0 = 0,2 thì x  x max và y có giá trịkhá lớn Bởi vậy giá trị p0 được gọi là độ trượt tối ưu Thực nghiệm chứng minh rằng, tùy từng loại xe mà p0 có thể thay đổi trong giới hạn 0,15 đến 0,2.

Ở hệ thống phanh thường, khi gặp nguy hiểm, người lái đạp mạnh phanh lên bànđạp phanh làm cho áp suất trong dẫn động phanh tăng cao, dẫn đến Fpi  Fi ở cácbánh xe, lập tức các banh xe bị hãm cứng và trượt lết hoàn toàn p=1, do đó x giảm đi gần một nửa, nên lực Fpi cũng giảm đi gần một nủa, đồng thời khi p=1 thì y  0 , dẫn

đến Fy  y.Gb  0 , cho nên khả năng bám ngang của các bánh xe không còn nữa, lúcnày chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng lên xe là xe sẽ bị trượt ngang

Sự thay đổi hệ số bám dọc  x và hệ số bám ngang y

khi phanh

theo độ trượt p của bánh xe

Ưu điểm vượt trội của hệ thống phanh ABS so với phanh thường là: do ABS hiệu chỉnh liên tục áp suất trong dẫn động phanh, nên độ trượt p chỉ dao động trong giớihạn 0,1 đến 0,3 Ở trong giới hạn này, x  x max nên Fp max  x max.Gb  F, bởivậy hiệu quả phanh sẽ cao nhất Mặt khác, y ở trong giới hạn này cũng có giá trị khálớn, nên Fy  y.Gb cũng có giá trị lớn, các bánh xe sẽ không bị trượt ngang, do đóđảm bảo được tính dẫn hướng và độ ổn định của xe khi phanh.

Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng và đảm bảo hiệu quả phanh cao cầnphải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặtđường thay đổi quanh giá trị p0 trong giới hạn hẹp Các hệ thống chống hãm cứngbánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lí điều chỉnh sau đây:

 Theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe được phanh (ε)

 Theo giá trị độ trượt cho trước (p)

 Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần của nó

Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe khi phanh gồm các phần tử sau:

 Cảm biến để phát tín hiệu về tình trạng của đối tượng cần được thông tin, cụthể là tình trạng của bánh xe đang được phanh (cảm biến vận tốc góc, cảm biến áp suất,cảm biến gia tốc của xe)

 Bộ điều khiển để xử lý các thông tin và phát các lệnh nhả phanh hoặc phanhbánh xe ( các bộ điều khiển này thường là loại điện tử)

 Bộ thực hiện để thực hiện các lệnh do bộ điều khiển phát ra (bộ thực hiện cóthể là thủy lực, loại khí hay loại hỗn hợp thủy khí)

Các hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe hiện nay thường sử dụng nguyên líđiều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe và ởbánh xe có bố trí cảm biến vận tốc góc Biến thiên của vận tốc góc theo thời gian sẽcho ra giá trị gia tốc góc

Chúng ta sẽ xem xét sự làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanhbằng nguyên lí điều chỉnh theo gia tốc góc chậm dần

Khi tác động lên bàn đạp phanh, áp suất trong dẫn động tăng lên, nghĩa là momentphanh Mp tăng lên làm giá trị của gia tốc góc chậm dần của bánh xe và làm tăng độtrượt của nó Sau khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong x  f ( p) , gia tốc gócchậm dần của bánh xe bắt đầu tăng đột ngột Điều này báo hiệu bánh xe có xu hướng

bị hãm cứng Giai đoạn này của quá trình phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ứng

do đặc tính của bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh Quá trình diễn biến từ điểm

1-2 được gọi là pha II (pha giảm sự phanh hay là pha giảm áp suất trong dẫn độngphanh) Gia tốc góc của bánh xe lúc này giảm dần và tại điểm 2 gia tốc tiến gần giá trị

0 Sau khi ghi lại giá trị này, bộ điều khiển ra lệnh cho bộ thực hiện ổn định áp suấttrong dẫn động Lúc này, bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển động tương đối và vận tốccủa bánh xe tiến gần với vận tốc của ô tô, nghĩa là độ trượt sẽ giảm và như vậy hệ sốbám dọc x

định)

tăng lên (đoạn 2-3) Giai đoạn này được gọi là pha III (pha giữ áp suất ổn

Sự thay đổi các thông số Mp, p và ε khi phanh có hệ thống chống hãm cứng bánh xe

Bởi vì moment phanh trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc góc chậm dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng vớilúc hệ số bám dọc x đạt giá trị cực đại Gia tốc góc chậm dần cực đại này được chọnlàm thời điểm phát lệnh và nó tương ứng với đoạn c3 trên hình C Lúc này, bộ điềukhiển ghi lại giá trị gia tốc góc này và ra lệnh cho bộ thực hiện tăng áp suất trong dẫnđộng phanh Như vậy sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc mới của hệthống chống hàm cứng bánh xe khi phanh Từ lập luận trên thấy rằng hệ thống chốnghãm cứng bánh xe khi phanh bánh xe khi phanh điều khiển cho moment phanh thayđổi theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1 (hình A), lúc ấy bánh xe làm việc ở gần hệ số bámdọc cực đại và hệ số bám ngang cũng có giá trị cao Trong trường hợp bánh xe bị hãmcứng, các thông số sẽ diễn biến theo đường đứt nét trên hình A.

III Nội dung và phương pháp nghiên cứu

1 Các thông số cần thiết cho mô hình mô phỏng hệ thống ABS xe Camry 2019

Toyota Camry LE 2019.

Động cơ : 2.5L L4 DOHC 16valve

Công suất cực đại tại số vòng quay trục khuỷu: 203hp tại 6600rpm

Mô mem cực đại tại tại số vòng quay trục khuỷu: 249 N/m tại 5000 rpm

Chọn mẫu xe D- Class Sedan 2017

Chọn mẫu Sedan

Tính toán các thông số hình học cho xe Chọn từ những thông số kỹ thuật từ nhà sản xuất

Nhập thông số động cơ.

2 Phương pháp nghiên cứu

2.1 Phân tích khi xe có ABS và không ABS trên đường thẳng với hệ số bám khác nhau

- Sau khi thiết lập cho xe các thông số trên thì ta chọn loại đường thẳng với hai phần có hệ số bám khác nhau

- Cho xe chạy ở tốc độ 120km/h và bắt đầu phanh lúc 6 giây

- Quãng đường 100m

- Chạy mô phỏng trong vòng 10s

a) Đồ thị điều khiển áp suất xy lanh chính

- Ở cả 2 xe khi bắt đầu phanh sẽ xuất hiện áp xuất phanh đến xy lanh chính vàogiây 6.2 đã thiết lập

- Do thiết lập các thông số tương tự ở 2 xe có ABS và không ABS nên đường đặc tính áp suất phanh ở xy lanh chính như nhau

b) Đồ thị tốc độ bánh xe

- Ở xe có ABS thì tốc độ 4 bánh xe sẽ dao động và giảm từ từ cho đến khi tốc

độ của xe về 0km/h và dừng hẳn vì bộ điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biếntrong hệ thống ABS và từ đó điều khiển lực phanh phù hợp đến từng bánh xe trongquá trình phanh đảm bảo xe ổn định

- Ở xe không có ABS thì tốc độ 4 bánh xe sẽ giảm một tuyến tính đột ngột từgiây thứ 6 đến giây 6.3 làm cho tốc độ của xe giảm đột ngột từ 120km/h xuống 0km/htrong thời gian rất ngắn bởi vì ở thời điểm xuất hiện lực phanh thì 4 bánh xe đã bị hãmcứng dẫn đến lực phanh lúc này lớn hơn lực bám nên xe bị trượt và mất ổn định