Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ
3
1.1.Khái niệm cơ điện tử 3
1.1.1.Định nghĩa 3
1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử 5
1.2.Hệ thống cơ điện tử trên ô tô 6
1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ 7
1.2.2.Các hệ thống điều khiển thân xe 11
1.2.3.Các hệ thống điều khiển gầm ô tô 14
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HONDA CIVIC
15
2.1. Tổng quan về xe Honda Civic
15
2.1.1. Hình ảnh của xe Honda civic 2016
15
2.1.2. Tuyến hình của xe 16
2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Honda Civic 17
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
HONDA CIVIC 21
3.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh 21
3.1.1. Công dụng hệ thống phanh
21
3.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh

SVTH: Đặng Văn Thiên
1


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE HONDA
CIVIC
55
4.1. Mục đích, nội dung tính toán kiểm nghiệm 55
4.1.2 Nội dung
55
4.2. Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm và các thông số ban đầu
55
4.2.1 Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh Honda Civic 55
4.2.2. Các thông số ban đầu
56
4.2.3 Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát 57
4.4. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 59
4.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra
59
4.4.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
59
4.5. Tính toán xác định công ma sát riêng
61
4.6. Tính toán xác định áp lực lên má phanh 62
4.7. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
63

thống phanh trên xe Honda Civic 2016”.

SVTH: Đặng Văn Thiên
3


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ
1.1.Khái niệm cơ điện tử
1.1.1.Định nghĩa
Cơ điện tử là một hệ thống cơ cấu máy có thiết bị điều khiển đã được lập trình và
có khả năng hoạt động một cách linh hoạt. Ứng dụng trong sinh hoạt, trong công nghiệp,
trong lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản
xuất linh hoạt, tự động hóa quá trình sản xuất hoặc các thiết bị hổ trợ nghiên cứu như các
thiết bị đo các hệ thống kiễm tra …
Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu đã định nghĩa cơ điện tử như sau: Khái niệm
của cơ điện tử được mở ra từ định nghĩa ban đầu của công ty Yasakawa Electric: “thuật
ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) được tạo bởi (Mecha) trong Mechanism (trong Cơ Cấu)
và tronics trong electronics (Điện Tử). Nói cách khác, các công nghệ và sản phẩm ngày
càng được phát triển sẽ ngày càng được kết hợp chặt chẽ và hữu cơ thành phần điện tử
vào trong các cơ cấu và rất khó có thể chỉ ra ranh giới giữa chúng.
Một định nghĩa khác về cơ điện tử thường hay nói tới do Harashima, Tomizukava
và Fuduka đưa ra năm 1996: “ Cơ điện tử là sự tích hợp chặt chẽ của kỹ thuật cơ khí với
điện tử và điều khiển máy tính thông minh trong thiết kế chế tạo các sản phẩm và quy
trình công nghiệp.”
Cùng năm đó Auslander và Kempf cũng đưa ra một định nghĩa khác như sau: “ Cơ
điện tử là sự áp dụng tổng hợp các quyết định tạo nên hoạt động của các hệ vật lý.”

5


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

nhân tạo thay thế cho con người vv… Các sản phẩm này được thiết kế và chế tạo một
cách tiện ích nhất, phù hợp với các yêu cầu riêng cho người sử dụng và người sử dụng
không quan tâm đến các công nghệ được dùng trong nó mà họ mua và dùng các sản
phẩm này vì nó tốt hơn, kinh tế hơn, tiện dụng hơn phù hợp với những yêu cầu riêng của
mình.
Cơ điện tử có thể được định nghĩa như sau:
“Cơ điện tử là một lĩnh vực khoa học và công nghệ được hình thành từ sự cộng
năng của nhiều ngành khoa học công nghệ nhằm hoàn thiện, thông minh hoá tạo nên linh
hồn và cảm xúc cho các sản phẩm và công cụ phục vụ cho con người”.
1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống cơ điện tử.
Thiết bị công nghệ cơ khí:
Đây chính là cơ cấu máy công tác, thực hiện các thao tác của quá trình công nghệ.
Cảm biến ( sensor ).
Là thiết bị chuyển đổi năng lượng từ dạng này qua dạng khác được dùng để xác
định giá trị các đại lượng vật lý. Ví dụ như cảm biến vận tốc, cảm biến áp suất, cảm biến
lưu lượng...
Cơ cấu chấp hành ( actuator).
Đây là thiết bị nhận nguồn năng lượng từ bên ngoài và tác động vào thiết bị công
nghệ trên cơ sở tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển. Trong hệ thống cơ điện tử thường
gặp 3 loại cơ cấu chấp hành là công tắc, động cơ ( điện ) tịnh tiến và động cơ ( điện )
quay.

A/C: Hệ thống điều hòa không khí.

SVTH: Đặng Văn Thiên
7


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ
a) Hệ thống phun xăng điện tử EFI

Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống EFI
Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhên liệu cung cấp đủ nhiên liệu dưới áp suất
không đổi đến các vòi phun. Các vòi phun sẽ phun 1 lượng nhiên liệu định trước vào
đường ống nạp theo các tín hiệu từ ECU động cơ. ECU nhận các tín hiệu từ nhiều cảm
biến thông báo về sự thay đổi các chế độ hoạt động như sau:
Áp suất đường ống nạp hay khí nạp. Góc quay trục khuỷu G, tốc độ động cơ NE,
tăng tốc, giảm tốc VTA, nhiệt độ nước làm mát THW, nhiệt độ khí nạp.
ECU sử dụng casc tín hiệu này để xác định khoảng thời gian phun cần thiết nhằm
đạt được hòa khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp từng điều kiện hoạt động của động cơ.
b) Đánh lửa sớm điện tử ESA

Hình 1.7 Hệ thống ESA
SVTH: Đặng Văn Thiên
8


Đồ án cơ điện tử 2

bằng cách nhấp nháy đèn MIL hoặc hiển thị các DTC hoặc các dữ liệu khác trên màn
hình của máy chẩn đoán cầm tay. Các chức năng chẩn đoán phát ra các DTC và các dữ
liệu về một sự cố trên một máy chẩn đoán có dạng tiên tiến và hoàn chỉnh cao của hệ
thống điện tử

e) Phanh ABS

SVTH: Đặng Văn Thiên
10


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống ABS
Thành phần chính đó là cảm biến tốc độ, cảm biến hồi chuyển
Bộ điều khiển (ECU) là bộ điều khiển bằng điện tử, bộ não của Abs. Nhiệm vụ
chính là tiếp nhận, phân tích, so sánh những thông tin mà bộ phận cảm biến gửi về.
Trường hợp nhận thấy xe rơi vào trạng thái an toàn, Ecu sẽ ra lệnh cho các bộ phận khác
kích hoạt
Bơm thủy lực và các van điều chỉnh: bơm thủy lực cũng như bất cứ một hệ thống
phanh nữa nào khác với xilanh hay piston thì đều có tác dụng điều chỉnh lực đẩy lượng
dầu tác động lên má phanh. Khi lực bóp phanh quá lớn với mức an toàn sẽ cần đến van
điều chỉnh trợ giúp.
Khi khả năng trượt bánh không còn thì các van sẽ di chuyển đến vị trí khác giúp
phục hồi tác động mạnh nhất giúp xe dừng một cách nhanh. Quá trình này chỉ trong 1
phần nhỏ của một giây và được lặp đi lặp lại cho đến khi xe đạt trạng thái cân bằng ổn
định nhất.
Nguyên lý hoạt động của phanh ABS

gấp khi đánh tay lái trên khúc cua tay áo hệ quả xe của bạn có thể bị lật xảy ra rất lớn (do
đánh lái thiếu hoặc thừa). Ngoài lý do của lực quán tính, độ ma sát, tính chất đường, một
trong những nguyên nhân chính từ yếu tố kỹ thuật của xe ô tô là bộ truyền động vi sai sẽ
không thể giữ chiếc xe của bạn vững được trong tình huống này do mất cân bằng hai bên
thân xe khi lái vào đường vòng cua .

SVTH: Đặng Văn Thiên
12


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

Hình 1.9 Tác dụng của hệ thống ESP

SVTH: Đặng Văn Thiên
13


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

Tác dụng của hệ thống cân bằng điện tử.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP đó là tín hiệu từ các
cảm biến gia tốc, cảm biến tốc độ các bánh xe… tất cả sẽ được thu thập để xác định trạng
thái chuyển động thực tế. Bộ điều khiển CPU sẽ so sánh kết quả này với góc quay vôlăng từ đó đưa ra các lệnh điều khiển góc xoay và tốc độ của từng bánh xe qua hệ thống
phanh hoặc thậm chí giảm công suất động cơ để rút bớt lực tác động vào bánh xe làm cho
chiếc xe của bạn nhanh chóng được đưa về trạng thái cân bằng theo đúng mong muốn

hộp só truyền động đặt ngang, hộp truyền động và bộ dẫn động cuối cùng được bố trí
trong cùng một vỏ hộp. Bộ dẫn động cuối cùng gồm một cặp basnh răng giảm tốc ( bánh
răng dẫn và bánh răng bị dẫn) và các bánh răng vi sai.
Hộp số ECT sử dụng áp suất thủy lực để tự động chuyển đổi số theo các tín hiệu
điều khiển của ECU. Nhờ bộ cảm biến ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng
của động cơ và của xe. Sơ đồ các bộ phận hộp số ECT được cho như hình sau:

Hình 1.11 Sơ đồ bố trí chi tiết hộp số tự động

SVTH: Đặng Văn Thiên
15


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HONDA CIVIC

Honda Civic xuất hiện lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 2006 trong lúc thị trường ôtô
trong nước không mấy sôi nổi. Ngay lập tức sau khi ra mắt, Honda Civic đã thực sự tạo nên
một cuộc cách mạng về cạnh tranh và góp phần tạo nên không khí sôi động cho thị trường lúc
bấy giờ. Civic đã xuất hiện trên khắp mọi mặt báo, mọi phương tiện truyền thông đại chúng
với hình ảnh là một chiếc xe có thiết kế trẻ trung, năng động và vận hành mạnh mẽ. Điều này
đánh đúng vào tâm lý người tiêu dùng và đã thật sự tạo nên sự phấn khích.
Thành công rực rỡ ngay sau đó của Civic đã hâm nóng thị trường xe hơi Việt Nam
và không khí ấy kéo dài đến tận năm 2009 khi mà Toyota đã có những nỗ lực lấy lại vị
thế với bản nâng cấp cho Altis và người tiêu dùng đã quá quen thuộc với hình ảnh của
Civic. Với một làn sóng cạnh tranh mới đến từ rất nhiều hãng xe khác, Civic vẫn đang
duy trì vị thế của mình là một đối thủ cạnh tranh “số 1” cho vị trí quán quân của Toyota

2700
4540

1500
1750
Theo A

Hình 1.2:
Tuyến
hình

1530

xeHonda Civic 2.0

SVTH: Đặng Văn Thiên
17


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

Xe ôtô Honda Civic là loại xe đầu tiên, loại sedan hạng trung của hãng Honda được
sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam. Civic thế hệ thứ 8 với nhiều tính năng vượt trội và được
trang bị nhiều thiết bị an toàn, đạt tiêu chuẩn an toàn 5 sao của Euro-NCAP (chương trình
đánh giá độ an toàn của xe mới tại Châu Âu). Các hệ thống an toàn bao gồm cấu tạo thân
xe tương thích khi va chạm có khả năng tự bảo vệ cao và cải thiện mức tương thích với
xe khác. Hệ thống an toàn thụ động với hai túi khí, trong số các hệ thống phanh hiện đại
trên xe phải kể đến hệ thống phanh được tích hợp các hệ thống như: hệ thống chống bó


mm

1750

4

Chiều cao toàn bộ

mm

1450

5

Chiều dài cơ sở

mm

2750

6

Khoảng sáng gầm xe

mm

165

KG

11

Trọng lượng toàn bộ

1695

KG

SVTH: Đặng Văn Thiên
18


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

Động cơ
12 Loại 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng
13

Thể tích làm việc

Cm3

1998

14

Công suất lớn nhất/Tốc độ quay



19

Tỷ số truyền số 1

2,652

20

Tỷ số truyền số 2

1,517

21

Tỷ số truyền số 3

1,082

22

Tỷ số truyền số 4

0,773

23

Tỷ số truyền số 5

0,566

29

Đèn pha

12V-60W

HID

30

Đèn cốt

12V-51W

HB4

31

Đèn sương mù

12V-55W

H11

32

Đèn xinhan

12V-21W



Đường kính 267mm

3 chấu phủ sơn màu bạc

Điều hòa không khí
37
38

Máy nén

77,1ml

Loại cuộn
Đĩa đơn

Ly hợp máy nén

loại khô
Ga 134

39

Chất làm lạnh

450g

Như vậy, ở chương 2 ta đã giới thiệu tổng quan về xe và các hệ thống có trên xe. Ở
chương 3 sẽ được giới thiệu rõ hơn về hệ thống phanh trên xe ôtô Honda Civic.


Có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.

SVTH: Đặng Văn Thiên
21


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

3.2. Cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh
3.2.1. Cấu tạo chung
1- Bố trí hệ thống phanh
a) Bố trí trên xe

8

6

7

9

2
5

4

1


8

9
10

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh dạng tổng quát
1.Bàn đạp phanh; 2. Trợ lực phanh; 3. Xi lanh phanh chính; 4. Rô to cảm biến và cảm
biến tốc độ; 5,10. Cụm cơ cấu phanh; 6. Bộ chấp hành ABS
SVTH: Đặng Văn Thiên
23


Đồ án cơ điện tử 2

GVHD: Bùi Hải Triều

7. ECU điều khiển trượt; 8. Giắc chẩn đoán DLC3; 9. Đèn báo trên bảng
táp lô
3.2.2. Nguyên lý làm việc chung
- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xi lanh phanh chính (3) được khuếch đại bởi trợ
lực sẽ được truyền đến các xi lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh.
- Nếu có 1 trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó
cứng) tín hiệu này được ECU (7) xử lý và ECU điều khiển bộ chấp hành phanh 6 (các
van điện 2 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầu trong xi lanh bánh xe đó để nó không bị bó
cứng.
- Nếu có hư hỏng trong hệ thống ABS thì đèn báo ABS trên bảng táp lô (9) sáng lên và công
việc kiểm tra phải được tiến hành thông qua giắc 8 bàng máy chẩn đoán.
* Những đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh
- Cơ cấu phanh: Là kiểu phanh đĩa có calip cố định, đĩa phanh thông gió giúp làm mát tốt
trong quá trình hoạt động.

Hình 2.4: Kết cấu cơ cấu phanh dạng đĩa
SVTH: Đặng Văn Thiên
25